OSDN Git Service

bec5bbb6f38d473724b4eb45997d6078e1790f2f
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ada / gnat_ugn.texi
1 f\input texinfo   @c -*-texinfo-*-
2 @c %**start of header
3
4 @c oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo
5 @c                                                                            o
6 @c                            GNAT DOCUMENTATION                              o
7 @c                                                                            o
8 @c                             G N A T _ U G N                                o
9 @c                                                                            o
10 @c   GNAT is maintained by Ada Core Technologies Inc (http://www.gnat.com).   o
11 @c                                                                            o
12 @c oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo
13
14 @setfilename gnat_ugn.info
15
16 @copying
17 Copyright @copyright{} 1995-2009 Free Software Foundation,
18 Inc.
19
20 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
21 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.2 or
22 any later version published by the Free Software Foundation; with no
23 Invariant Sections, with no Front-Cover Texts and with no Back-Cover
24 Texts.  A copy of the license is included in the section entitled
25 ``GNU Free Documentation License''.
26 @end copying
27
28 @c oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo
29 @c
30 @c                           GNAT_UGN Style Guide
31 @c
32 @c  1. Always put a @noindent on the line before the first paragraph
33 @c     after any of these commands:
34 @c
35 @c          @chapter
36 @c          @section
37 @c          @subsection
38 @c          @subsubsection
39 @c          @subsubsubsection
40 @c
41 @c          @end smallexample
42 @c          @end itemize
43 @c          @end enumerate
44 @c
45 @c  2. DO NOT use @example. Use @smallexample instead.
46 @c     a) DO NOT use highlighting commands (@b{}, @i{}) inside an @smallexample
47 @c        context.  These can interfere with the readability of the texi
48 @c        source file.  Instead, use one of the following annotated
49 @c        @smallexample commands, and preprocess the texi file with the
50 @c        ada2texi tool (which generates appropriate highlighting):
51 @c        @smallexample @c ada
52 @c        @smallexample @c adanocomment
53 @c        @smallexample @c projectfile
54 @c     b) The "@c ada" markup will result in boldface for reserved words
55 @c        and italics for comments
56 @c     c) The "@c adanocomment" markup will result only in boldface for
57 @c        reserved words (comments are left alone)
58 @c     d) The "@c projectfile" markup is like "@c ada" except that the set
59 @c        of reserved words include the new reserved words for project files
60 @c
61 @c  3. Each @chapter, @section, @subsection, @subsubsection, etc.
62 @c     command must be preceded by two empty lines
63 @c
64 @c  4. The @item command should be on a line of its own if it is in an
65 @c     @itemize or @enumerate command.
66 @c
67 @c  5. When talking about ALI files use "ALI" (all uppercase), not "Ali"
68 @c     or "ali".
69 @c
70 @c  6. DO NOT put trailing spaces at the end of a line.  Such spaces will
71 @c     cause the document build to fail.
72 @c
73 @c  7. DO NOT use @cartouche for examples that are longer than around 10 lines.
74 @c     This command inhibits page breaks, so long examples in a @cartouche can
75 @c     lead to large, ugly patches of empty space on a page.
76 @c
77 @c  NOTE: This file should be submitted to xgnatugn with either the vms flag
78 @c        or the unw flag set.  The unw flag covers topics for both Unix and
79 @c        Windows.
80 @c
81 @c oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo
82
83 @set NOW January 2007
84 @c This flag is used where the text refers to conditions that exist when the
85 @c text was entered into the document but which may change over time.
86 @c Update the setting for the flag, and (if necessary) the text surrounding,
87 @c the references to the flag, on future doc revisions:
88 @c search for @value{NOW}.
89
90 @set FSFEDITION
91 @set EDITION GNAT
92 @set DEFAULTLANGUAGEVERSION Ada 2005
93 @set NONDEFAULTLANGUAGEVERSION Ada 95
94
95 @ifset unw
96 @set PLATFORM
97 @end ifset
98
99 @ifset vms
100 @set PLATFORM OpenVMS
101 @end ifset
102
103 @c @ovar(ARG)
104 @c ----------
105 @c The ARG is an optional argument.  To be used for macro arguments in
106 @c their documentation (@defmac).
107 @macro ovar{varname}
108 @r{[}@var{\varname\}@r{]}@c
109 @end macro
110
111 @settitle @value{EDITION} User's Guide @value{PLATFORM}
112 @dircategory GNU Ada tools
113 @direntry
114 * @value{EDITION} User's Guide: (gnat_ugn). @value{PLATFORM}
115 @end direntry
116
117 @include gcc-common.texi
118
119 @setchapternewpage odd
120 @syncodeindex fn cp
121 @c %**end of header
122
123 @titlepage
124 @title @value{EDITION} User's Guide
125 @ifset vms
126 @sp 1
127 @flushright
128 @titlefont{@i{@value{PLATFORM}}}
129 @end flushright
130 @end ifset
131
132 @sp 2
133
134 @subtitle GNAT, The GNU Ada Compiler
135 @versionsubtitle
136 @author AdaCore
137
138 @page
139 @vskip 0pt plus 1filll
140
141 @insertcopying
142
143 @end titlepage
144
145 @ifnottex
146 @node Top, About This Guide, (dir), (dir)
147 @top @value{EDITION} User's Guide
148
149 @noindent
150 @value{EDITION} User's Guide @value{PLATFORM}
151
152 @noindent
153 GNAT, The GNU Ada Compiler@*
154 GCC version @value{version-GCC}@*
155
156 @noindent
157 AdaCore@*
158
159 @menu
160 * About This Guide::
161 * Getting Started with GNAT::
162 * The GNAT Compilation Model::
163 * Compiling Using gcc::
164 * Binding Using gnatbind::
165 * Linking Using gnatlink::
166 * The GNAT Make Program gnatmake::
167 * Improving Performance::
168 * Renaming Files Using gnatchop::
169 * Configuration Pragmas::
170 * Handling Arbitrary File Naming Conventions Using gnatname::
171 * GNAT Project Manager::
172 * The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind::
173 * The GNAT Pretty-Printer gnatpp::
174 * The GNAT Metric Tool gnatmetric::
175 * File Name Krunching Using gnatkr::
176 * Preprocessing Using gnatprep::
177 @ifset vms
178 * The GNAT Run-Time Library Builder gnatlbr::
179 @end ifset
180 * The GNAT Library Browser gnatls::
181 * Cleaning Up Using gnatclean::
182 @ifclear vms
183 * GNAT and Libraries::
184 * Using the GNU make Utility::
185 @end ifclear
186 * Memory Management Issues::
187 * Stack Related Facilities::
188 * Verifying Properties Using gnatcheck::
189 * Creating Sample Bodies Using gnatstub::
190 * Generating Ada Bindings for C and C++ headers::
191 * Other Utility Programs::
192 * Running and Debugging Ada Programs::
193 @ifclear vms
194 * Code Coverage and Profiling::
195 @end ifclear
196 @ifset vms
197 * Compatibility with HP Ada::
198 @end ifset
199 * Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries::
200 * Example of Binder Output File::
201 * Elaboration Order Handling in GNAT::
202 * Conditional Compilation::
203 * Inline Assembler::
204 * Compatibility and Porting Guide::
205 @ifset unw
206 * Microsoft Windows Topics::
207 @end ifset
208 * GNU Free Documentation License::
209 * Index::
210
211  --- The Detailed Node Listing ---
212
213 About This Guide
214
215 * What This Guide Contains::
216 * What You Should Know before Reading This Guide::
217 * Related Information::
218 * Conventions::
219
220 Getting Started with GNAT
221
222 * Running GNAT::
223 * Running a Simple Ada Program::
224 * Running a Program with Multiple Units::
225 * Using the gnatmake Utility::
226 @ifset vms
227 * Editing with Emacs::
228 @end ifset
229 @ifclear vms
230 * Introduction to GPS::
231 @end ifclear
232
233 The GNAT Compilation Model
234
235 * Source Representation::
236 * Foreign Language Representation::
237 * File Naming Rules::
238 * Using Other File Names::
239 * Alternative File Naming Schemes::
240 * Generating Object Files::
241 * Source Dependencies::
242 * The Ada Library Information Files::
243 * Binding an Ada Program::
244 * Mixed Language Programming::
245 @ifclear vms
246 * Building Mixed Ada & C++ Programs::
247 * Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models::
248 @end ifclear
249 * Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models::
250 @ifset vms
251 * Placement of temporary files::
252 @end ifset
253
254 Foreign Language Representation
255
256 * Latin-1::
257 * Other 8-Bit Codes::
258 * Wide Character Encodings::
259
260 Compiling Ada Programs With gcc
261
262 * Compiling Programs::
263 * Switches for gcc::
264 * Search Paths and the Run-Time Library (RTL)::
265 * Order of Compilation Issues::
266 * Examples::
267
268 Switches for gcc
269
270 * Output and Error Message Control::
271 * Warning Message Control::
272 * Debugging and Assertion Control::
273 * Validity Checking::
274 * Style Checking::
275 * Run-Time Checks::
276 * Using gcc for Syntax Checking::
277 * Using gcc for Semantic Checking::
278 * Compiling Different Versions of Ada::
279 * Character Set Control::
280 * File Naming Control::
281 * Subprogram Inlining Control::
282 * Auxiliary Output Control::
283 * Debugging Control::
284 * Exception Handling Control::
285 * Units to Sources Mapping Files::
286 * Integrated Preprocessing::
287 @ifset vms
288 * Return Codes::
289 @end ifset
290
291 Binding Ada Programs With gnatbind
292
293 * Running gnatbind::
294 * Switches for gnatbind::
295 * Command-Line Access::
296 * Search Paths for gnatbind::
297 * Examples of gnatbind Usage::
298
299 Switches for gnatbind
300
301 * Consistency-Checking Modes::
302 * Binder Error Message Control::
303 * Elaboration Control::
304 * Output Control::
305 * Binding with Non-Ada Main Programs::
306 * Binding Programs with No Main Subprogram::
307
308 Linking Using gnatlink
309
310 * Running gnatlink::
311 * Switches for gnatlink::
312
313 The GNAT Make Program gnatmake
314
315 * Running gnatmake::
316 * Switches for gnatmake::
317 * Mode Switches for gnatmake::
318 * Notes on the Command Line::
319 * How gnatmake Works::
320 * Examples of gnatmake Usage::
321
322 Improving Performance
323 * Performance Considerations::
324 * Text_IO Suggestions::
325 * Reducing Size of Ada Executables with gnatelim::
326 * Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination::
327
328 Performance Considerations
329 * Controlling Run-Time Checks::
330 * Use of Restrictions::
331 * Optimization Levels::
332 * Debugging Optimized Code::
333 * Inlining of Subprograms::
334 * Other Optimization Switches::
335 * Optimization and Strict Aliasing::
336 @ifset vms
337 * Coverage Analysis::
338 @end ifset
339
340 Reducing Size of Ada Executables with gnatelim
341 * About gnatelim::
342 * Running gnatelim::
343 * Correcting the List of Eliminate Pragmas::
344 * Making Your Executables Smaller::
345 * Summary of the gnatelim Usage Cycle::
346
347 Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination
348 * About unused subprogram/data elimination::
349 * Compilation options::
350
351 Renaming Files Using gnatchop
352
353 * Handling Files with Multiple Units::
354 * Operating gnatchop in Compilation Mode::
355 * Command Line for gnatchop::
356 * Switches for gnatchop::
357 * Examples of gnatchop Usage::
358
359 Configuration Pragmas
360
361 * Handling of Configuration Pragmas::
362 * The Configuration Pragmas Files::
363
364 Handling Arbitrary File Naming Conventions Using gnatname
365
366 * Arbitrary File Naming Conventions::
367 * Running gnatname::
368 * Switches for gnatname::
369 * Examples of gnatname Usage::
370
371 GNAT Project Manager
372
373 * Introduction::
374 * Examples of Project Files::
375 * Project File Syntax::
376 * Objects and Sources in Project Files::
377 * Importing Projects::
378 * Project Extension::
379 * Project Hierarchy Extension::
380 * External References in Project Files::
381 * Packages in Project Files::
382 * Variables from Imported Projects::
383 * Naming Schemes::
384 * Library Projects::
385 * Stand-alone Library Projects::
386 * Switches Related to Project Files::
387 * Tools Supporting Project Files::
388 * An Extended Example::
389 * Project File Complete Syntax::
390
391 The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
392
393 * gnatxref Switches::
394 * gnatfind Switches::
395 * Project Files for gnatxref and gnatfind::
396 * Regular Expressions in gnatfind and gnatxref::
397 * Examples of gnatxref Usage::
398 * Examples of gnatfind Usage::
399
400 The GNAT Pretty-Printer gnatpp
401
402 * Switches for gnatpp::
403 * Formatting Rules::
404
405 The GNAT Metrics Tool gnatmetric
406
407 * Switches for gnatmetric::
408
409 File Name Krunching Using gnatkr
410
411 * About gnatkr::
412 * Using gnatkr::
413 * Krunching Method::
414 * Examples of gnatkr Usage::
415
416 Preprocessing Using gnatprep
417 * Preprocessing Symbols::
418 * Using gnatprep::
419 * Switches for gnatprep::
420 * Form of Definitions File::
421 * Form of Input Text for gnatprep::
422
423 @ifset vms
424 The GNAT Run-Time Library Builder gnatlbr
425
426 * Running gnatlbr::
427 * Switches for gnatlbr::
428 * Examples of gnatlbr Usage::
429 @end ifset
430
431 The GNAT Library Browser gnatls
432
433 * Running gnatls::
434 * Switches for gnatls::
435 * Examples of gnatls Usage::
436
437 Cleaning Up Using gnatclean
438
439 * Running gnatclean::
440 * Switches for gnatclean::
441 @c * Examples of gnatclean Usage::
442
443 @ifclear vms
444
445 GNAT and Libraries
446
447 * Introduction to Libraries in GNAT::
448 * General Ada Libraries::
449 * Stand-alone Ada Libraries::
450 * Rebuilding the GNAT Run-Time Library::
451
452 Using the GNU make Utility
453
454 * Using gnatmake in a Makefile::
455 * Automatically Creating a List of Directories::
456 * Generating the Command Line Switches::
457 * Overcoming Command Line Length Limits::
458 @end ifclear
459
460 Memory Management Issues
461
462 * Some Useful Memory Pools::
463 * The GNAT Debug Pool Facility::
464 @ifclear vms
465 * The gnatmem Tool::
466 @end ifclear
467
468 Stack Related Facilities
469
470 * Stack Overflow Checking::
471 * Static Stack Usage Analysis::
472 * Dynamic Stack Usage Analysis::
473
474 Some Useful Memory Pools
475
476 The GNAT Debug Pool Facility
477
478 @ifclear vms
479 The gnatmem Tool
480
481 * Running gnatmem::
482 * Switches for gnatmem::
483 * Example of gnatmem Usage::
484 @end ifclear
485
486 Verifying Properties Using gnatcheck
487
488 * Format of the Report File::
489 * General gnatcheck Switches::
490 * gnatcheck Rule Options::
491 * Adding the Results of Compiler Checks to gnatcheck Output::
492 * Project-Wide Checks::
493 * Predefined Rules::
494
495 Sample Bodies Using gnatstub
496
497 * Running gnatstub::
498 * Switches for gnatstub::
499
500 Other Utility Programs
501
502 * Using Other Utility Programs with GNAT::
503 * The External Symbol Naming Scheme of GNAT::
504 * Converting Ada Files to html with gnathtml::
505
506 @ifclear vms
507 Code Coverage and Profiling
508
509 * Code Coverage of Ada Programs using gcov::
510 * Profiling an Ada Program using gprof::
511 @end ifclear
512
513 Running and Debugging Ada Programs
514
515 * The GNAT Debugger GDB::
516 * Running GDB::
517 * Introduction to GDB Commands::
518 * Using Ada Expressions::
519 * Calling User-Defined Subprograms::
520 * Using the Next Command in a Function::
521 * Ada Exceptions::
522 * Ada Tasks::
523 * Debugging Generic Units::
524 * GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate::
525 * Naming Conventions for GNAT Source Files::
526 * Getting Internal Debugging Information::
527 * Stack Traceback::
528
529 @ifset vms
530 * LSE::
531 @end ifset
532
533 @ifset vms
534 Compatibility with HP Ada
535
536 * Ada Language Compatibility::
537 * Differences in the Definition of Package System::
538 * Language-Related Features::
539 * The Package STANDARD::
540 * The Package SYSTEM::
541 * Tasking and Task-Related Features::
542 * Pragmas and Pragma-Related Features::
543 * Library of Predefined Units::
544 * Bindings::
545 * Main Program Definition::
546 * Implementation-Defined Attributes::
547 * Compiler and Run-Time Interfacing::
548 * Program Compilation and Library Management::
549 * Input-Output::
550 * Implementation Limits::
551 * Tools and Utilities::
552
553 Language-Related Features
554
555 * Integer Types and Representations::
556 * Floating-Point Types and Representations::
557 * Pragmas Float_Representation and Long_Float::
558 * Fixed-Point Types and Representations::
559 * Record and Array Component Alignment::
560 * Address Clauses::
561 * Other Representation Clauses::
562
563 Tasking and Task-Related Features
564
565 * Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems::
566 * Assigning Task IDs::
567 * Task IDs and Delays::
568 * Task-Related Pragmas::
569 * Scheduling and Task Priority::
570 * The Task Stack::
571 * External Interrupts::
572
573 Pragmas and Pragma-Related Features
574
575 * Restrictions on the Pragma INLINE::
576 * Restrictions on the Pragma INTERFACE::
577 * Restrictions on the Pragma SYSTEM_NAME::
578
579 Library of Predefined Units
580
581 * Changes to DECLIB::
582
583 Bindings
584
585 * Shared Libraries and Options Files::
586 * Interfaces to C::
587 @end ifset
588
589 Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries
590
591 * Summary of Run-Time Configurations::
592 * Specifying a Run-Time Library::
593 * Choosing the Scheduling Policy::
594 * Solaris-Specific Considerations::
595 * Linux-Specific Considerations::
596 * AIX-Specific Considerations::
597 * Irix-Specific Considerations::
598
599 Example of Binder Output File
600
601 Elaboration Order Handling in GNAT
602
603 * Elaboration Code::
604 * Checking the Elaboration Order::
605 * Controlling the Elaboration Order::
606 * Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls::
607 * Controlling Elaboration in GNAT - External Calls::
608 * Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety::
609 * Treatment of Pragma Elaborate::
610 * Elaboration Issues for Library Tasks::
611 * Mixing Elaboration Models::
612 * What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails::
613 * Elaboration for Access-to-Subprogram Values::
614 * Summary of Procedures for Elaboration Control::
615 * Other Elaboration Order Considerations::
616
617 Conditional Compilation
618 * Use of Boolean Constants::
619 * Debugging - A Special Case::
620 * Conditionalizing Declarations::
621 * Use of Alternative Implementations::
622 * Preprocessing::
623
624 Inline Assembler
625
626 * Basic Assembler Syntax::
627 * A Simple Example of Inline Assembler::
628 * Output Variables in Inline Assembler::
629 * Input Variables in Inline Assembler::
630 * Inlining Inline Assembler Code::
631 * Other Asm Functionality::
632
633 Compatibility and Porting Guide
634
635 * Compatibility with Ada 83::
636 * Compatibility between Ada 95 and Ada 2005::
637 * Implementation-dependent characteristics::
638 @ifclear vms
639 @c This brief section is only in the non-VMS version
640 @c The complete chapter on HP Ada issues is in the VMS version
641 * Compatibility with HP Ada 83::
642 @end ifclear
643 * Compatibility with Other Ada Systems::
644 * Representation Clauses::
645 @ifset vms
646 * Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS::
647 @end ifset
648
649 @ifset unw
650 Microsoft Windows Topics
651
652 * Using GNAT on Windows::
653 * CONSOLE and WINDOWS subsystems::
654 * Temporary Files::
655 * Mixed-Language Programming on Windows::
656 * Windows Calling Conventions::
657 * Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)::
658 * Using DLLs with GNAT::
659 * Building DLLs with GNAT::
660 * GNAT and Windows Resources::
661 * Debugging a DLL::
662 * Setting Stack Size from gnatlink::
663 * Setting Heap Size from gnatlink::
664 @end ifset
665
666 * Index::
667 @end menu
668 @end ifnottex
669
670 @node About This Guide
671 @unnumbered About This Guide
672
673 @noindent
674 @ifset vms
675 This guide describes the use of @value{EDITION},
676 a compiler and software development toolset for the full Ada
677 programming language, implemented on OpenVMS for HP's Alpha and
678 Integrity server (I64) platforms.
679 @end ifset
680 @ifclear vms
681 This guide describes the use of @value{EDITION},
682 a compiler and software development
683 toolset for the full Ada programming language.
684 @end ifclear
685 It documents the features of the compiler and tools, and explains
686 how to use them to build Ada applications.
687
688 @value{EDITION} implements Ada 95 and Ada 2005, and it may also be invoked in
689 Ada 83 compatibility mode.
690 By default, @value{EDITION} assumes @value{DEFAULTLANGUAGEVERSION},
691 but you can override with a compiler switch
692 (@pxref{Compiling Different Versions of Ada})
693 to explicitly specify the language version.
694 Throughout this manual, references to ``Ada'' without a year suffix
695 apply to both the Ada 95 and Ada 2005 versions of the language.
696
697
698 @ifclear FSFEDITION
699 For ease of exposition, ``@value{EDITION}'' will be referred to simply as
700 ``GNAT'' in the remainder of this document.
701 @end ifclear
702
703
704
705
706 @menu
707 * What This Guide Contains::
708 * What You Should Know before Reading This Guide::
709 * Related Information::
710 * Conventions::
711 @end menu
712
713 @node What This Guide Contains
714 @unnumberedsec What This Guide Contains
715
716 @noindent
717 This guide contains the following chapters:
718 @itemize @bullet
719
720 @item
721 @ref{Getting Started with GNAT}, describes how to get started compiling
722 and running Ada programs with the GNAT Ada programming environment.
723 @item
724 @ref{The GNAT Compilation Model}, describes the compilation model used
725 by GNAT.
726
727 @item
728 @ref{Compiling Using gcc}, describes how to compile
729 Ada programs with @command{gcc}, the Ada compiler.
730
731 @item
732 @ref{Binding Using gnatbind}, describes how to
733 perform binding of Ada programs with @code{gnatbind}, the GNAT binding
734 utility.
735
736 @item
737 @ref{Linking Using gnatlink},
738 describes @command{gnatlink}, a
739 program that provides for linking using the GNAT run-time library to
740 construct a program. @command{gnatlink} can also incorporate foreign language
741 object units into the executable.
742
743 @item
744 @ref{The GNAT Make Program gnatmake}, describes @command{gnatmake}, a
745 utility that automatically determines the set of sources
746 needed by an Ada compilation unit, and executes the necessary compilations
747 binding and link.
748
749 @item
750 @ref{Improving Performance}, shows various techniques for making your
751 Ada program run faster or take less space.
752 It discusses the effect of the compiler's optimization switch and
753 also describes the @command{gnatelim} tool and unused subprogram/data
754 elimination.
755
756 @item
757 @ref{Renaming Files Using gnatchop}, describes
758 @code{gnatchop}, a utility that allows you to preprocess a file that
759 contains Ada source code, and split it into one or more new files, one
760 for each compilation unit.
761
762 @item
763 @ref{Configuration Pragmas}, describes the configuration pragmas
764 handled by GNAT.
765
766 @item
767 @ref{Handling Arbitrary File Naming Conventions Using gnatname},
768 shows how to override the default GNAT file naming conventions,
769 either for an individual unit or globally.
770
771 @item
772 @ref{GNAT Project Manager}, describes how to use project files
773 to organize large projects.
774
775 @item
776 @ref{The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind}, discusses
777 @code{gnatxref} and @code{gnatfind}, two tools that provide an easy
778 way to navigate through sources.
779
780 @item
781 @ref{The GNAT Pretty-Printer gnatpp}, shows how to produce a reformatted
782 version of an Ada source file with control over casing, indentation,
783 comment placement, and other elements of program presentation style.
784
785 @item
786 @ref{The GNAT Metric Tool gnatmetric}, shows how to compute various
787 metrics for an Ada source file, such as the number of types and subprograms,
788 and assorted complexity measures.
789
790 @item
791 @ref{File Name Krunching Using gnatkr}, describes the @code{gnatkr}
792 file name krunching utility, used to handle shortened
793 file names on operating systems with a limit on the length of names.
794
795 @item
796 @ref{Preprocessing Using gnatprep}, describes @code{gnatprep}, a
797 preprocessor utility that allows a single source file to be used to
798 generate multiple or parameterized source files by means of macro
799 substitution.
800
801 @ifset vms
802 @item
803 @ref{The GNAT Run-Time Library Builder gnatlbr}, describes @command{gnatlbr},
804 a tool for rebuilding the GNAT run time with user-supplied
805 configuration pragmas.
806 @end ifset
807
808 @item
809 @ref{The GNAT Library Browser gnatls}, describes @code{gnatls}, a
810 utility that displays information about compiled units, including dependences
811 on the corresponding sources files, and consistency of compilations.
812
813 @item
814 @ref{Cleaning Up Using gnatclean}, describes @code{gnatclean}, a utility
815 to delete files that are produced by the compiler, binder and linker.
816
817 @ifclear vms
818 @item
819 @ref{GNAT and Libraries}, describes the process of creating and using
820 Libraries with GNAT. It also describes how to recompile the GNAT run-time
821 library.
822
823 @item
824 @ref{Using the GNU make Utility}, describes some techniques for using
825 the GNAT toolset in Makefiles.
826 @end ifclear
827
828 @item
829 @ref{Memory Management Issues}, describes some useful predefined storage pools
830 and in particular the GNAT Debug Pool facility, which helps detect incorrect
831 memory references.
832 @ifclear vms
833 It also describes @command{gnatmem}, a utility that monitors dynamic
834 allocation and deallocation and helps detect ``memory leaks''.
835 @end ifclear
836
837 @item
838 @ref{Stack Related Facilities}, describes some useful tools associated with
839 stack checking and analysis.
840
841 @item
842 @ref{Verifying Properties Using gnatcheck}, discusses @code{gnatcheck},
843 a utility that checks Ada code against a set of rules.
844
845 @item
846 @ref{Creating Sample Bodies Using gnatstub}, discusses @code{gnatstub},
847 a utility that generates empty but compilable bodies for library units.
848
849 @item
850 @ref{Generating Ada Bindings for C and C++ headers}, describes how to
851 generate automatically Ada bindings from C and C++ headers.
852
853 @item
854 @ref{Other Utility Programs}, discusses several other GNAT utilities,
855 including @code{gnathtml}.
856
857 @ifclear vms
858 @item
859 @ref{Code Coverage and Profiling}, describes how to perform a structural
860 coverage and profile the execution of Ada programs.
861 @end ifclear
862
863 @item
864 @ref{Running and Debugging Ada Programs}, describes how to run and debug
865 Ada programs.
866
867 @ifset vms
868 @item
869 @ref{Compatibility with HP Ada}, details the compatibility of GNAT with
870 HP Ada 83 @footnote{``HP Ada'' refers to the legacy product originally
871 developed by Digital Equipment Corporation and currently supported by HP.}
872 for OpenVMS Alpha. This product was formerly known as DEC Ada,
873 @cindex DEC Ada
874 and for
875 historical compatibility reasons, the relevant libraries still use the
876 DEC prefix.
877 @end ifset
878
879 @item
880 @ref{Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries},
881 describes the various run-time
882 libraries supported by GNAT on various platforms and explains how to
883 choose a particular library.
884
885 @item
886 @ref{Example of Binder Output File}, shows the source code for the binder
887 output file for a sample program.
888
889 @item
890 @ref{Elaboration Order Handling in GNAT}, describes how GNAT helps
891 you deal with elaboration order issues.
892
893 @item
894 @ref{Conditional Compilation}, describes how to model conditional compilation,
895 both with Ada in general and with GNAT facilities in particular.
896
897 @item
898 @ref{Inline Assembler}, shows how to use the inline assembly facility
899 in an Ada program.
900
901 @item
902 @ref{Compatibility and Porting Guide}, contains sections on compatibility
903 of GNAT with other Ada development environments (including Ada 83 systems),
904 to assist in porting code from those environments.
905
906 @ifset unw
907 @item
908 @ref{Microsoft Windows Topics}, presents information relevant to the
909 Microsoft Windows platform.
910 @end ifset
911 @end itemize
912
913 @c *************************************************
914 @node What You Should Know before Reading This Guide
915 @c *************************************************
916 @unnumberedsec What You Should Know before Reading This Guide
917
918 @cindex Ada 95 Language Reference Manual
919 @cindex Ada 2005 Language Reference Manual
920 @noindent
921 This guide assumes a basic familiarity with the Ada 95 language, as
922 described in the International Standard ANSI/ISO/IEC-8652:1995, January
923 1995.
924 It does not require knowledge of the new features introduced by Ada 2005,
925 (officially known as ISO/IEC 8652:1995 with Technical Corrigendum 1
926 and Amendment 1).
927 Both reference manuals are included in the GNAT documentation
928 package.
929
930 @node Related Information
931 @unnumberedsec Related Information
932
933 @noindent
934 For further information about related tools, refer to the following
935 documents:
936
937 @itemize @bullet
938 @item
939 @xref{Top, GNAT Reference Manual, About This Guide, gnat_rm, GNAT
940 Reference Manual}, which contains all reference material for the GNAT
941 implementation of Ada.
942
943 @ifset unw
944 @item
945 @cite{Using the GNAT Programming Studio}, which describes the GPS
946 Integrated Development Environment.
947
948 @item
949 @cite{GNAT Programming Studio Tutorial}, which introduces the
950 main GPS features through examples.
951 @end ifset
952
953 @item
954 @cite{Ada 95 Reference Manual}, which contains reference
955 material for the Ada 95 programming language.
956
957 @item
958 @cite{Ada 2005 Reference Manual}, which contains reference
959 material for the Ada 2005 programming language.
960
961 @item
962 @xref{Top,, Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB},
963 @ifset vms
964 in the GNU:[DOCS] directory,
965 @end ifset
966 for all details on the use of the GNU source-level debugger.
967
968 @item
969 @xref{Top,, The extensible self-documenting text editor, emacs,
970 GNU Emacs Manual},
971 @ifset vms
972 located in the GNU:[DOCS] directory if the EMACS kit is installed,
973 @end ifset
974 for full information on the extensible editor and programming
975 environment Emacs.
976
977 @end itemize
978
979 @c **************
980 @node Conventions
981 @unnumberedsec Conventions
982 @cindex Conventions
983 @cindex Typographical conventions
984
985 @noindent
986 Following are examples of the typographical and graphic conventions used
987 in this guide:
988
989 @itemize @bullet
990 @item
991 @code{Functions}, @command{utility program names}, @code{standard names},
992 and @code{classes}.
993
994 @item
995 @option{Option flags}
996
997 @item
998 @file{File names}, @samp{button names}, and @samp{field names}.
999
1000 @item
1001 @code{Variables}, @env{environment variables}, and @var{metasyntactic
1002 variables}.
1003
1004 @item
1005 @emph{Emphasis}.
1006
1007 @item
1008 @r{[}optional information or parameters@r{]}
1009
1010 @item
1011 Examples are described by text
1012 @smallexample
1013 and then shown this way.
1014 @end smallexample
1015 @end itemize
1016
1017 @noindent
1018 Commands that are entered by the user are preceded in this manual by the
1019 characters @w{``@code{$ }''} (dollar sign followed by space). If your system
1020 uses this sequence as a prompt, then the commands will appear exactly as
1021 you see them in the manual. If your system uses some other prompt, then
1022 the command will appear with the @code{$} replaced by whatever prompt
1023 character you are using.
1024
1025 @ifset unw
1026 Full file names are shown with the ``@code{/}'' character
1027 as the directory separator; e.g., @file{parent-dir/subdir/myfile.adb}.
1028 If you are using GNAT on a Windows platform, please note that
1029 the ``@code{\}'' character should be used instead.
1030 @end ifset
1031
1032 @c ****************************
1033 @node Getting Started with GNAT
1034 @chapter Getting Started with GNAT
1035
1036 @noindent
1037 This chapter describes some simple ways of using GNAT to build
1038 executable Ada programs.
1039 @ifset unw
1040 @ref{Running GNAT}, through @ref{Using the gnatmake Utility},
1041 show how to use the command line environment.
1042 @ref{Introduction to GPS}, provides a brief
1043 introduction to the GNAT Programming Studio, a visually-oriented
1044 Integrated Development Environment for GNAT.
1045 GPS offers a graphical ``look and feel'', support for development in
1046 other programming languages, comprehensive browsing features, and
1047 many other capabilities.
1048 For information on GPS please refer to
1049 @cite{Using the GNAT Programming Studio}.
1050 @end ifset
1051
1052 @menu
1053 * Running GNAT::
1054 * Running a Simple Ada Program::
1055 * Running a Program with Multiple Units::
1056 * Using the gnatmake Utility::
1057 @ifset vms
1058 * Editing with Emacs::
1059 @end ifset
1060 @ifclear vms
1061 * Introduction to GPS::
1062 @end ifclear
1063 @end menu
1064
1065 @node Running GNAT
1066 @section Running GNAT
1067
1068 @noindent
1069 Three steps are needed to create an executable file from an Ada source
1070 file:
1071
1072 @enumerate
1073 @item
1074 The source file(s) must be compiled.
1075 @item
1076 The file(s) must be bound using the GNAT binder.
1077 @item
1078 All appropriate object files must be linked to produce an executable.
1079 @end enumerate
1080
1081 @noindent
1082 All three steps are most commonly handled by using the @command{gnatmake}
1083 utility program that, given the name of the main program, automatically
1084 performs the necessary compilation, binding and linking steps.
1085
1086 @node Running a Simple Ada Program
1087 @section Running a Simple Ada Program
1088
1089 @noindent
1090 Any text editor may be used to prepare an Ada program.
1091 (If @code{Emacs} is
1092 used, the optional Ada mode may be helpful in laying out the program.)
1093 The
1094 program text is a normal text file. We will assume in our initial
1095 example that you have used your editor to prepare the following
1096 standard format text file:
1097
1098 @smallexample @c ada
1099 @cartouche
1100 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
1101 procedure Hello is
1102 begin
1103    Put_Line ("Hello WORLD!");
1104 end Hello;
1105 @end cartouche
1106 @end smallexample
1107
1108 @noindent
1109 This file should be named @file{hello.adb}.
1110 With the normal default file naming conventions, GNAT requires
1111 that each file
1112 contain a single compilation unit whose file name is the
1113 unit name,
1114 with periods replaced by hyphens; the
1115 extension is @file{ads} for a
1116 spec and @file{adb} for a body.
1117 You can override this default file naming convention by use of the
1118 special pragma @code{Source_File_Name} (@pxref{Using Other File Names}).
1119 Alternatively, if you want to rename your files according to this default
1120 convention, which is probably more convenient if you will be using GNAT
1121 for all your compilations, then the @code{gnatchop} utility
1122 can be used to generate correctly-named source files
1123 (@pxref{Renaming Files Using gnatchop}).
1124
1125 You can compile the program using the following command (@code{$} is used
1126 as the command prompt in the examples in this document):
1127
1128 @smallexample
1129 $ gcc -c hello.adb
1130 @end smallexample
1131
1132 @noindent
1133 @command{gcc} is the command used to run the compiler. This compiler is
1134 capable of compiling programs in several languages, including Ada and
1135 C. It assumes that you have given it an Ada program if the file extension is
1136 either @file{.ads} or @file{.adb}, and it will then call
1137 the GNAT compiler to compile the specified file.
1138
1139 @ifclear vms
1140 The @option{-c} switch is required. It tells @command{gcc} to only do a
1141 compilation. (For C programs, @command{gcc} can also do linking, but this
1142 capability is not used directly for Ada programs, so the @option{-c}
1143 switch must always be present.)
1144 @end ifclear
1145
1146 This compile command generates a file
1147 @file{hello.o}, which is the object
1148 file corresponding to your Ada program. It also generates
1149 an ``Ada Library Information'' file @file{hello.ali},
1150 which contains additional information used to check
1151 that an Ada program is consistent.
1152 To build an executable file,
1153 use @code{gnatbind} to bind the program
1154 and @command{gnatlink} to link it. The
1155 argument to both @code{gnatbind} and @command{gnatlink} is the name of the
1156 @file{ALI} file, but the default extension of @file{.ali} can
1157 be omitted. This means that in the most common case, the argument
1158 is simply the name of the main program:
1159
1160 @smallexample
1161 $ gnatbind hello
1162 $ gnatlink hello
1163 @end smallexample
1164
1165 @noindent
1166 A simpler method of carrying out these steps is to use
1167 @command{gnatmake},
1168 a master program that invokes all the required
1169 compilation, binding and linking tools in the correct order. In particular,
1170 @command{gnatmake} automatically recompiles any sources that have been
1171 modified since they were last compiled, or sources that depend
1172 on such modified sources, so that ``version skew'' is avoided.
1173 @cindex Version skew (avoided by @command{gnatmake})
1174
1175 @smallexample
1176 $ gnatmake hello.adb
1177 @end smallexample
1178
1179 @noindent
1180 The result is an executable program called @file{hello}, which can be
1181 run by entering:
1182
1183 @smallexample
1184 $ ^hello^RUN HELLO^
1185 @end smallexample
1186
1187 @noindent
1188 assuming that the current directory is on the search path
1189 for executable programs.
1190
1191 @noindent
1192 and, if all has gone well, you will see
1193
1194 @smallexample
1195 Hello WORLD!
1196 @end smallexample
1197
1198 @noindent
1199 appear in response to this command.
1200
1201 @c ****************************************
1202 @node Running a Program with Multiple Units
1203 @section Running a Program with Multiple Units
1204
1205 @noindent
1206 Consider a slightly more complicated example that has three files: a
1207 main program, and the spec and body of a package:
1208
1209 @smallexample @c ada
1210 @cartouche
1211 @group
1212 package Greetings is
1213    procedure Hello;
1214    procedure Goodbye;
1215 end Greetings;
1216
1217 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
1218 package body Greetings is
1219    procedure Hello is
1220    begin
1221       Put_Line ("Hello WORLD!");
1222    end Hello;
1223
1224    procedure Goodbye is
1225    begin
1226       Put_Line ("Goodbye WORLD!");
1227    end Goodbye;
1228 end Greetings;
1229 @end group
1230
1231 @group
1232 with Greetings;
1233 procedure Gmain is
1234 begin
1235    Greetings.Hello;
1236    Greetings.Goodbye;
1237 end Gmain;
1238 @end group
1239 @end cartouche
1240 @end smallexample
1241
1242 @noindent
1243 Following the one-unit-per-file rule, place this program in the
1244 following three separate files:
1245
1246 @table @file
1247 @item greetings.ads
1248 spec of package @code{Greetings}
1249
1250 @item greetings.adb
1251 body of package @code{Greetings}
1252
1253 @item gmain.adb
1254 body of main program
1255 @end table
1256
1257 @noindent
1258 To build an executable version of
1259 this program, we could use four separate steps to compile, bind, and link
1260 the program, as follows:
1261
1262 @smallexample
1263 $ gcc -c gmain.adb
1264 $ gcc -c greetings.adb
1265 $ gnatbind gmain
1266 $ gnatlink gmain
1267 @end smallexample
1268
1269 @noindent
1270 Note that there is no required order of compilation when using GNAT.
1271 In particular it is perfectly fine to compile the main program first.
1272 Also, it is not necessary to compile package specs in the case where
1273 there is an accompanying body; you only need to compile the body. If you want
1274 to submit these files to the compiler for semantic checking and not code
1275 generation, then use the
1276 @option{-gnatc} switch:
1277
1278 @smallexample
1279 $ gcc -c greetings.ads -gnatc
1280 @end smallexample
1281
1282 @noindent
1283 Although the compilation can be done in separate steps as in the
1284 above example, in practice it is almost always more convenient
1285 to use the @command{gnatmake} tool. All you need to know in this case
1286 is the name of the main program's source file. The effect of the above four
1287 commands can be achieved with a single one:
1288
1289 @smallexample
1290 $ gnatmake gmain.adb
1291 @end smallexample
1292
1293 @noindent
1294 In the next section we discuss the advantages of using @command{gnatmake} in
1295 more detail.
1296
1297 @c *****************************
1298 @node Using the gnatmake Utility
1299 @section Using the @command{gnatmake} Utility
1300
1301 @noindent
1302 If you work on a program by compiling single components at a time using
1303 @command{gcc}, you typically keep track of the units you modify. In order to
1304 build a consistent system, you compile not only these units, but also any
1305 units that depend on the units you have modified.
1306 For example, in the preceding case,
1307 if you edit @file{gmain.adb}, you only need to recompile that file. But if
1308 you edit @file{greetings.ads}, you must recompile both
1309 @file{greetings.adb} and @file{gmain.adb}, because both files contain
1310 units that depend on @file{greetings.ads}.
1311
1312 @code{gnatbind} will warn you if you forget one of these compilation
1313 steps, so that it is impossible to generate an inconsistent program as a
1314 result of forgetting to do a compilation. Nevertheless it is tedious and
1315 error-prone to keep track of dependencies among units.
1316 One approach to handle the dependency-bookkeeping is to use a
1317 makefile. However, makefiles present maintenance problems of their own:
1318 if the dependencies change as you change the program, you must make
1319 sure that the makefile is kept up-to-date manually, which is also an
1320 error-prone process.
1321
1322 The @command{gnatmake} utility takes care of these details automatically.
1323 Invoke it using either one of the following forms:
1324
1325 @smallexample
1326 $ gnatmake gmain.adb
1327 $ gnatmake ^gmain^GMAIN^
1328 @end smallexample
1329
1330 @noindent
1331 The argument is the name of the file containing the main program;
1332 you may omit the extension. @command{gnatmake}
1333 examines the environment, automatically recompiles any files that need
1334 recompiling, and binds and links the resulting set of object files,
1335 generating the executable file, @file{^gmain^GMAIN.EXE^}.
1336 In a large program, it
1337 can be extremely helpful to use @command{gnatmake}, because working out by hand
1338 what needs to be recompiled can be difficult.
1339
1340 Note that @command{gnatmake}
1341 takes into account all the Ada rules that
1342 establish dependencies among units. These include dependencies that result
1343 from inlining subprogram bodies, and from
1344 generic instantiation. Unlike some other
1345 Ada make tools, @command{gnatmake} does not rely on the dependencies that were
1346 found by the compiler on a previous compilation, which may possibly
1347 be wrong when sources change. @command{gnatmake} determines the exact set of
1348 dependencies from scratch each time it is run.
1349
1350 @ifset vms
1351 @node Editing with Emacs
1352 @section Editing with Emacs
1353 @cindex Emacs
1354
1355 @noindent
1356 Emacs is an extensible self-documenting text editor that is available in a
1357 separate VMSINSTAL kit.
1358
1359 Invoke Emacs by typing @kbd{Emacs} at the command prompt. To get started,
1360 click on the Emacs Help menu and run the Emacs Tutorial.
1361 In a character cell terminal, Emacs help is invoked with @kbd{Ctrl-h} (also
1362 written as @kbd{C-h}), and the tutorial by @kbd{C-h t}.
1363
1364 Documentation on Emacs and other tools is available in Emacs under the
1365 pull-down menu button: @code{Help - Info}. After selecting @code{Info},
1366 use the middle mouse button to select a topic (e.g.@: Emacs).
1367
1368 In a character cell terminal, do @kbd{C-h i} to invoke info, and then @kbd{m}
1369 (stands for menu) followed by the menu item desired, as in @kbd{m Emacs}, to
1370 get to the Emacs manual.
1371 Help on Emacs is also available by typing @kbd{HELP EMACS} at the DCL command
1372 prompt.
1373
1374 The tutorial is highly recommended in order to learn the intricacies of Emacs,
1375 which is sufficiently extensible to provide for a complete programming
1376 environment and shell for the sophisticated user.
1377 @end ifset
1378
1379 @ifclear vms
1380 @node Introduction to GPS
1381 @section Introduction to GPS
1382 @cindex GPS (GNAT Programming Studio)
1383 @cindex GNAT Programming Studio (GPS)
1384 @noindent
1385 Although the command line interface (@command{gnatmake}, etc.) alone
1386 is sufficient, a graphical Interactive Development
1387 Environment can make it easier for you to compose, navigate, and debug
1388 programs.  This section describes the main features of GPS
1389 (``GNAT Programming Studio''), the GNAT graphical IDE.
1390 You will see how to use GPS to build and debug an executable, and
1391 you will also learn some of the basics of the GNAT ``project'' facility.
1392
1393 GPS enables you to do much more than is presented here;
1394 e.g., you can produce a call graph, interface to a third-party
1395 Version Control System, and inspect the generated assembly language
1396 for a program.
1397 Indeed, GPS also supports languages other than Ada.
1398 Such additional information, and an explanation of all of the GPS menu
1399 items. may be found in the on-line help, which includes
1400 a user's guide and a tutorial (these are also accessible from the GNAT
1401 startup menu).
1402
1403 @menu
1404 * Building a New Program with GPS::
1405 * Simple Debugging with GPS::
1406 @end menu
1407
1408 @node Building a New Program with GPS
1409 @subsection Building a New Program with GPS
1410 @noindent
1411 GPS invokes the GNAT compilation tools using information
1412 contained in a @emph{project} (also known as a @emph{project file}):
1413 a collection of properties such
1414 as source directories, identities of main subprograms, tool switches, etc.,
1415 and their associated values.
1416 See @ref{GNAT Project Manager} for details.
1417 In order to run GPS, you will need to either create a new project
1418 or else open an existing one.
1419
1420 This section will explain how you can use GPS to create a project,
1421 to associate Ada source files with a project, and to build and run
1422 programs.
1423
1424 @enumerate
1425 @item @emph{Creating a project}
1426
1427 Invoke GPS, either from the command line or the platform's IDE.
1428 After it starts, GPS will display a ``Welcome'' screen with three
1429 radio buttons:
1430
1431 @itemize @bullet
1432 @item
1433 @code{Start with default project in directory}
1434
1435 @item
1436 @code{Create new project with wizard}
1437
1438 @item
1439 @code{Open existing project}
1440 @end itemize
1441
1442 @noindent
1443 Select @code{Create new project with wizard} and press @code{OK}.
1444 A new window will appear.  In the text box labeled with
1445 @code{Enter the name of the project to create}, type @file{sample}
1446 as the project name.
1447 In the next box, browse to choose the directory in which you
1448 would like to create the project file.
1449 After selecting an appropriate directory, press @code{Forward}.
1450
1451 A window will appear with the title
1452 @code{Version Control System Configuration}.
1453 Simply press @code{Forward}.
1454
1455 A window will appear with the title
1456 @code{Please select the source directories for this project}.
1457 The directory that you specified for the project file will be selected
1458 by default as the one to use for sources; simply press @code{Forward}.
1459
1460 A window will appear with the title
1461 @code{Please select the build directory for this project}.
1462 The directory that you specified for the project file will be selected
1463 by default for object files and executables;
1464 simply press @code{Forward}.
1465
1466 A window will appear with the title
1467 @code{Please select the main units for this project}.
1468 You will supply this information later, after creating the source file.
1469 Simply press @code{Forward} for now.
1470
1471 A window will appear with the title
1472 @code{Please select the switches to build the project}.
1473 Press @code{Apply}.  This will create a project file named
1474 @file{sample.prj} in the directory that you had specified.
1475
1476 @item @emph{Creating and saving the source file}
1477
1478 After you create the new project, a GPS window will appear, which is
1479 partitioned into two main sections:
1480
1481 @itemize @bullet
1482 @item
1483 A @emph{Workspace area}, initially greyed out, which you will use for
1484 creating and editing source files
1485
1486 @item
1487 Directly below, a @emph{Messages area}, which initially displays a
1488 ``Welcome'' message.
1489 (If the Messages area is not visible, drag its border upward to expand it.)
1490 @end itemize
1491
1492 @noindent
1493 Select @code{File} on the menu bar, and then the @code{New} command.
1494 The Workspace area will become white, and you can now
1495 enter the source program explicitly.
1496 Type the following text
1497
1498 @smallexample @c ada
1499 @group
1500 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
1501 procedure Hello is
1502 begin
1503   Put_Line("Hello from GPS!");
1504 end Hello;
1505 @end group
1506 @end smallexample
1507
1508 @noindent
1509 Select @code{File}, then @code{Save As}, and enter the source file name
1510 @file{hello.adb}.
1511 The file will be saved in the same directory you specified as the
1512 location of the default project file.
1513
1514 @item @emph{Updating the project file}
1515
1516 You need to add the new source file to the project.
1517 To do this, select
1518 the @code{Project} menu and then @code{Edit project properties}.
1519 Click the @code{Main files} tab on the left, and then the
1520 @code{Add} button.
1521 Choose @file{hello.adb} from the list, and press @code{Open}.
1522 The project settings window will reflect this action.
1523 Click @code{OK}.
1524
1525 @item @emph{Building and running the program}
1526
1527 In the main GPS window, now choose the @code{Build} menu, then @code{Make},
1528 and select @file{hello.adb}.
1529 The Messages window will display the resulting invocations of @command{gcc},
1530 @command{gnatbind}, and @command{gnatlink}
1531 (reflecting the default switch settings from the
1532 project file that you created) and then a ``successful compilation/build''
1533 message.
1534
1535 To run the program, choose the @code{Build} menu, then @code{Run}, and
1536 select @command{hello}.
1537 An @emph{Arguments Selection} window will appear.
1538 There are no command line arguments, so just click @code{OK}.
1539
1540 The Messages window will now display the program's output (the string
1541 @code{Hello from GPS}), and at the bottom of the GPS window a status
1542 update is displayed (@code{Run: hello}).
1543 Close the GPS window (or select @code{File}, then @code{Exit}) to
1544 terminate this GPS session.
1545 @end enumerate
1546
1547 @node Simple Debugging with GPS
1548 @subsection Simple Debugging with GPS
1549 @noindent
1550 This section illustrates basic debugging techniques (setting breakpoints,
1551 examining/modifying variables, single stepping).
1552
1553 @enumerate
1554 @item @emph{Opening a project}
1555
1556 Start GPS and select @code{Open existing project}; browse to
1557 specify the project file @file{sample.prj} that you had created in the
1558 earlier example.
1559
1560 @item @emph{Creating a source file}
1561
1562 Select @code{File}, then @code{New}, and type in the following program:
1563
1564 @smallexample @c ada
1565 @group
1566 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
1567 procedure Example is
1568    Line : String (1..80);
1569    N    : Natural;
1570 begin
1571    Put_Line("Type a line of text at each prompt; an empty line to exit");
1572    loop
1573       Put(": ");
1574       Get_Line (Line, N);
1575       Put_Line (Line (1..N) );
1576       exit when N=0;
1577    end loop;
1578 end Example;
1579 @end group
1580 @end smallexample
1581
1582 @noindent
1583 Select @code{File}, then @code{Save as}, and enter the file name
1584 @file{example.adb}.
1585
1586 @item @emph{Updating the project file}
1587
1588 Add @code{Example} as a new main unit for the project:
1589 @enumerate a
1590 @item
1591 Select @code{Project}, then @code{Edit Project Properties}.
1592
1593 @item
1594 Select the @code{Main files} tab, click @code{Add}, then
1595 select the file @file{example.adb} from the list, and
1596 click @code{Open}.
1597 You will see the file name appear in the list of main units
1598
1599 @item
1600 Click @code{OK}
1601 @end enumerate
1602
1603 @item @emph{Building/running the executable}
1604
1605 To build the executable
1606 select @code{Build}, then @code{Make}, and then choose @file{example.adb}.
1607
1608 Run the program to see its effect (in the Messages area).
1609 Each line that you enter is displayed; an empty line will
1610 cause the loop to exit and the program to terminate.
1611
1612 @item @emph{Debugging the program}
1613
1614 Note that the @option{-g} switches to @command{gcc} and @command{gnatlink},
1615 which are required for debugging, are on by default when you create
1616 a new project.
1617 Thus unless you intentionally remove these settings, you will be able
1618 to debug any program that you develop using GPS.
1619
1620 @enumerate a
1621 @item @emph{Initializing}
1622
1623 Select @code{Debug}, then @code{Initialize}, then @file{example}
1624
1625 @item @emph{Setting a breakpoint}
1626
1627 After performing the initialization step, you will observe a small
1628 icon to the right of each line number.
1629 This serves as a toggle for breakpoints; clicking the icon will
1630 set a breakpoint at the corresponding line (the icon will change to
1631 a red circle with an ``x''), and clicking it again
1632 will remove the breakpoint / reset the icon.
1633
1634 For purposes of this example, set a breakpoint at line 10 (the
1635 statement @code{Put_Line@ (Line@ (1..N));}
1636
1637 @item @emph{Starting program execution}
1638
1639 Select @code{Debug}, then @code{Run}.  When the
1640 @code{Program Arguments} window appears, click @code{OK}.
1641 A console window will appear; enter some line of text,
1642 e.g.@: @code{abcde}, at the prompt.
1643 The program will pause execution when it gets to the
1644 breakpoint, and the corresponding line is highlighted.
1645
1646 @item @emph{Examining a variable}
1647
1648 Move the mouse over one of the occurrences of the variable @code{N}.
1649 You will see the value (5) displayed, in ``tool tip'' fashion.
1650 Right click on @code{N}, select @code{Debug}, then select @code{Display N}.
1651 You will see information about @code{N} appear in the @code{Debugger Data}
1652 pane, showing the value as 5.
1653
1654 @item @emph{Assigning a new value to a variable}
1655
1656 Right click on the @code{N} in the @code{Debugger Data} pane, and
1657 select @code{Set value of N}.
1658 When the input window appears, enter the value @code{4} and click
1659 @code{OK}.
1660 This value does not automatically appear in the @code{Debugger Data}
1661 pane; to see it, right click again on the @code{N} in the
1662 @code{Debugger Data} pane and select @code{Update value}.
1663 The new value, 4, will appear in red.
1664
1665 @item @emph{Single stepping}
1666
1667 Select @code{Debug}, then @code{Next}.
1668 This will cause the next statement to be executed, in this case the
1669 call of @code{Put_Line} with the string slice.
1670 Notice in the console window that the displayed string is simply
1671 @code{abcd} and not @code{abcde} which you had entered.
1672 This is because the upper bound of the slice is now 4 rather than 5.
1673
1674 @item @emph{Removing a breakpoint}
1675
1676 Toggle the breakpoint icon at line 10.
1677
1678 @item @emph{Resuming execution from a breakpoint}
1679
1680 Select @code{Debug}, then @code{Continue}.
1681 The program will reach the next iteration of the loop, and
1682 wait for input after displaying the prompt.
1683 This time, just hit the @kbd{Enter} key.
1684 The value of @code{N} will be 0, and the program will terminate.
1685 The console window will disappear.
1686 @end enumerate
1687 @end enumerate
1688 @end ifclear
1689
1690 @node The GNAT Compilation Model
1691 @chapter The GNAT Compilation Model
1692 @cindex GNAT compilation model
1693 @cindex Compilation model
1694
1695 @menu
1696 * Source Representation::
1697 * Foreign Language Representation::
1698 * File Naming Rules::
1699 * Using Other File Names::
1700 * Alternative File Naming Schemes::
1701 * Generating Object Files::
1702 * Source Dependencies::
1703 * The Ada Library Information Files::
1704 * Binding an Ada Program::
1705 * Mixed Language Programming::
1706 @ifclear vms
1707 * Building Mixed Ada & C++ Programs::
1708 * Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models::
1709 @end ifclear
1710 * Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models::
1711 @ifset vms
1712 * Placement of temporary files::
1713 @end ifset
1714 @end menu
1715
1716 @noindent
1717 This chapter describes the compilation model used by GNAT. Although
1718 similar to that used by other languages, such as C and C++, this model
1719 is substantially different from the traditional Ada compilation models,
1720 which are based on a library. The model is initially described without
1721 reference to the library-based model. If you have not previously used an
1722 Ada compiler, you need only read the first part of this chapter. The
1723 last section describes and discusses the differences between the GNAT
1724 model and the traditional Ada compiler models. If you have used other
1725 Ada compilers, this section will help you to understand those
1726 differences, and the advantages of the GNAT model.
1727
1728 @node Source Representation
1729 @section Source Representation
1730 @cindex Latin-1
1731
1732 @noindent
1733 Ada source programs are represented in standard text files, using
1734 Latin-1 coding. Latin-1 is an 8-bit code that includes the familiar
1735 7-bit ASCII set, plus additional characters used for
1736 representing foreign languages (@pxref{Foreign Language Representation}
1737 for support of non-USA character sets). The format effector characters
1738 are represented using their standard ASCII encodings, as follows:
1739
1740 @table @code
1741 @item VT
1742 @findex VT
1743 Vertical tab, @code{16#0B#}
1744
1745 @item HT
1746 @findex HT
1747 Horizontal tab, @code{16#09#}
1748
1749 @item CR
1750 @findex CR
1751 Carriage return, @code{16#0D#}
1752
1753 @item LF
1754 @findex LF
1755 Line feed, @code{16#0A#}
1756
1757 @item FF
1758 @findex FF
1759 Form feed, @code{16#0C#}
1760 @end table
1761
1762 @noindent
1763 Source files are in standard text file format. In addition, GNAT will
1764 recognize a wide variety of stream formats, in which the end of
1765 physical lines is marked by any of the following sequences:
1766 @code{LF}, @code{CR}, @code{CR-LF}, or @code{LF-CR}. This is useful
1767 in accommodating files that are imported from other operating systems.
1768
1769 @cindex End of source file
1770 @cindex Source file, end
1771 @findex SUB
1772 The end of a source file is normally represented by the physical end of
1773 file. However, the control character @code{16#1A#} (@code{SUB}) is also
1774 recognized as signalling the end of the source file. Again, this is
1775 provided for compatibility with other operating systems where this
1776 code is used to represent the end of file.
1777
1778 Each file contains a single Ada compilation unit, including any pragmas
1779 associated with the unit. For example, this means you must place a
1780 package declaration (a package @dfn{spec}) and the corresponding body in
1781 separate files. An Ada @dfn{compilation} (which is a sequence of
1782 compilation units) is represented using a sequence of files. Similarly,
1783 you will place each subunit or child unit in a separate file.
1784
1785 @node Foreign Language Representation
1786 @section Foreign Language Representation
1787
1788 @noindent
1789 GNAT supports the standard character sets defined in Ada as well as
1790 several other non-standard character sets for use in localized versions
1791 of the compiler (@pxref{Character Set Control}).
1792 @menu
1793 * Latin-1::
1794 * Other 8-Bit Codes::
1795 * Wide Character Encodings::
1796 @end menu
1797
1798 @node Latin-1
1799 @subsection Latin-1
1800 @cindex Latin-1
1801
1802 @noindent
1803 The basic character set is Latin-1. This character set is defined by ISO
1804 standard 8859, part 1. The lower half (character codes @code{16#00#}
1805 @dots{} @code{16#7F#)} is identical to standard ASCII coding, but the upper half
1806 is used to represent additional characters. These include extended letters
1807 used by European languages, such as French accents, the vowels with umlauts
1808 used in German, and the extra letter A-ring used in Swedish.
1809
1810 @findex Ada.Characters.Latin_1
1811 For a complete list of Latin-1 codes and their encodings, see the source
1812 file of library unit @code{Ada.Characters.Latin_1} in file
1813 @file{a-chlat1.ads}.
1814 You may use any of these extended characters freely in character or
1815 string literals. In addition, the extended characters that represent
1816 letters can be used in identifiers.
1817
1818 @node Other 8-Bit Codes
1819 @subsection Other 8-Bit Codes
1820
1821 @noindent
1822 GNAT also supports several other 8-bit coding schemes:
1823
1824 @table @asis
1825 @item ISO 8859-2 (Latin-2)
1826 @cindex Latin-2
1827 @cindex ISO 8859-2
1828 Latin-2 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1829 equivalence.
1830
1831 @item ISO 8859-3 (Latin-3)
1832 @cindex Latin-3
1833 @cindex ISO 8859-3
1834 Latin-3 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1835 equivalence.
1836
1837 @item ISO 8859-4 (Latin-4)
1838 @cindex Latin-4
1839 @cindex ISO 8859-4
1840 Latin-4 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1841 equivalence.
1842
1843 @item ISO 8859-5 (Cyrillic)
1844 @cindex ISO 8859-5
1845 @cindex Cyrillic
1846 ISO 8859-5 letters (Cyrillic) allowed in identifiers, with uppercase and
1847 lowercase equivalence.
1848
1849 @item ISO 8859-15 (Latin-9)
1850 @cindex ISO 8859-15
1851 @cindex Latin-9
1852 ISO 8859-15 (Latin-9) letters allowed in identifiers, with uppercase and
1853 lowercase equivalence
1854
1855 @item IBM PC (code page 437)
1856 @cindex code page 437
1857 This code page is the normal default for PCs in the U.S. It corresponds
1858 to the original IBM PC character set. This set has some, but not all, of
1859 the extended Latin-1 letters, but these letters do not have the same
1860 encoding as Latin-1. In this mode, these letters are allowed in
1861 identifiers with uppercase and lowercase equivalence.
1862
1863 @item IBM PC (code page 850)
1864 @cindex code page 850
1865 This code page is a modification of 437 extended to include all the
1866 Latin-1 letters, but still not with the usual Latin-1 encoding. In this
1867 mode, all these letters are allowed in identifiers with uppercase and
1868 lowercase equivalence.
1869
1870 @item Full Upper 8-bit
1871 Any character in the range 80-FF allowed in identifiers, and all are
1872 considered distinct. In other words, there are no uppercase and lowercase
1873 equivalences in this range. This is useful in conjunction with
1874 certain encoding schemes used for some foreign character sets (e.g.,
1875 the typical method of representing Chinese characters on the PC).
1876
1877 @item No Upper-Half
1878 No upper-half characters in the range 80-FF are allowed in identifiers.
1879 This gives Ada 83 compatibility for identifier names.
1880 @end table
1881
1882 @noindent
1883 For precise data on the encodings permitted, and the uppercase and lowercase
1884 equivalences that are recognized, see the file @file{csets.adb} in
1885 the GNAT compiler sources. You will need to obtain a full source release
1886 of GNAT to obtain this file.
1887
1888 @node Wide Character Encodings
1889 @subsection Wide Character Encodings
1890
1891 @noindent
1892 GNAT allows wide character codes to appear in character and string
1893 literals, and also optionally in identifiers, by means of the following
1894 possible encoding schemes:
1895
1896 @table @asis
1897
1898 @item Hex Coding
1899 In this encoding, a wide character is represented by the following five
1900 character sequence:
1901
1902 @smallexample
1903 ESC a b c d
1904 @end smallexample
1905
1906 @noindent
1907 Where @code{a}, @code{b}, @code{c}, @code{d} are the four hexadecimal
1908 characters (using uppercase letters) of the wide character code. For
1909 example, ESC A345 is used to represent the wide character with code
1910 @code{16#A345#}.
1911 This scheme is compatible with use of the full Wide_Character set.
1912
1913 @item Upper-Half Coding
1914 @cindex Upper-Half Coding
1915 The wide character with encoding @code{16#abcd#} where the upper bit is on
1916 (in other words, ``a'' is in the range 8-F) is represented as two bytes,
1917 @code{16#ab#} and @code{16#cd#}. The second byte cannot be a format control
1918 character, but is not required to be in the upper half. This method can
1919 be also used for shift-JIS or EUC, where the internal coding matches the
1920 external coding.
1921
1922 @item Shift JIS Coding
1923 @cindex Shift JIS Coding
1924 A wide character is represented by a two-character sequence,
1925 @code{16#ab#} and
1926 @code{16#cd#}, with the restrictions described for upper-half encoding as
1927 described above. The internal character code is the corresponding JIS
1928 character according to the standard algorithm for Shift-JIS
1929 conversion. Only characters defined in the JIS code set table can be
1930 used with this encoding method.
1931
1932 @item EUC Coding
1933 @cindex EUC Coding
1934 A wide character is represented by a two-character sequence
1935 @code{16#ab#} and
1936 @code{16#cd#}, with both characters being in the upper half. The internal
1937 character code is the corresponding JIS character according to the EUC
1938 encoding algorithm. Only characters defined in the JIS code set table
1939 can be used with this encoding method.
1940
1941 @item UTF-8 Coding
1942 A wide character is represented using
1943 UCS Transformation Format 8 (UTF-8) as defined in Annex R of ISO
1944 10646-1/Am.2. Depending on the character value, the representation
1945 is a one, two, or three byte sequence:
1946 @smallexample
1947 @iftex
1948 @leftskip=.7cm
1949 @end iftex
1950 16#0000#-16#007f#: 2#0@var{xxxxxxx}#
1951 16#0080#-16#07ff#: 2#110@var{xxxxx}# 2#10@var{xxxxxx}#
1952 16#0800#-16#ffff#: 2#1110@var{xxxx}# 2#10@var{xxxxxx}# 2#10@var{xxxxxx}#
1953
1954 @end smallexample
1955
1956 @noindent
1957 where the @var{xxx} bits correspond to the left-padded bits of the
1958 16-bit character value. Note that all lower half ASCII characters
1959 are represented as ASCII bytes and all upper half characters and
1960 other wide characters are represented as sequences of upper-half
1961 (The full UTF-8 scheme allows for encoding 31-bit characters as
1962 6-byte sequences, but in this implementation, all UTF-8 sequences
1963 of four or more bytes length will be treated as illegal).
1964 @item Brackets Coding
1965 In this encoding, a wide character is represented by the following eight
1966 character sequence:
1967
1968 @smallexample
1969 [ " a b c d " ]
1970 @end smallexample
1971
1972 @noindent
1973 Where @code{a}, @code{b}, @code{c}, @code{d} are the four hexadecimal
1974 characters (using uppercase letters) of the wide character code. For
1975 example, [``A345''] is used to represent the wide character with code
1976 @code{16#A345#}. It is also possible (though not required) to use the
1977 Brackets coding for upper half characters. For example, the code
1978 @code{16#A3#} can be represented as @code{[``A3'']}.
1979
1980 This scheme is compatible with use of the full Wide_Character set,
1981 and is also the method used for wide character encoding in the standard
1982 ACVC (Ada Compiler Validation Capability) test suite distributions.
1983
1984 @end table
1985
1986 @noindent
1987 Note: Some of these coding schemes do not permit the full use of the
1988 Ada character set. For example, neither Shift JIS, nor EUC allow the
1989 use of the upper half of the Latin-1 set.
1990
1991 @node File Naming Rules
1992 @section File Naming Rules
1993
1994 @noindent
1995 The default file name is determined by the name of the unit that the
1996 file contains. The name is formed by taking the full expanded name of
1997 the unit and replacing the separating dots with hyphens and using
1998 ^lowercase^uppercase^ for all letters.
1999
2000 An exception arises if the file name generated by the above rules starts
2001 with one of the characters
2002 @ifset vms
2003 @samp{A}, @samp{G}, @samp{I}, or @samp{S},
2004 @end ifset
2005 @ifclear vms
2006 @samp{a}, @samp{g}, @samp{i}, or @samp{s},
2007 @end ifclear
2008 and the second character is a
2009 minus. In this case, the character ^tilde^dollar sign^ is used in place
2010 of the minus. The reason for this special rule is to avoid clashes with
2011 the standard names for child units of the packages System, Ada,
2012 Interfaces, and GNAT, which use the prefixes
2013 @ifset vms
2014 @samp{S-}, @samp{A-}, @samp{I-}, and @samp{G-},
2015 @end ifset
2016 @ifclear vms
2017 @samp{s-}, @samp{a-}, @samp{i-}, and @samp{g-},
2018 @end ifclear
2019 respectively.
2020
2021 The file extension is @file{.ads} for a spec and
2022 @file{.adb} for a body. The following list shows some
2023 examples of these rules.
2024
2025 @table @file
2026 @item main.ads
2027 Main (spec)
2028 @item main.adb
2029 Main (body)
2030 @item arith_functions.ads
2031 Arith_Functions (package spec)
2032 @item arith_functions.adb
2033 Arith_Functions (package body)
2034 @item func-spec.ads
2035 Func.Spec (child package spec)
2036 @item func-spec.adb
2037 Func.Spec (child package body)
2038 @item main-sub.adb
2039 Sub (subunit of Main)
2040 @item ^a~bad.adb^A$BAD.ADB^
2041 A.Bad (child package body)
2042 @end table
2043
2044 @noindent
2045 Following these rules can result in excessively long
2046 file names if corresponding
2047 unit names are long (for example, if child units or subunits are
2048 heavily nested). An option is available to shorten such long file names
2049 (called file name ``krunching''). This may be particularly useful when
2050 programs being developed with GNAT are to be used on operating systems
2051 with limited file name lengths. @xref{Using gnatkr}.
2052
2053 Of course, no file shortening algorithm can guarantee uniqueness over
2054 all possible unit names; if file name krunching is used, it is your
2055 responsibility to ensure no name clashes occur. Alternatively you
2056 can specify the exact file names that you want used, as described
2057 in the next section. Finally, if your Ada programs are migrating from a
2058 compiler with a different naming convention, you can use the gnatchop
2059 utility to produce source files that follow the GNAT naming conventions.
2060 (For details @pxref{Renaming Files Using gnatchop}.)
2061
2062 Note: in the case of @code{Windows NT/XP} or @code{OpenVMS} operating
2063 systems, case is not significant. So for example on @code{Windows XP}
2064 if the canonical name is @code{main-sub.adb}, you can use the file name
2065 @code{Main-Sub.adb} instead. However, case is significant for other
2066 operating systems, so for example, if you want to use other than
2067 canonically cased file names on a Unix system, you need to follow
2068 the procedures described in the next section.
2069
2070 @node Using Other File Names
2071 @section Using Other File Names
2072 @cindex File names
2073
2074 @noindent
2075 In the previous section, we have described the default rules used by
2076 GNAT to determine the file name in which a given unit resides. It is
2077 often convenient to follow these default rules, and if you follow them,
2078 the compiler knows without being explicitly told where to find all
2079 the files it needs.
2080
2081 However, in some cases, particularly when a program is imported from
2082 another Ada compiler environment, it may be more convenient for the
2083 programmer to specify which file names contain which units. GNAT allows
2084 arbitrary file names to be used by means of the Source_File_Name pragma.
2085 The form of this pragma is as shown in the following examples:
2086 @cindex Source_File_Name pragma
2087
2088 @smallexample @c ada
2089 @cartouche
2090 pragma Source_File_Name (My_Utilities.Stacks,
2091   Spec_File_Name => "myutilst_a.ada");
2092 pragma Source_File_name (My_Utilities.Stacks,
2093   Body_File_Name => "myutilst.ada");
2094 @end cartouche
2095 @end smallexample
2096
2097 @noindent
2098 As shown in this example, the first argument for the pragma is the unit
2099 name (in this example a child unit). The second argument has the form
2100 of a named association. The identifier
2101 indicates whether the file name is for a spec or a body;
2102 the file name itself is given by a string literal.
2103
2104 The source file name pragma is a configuration pragma, which means that
2105 normally it will be placed in the @file{gnat.adc}
2106 file used to hold configuration
2107 pragmas that apply to a complete compilation environment.
2108 For more details on how the @file{gnat.adc} file is created and used
2109 see @ref{Handling of Configuration Pragmas}.
2110 @cindex @file{gnat.adc}
2111
2112 @ifclear vms
2113 GNAT allows completely arbitrary file names to be specified using the
2114 source file name pragma. However, if the file name specified has an
2115 extension other than @file{.ads} or @file{.adb} it is necessary to use
2116 a special syntax when compiling the file. The name in this case must be
2117 preceded by the special sequence @option{-x} followed by a space and the name
2118 of the language, here @code{ada}, as in:
2119
2120 @smallexample
2121 $ gcc -c -x ada peculiar_file_name.sim
2122 @end smallexample
2123 @end ifclear
2124
2125 @noindent
2126 @command{gnatmake} handles non-standard file names in the usual manner (the
2127 non-standard file name for the main program is simply used as the
2128 argument to gnatmake). Note that if the extension is also non-standard,
2129 then it must be included in the @command{gnatmake} command, it may not
2130 be omitted.
2131
2132 @node Alternative File Naming Schemes
2133 @section Alternative File Naming Schemes
2134 @cindex File naming schemes, alternative
2135 @cindex File names
2136
2137 In the previous section, we described the use of the @code{Source_File_Name}
2138 pragma to allow arbitrary names to be assigned to individual source files.
2139 However, this approach requires one pragma for each file, and especially in
2140 large systems can result in very long @file{gnat.adc} files, and also create
2141 a maintenance problem.
2142
2143 GNAT also provides a facility for specifying systematic file naming schemes
2144 other than the standard default naming scheme previously described. An
2145 alternative scheme for naming is specified by the use of
2146 @code{Source_File_Name} pragmas having the following format:
2147 @cindex Source_File_Name pragma
2148
2149 @smallexample @c ada
2150 pragma Source_File_Name (
2151    Spec_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
2152  @r{[},Casing          => CASING_SPEC@r{]}
2153  @r{[},Dot_Replacement => STRING_LITERAL@r{]});
2154
2155 pragma Source_File_Name (
2156    Body_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
2157  @r{[},Casing          => CASING_SPEC@r{]}
2158  @r{[},Dot_Replacement => STRING_LITERAL@r{]});
2159
2160 pragma Source_File_Name (
2161    Subunit_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
2162  @r{[},Casing             => CASING_SPEC@r{]}
2163  @r{[},Dot_Replacement    => STRING_LITERAL@r{]});
2164
2165 FILE_NAME_PATTERN ::= STRING_LITERAL
2166 CASING_SPEC ::= Lowercase | Uppercase | Mixedcase
2167 @end smallexample
2168
2169 @noindent
2170 The @code{FILE_NAME_PATTERN} string shows how the file name is constructed.
2171 It contains a single asterisk character, and the unit name is substituted
2172 systematically for this asterisk. The optional parameter
2173 @code{Casing} indicates
2174 whether the unit name is to be all upper-case letters, all lower-case letters,
2175 or mixed-case. If no
2176 @code{Casing} parameter is used, then the default is all
2177 ^lower-case^upper-case^.
2178
2179 The optional @code{Dot_Replacement} string is used to replace any periods
2180 that occur in subunit or child unit names. If no @code{Dot_Replacement}
2181 argument is used then separating dots appear unchanged in the resulting
2182 file name.
2183 Although the above syntax indicates that the
2184 @code{Casing} argument must appear
2185 before the @code{Dot_Replacement} argument, but it
2186 is also permissible to write these arguments in the opposite order.
2187
2188 As indicated, it is possible to specify different naming schemes for
2189 bodies, specs, and subunits. Quite often the rule for subunits is the
2190 same as the rule for bodies, in which case, there is no need to give
2191 a separate @code{Subunit_File_Name} rule, and in this case the
2192 @code{Body_File_name} rule is used for subunits as well.
2193
2194 The separate rule for subunits can also be used to implement the rather
2195 unusual case of a compilation environment (e.g.@: a single directory) which
2196 contains a subunit and a child unit with the same unit name. Although
2197 both units cannot appear in the same partition, the Ada Reference Manual
2198 allows (but does not require) the possibility of the two units coexisting
2199 in the same environment.
2200
2201 The file name translation works in the following steps:
2202
2203 @itemize @bullet
2204
2205 @item
2206 If there is a specific @code{Source_File_Name} pragma for the given unit,
2207 then this is always used, and any general pattern rules are ignored.
2208
2209 @item
2210 If there is a pattern type @code{Source_File_Name} pragma that applies to
2211 the unit, then the resulting file name will be used if the file exists. If
2212 more than one pattern matches, the latest one will be tried first, and the
2213 first attempt resulting in a reference to a file that exists will be used.
2214
2215 @item
2216 If no pattern type @code{Source_File_Name} pragma that applies to the unit
2217 for which the corresponding file exists, then the standard GNAT default
2218 naming rules are used.
2219
2220 @end itemize
2221
2222 @noindent
2223 As an example of the use of this mechanism, consider a commonly used scheme
2224 in which file names are all lower case, with separating periods copied
2225 unchanged to the resulting file name, and specs end with @file{.1.ada}, and
2226 bodies end with @file{.2.ada}. GNAT will follow this scheme if the following
2227 two pragmas appear:
2228
2229 @smallexample @c ada
2230 pragma Source_File_Name
2231   (Spec_File_Name => "*.1.ada");
2232 pragma Source_File_Name
2233   (Body_File_Name => "*.2.ada");
2234 @end smallexample
2235
2236 @noindent
2237 The default GNAT scheme is actually implemented by providing the following
2238 default pragmas internally:
2239
2240 @smallexample @c ada
2241 pragma Source_File_Name
2242   (Spec_File_Name => "*.ads", Dot_Replacement => "-");
2243 pragma Source_File_Name
2244   (Body_File_Name => "*.adb", Dot_Replacement => "-");
2245 @end smallexample
2246
2247 @noindent
2248 Our final example implements a scheme typically used with one of the
2249 Ada 83 compilers, where the separator character for subunits was ``__''
2250 (two underscores), specs were identified by adding @file{_.ADA}, bodies
2251 by adding @file{.ADA}, and subunits by
2252 adding @file{.SEP}. All file names were
2253 upper case. Child units were not present of course since this was an
2254 Ada 83 compiler, but it seems reasonable to extend this scheme to use
2255 the same double underscore separator for child units.
2256
2257 @smallexample @c ada
2258 pragma Source_File_Name
2259   (Spec_File_Name => "*_.ADA",
2260    Dot_Replacement => "__",
2261    Casing = Uppercase);
2262 pragma Source_File_Name
2263   (Body_File_Name => "*.ADA",
2264    Dot_Replacement => "__",
2265    Casing = Uppercase);
2266 pragma Source_File_Name
2267   (Subunit_File_Name => "*.SEP",
2268    Dot_Replacement => "__",
2269    Casing = Uppercase);
2270 @end smallexample
2271
2272 @node Generating Object Files
2273 @section Generating Object Files
2274
2275 @noindent
2276 An Ada program consists of a set of source files, and the first step in
2277 compiling the program is to generate the corresponding object files.
2278 These are generated by compiling a subset of these source files.
2279 The files you need to compile are the following:
2280
2281 @itemize @bullet
2282 @item
2283 If a package spec has no body, compile the package spec to produce the
2284 object file for the package.
2285
2286 @item
2287 If a package has both a spec and a body, compile the body to produce the
2288 object file for the package. The source file for the package spec need
2289 not be compiled in this case because there is only one object file, which
2290 contains the code for both the spec and body of the package.
2291
2292 @item
2293 For a subprogram, compile the subprogram body to produce the object file
2294 for the subprogram. The spec, if one is present, is as usual in a
2295 separate file, and need not be compiled.
2296
2297 @item
2298 @cindex Subunits
2299 In the case of subunits, only compile the parent unit. A single object
2300 file is generated for the entire subunit tree, which includes all the
2301 subunits.
2302
2303 @item
2304 Compile child units independently of their parent units
2305 (though, of course, the spec of all the ancestor unit must be present in order
2306 to compile a child unit).
2307
2308 @item
2309 @cindex Generics
2310 Compile generic units in the same manner as any other units. The object
2311 files in this case are small dummy files that contain at most the
2312 flag used for elaboration checking. This is because GNAT always handles generic
2313 instantiation by means of macro expansion. However, it is still necessary to
2314 compile generic units, for dependency checking and elaboration purposes.
2315 @end itemize
2316
2317 @noindent
2318 The preceding rules describe the set of files that must be compiled to
2319 generate the object files for a program. Each object file has the same
2320 name as the corresponding source file, except that the extension is
2321 @file{.o} as usual.
2322
2323 You may wish to compile other files for the purpose of checking their
2324 syntactic and semantic correctness. For example, in the case where a
2325 package has a separate spec and body, you would not normally compile the
2326 spec. However, it is convenient in practice to compile the spec to make
2327 sure it is error-free before compiling clients of this spec, because such
2328 compilations will fail if there is an error in the spec.
2329
2330 GNAT provides an option for compiling such files purely for the
2331 purposes of checking correctness; such compilations are not required as
2332 part of the process of building a program. To compile a file in this
2333 checking mode, use the @option{-gnatc} switch.
2334
2335 @node Source Dependencies
2336 @section Source Dependencies
2337
2338 @noindent
2339 A given object file clearly depends on the source file which is compiled
2340 to produce it. Here we are using @dfn{depends} in the sense of a typical
2341 @code{make} utility; in other words, an object file depends on a source
2342 file if changes to the source file require the object file to be
2343 recompiled.
2344 In addition to this basic dependency, a given object may depend on
2345 additional source files as follows:
2346
2347 @itemize @bullet
2348 @item
2349 If a file being compiled @code{with}'s a unit @var{X}, the object file
2350 depends on the file containing the spec of unit @var{X}. This includes
2351 files that are @code{with}'ed implicitly either because they are parents
2352 of @code{with}'ed child units or they are run-time units required by the
2353 language constructs used in a particular unit.
2354
2355 @item
2356 If a file being compiled instantiates a library level generic unit, the
2357 object file depends on both the spec and body files for this generic
2358 unit.
2359
2360 @item
2361 If a file being compiled instantiates a generic unit defined within a
2362 package, the object file depends on the body file for the package as
2363 well as the spec file.
2364
2365 @item
2366 @findex Inline
2367 @cindex @option{-gnatn} switch
2368 If a file being compiled contains a call to a subprogram for which
2369 pragma @code{Inline} applies and inlining is activated with the
2370 @option{-gnatn} switch, the object file depends on the file containing the
2371 body of this subprogram as well as on the file containing the spec. Note
2372 that for inlining to actually occur as a result of the use of this switch,
2373 it is necessary to compile in optimizing mode.
2374
2375 @cindex @option{-gnatN} switch
2376 The use of @option{-gnatN} activates  inlining optimization
2377 that is performed by the front end of the compiler. This inlining does
2378 not require that the code generation be optimized. Like @option{-gnatn},
2379 the use of this switch generates additional dependencies.
2380
2381 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
2382 of GNAT other than the JGNAT, .NET or GNAAMP versions), then the use of
2383 @option{-gnatN} is deprecated, and the use of @option{-gnatn} is preferred.
2384 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
2385 inlining, but that is no longer the case.
2386
2387 @item
2388 If an object file @file{O} depends on the proper body of a subunit through
2389 inlining or instantiation, it depends on the parent unit of the subunit.
2390 This means that any modification of the parent unit or one of its subunits
2391 affects the compilation of @file{O}.
2392
2393 @item
2394 The object file for a parent unit depends on all its subunit body files.
2395
2396 @item
2397 The previous two rules meant that for purposes of computing dependencies and
2398 recompilation, a body and all its subunits are treated as an indivisible whole.
2399
2400 @noindent
2401 These rules are applied transitively: if unit @code{A} @code{with}'s
2402 unit @code{B}, whose elaboration calls an inlined procedure in package
2403 @code{C}, the object file for unit @code{A} will depend on the body of
2404 @code{C}, in file @file{c.adb}.
2405
2406 The set of dependent files described by these rules includes all the
2407 files on which the unit is semantically dependent, as dictated by the
2408 Ada language standard. However, it is a superset of what the
2409 standard describes, because it includes generic, inline, and subunit
2410 dependencies.
2411
2412 An object file must be recreated by recompiling the corresponding source
2413 file if any of the source files on which it depends are modified. For
2414 example, if the @code{make} utility is used to control compilation,
2415 the rule for an Ada object file must mention all the source files on
2416 which the object file depends, according to the above definition.
2417 The determination of the necessary
2418 recompilations is done automatically when one uses @command{gnatmake}.
2419 @end itemize
2420
2421 @node The Ada Library Information Files
2422 @section The Ada Library Information Files
2423 @cindex Ada Library Information files
2424 @cindex @file{ALI} files
2425
2426 @noindent
2427 Each compilation actually generates two output files. The first of these
2428 is the normal object file that has a @file{.o} extension. The second is a
2429 text file containing full dependency information. It has the same
2430 name as the source file, but an @file{.ali} extension.
2431 This file is known as the Ada Library Information (@file{ALI}) file.
2432 The following information is contained in the @file{ALI} file.
2433
2434 @itemize @bullet
2435 @item
2436 Version information (indicates which version of GNAT was used to compile
2437 the unit(s) in question)
2438
2439 @item
2440 Main program information (including priority and time slice settings,
2441 as well as the wide character encoding used during compilation).
2442
2443 @item
2444 List of arguments used in the @command{gcc} command for the compilation
2445
2446 @item
2447 Attributes of the unit, including configuration pragmas used, an indication
2448 of whether the compilation was successful, exception model used etc.
2449
2450 @item
2451 A list of relevant restrictions applying to the unit (used for consistency)
2452 checking.
2453
2454 @item
2455 Categorization information (e.g.@: use of pragma @code{Pure}).
2456
2457 @item
2458 Information on all @code{with}'ed units, including presence of
2459 @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas.
2460
2461 @item
2462 Information from any @code{Linker_Options} pragmas used in the unit
2463
2464 @item
2465 Information on the use of @code{Body_Version} or @code{Version}
2466 attributes in the unit.
2467
2468 @item
2469 Dependency information. This is a list of files, together with
2470 time stamp and checksum information. These are files on which
2471 the unit depends in the sense that recompilation is required
2472 if any of these units are modified.
2473
2474 @item
2475 Cross-reference data. Contains information on all entities referenced
2476 in the unit. Used by tools like @code{gnatxref} and @code{gnatfind} to
2477 provide cross-reference information.
2478
2479 @end itemize
2480
2481 @noindent
2482 For a full detailed description of the format of the @file{ALI} file,
2483 see the source of the body of unit @code{Lib.Writ}, contained in file
2484 @file{lib-writ.adb} in the GNAT compiler sources.
2485
2486 @node Binding an Ada Program
2487 @section Binding an Ada Program
2488
2489 @noindent
2490 When using languages such as C and C++, once the source files have been
2491 compiled the only remaining step in building an executable program
2492 is linking the object modules together. This means that it is possible to
2493 link an inconsistent version of a program, in which two units have
2494 included different versions of the same header.
2495
2496 The rules of Ada do not permit such an inconsistent program to be built.
2497 For example, if two clients have different versions of the same package,
2498 it is illegal to build a program containing these two clients.
2499 These rules are enforced by the GNAT binder, which also determines an
2500 elaboration order consistent with the Ada rules.
2501
2502 The GNAT binder is run after all the object files for a program have
2503 been created. It is given the name of the main program unit, and from
2504 this it determines the set of units required by the program, by reading the
2505 corresponding ALI files. It generates error messages if the program is
2506 inconsistent or if no valid order of elaboration exists.
2507
2508 If no errors are detected, the binder produces a main program, in Ada by
2509 default, that contains calls to the elaboration procedures of those
2510 compilation unit that require them, followed by
2511 a call to the main program. This Ada program is compiled to generate the
2512 object file for the main program. The name of
2513 the Ada file is @file{b~@var{xxx}.adb} (with the corresponding spec
2514 @file{b~@var{xxx}.ads}) where @var{xxx} is the name of the
2515 main program unit.
2516
2517 Finally, the linker is used to build the resulting executable program,
2518 using the object from the main program from the bind step as well as the
2519 object files for the Ada units of the program.
2520
2521 @node Mixed Language Programming
2522 @section Mixed Language Programming
2523 @cindex Mixed Language Programming
2524
2525 @noindent
2526 This section describes how to develop a mixed-language program,
2527 specifically one that comprises units in both Ada and C.
2528
2529 @menu
2530 * Interfacing to C::
2531 * Calling Conventions::
2532 @end menu
2533
2534 @node Interfacing to C
2535 @subsection Interfacing to C
2536 @noindent
2537 Interfacing Ada with a foreign language such as C involves using
2538 compiler directives to import and/or export entity definitions in each
2539 language---using @code{extern} statements in C, for instance, and the
2540 @code{Import}, @code{Export}, and @code{Convention} pragmas in Ada.
2541 A full treatment of these topics is provided in Appendix B, section 1
2542 of the Ada Reference Manual.
2543
2544 There are two ways to build a program using GNAT that contains some Ada
2545 sources and some foreign language sources, depending on whether or not
2546 the main subprogram is written in Ada.  Here is a source example with
2547 the main subprogram in Ada:
2548
2549 @smallexample
2550 /* file1.c */
2551 #include <stdio.h>
2552
2553 void print_num (int num)
2554 @{
2555   printf ("num is %d.\n", num);
2556   return;
2557 @}
2558
2559 /* file2.c */
2560
2561 /* num_from_Ada is declared in my_main.adb */
2562 extern int num_from_Ada;
2563
2564 int get_num (void)
2565 @{
2566   return num_from_Ada;
2567 @}
2568 @end smallexample
2569
2570 @smallexample @c ada
2571 --  my_main.adb
2572 procedure My_Main is
2573
2574    --  Declare then export an Integer entity called num_from_Ada
2575    My_Num : Integer := 10;
2576    pragma Export (C, My_Num, "num_from_Ada");
2577
2578    --  Declare an Ada function spec for Get_Num, then use
2579    --  C function get_num for the implementation.
2580    function Get_Num return Integer;
2581    pragma Import (C, Get_Num, "get_num");
2582
2583    --  Declare an Ada procedure spec for Print_Num, then use
2584    --  C function print_num for the implementation.
2585    procedure Print_Num (Num : Integer);
2586    pragma Import (C, Print_Num, "print_num");
2587
2588 begin
2589    Print_Num (Get_Num);
2590 end My_Main;
2591 @end smallexample
2592
2593 @enumerate
2594 @item
2595 To build this example, first compile the foreign language files to
2596 generate object files:
2597 @smallexample
2598 ^gcc -c file1.c^gcc -c FILE1.C^
2599 ^gcc -c file2.c^gcc -c FILE2.C^
2600 @end smallexample
2601
2602 @item
2603 Then, compile the Ada units to produce a set of object files and ALI
2604 files:
2605 @smallexample
2606 gnatmake ^-c^/ACTIONS=COMPILE^ my_main.adb
2607 @end smallexample
2608
2609 @item
2610 Run the Ada binder on the Ada main program:
2611 @smallexample
2612 gnatbind my_main.ali
2613 @end smallexample
2614
2615 @item
2616 Link the Ada main program, the Ada objects and the other language
2617 objects:
2618 @smallexample
2619 gnatlink my_main.ali file1.o file2.o
2620 @end smallexample
2621 @end enumerate
2622
2623 The last three steps can be grouped in a single command:
2624 @smallexample
2625 gnatmake my_main.adb -largs file1.o file2.o
2626 @end smallexample
2627
2628 @cindex Binder output file
2629 @noindent
2630 If the main program is in a language other than Ada, then you may have
2631 more than one entry point into the Ada subsystem. You must use a special
2632 binder option to generate callable routines that initialize and
2633 finalize the Ada units (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs}).
2634 Calls to the initialization and finalization routines must be inserted
2635 in the main program, or some other appropriate point in the code. The
2636 call to initialize the Ada units must occur before the first Ada
2637 subprogram is called, and the call to finalize the Ada units must occur
2638 after the last Ada subprogram returns. The binder will place the
2639 initialization and finalization subprograms into the
2640 @file{b~@var{xxx}.adb} file where they can be accessed by your C
2641 sources.  To illustrate, we have the following example:
2642
2643 @smallexample
2644 /* main.c */
2645 extern void adainit (void);
2646 extern void adafinal (void);
2647 extern int add (int, int);
2648 extern int sub (int, int);
2649
2650 int main (int argc, char *argv[])
2651 @{
2652   int a = 21, b = 7;
2653
2654   adainit();
2655
2656   /* Should print "21 + 7 = 28" */
2657   printf ("%d + %d = %d\n", a, b, add (a, b));
2658   /* Should print "21 - 7 = 14" */
2659   printf ("%d - %d = %d\n", a, b, sub (a, b));
2660
2661   adafinal();
2662 @}
2663 @end smallexample
2664
2665 @smallexample @c ada
2666 --  unit1.ads
2667 package Unit1 is
2668    function Add (A, B : Integer) return Integer;
2669    pragma Export (C, Add, "add");
2670 end Unit1;
2671
2672 --  unit1.adb
2673 package body Unit1 is
2674    function Add (A, B : Integer) return Integer is
2675    begin
2676       return A + B;
2677    end Add;
2678 end Unit1;
2679
2680 --  unit2.ads
2681 package Unit2 is
2682    function Sub (A, B : Integer) return Integer;
2683    pragma Export (C, Sub, "sub");
2684 end Unit2;
2685
2686 --  unit2.adb
2687 package body Unit2 is
2688    function Sub (A, B : Integer) return Integer is
2689    begin
2690       return A - B;
2691    end Sub;
2692 end Unit2;
2693 @end smallexample
2694
2695 @enumerate
2696 @item
2697 The build procedure for this application is similar to the last
2698 example's.  First, compile the foreign language files to generate object
2699 files:
2700 @smallexample
2701 ^gcc -c main.c^gcc -c main.c^
2702 @end smallexample
2703
2704 @item
2705 Next, compile the Ada units to produce a set of object files and ALI
2706 files:
2707 @smallexample
2708 gnatmake ^-c^/ACTIONS=COMPILE^ unit1.adb
2709 gnatmake ^-c^/ACTIONS=COMPILE^ unit2.adb
2710 @end smallexample
2711
2712 @item
2713 Run the Ada binder on every generated ALI file.  Make sure to use the
2714 @option{-n} option to specify a foreign main program:
2715 @smallexample
2716 gnatbind ^-n^/NOMAIN^ unit1.ali unit2.ali
2717 @end smallexample
2718
2719 @item
2720 Link the Ada main program, the Ada objects and the foreign language
2721 objects. You need only list the last ALI file here:
2722 @smallexample
2723 gnatlink unit2.ali main.o -o exec_file
2724 @end smallexample
2725
2726 This procedure yields a binary executable called @file{exec_file}.
2727 @end enumerate
2728
2729 @noindent
2730 Depending on the circumstances (for example when your non-Ada main object
2731 does not provide symbol @code{main}), you may also need to instruct the
2732 GNAT linker not to include the standard startup objects by passing the
2733 @option{^-nostartfiles^/NOSTART_FILES^} switch to @command{gnatlink}.
2734
2735 @node Calling Conventions
2736 @subsection Calling Conventions
2737 @cindex Foreign Languages
2738 @cindex Calling Conventions
2739 GNAT follows standard calling sequence conventions and will thus interface
2740 to any other language that also follows these conventions. The following
2741 Convention identifiers are recognized by GNAT:
2742
2743 @table @code
2744 @cindex Interfacing to Ada
2745 @cindex Other Ada compilers
2746 @cindex Convention Ada
2747 @item Ada
2748 This indicates that the standard Ada calling sequence will be
2749 used and all Ada data items may be passed without any limitations in the
2750 case where GNAT is used to generate both the caller and callee. It is also
2751 possible to mix GNAT generated code and code generated by another Ada
2752 compiler. In this case, the data types should be restricted to simple
2753 cases, including primitive types. Whether complex data types can be passed
2754 depends on the situation. Probably it is safe to pass simple arrays, such
2755 as arrays of integers or floats. Records may or may not work, depending
2756 on whether both compilers lay them out identically. Complex structures
2757 involving variant records, access parameters, tasks, or protected types,
2758 are unlikely to be able to be passed.
2759
2760 Note that in the case of GNAT running
2761 on a platform that supports HP Ada 83, a higher degree of compatibility
2762 can be guaranteed, and in particular records are layed out in an identical
2763 manner in the two compilers. Note also that if output from two different
2764 compilers is mixed, the program is responsible for dealing with elaboration
2765 issues. Probably the safest approach is to write the main program in the
2766 version of Ada other than GNAT, so that it takes care of its own elaboration
2767 requirements, and then call the GNAT-generated adainit procedure to ensure
2768 elaboration of the GNAT components. Consult the documentation of the other
2769 Ada compiler for further details on elaboration.
2770
2771 However, it is not possible to mix the tasking run time of GNAT and
2772 HP Ada 83, All the tasking operations must either be entirely within
2773 GNAT compiled sections of the program, or entirely within HP Ada 83
2774 compiled sections of the program.
2775
2776 @cindex Interfacing to Assembly
2777 @cindex Convention Assembler
2778 @item Assembler
2779 Specifies assembler as the convention. In practice this has the
2780 same effect as convention Ada (but is not equivalent in the sense of being
2781 considered the same convention).
2782
2783 @cindex Convention Asm
2784 @findex Asm
2785 @item Asm
2786 Equivalent to Assembler.
2787
2788 @cindex Interfacing to COBOL
2789 @cindex Convention COBOL
2790 @findex COBOL
2791 @item COBOL
2792 Data will be passed according to the conventions described
2793 in section B.4 of the Ada Reference Manual.
2794
2795 @findex C
2796 @cindex Interfacing to C
2797 @cindex Convention C
2798 @item C
2799 Data will be passed according to the conventions described
2800 in section B.3 of the Ada Reference Manual.
2801
2802 A note on interfacing to a C ``varargs'' function:
2803 @findex C varargs function
2804 @cindex Interfacing to C varargs function
2805 @cindex varargs function interfaces
2806
2807 @itemize @bullet
2808 @item
2809 In C, @code{varargs} allows a function to take a variable number of
2810 arguments. There is no direct equivalent in this to Ada. One
2811 approach that can be used is to create a C wrapper for each
2812 different profile and then interface to this C wrapper. For
2813 example, to print an @code{int} value using @code{printf},
2814 create a C function @code{printfi} that takes two arguments, a
2815 pointer to a string and an int, and calls @code{printf}.
2816 Then in the Ada program, use pragma @code{Import} to
2817 interface to @code{printfi}.
2818
2819 @item
2820 It may work on some platforms to directly interface to
2821 a @code{varargs} function by providing a specific Ada profile
2822 for a particular call. However, this does not work on
2823 all platforms, since there is no guarantee that the
2824 calling sequence for a two argument normal C function
2825 is the same as for calling a @code{varargs} C function with
2826 the same two arguments.
2827 @end itemize
2828
2829 @cindex Convention Default
2830 @findex Default
2831 @item Default
2832 Equivalent to C.
2833
2834 @cindex Convention External
2835 @findex External
2836 @item External
2837 Equivalent to C.
2838
2839 @ifclear vms
2840 @findex C++
2841 @cindex Interfacing to C++
2842 @cindex Convention C++
2843 @item C_Plus_Plus (or CPP)
2844 This stands for C++. For most purposes this is identical to C.
2845 See the separate description of the specialized GNAT pragmas relating to
2846 C++ interfacing for further details.
2847 @end ifclear
2848
2849 @findex Fortran
2850 @cindex Interfacing to Fortran
2851 @cindex Convention Fortran
2852 @item Fortran
2853 Data will be passed according to the conventions described
2854 in section B.5 of the Ada Reference Manual.
2855
2856 @item Intrinsic
2857 This applies to an intrinsic operation, as defined in the Ada
2858 Reference Manual. If a pragma Import (Intrinsic) applies to a subprogram,
2859 this means that the body of the subprogram is provided by the compiler itself,
2860 usually by means of an efficient code sequence, and that the user does not
2861 supply an explicit body for it. In an application program, the pragma may
2862 be applied to the following sets of names:
2863
2864 @itemize @bullet
2865 @item
2866 Rotate_Left, Rotate_Right, Shift_Left, Shift_Right,
2867 Shift_Right_Arithmetic.  The corresponding subprogram declaration must have
2868 two formal parameters. The
2869 first one must be a signed integer type or a modular type with a binary
2870 modulus, and the second parameter must be of type Natural.
2871 The return type must be the same as the type of the first argument. The size
2872 of this type can only be 8, 16, 32, or 64.
2873
2874 @item
2875 Binary arithmetic operators: ``+'', ``-'', ``*'', ``/''
2876 The corresponding operator declaration must have parameters and result type
2877 that have the same root numeric type (for example, all three are long_float
2878 types). This simplifies the definition of operations that use type checking
2879 to perform dimensional checks:
2880
2881 @smallexample @c ada
2882 type Distance is new Long_Float;
2883 type Time     is new Long_Float;
2884 type Velocity is new Long_Float;
2885 function "/" (D : Distance; T : Time)
2886   return Velocity;
2887 pragma Import (Intrinsic, "/");
2888 @end smallexample
2889
2890 @noindent
2891 This common idiom is often programmed with a generic definition and an
2892 explicit body. The pragma makes it simpler to introduce such declarations.
2893 It incurs no overhead in compilation time or code size, because it is
2894 implemented as a single machine instruction.
2895
2896 @item
2897 General subprogram entities, to bind an Ada subprogram declaration to
2898 a compiler builtin by name with back-ends where such interfaces are
2899 available. A typical example is the set of ``__builtin'' functions
2900 exposed by the GCC back-end, as in the following example:
2901
2902 @smallexample @c ada
2903    function builtin_sqrt (F : Float) return Float;
2904    pragma Import (Intrinsic, builtin_sqrt, "__builtin_sqrtf");
2905 @end smallexample
2906
2907 Most of the GCC builtins are accessible this way, and as for other
2908 import conventions (e.g. C), it is the user's responsibility to ensure
2909 that the Ada subprogram profile matches the underlying builtin
2910 expectations.
2911 @end itemize
2912
2913 @noindent
2914
2915 @ifset unw
2916 @findex Stdcall
2917 @cindex Convention Stdcall
2918 @item Stdcall
2919 This is relevant only to Windows XP/2000/NT implementations of GNAT,
2920 and specifies that the @code{Stdcall} calling sequence will be used,
2921 as defined by the NT API. Nevertheless, to ease building
2922 cross-platform bindings this convention will be handled as a @code{C} calling
2923 convention on non-Windows platforms.
2924
2925 @findex DLL
2926 @cindex Convention DLL
2927 @item DLL
2928 This is equivalent to @code{Stdcall}.
2929
2930 @findex Win32
2931 @cindex Convention Win32
2932 @item Win32
2933 This is equivalent to @code{Stdcall}.
2934 @end ifset
2935
2936 @findex Stubbed
2937 @cindex Convention Stubbed
2938 @item Stubbed
2939 This is a special convention that indicates that the compiler
2940 should provide a stub body that raises @code{Program_Error}.
2941 @end table
2942
2943 @noindent
2944 GNAT additionally provides a useful pragma @code{Convention_Identifier}
2945 that can be used to parametrize conventions and allow additional synonyms
2946 to be specified. For example if you have legacy code in which the convention
2947 identifier Fortran77 was used for Fortran, you can use the configuration
2948 pragma:
2949
2950 @smallexample @c ada
2951 pragma Convention_Identifier (Fortran77, Fortran);
2952 @end smallexample
2953
2954 @noindent
2955 And from now on the identifier Fortran77 may be used as a convention
2956 identifier (for example in an @code{Import} pragma) with the same
2957 meaning as Fortran.
2958
2959 @ifclear vms
2960 @node Building Mixed Ada & C++ Programs
2961 @section Building Mixed Ada and C++ Programs
2962
2963 @noindent
2964 A programmer inexperienced with mixed-language development may find that
2965 building an application containing both Ada and C++ code can be a
2966 challenge.  This section gives a few
2967 hints that should make this task easier. The first section addresses
2968 the differences between interfacing with C and interfacing with C++.
2969 The second section
2970 looks into the delicate problem of linking the complete application from
2971 its Ada and C++ parts. The last section gives some hints on how the GNAT
2972 run-time library can be adapted in order to allow inter-language dispatching
2973 with a new C++ compiler.
2974
2975 @menu
2976 * Interfacing to C++::
2977 * Linking a Mixed C++ & Ada Program::
2978 * A Simple Example::
2979 * Interfacing with C++ constructors::
2980 * Interfacing with C++ at the Class Level::
2981 @end menu
2982
2983 @node Interfacing to C++
2984 @subsection Interfacing to C++
2985
2986 @noindent
2987 GNAT supports interfacing with the G++ compiler (or any C++ compiler
2988 generating code that is compatible with the G++ Application Binary
2989 Interface ---see http://www.codesourcery.com/archives/cxx-abi).
2990
2991 @noindent
2992 Interfacing can be done at 3 levels: simple data, subprograms, and
2993 classes. In the first two cases, GNAT offers a specific @code{Convention
2994 C_Plus_Plus} (or @code{CPP}) that behaves exactly like @code{Convention C}.
2995 Usually, C++ mangles the names of subprograms. To generate proper mangled
2996 names automatically, see @ref{Generating Ada Bindings for C and C++ headers}).
2997 This problem can also be addressed manually in two ways:
2998
2999 @itemize @bullet
3000 @item
3001 by modifying the C++ code in order to force a C convention using
3002 the @code{extern "C"} syntax.
3003
3004 @item
3005 by figuring out the mangled name (using e.g. @command{nm}) and using it as the
3006 Link_Name argument of the pragma import.
3007 @end itemize
3008
3009 @noindent
3010 Interfacing at the class level can be achieved by using the GNAT specific
3011 pragmas such as @code{CPP_Constructor}.  @xref{Interfacing to C++,,,
3012 gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for additional information.
3013
3014 @node Linking a Mixed C++ & Ada Program
3015 @subsection Linking a Mixed C++ & Ada Program
3016
3017 @noindent
3018 Usually the linker of the C++ development system must be used to link
3019 mixed applications because most C++ systems will resolve elaboration
3020 issues (such as calling constructors on global class instances)
3021 transparently during the link phase. GNAT has been adapted to ease the
3022 use of a foreign linker for the last phase. Three cases can be
3023 considered:
3024 @enumerate
3025
3026 @item
3027 Using GNAT and G++ (GNU C++ compiler) from the same GCC installation:
3028 The C++ linker can simply be called by using the C++ specific driver
3029 called @code{g++}.
3030
3031 Note that if the C++ code uses inline functions, you will need to
3032 compile your C++ code with the @code{-fkeep-inline-functions} switch in
3033 order to provide an existing function implementation that the Ada code can
3034 link with.
3035
3036 @smallexample
3037 $ g++ -c -fkeep-inline-functions file1.C
3038 $ g++ -c -fkeep-inline-functions file2.C
3039 $ gnatmake ada_unit -largs file1.o file2.o --LINK=g++
3040 @end smallexample
3041
3042 @item
3043 Using GNAT and G++ from two different GCC installations: If both
3044 compilers are on the @env{PATH}, the previous method may be used. It is
3045 important to note that environment variables such as
3046 @env{C_INCLUDE_PATH}, @env{GCC_EXEC_PREFIX}, @env{BINUTILS_ROOT}, and
3047 @env{GCC_ROOT} will affect both compilers
3048 at the same time and may make one of the two compilers operate
3049 improperly if set during invocation of the wrong compiler.  It is also
3050 very important that the linker uses the proper @file{libgcc.a} GCC
3051 library -- that is, the one from the C++ compiler installation. The
3052 implicit link command as suggested in the @command{gnatmake} command
3053 from the former example can be replaced by an explicit link command with
3054 the full-verbosity option in order to verify which library is used:
3055 @smallexample
3056 $ gnatbind ada_unit
3057 $ gnatlink -v -v ada_unit file1.o file2.o --LINK=c++
3058 @end smallexample
3059 If there is a problem due to interfering environment variables, it can
3060 be worked around by using an intermediate script. The following example
3061 shows the proper script to use when GNAT has not been installed at its
3062 default location and g++ has been installed at its default location:
3063
3064 @smallexample
3065 $ cat ./my_script
3066 #!/bin/sh
3067 unset BINUTILS_ROOT
3068 unset GCC_ROOT
3069 c++ $*
3070 $ gnatlink -v -v ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
3071 @end smallexample
3072
3073 @item
3074 Using a non-GNU C++ compiler: The commands previously described can be
3075 used to insure that the C++ linker is used. Nonetheless, you need to add
3076 a few more parameters to the link command line, depending on the exception
3077 mechanism used.
3078
3079 If the @code{setjmp/longjmp} exception mechanism is used, only the paths
3080 to the libgcc libraries are required:
3081
3082 @smallexample
3083 $ cat ./my_script
3084 #!/bin/sh
3085 CC $* `gcc -print-file-name=libgcc.a` `gcc -print-file-name=libgcc_eh.a`
3086 $ gnatlink ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
3087 @end smallexample
3088
3089 Where CC is the name of the non-GNU C++ compiler.
3090
3091 If the @code{zero cost} exception mechanism is used, and the platform
3092 supports automatic registration of exception tables (e.g.@: Solaris or IRIX),
3093 paths to more objects are required:
3094
3095 @smallexample
3096 $ cat ./my_script
3097 #!/bin/sh
3098 CC `gcc -print-file-name=crtbegin.o` $* \
3099 `gcc -print-file-name=libgcc.a` `gcc -print-file-name=libgcc_eh.a` \
3100 `gcc -print-file-name=crtend.o`
3101 $ gnatlink ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
3102 @end smallexample
3103
3104 If the @code{zero cost} exception mechanism is used, and the platform
3105 doesn't support automatic registration of exception tables (e.g.@: HP-UX,
3106 Tru64 or AIX), the simple approach described above will not work and
3107 a pre-linking phase using GNAT will be necessary.
3108
3109 @end enumerate
3110
3111 Another alternative is to use the @command{gprbuild} multi-language builder
3112 which has a large knowledge base and knows how to link Ada and C++ code
3113 together automatically in most cases.
3114
3115 @node A Simple Example
3116 @subsection  A Simple Example
3117 @noindent
3118 The following example, provided as part of the GNAT examples, shows how
3119 to achieve procedural interfacing between Ada and C++ in both
3120 directions. The C++ class A has two methods. The first method is exported
3121 to Ada by the means of an extern C wrapper function. The second method
3122 calls an Ada subprogram. On the Ada side, The C++ calls are modelled by
3123 a limited record with a layout comparable to the C++ class. The Ada
3124 subprogram, in turn, calls the C++ method. So, starting from the C++
3125 main program, the process passes back and forth between the two
3126 languages.
3127
3128 @noindent
3129 Here are the compilation commands:
3130 @smallexample
3131 $ gnatmake -c simple_cpp_interface
3132 $ g++ -c cpp_main.C
3133 $ g++ -c ex7.C
3134 $ gnatbind -n simple_cpp_interface
3135 $ gnatlink simple_cpp_interface -o cpp_main --LINK=g++
3136       -lstdc++ ex7.o cpp_main.o
3137 @end smallexample
3138
3139 @noindent
3140 Here are the corresponding sources:
3141 @smallexample
3142
3143 //cpp_main.C
3144
3145 #include "ex7.h"
3146
3147 extern "C" @{
3148   void adainit (void);
3149   void adafinal (void);
3150   void method1 (A *t);
3151 @}
3152
3153 void method1 (A *t)
3154 @{
3155   t->method1 ();
3156 @}
3157
3158 int main ()
3159 @{
3160   A obj;
3161   adainit ();
3162   obj.method2 (3030);
3163   adafinal ();
3164 @}
3165
3166 //ex7.h
3167
3168 class Origin @{
3169  public:
3170   int o_value;
3171 @};
3172 class A : public Origin @{
3173  public:
3174   void method1 (void);
3175   void method2 (int v);
3176   A();
3177   int   a_value;
3178 @};
3179
3180 //ex7.C
3181
3182 #include "ex7.h"
3183 #include <stdio.h>
3184
3185 extern "C" @{ void ada_method2 (A *t, int v);@}
3186
3187 void A::method1 (void)
3188 @{
3189   a_value = 2020;
3190   printf ("in A::method1, a_value = %d \n",a_value);
3191
3192 @}
3193
3194 void A::method2 (int v)
3195 @{
3196    ada_method2 (this, v);
3197    printf ("in A::method2, a_value = %d \n",a_value);
3198
3199 @}
3200
3201 A::A(void)
3202 @{
3203    a_value = 1010;
3204   printf ("in A::A, a_value = %d \n",a_value);
3205 @}
3206 @end smallexample
3207
3208 @smallexample @c ada
3209 -- Ada sources
3210 package body Simple_Cpp_Interface is
3211
3212    procedure Ada_Method2 (This : in out A; V : Integer) is
3213    begin
3214       Method1 (This);
3215       This.A_Value := V;
3216    end Ada_Method2;
3217
3218 end Simple_Cpp_Interface;
3219
3220 with System;
3221 package Simple_Cpp_Interface is
3222    type A is limited
3223       record
3224          Vptr    : System.Address;
3225          O_Value : Integer;
3226          A_Value : Integer;
3227       end record;
3228    pragma Convention (C, A);
3229
3230    procedure Method1 (This : in out A);
3231    pragma Import (C, Method1);
3232
3233    procedure Ada_Method2 (This : in out A; V : Integer);
3234    pragma Export (C, Ada_Method2);
3235
3236 end Simple_Cpp_Interface;
3237 @end smallexample
3238
3239 @node Interfacing with C++ constructors
3240 @subsection Interfacing with C++ constructors
3241 @noindent
3242
3243 In order to interface with C++ constructors GNAT provides the
3244 @code{pragma CPP_Constructor} (@xref{Interfacing to C++,,,
3245 gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for additional information).
3246 In this section we present some common uses of C++ constructors
3247 in mixed-languages programs in GNAT.
3248
3249 Let us assume that we need to interface with the following
3250 C++ class:
3251
3252 @smallexample
3253 @b{class} Root @{
3254 @b{public}:
3255   int  a_value;
3256   int  b_value;
3257   @b{virtual} int Get_Value ();
3258   Root();              // Default constructor
3259   Root(int v);         // 1st non-default constructor
3260   Root(int v, int w);  // 2nd non-default constructor
3261 @};
3262 @end smallexample
3263
3264 For this purpose we can write the following package spec (further
3265 information on how to build this spec is available in
3266 @ref{Interfacing with C++ at the Class Level} and
3267 @ref{Generating Ada Bindings for C and C++ headers}).
3268
3269 @smallexample @c ada
3270 with Interfaces.C; use Interfaces.C;
3271 package Pkg_Root is
3272   type Root is tagged limited record
3273      A_Value : int;
3274      B_Value : int;
3275   end record;
3276   pragma Import (CPP, Root);
3277
3278   function Get_Value (Obj : Root) return int;
3279   pragma Import (CPP, Get_Value);
3280
3281   function Constructor return Root;
3282   pragma Cpp_Constructor (Constructor, "_ZN4RootC1Ev");
3283
3284   function Constructor (v : Integer) return Root;
3285   pragma Cpp_Constructor (Constructor, "_ZN4RootC1Ei");
3286
3287   function Constructor (v, w : Integer) return Root;
3288   pragma Cpp_Constructor (Constructor, "_ZN4RootC1Eii");
3289 end Pkg_Root;
3290 @end smallexample
3291
3292 On the Ada side the constructor is represented by a function (whose
3293 name is arbitrary) that returns the classwide type corresponding to
3294 the imported C++ class. Although the constructor is described as a
3295 function, it is typically a procedure with an extra implicit argument
3296 (the object being initialized) at the implementation level. GNAT
3297 issues the appropriate call, whatever it is, to get the object
3298 properly initialized.
3299
3300 Constructors can only appear in the following contexts:
3301
3302 @itemize @bullet
3303 @item
3304 On the right side of an initialization of an object of type @var{T}.
3305 @item
3306 On the right side of an initialization of a record component of type @var{T}.
3307 @item
3308 In an Ada 2005 limited aggregate.
3309 @item
3310 In an Ada 2005 nested limited aggregate.
3311 @item
3312 In an Ada 2005 limited aggregate that initializes an object built in
3313 place by an extended return statement.
3314 @end itemize
3315
3316 @noindent
3317 In a declaration of an object whose type is a class imported from C++,
3318 either the default C++ constructor is implicitly called by GNAT, or
3319 else the required C++ constructor must be explicitly called in the
3320 expression that initializes the object. For example:
3321
3322 @smallexample @c ada
3323   Obj1 : Root;
3324   Obj2 : Root := Constructor;
3325   Obj3 : Root := Constructor (v => 10);
3326   Obj4 : Root := Constructor (30, 40);
3327 @end smallexample
3328
3329 The first two declarations are equivalent: in both cases the default C++
3330 constructor is invoked (in the former case the call to the constructor is
3331 implicit, and in the latter case the call is explicit in the object
3332 declaration). @code{Obj3} is initialized by the C++ non-default constructor
3333 that takes an integer argument, and @code{Obj4} is initialized by the
3334 non-default C++ constructor that takes two integers.
3335
3336 Let us derive the imported C++ class in the Ada side. For example:
3337
3338 @smallexample @c ada
3339   type DT is new Root with record
3340      C_Value : Natural := 2009;
3341   end record;
3342 @end smallexample
3343
3344 In this case the components DT inherited from the C++ side must be
3345 initialized by a C++ constructor, and the additional Ada components
3346 of type DT are initialized by GNAT. The initialization of such an
3347 object is done either by default, or by means of a function returning
3348 an aggregate of type DT, or by means of an extension aggregate.
3349
3350 @smallexample @c ada
3351   Obj5 : DT;
3352   Obj6 : DT := Function_Returning_DT (50);
3353   Obj7 : DT := (Constructor (30,40) with C_Value => 50);
3354 @end smallexample
3355
3356 The declaration of @code{Obj5} invokes the default constructors: the
3357 C++ default constructor of the parent type takes care of the initialization
3358 of the components inherited from Root, and GNAT takes care of the default
3359 initialization of the additional Ada components of type DT (that is,
3360 @code{C_Value} is initialized to value 2009). The order of invocation of
3361 the constructors is consistent with the order of elaboration required by
3362 Ada and C++. That is, the constructor of the parent type is always called
3363 before the constructor of the derived type.
3364
3365 Let us now consider a record that has components whose type is imported
3366 from C++. For example:
3367
3368 @smallexample @c ada
3369   type Rec1 is limited record
3370      Data1 : Root := Constructor (10);
3371      Value : Natural := 1000;
3372   end record;
3373
3374   type Rec2 (D : Integer := 20) is limited record
3375      Rec   : Rec1;
3376      Data2 : Root := Constructor (D, 30);
3377   end record;
3378 @end smallexample
3379
3380 The initialization of an object of type @code{Rec2} will call the
3381 non-default C++ constructors specified for the imported components.
3382 For example:
3383
3384 @smallexample @c ada
3385   Obj8 : Rec2 (40);
3386 @end smallexample
3387
3388 Using Ada 2005 we can use limited aggregates to initialize an object
3389 invoking C++ constructors that differ from those specified in the type
3390 declarations. For example:
3391
3392 @smallexample @c ada
3393   Obj9 : Rec2 := (Rec => (Data1 => Constructor (15, 16),
3394                           others => <>),
3395                   others => <>);
3396 @end smallexample
3397
3398 The above declaration uses an Ada 2005 limited aggregate to
3399 initialize @code{Obj9}, and the C++ constructor that has two integer
3400 arguments is invoked to initialize the @code{Data1} component instead
3401 of the constructor specified in the declaration of type @code{Rec1}. In
3402 Ada 2005 the box in the aggregate indicates that unspecified components
3403 are initialized using the expression (if any) available in the component
3404 declaration. That is, in this case discriminant @code{D} is initialized
3405 to value @code{20}, @code{Value} is initialized to value 1000, and the
3406 non-default C++ constructor that handles two integers takes care of
3407 initializing component @code{Data2} with values @code{20,30}.
3408
3409 In Ada 2005 we can use the extended return statement to build the Ada
3410 equivalent to C++ non-default constructors. For example:
3411
3412 @smallexample @c ada
3413   function Constructor (V : Integer) return Rec2 is
3414   begin
3415      return Obj : Rec2 := (Rec => (Data1  => Constructor (V, 20),
3416                                    others => <>),
3417                            others => <>) do
3418         --  Further actions required for construction of
3419         --  objects of type Rec2
3420         ...
3421      end record;
3422   end Constructor;
3423 @end smallexample
3424
3425 In this example the extended return statement construct is used to
3426 build in place the returned object whose components are initialized
3427 by means of a limited aggregate. Any further action associated with
3428 the constructor can be placed inside the construct.
3429
3430 @node Interfacing with C++ at the Class Level
3431 @subsection Interfacing with C++ at the Class Level
3432 @noindent
3433 In this section we demonstrate the GNAT features for interfacing with
3434 C++ by means of an example making use of Ada 2005 abstract interface
3435 types. This example consists of a classification of animals; classes
3436 have been used to model our main classification of animals, and
3437 interfaces provide support for the management of secondary
3438 classifications. We first demonstrate a case in which the types and
3439 constructors are defined on the C++ side and imported from the Ada
3440 side, and latter the reverse case.
3441
3442 The root of our derivation will be the @code{Animal} class, with a
3443 single private attribute (the @code{Age} of the animal) and two public
3444 primitives to set and get the value of this attribute.
3445
3446 @smallexample
3447 @b{class} Animal @{
3448  @b{public}:
3449    @b{virtual} void Set_Age (int New_Age);
3450    @b{virtual} int Age ();
3451  @b{private}:
3452    int Age_Count;
3453 @};
3454 @end smallexample
3455
3456 Abstract interface types are defined in C++ by means of classes with pure
3457 virtual functions and no data members. In our example we will use two
3458 interfaces that provide support for the common management of @code{Carnivore}
3459 and @code{Domestic} animals:
3460
3461 @smallexample
3462 @b{class} Carnivore @{
3463 @b{public}:
3464    @b{virtual} int Number_Of_Teeth () = 0;
3465 @};
3466
3467 @b{class} Domestic @{
3468 @b{public}:
3469    @b{virtual void} Set_Owner (char* Name) = 0;
3470 @};
3471 @end smallexample
3472
3473 Using these declarations, we can now say that a @code{Dog} is an animal that is
3474 both Carnivore and Domestic, that is:
3475
3476 @smallexample
3477 @b{class} Dog : Animal, Carnivore, Domestic @{
3478  @b{public}:
3479    @b{virtual} int  Number_Of_Teeth ();
3480    @b{virtual} void Set_Owner (char* Name);
3481
3482    Dog(); // Constructor
3483  @b{private}:
3484    int  Tooth_Count;
3485    char *Owner;
3486 @};
3487 @end smallexample
3488
3489 In the following examples we will assume that the previous declarations are
3490 located in a file named @code{animals.h}. The following package demonstrates
3491 how to import these C++ declarations from the Ada side:
3492
3493 @smallexample @c ada
3494 with Interfaces.C.Strings; use Interfaces.C.Strings;
3495 package Animals is
3496   type Carnivore is interface;
3497   pragma Convention (C_Plus_Plus, Carnivore);
3498   function Number_Of_Teeth (X : Carnivore)
3499      return Natural is abstract;
3500
3501   type Domestic is interface;
3502   pragma Convention (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3503   procedure Set_Owner
3504     (X    : in out Domestic;
3505      Name : Chars_Ptr) is abstract;
3506
3507   type Animal is tagged record
3508     Age : Natural := 0;
3509   end record;
3510   pragma Import (C_Plus_Plus, Animal);
3511
3512   procedure Set_Age (X : in out Animal; Age : Integer);
3513   pragma Import (C_Plus_Plus, Set_Age);
3514
3515   function Age (X : Animal) return Integer;
3516   pragma Import (C_Plus_Plus, Age);
3517
3518   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
3519     Tooth_Count : Natural;
3520     Owner       : String (1 .. 30);
3521   end record;
3522   pragma Import (C_Plus_Plus, Dog);
3523
3524   function Number_Of_Teeth (A : Dog) return Integer;
3525   pragma Import (C_Plus_Plus, Number_Of_Teeth);
3526
3527   procedure Set_Owner (A : in out Dog; Name : Chars_Ptr);
3528   pragma Import (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3529
3530   function New_Dog return Dog;
3531   pragma CPP_Constructor (New_Dog);
3532   pragma Import (CPP, New_Dog, "_ZN3DogC2Ev");
3533 end Animals;
3534 @end smallexample
3535
3536 Thanks to the compatibility between GNAT run-time structures and the C++ ABI,
3537 interfacing with these C++ classes is easy. The only requirement is that all
3538 the primitives and components must be declared exactly in the same order in
3539 the two languages.
3540
3541 Regarding the abstract interfaces, we must indicate to the GNAT compiler by
3542 means of a @code{pragma Convention (C_Plus_Plus)}, the convention used to pass
3543 the arguments to the called primitives will be the same as for C++. For the
3544 imported classes we use @code{pragma Import} with convention @code{C_Plus_Plus}
3545 to indicate that they have been defined on the C++ side; this is required
3546 because the dispatch table associated with these tagged types will be built
3547 in the C++ side and therefore will not contain the predefined Ada primitives
3548 which Ada would otherwise expect.
3549
3550 As the reader can see there is no need to indicate the C++ mangled names
3551 associated with each subprogram because it is assumed that all the calls to
3552 these primitives will be dispatching calls. The only exception is the
3553 constructor, which must be registered with the compiler by means of
3554 @code{pragma CPP_Constructor} and needs to provide its associated C++
3555 mangled name because the Ada compiler generates direct calls to it.
3556
3557 With the above packages we can now declare objects of type Dog on the Ada side
3558 and dispatch calls to the corresponding subprograms on the C++ side. We can
3559 also extend the tagged type Dog with further fields and primitives, and
3560 override some of its C++ primitives on the Ada side. For example, here we have
3561 a type derivation defined on the Ada side that inherits all the dispatching
3562 primitives of the ancestor from the C++ side.
3563
3564 @smallexample
3565 @b{with} Animals; @b{use} Animals;
3566 @b{package} Vaccinated_Animals @b{is}
3567   @b{type} Vaccinated_Dog @b{is new} Dog @b{with null record};
3568   @b{function} Vaccination_Expired (A : Vaccinated_Dog) @b{return} Boolean;
3569 @b{end} Vaccinated_Animals;
3570 @end smallexample
3571
3572 It is important to note that, because of the ABI compatibility, the programmer
3573 does not need to add any further information to indicate either the object
3574 layout or the dispatch table entry associated with each dispatching operation.
3575
3576 Now let us define all the types and constructors on the Ada side and export
3577 them to C++, using the same hierarchy of our previous example:
3578
3579 @smallexample @c ada
3580 with Interfaces.C.Strings;
3581 use Interfaces.C.Strings;
3582 package Animals is
3583   type Carnivore is interface;
3584   pragma Convention (C_Plus_Plus, Carnivore);
3585   function Number_Of_Teeth (X : Carnivore)
3586      return Natural is abstract;
3587
3588   type Domestic is interface;
3589   pragma Convention (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3590   procedure Set_Owner
3591     (X    : in out Domestic;
3592      Name : Chars_Ptr) is abstract;
3593
3594   type Animal is tagged record
3595     Age : Natural := 0;
3596   end record;
3597   pragma Convention (C_Plus_Plus, Animal);
3598
3599   procedure Set_Age (X : in out Animal; Age : Integer);
3600   pragma Export (C_Plus_Plus, Set_Age);
3601
3602   function Age (X : Animal) return Integer;
3603   pragma Export (C_Plus_Plus, Age);
3604
3605   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
3606     Tooth_Count : Natural;
3607     Owner       : String (1 .. 30);
3608   end record;
3609   pragma Convention (C_Plus_Plus, Dog);
3610
3611   function Number_Of_Teeth (A : Dog) return Integer;
3612   pragma Export (C_Plus_Plus, Number_Of_Teeth);
3613
3614   procedure Set_Owner (A : in out Dog; Name : Chars_Ptr);
3615   pragma Export (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3616
3617   function New_Dog return Dog'Class;
3618   pragma Export (C_Plus_Plus, New_Dog);
3619 end Animals;
3620 @end smallexample
3621
3622 Compared with our previous example the only difference is the use of
3623 @code{pragma Export} to indicate to the GNAT compiler that the primitives will
3624 be available to C++. Thanks to the ABI compatibility, on the C++ side there is
3625 nothing else to be done; as explained above, the only requirement is that all
3626 the primitives and components are declared in exactly the same order.
3627
3628 For completeness, let us see a brief C++ main program that uses the
3629 declarations available in @code{animals.h} (presented in our first example) to
3630 import and use the declarations from the Ada side, properly initializing and
3631 finalizing the Ada run-time system along the way:
3632
3633 @smallexample
3634 @b{#include} "animals.h"
3635 @b{#include} <iostream>
3636 @b{using namespace} std;
3637
3638 void Check_Carnivore (Carnivore *obj) @{@dots{}@}
3639 void Check_Domestic (Domestic *obj)   @{@dots{}@}
3640 void Check_Animal (Animal *obj)       @{@dots{}@}
3641 void Check_Dog (Dog *obj)             @{@dots{}@}
3642
3643 @b{extern} "C" @{
3644   void adainit (void);
3645   void adafinal (void);
3646   Dog* new_dog ();
3647 @}
3648
3649 void test ()
3650 @{
3651   Dog *obj = new_dog();  // Ada constructor
3652   Check_Carnivore (obj); // Check secondary DT
3653   Check_Domestic (obj);  // Check secondary DT
3654   Check_Animal (obj);    // Check primary DT
3655   Check_Dog (obj);       // Check primary DT
3656 @}
3657
3658 int main ()
3659 @{
3660   adainit ();  test();  adafinal ();
3661   return 0;
3662 @}
3663 @end smallexample
3664
3665 @node Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models
3666 @section Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models
3667
3668 @noindent
3669 The GNAT model of compilation is close to the C and C++ models. You can
3670 think of Ada specs as corresponding to header files in C. As in C, you
3671 don't need to compile specs; they are compiled when they are used. The
3672 Ada @code{with} is similar in effect to the @code{#include} of a C
3673 header.
3674
3675 One notable difference is that, in Ada, you may compile specs separately
3676 to check them for semantic and syntactic accuracy. This is not always
3677 possible with C headers because they are fragments of programs that have
3678 less specific syntactic or semantic rules.
3679
3680 The other major difference is the requirement for running the binder,
3681 which performs two important functions. First, it checks for
3682 consistency. In C or C++, the only defense against assembling
3683 inconsistent programs lies outside the compiler, in a makefile, for
3684 example. The binder satisfies the Ada requirement that it be impossible
3685 to construct an inconsistent program when the compiler is used in normal
3686 mode.
3687
3688 @cindex Elaboration order control
3689 The other important function of the binder is to deal with elaboration
3690 issues. There are also elaboration issues in C++ that are handled
3691 automatically. This automatic handling has the advantage of being
3692 simpler to use, but the C++ programmer has no control over elaboration.
3693 Where @code{gnatbind} might complain there was no valid order of
3694 elaboration, a C++ compiler would simply construct a program that
3695 malfunctioned at run time.
3696 @end ifclear
3697
3698 @node Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models
3699 @section Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models
3700
3701 @noindent
3702 This section is intended for Ada programmers who have
3703 used an Ada compiler implementing the traditional Ada library
3704 model, as described in the Ada Reference Manual.
3705
3706 @cindex GNAT library
3707 In GNAT, there is no ``library'' in the normal sense. Instead, the set of
3708 source files themselves acts as the library. Compiling Ada programs does
3709 not generate any centralized information, but rather an object file and
3710 a ALI file, which are of interest only to the binder and linker.
3711 In a traditional system, the compiler reads information not only from
3712 the source file being compiled, but also from the centralized library.
3713 This means that the effect of a compilation depends on what has been
3714 previously compiled. In particular:
3715
3716 @itemize @bullet
3717 @item
3718 When a unit is @code{with}'ed, the unit seen by the compiler corresponds
3719 to the version of the unit most recently compiled into the library.
3720
3721 @item
3722 Inlining is effective only if the necessary body has already been
3723 compiled into the library.
3724
3725 @item
3726 Compiling a unit may obsolete other units in the library.
3727 @end itemize
3728
3729 @noindent
3730 In GNAT, compiling one unit never affects the compilation of any other
3731 units because the compiler reads only source files. Only changes to source
3732 files can affect the results of a compilation. In particular:
3733
3734 @itemize @bullet
3735 @item
3736 When a unit is @code{with}'ed, the unit seen by the compiler corresponds
3737 to the source version of the unit that is currently accessible to the
3738 compiler.
3739
3740 @item
3741 @cindex Inlining
3742 Inlining requires the appropriate source files for the package or
3743 subprogram bodies to be available to the compiler. Inlining is always
3744 effective, independent of the order in which units are complied.
3745
3746 @item
3747 Compiling a unit never affects any other compilations. The editing of
3748 sources may cause previous compilations to be out of date if they
3749 depended on the source file being modified.
3750 @end itemize
3751
3752 @noindent
3753 The most important result of these differences is that order of compilation
3754 is never significant in GNAT. There is no situation in which one is
3755 required to do one compilation before another. What shows up as order of
3756 compilation requirements in the traditional Ada library becomes, in
3757 GNAT, simple source dependencies; in other words, there is only a set
3758 of rules saying what source files must be present when a file is
3759 compiled.
3760
3761 @ifset vms
3762 @node Placement of temporary files
3763 @section Placement of temporary files
3764 @cindex Temporary files (user control over placement)
3765
3766 @noindent
3767 GNAT creates temporary files in the directory designated by the environment
3768 variable @env{TMPDIR}.
3769 (See the HP @emph{C RTL Reference Manual} on the function @code{getenv()}
3770 for detailed information on how environment variables are resolved.
3771 For most users the easiest way to make use of this feature is to simply
3772 define @env{TMPDIR} as a job level logical name).
3773 For example, if you wish to use a Ramdisk (assuming DECRAM is installed)
3774 for compiler temporary files, then you can include something like the
3775 following command in your @file{LOGIN.COM} file:
3776
3777 @smallexample
3778 $ define/job TMPDIR "/disk$scratchram/000000/temp/"
3779 @end smallexample
3780
3781 @noindent
3782 If @env{TMPDIR} is not defined, then GNAT uses the directory designated by
3783 @env{TMP}; if @env{TMP} is not defined, then GNAT uses the directory
3784 designated by @env{TEMP}.
3785 If none of these environment variables are defined then GNAT uses the
3786 directory designated by the logical name @code{SYS$SCRATCH:}
3787 (by default the user's home directory). If all else fails
3788 GNAT uses the current directory for temporary files.
3789 @end ifset
3790
3791 @c *************************
3792 @node Compiling Using gcc
3793 @chapter Compiling Using @command{gcc}
3794
3795 @noindent
3796 This chapter discusses how to compile Ada programs using the @command{gcc}
3797 command. It also describes the set of switches
3798 that can be used to control the behavior of the compiler.
3799 @menu
3800 * Compiling Programs::
3801 * Switches for gcc::
3802 * Search Paths and the Run-Time Library (RTL)::
3803 * Order of Compilation Issues::
3804 * Examples::
3805 @end menu
3806
3807 @node Compiling Programs
3808 @section Compiling Programs
3809
3810 @noindent
3811 The first step in creating an executable program is to compile the units
3812 of the program using the @command{gcc} command. You must compile the
3813 following files:
3814
3815 @itemize @bullet
3816 @item
3817 the body file (@file{.adb}) for a library level subprogram or generic
3818 subprogram
3819
3820 @item
3821 the spec file (@file{.ads}) for a library level package or generic
3822 package that has no body
3823
3824 @item
3825 the body file (@file{.adb}) for a library level package
3826 or generic package that has a body
3827
3828 @end itemize
3829
3830 @noindent
3831 You need @emph{not} compile the following files
3832
3833 @itemize @bullet
3834
3835 @item
3836 the spec of a library unit which has a body
3837
3838 @item
3839 subunits
3840 @end itemize
3841
3842 @noindent
3843 because they are compiled as part of compiling related units. GNAT
3844 package specs
3845 when the corresponding body is compiled, and subunits when the parent is
3846 compiled.
3847
3848 @cindex cannot generate code
3849 If you attempt to compile any of these files, you will get one of the
3850 following error messages (where @var{fff} is the name of the file you compiled):
3851
3852 @smallexample
3853 cannot generate code for file @var{fff} (package spec)
3854 to check package spec, use -gnatc
3855
3856 cannot generate code for file @var{fff} (missing subunits)
3857 to check parent unit, use -gnatc
3858
3859 cannot generate code for file @var{fff} (subprogram spec)
3860 to check subprogram spec, use -gnatc
3861
3862 cannot generate code for file @var{fff} (subunit)
3863 to check subunit, use -gnatc
3864 @end smallexample
3865
3866 @noindent
3867 As indicated by the above error messages, if you want to submit
3868 one of these files to the compiler to check for correct semantics
3869 without generating code, then use the @option{-gnatc} switch.
3870
3871 The basic command for compiling a file containing an Ada unit is
3872
3873 @smallexample
3874 $ gcc -c @ovar{switches} @file{file name}
3875 @end smallexample
3876
3877 @noindent
3878 where @var{file name} is the name of the Ada file (usually
3879 having an extension
3880 @file{.ads} for a spec or @file{.adb} for a body).
3881 @ifclear vms
3882 You specify the
3883 @option{-c} switch to tell @command{gcc} to compile, but not link, the file.
3884 @end ifclear
3885 The result of a successful compilation is an object file, which has the
3886 same name as the source file but an extension of @file{.o} and an Ada
3887 Library Information (ALI) file, which also has the same name as the
3888 source file, but with @file{.ali} as the extension. GNAT creates these
3889 two output files in the current directory, but you may specify a source
3890 file in any directory using an absolute or relative path specification
3891 containing the directory information.
3892
3893 @findex gnat1
3894 @command{gcc} is actually a driver program that looks at the extensions of
3895 the file arguments and loads the appropriate compiler. For example, the
3896 GNU C compiler is @file{cc1}, and the Ada compiler is @file{gnat1}.
3897 These programs are in directories known to the driver program (in some
3898 configurations via environment variables you set), but need not be in
3899 your path. The @command{gcc} driver also calls the assembler and any other
3900 utilities needed to complete the generation of the required object
3901 files.
3902
3903 It is possible to supply several file names on the same @command{gcc}
3904 command. This causes @command{gcc} to call the appropriate compiler for
3905 each file. For example, the following command lists three separate
3906 files to be compiled:
3907
3908 @smallexample
3909 $ gcc -c x.adb y.adb z.c
3910 @end smallexample
3911
3912 @noindent
3913 calls @code{gnat1} (the Ada compiler) twice to compile @file{x.adb} and
3914 @file{y.adb}, and @code{cc1} (the C compiler) once to compile @file{z.c}.
3915 The compiler generates three object files @file{x.o}, @file{y.o} and
3916 @file{z.o} and the two ALI files @file{x.ali} and @file{y.ali} from the
3917 Ada compilations. Any switches apply to all the files ^listed,^listed.^
3918 @ifclear vms
3919 except for
3920 @option{-gnat@var{x}} switches, which apply only to Ada compilations.
3921 @end ifclear
3922
3923 @node Switches for gcc
3924 @section Switches for @command{gcc}
3925
3926 @noindent
3927 The @command{gcc} command accepts switches that control the
3928 compilation process. These switches are fully described in this section.
3929 First we briefly list all the switches, in alphabetical order, then we
3930 describe the switches in more detail in functionally grouped sections.
3931
3932 More switches exist for GCC than those documented here, especially
3933 for specific targets. However, their use is not recommended as
3934 they may change code generation in ways that are incompatible with
3935 the Ada run-time library, or can cause inconsistencies between
3936 compilation units.
3937
3938 @menu
3939 * Output and Error Message Control::
3940 * Warning Message Control::
3941 * Debugging and Assertion Control::
3942 * Validity Checking::
3943 * Style Checking::
3944 * Run-Time Checks::
3945 * Using gcc for Syntax Checking::
3946 * Using gcc for Semantic Checking::
3947 * Compiling Different Versions of Ada::
3948 * Character Set Control::
3949 * File Naming Control::
3950 * Subprogram Inlining Control::
3951 * Auxiliary Output Control::
3952 * Debugging Control::
3953 * Exception Handling Control::
3954 * Units to Sources Mapping Files::
3955 * Integrated Preprocessing::
3956 * Code Generation Control::
3957 @ifset vms
3958 * Return Codes::
3959 @end ifset
3960 @end menu
3961
3962 @table @option
3963 @c !sort!
3964 @ifclear vms
3965 @cindex @option{-b} (@command{gcc})
3966 @item -b @var{target}
3967 Compile your program to run on @var{target}, which is the name of a
3968 system configuration. You must have a GNAT cross-compiler built if
3969 @var{target} is not the same as your host system.
3970
3971 @item -B@var{dir}
3972 @cindex @option{-B} (@command{gcc})
3973 Load compiler executables (for example, @code{gnat1}, the Ada compiler)
3974 from @var{dir} instead of the default location. Only use this switch
3975 when multiple versions of the GNAT compiler are available.
3976 @xref{Directory Options,, Options for Directory Search, gcc, Using the
3977 GNU Compiler Collection (GCC)}, for further details. You would normally
3978 use the @option{-b} or @option{-V} switch instead.
3979
3980 @item -c
3981 @cindex @option{-c} (@command{gcc})
3982 Compile. Always use this switch when compiling Ada programs.
3983
3984 Note: for some other languages when using @command{gcc}, notably in
3985 the case of C and C++, it is possible to use
3986 use @command{gcc} without a @option{-c} switch to
3987 compile and link in one step. In the case of GNAT, you
3988 cannot use this approach, because the binder must be run
3989 and @command{gcc} cannot be used to run the GNAT binder.
3990 @end ifclear
3991
3992 @item -fno-inline
3993 @cindex @option{-fno-inline} (@command{gcc})
3994 Suppresses all back-end inlining, even if other optimization or inlining
3995 switches are set.
3996 This includes suppression of inlining that results
3997 from the use of the pragma @code{Inline_Always}.
3998 Any occurrences of pragma @code{Inline} or @code{Inline_Always}
3999 are ignored, and @option{-gnatn} and @option{-gnatN} have no
4000 effect if this switch is present.
4001
4002 @item -fno-inline-functions
4003 @cindex @option{-fno-inline-functions} (@command{gcc})
4004 Suppresses automatic inlining of simple subprograms, which is enabled
4005 if @option{-O3} is used.
4006
4007 @item -fno-inline-small-functions
4008 @cindex @option{-fno-inline-small-functions} (@command{gcc})
4009 Suppresses automatic inlining of small subprograms, which is enabled
4010 if @option{-O2} is used.
4011
4012 @item -fno-inline-functions-called-once
4013 @cindex @option{-fno-inline-functions-called-once} (@command{gcc})
4014 Suppresses inlining of subprograms local to the unit and called once
4015 from within it, which is enabled if @option{-O1} is used.
4016
4017 @item -fno-ivopts
4018 @cindex @option{-fno-ivopts} (@command{gcc})
4019 Suppresses high-level loop induction variable optimizations, which are
4020 enabled if @option{-O1} is used. These optimizations are generally
4021 profitable but, for some specific cases of loops with numerous uses
4022 of the iteration variable that follow a common pattern, they may end
4023 up destroying the regularity that could be exploited at a lower level
4024 and thus producing inferior code.
4025
4026 @item -fno-strict-aliasing
4027 @cindex @option{-fno-strict-aliasing} (@command{gcc})
4028 Causes the compiler to avoid assumptions regarding non-aliasing
4029 of objects of different types. See
4030 @ref{Optimization and Strict Aliasing} for details.
4031
4032 @item -fstack-check
4033 @cindex @option{-fstack-check} (@command{gcc})
4034 Activates stack checking.
4035 See @ref{Stack Overflow Checking} for details.
4036
4037 @item -fstack-usage
4038 @cindex @option{-fstack-usage} (@command{gcc})
4039 Makes the compiler output stack usage information for the program, on a
4040 per-function basis. See @ref{Static Stack Usage Analysis} for details.
4041
4042 @item -fcallgraph-info@r{[}=su@r{]}
4043 @cindex @option{-fcallgraph-info} (@command{gcc})
4044 Makes the compiler output callgraph information for the program, on a
4045 per-file basis.  The information is generated in the VCG format.  It can
4046 be decorated with stack-usage per-node information.
4047
4048 @item ^-g^/DEBUG^
4049 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gcc})
4050 Generate debugging information. This information is stored in the object
4051 file and copied from there to the final executable file by the linker,
4052 where it can be read by the debugger. You must use the
4053 @option{^-g^/DEBUG^} switch if you plan on using the debugger.
4054
4055 @item -gnat83
4056 @cindex @option{-gnat83} (@command{gcc})
4057 Enforce Ada 83 restrictions.
4058
4059 @item -gnat95
4060 @cindex @option{-gnat95} (@command{gcc})
4061 Enforce Ada 95 restrictions.
4062
4063 @item -gnat05
4064 @cindex @option{-gnat05} (@command{gcc})
4065 Allow full Ada 2005 features.
4066
4067 @item -gnata
4068 @cindex @option{-gnata} (@command{gcc})
4069 Assertions enabled. @code{Pragma Assert} and @code{pragma Debug} to be
4070 activated. Note that these pragmas can also be controlled using the
4071 configuration pragmas @code{Assertion_Policy} and @code{Debug_Policy}.
4072 It also activates pragmas @code{Check}, @code{Precondition}, and
4073 @code{Postcondition}. Note that these pragmas can also be controlled
4074 using the configuration pragma @code{Check_Policy}.
4075
4076 @item -gnatA
4077 @cindex @option{-gnatA} (@command{gcc})
4078 Avoid processing @file{gnat.adc}. If a @file{gnat.adc} file is present,
4079 it will be ignored.
4080
4081 @item -gnatb
4082 @cindex @option{-gnatb} (@command{gcc})
4083 Generate brief messages to @file{stderr} even if verbose mode set.
4084
4085 @item -gnatB
4086 @cindex @option{-gnatB} (@command{gcc})
4087 Assume no invalid (bad) values except for 'Valid attribute use
4088 (@pxref{Validity Checking}).
4089
4090 @item -gnatc
4091 @cindex @option{-gnatc} (@command{gcc})
4092 Check syntax and semantics only (no code generation attempted).
4093
4094 @item -gnatC
4095 @cindex @option{-gnatC} (@command{gcc})
4096 Generate CodePeer information (no code generation attempted).
4097 This switch will generate an intermediate representation suitable for
4098 use by CodePeer (@file{.scil} files). This switch is not compatible with
4099 code generation (it will, among other things, disable some switches such
4100 as -gnatn, and enable others such as -gnata).
4101
4102 @item -gnatd
4103 @cindex @option{-gnatd} (@command{gcc})
4104 Specify debug options for the compiler. The string of characters after
4105 the @option{-gnatd} specify the specific debug options. The possible
4106 characters are 0-9, a-z, A-Z, optionally preceded by a dot. See
4107 compiler source file @file{debug.adb} for details of the implemented
4108 debug options. Certain debug options are relevant to applications
4109 programmers, and these are documented at appropriate points in this
4110 users guide.
4111
4112 @ifclear vms
4113 @item -gnatD
4114 @cindex @option{-gnatD[nn]} (@command{gcc})
4115 @end ifclear
4116 @ifset vms
4117 @item /XDEBUG /LXDEBUG=nnn
4118 @end ifset
4119 Create expanded source files for source level debugging. This switch
4120 also suppress generation of cross-reference information
4121 (see @option{-gnatx}).
4122
4123 @item -gnatec=@var{path}
4124 @cindex @option{-gnatec} (@command{gcc})
4125 Specify a configuration pragma file
4126 @ifclear vms
4127 (the equal sign is optional)
4128 @end ifclear
4129 (@pxref{The Configuration Pragmas Files}).
4130
4131 @item ^-gnateD^/DATA_PREPROCESSING=^symbol@r{[}=@var{value}@r{]}
4132 @cindex @option{-gnateD} (@command{gcc})
4133 Defines a symbol, associated with @var{value}, for preprocessing.
4134 (@pxref{Integrated Preprocessing}).
4135
4136 @item -gnatef
4137 @cindex @option{-gnatef} (@command{gcc})
4138 Display full source path name in brief error messages.
4139
4140 @item -gnateG
4141 @cindex @option{-gnateG} (@command{gcc})
4142 Save result of preprocessing in a text file.
4143
4144 @item -gnatem=@var{path}
4145 @cindex @option{-gnatem} (@command{gcc})
4146 Specify a mapping file
4147 @ifclear vms
4148 (the equal sign is optional)
4149 @end ifclear
4150 (@pxref{Units to Sources Mapping Files}).
4151
4152 @item -gnatep=@var{file}
4153 @cindex @option{-gnatep} (@command{gcc})
4154 Specify a preprocessing data file
4155 @ifclear vms
4156 (the equal sign is optional)
4157 @end ifclear
4158 (@pxref{Integrated Preprocessing}).
4159
4160 @item -gnateS
4161 @cindex @option{-gnateS} (@command{gcc})
4162 Generate SCO (Source Coverage Obligation) information in the ALI
4163 file. This information is used by advanced coverage tools. See
4164 unit @file{SCOs} in the compiler sources for details in files
4165 @file{scos.ads} and @file{scos.adb}.
4166
4167 @item -gnatE
4168 @cindex @option{-gnatE} (@command{gcc})
4169 Full dynamic elaboration checks.
4170
4171 @item -gnatf
4172 @cindex @option{-gnatf} (@command{gcc})
4173 Full errors. Multiple errors per line, all undefined references, do not
4174 attempt to suppress cascaded errors.
4175
4176 @item -gnatF
4177 @cindex @option{-gnatF} (@command{gcc})
4178 Externals names are folded to all uppercase.
4179
4180 @item ^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^
4181 @cindex @option{^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^} (@command{gcc})
4182 Internal GNAT implementation mode. This should not be used for
4183 applications programs, it is intended only for use by the compiler
4184 and its run-time library. For documentation, see the GNAT sources.
4185 Note that @option{^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^} implies
4186 @option{^-gnatwae^/WARNINGS=ALL,ERRORS^} and
4187 @option{^-gnatyg^/STYLE_CHECKS=GNAT^}
4188 so that all standard warnings and all standard style options are turned on.
4189 All warnings and style error messages are treated as errors.
4190
4191 @ifclear vms
4192 @item -gnatG=nn
4193 @cindex @option{-gnatG[nn]} (@command{gcc})
4194 @end ifclear
4195 @ifset vms
4196 @item /EXPAND_SOURCE, /LEXPAND_SOURCE=nnn
4197 @end ifset
4198 List generated expanded code in source form.
4199
4200 @item ^-gnath^/HELP^
4201 @cindex @option{^-gnath^/HELP^} (@command{gcc})
4202 Output usage information. The output is written to @file{stdout}.
4203
4204 @item ^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET=^@var{c}
4205 @cindex @option{^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET^} (@command{gcc})
4206 Identifier character set
4207 @ifclear vms
4208 (@var{c}=1/2/3/4/8/9/p/f/n/w).
4209 @end ifclear
4210 For details of the possible selections for @var{c},
4211 see @ref{Character Set Control}.
4212
4213 @item ^-gnatI^/IGNORE_REP_CLAUSES^
4214 @cindex @option{^-gnatI^IGNORE_REP_CLAUSES^} (@command{gcc})
4215 Ignore representation clauses. When this switch is used,
4216 representation clauses are treated as comments. This is useful
4217 when initially porting code where you want to ignore rep clause
4218 problems, and also for compiling foreign code (particularly
4219 for use with ASIS). The representation clauses that are ignored
4220 are: enumeration_representation_clause, record_representation_clause,
4221 and attribute_definition_clause for the following attributes:
4222 Address, Alignment, Bit_Order, Component_Size, Machine_Radix,
4223 Object_Size, Size, Small, Stream_Size, and Value_Size.
4224 Note that this option should be used only for compiling -- the
4225 code is likely to malfunction at run time.
4226
4227 @item -gnatjnn
4228 @cindex @option{-gnatjnn} (@command{gcc})
4229 Reformat error messages to fit on nn character lines
4230
4231 @item -gnatk=@var{n}
4232 @cindex @option{-gnatk} (@command{gcc})
4233 Limit file names to @var{n} (1-999) characters ^(@code{k} = krunch)^^.
4234
4235 @item -gnatl
4236 @cindex @option{-gnatl} (@command{gcc})
4237 Output full source listing with embedded error messages.
4238
4239 @item -gnatL
4240 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
4241 Used in conjunction with -gnatG or -gnatD to intersperse original
4242 source lines (as comment lines with line numbers) in the expanded
4243 source output.
4244
4245 @item -gnatm=@var{n}
4246 @cindex @option{-gnatm} (@command{gcc})
4247 Limit number of detected error or warning messages to @var{n}
4248 where @var{n} is in the range 1..999999. The default setting if
4249 no switch is given is 9999. If the number of warnings reaches this
4250 limit, then a message is output and further warnings are suppressed,
4251 but the compilation is continued. If the number of error messages
4252 reaches this limit, then a message is output and the compilation
4253 is abandoned. The equal sign here is optional. A value of zero
4254 means that no limit applies.
4255
4256 @item -gnatn
4257 @cindex @option{-gnatn} (@command{gcc})
4258 Activate inlining for subprograms for which
4259 pragma @code{inline} is specified. This inlining is performed
4260 by the GCC back-end.
4261
4262 @item -gnatN
4263 @cindex @option{-gnatN} (@command{gcc})
4264 Activate front end inlining for subprograms for which
4265 pragma @code{Inline} is specified. This inlining is performed
4266 by the front end and will be visible in the
4267 @option{-gnatG} output.
4268
4269 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
4270 of GNAT other than the JGNAT, .NET or GNAAMP versions), then the use of
4271 @option{-gnatN} is deprecated, and the use of @option{-gnatn} is preferred.
4272 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
4273 inlining, but that is no longer the case.
4274
4275 @item -gnato
4276 @cindex @option{-gnato} (@command{gcc})
4277 Enable numeric overflow checking (which is not normally enabled by
4278 default). Note that division by zero is a separate check that is not
4279 controlled by this switch (division by zero checking is on by default).
4280
4281 @item -gnatp
4282 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
4283 Suppress all checks. See @ref{Run-Time Checks} for details.
4284
4285 @item -gnatP
4286 @cindex @option{-gnatP} (@command{gcc})
4287 Enable polling. This is required on some systems (notably Windows NT) to
4288 obtain asynchronous abort and asynchronous transfer of control capability.
4289 @xref{Pragma Polling,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for full
4290 details.
4291
4292 @item -gnatq
4293 @cindex @option{-gnatq} (@command{gcc})
4294 Don't quit. Try semantics, even if parse errors.
4295
4296 @item -gnatQ
4297 @cindex @option{-gnatQ} (@command{gcc})
4298 Don't quit. Generate @file{ALI} and tree files even if illegalities.
4299
4300 @item -gnatr
4301 @cindex @option{-gnatr} (@command{gcc})
4302 Treat pragma Restrictions as Restriction_Warnings.
4303
4304 @item ^-gnatR@r{[}0@r{/}1@r{/}2@r{/}3@r{[}s@r{]]}^/REPRESENTATION_INFO^
4305 @cindex @option{-gnatR} (@command{gcc})
4306 Output representation information for declared types and objects.
4307
4308 @item -gnats
4309 @cindex @option{-gnats} (@command{gcc})
4310 Syntax check only.
4311
4312 @item -gnatS
4313 @cindex @option{-gnatS} (@command{gcc})
4314 Print package Standard.
4315
4316 @item -gnatt
4317 @cindex @option{-gnatt} (@command{gcc})
4318 Generate tree output file.
4319
4320 @item ^-gnatT^/TABLE_MULTIPLIER=^@var{nnn}
4321 @cindex @option{^-gnatT^/TABLE_MULTIPLIER^} (@command{gcc})
4322 All compiler tables start at @var{nnn} times usual starting size.
4323
4324 @item -gnatu
4325 @cindex @option{-gnatu} (@command{gcc})
4326 List units for this compilation.
4327
4328 @item -gnatU
4329 @cindex @option{-gnatU} (@command{gcc})
4330 Tag all error messages with the unique string ``error:''
4331
4332 @item -gnatv
4333 @cindex @option{-gnatv} (@command{gcc})
4334 Verbose mode. Full error output with source lines to @file{stdout}.
4335
4336 @item -gnatV
4337 @cindex @option{-gnatV} (@command{gcc})
4338 Control level of validity checking (@pxref{Validity Checking}).
4339
4340 @item ^-gnatw@var{xxx}^/WARNINGS=(@var{option}@r{[},@dots{}@r{]})^
4341 @cindex @option{^-gnatw^/WARNINGS^} (@command{gcc})
4342 Warning mode where
4343 ^@var{xxx} is a string of option letters that^the list of options^ denotes
4344 the exact warnings that
4345 are enabled or disabled (@pxref{Warning Message Control}).
4346
4347 @item ^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
4348 @cindex @option{^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@command{gcc})
4349 Wide character encoding method
4350 @ifclear vms
4351 (@var{e}=n/h/u/s/e/8).
4352 @end ifclear
4353 @ifset vms
4354 (@var{e}=@code{BRACKETS, NONE, HEX, UPPER, SHIFT_JIS, EUC, UTF8})
4355 @end ifset
4356
4357 @item -gnatx
4358 @cindex @option{-gnatx} (@command{gcc})
4359 Suppress generation of cross-reference information.
4360
4361 @item ^-gnaty^/STYLE_CHECKS=(option,option@dots{})^
4362 @cindex @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS^} (@command{gcc})
4363 Enable built-in style checks (@pxref{Style Checking}).
4364
4365 @item ^-gnatz^/DISTRIBUTION_STUBS=^@var{m}
4366 @cindex @option{^-gnatz^/DISTRIBUTION_STUBS^} (@command{gcc})
4367 Distribution stub generation and compilation
4368 @ifclear vms
4369 (@var{m}=r/c for receiver/caller stubs).
4370 @end ifclear
4371 @ifset vms
4372 (@var{m}=@code{RECEIVER} or @code{CALLER} to specify the type of stubs
4373 to be generated and compiled).
4374 @end ifset
4375
4376 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
4377 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gcc})
4378 @cindex RTL
4379 Direct GNAT to search the @var{dir} directory for source files needed by
4380 the current compilation
4381 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
4382
4383 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
4384 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gcc})
4385 @cindex RTL
4386 Except for the source file named in the command line, do not look for source
4387 files in the directory containing the source file named in the command line
4388 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
4389
4390 @ifclear vms
4391 @item -mbig-switch
4392 @cindex @option{-mbig-switch} (@command{gcc})
4393 @cindex @code{case} statement (effect of @option{-mbig-switch} option)
4394 This standard gcc switch causes the compiler to use larger offsets in its
4395 jump table representation for @code{case} statements.
4396 This may result in less efficient code, but is sometimes necessary
4397 (for example on HP-UX targets)
4398 @cindex HP-UX and @option{-mbig-switch} option
4399 in order to compile large and/or nested @code{case} statements.
4400
4401 @item -o @var{file}
4402 @cindex @option{-o} (@command{gcc})
4403 This switch is used in @command{gcc} to redirect the generated object file
4404 and its associated ALI file. Beware of this switch with GNAT, because it may
4405 cause the object file and ALI file to have different names which in turn
4406 may confuse the binder and the linker.
4407 @end ifclear
4408
4409 @item -nostdinc
4410 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gcc})
4411 Inhibit the search of the default location for the GNAT Run Time
4412 Library (RTL) source files.
4413
4414 @item -nostdlib
4415 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gcc})
4416 Inhibit the search of the default location for the GNAT Run Time
4417 Library (RTL) ALI files.
4418
4419 @ifclear vms
4420 @item -O@ovar{n}
4421 @cindex @option{-O} (@command{gcc})
4422 @var{n} controls the optimization level.
4423
4424 @table @asis
4425 @item n = 0
4426 No optimization, the default setting if no @option{-O} appears
4427
4428 @item n = 1
4429 Normal optimization, the default if you specify @option{-O} without
4430 an operand. A good compromise between code quality and compilation
4431 time.
4432
4433 @item n = 2
4434 Extensive optimization, may improve execution time, possibly at the cost of
4435 substantially increased compilation time.
4436
4437 @item n = 3
4438 Same as @option{-O2}, and also includes inline expansion for small subprograms
4439 in the same unit.
4440
4441 @item n = s
4442 Optimize space usage
4443 @end table
4444
4445 @noindent
4446 See also @ref{Optimization Levels}.
4447 @end ifclear
4448
4449 @ifset vms
4450 @item  /NOOPTIMIZE
4451 @cindex @option{/NOOPTIMIZE} (@code{GNAT COMPILE})
4452 Equivalent to @option{/OPTIMIZE=NONE}.
4453 This is the default behavior in the absence of an @option{/OPTIMIZE}
4454 qualifier.
4455
4456 @item /OPTIMIZE@r{[}=(keyword@r{[},@dots{}@r{]})@r{]}
4457 @cindex @option{/OPTIMIZE} (@code{GNAT COMPILE})
4458 Selects the level of optimization for your program. The supported
4459 keywords are as follows:
4460 @table @code
4461 @item   ALL
4462 Perform most optimizations, including those that
4463 are expensive.
4464 This is the default if the @option{/OPTIMIZE} qualifier is supplied
4465 without keyword options.
4466
4467 @item   NONE
4468 Do not do any optimizations. Same as @code{/NOOPTIMIZE}.
4469
4470 @item SOME
4471 Perform some optimizations, but omit ones that are costly.
4472
4473 @item   DEVELOPMENT
4474 Same as @code{SOME}.
4475
4476 @item INLINING
4477 Full optimization as in @option{/OPTIMIZE=ALL}, and also attempts
4478 automatic inlining of small subprograms within a unit
4479
4480 @item   UNROLL_LOOPS
4481 Try to unroll loops. This keyword may be specified together with
4482 any keyword above other than @code{NONE}. Loop unrolling
4483 usually, but not always, improves the performance of programs.
4484
4485 @item SPACE
4486 Optimize space usage
4487 @end table
4488
4489 @noindent
4490 See also @ref{Optimization Levels}.
4491 @end ifset
4492
4493 @ifclear vms
4494 @item -pass-exit-codes
4495 @cindex @option{-pass-exit-codes} (@command{gcc})
4496 Catch exit codes from the compiler and use the most meaningful as
4497 exit status.
4498 @end ifclear
4499
4500 @item --RTS=@var{rts-path}
4501 @cindex @option{--RTS} (@command{gcc})
4502 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
4503 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
4504
4505 @item ^-S^/ASM^
4506 @cindex @option{^-S^/ASM^} (@command{gcc})
4507 ^Used in place of @option{-c} to^Used to^
4508 cause the assembler source file to be
4509 generated, using @file{^.s^.S^} as the extension,
4510 instead of the object file.
4511 This may be useful if you need to examine the generated assembly code.
4512
4513 @item ^-fverbose-asm^/VERBOSE_ASM^
4514 @cindex @option{^-fverbose-asm^/VERBOSE_ASM^} (@command{gcc})
4515 ^Used in conjunction with @option{-S}^Used in place of @option{/ASM}^
4516 to cause the generated assembly code file to be annotated with variable
4517 names, making it significantly easier to follow.
4518
4519 @item ^-v^/VERBOSE^
4520 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gcc})
4521 Show commands generated by the @command{gcc} driver. Normally used only for
4522 debugging purposes or if you need to be sure what version of the
4523 compiler you are executing.
4524
4525 @ifclear vms
4526 @item -V @var{ver}
4527 @cindex @option{-V} (@command{gcc})
4528 Execute @var{ver} version of the compiler. This is the @command{gcc}
4529 version, not the GNAT version.
4530 @end ifclear
4531
4532 @item ^-w^/NO_BACK_END_WARNINGS^
4533 @cindex @option{-w} (@command{gcc})
4534 Turn off warnings generated by the back end of the compiler. Use of
4535 this switch also causes the default for front end warnings to be set
4536 to suppress (as though @option{-gnatws} had appeared at the start of
4537 the options).
4538
4539 @end table
4540
4541 @ifclear vms
4542 @c Combining qualifiers does not work on VMS
4543 You may combine a sequence of GNAT switches into a single switch. For
4544 example, the combined switch
4545
4546 @cindex Combining GNAT switches
4547 @smallexample
4548 -gnatofi3
4549 @end smallexample
4550
4551 @noindent
4552 is equivalent to specifying the following sequence of switches:
4553
4554 @smallexample
4555 -gnato -gnatf -gnati3
4556 @end smallexample
4557 @end ifclear
4558
4559 @noindent
4560 The following restrictions apply to the combination of switches
4561 in this manner:
4562
4563 @itemize @bullet
4564 @item
4565 The switch @option{-gnatc} if combined with other switches must come
4566 first in the string.
4567
4568 @item
4569 The switch @option{-gnats} if combined with other switches must come
4570 first in the string.
4571
4572 @item
4573 The switches
4574 @option{^-gnatz^/DISTRIBUTION_STUBS^}, @option{-gnatzc}, and @option{-gnatzr}
4575 may not be combined with any other switches.
4576
4577 @ifclear vms
4578 @item
4579 Once a ``y'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnaty}
4580 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4581 as style modifiers (see description of @option{-gnaty}).
4582
4583 @item
4584 Once a ``d'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatd}
4585 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4586 as debug flags (see description of @option{-gnatd}).
4587
4588 @item
4589 Once a ``w'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatw}
4590 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4591 as warning mode modifiers (see description of @option{-gnatw}).
4592
4593 @item
4594 Once a ``V'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatV}
4595 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4596 as validity checking options (@pxref{Validity Checking}).
4597 @end ifclear
4598 @end itemize
4599
4600 @node Output and Error Message Control
4601 @subsection Output and Error Message Control
4602 @findex stderr
4603
4604 @noindent
4605 The standard default format for error messages is called ``brief format''.
4606 Brief format messages are written to @file{stderr} (the standard error
4607 file) and have the following form:
4608
4609 @smallexample
4610 e.adb:3:04: Incorrect spelling of keyword "function"
4611 e.adb:4:20: ";" should be "is"
4612 @end smallexample
4613
4614 @noindent
4615 The first integer after the file name is the line number in the file,
4616 and the second integer is the column number within the line.
4617 @ifclear vms
4618 @code{GPS} can parse the error messages
4619 and point to the referenced character.
4620 @end ifclear
4621 The following switches provide control over the error message
4622 format:
4623
4624 @table @option
4625 @c !sort!
4626 @item -gnatv
4627 @cindex @option{-gnatv} (@command{gcc})
4628 @findex stdout
4629 @ifclear vms
4630 The v stands for verbose.
4631 @end ifclear
4632 The effect of this setting is to write long-format error
4633 messages to @file{stdout} (the standard output file.
4634 The same program compiled with the
4635 @option{-gnatv} switch would generate:
4636
4637 @smallexample
4638 @cartouche
4639 3. funcion X (Q : Integer)
4640    |
4641 >>> Incorrect spelling of keyword "function"
4642 4. return Integer;
4643                  |
4644 >>> ";" should be "is"
4645 @end cartouche
4646 @end smallexample
4647
4648 @noindent
4649 The vertical bar indicates the location of the error, and the @samp{>>>}
4650 prefix can be used to search for error messages. When this switch is
4651 used the only source lines output are those with errors.
4652
4653 @item -gnatl
4654 @cindex @option{-gnatl} (@command{gcc})
4655 @ifclear vms
4656 The @code{l} stands for list.
4657 @end ifclear
4658 This switch causes a full listing of
4659 the file to be generated. In the case where a body is
4660 compiled, the corresponding spec is also listed, along
4661 with any subunits. Typical output from compiling a package
4662 body @file{p.adb} might look like:
4663
4664 @smallexample @c ada
4665 @cartouche
4666  Compiling: p.adb
4667
4668      1. package body p is
4669      2.    procedure a;
4670      3.    procedure a is separate;
4671      4. begin
4672      5.    null
4673                |
4674         >>> missing ";"
4675
4676      6. end;
4677
4678 Compiling: p.ads
4679
4680      1. package p is
4681      2.    pragma Elaborate_Body
4682                                 |
4683         >>> missing ";"
4684
4685      3. end p;
4686
4687 Compiling: p-a.adb
4688
4689      1. separate p
4690                 |
4691         >>> missing "("
4692
4693      2. procedure a is
4694      3. begin
4695      4.    null
4696                |
4697         >>> missing ";"
4698
4699      5. end;
4700 @end cartouche
4701 @end smallexample
4702
4703 @noindent
4704 @findex stderr
4705 When you specify the @option{-gnatv} or @option{-gnatl} switches and
4706 standard output is redirected, a brief summary is written to
4707 @file{stderr} (standard error) giving the number of error messages and
4708 warning messages generated.
4709
4710 @item -^gnatl^OUTPUT_FILE^=file
4711 @cindex @option{^-gnatl^OUTPUT_FILE^=fname} (@command{gcc})
4712 This has the same effect as @option{-gnatl} except that the output is
4713 written to a file instead of to standard output. If the given name
4714 @file{fname} does not start with a period, then it is the full name
4715 of the file to be written. If @file{fname} is an extension, it is
4716 appended to the name of the file being compiled. For example, if
4717 file @file{xyz.adb} is compiled with @option{^-gnatl^OUTPUT_FILE^=.lst},
4718 then the output is written to file ^xyz.adb.lst^xyz.adb_lst^.
4719
4720 @item -gnatU
4721 @cindex @option{-gnatU} (@command{gcc})
4722 This switch forces all error messages to be preceded by the unique
4723 string ``error:''. This means that error messages take a few more
4724 characters in space, but allows easy searching for and identification
4725 of error messages.
4726
4727 @item -gnatb
4728 @cindex @option{-gnatb} (@command{gcc})
4729 @ifclear vms
4730 The @code{b} stands for brief.
4731 @end ifclear
4732 This switch causes GNAT to generate the
4733 brief format error messages to @file{stderr} (the standard error
4734 file) as well as the verbose
4735 format message or full listing (which as usual is written to
4736 @file{stdout} (the standard output file).
4737
4738 @item -gnatm=@var{n}
4739 @cindex @option{-gnatm} (@command{gcc})
4740 @ifclear vms
4741 The @code{m} stands for maximum.
4742 @end ifclear
4743 @var{n} is a decimal integer in the
4744 range of 1 to 999999 and limits the number of error or warning
4745 messages to be generated. For example, using
4746 @option{-gnatm2} might yield
4747
4748 @smallexample
4749 e.adb:3:04: Incorrect spelling of keyword "function"
4750 e.adb:5:35: missing ".."
4751 fatal error: maximum number of errors detected
4752 compilation abandoned
4753 @end smallexample
4754
4755 @noindent
4756 The default setting if
4757 no switch is given is 9999. If the number of warnings reaches this
4758 limit, then a message is output and further warnings are suppressed,
4759 but the compilation is continued. If the number of error messages
4760 reaches this limit, then a message is output and the compilation
4761 is abandoned. A value of zero means that no limit applies.
4762
4763 @noindent
4764 Note that the equal sign is optional, so the switches
4765 @option{-gnatm2} and @option{-gnatm=2} are equivalent.
4766
4767 @item -gnatf
4768 @cindex @option{-gnatf} (@command{gcc})
4769 @cindex Error messages, suppressing
4770 @ifclear vms
4771 The @code{f} stands for full.
4772 @end ifclear
4773 Normally, the compiler suppresses error messages that are likely to be
4774 redundant. This switch causes all error
4775 messages to be generated. In particular, in the case of
4776 references to undefined variables. If a given variable is referenced
4777 several times, the normal format of messages is
4778 @smallexample
4779 e.adb:7:07: "V" is undefined (more references follow)
4780 @end smallexample
4781
4782 @noindent
4783 where the parenthetical comment warns that there are additional
4784 references to the variable @code{V}. Compiling the same program with the
4785 @option{-gnatf} switch yields
4786
4787 @smallexample
4788 e.adb:7:07: "V" is undefined
4789 e.adb:8:07: "V" is undefined
4790 e.adb:8:12: "V" is undefined
4791 e.adb:8:16: "V" is undefined
4792 e.adb:9:07: "V" is undefined
4793 e.adb:9:12: "V" is undefined
4794 @end smallexample
4795
4796 @noindent
4797 The @option{-gnatf} switch also generates additional information for
4798 some error messages.  Some examples are:
4799
4800 @itemize @bullet
4801 @item
4802 Details on possibly non-portable unchecked conversion
4803 @item
4804 List possible interpretations for ambiguous calls
4805 @item
4806 Additional details on incorrect parameters
4807 @end itemize
4808
4809 @item -gnatjnn
4810 @cindex @option{-gnatjnn} (@command{gcc})
4811 In normal operation mode (or if @option{-gnatj0} is used, then error messages
4812 with continuation lines are treated as though the continuation lines were
4813 separate messages (and so a warning with two continuation lines counts as
4814 three warnings, and is listed as three separate messages).
4815
4816 If the @option{-gnatjnn} switch is used with a positive value for nn, then
4817 messages are output in a different manner. A message and all its continuation
4818 lines are treated as a unit, and count as only one warning or message in the
4819 statistics totals. Furthermore, the message is reformatted so that no line
4820 is longer than nn characters.
4821
4822 @item -gnatq
4823 @cindex @option{-gnatq} (@command{gcc})
4824 @ifclear vms
4825 The @code{q} stands for quit (really ``don't quit'').
4826 @end ifclear
4827 In normal operation mode, the compiler first parses the program and
4828 determines if there are any syntax errors. If there are, appropriate
4829 error messages are generated and compilation is immediately terminated.
4830 This switch tells
4831 GNAT to continue with semantic analysis even if syntax errors have been
4832 found. This may enable the detection of more errors in a single run. On
4833 the other hand, the semantic analyzer is more likely to encounter some
4834 internal fatal error when given a syntactically invalid tree.
4835
4836 @item -gnatQ
4837 @cindex @option{-gnatQ} (@command{gcc})
4838 In normal operation mode, the @file{ALI} file is not generated if any
4839 illegalities are detected in the program. The use of @option{-gnatQ} forces
4840 generation of the @file{ALI} file. This file is marked as being in
4841 error, so it cannot be used for binding purposes, but it does contain
4842 reasonably complete cross-reference information, and thus may be useful
4843 for use by tools (e.g., semantic browsing tools or integrated development
4844 environments) that are driven from the @file{ALI} file. This switch
4845 implies @option{-gnatq}, since the semantic phase must be run to get a
4846 meaningful ALI file.
4847
4848 In addition, if @option{-gnatt} is also specified, then the tree file is
4849 generated even if there are illegalities. It may be useful in this case
4850 to also specify @option{-gnatq} to ensure that full semantic processing
4851 occurs. The resulting tree file can be processed by ASIS, for the purpose
4852 of providing partial information about illegal units, but if the error
4853 causes the tree to be badly malformed, then ASIS may crash during the
4854 analysis.
4855
4856 When @option{-gnatQ} is used and the generated @file{ALI} file is marked as
4857 being in error, @command{gnatmake} will attempt to recompile the source when it
4858 finds such an @file{ALI} file, including with switch @option{-gnatc}.
4859
4860 Note that @option{-gnatQ} has no effect if @option{-gnats} is specified,
4861 since ALI files are never generated if @option{-gnats} is set.
4862
4863 @end table
4864
4865 @node Warning Message Control
4866 @subsection Warning Message Control
4867 @cindex Warning messages
4868 @noindent
4869 In addition to error messages, which correspond to illegalities as defined
4870 in the Ada Reference Manual, the compiler detects two kinds of warning
4871 situations.
4872
4873 First, the compiler considers some constructs suspicious and generates a
4874 warning message to alert you to a possible error. Second, if the
4875 compiler detects a situation that is sure to raise an exception at
4876 run time, it generates a warning message. The following shows an example
4877 of warning messages:
4878 @smallexample
4879 e.adb:4:24: warning: creation of object may raise Storage_Error
4880 e.adb:10:17: warning: static value out of range
4881 e.adb:10:17: warning: "Constraint_Error" will be raised at run time
4882 @end smallexample
4883
4884 @noindent
4885 GNAT considers a large number of situations as appropriate
4886 for the generation of warning messages. As always, warnings are not
4887 definite indications of errors. For example, if you do an out-of-range
4888 assignment with the deliberate intention of raising a
4889 @code{Constraint_Error} exception, then the warning that may be
4890 issued does not indicate an error. Some of the situations for which GNAT
4891 issues warnings (at least some of the time) are given in the following
4892 list. This list is not complete, and new warnings are often added to
4893 subsequent versions of GNAT. The list is intended to give a general idea
4894 of the kinds of warnings that are generated.
4895
4896 @itemize @bullet
4897 @item
4898 Possible infinitely recursive calls
4899
4900 @item
4901 Out-of-range values being assigned
4902
4903 @item
4904 Possible order of elaboration problems
4905
4906 @item
4907 Assertions (pragma Assert) that are sure to fail
4908
4909 @item
4910 Unreachable code
4911
4912 @item
4913 Address clauses with possibly unaligned values, or where an attempt is
4914 made to overlay a smaller variable with a larger one.
4915
4916 @item
4917 Fixed-point type declarations with a null range
4918
4919 @item
4920 Direct_IO or Sequential_IO instantiated with a type that has access values
4921
4922 @item
4923 Variables that are never assigned a value
4924
4925 @item
4926 Variables that are referenced before being initialized
4927
4928 @item
4929 Task entries with no corresponding @code{accept} statement
4930
4931 @item
4932 Duplicate accepts for the same task entry in a @code{select}
4933
4934 @item
4935 Objects that take too much storage
4936
4937 @item
4938 Unchecked conversion between types of differing sizes
4939
4940 @item
4941 Missing @code{return} statement along some execution path in a function
4942
4943 @item
4944 Incorrect (unrecognized) pragmas
4945
4946 @item
4947 Incorrect external names
4948
4949 @item
4950 Allocation from empty storage pool
4951
4952 @item
4953 Potentially blocking operation in protected type
4954
4955 @item
4956 Suspicious parenthesization of expressions
4957
4958 @item
4959 Mismatching bounds in an aggregate
4960
4961 @item
4962 Attempt to return local value by reference
4963
4964 @item
4965 Premature instantiation of a generic body
4966
4967 @item
4968 Attempt to pack aliased components
4969
4970 @item
4971 Out of bounds array subscripts
4972
4973 @item
4974 Wrong length on string assignment
4975
4976 @item
4977 Violations of style rules if style checking is enabled
4978
4979 @item
4980 Unused @code{with} clauses
4981
4982 @item
4983 @code{Bit_Order} usage that does not have any effect
4984
4985 @item
4986 @code{Standard.Duration} used to resolve universal fixed expression
4987
4988 @item
4989 Dereference of possibly null value
4990
4991 @item
4992 Declaration that is likely to cause storage error
4993
4994 @item
4995 Internal GNAT unit @code{with}'ed by application unit
4996
4997 @item
4998 Values known to be out of range at compile time
4999
5000 @item
5001 Unreferenced labels and variables
5002
5003 @item
5004 Address overlays that could clobber memory
5005
5006 @item
5007 Unexpected initialization when address clause present
5008
5009 @item
5010 Bad alignment for address clause
5011
5012 @item
5013 Useless type conversions
5014
5015 @item
5016 Redundant assignment statements and other redundant constructs
5017
5018 @item
5019 Useless exception handlers
5020
5021 @item
5022 Accidental hiding of name by child unit
5023
5024 @item
5025 Access before elaboration detected at compile time
5026
5027 @item
5028 A range in a @code{for} loop that is known to be null or might be null
5029
5030 @end itemize
5031
5032 @noindent
5033 The following section lists compiler switches that are available
5034 to control the handling of warning messages. It is also possible
5035 to exercise much finer control over what warnings are issued and
5036 suppressed using the GNAT pragma Warnings, @xref{Pragma Warnings,,,
5037 gnat_rm, GNAT Reference manual}.
5038
5039 @table @option
5040 @c !sort!
5041 @item -gnatwa
5042 @emph{Activate all optional errors.}
5043 @cindex @option{-gnatwa} (@command{gcc})
5044 This switch activates most optional warning messages, see remaining list
5045 in this section for details on optional warning messages that can be
5046 individually controlled.  The warnings that are not turned on by this
5047 switch are
5048 @option{-gnatwd} (implicit dereferencing),
5049 @option{-gnatwh} (hiding),
5050 @option{-gnatwl} (elaboration warnings),
5051 @option{-gnatw.o} (warn on values set by out parameters ignored)
5052 and @option{-gnatwt} (tracking of deleted conditional code).
5053 All other optional warnings are turned on.
5054
5055 @item -gnatwA
5056 @emph{Suppress all optional errors.}
5057 @cindex @option{-gnatwA} (@command{gcc})
5058 This switch suppresses all optional warning messages, see remaining list
5059 in this section for details on optional warning messages that can be
5060 individually controlled.
5061
5062 @item -gnatw.a
5063 @emph{Activate warnings on failing assertions.}
5064 @cindex @option{-gnatw.a} (@command{gcc})
5065 @cindex Assert failures
5066 This switch activates warnings for assertions where the compiler can tell at
5067 compile time that the assertion will fail. Note that this warning is given
5068 even if assertions are disabled. The default is that such warnings are
5069 generated.
5070
5071 @item -gnatw.A
5072 @emph{Suppress warnings on failing assertions.}
5073 @cindex @option{-gnatw.A} (@command{gcc})
5074 @cindex Assert failures
5075 This switch suppresses warnings for assertions where the compiler can tell at
5076 compile time that the assertion will fail.
5077
5078 @item -gnatwb
5079 @emph{Activate warnings on bad fixed values.}
5080 @cindex @option{-gnatwb} (@command{gcc})
5081 @cindex Bad fixed values
5082 @cindex Fixed-point Small value
5083 @cindex Small value
5084 This switch activates warnings for static fixed-point expressions whose
5085 value is not an exact multiple of Small. Such values are implementation
5086 dependent, since an implementation is free to choose either of the multiples
5087 that surround the value. GNAT always chooses the closer one, but this is not
5088 required behavior, and it is better to specify a value that is an exact
5089 multiple, ensuring predictable execution. The default is that such warnings
5090 are not generated.
5091
5092 @item -gnatwB
5093 @emph{Suppress warnings on bad fixed values.}
5094 @cindex @option{-gnatwB} (@command{gcc})
5095 This switch suppresses warnings for static fixed-point expressions whose
5096 value is not an exact multiple of Small.
5097
5098 @item -gnatw.b
5099 @emph{Activate warnings on biased representation.}
5100 @cindex @option{-gnatw.b} (@command{gcc})
5101 @cindex Biased representation
5102 This switch activates warnings when a size clause, value size clause, component
5103 clause, or component size clause forces the use of biased representation for an
5104 integer type (e.g. representing a range of 10..11 in a single bit by using 0/1
5105 to represent 10/11). The default is that such warnings are generated.
5106
5107 @item -gnatw.B
5108 @emph{Suppress warnings on biased representation.}
5109 @cindex @option{-gnatwB} (@command{gcc})
5110 This switch suppresses warnings for representation clauses that force the use
5111 of biased representation.
5112
5113 @item -gnatwc
5114 @emph{Activate warnings on conditionals.}
5115 @cindex @option{-gnatwc} (@command{gcc})
5116 @cindex Conditionals, constant
5117 This switch activates warnings for conditional expressions used in
5118 tests that are known to be True or False at compile time. The default
5119 is that such warnings are not generated.
5120 Note that this warning does
5121 not get issued for the use of boolean variables or constants whose
5122 values are known at compile time, since this is a standard technique
5123 for conditional compilation in Ada, and this would generate too many
5124 false positive warnings.
5125
5126 This warning option also activates a special test for comparisons using
5127 the operators ``>='' and`` <=''.
5128 If the compiler can tell that only the equality condition is possible,
5129 then it will warn that the ``>'' or ``<'' part of the test
5130 is useless and that the operator could be replaced by ``=''.
5131 An example would be comparing a @code{Natural} variable <= 0.
5132
5133 This warning option also generates warnings if
5134 one or both tests is optimized away in a membership test for integer
5135 values if the result can be determined at compile time. Range tests on
5136 enumeration types are not included, since it is common for such tests
5137 to include an end point.
5138
5139 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5140
5141 @item -gnatwC
5142 @emph{Suppress warnings on conditionals.}
5143 @cindex @option{-gnatwC} (@command{gcc})
5144 This switch suppresses warnings for conditional expressions used in
5145 tests that are known to be True or False at compile time.
5146
5147 @item -gnatw.c
5148 @emph{Activate warnings on missing component clauses.}
5149 @cindex @option{-gnatw.c} (@command{gcc})
5150 @cindex Component clause, missing
5151 This switch activates warnings for record components where a record
5152 representation clause is present and has component clauses for the
5153 majority, but not all, of the components. A warning is given for each
5154 component for which no component clause is present.
5155
5156 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5157
5158 @item -gnatw.C
5159 @emph{Suppress warnings on missing component clauses.}
5160 @cindex @option{-gnatwC} (@command{gcc})
5161 This switch suppresses warnings for record components that are
5162 missing a component clause in the situation described above.
5163
5164 @item -gnatwd
5165 @emph{Activate warnings on implicit dereferencing.}
5166 @cindex @option{-gnatwd} (@command{gcc})
5167 If this switch is set, then the use of a prefix of an access type
5168 in an indexed component, slice, or selected component without an
5169 explicit @code{.all} will generate a warning. With this warning
5170 enabled, access checks occur only at points where an explicit
5171 @code{.all} appears in the source code (assuming no warnings are
5172 generated as a result of this switch). The default is that such
5173 warnings are not generated.
5174 Note that @option{-gnatwa} does not affect the setting of
5175 this warning option.
5176
5177 @item -gnatwD
5178 @emph{Suppress warnings on implicit dereferencing.}
5179 @cindex @option{-gnatwD} (@command{gcc})
5180 @cindex Implicit dereferencing
5181 @cindex Dereferencing, implicit
5182 This switch suppresses warnings for implicit dereferences in
5183 indexed components, slices, and selected components.
5184
5185 @item -gnatwe
5186 @emph{Treat warnings as errors.}
5187 @cindex @option{-gnatwe} (@command{gcc})
5188 @cindex Warnings, treat as error
5189 This switch causes warning messages to be treated as errors.
5190 The warning string still appears, but the warning messages are counted
5191 as errors, and prevent the generation of an object file.
5192
5193 @item -gnatw.e
5194 @emph{Activate every optional warning}
5195 @cindex @option{-gnatw.e} (@command{gcc})
5196 @cindex Warnings, activate every optional warning
5197 This switch activates all optional warnings, including those which
5198 are not activated by @code{-gnatwa}.
5199
5200 @item -gnatwf
5201 @emph{Activate warnings on unreferenced formals.}
5202 @cindex @option{-gnatwf} (@command{gcc})
5203 @cindex Formals, unreferenced
5204 This switch causes a warning to be generated if a formal parameter
5205 is not referenced in the body of the subprogram. This warning can
5206 also be turned on using @option{-gnatwa} or @option{-gnatwu}. The
5207 default is that these warnings are not generated.
5208
5209 @item -gnatwF
5210 @emph{Suppress warnings on unreferenced formals.}
5211 @cindex @option{-gnatwF} (@command{gcc})
5212 This switch suppresses warnings for unreferenced formal
5213 parameters. Note that the
5214 combination @option{-gnatwu} followed by @option{-gnatwF} has the
5215 effect of warning on unreferenced entities other than subprogram
5216 formals.
5217
5218 @item -gnatwg
5219 @emph{Activate warnings on unrecognized pragmas.}
5220 @cindex @option{-gnatwg} (@command{gcc})
5221 @cindex Pragmas, unrecognized
5222 This switch causes a warning to be generated if an unrecognized
5223 pragma is encountered. Apart from issuing this warning, the
5224 pragma is ignored and has no effect. This warning can
5225 also be turned on using @option{-gnatwa}. The default
5226 is that such warnings are issued (satisfying the Ada Reference
5227 Manual requirement that such warnings appear).
5228
5229 @item -gnatwG
5230 @emph{Suppress warnings on unrecognized pragmas.}
5231 @cindex @option{-gnatwG} (@command{gcc})
5232 This switch suppresses warnings for unrecognized pragmas.
5233
5234 @item -gnatwh
5235 @emph{Activate warnings on hiding.}
5236 @cindex @option{-gnatwh} (@command{gcc})
5237 @cindex Hiding of Declarations
5238 This switch activates warnings on hiding declarations.
5239 A declaration is considered hiding
5240 if it is for a non-overloadable entity, and it declares an entity with the
5241 same name as some other entity that is directly or use-visible. The default
5242 is that such warnings are not generated.
5243 Note that @option{-gnatwa} does not affect the setting of this warning option.
5244
5245 @item -gnatwH
5246 @emph{Suppress warnings on hiding.}
5247 @cindex @option{-gnatwH} (@command{gcc})
5248 This switch suppresses warnings on hiding declarations.
5249
5250 @item -gnatwi
5251 @emph{Activate warnings on implementation units.}
5252 @cindex @option{-gnatwi} (@command{gcc})
5253 This switch activates warnings for a @code{with} of an internal GNAT
5254 implementation unit, defined as any unit from the @code{Ada},
5255 @code{Interfaces}, @code{GNAT},
5256 ^^@code{DEC},^ or @code{System}
5257 hierarchies that is not
5258 documented in either the Ada Reference Manual or the GNAT
5259 Programmer's Reference Manual. Such units are intended only
5260 for internal implementation purposes and should not be @code{with}'ed
5261 by user programs. The default is that such warnings are generated
5262 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5263
5264 @item -gnatwI
5265 @emph{Disable warnings on implementation units.}
5266 @cindex @option{-gnatwI} (@command{gcc})
5267 This switch disables warnings for a @code{with} of an internal GNAT
5268 implementation unit.
5269
5270 @item -gnatwj
5271 @emph{Activate warnings on obsolescent features (Annex J).}
5272 @cindex @option{-gnatwj} (@command{gcc})
5273 @cindex Features, obsolescent
5274 @cindex Obsolescent features
5275 If this warning option is activated, then warnings are generated for
5276 calls to subprograms marked with @code{pragma Obsolescent} and
5277 for use of features in Annex J of the Ada Reference Manual. In the
5278 case of Annex J, not all features are flagged. In particular use
5279 of the renamed packages (like @code{Text_IO}) and use of package
5280 @code{ASCII} are not flagged, since these are very common and
5281 would generate many annoying positive warnings. The default is that
5282 such warnings are not generated. This warning is also turned on by
5283 the use of @option{-gnatwa}.
5284
5285 In addition to the above cases, warnings are also generated for
5286 GNAT features that have been provided in past versions but which
5287 have been superseded (typically by features in the new Ada standard).
5288 For example, @code{pragma Ravenscar} will be flagged since its
5289 function is replaced by @code{pragma Profile(Ravenscar)}.
5290
5291 Note that this warning option functions differently from the
5292 restriction @code{No_Obsolescent_Features} in two respects.
5293 First, the restriction applies only to annex J features.
5294 Second, the restriction does flag uses of package @code{ASCII}.
5295
5296 @item -gnatwJ
5297 @emph{Suppress warnings on obsolescent features (Annex J).}
5298 @cindex @option{-gnatwJ} (@command{gcc})
5299 This switch disables warnings on use of obsolescent features.
5300
5301 @item -gnatwk
5302 @emph{Activate warnings on variables that could be constants.}
5303 @cindex @option{-gnatwk} (@command{gcc})
5304 This switch activates warnings for variables that are initialized but
5305 never modified, and then could be declared constants. The default is that
5306 such warnings are not given.
5307 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5308
5309 @item -gnatwK
5310 @emph{Suppress warnings on variables that could be constants.}
5311 @cindex @option{-gnatwK} (@command{gcc})
5312 This switch disables warnings on variables that could be declared constants.
5313
5314 @item -gnatwl
5315 @emph{Activate warnings for elaboration pragmas.}
5316 @cindex @option{-gnatwl} (@command{gcc})
5317 @cindex Elaboration, warnings
5318 This switch activates warnings on missing
5319 @code{Elaborate_All} and @code{Elaborate} pragmas.
5320 See the section in this guide on elaboration checking for details on
5321 when such pragmas should be used. In dynamic elaboration mode, this switch
5322 generations warnings about the need to add elaboration pragmas. Note however,
5323 that if you blindly follow these warnings, and add @code{Elaborate_All}
5324 warnings wherever they are recommended, you basically end up with the
5325 equivalent of the static elaboration model, which may not be what you want for
5326 legacy code for which the static model does not work.
5327
5328 For the static model, the messages generated are labeled "info:" (for
5329 information messages). They are not warnings to add elaboration pragmas,
5330 merely informational messages showing what implicit elaboration pragmas
5331 have been added, for use in analyzing elaboration circularity problems.
5332
5333 Warnings are also generated if you
5334 are using the static mode of elaboration, and a @code{pragma Elaborate}
5335 is encountered. The default is that such warnings
5336 are not generated.
5337 This warning is not automatically turned on by the use of @option{-gnatwa}.
5338
5339 @item -gnatwL
5340 @emph{Suppress warnings for elaboration pragmas.}
5341 @cindex @option{-gnatwL} (@command{gcc})
5342 This switch suppresses warnings on missing Elaborate and Elaborate_All pragmas.
5343 See the section in this guide on elaboration checking for details on
5344 when such pragmas should be used.
5345
5346 @item -gnatwm
5347 @emph{Activate warnings on modified but unreferenced variables.}
5348 @cindex @option{-gnatwm} (@command{gcc})
5349 This switch activates warnings for variables that are assigned (using
5350 an initialization value or with one or more assignment statements) but
5351 whose value is never read. The warning is suppressed for volatile
5352 variables and also for variables that are renamings of other variables
5353 or for which an address clause is given.
5354 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5355 The default is that these warnings are not given.
5356
5357 @item -gnatwM
5358 @emph{Disable warnings on modified but unreferenced variables.}
5359 @cindex @option{-gnatwM} (@command{gcc})
5360 This switch disables warnings for variables that are assigned or
5361 initialized, but never read.
5362
5363 @item -gnatw.m
5364 @emph{Activate warnings on suspicious modulus values.}
5365 @cindex @option{-gnatw.m} (@command{gcc})
5366 This switch activates warnings for modulus values that seem suspicious.
5367 The cases caught are where the size is the same as the modulus (e.g.
5368 a modulus of 7 with a size of 7 bits), and modulus values of 32 or 64
5369 with no size clause. The guess in both cases is that 2**x was intended
5370 rather than x. The default is that these warnings are given.
5371
5372 @item -gnatw.M
5373 @emph{Disable warnings on suspicious modulus values.}
5374 @cindex @option{-gnatw.M} (@command{gcc})
5375 This switch disables warnings for suspicious modulus values.
5376
5377 @item -gnatwn
5378 @emph{Set normal warnings mode.}
5379 @cindex @option{-gnatwn} (@command{gcc})
5380 This switch sets normal warning mode, in which enabled warnings are
5381 issued and treated as warnings rather than errors. This is the default
5382 mode. the switch @option{-gnatwn} can be used to cancel the effect of
5383 an explicit @option{-gnatws} or
5384 @option{-gnatwe}. It also cancels the effect of the
5385 implicit @option{-gnatwe} that is activated by the
5386 use of @option{-gnatg}.
5387
5388 @item -gnatwo
5389 @emph{Activate warnings on address clause overlays.}
5390 @cindex @option{-gnatwo} (@command{gcc})
5391 @cindex Address Clauses, warnings
5392 This switch activates warnings for possibly unintended initialization
5393 effects of defining address clauses that cause one variable to overlap
5394 another. The default is that such warnings are generated.
5395 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5396
5397 @item -gnatwO
5398 @emph{Suppress warnings on address clause overlays.}
5399 @cindex @option{-gnatwO} (@command{gcc})
5400 This switch suppresses warnings on possibly unintended initialization
5401 effects of defining address clauses that cause one variable to overlap
5402 another.
5403
5404 @item -gnatw.o
5405 @emph{Activate warnings on modified but unreferenced out parameters.}
5406 @cindex @option{-gnatw.o} (@command{gcc})
5407 This switch activates warnings for variables that are modified by using
5408 them as actuals for a call to a procedure with an out mode formal, where
5409 the resulting assigned value is never read. It is applicable in the case
5410 where there is more than one out mode formal. If there is only one out
5411 mode formal, the warning is issued by default (controlled by -gnatwu).
5412 The warning is suppressed for volatile
5413 variables and also for variables that are renamings of other variables
5414 or for which an address clause is given.
5415 The default is that these warnings are not given. Note that this warning
5416 is not included in -gnatwa, it must be activated explicitly.
5417
5418 @item -gnatw.O
5419 @emph{Disable warnings on modified but unreferenced out parameters.}
5420 @cindex @option{-gnatw.O} (@command{gcc})
5421 This switch suppresses warnings for variables that are modified by using
5422 them as actuals for a call to a procedure with an out mode formal, where
5423 the resulting assigned value is never read.
5424
5425 @item -gnatwp
5426 @emph{Activate warnings on ineffective pragma Inlines.}
5427 @cindex @option{-gnatwp} (@command{gcc})
5428 @cindex Inlining, warnings
5429 This switch activates warnings for failure of front end inlining
5430 (activated by @option{-gnatN}) to inline a particular call. There are
5431 many reasons for not being able to inline a call, including most
5432 commonly that the call is too complex to inline. The default is
5433 that such warnings are not given.
5434 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5435 Warnings on ineffective inlining by the gcc back-end can be activated
5436 separately, using the gcc switch -Winline.
5437
5438 @item -gnatwP
5439 @emph{Suppress warnings on ineffective pragma Inlines.}
5440 @cindex @option{-gnatwP} (@command{gcc})
5441 This switch suppresses warnings on ineffective pragma Inlines. If the
5442 inlining mechanism cannot inline a call, it will simply ignore the
5443 request silently.
5444
5445 @item -gnatw.p
5446 @emph{Activate warnings on parameter ordering.}
5447 @cindex @option{-gnatw.p} (@command{gcc})
5448 @cindex Parameter order, warnings
5449 This switch activates warnings for cases of suspicious parameter
5450 ordering when the list of arguments are all simple identifiers that
5451 match the names of the formals, but are in a different order. The
5452 warning is suppressed if any use of named parameter notation is used,
5453 so this is the appropriate way to suppress a false positive (and
5454 serves to emphasize that the "misordering" is deliberate). The
5455 default is
5456 that such warnings are not given.
5457 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5458
5459 @item -gnatw.P
5460 @emph{Suppress warnings on parameter ordering.}
5461 @cindex @option{-gnatw.P} (@command{gcc})
5462 This switch suppresses warnings on cases of suspicious parameter
5463 ordering.
5464
5465 @item -gnatwq
5466 @emph{Activate warnings on questionable missing parentheses.}
5467 @cindex @option{-gnatwq} (@command{gcc})
5468 @cindex Parentheses, warnings
5469 This switch activates warnings for cases where parentheses are not used and
5470 the result is potential ambiguity from a readers point of view. For example
5471 (not a > b) when a and b are modular means ((not a) > b) and very likely the
5472 programmer intended (not (a > b)). Similarly (-x mod 5) means (-(x mod 5)) and
5473 quite likely ((-x) mod 5) was intended. In such situations it seems best to
5474 follow the rule of always parenthesizing to make the association clear, and
5475 this warning switch warns if such parentheses are not present. The default
5476 is that these warnings are given.
5477 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5478
5479 @item -gnatwQ
5480 @emph{Suppress warnings on questionable missing parentheses.}
5481 @cindex @option{-gnatwQ} (@command{gcc})
5482 This switch suppresses warnings for cases where the association is not
5483 clear and the use of parentheses is preferred.
5484
5485 @item -gnatwr
5486 @emph{Activate warnings on redundant constructs.}
5487 @cindex @option{-gnatwr} (@command{gcc})
5488 This switch activates warnings for redundant constructs. The following
5489 is the current list of constructs regarded as redundant:
5490
5491 @itemize @bullet
5492 @item
5493 Assignment of an item to itself.
5494 @item
5495 Type conversion that converts an expression to its own type.
5496 @item
5497 Use of the attribute @code{Base} where @code{typ'Base} is the same
5498 as @code{typ}.
5499 @item
5500 Use of pragma @code{Pack} when all components are placed by a record
5501 representation clause.
5502 @item
5503 Exception handler containing only a reraise statement (raise with no
5504 operand) which has no effect.
5505 @item
5506 Use of the operator abs on an operand that is known at compile time
5507 to be non-negative
5508 @item
5509 Comparison of boolean expressions to an explicit True value.
5510 @end itemize
5511
5512 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5513 The default is that warnings for redundant constructs are not given.
5514
5515 @item -gnatwR
5516 @emph{Suppress warnings on redundant constructs.}
5517 @cindex @option{-gnatwR} (@command{gcc})
5518 This switch suppresses warnings for redundant constructs.
5519
5520 @item -gnatw.r
5521 @emph{Activate warnings for object renaming function.}
5522 @cindex @option{-gnatw.r} (@command{gcc})
5523 This switch activates warnings for an object renaming that renames a
5524 function call, which is equivalent to a constant declaration (as
5525 opposed to renaming the function itself).  The default is that these
5526 warnings are given.  This warning can also be turned on using
5527 @option{-gnatwa}.
5528
5529 @item -gnatw.R
5530 @emph{Suppress warnings for object renaming function.}
5531 @cindex @option{-gnatwT} (@command{gcc})
5532 This switch suppresses warnings for object renaming function.
5533
5534 @item -gnatws
5535 @emph{Suppress all warnings.}
5536 @cindex @option{-gnatws} (@command{gcc})
5537 This switch completely suppresses the
5538 output of all warning messages from the GNAT front end.
5539 Note that it does not suppress warnings from the @command{gcc} back end.
5540 To suppress these back end warnings as well, use the switch @option{-w}
5541 in addition to @option{-gnatws}.
5542
5543 @item -gnatwt
5544 @emph{Activate warnings for tracking of deleted conditional code.}
5545 @cindex @option{-gnatwt} (@command{gcc})
5546 @cindex Deactivated code, warnings
5547 @cindex Deleted code, warnings
5548 This switch activates warnings for tracking of code in conditionals (IF and
5549 CASE statements) that is detected to be dead code which cannot be executed, and
5550 which is removed by the front end. This warning is off by default, and is not
5551 turned on by @option{-gnatwa}, it has to be turned on explicitly. This may be
5552 useful for detecting deactivated code in certified applications.
5553
5554 @item -gnatwT
5555 @emph{Suppress warnings for tracking of deleted conditional code.}
5556 @cindex @option{-gnatwT} (@command{gcc})
5557 This switch suppresses warnings for tracking of deleted conditional code.
5558
5559 @item -gnatwu
5560 @emph{Activate warnings on unused entities.}
5561 @cindex @option{-gnatwu} (@command{gcc})
5562 This switch activates warnings to be generated for entities that
5563 are declared but not referenced, and for units that are @code{with}'ed
5564 and not
5565 referenced. In the case of packages, a warning is also generated if
5566 no entities in the package are referenced. This means that if the package
5567 is referenced but the only references are in @code{use}
5568 clauses or @code{renames}
5569 declarations, a warning is still generated. A warning is also generated
5570 for a generic package that is @code{with}'ed but never instantiated.
5571 In the case where a package or subprogram body is compiled, and there
5572 is a @code{with} on the corresponding spec
5573 that is only referenced in the body,
5574 a warning is also generated, noting that the
5575 @code{with} can be moved to the body. The default is that
5576 such warnings are not generated.
5577 This switch also activates warnings on unreferenced formals
5578 (it includes the effect of @option{-gnatwf}).
5579 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5580
5581 @item -gnatwU
5582 @emph{Suppress warnings on unused entities.}
5583 @cindex @option{-gnatwU} (@command{gcc})
5584 This switch suppresses warnings for unused entities and packages.
5585 It also turns off warnings on unreferenced formals (and thus includes
5586 the effect of @option{-gnatwF}).
5587
5588 @item -gnatwv
5589 @emph{Activate warnings on unassigned variables.}
5590 @cindex @option{-gnatwv} (@command{gcc})
5591 @cindex Unassigned variable warnings
5592 This switch activates warnings for access to variables which
5593 may not be properly initialized. The default is that
5594 such warnings are generated.
5595 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5596
5597 @item -gnatwV
5598 @emph{Suppress warnings on unassigned variables.}
5599 @cindex @option{-gnatwV} (@command{gcc})
5600 This switch suppresses warnings for access to variables which
5601 may not be properly initialized.
5602 For variables of a composite type, the warning can also be suppressed in
5603 Ada 2005 by using a default initialization with a box. For example, if
5604 Table is an array of records whose components are only partially uninitialized,
5605 then the following code:
5606
5607 @smallexample @c ada
5608    Tab : Table := (others => <>);
5609 @end smallexample
5610
5611 will suppress warnings on subsequent statements that access components
5612 of variable Tab.
5613
5614 @item -gnatww
5615 @emph{Activate warnings on wrong low bound assumption.}
5616 @cindex @option{-gnatww} (@command{gcc})
5617 @cindex String indexing warnings
5618 This switch activates warnings for indexing an unconstrained string parameter
5619 with a literal or S'Length. This is a case where the code is assuming that the
5620 low bound is one, which is in general not true (for example when a slice is
5621 passed). The default is that such warnings are generated.
5622 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5623
5624 @item -gnatwW
5625 @emph{Suppress warnings on wrong low bound assumption.}
5626 @cindex @option{-gnatwW} (@command{gcc})
5627 This switch suppresses warnings for indexing an unconstrained string parameter
5628 with a literal or S'Length. Note that this warning can also be suppressed
5629 in a particular case by adding an
5630 assertion that the lower bound is 1,
5631 as shown in the following example.
5632
5633 @smallexample @c ada
5634    procedure K (S : String) is
5635       pragma Assert (S'First = 1);
5636       @dots{}
5637 @end smallexample
5638
5639 @item -gnatw.w
5640 @emph{Activate warnings on unnecessary Warnings Off pragmas}
5641 @cindex @option{-gnatw.w} (@command{gcc})
5642 @cindex Warnings Off control
5643 This switch activates warnings for use of @code{pragma Warnings (Off, entity}
5644 where either the pragma is entirely useless (because it suppresses no
5645 warnings), or it could be replaced by @code{pragma Unreferenced} or
5646 @code{pragma Unmodified}.The default is that these warnings are not given.
5647 Note that this warning is not included in -gnatwa, it must be
5648 activated explicitly.
5649
5650 @item -gnatw.W
5651 @emph{Suppress warnings on unnecessary Warnings Off pragmas}
5652 @cindex @option{-gnatw.W} (@command{gcc})
5653 This switch suppresses warnings for use of @code{pragma Warnings (Off, entity}.
5654
5655 @item -gnatwx
5656 @emph{Activate warnings on Export/Import pragmas.}
5657 @cindex @option{-gnatwx} (@command{gcc})
5658 @cindex Export/Import pragma warnings
5659 This switch activates warnings on Export/Import pragmas when
5660 the compiler detects a possible conflict between the Ada and
5661 foreign language calling sequences. For example, the use of
5662 default parameters in a convention C procedure is dubious
5663 because the C compiler cannot supply the proper default, so
5664 a warning is issued. The default is that such warnings are
5665 generated.
5666 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5667
5668 @item -gnatwX
5669 @emph{Suppress warnings on Export/Import pragmas.}
5670 @cindex @option{-gnatwX} (@command{gcc})
5671 This switch suppresses warnings on Export/Import pragmas.
5672 The sense of this is that you are telling the compiler that
5673 you know what you are doing in writing the pragma, and it
5674 should not complain at you.
5675
5676 @item -gnatw.x
5677 @emph{Activate warnings for No_Exception_Propagation mode.}
5678 @cindex @option{-gnatwm} (@command{gcc})
5679 This switch activates warnings for exception usage when pragma Restrictions
5680 (No_Exception_Propagation) is in effect. Warnings are given for implicit or
5681 explicit exception raises which are not covered by a local handler, and for
5682 exception handlers which do not cover a local raise. The default is that these
5683 warnings are not given.
5684
5685 @item -gnatw.X
5686 @emph{Disable warnings for No_Exception_Propagation mode.}
5687 This switch disables warnings for exception usage when pragma Restrictions
5688 (No_Exception_Propagation) is in effect.
5689
5690 @item -gnatwy
5691 @emph{Activate warnings for Ada 2005 compatibility issues.}
5692 @cindex @option{-gnatwy} (@command{gcc})
5693 @cindex Ada 2005 compatibility issues warnings
5694 For the most part Ada 2005 is upwards compatible with Ada 95,
5695 but there are some exceptions (for example the fact that
5696 @code{interface} is now a reserved word in Ada 2005). This
5697 switch activates several warnings to help in identifying
5698 and correcting such incompatibilities. The default is that
5699 these warnings are generated. Note that at one point Ada 2005
5700 was called Ada 0Y, hence the choice of character.
5701 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5702
5703 @item -gnatwY
5704 @emph{Disable warnings for Ada 2005 compatibility issues.}
5705 @cindex @option{-gnatwY} (@command{gcc})
5706 @cindex Ada 2005 compatibility issues warnings
5707 This switch suppresses several warnings intended to help in identifying
5708 incompatibilities between Ada 95 and Ada 2005.
5709
5710 @item -gnatwz
5711 @emph{Activate warnings on unchecked conversions.}
5712 @cindex @option{-gnatwz} (@command{gcc})
5713 @cindex Unchecked_Conversion warnings
5714 This switch activates warnings for unchecked conversions
5715 where the types are known at compile time to have different
5716 sizes. The default
5717 is that such warnings are generated. Warnings are also
5718 generated for subprogram pointers with different conventions,
5719 and, on VMS only, for data pointers with different conventions.
5720 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5721
5722 @item -gnatwZ
5723 @emph{Suppress warnings on unchecked conversions.}
5724 @cindex @option{-gnatwZ} (@command{gcc})
5725 This switch suppresses warnings for unchecked conversions
5726 where the types are known at compile time to have different
5727 sizes or conventions.
5728
5729 @item ^-Wunused^WARNINGS=UNUSED^
5730 @cindex @option{-Wunused}
5731 The warnings controlled by the @option{-gnatw} switch are generated by
5732 the front end of the compiler. The @option{GCC} back end can provide
5733 additional warnings and they are controlled by the @option{-W} switch.
5734 For example, @option{^-Wunused^WARNINGS=UNUSED^} activates back end
5735 warnings for entities that are declared but not referenced.
5736
5737 @item ^-Wuninitialized^WARNINGS=UNINITIALIZED^
5738 @cindex @option{-Wuninitialized}
5739 Similarly, @option{^-Wuninitialized^WARNINGS=UNINITIALIZED^} activates
5740 the back end warning for uninitialized variables. This switch must be
5741 used in conjunction with an optimization level greater than zero.
5742
5743 @item ^-Wall^/ALL_BACK_END_WARNINGS^
5744 @cindex @option{-Wall}
5745 This switch enables all the above warnings from the @option{GCC} back end.
5746 The code generator detects a number of warning situations that are missed
5747 by the @option{GNAT} front end, and this switch can be used to activate them.
5748 The use of this switch also sets the default front end warning mode to
5749 @option{-gnatwa}, that is, most front end warnings activated as well.
5750
5751 @item ^-w^/NO_BACK_END_WARNINGS^
5752 @cindex @option{-w}
5753 Conversely, this switch suppresses warnings from the @option{GCC} back end.
5754 The use of this switch also sets the default front end warning mode to
5755 @option{-gnatws}, that is, front end warnings suppressed as well.
5756
5757 @end table
5758
5759 @noindent
5760 @ifclear vms
5761 A string of warning parameters can be used in the same parameter. For example:
5762
5763 @smallexample
5764 -gnatwaLe
5765 @end smallexample
5766
5767 @noindent
5768 will turn on all optional warnings except for elaboration pragma warnings,
5769 and also specify that warnings should be treated as errors.
5770 @end ifclear
5771 When no switch @option{^-gnatw^/WARNINGS^} is used, this is equivalent to:
5772
5773 @table @option
5774 @c !sort!
5775 @item -gnatwC
5776 @item -gnatwD
5777 @item -gnatwF
5778 @item -gnatwg
5779 @item -gnatwH
5780 @item -gnatwi
5781 @item -gnatwJ
5782 @item -gnatwK
5783 @item -gnatwL
5784 @item -gnatwM
5785 @item -gnatwn
5786 @item -gnatwo
5787 @item -gnatwP
5788 @item -gnatwR
5789 @item -gnatwU
5790 @item -gnatwv
5791 @item -gnatwz
5792 @item -gnatwx
5793
5794 @end table
5795
5796 @node Debugging and Assertion Control
5797 @subsection Debugging and Assertion Control
5798
5799 @table @option
5800 @item -gnata
5801 @cindex @option{-gnata} (@command{gcc})
5802 @findex Assert
5803 @findex Debug
5804 @cindex Assertions
5805
5806 @noindent
5807 The pragmas @code{Assert} and @code{Debug} normally have no effect and
5808 are ignored. This switch, where @samp{a} stands for assert, causes
5809 @code{Assert} and @code{Debug} pragmas to be activated.
5810
5811 The pragmas have the form:
5812
5813 @smallexample
5814 @cartouche
5815    @b{pragma} Assert (@var{Boolean-expression} @r{[},
5816                       @var{static-string-expression}@r{]})
5817    @b{pragma} Debug (@var{procedure call})
5818 @end cartouche
5819 @end smallexample
5820
5821 @noindent
5822 The @code{Assert} pragma causes @var{Boolean-expression} to be tested.
5823 If the result is @code{True}, the pragma has no effect (other than
5824 possible side effects from evaluating the expression). If the result is
5825 @code{False}, the exception @code{Assert_Failure} declared in the package
5826 @code{System.Assertions} is
5827 raised (passing @var{static-string-expression}, if present, as the
5828 message associated with the exception). If no string expression is
5829 given the default is a string giving the file name and line number
5830 of the pragma.
5831
5832 The @code{Debug} pragma causes @var{procedure} to be called. Note that
5833 @code{pragma Debug} may appear within a declaration sequence, allowing
5834 debugging procedures to be called between declarations.
5835
5836 @ifset vms
5837 @item /DEBUG@r{[}=debug-level@r{]}
5838 @itemx  /NODEBUG
5839 Specifies how much debugging information is to be included in
5840 the resulting object file where 'debug-level' is one of the following:
5841 @table @code
5842 @item   TRACEBACK
5843 Include both debugger symbol records and traceback
5844 the object file.
5845 This is the default setting.
5846 @item   ALL
5847 Include both debugger symbol records and traceback in
5848 object file.
5849 @item   NONE
5850 Excludes both debugger symbol records and traceback
5851 the object file. Same as /NODEBUG.
5852 @item   SYMBOLS
5853 Includes only debugger symbol records in the object
5854 file. Note that this doesn't include traceback information.
5855 @end table
5856 @end ifset
5857 @end table
5858
5859 @node Validity Checking
5860 @subsection Validity Checking
5861 @findex Validity Checking
5862
5863 @noindent
5864 The Ada Reference Manual defines the concept of invalid values (see
5865 RM 13.9.1). The primary source of invalid values is uninitialized
5866 variables. A scalar variable that is left uninitialized may contain
5867 an invalid value; the concept of invalid does not apply to access or
5868 composite types.
5869
5870 It is an error to read an invalid value, but the RM does not require
5871 run-time checks to detect such errors, except for some minimal
5872 checking to prevent erroneous execution (i.e. unpredictable
5873 behavior). This corresponds to the @option{-gnatVd} switch below,
5874 which is the default. For example, by default, if the expression of a
5875 case statement is invalid, it will raise Constraint_Error rather than
5876 causing a wild jump, and if an array index on the left-hand side of an
5877 assignment is invalid, it will raise Constraint_Error rather than
5878 overwriting an arbitrary memory location.
5879
5880 The @option{-gnatVa} may be used to enable additional validity checks,
5881 which are not required by the RM. These checks are often very
5882 expensive (which is why the RM does not require them). These checks
5883 are useful in tracking down uninitialized variables, but they are
5884 not usually recommended for production builds.
5885
5886 The other @option{-gnatV^@var{x}^^} switches below allow finer-grained
5887 control; you can enable whichever validity checks you desire. However,
5888 for most debugging purposes, @option{-gnatVa} is sufficient, and the
5889 default @option{-gnatVd} (i.e. standard Ada behavior) is usually
5890 sufficient for non-debugging use.
5891
5892 The @option{-gnatB} switch tells the compiler to assume that all
5893 values are valid (that is, within their declared subtype range)
5894 except in the context of a use of the Valid attribute. This means
5895 the compiler can generate more efficient code, since the range
5896 of values is better known at compile time. However, an uninitialized
5897 variable can cause wild jumps and memory corruption in this mode.
5898
5899 The @option{-gnatV^@var{x}^^} switch allows control over the validity
5900 checking mode as described below.
5901 @ifclear vms
5902 The @code{x} argument is a string of letters that
5903 indicate validity checks that are performed or not performed in addition
5904 to the default checks required by Ada as described above.
5905 @end ifclear
5906 @ifset vms
5907 The options allowed for this qualifier
5908 indicate validity checks that are performed or not performed in addition
5909 to the default checks required by Ada as described above.
5910 @end ifset
5911
5912 @table @option
5913 @c !sort!
5914 @item -gnatVa
5915 @emph{All validity checks.}
5916 @cindex @option{-gnatVa} (@command{gcc})
5917 All validity checks are turned on.
5918 @ifclear vms
5919 That is, @option{-gnatVa} is
5920 equivalent to @option{gnatVcdfimorst}.
5921 @end ifclear
5922
5923 @item -gnatVc
5924 @emph{Validity checks for copies.}
5925 @cindex @option{-gnatVc} (@command{gcc})
5926 The right hand side of assignments, and the initializing values of
5927 object declarations are validity checked.
5928
5929 @item -gnatVd
5930 @emph{Default (RM) validity checks.}
5931 @cindex @option{-gnatVd} (@command{gcc})
5932 Some validity checks are done by default following normal Ada semantics
5933 (RM 13.9.1 (9-11)).
5934 A check is done in case statements that the expression is within the range
5935 of the subtype. If it is not, Constraint_Error is raised.
5936 For assignments to array components, a check is done that the expression used
5937 as index is within the range. If it is not, Constraint_Error is raised.
5938 Both these validity checks may be turned off using switch @option{-gnatVD}.
5939 They are turned on by default. If @option{-gnatVD} is specified, a subsequent
5940 switch @option{-gnatVd} will leave the checks turned on.
5941 Switch @option{-gnatVD} should be used only if you are sure that all such
5942 expressions have valid values. If you use this switch and invalid values
5943 are present, then the program is erroneous, and wild jumps or memory
5944 overwriting may occur.
5945
5946 @item -gnatVe
5947 @emph{Validity checks for elementary components.}
5948 @cindex @option{-gnatVe} (@command{gcc})
5949 In the absence of this switch, assignments to record or array components are
5950 not validity checked, even if validity checks for assignments generally
5951 (@option{-gnatVc}) are turned on. In Ada, assignment of composite values do not
5952 require valid data, but assignment of individual components does. So for
5953 example, there is a difference between copying the elements of an array with a
5954 slice assignment, compared to assigning element by element in a loop. This
5955 switch allows you to turn off validity checking for components, even when they
5956 are assigned component by component.
5957
5958 @item -gnatVf
5959 @emph{Validity checks for floating-point values.}
5960 @cindex @option{-gnatVf} (@command{gcc})
5961 In the absence of this switch, validity checking occurs only for discrete
5962 values. If @option{-gnatVf} is specified, then validity checking also applies
5963 for floating-point values, and NaNs and infinities are considered invalid,
5964 as well as out of range values for constrained types. Note that this means
5965 that standard IEEE infinity mode is not allowed. The exact contexts
5966 in which floating-point values are checked depends on the setting of other
5967 options. For example,
5968 @option{^-gnatVif^VALIDITY_CHECKING=(IN_PARAMS,FLOATS)^} or
5969 @option{^-gnatVfi^VALIDITY_CHECKING=(FLOATS,IN_PARAMS)^}
5970 (the order does not matter) specifies that floating-point parameters of mode
5971 @code{in} should be validity checked.
5972
5973 @item -gnatVi
5974 @emph{Validity checks for @code{in} mode parameters}
5975 @cindex @option{-gnatVi} (@command{gcc})
5976 Arguments for parameters of mode @code{in} are validity checked in function
5977 and procedure calls at the point of call.
5978
5979 @item -gnatVm
5980 @emph{Validity checks for @code{in out} mode parameters.}
5981 @cindex @option{-gnatVm} (@command{gcc})
5982 Arguments for parameters of mode @code{in out} are validity checked in
5983 procedure calls at the point of call. The @code{'m'} here stands for
5984 modify, since this concerns parameters that can be modified by the call.
5985 Note that there is no specific option to test @code{out} parameters,
5986 but any reference within the subprogram will be tested in the usual
5987 manner, and if an invalid value is copied back, any reference to it
5988 will be subject to validity checking.
5989
5990 @item -gnatVn
5991 @emph{No validity checks.}
5992 @cindex @option{-gnatVn} (@command{gcc})
5993 This switch turns off all validity checking, including the default checking
5994 for case statements and left hand side subscripts. Note that the use of
5995 the switch @option{-gnatp} suppresses all run-time checks, including
5996 validity checks, and thus implies @option{-gnatVn}. When this switch
5997 is used, it cancels any other @option{-gnatV} previously issued.
5998
5999 @item -gnatVo
6000 @emph{Validity checks for operator and attribute operands.}
6001 @cindex @option{-gnatVo} (@command{gcc})
6002 Arguments for predefined operators and attributes are validity checked.
6003 This includes all operators in package @code{Standard},
6004 the shift operators defined as intrinsic in package @code{Interfaces}
6005 and operands for attributes such as @code{Pos}. Checks are also made
6006 on individual component values for composite comparisons, and on the
6007 expressions in type conversions and qualified expressions. Checks are
6008 also made on explicit ranges using @samp{..} (e.g.@: slices, loops etc).
6009
6010 @item -gnatVp
6011 @emph{Validity checks for parameters.}
6012 @cindex @option{-gnatVp} (@command{gcc})
6013 This controls the treatment of parameters within a subprogram (as opposed
6014 to @option{-gnatVi} and @option{-gnatVm} which control validity testing
6015 of parameters on a call. If either of these call options is used, then
6016 normally an assumption is made within a subprogram that the input arguments
6017 have been validity checking at the point of call, and do not need checking
6018 again within a subprogram). If @option{-gnatVp} is set, then this assumption
6019 is not made, and parameters are not assumed to be valid, so their validity
6020 will be checked (or rechecked) within the subprogram.
6021
6022 @item -gnatVr
6023 @emph{Validity checks for function returns.}
6024 @cindex @option{-gnatVr} (@command{gcc})
6025 The expression in @code{return} statements in functions is validity
6026 checked.
6027
6028 @item -gnatVs
6029 @emph{Validity checks for subscripts.}
6030 @cindex @option{-gnatVs} (@command{gcc})
6031 All subscripts expressions are checked for validity, whether they appear
6032 on the right side or left side (in default mode only left side subscripts
6033 are validity checked).
6034
6035 @item -gnatVt
6036 @emph{Validity checks for tests.}
6037 @cindex @option{-gnatVt} (@command{gcc})
6038 Expressions used as conditions in @code{if}, @code{while} or @code{exit}
6039 statements are checked, as well as guard expressions in entry calls.
6040
6041 @end table
6042
6043 @noindent
6044 The @option{-gnatV} switch may be followed by
6045 ^a string of letters^a list of options^
6046 to turn on a series of validity checking options.
6047 For example,
6048 @option{^-gnatVcr^/VALIDITY_CHECKING=(COPIES, RETURNS)^}
6049 specifies that in addition to the default validity checking, copies and
6050 function return expressions are to be validity checked.
6051 In order to make it easier
6052 to specify the desired combination of effects,
6053 @ifclear vms
6054 the upper case letters @code{CDFIMORST} may
6055 be used to turn off the corresponding lower case option.
6056 @end ifclear
6057 @ifset vms
6058 the prefix @code{NO} on an option turns off the corresponding validity
6059 checking:
6060 @itemize @bullet
6061 @item @code{NOCOPIES}
6062 @item @code{NODEFAULT}
6063 @item @code{NOFLOATS}
6064 @item @code{NOIN_PARAMS}
6065 @item @code{NOMOD_PARAMS}
6066 @item @code{NOOPERANDS}
6067 @item @code{NORETURNS}
6068 @item @code{NOSUBSCRIPTS}
6069 @item @code{NOTESTS}
6070 @end itemize
6071 @end ifset
6072 Thus
6073 @option{^-gnatVaM^/VALIDITY_CHECKING=(ALL, NOMOD_PARAMS)^}
6074 turns on all validity checking options except for
6075 checking of @code{@b{in out}} procedure arguments.
6076
6077 The specification of additional validity checking generates extra code (and
6078 in the case of @option{-gnatVa} the code expansion can be substantial).
6079 However, these additional checks can be very useful in detecting
6080 uninitialized variables, incorrect use of unchecked conversion, and other
6081 errors leading to invalid values. The use of pragma @code{Initialize_Scalars}
6082 is useful in conjunction with the extra validity checking, since this
6083 ensures that wherever possible uninitialized variables have invalid values.
6084
6085 See also the pragma @code{Validity_Checks} which allows modification of
6086 the validity checking mode at the program source level, and also allows for
6087 temporary disabling of validity checks.
6088
6089 @node Style Checking
6090 @subsection Style Checking
6091 @findex Style checking
6092
6093 @noindent
6094 The @option{-gnaty^x^(option,option,@dots{})^} switch
6095 @cindex @option{-gnaty} (@command{gcc})
6096 causes the compiler to
6097 enforce specified style rules. A limited set of style rules has been used
6098 in writing the GNAT sources themselves. This switch allows user programs
6099 to activate all or some of these checks. If the source program fails a
6100 specified style check, an appropriate warning message is given, preceded by
6101 the character sequence ``(style)''.
6102 @ifset vms
6103 @code{(option,option,@dots{})} is a sequence of keywords
6104 @end ifset
6105 @ifclear vms
6106 The string @var{x} is a sequence of letters or digits
6107 @end ifclear
6108 indicating the particular style
6109 checks to be performed. The following checks are defined:
6110
6111 @table @option
6112 @c !sort!
6113 @item 0-9
6114 @emph{Specify indentation level.}
6115 If a digit from 1-9 appears
6116 ^in the string after @option{-gnaty}^as an option for /STYLE_CHECKS^
6117 then proper indentation is checked, with the digit indicating the
6118 indentation level required. A value of zero turns off this style check.
6119 The general style of required indentation is as specified by
6120 the examples in the Ada Reference Manual. Full line comments must be
6121 aligned with the @code{--} starting on a column that is a multiple of
6122 the alignment level, or they may be aligned the same way as the following
6123 non-blank line (this is useful when full line comments appear in the middle
6124 of a statement.
6125
6126 @item ^a^ATTRIBUTE^
6127 @emph{Check attribute casing.}
6128 Attribute names, including the case of keywords such as @code{digits}
6129 used as attributes names, must be written in mixed case, that is, the
6130 initial letter and any letter following an underscore must be uppercase.
6131 All other letters must be lowercase.
6132
6133 @item ^A^ARRAY_INDEXES^
6134 @emph{Use of array index numbers in array attributes.}
6135 When using the array attributes First, Last, Range,
6136 or Length, the index number must be omitted for one-dimensional arrays
6137 and is required for multi-dimensional arrays.
6138
6139 @item ^b^BLANKS^
6140 @emph{Blanks not allowed at statement end.}
6141 Trailing blanks are not allowed at the end of statements. The purpose of this
6142 rule, together with h (no horizontal tabs), is to enforce a canonical format
6143 for the use of blanks to separate source tokens.
6144
6145 @item ^B^BOOLEAN_OPERATORS^
6146 @emph{Check Boolean operators.}
6147 The use of AND/OR operators is not permitted except in the cases of modular
6148 operands, array operands, and simple stand-alone boolean variables or
6149 boolean constants. In all other cases AND THEN/OR ELSE are required.
6150
6151 @item ^c^COMMENTS^
6152 @emph{Check comments.}
6153 Comments must meet the following set of rules:
6154
6155 @itemize @bullet
6156
6157 @item
6158 The ``@code{--}'' that starts the column must either start in column one,
6159 or else at least one blank must precede this sequence.
6160
6161 @item
6162 Comments that follow other tokens on a line must have at least one blank
6163 following the ``@code{--}'' at the start of the comment.
6164
6165 @item
6166 Full line comments must have two blanks following the ``@code{--}'' that
6167 starts the comment, with the following exceptions.
6168
6169 @item
6170 A line consisting only of the ``@code{--}'' characters, possibly preceded
6171 by blanks is permitted.
6172
6173 @item
6174 A comment starting with ``@code{--x}'' where @code{x} is a special character
6175 is permitted.
6176 This allows proper processing of the output generated by specialized tools
6177 including @command{gnatprep} (where ``@code{--!}'' is used) and the SPARK
6178 annotation
6179 language (where ``@code{--#}'' is used). For the purposes of this rule, a
6180 special character is defined as being in one of the ASCII ranges
6181 @code{16#21#@dots{}16#2F#} or @code{16#3A#@dots{}16#3F#}.
6182 Note that this usage is not permitted
6183 in GNAT implementation units (i.e., when @option{-gnatg} is used).
6184
6185 @item
6186 A line consisting entirely of minus signs, possibly preceded by blanks, is
6187 permitted. This allows the construction of box comments where lines of minus
6188 signs are used to form the top and bottom of the box.
6189
6190 @item
6191 A comment that starts and ends with ``@code{--}'' is permitted as long as at
6192 least one blank follows the initial ``@code{--}''. Together with the preceding
6193 rule, this allows the construction of box comments, as shown in the following
6194 example:
6195 @smallexample
6196 ---------------------------
6197 -- This is a box comment --
6198 -- with two text lines.  --
6199 ---------------------------
6200 @end smallexample
6201 @end itemize
6202
6203 @item ^d^DOS_LINE_ENDINGS^
6204 @emph{Check no DOS line terminators present.}
6205 All lines must be terminated by a single ASCII.LF
6206 character (in particular the DOS line terminator sequence CR/LF is not
6207 allowed).
6208
6209 @item ^e^END^
6210 @emph{Check end/exit labels.}
6211 Optional labels on @code{end} statements ending subprograms and on
6212 @code{exit} statements exiting named loops, are required to be present.
6213
6214 @item ^f^VTABS^
6215 @emph{No form feeds or vertical tabs.}
6216 Neither form feeds nor vertical tab characters are permitted
6217 in the source text.
6218
6219 @item ^g^GNAT^
6220 @emph{GNAT style mode}
6221 The set of style check switches is set to match that used by the GNAT sources.
6222 This may be useful when developing code that is eventually intended to be
6223 incorporated into GNAT. For further details, see GNAT sources.
6224
6225 @item ^h^HTABS^
6226 @emph{No horizontal tabs.}
6227 Horizontal tab characters are not permitted in the source text.
6228 Together with the b (no blanks at end of line) check, this
6229 enforces a canonical form for the use of blanks to separate
6230 source tokens.
6231
6232 @item ^i^IF_THEN^
6233 @emph{Check if-then layout.}
6234 The keyword @code{then} must appear either on the same
6235 line as corresponding @code{if}, or on a line on its own, lined
6236 up under the @code{if} with at least one non-blank line in between
6237 containing all or part of the condition to be tested.
6238
6239 @item ^I^IN_MODE^
6240 @emph{check mode IN keywords}
6241 Mode @code{in} (the default mode) is not
6242 allowed to be given explicitly. @code{in out} is fine,
6243 but not @code{in} on its own.
6244
6245 @item ^k^KEYWORD^
6246 @emph{Check keyword casing.}
6247 All keywords must be in lower case (with the exception of keywords
6248 such as @code{digits} used as attribute names to which this check
6249 does not apply).
6250
6251 @item ^l^LAYOUT^
6252 @emph{Check layout.}
6253 Layout of statement and declaration constructs must follow the
6254 recommendations in the Ada Reference Manual, as indicated by the
6255 form of the syntax rules. For example an @code{else} keyword must
6256 be lined up with the corresponding @code{if} keyword.
6257
6258 There are two respects in which the style rule enforced by this check
6259 option are more liberal than those in the Ada Reference Manual. First
6260 in the case of record declarations, it is permissible to put the
6261 @code{record} keyword on the same line as the @code{type} keyword, and
6262 then the @code{end} in @code{end record} must line up under @code{type}.
6263 This is also permitted when the type declaration is split on two lines.
6264 For example, any of the following three layouts is acceptable:
6265
6266 @smallexample @c ada
6267 @cartouche
6268 type q is record
6269    a : integer;
6270    b : integer;
6271 end record;
6272
6273 type q is
6274    record
6275       a : integer;
6276       b : integer;
6277    end record;
6278
6279 type q is
6280    record
6281       a : integer;
6282       b : integer;
6283 end record;
6284
6285 @end cartouche
6286 @end smallexample
6287
6288 @noindent
6289 Second, in the case of a block statement, a permitted alternative
6290 is to put the block label on the same line as the @code{declare} or
6291 @code{begin} keyword, and then line the @code{end} keyword up under
6292 the block label. For example both the following are permitted:
6293
6294 @smallexample @c ada
6295 @cartouche
6296 Block : declare
6297    A : Integer := 3;
6298 begin
6299    Proc (A, A);
6300 end Block;
6301
6302 Block :
6303    declare
6304       A : Integer := 3;
6305    begin
6306       Proc (A, A);
6307    end Block;
6308 @end cartouche
6309 @end smallexample
6310
6311 @noindent
6312 The same alternative format is allowed for loops. For example, both of
6313 the following are permitted:
6314
6315 @smallexample @c ada
6316 @cartouche
6317 Clear : while J < 10 loop
6318    A (J) := 0;
6319 end loop Clear;
6320
6321 Clear :
6322    while J < 10 loop
6323       A (J) := 0;
6324    end loop Clear;
6325 @end cartouche
6326 @end smallexample
6327
6328 @item ^Lnnn^MAX_NESTING=nnn^
6329 @emph{Set maximum nesting level}
6330 The maximum level of nesting of constructs (including subprograms, loops,
6331 blocks, packages, and conditionals) may not exceed the given value
6332 @option{nnn}. A value of zero disconnects this style check.
6333
6334 @item ^m^LINE_LENGTH^
6335 @emph{Check maximum line length.}
6336 The length of source lines must not exceed 79 characters, including
6337 any trailing blanks. The value of 79 allows convenient display on an
6338 80 character wide device or window, allowing for possible special
6339 treatment of 80 character lines. Note that this count is of
6340 characters in the source text. This means that a tab character counts
6341 as one character in this count but a wide character sequence counts as
6342 a single character (however many bytes are needed in the encoding).
6343
6344 @item ^Mnnn^MAX_LENGTH=nnn^
6345 @emph{Set maximum line length.}
6346 The length of lines must not exceed the
6347 given value @option{nnn}. The maximum value that can be specified is 32767.
6348
6349 @item ^n^STANDARD_CASING^
6350 @emph{Check casing of entities in Standard.}
6351 Any identifier from Standard must be cased
6352 to match the presentation in the Ada Reference Manual (for example,
6353 @code{Integer} and @code{ASCII.NUL}).
6354
6355 @item ^N^NONE^
6356 @emph{Turn off all style checks}
6357 All style check options are turned off.
6358
6359 @item ^o^ORDERED_SUBPROGRAMS^
6360 @emph{Check order of subprogram bodies.}
6361 All subprogram bodies in a given scope
6362 (e.g.@: a package body) must be in alphabetical order. The ordering
6363 rule uses normal Ada rules for comparing strings, ignoring casing
6364 of letters, except that if there is a trailing numeric suffix, then
6365 the value of this suffix is used in the ordering (e.g.@: Junk2 comes
6366 before Junk10).
6367
6368 @item ^O^OVERRIDING_INDICATORS^
6369 @emph{Check that overriding subprograms are explicitly marked as such.}
6370 The declaration of a primitive operation of a type extension that overrides
6371 an inherited operation must carry an overriding indicator.
6372
6373 @item ^p^PRAGMA^
6374 @emph{Check pragma casing.}
6375 Pragma names must be written in mixed case, that is, the
6376 initial letter and any letter following an underscore must be uppercase.
6377 All other letters must be lowercase.
6378
6379 @item ^r^REFERENCES^
6380 @emph{Check references.}
6381 All identifier references must be cased in the same way as the
6382 corresponding declaration. No specific casing style is imposed on
6383 identifiers. The only requirement is for consistency of references
6384 with declarations.
6385
6386 @item ^S^STATEMENTS_AFTER_THEN_ELSE^
6387 @emph{Check no statements after THEN/ELSE.}
6388 No statements are allowed
6389 on the same line as a THEN or ELSE keyword following the
6390 keyword in an IF statement. OR ELSE and AND THEN are not affected,
6391 and a special exception allows a pragma to appear after ELSE.
6392
6393 @item ^s^SPECS^
6394 @emph{Check separate specs.}
6395 Separate declarations (``specs'') are required for subprograms (a
6396 body is not allowed to serve as its own declaration). The only
6397 exception is that parameterless library level procedures are
6398 not required to have a separate declaration. This exception covers
6399 the most frequent form of main program procedures.
6400
6401 @item ^t^TOKEN^
6402 @emph{Check token spacing.}
6403 The following token spacing rules are enforced:
6404
6405 @itemize @bullet
6406
6407 @item
6408 The keywords @code{@b{abs}} and @code{@b{not}} must be followed by a space.
6409
6410 @item
6411 The token @code{=>} must be surrounded by spaces.
6412
6413 @item
6414 The token @code{<>} must be preceded by a space or a left parenthesis.
6415
6416 @item
6417 Binary operators other than @code{**} must be surrounded by spaces.
6418 There is no restriction on the layout of the @code{**} binary operator.
6419
6420 @item
6421 Colon must be surrounded by spaces.
6422
6423 @item
6424 Colon-equal (assignment, initialization) must be surrounded by spaces.
6425
6426 @item
6427 Comma must be the first non-blank character on the line, or be
6428 immediately preceded by a non-blank character, and must be followed
6429 by a space.
6430
6431 @item
6432 If the token preceding a left parenthesis ends with a letter or digit, then
6433 a space must separate the two tokens.
6434
6435 @item
6436 A right parenthesis must either be the first non-blank character on
6437 a line, or it must be preceded by a non-blank character.
6438
6439 @item
6440 A semicolon must not be preceded by a space, and must not be followed by
6441 a non-blank character.
6442
6443 @item
6444 A unary plus or minus may not be followed by a space.
6445
6446 @item
6447 A vertical bar must be surrounded by spaces.
6448 @end itemize
6449
6450 @item ^u^UNNECESSARY_BLANK_LINES^
6451 @emph{Check unnecessary blank lines.}
6452 Unnecessary blank lines are not allowed. A blank line is considered
6453 unnecessary if it appears at the end of the file, or if more than
6454 one blank line occurs in sequence.
6455
6456 @item ^x^XTRA_PARENS^
6457 @emph{Check extra parentheses.}
6458 Unnecessary extra level of parentheses (C-style) are not allowed
6459 around conditions in @code{if} statements, @code{while} statements and
6460 @code{exit} statements.
6461
6462 @item ^y^ALL_BUILTIN^
6463 @emph{Set all standard style check options}
6464 This is equivalent to @code{gnaty3aAbcefhiklmnprst}, that is all checking
6465 options enabled with the exception of @option{-gnatyo}, @option{-gnatyI},
6466 @option{-gnatyS}, @option{-gnatyLnnn},
6467 @option{-gnatyd}, @option{-gnatyu}, and @option{-gnatyx}.
6468
6469 @ifclear vms
6470 @item -
6471 @emph{Remove style check options}
6472 This causes any subsequent options in the string to act as canceling the
6473 corresponding style check option. To cancel maximum nesting level control,
6474 use @option{L} parameter witout any integer value after that, because any
6475 digit following @option{-} in the parameter string of the @option{-gnaty}
6476 option will be threated as canceling indentation check. The same is true
6477 for @option{M} parameter. @option{y} and @option{N} parameters are not
6478 allowed after @option{-}.
6479
6480 @item +
6481 This causes any subsequent options in the string to enable the corresponding
6482 style check option. That is, it cancels the effect of a previous ^-^REMOVE^,
6483 if any.
6484 @end ifclear
6485
6486 @ifset vms
6487 @item NOxxx
6488 @emph{Removing style check options}
6489 If the name of a style check is preceded by @option{NO} then the corresponding
6490 style check is turned off. For example @option{NOCOMMENTS} turns off style
6491 checking for comments.
6492 @end ifset
6493 @end table
6494
6495 @noindent
6496 In the above rules, appearing in column one is always permitted, that is,
6497 counts as meeting either a requirement for a required preceding space,
6498 or as meeting a requirement for no preceding space.
6499
6500 Appearing at the end of a line is also always permitted, that is, counts
6501 as meeting either a requirement for a following space, or as meeting
6502 a requirement for no following space.
6503
6504 @noindent
6505 If any of these style rules is violated, a message is generated giving
6506 details on the violation. The initial characters of such messages are
6507 always ``@code{(style)}''. Note that these messages are treated as warning
6508 messages, so they normally do not prevent the generation of an object
6509 file. The @option{-gnatwe} switch can be used to treat warning messages,
6510 including style messages, as fatal errors.
6511
6512 The switch
6513 @ifclear vms
6514 @option{-gnaty} on its own (that is not
6515 followed by any letters or digits), then the effect is equivalent
6516 to the use of @option{-gnatyy}, as described above, that is all
6517 built-in standard style check options are enabled.
6518
6519 @end ifclear
6520 @ifset vms
6521 /STYLE_CHECKS=ALL_BUILTIN enables all checking options with
6522 the exception of ORDERED_SUBPROGRAMS, UNNECESSARY_BLANK_LINES,
6523 XTRA_PARENS, and DOS_LINE_ENDINGS. In addition
6524 @end ifset
6525
6526
6527
6528 The switch
6529 @ifclear vms
6530 @option{-gnatyN}
6531 @end ifclear
6532 @ifset vms
6533 /STYLE_CHECKS=NONE
6534 @end ifset
6535 clears any previously set style checks.
6536
6537 @node Run-Time Checks
6538 @subsection Run-Time Checks
6539 @cindex Division by zero
6540 @cindex Access before elaboration
6541 @cindex Checks, division by zero
6542 @cindex Checks, access before elaboration
6543 @cindex Checks, stack overflow checking
6544
6545 @noindent
6546 By default, the following checks are suppressed: integer overflow
6547 checks, stack overflow checks, and checks for access before
6548 elaboration on subprogram calls. All other checks, including range
6549 checks and array bounds checks, are turned on by default. The
6550 following @command{gcc} switches refine this default behavior.
6551
6552 @table @option
6553 @c !sort!
6554 @item -gnatp
6555 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
6556 @cindex Suppressing checks
6557 @cindex Checks, suppressing
6558 @findex Suppress
6559 This switch causes the unit to be compiled
6560 as though @code{pragma Suppress (All_checks)}
6561 had been present in the source. Validity checks are also eliminated (in
6562 other words @option{-gnatp} also implies @option{-gnatVn}.
6563 Use this switch to improve the performance
6564 of the code at the expense of safety in the presence of invalid data or
6565 program bugs.
6566
6567 Note that when checks are suppressed, the compiler is allowed, but not
6568 required, to omit the checking code. If the run-time cost of the
6569 checking code is zero or near-zero, the compiler will generate it even
6570 if checks are suppressed. In particular, if the compiler can prove
6571 that a certain check will necessarily fail, it will generate code to
6572 do an unconditional ``raise'', even if checks are suppressed. The
6573 compiler warns in this case. Another case in which checks may not be
6574 eliminated is when they are embedded in certain run time routines such
6575 as math library routines.
6576
6577 Of course, run-time checks are omitted whenever the compiler can prove
6578 that they will not fail, whether or not checks are suppressed.
6579
6580 Note that if you suppress a check that would have failed, program
6581 execution is erroneous, which means the behavior is totally
6582 unpredictable. The program might crash, or print wrong answers, or
6583 do anything else. It might even do exactly what you wanted it to do
6584 (and then it might start failing mysteriously next week or next
6585 year). The compiler will generate code based on the assumption that
6586 the condition being checked is true, which can result in disaster if
6587 that assumption is wrong.
6588
6589 @item -gnato
6590 @cindex @option{-gnato} (@command{gcc})
6591 @cindex Overflow checks
6592 @cindex Check, overflow
6593 Enables overflow checking for integer operations.
6594 This causes GNAT to generate slower and larger executable
6595 programs by adding code to check for overflow (resulting in raising
6596 @code{Constraint_Error} as required by standard Ada
6597 semantics). These overflow checks correspond to situations in which
6598 the true value of the result of an operation may be outside the base
6599 range of the result type. The following example shows the distinction:
6600
6601 @smallexample @c ada
6602 X1 : Integer := "Integer'Last";
6603 X2 : Integer range 1 .. 5 := "5";
6604 X3 : Integer := "Integer'Last";
6605 X4 : Integer range 1 .. 5 := "5";
6606 F  : Float := "2.0E+20";
6607 @dots{}
6608 X1 := X1 + 1;
6609 X2 := X2 + 1;
6610 X3 := Integer (F);
6611 X4 := Integer (F);
6612 @end smallexample
6613
6614 @noindent
6615 Note that if explicit values are assigned at compile time, the
6616 compiler may be able to detect overflow at compile time, in which case
6617 no actual run-time checking code is required, and Constraint_Error
6618 will be raised unconditionally, with or without
6619 @option{-gnato}. That's why the assigned values in the above fragment
6620 are in quotes, the meaning is "assign a value not known to the
6621 compiler that happens to be equal to ...". The remaining discussion
6622 assumes that the compiler cannot detect the values at compile time.
6623
6624 Here the first addition results in a value that is outside the base range
6625 of Integer, and hence requires an overflow check for detection of the
6626 constraint error. Thus the first assignment to @code{X1} raises a
6627 @code{Constraint_Error} exception only if @option{-gnato} is set.
6628
6629 The second increment operation results in a violation of the explicit
6630 range constraint; such range checks are performed by default, and are
6631 unaffected by @option{-gnato}.
6632
6633 The two conversions of @code{F} both result in values that are outside
6634 the base range of type @code{Integer} and thus will raise
6635 @code{Constraint_Error} exceptions only if @option{-gnato} is used.
6636 The fact that the result of the second conversion is assigned to
6637 variable @code{X4} with a restricted range is irrelevant, since the problem
6638 is in the conversion, not the assignment.
6639
6640 Basically the rule is that in the default mode (@option{-gnato} not
6641 used), the generated code assures that all integer variables stay
6642 within their declared ranges, or within the base range if there is
6643 no declared range. This prevents any serious problems like indexes
6644 out of range for array operations.
6645
6646 What is not checked in default mode is an overflow that results in
6647 an in-range, but incorrect value. In the above example, the assignments
6648 to @code{X1}, @code{X2}, @code{X3} all give results that are within the
6649 range of the target variable, but the result is wrong in the sense that
6650 it is too large to be represented correctly. Typically the assignment
6651 to @code{X1} will result in wrap around to the largest negative number.
6652 The conversions of @code{F} will result in some @code{Integer} value
6653 and if that integer value is out of the @code{X4} range then the
6654 subsequent assignment would generate an exception.
6655
6656 @findex Machine_Overflows
6657 Note that the @option{-gnato} switch does not affect the code generated
6658 for any floating-point operations; it applies only to integer
6659 semantics).
6660 For floating-point, GNAT has the @code{Machine_Overflows}
6661 attribute set to @code{False} and the normal mode of operation is to
6662 generate IEEE NaN and infinite values on overflow or invalid operations
6663 (such as dividing 0.0 by 0.0).
6664
6665 The reason that we distinguish overflow checking from other kinds of
6666 range constraint checking is that a failure of an overflow check, unlike
6667 for example the failure of a range check, can result in an incorrect
6668 value, but cannot cause random memory destruction (like an out of range
6669 subscript), or a wild jump (from an out of range case value). Overflow
6670 checking is also quite expensive in time and space, since in general it
6671 requires the use of double length arithmetic.
6672
6673 Note again that @option{-gnato} is off by default, so overflow checking is
6674 not performed in default mode. This means that out of the box, with the
6675 default settings, GNAT does not do all the checks expected from the
6676 language description in the Ada Reference Manual. If you want all constraint
6677 checks to be performed, as described in this Manual, then you must
6678 explicitly use the -gnato switch either on the @command{gnatmake} or
6679 @command{gcc} command.
6680
6681 @item -gnatE
6682 @cindex @option{-gnatE} (@command{gcc})
6683 @cindex Elaboration checks
6684 @cindex Check, elaboration
6685 Enables dynamic checks for access-before-elaboration
6686 on subprogram calls and generic instantiations.
6687 Note that @option{-gnatE} is not necessary for safety, because in the
6688 default mode, GNAT ensures statically that the checks would not fail.
6689 For full details of the effect and use of this switch,
6690 @xref{Compiling Using gcc}.
6691
6692 @item -fstack-check
6693 @cindex @option{-fstack-check} (@command{gcc})
6694 @cindex Stack Overflow Checking
6695 @cindex Checks, stack overflow checking
6696 Activates stack overflow checking. For full details of the effect and use of
6697 this switch see @ref{Stack Overflow Checking}.
6698 @end table
6699
6700 @findex Unsuppress
6701 @noindent
6702 The setting of these switches only controls the default setting of the
6703 checks. You may modify them using either @code{Suppress} (to remove
6704 checks) or @code{Unsuppress} (to add back suppressed checks) pragmas in
6705 the program source.
6706
6707 @node Using gcc for Syntax Checking
6708 @subsection Using @command{gcc} for Syntax Checking
6709 @table @option
6710 @item -gnats
6711 @cindex @option{-gnats} (@command{gcc})
6712 @ifclear vms
6713
6714 @noindent
6715 The @code{s} stands for ``syntax''.
6716 @end ifclear
6717
6718 Run GNAT in syntax checking only mode. For
6719 example, the command
6720
6721 @smallexample
6722 $ gcc -c -gnats x.adb
6723 @end smallexample
6724
6725 @noindent
6726 compiles file @file{x.adb} in syntax-check-only mode. You can check a
6727 series of files in a single command
6728 @ifclear vms
6729 , and can use wild cards to specify such a group of files.
6730 Note that you must specify the @option{-c} (compile
6731 only) flag in addition to the @option{-gnats} flag.
6732 @end ifclear
6733 .
6734 You may use other switches in conjunction with @option{-gnats}. In
6735 particular, @option{-gnatl} and @option{-gnatv} are useful to control the
6736 format of any generated error messages.
6737
6738 When the source file is empty or contains only empty lines and/or comments,
6739 the output is a warning:
6740
6741 @smallexample
6742 $ gcc -c -gnats -x ada toto.txt
6743 toto.txt:1:01: warning: empty file, contains no compilation units
6744 $
6745 @end smallexample
6746
6747 Otherwise, the output is simply the error messages, if any. No object file or
6748 ALI file is generated by a syntax-only compilation. Also, no units other
6749 than the one specified are accessed. For example, if a unit @code{X}
6750 @code{with}'s a unit @code{Y}, compiling unit @code{X} in syntax
6751 check only mode does not access the source file containing unit
6752 @code{Y}.
6753
6754 @cindex Multiple units, syntax checking
6755 Normally, GNAT allows only a single unit in a source file. However, this
6756 restriction does not apply in syntax-check-only mode, and it is possible
6757 to check a file containing multiple compilation units concatenated
6758 together. This is primarily used by the @code{gnatchop} utility
6759 (@pxref{Renaming Files Using gnatchop}).
6760 @end table
6761
6762 @node Using gcc for Semantic Checking
6763 @subsection Using @command{gcc} for Semantic Checking
6764 @table @option
6765 @item -gnatc
6766 @cindex @option{-gnatc} (@command{gcc})
6767
6768 @ifclear vms
6769 @noindent
6770 The @code{c} stands for ``check''.
6771 @end ifclear
6772 Causes the compiler to operate in semantic check mode,
6773 with full checking for all illegalities specified in the
6774 Ada Reference Manual, but without generation of any object code
6775 (no object file is generated).
6776
6777 Because dependent files must be accessed, you must follow the GNAT
6778 semantic restrictions on file structuring to operate in this mode:
6779
6780 @itemize @bullet
6781 @item
6782 The needed source files must be accessible
6783 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
6784
6785 @item
6786 Each file must contain only one compilation unit.
6787
6788 @item
6789 The file name and unit name must match (@pxref{File Naming Rules}).
6790 @end itemize
6791
6792 The output consists of error messages as appropriate. No object file is
6793 generated. An @file{ALI} file is generated for use in the context of
6794 cross-reference tools, but this file is marked as not being suitable
6795 for binding (since no object file is generated).
6796 The checking corresponds exactly to the notion of
6797 legality in the Ada Reference Manual.
6798
6799 Any unit can be compiled in semantics-checking-only mode, including
6800 units that would not normally be compiled (subunits,
6801 and specifications where a separate body is present).
6802 @end table
6803
6804 @node Compiling Different Versions of Ada
6805 @subsection Compiling Different Versions of Ada
6806
6807 @noindent
6808 The switches described in this section allow you to explicitly specify
6809 the version of the Ada language that your programs are written in.
6810 By default @value{EDITION} assumes @value{DEFAULTLANGUAGEVERSION},
6811 but you can also specify @value{NONDEFAULTLANGUAGEVERSION} or
6812 indicate Ada 83 compatibility mode.
6813
6814 @table @option
6815 @cindex Compatibility with Ada 83
6816
6817 @item -gnat83 (Ada 83 Compatibility Mode)
6818 @cindex @option{-gnat83} (@command{gcc})
6819 @cindex ACVC, Ada 83 tests
6820 @cindex Ada 83 mode
6821
6822 @noindent
6823 Although GNAT is primarily an Ada 95 / Ada 2005 compiler, this switch
6824 specifies that the program is to be compiled in Ada 83 mode. With
6825 @option{-gnat83}, GNAT rejects most post-Ada 83 extensions and applies Ada 83
6826 semantics where this can be done easily.
6827 It is not possible to guarantee this switch does a perfect
6828 job; some subtle tests, such as are
6829 found in earlier ACVC tests (and that have been removed from the ACATS suite
6830 for Ada 95), might not compile correctly.
6831 Nevertheless, this switch may be useful in some circumstances, for example
6832 where, due to contractual reasons, existing code needs to be maintained
6833 using only Ada 83 features.
6834
6835 With few exceptions (most notably the need to use @code{<>} on
6836 @cindex Generic formal parameters
6837 unconstrained generic formal parameters, the use of the new Ada 95 / Ada 2005
6838 reserved words, and the use of packages
6839 with optional bodies), it is not necessary to specify the
6840 @option{-gnat83} switch when compiling Ada 83 programs, because, with rare
6841 exceptions, Ada 95 and Ada 2005 are upwardly compatible with Ada 83. Thus
6842 a correct Ada 83 program is usually also a correct program
6843 in these later versions of the language standard.
6844 For further information, please refer to @ref{Compatibility and Porting Guide}.
6845
6846 @item -gnat95 (Ada 95 mode)
6847 @cindex @option{-gnat95} (@command{gcc})
6848 @cindex Ada 95 mode
6849
6850 @noindent
6851 This switch directs the compiler to implement the Ada 95 version of the
6852 language.
6853 Since Ada 95 is almost completely upwards
6854 compatible with Ada 83, Ada 83 programs may generally be compiled using
6855 this switch (see the description of the @option{-gnat83} switch for further
6856 information about Ada 83 mode).
6857 If an Ada 2005 program is compiled in Ada 95 mode,
6858 uses of the new Ada 2005 features will cause error
6859 messages or warnings.
6860
6861 This switch also can be used to cancel the effect of a previous
6862 @option{-gnat83} or @option{-gnat05} switch earlier in the command line.
6863
6864 @item -gnat05 (Ada 2005 mode)
6865 @cindex @option{-gnat05} (@command{gcc})
6866 @cindex Ada 2005 mode
6867
6868 @noindent
6869 This switch directs the compiler to implement the Ada 2005 version of the
6870 language.
6871 Since Ada 2005 is almost completely upwards
6872 compatible with Ada 95 (and thus also with Ada 83), Ada 83 and Ada 95 programs
6873 may generally be compiled using this switch (see the description of the
6874 @option{-gnat83} and @option{-gnat95} switches for further
6875 information).
6876
6877 For information about the approved ``Ada Issues'' that have been incorporated
6878 into Ada 2005, see @url{http://www.ada-auth.org/cgi-bin/cvsweb.cgi/AIs}.
6879 Included with GNAT releases is a file @file{features-ada0y} that describes
6880 the set of implemented Ada 2005 features.
6881 @end table
6882
6883
6884 @node Character Set Control
6885 @subsection Character Set Control
6886 @table @option
6887 @item ^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET=^@var{c}
6888 @cindex @option{^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET^} (@command{gcc})
6889
6890 @noindent
6891 Normally GNAT recognizes the Latin-1 character set in source program
6892 identifiers, as described in the Ada Reference Manual.
6893 This switch causes
6894 GNAT to recognize alternate character sets in identifiers. @var{c} is a
6895 single character ^^or word^ indicating the character set, as follows:
6896
6897 @table @code
6898 @item 1
6899 ISO 8859-1 (Latin-1) identifiers
6900
6901 @item 2
6902 ISO 8859-2 (Latin-2) letters allowed in identifiers
6903
6904 @item 3
6905 ISO 8859-3 (Latin-3) letters allowed in identifiers
6906
6907 @item 4
6908 ISO 8859-4 (Latin-4) letters allowed in identifiers
6909
6910 @item 5
6911 ISO 8859-5 (Cyrillic) letters allowed in identifiers
6912
6913 @item 9
6914 ISO 8859-15 (Latin-9) letters allowed in identifiers
6915
6916 @item ^p^PC^
6917 IBM PC letters (code page 437) allowed in identifiers
6918
6919 @item ^8^PC850^
6920 IBM PC letters (code page 850) allowed in identifiers
6921
6922 @item ^f^FULL_UPPER^
6923 Full upper-half codes allowed in identifiers
6924
6925 @item ^n^NO_UPPER^
6926 No upper-half codes allowed in identifiers
6927
6928 @item ^w^WIDE^
6929 Wide-character codes (that is, codes greater than 255)
6930 allowed in identifiers
6931 @end table
6932
6933 @xref{Foreign Language Representation}, for full details on the
6934 implementation of these character sets.
6935
6936 @item ^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
6937 @cindex @option{^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@command{gcc})
6938 Specify the method of encoding for wide characters.
6939 @var{e} is one of the following:
6940
6941 @table @code
6942
6943 @item ^h^HEX^
6944 Hex encoding (brackets coding also recognized)
6945
6946 @item ^u^UPPER^
6947 Upper half encoding (brackets encoding also recognized)
6948
6949 @item ^s^SHIFT_JIS^
6950 Shift/JIS encoding (brackets encoding also recognized)
6951
6952 @item ^e^EUC^
6953 EUC encoding (brackets encoding also recognized)
6954
6955 @item ^8^UTF8^
6956 UTF-8 encoding (brackets encoding also recognized)
6957
6958 @item ^b^BRACKETS^
6959 Brackets encoding only (default value)
6960 @end table
6961 For full details on these encoding
6962 methods see @ref{Wide Character Encodings}.
6963 Note that brackets coding is always accepted, even if one of the other
6964 options is specified, so for example @option{-gnatW8} specifies that both
6965 brackets and UTF-8 encodings will be recognized. The units that are
6966 with'ed directly or indirectly will be scanned using the specified
6967 representation scheme, and so if one of the non-brackets scheme is
6968 used, it must be used consistently throughout the program. However,
6969 since brackets encoding is always recognized, it may be conveniently
6970 used in standard libraries, allowing these libraries to be used with
6971 any of the available coding schemes.
6972 scheme.
6973
6974 If no @option{-gnatW?} parameter is present, then the default
6975 representation is normally Brackets encoding only. However, if the
6976 first three characters of the file are 16#EF# 16#BB# 16#BF# (the standard
6977 byte order mark or BOM for UTF-8), then these three characters are
6978 skipped and the default representation for the file is set to UTF-8.
6979
6980 Note that the wide character representation that is specified (explicitly
6981 or by default) for the main program also acts as the default encoding used
6982 for Wide_Text_IO files if not specifically overridden by a WCEM form
6983 parameter.
6984
6985 @end table
6986 @node File Naming Control
6987 @subsection File Naming Control
6988
6989 @table @option
6990 @item ^-gnatk^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=^@var{n}
6991 @cindex @option{-gnatk} (@command{gcc})
6992 Activates file name ``krunching''. @var{n}, a decimal integer in the range
6993 1-999, indicates the maximum allowable length of a file name (not
6994 including the @file{.ads} or @file{.adb} extension). The default is not
6995 to enable file name krunching.
6996
6997 For the source file naming rules, @xref{File Naming Rules}.
6998 @end table
6999
7000 @node Subprogram Inlining Control
7001 @subsection Subprogram Inlining Control
7002
7003 @table @option
7004 @c !sort!
7005 @item -gnatn
7006 @cindex @option{-gnatn} (@command{gcc})
7007 @ifclear vms
7008 The @code{n} here is intended to suggest the first syllable of the
7009 word ``inline''.
7010 @end ifclear
7011 GNAT recognizes and processes @code{Inline} pragmas. However, for the
7012 inlining to actually occur, optimization must be enabled. To enable
7013 inlining of subprograms specified by pragma @code{Inline},
7014 you must also specify this switch.
7015 In the absence of this switch, GNAT does not attempt
7016 inlining and does not need to access the bodies of
7017 subprograms for which @code{pragma Inline} is specified if they are not
7018 in the current unit.
7019
7020 If you specify this switch the compiler will access these bodies,
7021 creating an extra source dependency for the resulting object file, and
7022 where possible, the call will be inlined.
7023 For further details on when inlining is possible
7024 see @ref{Inlining of Subprograms}.
7025
7026 @item -gnatN
7027 @cindex @option{-gnatN} (@command{gcc})
7028 This switch activates front-end inlining which also
7029 generates additional dependencies.
7030
7031 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
7032 of GNAT other than the JGNAT, .NET or GNAAMP versions), then the use of
7033 @option{-gnatN} is deprecated, and the use of @option{-gnatn} is preferred.
7034 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
7035 inlining, but that is no longer the case.
7036 @end table
7037
7038 @node Auxiliary Output Control
7039 @subsection Auxiliary Output Control
7040
7041 @table @option
7042 @item -gnatt
7043 @cindex @option{-gnatt} (@command{gcc})
7044 @cindex Writing internal trees
7045 @cindex Internal trees, writing to file
7046 Causes GNAT to write the internal tree for a unit to a file (with the
7047 extension @file{.adt}.
7048 This not normally required, but is used by separate analysis tools.
7049 Typically
7050 these tools do the necessary compilations automatically, so you should
7051 not have to specify this switch in normal operation.
7052 Note that the combination of switches @option{-gnatct}
7053 generates a tree in the form required by ASIS applications.
7054
7055 @item -gnatu
7056 @cindex @option{-gnatu} (@command{gcc})
7057 Print a list of units required by this compilation on @file{stdout}.
7058 The listing includes all units on which the unit being compiled depends
7059 either directly or indirectly.
7060
7061 @ifclear vms
7062 @item -pass-exit-codes
7063 @cindex @option{-pass-exit-codes} (@command{gcc})
7064 If this switch is not used, the exit code returned by @command{gcc} when
7065 compiling multiple files indicates whether all source files have
7066 been successfully used to generate object files or not.
7067
7068 When @option{-pass-exit-codes} is used, @command{gcc} exits with an extended
7069 exit status and allows an integrated development environment to better
7070 react to a compilation failure. Those exit status are:
7071
7072 @table @asis
7073 @item 5
7074 There was an error in at least one source file.
7075 @item 3
7076 At least one source file did not generate an object file.
7077 @item 2
7078 The compiler died unexpectedly (internal error for example).
7079 @item 0
7080 An object file has been generated for every source file.
7081 @end table
7082 @end ifclear
7083 @end table
7084
7085 @node Debugging Control
7086 @subsection Debugging Control
7087
7088 @table @option
7089 @c !sort!
7090 @cindex Debugging options
7091 @ifclear vms
7092 @item -gnatd@var{x}
7093 @cindex @option{-gnatd} (@command{gcc})
7094 Activate internal debugging switches. @var{x} is a letter or digit, or
7095 string of letters or digits, which specifies the type of debugging
7096 outputs desired. Normally these are used only for internal development
7097 or system debugging purposes. You can find full documentation for these
7098 switches in the body of the @code{Debug} unit in the compiler source
7099 file @file{debug.adb}.
7100 @end ifclear
7101
7102 @item -gnatG[=nn]
7103 @cindex @option{-gnatG} (@command{gcc})
7104 This switch causes the compiler to generate auxiliary output containing
7105 a pseudo-source listing of the generated expanded code. Like most Ada
7106 compilers, GNAT works by first transforming the high level Ada code into
7107 lower level constructs. For example, tasking operations are transformed
7108 into calls to the tasking run-time routines. A unique capability of GNAT
7109 is to list this expanded code in a form very close to normal Ada source.
7110 This is very useful in understanding the implications of various Ada
7111 usage on the efficiency of the generated code. There are many cases in
7112 Ada (e.g.@: the use of controlled types), where simple Ada statements can
7113 generate a lot of run-time code. By using @option{-gnatG} you can identify
7114 these cases, and consider whether it may be desirable to modify the coding
7115 approach to improve efficiency.
7116
7117 The optional parameter @code{nn} if present after -gnatG specifies an
7118 alternative maximum line length that overrides the normal default of 72.
7119 This value is in the range 40-999999, values less than 40 being silently
7120 reset to 40. The equal sign is optional.
7121
7122 The format of the output is very similar to standard Ada source, and is
7123 easily understood by an Ada programmer. The following special syntactic
7124 additions correspond to low level features used in the generated code that
7125 do not have any exact analogies in pure Ada source form. The following
7126 is a partial list of these special constructions. See the spec
7127 of package @code{Sprint} in file @file{sprint.ads} for a full list.
7128
7129 If the switch @option{-gnatL} is used in conjunction with
7130 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
7131 @option{-gnatG}, then the original source lines are interspersed
7132 in the expanded source (as comment lines with the original line number).
7133
7134 @table @code
7135 @item new @var{xxx} @r{[}storage_pool = @var{yyy}@r{]}
7136 Shows the storage pool being used for an allocator.
7137
7138 @item at end @var{procedure-name};
7139 Shows the finalization (cleanup) procedure for a scope.
7140
7141 @item (if @var{expr} then @var{expr} else @var{expr})
7142 Conditional expression equivalent to the @code{x?y:z} construction in C.
7143
7144 @item @var{target}^^^(@var{source})
7145 A conversion with floating-point truncation instead of rounding.
7146
7147 @item @var{target}?(@var{source})
7148 A conversion that bypasses normal Ada semantic checking. In particular
7149 enumeration types and fixed-point types are treated simply as integers.
7150
7151 @item @var{target}?^^^(@var{source})
7152 Combines the above two cases.
7153
7154 @item @var{x} #/ @var{y}
7155 @itemx @var{x} #mod @var{y}
7156 @itemx @var{x} #* @var{y}
7157 @itemx @var{x} #rem @var{y}
7158 A division or multiplication of fixed-point values which are treated as
7159 integers without any kind of scaling.
7160
7161 @item free @var{expr} @r{[}storage_pool = @var{xxx}@r{]}
7162 Shows the storage pool associated with a @code{free} statement.
7163
7164 @item [subtype or type declaration]
7165 Used to list an equivalent declaration for an internally generated
7166 type that is referenced elsewhere in the listing.
7167
7168 @item freeze @var{type-name} @ovar{actions}
7169 Shows the point at which @var{type-name} is frozen, with possible
7170 associated actions to be performed at the freeze point.
7171
7172 @item reference @var{itype}
7173 Reference (and hence definition) to internal type @var{itype}.
7174
7175 @item @var{function-name}! (@var{arg}, @var{arg}, @var{arg})
7176 Intrinsic function call.
7177
7178 @item @var{label-name} : label
7179 Declaration of label @var{labelname}.
7180
7181 @item #$ @var{subprogram-name}
7182 An implicit call to a run-time support routine
7183 (to meet the requirement of H.3.1(9) in a
7184 convenient manner).
7185
7186 @item @var{expr} && @var{expr} && @var{expr} @dots{} && @var{expr}
7187 A multiple concatenation (same effect as @var{expr} & @var{expr} &
7188 @var{expr}, but handled more efficiently).
7189
7190 @item [constraint_error]
7191 Raise the @code{Constraint_Error} exception.
7192
7193 @item @var{expression}'reference
7194 A pointer to the result of evaluating @var{expression}.
7195
7196 @item @var{target-type}!(@var{source-expression})
7197 An unchecked conversion of @var{source-expression} to @var{target-type}.
7198
7199 @item [@var{numerator}/@var{denominator}]
7200 Used to represent internal real literals (that) have no exact
7201 representation in base 2-16 (for example, the result of compile time
7202 evaluation of the expression 1.0/27.0).
7203 @end table
7204
7205 @item -gnatD[=nn]
7206 @cindex @option{-gnatD} (@command{gcc})
7207 When used in conjunction with @option{-gnatG}, this switch causes
7208 the expanded source, as described above for
7209 @option{-gnatG} to be written to files with names
7210 @file{^xxx.dg^XXX_DG^}, where @file{xxx} is the normal file name,
7211 instead of to the standard output file. For
7212 example, if the source file name is @file{hello.adb}, then a file
7213 @file{^hello.adb.dg^HELLO.ADB_DG^} will be written.  The debugging
7214 information generated by the @command{gcc} @option{^-g^/DEBUG^} switch
7215 will refer to the generated @file{^xxx.dg^XXX_DG^} file. This allows
7216 you to do source level debugging using the generated code which is
7217 sometimes useful for complex code, for example to find out exactly
7218 which part of a complex construction raised an exception. This switch
7219 also suppress generation of cross-reference information (see
7220 @option{-gnatx}) since otherwise the cross-reference information
7221 would refer to the @file{^.dg^.DG^} file, which would cause
7222 confusion since this is not the original source file.
7223
7224 Note that @option{-gnatD} actually implies @option{-gnatG}
7225 automatically, so it is not necessary to give both options.
7226 In other words @option{-gnatD} is equivalent to @option{-gnatDG}).
7227
7228 If the switch @option{-gnatL} is used in conjunction with
7229 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
7230 @option{-gnatDG}, then the original source lines are interspersed
7231 in the expanded source (as comment lines with the original line number).
7232
7233 The optional parameter @code{nn} if present after -gnatD specifies an
7234 alternative maximum line length that overrides the normal default of 72.
7235 This value is in the range 40-999999, values less than 40 being silently
7236 reset to 40. The equal sign is optional.
7237
7238 @item -gnatr
7239 @cindex @option{-gnatr} (@command{gcc})
7240 @cindex pragma Restrictions
7241 This switch causes pragma Restrictions to be treated as Restriction_Warnings
7242 so that violation of restrictions causes warnings rather than illegalities.
7243 This is useful during the development process when new restrictions are added
7244 or investigated. The switch also causes pragma Profile to be treated as
7245 Profile_Warnings, and pragma Restricted_Run_Time and pragma Ravenscar set
7246 restriction warnings rather than restrictions.
7247
7248 @ifclear vms
7249 @item -gnatR@r{[}0@r{|}1@r{|}2@r{|}3@r{[}s@r{]]}
7250 @cindex @option{-gnatR} (@command{gcc})
7251 This switch controls output from the compiler of a listing showing
7252 representation information for declared types and objects. For
7253 @option{-gnatR0}, no information is output (equivalent to omitting
7254 the @option{-gnatR} switch). For @option{-gnatR1} (which is the default,
7255 so @option{-gnatR} with no parameter has the same effect), size and alignment
7256 information is listed for declared array and record types. For
7257 @option{-gnatR2}, size and alignment information is listed for all
7258 declared types and objects. Finally @option{-gnatR3} includes symbolic
7259 expressions for values that are computed at run time for
7260 variant records. These symbolic expressions have a mostly obvious
7261 format with #n being used to represent the value of the n'th
7262 discriminant. See source files @file{repinfo.ads/adb} in the
7263 @code{GNAT} sources for full details on the format of @option{-gnatR3}
7264 output. If the switch is followed by an s (e.g.@: @option{-gnatR2s}), then
7265 the output is to a file with the name @file{^file.rep^file_REP^} where
7266 file is the name of the corresponding source file.
7267 @end ifclear
7268 @ifset vms
7269 @item /REPRESENTATION_INFO
7270 @cindex @option{/REPRESENTATION_INFO} (@command{gcc})
7271 This qualifier controls output from the compiler of a listing showing
7272 representation information for declared types and objects. For
7273 @option{/REPRESENTATION_INFO=NONE}, no information is output
7274 (equivalent to omitting the @option{/REPRESENTATION_INFO} qualifier).
7275 @option{/REPRESENTATION_INFO} without option is equivalent to
7276 @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS}.
7277 For @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS}, size and alignment
7278 information is listed for declared array and record types. For
7279 @option{/REPRESENTATION_INFO=OBJECTS}, size and alignment information
7280 is listed for all expression information for values that are computed
7281 at run time for variant records. These symbolic expressions have a mostly
7282 obvious format with #n being used to represent the value of the n'th
7283 discriminant. See source files @file{REPINFO.ADS/ADB} in the
7284 @code{GNAT} sources for full details on the format of
7285 @option{/REPRESENTATION_INFO=SYMBOLIC} output.
7286 If _FILE is added at the end of an option
7287 (e.g.@: @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS_FILE}),
7288 then the output is to a file with the name @file{file_REP} where
7289 file is the name of the corresponding source file.
7290 @end ifset
7291 Note that it is possible for record components to have zero size. In
7292 this case, the component clause uses an obvious extension of permitted
7293 Ada syntax, for example @code{at 0 range 0 .. -1}.
7294
7295 Representation information requires that code be generated (since it is the
7296 code generator that lays out complex data structures). If an attempt is made
7297 to output representation information when no code is generated, for example
7298 when a subunit is compiled on its own, then no information can be generated
7299 and the compiler outputs a message to this effect.
7300
7301 @item -gnatS
7302 @cindex @option{-gnatS} (@command{gcc})
7303 The use of the switch @option{-gnatS} for an
7304 Ada compilation will cause the compiler to output a
7305 representation of package Standard in a form very
7306 close to standard Ada. It is not quite possible to
7307 do this entirely in standard Ada (since new
7308 numeric base types cannot be created in standard
7309 Ada), but the output is easily
7310 readable to any Ada programmer, and is useful to
7311 determine the characteristics of target dependent
7312 types in package Standard.
7313
7314 @item -gnatx
7315 @cindex @option{-gnatx} (@command{gcc})
7316 Normally the compiler generates full cross-referencing information in
7317 the @file{ALI} file. This information is used by a number of tools,
7318 including @code{gnatfind} and @code{gnatxref}. The @option{-gnatx} switch
7319 suppresses this information. This saves some space and may slightly
7320 speed up compilation, but means that these tools cannot be used.
7321 @end table
7322
7323 @node Exception Handling Control
7324 @subsection Exception Handling Control
7325
7326 @noindent
7327 GNAT uses two methods for handling exceptions at run-time. The
7328 @code{setjmp/longjmp} method saves the context when entering
7329 a frame with an exception handler. Then when an exception is
7330 raised, the context can be restored immediately, without the
7331 need for tracing stack frames. This method provides very fast
7332 exception propagation, but introduces significant overhead for
7333 the use of exception handlers, even if no exception is raised.
7334
7335 The other approach is called ``zero cost'' exception handling.
7336 With this method, the compiler builds static tables to describe
7337 the exception ranges. No dynamic code is required when entering
7338 a frame containing an exception handler. When an exception is
7339 raised, the tables are used to control a back trace of the
7340 subprogram invocation stack to locate the required exception
7341 handler. This method has considerably poorer performance for
7342 the propagation of exceptions, but there is no overhead for
7343 exception handlers if no exception is raised. Note that in this
7344 mode and in the context of mixed Ada and C/C++ programming,
7345 to propagate an exception through a C/C++ code, the C/C++ code
7346 must be compiled with the @option{-funwind-tables} GCC's
7347 option.
7348
7349 The following switches may be used to control which of the
7350 two exception handling methods is used.
7351
7352 @table @option
7353 @c !sort!
7354
7355 @item --RTS=sjlj
7356 @cindex @option{--RTS=sjlj} (@command{gnatmake})
7357 This switch causes the setjmp/longjmp run-time (when available) to be used
7358 for exception handling. If the default
7359 mechanism for the target is zero cost exceptions, then
7360 this switch can be used to modify this default, and must be
7361 used for all units in the partition.
7362 This option is rarely used. One case in which it may be
7363 advantageous is if you have an application where exception
7364 raising is common and the overall performance of the
7365 application is improved by favoring exception propagation.
7366
7367 @item --RTS=zcx
7368 @cindex @option{--RTS=zcx} (@command{gnatmake})
7369 @cindex Zero Cost Exceptions
7370 This switch causes the zero cost approach to be used
7371 for exception handling. If this is the default mechanism for the
7372 target (see below), then this switch is unneeded. If the default
7373 mechanism for the target is setjmp/longjmp exceptions, then
7374 this switch can be used to modify this default, and must be
7375 used for all units in the partition.
7376 This option can only be used if the zero cost approach
7377 is available for the target in use, otherwise it will generate an error.
7378 @end table
7379
7380 @noindent
7381 The same option @option{--RTS} must be used both for @command{gcc}
7382 and @command{gnatbind}. Passing this option to @command{gnatmake}
7383 (@pxref{Switches for gnatmake}) will ensure the required consistency
7384 through the compilation and binding steps.
7385
7386 @node Units to Sources Mapping Files
7387 @subsection Units to Sources Mapping Files
7388
7389 @table @option
7390
7391 @item -gnatem^^=^@var{path}
7392 @cindex @option{-gnatem} (@command{gcc})
7393 A mapping file is a way to communicate to the compiler two mappings:
7394 from unit names to file names (without any directory information) and from
7395 file names to path names (with full directory information). These mappings
7396 are used by the compiler to short-circuit the path search.
7397
7398 The use of mapping files is not required for correct operation of the
7399 compiler, but mapping files can improve efficiency, particularly when
7400 sources are read over a slow network connection. In normal operation,
7401 you need not be concerned with the format or use of mapping files,
7402 and the @option{-gnatem} switch is not a switch that you would use
7403 explicitly. it is intended only for use by automatic tools such as
7404 @command{gnatmake} running under the project file facility. The
7405 description here of the format of mapping files is provided
7406 for completeness and for possible use by other tools.
7407
7408 A mapping file is a sequence of sets of three lines. In each set,
7409 the first line is the unit name, in lower case, with ``@code{%s}''
7410 appended for
7411 specs and ``@code{%b}'' appended for bodies; the second line is the
7412 file name; and the third line is the path name.
7413
7414 Example:
7415 @smallexample
7416    main%b
7417    main.2.ada
7418    /gnat/project1/sources/main.2.ada
7419 @end smallexample
7420
7421 When the switch @option{-gnatem} is specified, the compiler will create
7422 in memory the two mappings from the specified file. If there is any problem
7423 (nonexistent file, truncated file or duplicate entries), no mapping will
7424 be created.
7425
7426 Several @option{-gnatem} switches may be specified; however, only the last
7427 one on the command line will be taken into account.
7428
7429 When using a project file, @command{gnatmake} create a temporary mapping file
7430 and communicates it to the compiler using this switch.
7431
7432 @end table
7433
7434 @node Integrated Preprocessing
7435 @subsection Integrated Preprocessing
7436
7437 @noindent
7438 GNAT sources may be preprocessed immediately before compilation.
7439 In this case, the actual
7440 text of the source is not the text of the source file, but is derived from it
7441 through a process called preprocessing. Integrated preprocessing is specified
7442 through switches @option{-gnatep} and/or @option{-gnateD}. @option{-gnatep}
7443 indicates, through a text file, the preprocessing data to be used.
7444 @option{-gnateD} specifies or modifies the values of preprocessing symbol.
7445
7446 @noindent
7447 Note that when integrated preprocessing is used, the output from the
7448 preprocessor is not written to any external file. Instead it is passed
7449 internally to the compiler. If you need to preserve the result of
7450 preprocessing in a file, then you should use @command{gnatprep}
7451 to perform the desired preprocessing in stand-alone mode.
7452
7453 @noindent
7454 It is recommended that @command{gnatmake} switch ^-s^/SWITCH_CHECK^ should be
7455 used when Integrated Preprocessing is used. The reason is that preprocessing
7456 with another Preprocessing Data file without changing the sources will
7457 not trigger recompilation without this switch.
7458
7459 @noindent
7460 Note that @command{gnatmake} switch ^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^ will almost
7461 always trigger recompilation for sources that are preprocessed,
7462 because @command{gnatmake} cannot compute the checksum of the source after
7463 preprocessing.
7464
7465 @noindent
7466 The actual preprocessing function is described in details in section
7467 @ref{Preprocessing Using gnatprep}. This section only describes how integrated
7468 preprocessing is triggered and parameterized.
7469
7470 @table @code
7471
7472 @item -gnatep=@var{file}
7473 @cindex @option{-gnatep} (@command{gcc})
7474 This switch indicates to the compiler the file name (without directory
7475 information) of the preprocessor data file to use. The preprocessor data file
7476 should be found in the source directories.
7477
7478 @noindent
7479 A preprocessing data file is a text file with significant lines indicating
7480 how should be preprocessed either a specific source or all sources not
7481 mentioned in other lines. A significant line is a nonempty, non-comment line.
7482 Comments are similar to Ada comments.
7483
7484 @noindent
7485 Each significant line starts with either a literal string or the character '*'.
7486 A literal string is the file name (without directory information) of the source
7487 to preprocess. A character '*' indicates the preprocessing for all the sources
7488 that are not specified explicitly on other lines (order of the lines is not
7489 significant). It is an error to have two lines with the same file name or two
7490 lines starting with the character '*'.
7491
7492 @noindent
7493 After the file name or the character '*', another optional literal string
7494 indicating the file name of the definition file to be used for preprocessing
7495 (@pxref{Form of Definitions File}). The definition files are found by the
7496 compiler in one of the source directories. In some cases, when compiling
7497 a source in a directory other than the current directory, if the definition
7498 file is in the current directory, it may be necessary to add the current
7499 directory as a source directory through switch ^-I.^/SEARCH=[]^, otherwise
7500 the compiler would not find the definition file.
7501
7502 @noindent
7503 Then, optionally, ^switches^switches^ similar to those of @code{gnatprep} may
7504 be found. Those ^switches^switches^ are:
7505
7506 @table @code
7507
7508 @item -b
7509 Causes both preprocessor lines and the lines deleted by
7510 preprocessing to be replaced by blank lines, preserving the line number.
7511 This ^switch^switch^ is always implied; however, if specified after @option{-c}
7512 it cancels the effect of @option{-c}.
7513
7514 @item -c
7515 Causes both preprocessor lines and the lines deleted
7516 by preprocessing to be retained as comments marked
7517 with the special string ``@code{--! }''.
7518
7519 @item -Dsymbol=value
7520 Define or redefine a symbol, associated with value. A symbol is an Ada
7521 identifier, or an Ada reserved word, with the exception of @code{if},
7522 @code{else}, @code{elsif}, @code{end}, @code{and}, @code{or} and @code{then}.
7523 @code{value} is either a literal string, an Ada identifier or any Ada reserved
7524 word. A symbol declared with this ^switch^switch^ replaces a symbol with the
7525 same name defined in a definition file.
7526
7527 @item -s
7528 Causes a sorted list of symbol names and values to be
7529 listed on the standard output file.
7530
7531 @item -u
7532 Causes undefined symbols to be treated as having the value @code{FALSE}
7533 in the context
7534 of a preprocessor test. In the absence of this option, an undefined symbol in
7535 a @code{#if} or @code{#elsif} test will be treated as an error.
7536
7537 @end table
7538
7539 @noindent
7540 Examples of valid lines in a preprocessor data file:
7541
7542 @smallexample
7543   "toto.adb"  "prep.def" -u
7544   --  preprocess "toto.adb", using definition file "prep.def",
7545   --  undefined symbol are False.
7546
7547   * -c -DVERSION=V101
7548   --  preprocess all other sources without a definition file;
7549   --  suppressed lined are commented; symbol VERSION has the value V101.
7550
7551   "titi.adb" "prep2.def" -s
7552   --  preprocess "titi.adb", using definition file "prep2.def";
7553   --  list all symbols with their values.
7554 @end smallexample
7555
7556 @item ^-gnateD^/DATA_PREPROCESSING=^symbol@r{[}=value@r{]}
7557 @cindex @option{-gnateD} (@command{gcc})
7558 Define or redefine a preprocessing symbol, associated with value. If no value
7559 is given on the command line, then the value of the symbol is @code{True}.
7560 A symbol is an identifier, following normal Ada (case-insensitive)
7561 rules for its syntax, and value is any sequence (including an empty sequence)
7562 of characters from the set (letters, digits, period, underline).
7563 Ada reserved words may be used as symbols, with the exceptions of @code{if},
7564 @code{else}, @code{elsif}, @code{end}, @code{and}, @code{or} and @code{then}.
7565
7566 @noindent
7567 A symbol declared with this ^switch^switch^ on the command line replaces a
7568 symbol with the same name either in a definition file or specified with a
7569 ^switch^switch^ -D in the preprocessor data file.
7570
7571 @noindent
7572 This switch is similar to switch @option{^-D^/ASSOCIATE^} of @code{gnatprep}.
7573
7574 @item -gnateG
7575 When integrated preprocessing is performed and the preprocessor modifies
7576 the source text, write the result of this preprocessing into a file
7577 <source>^.prep^_prep^.
7578
7579 @end table
7580
7581 @node Code Generation Control
7582 @subsection Code Generation Control
7583
7584 @noindent
7585
7586 The GCC technology provides a wide range of target dependent
7587 @option{-m} switches for controlling
7588 details of code generation with respect to different versions of
7589 architectures. This includes variations in instruction sets (e.g.@:
7590 different members of the power pc family), and different requirements
7591 for optimal arrangement of instructions (e.g.@: different members of
7592 the x86 family). The list of available @option{-m} switches may be
7593 found in the GCC documentation.
7594
7595 Use of these @option{-m} switches may in some cases result in improved
7596 code performance.
7597
7598 The GNAT Pro technology is tested and qualified without any
7599 @option{-m} switches,
7600 so generally the most reliable approach is to avoid the use of these
7601 switches. However, we generally expect most of these switches to work
7602 successfully with GNAT Pro, and many customers have reported successful
7603 use of these options.
7604
7605 Our general advice is to avoid the use of @option{-m} switches unless
7606 special needs lead to requirements in this area. In particular,
7607 there is no point in using @option{-m} switches to improve performance
7608 unless you actually see a performance improvement.
7609
7610 @ifset vms
7611 @node Return Codes
7612 @subsection Return Codes
7613 @cindex Return Codes
7614 @cindex @option{/RETURN_CODES=VMS}
7615
7616 @noindent
7617 On VMS, GNAT compiled programs return POSIX-style codes by default,
7618 e.g.@: @option{/RETURN_CODES=POSIX}.
7619
7620 To enable VMS style return codes, use GNAT BIND and LINK with the option
7621 @option{/RETURN_CODES=VMS}. For example:
7622
7623 @smallexample
7624 GNAT BIND MYMAIN.ALI /RETURN_CODES=VMS
7625 GNAT LINK MYMAIN.ALI /RETURN_CODES=VMS
7626 @end smallexample
7627
7628 @noindent
7629 Programs built with /RETURN_CODES=VMS are suitable to be called in
7630 VMS DCL scripts. Programs compiled with the default /RETURN_CODES=POSIX
7631 are suitable for spawning with appropriate GNAT RTL routines.
7632
7633 @end ifset
7634
7635 @node Search Paths and the Run-Time Library (RTL)
7636 @section Search Paths and the Run-Time Library (RTL)
7637
7638 @noindent
7639 With the GNAT source-based library system, the compiler must be able to
7640 find source files for units that are needed by the unit being compiled.
7641 Search paths are used to guide this process.
7642
7643 The compiler compiles one source file whose name must be given
7644 explicitly on the command line. In other words, no searching is done
7645 for this file. To find all other source files that are needed (the most
7646 common being the specs of units), the compiler examines the following
7647 directories, in the following order:
7648
7649 @enumerate
7650 @item
7651 The directory containing the source file of the main unit being compiled
7652 (the file name on the command line).
7653
7654 @item
7655 Each directory named by an @option{^-I^/SOURCE_SEARCH^} switch given on the
7656 @command{gcc} command line, in the order given.
7657
7658 @item
7659 @findex ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
7660 Each of the directories listed in the text file whose name is given
7661 by the @env{ADA_PRJ_INCLUDE_FILE} ^environment variable^logical name^.
7662
7663 @noindent
7664 @env{ADA_PRJ_INCLUDE_FILE} is normally set by gnatmake or by the ^gnat^GNAT^
7665 driver when project files are used. It should not normally be set
7666 by other means.
7667
7668 @item
7669 @findex ADA_INCLUDE_PATH
7670 Each of the directories listed in the value of the
7671 @env{ADA_INCLUDE_PATH} ^environment variable^logical name^.
7672 @ifclear vms
7673 Construct this value
7674 exactly as the @env{PATH} environment variable: a list of directory
7675 names separated by colons (semicolons when working with the NT version).
7676 @end ifclear
7677 @ifset vms
7678 Normally, define this value as a logical name containing a comma separated
7679 list of directory names.
7680
7681 This variable can also be defined by means of an environment string
7682 (an argument to the HP C exec* set of functions).
7683
7684 Logical Name:
7685 @smallexample
7686 DEFINE ANOTHER_PATH FOO:[BAG]
7687 DEFINE ADA_INCLUDE_PATH ANOTHER_PATH,FOO:[BAM],FOO:[BAR]
7688 @end smallexample
7689
7690 By default, the path includes GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.DECLIB]
7691 first, followed by the standard Ada
7692 libraries in GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.ADAINCLUDE].
7693 If this is not redefined, the user will obtain the HP Ada 83 IO packages
7694 (Text_IO, Sequential_IO, etc)
7695 instead of the standard Ada packages. Thus, in order to get the standard Ada
7696 packages by default, ADA_INCLUDE_PATH must be redefined.
7697 @end ifset
7698
7699 @item
7700 The content of the @file{ada_source_path} file which is part of the GNAT
7701 installation tree and is used to store standard libraries such as the
7702 GNAT Run Time Library (RTL) source files.
7703 @ifclear vms
7704 @ref{Installing a library}
7705 @end ifclear
7706 @end enumerate
7707
7708 @noindent
7709 Specifying the switch @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^}
7710 inhibits the use of the directory
7711 containing the source file named in the command line. You can still
7712 have this directory on your search path, but in this case it must be
7713 explicitly requested with a @option{^-I^/SOURCE_SEARCH^} switch.
7714
7715 Specifying the switch @option{-nostdinc}
7716 inhibits the search of the default location for the GNAT Run Time
7717 Library (RTL) source files.
7718
7719 The compiler outputs its object files and ALI files in the current
7720 working directory.
7721 @ifclear vms
7722 Caution: The object file can be redirected with the @option{-o} switch;
7723 however, @command{gcc} and @code{gnat1} have not been coordinated on this
7724 so the @file{ALI} file will not go to the right place. Therefore, you should
7725 avoid using the @option{-o} switch.
7726 @end ifclear
7727
7728 @findex System.IO
7729 The packages @code{Ada}, @code{System}, and @code{Interfaces} and their
7730 children make up the GNAT RTL, together with the simple @code{System.IO}
7731 package used in the @code{"Hello World"} example. The sources for these units
7732 are needed by the compiler and are kept together in one directory. Not
7733 all of the bodies are needed, but all of the sources are kept together
7734 anyway. In a normal installation, you need not specify these directory
7735 names when compiling or binding. Either the environment variables or
7736 the built-in defaults cause these files to be found.
7737
7738 In addition to the language-defined hierarchies (@code{System}, @code{Ada} and
7739 @code{Interfaces}), the GNAT distribution provides a fourth hierarchy,
7740 consisting of child units of @code{GNAT}. This is a collection of generally
7741 useful types, subprograms, etc. @xref{Top, GNAT Reference Manual, About
7742 This Guid, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for further details.
7743
7744 Besides simplifying access to the RTL, a major use of search paths is
7745 in compiling sources from multiple directories. This can make
7746 development environments much more flexible.
7747
7748 @node Order of Compilation Issues
7749 @section Order of Compilation Issues
7750
7751 @noindent
7752 If, in our earlier example, there was a spec for the @code{hello}
7753 procedure, it would be contained in the file @file{hello.ads}; yet this
7754 file would not have to be explicitly compiled. This is the result of the
7755 model we chose to implement library management. Some of the consequences
7756 of this model are as follows:
7757
7758 @itemize @bullet
7759 @item
7760 There is no point in compiling specs (except for package
7761 specs with no bodies) because these are compiled as needed by clients. If
7762 you attempt a useless compilation, you will receive an error message.
7763 It is also useless to compile subunits because they are compiled as needed
7764 by the parent.
7765
7766 @item
7767 There are no order of compilation requirements: performing a
7768 compilation never obsoletes anything. The only way you can obsolete
7769 something and require recompilations is to modify one of the
7770 source files on which it depends.
7771
7772 @item
7773 There is no library as such, apart from the ALI files
7774 (@pxref{The Ada Library Information Files}, for information on the format
7775 of these files). For now we find it convenient to create separate ALI files,
7776 but eventually the information therein may be incorporated into the object
7777 file directly.
7778
7779 @item
7780 When you compile a unit, the source files for the specs of all units
7781 that it @code{with}'s, all its subunits, and the bodies of any generics it
7782 instantiates must be available (reachable by the search-paths mechanism
7783 described above), or you will receive a fatal error message.
7784 @end itemize
7785
7786 @node Examples
7787 @section Examples
7788
7789 @noindent
7790 The following are some typical Ada compilation command line examples:
7791
7792 @table @code
7793 @item $ gcc -c xyz.adb
7794 Compile body in file @file{xyz.adb} with all default options.
7795
7796 @ifclear vms
7797 @item $ gcc -c -O2 -gnata xyz-def.adb
7798 @end ifclear
7799 @ifset vms
7800 @item $ GNAT COMPILE /OPTIMIZE=ALL -gnata xyz-def.adb
7801 @end ifset
7802
7803 Compile the child unit package in file @file{xyz-def.adb} with extensive
7804 optimizations, and pragma @code{Assert}/@code{Debug} statements
7805 enabled.
7806
7807 @item $ gcc -c -gnatc abc-def.adb
7808 Compile the subunit in file @file{abc-def.adb} in semantic-checking-only
7809 mode.
7810 @end table
7811
7812 @node Binding Using gnatbind
7813 @chapter Binding Using @code{gnatbind}
7814 @findex gnatbind
7815
7816 @menu
7817 * Running gnatbind::
7818 * Switches for gnatbind::
7819 * Command-Line Access::
7820 * Search Paths for gnatbind::
7821 * Examples of gnatbind Usage::
7822 @end menu
7823
7824 @noindent
7825 This chapter describes the GNAT binder, @code{gnatbind}, which is used
7826 to bind compiled GNAT objects.
7827
7828 Note: to invoke @code{gnatbind} with a project file, use the @code{gnat}
7829 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
7830
7831 The @code{gnatbind} program performs four separate functions:
7832
7833 @enumerate
7834 @item
7835 Checks that a program is consistent, in accordance with the rules in
7836 Chapter 10 of the Ada Reference Manual. In particular, error
7837 messages are generated if a program uses inconsistent versions of a
7838 given unit.
7839
7840 @item
7841 Checks that an acceptable order of elaboration exists for the program
7842 and issues an error message if it cannot find an order of elaboration
7843 that satisfies the rules in Chapter 10 of the Ada Language Manual.
7844
7845 @item
7846 Generates a main program incorporating the given elaboration order.
7847 This program is a small Ada package (body and spec) that
7848 must be subsequently compiled
7849 using the GNAT compiler. The necessary compilation step is usually
7850 performed automatically by @command{gnatlink}. The two most important
7851 functions of this program
7852 are to call the elaboration routines of units in an appropriate order
7853 and to call the main program.
7854
7855 @item
7856 Determines the set of object files required by the given main program.
7857 This information is output in the forms of comments in the generated program,
7858 to be read by the @command{gnatlink} utility used to link the Ada application.
7859 @end enumerate
7860
7861 @node Running gnatbind
7862 @section Running @code{gnatbind}
7863
7864 @noindent
7865 The form of the @code{gnatbind} command is
7866
7867 @smallexample
7868 $ gnatbind @ovar{switches} @var{mainprog}@r{[}.ali@r{]} @ovar{switches}
7869 @end smallexample
7870
7871 @noindent
7872 where @file{@var{mainprog}.adb} is the Ada file containing the main program
7873 unit body. If no switches are specified, @code{gnatbind} constructs an Ada
7874 package in two files whose names are
7875 @file{b~@var{mainprog}.ads}, and @file{b~@var{mainprog}.adb}.
7876 For example, if given the
7877 parameter @file{hello.ali}, for a main program contained in file
7878 @file{hello.adb}, the binder output files would be @file{b~hello.ads}
7879 and @file{b~hello.adb}.
7880
7881 When doing consistency checking, the binder takes into consideration
7882 any source files it can locate. For example, if the binder determines
7883 that the given main program requires the package @code{Pack}, whose
7884 @file{.ALI}
7885 file is @file{pack.ali} and whose corresponding source spec file is
7886 @file{pack.ads}, it attempts to locate the source file @file{pack.ads}
7887 (using the same search path conventions as previously described for the
7888 @command{gcc} command). If it can locate this source file, it checks that
7889 the time stamps
7890 or source checksums of the source and its references to in @file{ALI} files
7891 match. In other words, any @file{ALI} files that mentions this spec must have
7892 resulted from compiling this version of the source file (or in the case
7893 where the source checksums match, a version close enough that the
7894 difference does not matter).
7895
7896 @cindex Source files, use by binder
7897 The effect of this consistency checking, which includes source files, is
7898 that the binder ensures that the program is consistent with the latest
7899 version of the source files that can be located at bind time. Editing a
7900 source file without compiling files that depend on the source file cause
7901 error messages to be generated by the binder.
7902
7903 For example, suppose you have a main program @file{hello.adb} and a
7904 package @code{P}, from file @file{p.ads} and you perform the following
7905 steps:
7906
7907 @enumerate
7908 @item
7909 Enter @code{gcc -c hello.adb} to compile the main program.
7910
7911 @item
7912 Enter @code{gcc -c p.ads} to compile package @code{P}.
7913
7914 @item
7915 Edit file @file{p.ads}.
7916
7917 @item
7918 Enter @code{gnatbind hello}.
7919 @end enumerate
7920
7921 @noindent
7922 At this point, the file @file{p.ali} contains an out-of-date time stamp
7923 because the file @file{p.ads} has been edited. The attempt at binding
7924 fails, and the binder generates the following error messages:
7925
7926 @smallexample
7927 error: "hello.adb" must be recompiled ("p.ads" has been modified)
7928 error: "p.ads" has been modified and must be recompiled
7929 @end smallexample
7930
7931 @noindent
7932 Now both files must be recompiled as indicated, and then the bind can
7933 succeed, generating a main program. You need not normally be concerned
7934 with the contents of this file, but for reference purposes a sample
7935 binder output file is given in @ref{Example of Binder Output File}.
7936
7937 In most normal usage, the default mode of @command{gnatbind} which is to
7938 generate the main package in Ada, as described in the previous section.
7939 In particular, this means that any Ada programmer can read and understand
7940 the generated main program. It can also be debugged just like any other
7941 Ada code provided the @option{^-g^/DEBUG^} switch is used for
7942 @command{gnatbind} and @command{gnatlink}.
7943
7944 However for some purposes it may be convenient to generate the main
7945 program in C rather than Ada. This may for example be helpful when you
7946 are generating a mixed language program with the main program in C. The
7947 GNAT compiler itself is an example.
7948 The use of the @option{^-C^/BIND_FILE=C^} switch
7949 for both @code{gnatbind} and @command{gnatlink} will cause the program to
7950 be generated in C (and compiled using the gnu C compiler).
7951
7952 @node Switches for gnatbind
7953 @section Switches for @command{gnatbind}
7954
7955 @noindent
7956 The following switches are available with @code{gnatbind}; details will
7957 be presented in subsequent sections.
7958
7959 @menu
7960 * Consistency-Checking Modes::
7961 * Binder Error Message Control::
7962 * Elaboration Control::
7963 * Output Control::
7964 * Binding with Non-Ada Main Programs::
7965 * Binding Programs with No Main Subprogram::
7966 @end menu
7967
7968 @table @option
7969 @c !sort!
7970
7971 @item --version
7972 @cindex @option{--version} @command{gnatbind}
7973 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
7974
7975 @item --help
7976 @cindex @option{--help} @command{gnatbind}
7977 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
7978 all other options.
7979
7980 @item -a
7981 @cindex @option{-a} @command{gnatbind}
7982 Indicates that, if supported by the platform, the adainit procedure should
7983 be treated as an initialisation routine by the linker (a constructor). This
7984 is intended to be used by the Project Manager to automatically initialize
7985 shared Stand-Alone Libraries.
7986
7987 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH^
7988 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@command{gnatbind})
7989 Specify directory to be searched for ALI files.
7990
7991 @item ^-aI^/SOURCE_SEARCH^
7992 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatbind})
7993 Specify directory to be searched for source file.
7994
7995 @item ^-A^/BIND_FILE=ADA^
7996 @cindex @option{^-A^/BIND_FILE=ADA^} (@command{gnatbind})
7997 Generate binder program in Ada (default)
7998
7999 @item ^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^
8000 @cindex @option{^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^} (@command{gnatbind})
8001 Generate brief messages to @file{stderr} even if verbose mode set.
8002
8003 @item ^-c^/NOOUTPUT^
8004 @cindex @option{^-c^/NOOUTPUT^} (@command{gnatbind})
8005 Check only, no generation of binder output file.
8006
8007 @item ^-C^/BIND_FILE=C^
8008 @cindex @option{^-C^/BIND_FILE=C^} (@command{gnatbind})
8009 Generate binder program in C
8010
8011 @item ^-d^/DEFAULT_STACK_SIZE=^@var{nn}@r{[}k@r{|}m@r{]}
8012 @cindex @option{^-d^/DEFAULT_STACK_SIZE=^@var{nn}@r{[}k@r{|}m@r{]}} (@command{gnatbind})
8013 This switch can be used to change the default task stack size value
8014 to a specified size @var{nn}, which is expressed in bytes by default, or
8015 in kilobytes when suffixed with @var{k} or in megabytes when suffixed
8016 with @var{m}.
8017 In the absence of a @samp{@r{[}k@r{|}m@r{]}} suffix, this switch is equivalent,
8018 in effect, to completing all task specs with
8019 @smallexample @c ada
8020    pragma Storage_Size (nn);
8021 @end smallexample
8022 When they do not already have such a pragma.
8023
8024 @item ^-D^/DEFAULT_SECONDARY_STACK_SIZE=^@var{nn}@r{[}k@r{|}m@r{]}
8025 @cindex @option{^-D^/DEFAULT_SECONDARY_STACK_SIZE=nnnnn^} (@command{gnatbind})
8026 This switch can be used to change the default secondary stack size value
8027 to a specified size @var{nn}, which is expressed in bytes by default, or
8028 in kilobytes when suffixed with @var{k} or in megabytes when suffixed
8029 with @var{m}.
8030
8031 The secondary stack is used to deal with functions that return a variable
8032 sized result, for example a function returning an unconstrained
8033 String. There are two ways in which this secondary stack is allocated.
8034
8035 For most targets, the secondary stack is growing on demand and is allocated
8036 as a chain of blocks in the heap. The -D option is not very
8037 relevant. It only give some control over the size of the allocated
8038 blocks (whose size is the minimum of the default secondary stack size value,
8039 and the actual size needed for the current allocation request).
8040
8041 For certain targets, notably VxWorks 653,
8042 the secondary stack is allocated by carving off a fixed ratio chunk of the
8043 primary task stack. The -D option is used to define the
8044 size of the environment task's secondary stack.
8045
8046 @item ^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^
8047 @cindex @option{^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^} (@command{gnatbind})
8048 Output complete list of elaboration-order dependencies.
8049
8050 @item ^-E^/STORE_TRACEBACKS^
8051 @cindex @option{^-E^/STORE_TRACEBACKS^} (@command{gnatbind})
8052 Store tracebacks in exception occurrences when the target supports it.
8053 This is the default with the zero cost exception mechanism.
8054 @ignore
8055 @c The following may get moved to an appendix
8056 This option is currently supported on the following targets:
8057 all x86 ports, Solaris, Windows, HP-UX, AIX, PowerPC VxWorks and Alpha VxWorks.
8058 @end ignore
8059 See also the packages @code{GNAT.Traceback} and
8060 @code{GNAT.Traceback.Symbolic} for more information.
8061 @ifclear vms
8062 Note that on x86 ports, you must not use @option{-fomit-frame-pointer}
8063 @command{gcc} option.
8064 @end ifclear
8065
8066 @item ^-F^/FORCE_ELABS_FLAGS^
8067 @cindex @option{^-F^/FORCE_ELABS_FLAGS^} (@command{gnatbind})
8068 Force the checks of elaboration flags. @command{gnatbind} does not normally
8069 generate checks of elaboration flags for the main executable, except when
8070 a Stand-Alone Library is used. However, there are cases when this cannot be
8071 detected by gnatbind. An example is importing an interface of a Stand-Alone
8072 Library through a pragma Import and only specifying through a linker switch
8073 this Stand-Alone Library. This switch is used to guarantee that elaboration
8074 flag checks are generated.
8075
8076 @item ^-h^/HELP^
8077 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@command{gnatbind})
8078 Output usage (help) information
8079
8080 @item ^-I^/SEARCH^
8081 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatbind})
8082 Specify directory to be searched for source and ALI files.
8083
8084 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
8085 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gnatbind})
8086 Do not look for sources in the current directory where @code{gnatbind} was
8087 invoked, and do not look for ALI files in the directory containing the
8088 ALI file named in the @code{gnatbind} command line.
8089
8090 @item ^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^
8091 @cindex @option{^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^} (@command{gnatbind})
8092 Output chosen elaboration order.
8093
8094 @item ^-L@var{xxx}^/BUILD_LIBRARY=@var{xxx}^
8095 @cindex @option{^-L^/BUILD_LIBRARY^} (@command{gnatbind})
8096 Bind the units for library building. In this case the adainit and
8097 adafinal procedures (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs})
8098 are renamed to ^@var{xxx}init^@var{XXX}INIT^ and
8099 ^@var{xxx}final^@var{XXX}FINAL^.
8100 Implies ^-n^/NOCOMPILE^.
8101 @ifclear vms
8102 (@xref{GNAT and Libraries}, for more details.)
8103 @end ifclear
8104 @ifset vms
8105 On OpenVMS, these init and final procedures are exported in uppercase
8106 letters. For example if /BUILD_LIBRARY=toto is used, the exported name of
8107 the init procedure will be "TOTOINIT" and the exported name of the final
8108 procedure will be "TOTOFINAL".
8109 @end ifset
8110
8111 @item ^-Mxyz^/RENAME_MAIN=xyz^
8112 @cindex @option{^-M^/RENAME_MAIN^} (@command{gnatbind})
8113 Rename generated main program from main to xyz. This option is
8114 supported on cross environments only.
8115
8116 @item ^-m^/ERROR_LIMIT=^@var{n}
8117 @cindex @option{^-m^/ERROR_LIMIT^} (@command{gnatbind})
8118 Limit number of detected errors or warnings to @var{n}, where @var{n} is
8119 in the range 1..999999. The default value if no switch is
8120 given is 9999. If the number of warnings reaches this limit, then a
8121 message is output and further warnings are suppressed, the bind
8122 continues in this case. If the number of errors reaches this
8123 limit, then a message is output and the bind is abandoned.
8124 A value of zero means that no limit is enforced. The equal
8125 sign is optional.
8126
8127 @ifset unw
8128 Furthermore, under Windows, the sources pointed to by the libraries path
8129 set in the registry are not searched for.
8130 @end ifset
8131
8132 @item ^-n^/NOMAIN^
8133 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@command{gnatbind})
8134 No main program.
8135
8136 @item -nostdinc
8137 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatbind})
8138 Do not look for sources in the system default directory.
8139
8140 @item -nostdlib
8141 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatbind})
8142 Do not look for library files in the system default directory.
8143
8144 @item --RTS=@var{rts-path}
8145 @cindex @option{--RTS} (@code{gnatbind})
8146 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
8147 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
8148
8149 @item ^-o ^/OUTPUT=^@var{file}
8150 @cindex @option{^-o ^/OUTPUT^} (@command{gnatbind})
8151 Name the output file @var{file} (default is @file{b~@var{xxx}.adb}).
8152 Note that if this option is used, then linking must be done manually,
8153 gnatlink cannot be used.
8154
8155 @item ^-O^/OBJECT_LIST^
8156 @cindex @option{^-O^/OBJECT_LIST^} (@command{gnatbind})
8157 Output object list.
8158
8159 @item ^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^
8160 @cindex @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} (@command{gnatbind})
8161 Pessimistic (worst-case) elaboration order
8162
8163 @item ^-R^-R^
8164 @cindex @option{^-R^-R^} (@command{gnatbind})
8165 Output closure source list.
8166
8167 @item ^-s^/READ_SOURCES=ALL^
8168 @cindex @option{^-s^/READ_SOURCES=ALL^} (@command{gnatbind})
8169 Require all source files to be present.
8170
8171 @item ^-S@var{xxx}^/INITIALIZE_SCALARS=@var{xxx}^
8172 @cindex @option{^-S^/INITIALIZE_SCALARS^} (@command{gnatbind})
8173 Specifies the value to be used when detecting uninitialized scalar
8174 objects with pragma Initialize_Scalars.
8175 The @var{xxx} ^string specified with the switch^option^ may be either
8176 @itemize @bullet
8177 @item ``@option{^in^INVALID^}'' requesting an invalid value where possible
8178 @item ``@option{^lo^LOW^}'' for the lowest possible value
8179 @item ``@option{^hi^HIGH^}'' for the highest possible value
8180 @item ``@option{@var{xx}}'' for a value consisting of repeated bytes with the
8181 value @code{16#@var{xx}#} (i.e., @var{xx} is a string of two hexadecimal digits).
8182 @end itemize
8183
8184 In addition, you can specify @option{-Sev} to indicate that the value is
8185 to be set at run time. In this case, the program will look for an environment
8186 @cindex GNAT_INIT_SCALARS
8187 variable of the form @env{GNAT_INIT_SCALARS=@var{xx}}, where @var{xx} is one
8188 of @option{in/lo/hi/@var{xx}} with the same meanings as above.
8189 If no environment variable is found, or if it does not have a valid value,
8190 then the default is @option{in} (invalid values).
8191
8192 @ifclear vms
8193 @item -static
8194 @cindex @option{-static} (@code{gnatbind})
8195 Link against a static GNAT run time.
8196
8197 @item -shared
8198 @cindex @option{-shared} (@code{gnatbind})
8199 Link against a shared GNAT run time when available.
8200 @end ifclear
8201
8202 @item ^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^
8203 @cindex @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} (@code{gnatbind})
8204 Tolerate time stamp and other consistency errors
8205
8206 @item ^-T@var{n}^/TIME_SLICE=@var{n}^
8207 @cindex @option{^-T^/TIME_SLICE^} (@code{gnatbind})
8208 Set the time slice value to @var{n} milliseconds. If the system supports
8209 the specification of a specific time slice value, then the indicated value
8210 is used. If the system does not support specific time slice values, but
8211 does support some general notion of round-robin scheduling, then any
8212 nonzero value will activate round-robin scheduling.
8213
8214 A value of zero is treated specially. It turns off time
8215 slicing, and in addition, indicates to the tasking run time that the
8216 semantics should match as closely as possible the Annex D
8217 requirements of the Ada RM, and in particular sets the default
8218 scheduling policy to @code{FIFO_Within_Priorities}.
8219
8220 @item ^-u@var{n}^/DYNAMIC_STACK_USAGE=@var{n}^
8221 @cindex @option{^-u^/DYNAMIC_STACK_USAGE^} (@code{gnatbind})
8222 Enable dynamic stack usage, with @var{n} results stored and displayed
8223 at program termination. A result is generated when a task
8224 terminates. Results that can't be stored are displayed on the fly, at
8225 task termination. This option is currently not supported on Itanium
8226 platforms. (See @ref{Dynamic Stack Usage Analysis} for details.)
8227
8228 @item ^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^
8229 @cindex @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} (@code{gnatbind})
8230 Verbose mode. Write error messages, header, summary output to
8231 @file{stdout}.
8232
8233 @ifclear vms
8234 @item -w@var{x}
8235 @cindex @option{-w} (@code{gnatbind})
8236 Warning mode (@var{x}=s/e for suppress/treat as error)
8237 @end ifclear
8238
8239 @ifset vms
8240 @item /WARNINGS=NORMAL
8241 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
8242 Normal warnings mode. Warnings are issued but ignored
8243
8244 @item /WARNINGS=SUPPRESS
8245 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
8246 All warning messages are suppressed
8247
8248 @item /WARNINGS=ERROR
8249 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
8250 Warning messages are treated as fatal errors
8251 @end ifset
8252
8253 @item ^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
8254 @cindex @option{^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@code{gnatbind})
8255 Override default wide character encoding for standard Text_IO files.
8256
8257 @item ^-x^/READ_SOURCES=NONE^
8258 @cindex @option{^-x^/READ_SOURCES^} (@code{gnatbind})
8259 Exclude source files (check object consistency only).
8260
8261 @ifset vms
8262 @item /READ_SOURCES=AVAILABLE
8263 @cindex @option{/READ_SOURCES} (@code{gnatbind})
8264 Default mode, in which sources are checked for consistency only if
8265 they are available.
8266 @end ifset
8267
8268 @item ^-y^/ENABLE_LEAP_SECONDS^
8269 @cindex @option{^-y^/ENABLE_LEAP_SECONDS^} (@code{gnatbind})
8270 Enable leap seconds support in @code{Ada.Calendar} and its children.
8271
8272 @item ^-z^/ZERO_MAIN^
8273 @cindex @option{^-z^/ZERO_MAIN^} (@code{gnatbind})
8274 No main subprogram.
8275 @end table
8276
8277 @ifclear vms
8278 @noindent
8279 You may obtain this listing of switches by running @code{gnatbind} with
8280 no arguments.
8281 @end ifclear
8282
8283 @node Consistency-Checking Modes
8284 @subsection Consistency-Checking Modes
8285
8286 @noindent
8287 As described earlier, by default @code{gnatbind} checks
8288 that object files are consistent with one another and are consistent
8289 with any source files it can locate. The following switches control binder
8290 access to sources.
8291
8292 @table @option
8293 @c !sort!
8294 @item ^-s^/READ_SOURCES=ALL^
8295 @cindex @option{^-s^/READ_SOURCES=ALL^} (@code{gnatbind})
8296 Require source files to be present. In this mode, the binder must be
8297 able to locate all source files that are referenced, in order to check
8298 their consistency. In normal mode, if a source file cannot be located it
8299 is simply ignored. If you specify this switch, a missing source
8300 file is an error.
8301
8302 @item ^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
8303 @cindex @option{^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@code{gnatbind})
8304 Override default wide character encoding for standard Text_IO files.
8305 Normally the default wide character encoding method used for standard
8306 [Wide_[Wide_]]Text_IO files is taken from the encoding specified for
8307 the main source input (see description of switch
8308 @option{^-gnatWx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} for the compiler). The
8309 use of this switch for the binder (which has the same set of
8310 possible arguments) overrides this default as specified.
8311
8312 @item ^-x^/READ_SOURCES=NONE^
8313 @cindex @option{^-x^/READ_SOURCES=NONE^} (@code{gnatbind})
8314 Exclude source files. In this mode, the binder only checks that ALI
8315 files are consistent with one another. Source files are not accessed.
8316 The binder runs faster in this mode, and there is still a guarantee that
8317 the resulting program is self-consistent.
8318 If a source file has been edited since it was last compiled, and you
8319 specify this switch, the binder will not detect that the object
8320 file is out of date with respect to the source file. Note that this is the
8321 mode that is automatically used by @command{gnatmake} because in this
8322 case the checking against sources has already been performed by
8323 @command{gnatmake} in the course of compilation (i.e.@: before binding).
8324
8325 @ifset vms
8326 @item /READ_SOURCES=AVAILABLE
8327 @cindex @code{/READ_SOURCES=AVAILABLE} (@code{gnatbind})
8328 This is the default mode in which source files are checked if they are
8329 available, and ignored if they are not available.
8330 @end ifset
8331 @end table
8332
8333 @node Binder Error Message Control
8334 @subsection Binder Error Message Control
8335
8336 @noindent
8337 The following switches provide control over the generation of error
8338 messages from the binder:
8339
8340 @table @option
8341 @c !sort!
8342 @item ^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^
8343 @cindex @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} (@code{gnatbind})
8344 Verbose mode. In the normal mode, brief error messages are generated to
8345 @file{stderr}. If this switch is present, a header is written
8346 to @file{stdout} and any error messages are directed to @file{stdout}.
8347 All that is written to @file{stderr} is a brief summary message.
8348
8349 @item ^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^
8350 @cindex @option{^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^} (@code{gnatbind})
8351 Generate brief error messages to @file{stderr} even if verbose mode is
8352 specified. This is relevant only when used with the
8353 @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} switch.
8354
8355 @ifclear vms
8356 @item -m@var{n}
8357 @cindex @option{-m} (@code{gnatbind})
8358 Limits the number of error messages to @var{n}, a decimal integer in the
8359 range 1-999. The binder terminates immediately if this limit is reached.
8360
8361 @item -M@var{xxx}
8362 @cindex @option{-M} (@code{gnatbind})
8363 Renames the generated main program from @code{main} to @code{xxx}.
8364 This is useful in the case of some cross-building environments, where
8365 the actual main program is separate from the one generated
8366 by @code{gnatbind}.
8367 @end ifclear
8368
8369 @item ^-ws^/WARNINGS=SUPPRESS^
8370 @cindex @option{^-ws^/WARNINGS=SUPPRESS^} (@code{gnatbind})
8371 @cindex Warnings
8372 Suppress all warning messages.
8373
8374 @item ^-we^/WARNINGS=ERROR^
8375 @cindex @option{^-we^/WARNINGS=ERROR^} (@code{gnatbind})
8376 Treat any warning messages as fatal errors.
8377
8378 @ifset vms
8379 @item /WARNINGS=NORMAL
8380 Standard mode with warnings generated, but warnings do not get treated
8381 as errors.
8382 @end ifset
8383
8384 @item ^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^
8385 @cindex @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} (@code{gnatbind})
8386 @cindex Time stamp checks, in binder
8387 @cindex Binder consistency checks
8388 @cindex Consistency checks, in binder
8389 The binder performs a number of consistency checks including:
8390
8391 @itemize @bullet
8392 @item
8393 Check that time stamps of a given source unit are consistent
8394 @item
8395 Check that checksums of a given source unit are consistent
8396 @item
8397 Check that consistent versions of @code{GNAT} were used for compilation
8398 @item
8399 Check consistency of configuration pragmas as required
8400 @end itemize
8401
8402 @noindent
8403 Normally failure of such checks, in accordance with the consistency
8404 requirements of the Ada Reference Manual, causes error messages to be
8405 generated which abort the binder and prevent the output of a binder
8406 file and subsequent link to obtain an executable.
8407
8408 The @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} switch converts these error messages
8409 into warnings, so that
8410 binding and linking can continue to completion even in the presence of such
8411 errors. The result may be a failed link (due to missing symbols), or a
8412 non-functional executable which has undefined semantics.
8413 @emph{This means that
8414 @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} should be used only in unusual situations,
8415 with extreme care.}
8416 @end table
8417
8418 @node Elaboration Control
8419 @subsection Elaboration Control
8420
8421 @noindent
8422 The following switches provide additional control over the elaboration
8423 order. For full details see @ref{Elaboration Order Handling in GNAT}.
8424
8425 @table @option
8426 @item ^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^
8427 @cindex @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} (@code{gnatbind})
8428 Normally the binder attempts to choose an elaboration order that is
8429 likely to minimize the likelihood of an elaboration order error resulting
8430 in raising a @code{Program_Error} exception. This switch reverses the
8431 action of the binder, and requests that it deliberately choose an order
8432 that is likely to maximize the likelihood of an elaboration error.
8433 This is useful in ensuring portability and avoiding dependence on
8434 accidental fortuitous elaboration ordering.
8435
8436 Normally it only makes sense to use the @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^}
8437 switch if dynamic
8438 elaboration checking is used (@option{-gnatE} switch used for compilation).
8439 This is because in the default static elaboration mode, all necessary
8440 @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas are implicitly inserted.
8441 These implicit pragmas are still respected by the binder in
8442 @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} mode, so a
8443 safe elaboration order is assured.
8444 @end table
8445
8446 @node Output Control
8447 @subsection Output Control
8448
8449 @noindent
8450 The following switches allow additional control over the output
8451 generated by the binder.
8452
8453 @table @option
8454 @c !sort!
8455
8456 @item ^-A^/BIND_FILE=ADA^
8457 @cindex @option{^-A^/BIND_FILE=ADA^} (@code{gnatbind})
8458 Generate binder program in Ada (default). The binder program is named
8459 @file{b~@var{mainprog}.adb} by default. This can be changed with
8460 @option{^-o^/OUTPUT^} @code{gnatbind} option.
8461
8462 @item ^-c^/NOOUTPUT^
8463 @cindex @option{^-c^/NOOUTPUT^} (@code{gnatbind})
8464 Check only. Do not generate the binder output file. In this mode the
8465 binder performs all error checks but does not generate an output file.
8466
8467 @item ^-C^/BIND_FILE=C^
8468 @cindex @option{^-C^/BIND_FILE=C^} (@code{gnatbind})
8469 Generate binder program in C. The binder program is named
8470 @file{b_@var{mainprog}.c}.
8471 This can be changed with @option{^-o^/OUTPUT^} @code{gnatbind}
8472 option.
8473
8474 @item ^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^
8475 @cindex @option{^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^} (@code{gnatbind})
8476 Output complete list of elaboration-order dependencies, showing the
8477 reason for each dependency. This output can be rather extensive but may
8478 be useful in diagnosing problems with elaboration order. The output is
8479 written to @file{stdout}.
8480
8481 @item ^-h^/HELP^
8482 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatbind})
8483 Output usage information. The output is written to @file{stdout}.
8484
8485 @item ^-K^/LINKER_OPTION_LIST^
8486 @cindex @option{^-K^/LINKER_OPTION_LIST^} (@code{gnatbind})
8487 Output linker options to @file{stdout}. Includes library search paths,
8488 contents of pragmas Ident and Linker_Options, and libraries added
8489 by @code{gnatbind}.
8490
8491 @item ^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^
8492 @cindex @option{^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^} (@code{gnatbind})
8493 Output chosen elaboration order. The output is written to @file{stdout}.
8494
8495 @item ^-O^/OBJECT_LIST^
8496 @cindex @option{^-O^/OBJECT_LIST^} (@code{gnatbind})
8497 Output full names of all the object files that must be linked to provide
8498 the Ada component of the program. The output is written to @file{stdout}.
8499 This list includes the files explicitly supplied and referenced by the user
8500 as well as implicitly referenced run-time unit files. The latter are
8501 omitted if the corresponding units reside in shared libraries. The
8502 directory names for the run-time units depend on the system configuration.
8503
8504 @item ^-o ^/OUTPUT=^@var{file}
8505 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@code{gnatbind})
8506 Set name of output file to @var{file} instead of the normal
8507 @file{b~@var{mainprog}.adb} default. Note that @var{file} denote the Ada
8508 binder generated body filename. In C mode you would normally give
8509 @var{file} an extension of @file{.c} because it will be a C source program.
8510 Note that if this option is used, then linking must be done manually.
8511 It is not possible to use gnatlink in this case, since it cannot locate
8512 the binder file.
8513
8514 @item ^-r^/RESTRICTION_LIST^
8515 @cindex @option{^-r^/RESTRICTION_LIST^} (@code{gnatbind})
8516 Generate list of @code{pragma Restrictions} that could be applied to
8517 the current unit. This is useful for code audit purposes, and also may
8518 be used to improve code generation in some cases.
8519
8520 @end table
8521
8522 @node Binding with Non-Ada Main Programs
8523 @subsection Binding with Non-Ada Main Programs
8524
8525 @noindent
8526 In our description so far we have assumed that the main
8527 program is in Ada, and that the task of the binder is to generate a
8528 corresponding function @code{main} that invokes this Ada main
8529 program. GNAT also supports the building of executable programs where
8530 the main program is not in Ada, but some of the called routines are
8531 written in Ada and compiled using GNAT (@pxref{Mixed Language Programming}).
8532 The following switch is used in this situation:
8533
8534 @table @option
8535 @item ^-n^/NOMAIN^
8536 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@code{gnatbind})
8537 No main program. The main program is not in Ada.
8538 @end table
8539
8540 @noindent
8541 In this case, most of the functions of the binder are still required,
8542 but instead of generating a main program, the binder generates a file
8543 containing the following callable routines:
8544
8545 @table @code
8546 @item adainit
8547 @findex adainit
8548 You must call this routine to initialize the Ada part of the program by
8549 calling the necessary elaboration routines. A call to @code{adainit} is
8550 required before the first call to an Ada subprogram.
8551
8552 Note that it is assumed that the basic execution environment must be setup
8553 to be appropriate for Ada execution at the point where the first Ada
8554 subprogram is called. In particular, if the Ada code will do any
8555 floating-point operations, then the FPU must be setup in an appropriate
8556 manner. For the case of the x86, for example, full precision mode is
8557 required. The procedure GNAT.Float_Control.Reset may be used to ensure
8558 that the FPU is in the right state.
8559
8560 @item adafinal
8561 @findex adafinal
8562 You must call this routine to perform any library-level finalization
8563 required by the Ada subprograms. A call to @code{adafinal} is required
8564 after the last call to an Ada subprogram, and before the program
8565 terminates.
8566 @end table
8567
8568 @noindent
8569 If the @option{^-n^/NOMAIN^} switch
8570 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@command{gnatbind})
8571 @cindex Binder, multiple input files
8572 is given, more than one ALI file may appear on
8573 the command line for @code{gnatbind}. The normal @dfn{closure}
8574 calculation is performed for each of the specified units. Calculating
8575 the closure means finding out the set of units involved by tracing
8576 @code{with} references. The reason it is necessary to be able to
8577 specify more than one ALI file is that a given program may invoke two or
8578 more quite separate groups of Ada units.
8579
8580 The binder takes the name of its output file from the last specified ALI
8581 file, unless overridden by the use of the @option{^-o file^/OUTPUT=file^}.
8582 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@command{gnatbind})
8583 The output is an Ada unit in source form that can
8584 be compiled with GNAT unless the -C switch is used in which case the
8585 output is a C source file, which must be compiled using the C compiler.
8586 This compilation occurs automatically as part of the @command{gnatlink}
8587 processing.
8588
8589 Currently the GNAT run time requires a FPU using 80 bits mode
8590 precision. Under targets where this is not the default it is required to
8591 call GNAT.Float_Control.Reset before using floating point numbers (this
8592 include float computation, float input and output) in the Ada code. A
8593 side effect is that this could be the wrong mode for the foreign code
8594 where floating point computation could be broken after this call.
8595
8596 @node Binding Programs with No Main Subprogram
8597 @subsection Binding Programs with No Main Subprogram
8598
8599 @noindent
8600 It is possible to have an Ada program which does not have a main
8601 subprogram. This program will call the elaboration routines of all the
8602 packages, then the finalization routines.
8603
8604 The following switch is used to bind programs organized in this manner:
8605
8606 @table @option
8607 @item ^-z^/ZERO_MAIN^
8608 @cindex @option{^-z^/ZERO_MAIN^} (@code{gnatbind})
8609 Normally the binder checks that the unit name given on the command line
8610 corresponds to a suitable main subprogram. When this switch is used,
8611 a list of ALI files can be given, and the execution of the program
8612 consists of elaboration of these units in an appropriate order. Note
8613 that the default wide character encoding method for standard Text_IO
8614 files is always set to Brackets if this switch is set (you can use
8615 the binder switch
8616 @option{^-Wx^WIDE_CHARACTER_ENCODING^} to override this default).
8617 @end table
8618
8619 @node Command-Line Access
8620 @section Command-Line Access
8621
8622 @noindent
8623 The package @code{Ada.Command_Line} provides access to the command-line
8624 arguments and program name. In order for this interface to operate
8625 correctly, the two variables
8626
8627 @smallexample
8628 @group
8629 int gnat_argc;
8630 char **gnat_argv;
8631 @end group
8632 @end smallexample
8633
8634 @noindent
8635 @findex gnat_argv
8636 @findex gnat_argc
8637 are declared in one of the GNAT library routines. These variables must
8638 be set from the actual @code{argc} and @code{argv} values passed to the
8639 main program. With no @option{^n^/NOMAIN^} present, @code{gnatbind}
8640 generates the C main program to automatically set these variables.
8641 If the @option{^n^/NOMAIN^} switch is used, there is no automatic way to
8642 set these variables. If they are not set, the procedures in
8643 @code{Ada.Command_Line} will not be available, and any attempt to use
8644 them will raise @code{Constraint_Error}. If command line access is
8645 required, your main program must set @code{gnat_argc} and
8646 @code{gnat_argv} from the @code{argc} and @code{argv} values passed to
8647 it.
8648
8649 @node Search Paths for gnatbind
8650 @section Search Paths for @code{gnatbind}
8651
8652 @noindent
8653 The binder takes the name of an ALI file as its argument and needs to
8654 locate source files as well as other ALI files to verify object consistency.
8655
8656 For source files, it follows exactly the same search rules as @command{gcc}
8657 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}). For ALI files the
8658 directories searched are:
8659
8660 @enumerate
8661 @item
8662 The directory containing the ALI file named in the command line, unless
8663 the switch @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} is specified.
8664
8665 @item
8666 All directories specified by @option{^-I^/SEARCH^}
8667 switches on the @code{gnatbind}
8668 command line, in the order given.
8669
8670 @item
8671 @findex ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
8672 Each of the directories listed in the text file whose name is given
8673 by the @env{ADA_PRJ_OBJECTS_FILE} ^environment variable^logical name^.
8674
8675 @noindent
8676 @env{ADA_PRJ_OBJECTS_FILE} is normally set by gnatmake or by the ^gnat^GNAT^
8677 driver when project files are used. It should not normally be set
8678 by other means.
8679
8680 @item
8681 @findex ADA_OBJECTS_PATH
8682 Each of the directories listed in the value of the
8683 @env{ADA_OBJECTS_PATH} ^environment variable^logical name^.
8684 @ifset unw
8685 Construct this value
8686 exactly as the @env{PATH} environment variable: a list of directory
8687 names separated by colons (semicolons when working with the NT version
8688 of GNAT).
8689 @end ifset
8690 @ifset vms
8691 Normally, define this value as a logical name containing a comma separated
8692 list of directory names.
8693
8694 This variable can also be defined by means of an environment string
8695 (an argument to the HP C exec* set of functions).
8696
8697 Logical Name:
8698 @smallexample
8699 DEFINE ANOTHER_PATH FOO:[BAG]
8700 DEFINE ADA_OBJECTS_PATH ANOTHER_PATH,FOO:[BAM],FOO:[BAR]
8701 @end smallexample
8702
8703 By default, the path includes GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.DECLIB]
8704 first, followed by the standard Ada
8705 libraries in GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.ADALIB].
8706 If this is not redefined, the user will obtain the HP Ada 83 IO packages
8707 (Text_IO, Sequential_IO, etc)
8708 instead of the standard Ada packages. Thus, in order to get the standard Ada
8709 packages by default, ADA_OBJECTS_PATH must be redefined.
8710 @end ifset
8711
8712 @item
8713 The content of the @file{ada_object_path} file which is part of the GNAT
8714 installation tree and is used to store standard libraries such as the
8715 GNAT Run Time Library (RTL) unless the switch @option{-nostdlib} is
8716 specified.
8717 @ifclear vms
8718 @ref{Installing a library}
8719 @end ifclear
8720 @end enumerate
8721
8722 @noindent
8723 In the binder the switch @option{^-I^/SEARCH^}
8724 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatbind})
8725 is used to specify both source and
8726 library file paths. Use @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
8727 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatbind})
8728 instead if you want to specify
8729 source paths only, and @option{^-aO^/LIBRARY_SEARCH^}
8730 @cindex @option{^-aO^/LIBRARY_SEARCH^} (@command{gnatbind})
8731 if you want to specify library paths
8732 only. This means that for the binder
8733 @option{^-I^/SEARCH=^}@var{dir} is equivalent to
8734 @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH=^}@var{dir}
8735 @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^}@var{dir}.
8736 The binder generates the bind file (a C language source file) in the
8737 current working directory.
8738
8739 @findex Ada
8740 @findex System
8741 @findex Interfaces
8742 @findex GNAT
8743 The packages @code{Ada}, @code{System}, and @code{Interfaces} and their
8744 children make up the GNAT Run-Time Library, together with the package
8745 GNAT and its children, which contain a set of useful additional
8746 library functions provided by GNAT. The sources for these units are
8747 needed by the compiler and are kept together in one directory. The ALI
8748 files and object files generated by compiling the RTL are needed by the
8749 binder and the linker and are kept together in one directory, typically
8750 different from the directory containing the sources. In a normal
8751 installation, you need not specify these directory names when compiling
8752 or binding. Either the environment variables or the built-in defaults
8753 cause these files to be found.
8754
8755 Besides simplifying access to the RTL, a major use of search paths is
8756 in compiling sources from multiple directories. This can make
8757 development environments much more flexible.
8758
8759 @node Examples of gnatbind Usage
8760 @section Examples of @code{gnatbind} Usage
8761
8762 @noindent
8763 This section contains a number of examples of using the GNAT binding
8764 utility @code{gnatbind}.
8765
8766 @table @code
8767 @item gnatbind hello
8768 The main program @code{Hello} (source program in @file{hello.adb}) is
8769 bound using the standard switch settings. The generated main program is
8770 @file{b~hello.adb}. This is the normal, default use of the binder.
8771
8772 @ifclear vms
8773 @item gnatbind hello -o mainprog.adb
8774 @end ifclear
8775 @ifset vms
8776 @item gnatbind HELLO.ALI /OUTPUT=Mainprog.ADB
8777 @end ifset
8778 The main program @code{Hello} (source program in @file{hello.adb}) is
8779 bound using the standard switch settings. The generated main program is
8780 @file{mainprog.adb} with the associated spec in
8781 @file{mainprog.ads}. Note that you must specify the body here not the
8782 spec, in the case where the output is in Ada. Note that if this option
8783 is used, then linking must be done manually, since gnatlink will not
8784 be able to find the generated file.
8785
8786 @ifclear vms
8787 @item gnatbind main -C -o mainprog.c -x
8788 @end ifclear
8789 @ifset vms
8790 @item gnatbind MAIN.ALI /BIND_FILE=C /OUTPUT=Mainprog.C /READ_SOURCES=NONE
8791 @end ifset
8792 The main program @code{Main} (source program in
8793 @file{main.adb}) is bound, excluding source files from the
8794 consistency checking, generating
8795 the file @file{mainprog.c}.
8796
8797 @ifclear vms
8798 @item gnatbind -x main_program -C -o mainprog.c
8799 This command is exactly the same as the previous example. Switches may
8800 appear anywhere in the command line, and single letter switches may be
8801 combined into a single switch.
8802 @end ifclear
8803
8804 @ifclear vms
8805 @item gnatbind -n math dbase -C -o ada-control.c
8806 @end ifclear
8807 @ifset vms
8808 @item gnatbind /NOMAIN math dbase /BIND_FILE=C /OUTPUT=ada-control.c
8809 @end ifset
8810 The main program is in a language other than Ada, but calls to
8811 subprograms in packages @code{Math} and @code{Dbase} appear. This call
8812 to @code{gnatbind} generates the file @file{ada-control.c} containing
8813 the @code{adainit} and @code{adafinal} routines to be called before and
8814 after accessing the Ada units.
8815 @end table
8816
8817 @c ------------------------------------
8818 @node Linking Using gnatlink
8819 @chapter Linking Using @command{gnatlink}
8820 @c ------------------------------------
8821 @findex gnatlink
8822
8823 @noindent
8824 This chapter discusses @command{gnatlink}, a tool that links
8825 an Ada program and builds an executable file. This utility
8826 invokes the system linker ^(via the @command{gcc} command)^^
8827 with a correct list of object files and library references.
8828 @command{gnatlink} automatically determines the list of files and
8829 references for the Ada part of a program. It uses the binder file
8830 generated by the @command{gnatbind} to determine this list.
8831
8832 Note: to invoke @code{gnatlink} with a project file, use the @code{gnat}
8833 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
8834
8835 @menu
8836 * Running gnatlink::
8837 * Switches for gnatlink::
8838 @end menu
8839
8840 @node Running gnatlink
8841 @section Running @command{gnatlink}
8842
8843 @noindent
8844 The form of the @command{gnatlink} command is
8845
8846 @smallexample
8847 $ gnatlink @ovar{switches} @var{mainprog}@r{[}.ali@r{]}
8848            @ovar{non-Ada objects} @ovar{linker options}
8849 @end smallexample
8850
8851 @noindent
8852 The arguments of @command{gnatlink} (switches, main @file{ALI} file,
8853 non-Ada objects
8854 or linker options) may be in any order, provided that no non-Ada object may
8855 be mistaken for a main @file{ALI} file.
8856 Any file name @file{F} without the @file{.ali}
8857 extension will be taken as the main @file{ALI} file if a file exists
8858 whose name is the concatenation of @file{F} and @file{.ali}.
8859
8860 @noindent
8861 @file{@var{mainprog}.ali} references the ALI file of the main program.
8862 The @file{.ali} extension of this file can be omitted. From this
8863 reference, @command{gnatlink} locates the corresponding binder file
8864 @file{b~@var{mainprog}.adb} and, using the information in this file along
8865 with the list of non-Ada objects and linker options, constructs a
8866 linker command file to create the executable.
8867
8868 The arguments other than the @command{gnatlink} switches and the main
8869 @file{ALI} file are passed to the linker uninterpreted.
8870 They typically include the names of
8871 object files for units written in other languages than Ada and any library
8872 references required to resolve references in any of these foreign language
8873 units, or in @code{Import} pragmas in any Ada units.
8874
8875 @var{linker options} is an optional list of linker specific
8876 switches.
8877 The default linker called by gnatlink is @command{gcc} which in
8878 turn calls the appropriate system linker.
8879 Standard options for the linker such as @option{-lmy_lib} or
8880 @option{-Ldir} can be added as is.
8881 For options that are not recognized by
8882 @command{gcc} as linker options, use the @command{gcc} switches
8883 @option{-Xlinker} or @option{-Wl,}.
8884 Refer to the GCC documentation for
8885 details. Here is an example showing how to generate a linker map:
8886
8887 @smallexample
8888 $ ^gnatlink my_prog -Wl,-Map,MAPFILE^GNAT LINK my_prog.ali /MAP^
8889 @end smallexample
8890
8891 Using @var{linker options} it is possible to set the program stack and
8892 heap size.
8893 @ifset unw
8894 See @ref{Setting Stack Size from gnatlink} and
8895 @ref{Setting Heap Size from gnatlink}.
8896 @end ifset
8897
8898 @command{gnatlink} determines the list of objects required by the Ada
8899 program and prepends them to the list of objects passed to the linker.
8900 @command{gnatlink} also gathers any arguments set by the use of
8901 @code{pragma Linker_Options} and adds them to the list of arguments
8902 presented to the linker.
8903
8904 @ifset vms
8905 @command{gnatlink} accepts the following types of extra files on the command
8906 line: objects (@file{.OBJ}), libraries (@file{.OLB}), sharable images
8907 (@file{.EXE}), and options files (@file{.OPT}). These are recognized and
8908 handled according to their extension.
8909 @end ifset
8910
8911 @node Switches for gnatlink
8912 @section Switches for @command{gnatlink}
8913
8914 @noindent
8915 The following switches are available with the @command{gnatlink} utility:
8916
8917 @table @option
8918 @c !sort!
8919
8920 @item --version
8921 @cindex @option{--version} @command{gnatlink}
8922 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
8923
8924 @item --help
8925 @cindex @option{--help} @command{gnatlink}
8926 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
8927 all other options.
8928
8929 @item ^-A^/BIND_FILE=ADA^
8930 @cindex @option{^-A^/BIND_FILE=ADA^} (@command{gnatlink})
8931 The binder has generated code in Ada. This is the default.
8932
8933 @item ^-C^/BIND_FILE=C^
8934 @cindex @option{^-C^/BIND_FILE=C^} (@command{gnatlink})
8935 If instead of generating a file in Ada, the binder has generated one in
8936 C, then the linker needs to know about it. Use this switch to signal
8937 to @command{gnatlink} that the binder has generated C code rather than
8938 Ada code.
8939
8940 @item ^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^
8941 @cindex Command line length
8942 @cindex @option{^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^} (@command{gnatlink})
8943 On some targets, the command line length is limited, and @command{gnatlink}
8944 will generate a separate file for the linker if the list of object files
8945 is too long.
8946 The @option{^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^} switch forces this file
8947 to be generated even if
8948 the limit is not exceeded. This is useful in some cases to deal with
8949 special situations where the command line length is exceeded.
8950
8951 @item ^-g^/DEBUG^
8952 @cindex Debugging information, including
8953 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gnatlink})
8954 The option to include debugging information causes the Ada bind file (in
8955 other words, @file{b~@var{mainprog}.adb}) to be compiled with
8956 @option{^-g^/DEBUG^}.
8957 In addition, the binder does not delete the @file{b~@var{mainprog}.adb},
8958 @file{b~@var{mainprog}.o} and @file{b~@var{mainprog}.ali} files.
8959 Without @option{^-g^/DEBUG^}, the binder removes these files by
8960 default. The same procedure apply if a C bind file was generated using
8961 @option{^-C^/BIND_FILE=C^} @code{gnatbind} option, in this case the filenames
8962 are @file{b_@var{mainprog}.c} and @file{b_@var{mainprog}.o}.
8963
8964 @item ^-n^/NOCOMPILE^
8965 @cindex @option{^-n^/NOCOMPILE^} (@command{gnatlink})
8966 Do not compile the file generated by the binder. This may be used when
8967 a link is rerun with different options, but there is no need to recompile
8968 the binder file.
8969
8970 @item ^-v^/VERBOSE^
8971 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatlink})
8972 Causes additional information to be output, including a full list of the
8973 included object files. This switch option is most useful when you want
8974 to see what set of object files are being used in the link step.
8975
8976 @item ^-v -v^/VERBOSE/VERBOSE^
8977 @cindex @option{^-v -v^/VERBOSE/VERBOSE^} (@command{gnatlink})
8978 Very verbose mode. Requests that the compiler operate in verbose mode when
8979 it compiles the binder file, and that the system linker run in verbose mode.
8980
8981 @item ^-o ^/EXECUTABLE=^@var{exec-name}
8982 @cindex @option{^-o^/EXECUTABLE^} (@command{gnatlink})
8983 @var{exec-name} specifies an alternate name for the generated
8984 executable program. If this switch is omitted, the executable has the same
8985 name as the main unit. For example, @code{gnatlink try.ali} creates
8986 an executable called @file{^try^TRY.EXE^}.
8987
8988 @ifclear vms
8989 @item -b @var{target}
8990 @cindex @option{-b} (@command{gnatlink})
8991 Compile your program to run on @var{target}, which is the name of a
8992 system configuration. You must have a GNAT cross-compiler built if
8993 @var{target} is not the same as your host system.
8994
8995 @item -B@var{dir}
8996 @cindex @option{-B} (@command{gnatlink})
8997 Load compiler executables (for example, @code{gnat1}, the Ada compiler)
8998 from @var{dir} instead of the default location. Only use this switch
8999 when multiple versions of the GNAT compiler are available.
9000 @xref{Directory Options,,, gcc, The GNU Compiler Collection},
9001 for further details. You would normally use the @option{-b} or
9002 @option{-V} switch instead.
9003
9004 @item --GCC=@var{compiler_name}
9005 @cindex @option{--GCC=compiler_name} (@command{gnatlink})
9006 Program used for compiling the binder file. The default is
9007 @command{gcc}. You need to use quotes around @var{compiler_name} if
9008 @code{compiler_name} contains spaces or other separator characters.
9009 As an example @option{--GCC="foo -x -y"} will instruct @command{gnatlink} to
9010 use @code{foo -x -y} as your compiler. Note that switch @option{-c} is always
9011 inserted after your command name. Thus in the above example the compiler
9012 command that will be used by @command{gnatlink} will be @code{foo -c -x -y}.
9013 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
9014 itself must not include any embedded spaces. If the compiler executable is
9015 different from the default one (gcc or <prefix>-gcc), then the back-end
9016 switches in the ALI file are not used to compile the binder generated source.
9017 For example, this is the case with @option{--GCC="foo -x -y"}. But the back end
9018 switches will be used for @option{--GCC="gcc -gnatv"}. If several
9019 @option{--GCC=compiler_name} are used, only the last @var{compiler_name}
9020 is taken into account. However, all the additional switches are also taken
9021 into account. Thus,
9022 @option{--GCC="foo -x -y" --GCC="bar -z -t"} is equivalent to
9023 @option{--GCC="bar -x -y -z -t"}.
9024
9025 @item --LINK=@var{name}
9026 @cindex @option{--LINK=} (@command{gnatlink})
9027 @var{name} is the name of the linker to be invoked. This is especially
9028 useful in mixed language programs since languages such as C++ require
9029 their own linker to be used. When this switch is omitted, the default
9030 name for the linker is @command{gcc}. When this switch is used, the
9031 specified linker is called instead of @command{gcc} with exactly the same
9032 parameters that would have been passed to @command{gcc} so if the desired
9033 linker requires different parameters it is necessary to use a wrapper
9034 script that massages the parameters before invoking the real linker. It
9035 may be useful to control the exact invocation by using the verbose
9036 switch.
9037
9038 @end ifclear
9039
9040 @ifset vms
9041 @item /DEBUG=TRACEBACK
9042 @cindex @code{/DEBUG=TRACEBACK} (@command{gnatlink})
9043 This qualifier causes sufficient information to be included in the
9044 executable file to allow a traceback, but does not include the full
9045 symbol information needed by the debugger.
9046
9047 @item /IDENTIFICATION="<string>"
9048 @code{"<string>"} specifies the string to be stored in the image file
9049 identification field in the image header.
9050 It overrides any pragma @code{Ident} specified string.
9051
9052 @item /NOINHIBIT-EXEC
9053 Generate the executable file even if there are linker warnings.
9054
9055 @item /NOSTART_FILES
9056 Don't link in the object file containing the ``main'' transfer address.
9057 Used when linking with a foreign language main program compiled with an
9058 HP compiler.
9059
9060 @item /STATIC
9061 Prefer linking with object libraries over sharable images, even without
9062 /DEBUG.
9063 @end ifset
9064
9065 @end table
9066
9067 @node The GNAT Make Program gnatmake
9068 @chapter The GNAT Make Program @command{gnatmake}
9069 @findex gnatmake
9070
9071 @menu
9072 * Running gnatmake::
9073 * Switches for gnatmake::
9074 * Mode Switches for gnatmake::
9075 * Notes on the Command Line::
9076 * How gnatmake Works::
9077 * Examples of gnatmake Usage::
9078 @end menu
9079 @noindent
9080 A typical development cycle when working on an Ada program consists of
9081 the following steps:
9082
9083 @enumerate
9084 @item
9085 Edit some sources to fix bugs.
9086
9087 @item
9088 Add enhancements.
9089
9090 @item
9091 Compile all sources affected.
9092
9093 @item
9094 Rebind and relink.
9095
9096 @item
9097 Test.
9098 @end enumerate
9099
9100 @noindent
9101 The third step can be tricky, because not only do the modified files
9102 @cindex Dependency rules
9103 have to be compiled, but any files depending on these files must also be
9104 recompiled. The dependency rules in Ada can be quite complex, especially
9105 in the presence of overloading, @code{use} clauses, generics and inlined
9106 subprograms.
9107
9108 @command{gnatmake} automatically takes care of the third and fourth steps
9109 of this process. It determines which sources need to be compiled,
9110 compiles them, and binds and links the resulting object files.
9111
9112 Unlike some other Ada make programs, the dependencies are always
9113 accurately recomputed from the new sources. The source based approach of
9114 the GNAT compilation model makes this possible. This means that if
9115 changes to the source program cause corresponding changes in
9116 dependencies, they will always be tracked exactly correctly by
9117 @command{gnatmake}.
9118
9119 @node Running gnatmake
9120 @section Running @command{gnatmake}
9121
9122 @noindent
9123 The usual form of the @command{gnatmake} command is
9124
9125 @smallexample
9126 $ gnatmake @ovar{switches} @var{file_name}
9127       @ovar{file_names} @ovar{mode_switches}
9128 @end smallexample
9129
9130 @noindent
9131 The only required argument is one @var{file_name}, which specifies
9132 a compilation unit that is a main program. Several @var{file_names} can be
9133 specified: this will result in several executables being built.
9134 If @code{switches} are present, they can be placed before the first
9135 @var{file_name}, between @var{file_names} or after the last @var{file_name}.
9136 If @var{mode_switches} are present, they must always be placed after
9137 the last @var{file_name} and all @code{switches}.
9138
9139 If you are using standard file extensions (@file{.adb} and @file{.ads}), then the
9140 extension may be omitted from the @var{file_name} arguments. However, if
9141 you are using non-standard extensions, then it is required that the
9142 extension be given. A relative or absolute directory path can be
9143 specified in a @var{file_name}, in which case, the input source file will
9144 be searched for in the specified directory only. Otherwise, the input
9145 source file will first be searched in the directory where
9146 @command{gnatmake} was invoked and if it is not found, it will be search on
9147 the source path of the compiler as described in
9148 @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}.
9149
9150 All @command{gnatmake} output (except when you specify
9151 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}) is to
9152 @file{stderr}. The output produced by the
9153 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^} switch is send to
9154 @file{stdout}.
9155
9156 @node Switches for gnatmake
9157 @section Switches for @command{gnatmake}
9158
9159 @noindent
9160 You may specify any of the following switches to @command{gnatmake}:
9161
9162 @table @option
9163 @c !sort!
9164
9165 @item --version
9166 @cindex @option{--version} @command{gnatmake}
9167 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
9168
9169 @item --help
9170 @cindex @option{--help} @command{gnatmake}
9171 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
9172 all other options.
9173
9174 @ifclear vms
9175 @item --GCC=@var{compiler_name}
9176 @cindex @option{--GCC=compiler_name} (@command{gnatmake})
9177 Program used for compiling. The default is `@command{gcc}'. You need to use
9178 quotes around @var{compiler_name} if @code{compiler_name} contains
9179 spaces or other separator characters. As an example @option{--GCC="foo -x
9180 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{foo -x -y} as your
9181 compiler. A limitation of this syntax is that the name and path name of
9182 the executable itself must not include any embedded spaces. Note that
9183 switch @option{-c} is always inserted after your command name. Thus in the
9184 above example the compiler command that will be used by @command{gnatmake}
9185 will be @code{foo -c -x -y}. If several @option{--GCC=compiler_name} are
9186 used, only the last @var{compiler_name} is taken into account. However,
9187 all the additional switches are also taken into account. Thus,
9188 @option{--GCC="foo -x -y" --GCC="bar -z -t"} is equivalent to
9189 @option{--GCC="bar -x -y -z -t"}.
9190
9191 @item --GNATBIND=@var{binder_name}
9192 @cindex @option{--GNATBIND=binder_name} (@command{gnatmake})
9193 Program used for binding. The default is `@code{gnatbind}'. You need to
9194 use quotes around @var{binder_name} if @var{binder_name} contains spaces
9195 or other separator characters. As an example @option{--GNATBIND="bar -x
9196 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{bar -x -y} as your
9197 binder. Binder switches that are normally appended by @command{gnatmake}
9198 to `@code{gnatbind}' are now appended to the end of @code{bar -x -y}.
9199 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
9200 itself must not include any embedded spaces.
9201
9202 @item --GNATLINK=@var{linker_name}
9203 @cindex @option{--GNATLINK=linker_name} (@command{gnatmake})
9204 Program used for linking. The default is `@command{gnatlink}'. You need to
9205 use quotes around @var{linker_name} if @var{linker_name} contains spaces
9206 or other separator characters. As an example @option{--GNATLINK="lan -x
9207 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{lan -x -y} as your
9208 linker. Linker switches that are normally appended by @command{gnatmake} to
9209 `@command{gnatlink}' are now appended to the end of @code{lan -x -y}.
9210 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
9211 itself must not include any embedded spaces.
9212
9213 @end ifclear
9214
9215 @item ^-a^/ALL_FILES^
9216 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatmake})
9217 Consider all files in the make process, even the GNAT internal system
9218 files (for example, the predefined Ada library files), as well as any
9219 locked files. Locked files are files whose ALI file is write-protected.
9220 By default,
9221 @command{gnatmake} does not check these files,
9222 because the assumption is that the GNAT internal files are properly up
9223 to date, and also that any write protected ALI files have been properly
9224 installed. Note that if there is an installation problem, such that one
9225 of these files is not up to date, it will be properly caught by the
9226 binder.
9227 You may have to specify this switch if you are working on GNAT
9228 itself. The switch @option{^-a^/ALL_FILES^} is also useful
9229 in conjunction with @option{^-f^/FORCE_COMPILE^}
9230 if you need to recompile an entire application,
9231 including run-time files, using special configuration pragmas,
9232 such as a @code{Normalize_Scalars} pragma.
9233
9234 By default
9235 @code{gnatmake ^-a^/ALL_FILES^} compiles all GNAT
9236 internal files with
9237 @ifclear vms
9238 @code{gcc -c -gnatpg} rather than @code{gcc -c}.
9239 @end ifclear
9240 @ifset vms
9241 the @code{/CHECKS=SUPPRESS_ALL /STYLE_CHECKS=GNAT} switch.
9242 @end ifset
9243
9244 @item ^-b^/ACTIONS=BIND^
9245 @cindex @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} (@command{gnatmake})
9246 Bind only. Can be combined with @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^} to do
9247 compilation and binding, but no link.
9248 Can be combined with @option{^-l^/ACTIONS=LINK^}
9249 to do binding and linking. When not combined with
9250 @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^}
9251 all the units in the closure of the main program must have been previously
9252 compiled and must be up to date. The root unit specified by @var{file_name}
9253 may be given without extension, with the source extension or, if no GNAT
9254 Project File is specified, with the ALI file extension.
9255
9256 @item ^-c^/ACTIONS=COMPILE^
9257 @cindex @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^} (@command{gnatmake})
9258 Compile only. Do not perform binding, except when @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}
9259 is also specified. Do not perform linking, except if both
9260 @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} and
9261 @option{^-l^/ACTIONS=LINK^} are also specified.
9262 If the root unit specified by @var{file_name} is not a main unit, this is the
9263 default. Otherwise @command{gnatmake} will attempt binding and linking
9264 unless all objects are up to date and the executable is more recent than
9265 the objects.
9266
9267 @item ^-C^/MAPPING^
9268 @cindex @option{^-C^/MAPPING^} (@command{gnatmake})
9269 Use a temporary mapping file. A mapping file is a way to communicate to the
9270 compiler two mappings: from unit names to file names (without any directory
9271 information) and from file names to path names (with full directory
9272 information). These mappings are used by the compiler to short-circuit the path
9273 search. When @command{gnatmake} is invoked with this switch, it will create
9274 a temporary mapping file, initially populated by the project manager,
9275 if @option{^-P^/PROJECT_FILE^} is used, otherwise initially empty.
9276 Each invocation of the compiler will add the newly accessed sources to the
9277 mapping file. This will improve the source search during the next invocation
9278 of the compiler.
9279
9280 @item ^-C=^/USE_MAPPING_FILE=^@var{file}
9281 @cindex @option{^-C=^/USE_MAPPING^} (@command{gnatmake})
9282 Use a specific mapping file. The file, specified as a path name (absolute or
9283 relative) by this switch, should already exist, otherwise the switch is
9284 ineffective. The specified mapping file will be communicated to the compiler.
9285 This switch is not compatible with a project file
9286 (^-P^/PROJECT_FILE=^@var{file}) or with multiple compiling processes
9287 (^-j^/PROCESSES=^nnn, when nnn is greater than 1).
9288
9289 @item ^-d^/DISPLAY_PROGRESS^
9290 @cindex @option{^-d^/DISPLAY_PROGRESS^} (@command{gnatmake})
9291 Display progress for each source, up to date or not, as a single line
9292
9293 @smallexample
9294 completed x out of y (zz%)
9295 @end smallexample
9296
9297 If the file needs to be compiled this is displayed after the invocation of
9298 the compiler. These lines are displayed even in quiet output mode.
9299
9300 @item ^-D ^/DIRECTORY_OBJECTS=^@var{dir}
9301 @cindex @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} (@command{gnatmake})
9302 Put all object files and ALI file in directory @var{dir}.
9303 If the @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} switch is not used, all object files
9304 and ALI files go in the current working directory.
9305
9306 This switch cannot be used when using a project file.
9307
9308 @ifclear vms
9309 @item -eL
9310 @cindex @option{-eL} (@command{gnatmake})
9311 Follow all symbolic links when processing project files.
9312 @end ifclear
9313
9314 @item ^-eS^/STANDARD_OUTPUT_FOR_COMMANDS^
9315 @cindex @option{^-eS^/STANDARD_OUTPUT_FOR_COMMANDS^} (@command{gnatmake})
9316 Output the commands for the compiler, the binder and the linker
9317 on ^standard output^SYS$OUTPUT^,
9318 instead of ^standard error^SYS$ERROR^.
9319
9320 @item ^-f^/FORCE_COMPILE^
9321 @cindex @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} (@command{gnatmake})
9322 Force recompilations. Recompile all sources, even though some object
9323 files may be up to date, but don't recompile predefined or GNAT internal
9324 files or locked files (files with a write-protected ALI file),
9325 unless the @option{^-a^/ALL_FILES^} switch is also specified.
9326
9327 @item ^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^
9328 @cindex @option{^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^} (@command{gnatmake})
9329 When using project files, if some errors or warnings are detected during
9330 parsing and verbose mode is not in effect (no use of switch
9331 ^-v^/VERBOSE^), then error lines start with the full path name of the project
9332 file, rather than its simple file name.
9333
9334 @item ^-g^/DEBUG^
9335 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gnatmake})
9336 Enable debugging. This switch is simply passed to the compiler and to the
9337 linker.
9338
9339 @item ^-i^/IN_PLACE^
9340 @cindex @option{^-i^/IN_PLACE^} (@command{gnatmake})
9341 In normal mode, @command{gnatmake} compiles all object files and ALI files
9342 into the current directory. If the @option{^-i^/IN_PLACE^} switch is used,
9343 then instead object files and ALI files that already exist are overwritten
9344 in place. This means that once a large project is organized into separate
9345 directories in the desired manner, then @command{gnatmake} will automatically
9346 maintain and update this organization. If no ALI files are found on the
9347 Ada object path (@ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}),
9348 the new object and ALI files are created in the
9349 directory containing the source being compiled. If another organization
9350 is desired, where objects and sources are kept in different directories,
9351 a useful technique is to create dummy ALI files in the desired directories.
9352 When detecting such a dummy file, @command{gnatmake} will be forced to
9353 recompile the corresponding source file, and it will be put the resulting
9354 object and ALI files in the directory where it found the dummy file.
9355
9356 @item ^-j^/PROCESSES=^@var{n}
9357 @cindex @option{^-j^/PROCESSES^} (@command{gnatmake})
9358 @cindex Parallel make
9359 Use @var{n} processes to carry out the (re)compilations. On a
9360 multiprocessor machine compilations will occur in parallel. In the
9361 event of compilation errors, messages from various compilations might
9362 get interspersed (but @command{gnatmake} will give you the full ordered
9363 list of failing compiles at the end). If this is problematic, rerun
9364 the make process with n set to 1 to get a clean list of messages.
9365
9366 @item ^-k^/CONTINUE_ON_ERROR^
9367 @cindex @option{^-k^/CONTINUE_ON_ERROR^} (@command{gnatmake})
9368 Keep going. Continue as much as possible after a compilation error. To
9369 ease the programmer's task in case of compilation errors, the list of
9370 sources for which the compile fails is given when @command{gnatmake}
9371 terminates.
9372
9373 If @command{gnatmake} is invoked with several @file{file_names} and with this
9374 switch, if there are compilation errors when building an executable,
9375 @command{gnatmake} will not attempt to build the following executables.
9376
9377 @item ^-l^/ACTIONS=LINK^
9378 @cindex @option{^-l^/ACTIONS=LINK^} (@command{gnatmake})
9379 Link only. Can be combined with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} to binding
9380 and linking. Linking will not be performed if combined with
9381 @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^}
9382 but not with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}.
9383 When not combined with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}
9384 all the units in the closure of the main program must have been previously
9385 compiled and must be up to date, and the main program needs to have been bound.
9386 The root unit specified by @var{file_name}
9387 may be given without extension, with the source extension or, if no GNAT
9388 Project File is specified, with the ALI file extension.
9389
9390 @item ^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^
9391 @cindex @option{^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^} (@command{gnatmake})
9392 Specify that the minimum necessary amount of recompilations
9393 be performed. In this mode @command{gnatmake} ignores time
9394 stamp differences when the only
9395 modifications to a source file consist in adding/removing comments,
9396 empty lines, spaces or tabs. This means that if you have changed the
9397 comments in a source file or have simply reformatted it, using this
9398 switch will tell @command{gnatmake} not to recompile files that depend on it
9399 (provided other sources on which these files depend have undergone no
9400 semantic modifications). Note that the debugging information may be
9401 out of date with respect to the sources if the @option{-m} switch causes
9402 a compilation to be switched, so the use of this switch represents a
9403 trade-off between compilation time and accurate debugging information.
9404
9405 @item ^-M^/DEPENDENCIES_LIST^
9406 @cindex Dependencies, producing list
9407 @cindex @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^} (@command{gnatmake})
9408 Check if all objects are up to date. If they are, output the object
9409 dependences to @file{stdout} in a form that can be directly exploited in
9410 a @file{Makefile}. By default, each source file is prefixed with its
9411 (relative or absolute) directory name. This name is whatever you
9412 specified in the various @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
9413 and @option{^-I^/SEARCH^} switches. If you use
9414 @code{gnatmake ^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}
9415 @option{^-q^/QUIET^}
9416 (see below), only the source file names,
9417 without relative paths, are output. If you just specify the
9418 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}
9419 switch, dependencies of the GNAT internal system files are omitted. This
9420 is typically what you want. If you also specify
9421 the @option{^-a^/ALL_FILES^} switch,
9422 dependencies of the GNAT internal files are also listed. Note that
9423 dependencies of the objects in external Ada libraries (see switch
9424 @option{^-aL^/SKIP_MISSING=^}@var{dir} in the following list)
9425 are never reported.
9426
9427 @item ^-n^/DO_OBJECT_CHECK^
9428 @cindex @option{^-n^/DO_OBJECT_CHECK^} (@command{gnatmake})
9429 Don't compile, bind, or link. Checks if all objects are up to date.
9430 If they are not, the full name of the first file that needs to be
9431 recompiled is printed.
9432 Repeated use of this option, followed by compiling the indicated source
9433 file, will eventually result in recompiling all required units.
9434
9435 @item ^-o ^/EXECUTABLE=^@var{exec_name}
9436 @cindex @option{^-o^/EXECUTABLE^} (@command{gnatmake})
9437 Output executable name. The name of the final executable program will be
9438 @var{exec_name}. If the @option{^-o^/EXECUTABLE^} switch is omitted the default
9439 name for the executable will be the name of the input file in appropriate form
9440 for an executable file on the host system.
9441
9442 This switch cannot be used when invoking @command{gnatmake} with several
9443 @file{file_names}.
9444
9445 @item ^-p or --create-missing-dirs^/CREATE_MISSING_DIRS^
9446 @cindex @option{^-p^/CREATE_MISSING_DIRS^} (@command{gnatmake})
9447 When using project files (^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}), create
9448 automatically missing object directories, library directories and exec
9449 directories.
9450
9451 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
9452 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@command{gnatmake})
9453 Use project file @var{project}. Only one such switch can be used.
9454 @xref{gnatmake and Project Files}.
9455
9456 @item ^-q^/QUIET^
9457 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatmake})
9458 Quiet. When this flag is not set, the commands carried out by
9459 @command{gnatmake} are displayed.
9460
9461 @item ^-s^/SWITCH_CHECK/^
9462 @cindex @option{^-s^/SWITCH_CHECK^} (@command{gnatmake})
9463 Recompile if compiler switches have changed since last compilation.
9464 All compiler switches but -I and -o are taken into account in the
9465 following way:
9466 orders between different ``first letter'' switches are ignored, but
9467 orders between same switches are taken into account. For example,
9468 @option{-O -O2} is different than @option{-O2 -O}, but @option{-g -O}
9469 is equivalent to @option{-O -g}.
9470
9471 This switch is recommended when Integrated Preprocessing is used.
9472
9473 @item ^-u^/UNIQUE^
9474 @cindex @option{^-u^/UNIQUE^} (@command{gnatmake})
9475 Unique. Recompile at most the main files. It implies -c. Combined with
9476 -f, it is equivalent to calling the compiler directly. Note that using
9477 ^-u^/UNIQUE^ with a project file and no main has a special meaning
9478 (@pxref{Project Files and Main Subprograms}).
9479
9480 @item ^-U^/ALL_PROJECTS^
9481 @cindex @option{^-U^/ALL_PROJECTS^} (@command{gnatmake})
9482 When used without a project file or with one or several mains on the command
9483 line, is equivalent to ^-u^/UNIQUE^. When used with a project file and no main
9484 on the command line, all sources of all project files are checked and compiled
9485 if not up to date, and libraries are rebuilt, if necessary.
9486
9487 @item ^-v^/REASONS^
9488 @cindex @option{^-v^/REASONS^} (@command{gnatmake})
9489 Verbose. Display the reason for all recompilations @command{gnatmake}
9490 decides are necessary, with the highest verbosity level.
9491
9492 @item ^-vl^/LOW_VERBOSITY^
9493 @cindex @option{^-vl^/LOW_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
9494 Verbosity level Low. Display fewer lines than in verbosity Medium.
9495
9496 @item ^-vm^/MEDIUM_VERBOSITY^
9497 @cindex @option{^-vm^/MEDIUM_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
9498 Verbosity level Medium. Potentially display fewer lines than in verbosity High.
9499
9500 @item ^-vh^/HIGH_VERBOSITY^
9501 @cindex @option{^-vm^/HIGH_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
9502 Verbosity level High. Equivalent to ^-v^/REASONS^.
9503
9504 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
9505 Indicate the verbosity of the parsing of GNAT project files.
9506 @xref{Switches Related to Project Files}.
9507
9508 @item ^-x^/NON_PROJECT_UNIT_COMPILATION^
9509 @cindex @option{^-x^/NON_PROJECT_UNIT_COMPILATION^} (@command{gnatmake})
9510 Indicate that sources that are not part of any Project File may be compiled.
9511 Normally, when using Project Files, only sources that are part of a Project
9512 File may be compile. When this switch is used, a source outside of all Project
9513 Files may be compiled. The ALI file and the object file will be put in the
9514 object directory of the main Project. The compilation switches used will only
9515 be those specified on the command line. Even when
9516 @option{^-x^/NON_PROJECT_UNIT_COMPILATION^} is used, mains specified on the
9517 command line need to be sources of a project file.
9518
9519 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
9520 Indicate that external variable @var{name} has the value @var{value}.
9521 The Project Manager will use this value for occurrences of
9522 @code{external(name)} when parsing the project file.
9523 @xref{Switches Related to Project Files}.
9524
9525 @item ^-z^/NOMAIN^
9526 @cindex @option{^-z^/NOMAIN^} (@command{gnatmake})
9527 No main subprogram. Bind and link the program even if the unit name
9528 given on the command line is a package name. The resulting executable
9529 will execute the elaboration routines of the package and its closure,
9530 then the finalization routines.
9531
9532 @end table
9533
9534 @table @asis
9535 @item @command{gcc} @asis{switches}
9536 @ifclear vms
9537 Any uppercase or multi-character switch that is not a @command{gnatmake} switch
9538 is passed to @command{gcc} (e.g.@: @option{-O}, @option{-gnato,} etc.)
9539 @end ifclear
9540 @ifset vms
9541 Any qualifier that cannot be recognized as a qualifier for @code{GNAT MAKE}
9542 but is recognizable as a valid qualifier for @code{GNAT COMPILE} is
9543 automatically treated as a compiler switch, and passed on to all
9544 compilations that are carried out.
9545 @end ifset
9546 @end table
9547
9548 @noindent
9549 Source and library search path switches:
9550
9551 @table @option
9552 @c !sort!
9553 @item ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
9554 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9555 When looking for source files also look in directory @var{dir}.
9556 The order in which source files search is undertaken is
9557 described in @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}.
9558
9559 @item ^-aL^/SKIP_MISSING=^@var{dir}
9560 @cindex @option{^-aL^/SKIP_MISSING^} (@command{gnatmake})
9561 Consider @var{dir} as being an externally provided Ada library.
9562 Instructs @command{gnatmake} to skip compilation units whose @file{.ALI}
9563 files have been located in directory @var{dir}. This allows you to have
9564 missing bodies for the units in @var{dir} and to ignore out of date bodies
9565 for the same units. You still need to specify
9566 the location of the specs for these units by using the switches
9567 @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}
9568 or @option{^-I^/SEARCH=^@var{dir}}.
9569 Note: this switch is provided for compatibility with previous versions
9570 of @command{gnatmake}. The easier method of causing standard libraries
9571 to be excluded from consideration is to write-protect the corresponding
9572 ALI files.
9573
9574 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
9575 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9576 When searching for library and object files, look in directory
9577 @var{dir}. The order in which library files are searched is described in
9578 @ref{Search Paths for gnatbind}.
9579
9580 @item ^-A^/CONDITIONAL_SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
9581 @cindex Search paths, for @command{gnatmake}
9582 @cindex @option{^-A^/CONDITIONAL_SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9583 Equivalent to @option{^-aL^/SKIP_MISSING=^@var{dir}
9584 ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}.
9585
9586 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
9587 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatmake})
9588 Equivalent to @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
9589 ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}.
9590
9591 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
9592 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gnatmake})
9593 @cindex Source files, suppressing search
9594 Do not look for source files in the directory containing the source
9595 file named in the command line.
9596 Do not look for ALI or object files in the directory
9597 where @command{gnatmake} was invoked.
9598
9599 @item ^-L^/LIBRARY_SEARCH=^@var{dir}
9600 @cindex @option{^-L^/LIBRARY_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9601 @cindex Linker libraries
9602 Add directory @var{dir} to the list of directories in which the linker
9603 will search for libraries. This is equivalent to
9604 @option{-largs ^-L^/LIBRARY_SEARCH=^}@var{dir}.
9605 @ifclear vms
9606 Furthermore, under Windows, the sources pointed to by the libraries path
9607 set in the registry are not searched for.
9608 @end ifclear
9609
9610 @item -nostdinc
9611 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatmake})
9612 Do not look for source files in the system default directory.
9613
9614 @item -nostdlib
9615 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatmake})
9616 Do not look for library files in the system default directory.
9617
9618 @item --RTS=@var{rts-path}
9619 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatmake})
9620 Specifies the default location of the runtime library. GNAT looks for the
9621 runtime
9622 in the following directories, and stops as soon as a valid runtime is found
9623 (@file{adainclude} or @file{ada_source_path}, and @file{adalib} or
9624 @file{ada_object_path} present):
9625
9626 @itemize @bullet
9627 @item <current directory>/$rts_path
9628
9629 @item <default-search-dir>/$rts_path
9630
9631 @item <default-search-dir>/rts-$rts_path
9632 @end itemize
9633
9634 @noindent
9635 The selected path is handled like a normal RTS path.
9636
9637 @end table
9638
9639 @node Mode Switches for gnatmake
9640 @section Mode Switches for @command{gnatmake}
9641
9642 @noindent
9643 The mode switches (referred to as @code{mode_switches}) allow the
9644 inclusion of switches that are to be passed to the compiler itself, the
9645 binder or the linker. The effect of a mode switch is to cause all
9646 subsequent switches up to the end of the switch list, or up to the next
9647 mode switch, to be interpreted as switches to be passed on to the
9648 designated component of GNAT.
9649
9650 @table @option
9651 @c !sort!
9652 @item -cargs @var{switches}
9653 @cindex @option{-cargs} (@command{gnatmake})
9654 Compiler switches. Here @var{switches} is a list of switches
9655 that are valid switches for @command{gcc}. They will be passed on to
9656 all compile steps performed by @command{gnatmake}.
9657
9658 @item -bargs @var{switches}
9659 @cindex @option{-bargs} (@command{gnatmake})
9660 Binder switches. Here @var{switches} is a list of switches
9661 that are valid switches for @code{gnatbind}. They will be passed on to
9662 all bind steps performed by @command{gnatmake}.
9663
9664 @item -largs @var{switches}
9665 @cindex @option{-largs} (@command{gnatmake})
9666 Linker switches. Here @var{switches} is a list of switches
9667 that are valid switches for @command{gnatlink}. They will be passed on to
9668 all link steps performed by @command{gnatmake}.
9669
9670 @item -margs @var{switches}
9671 @cindex @option{-margs} (@command{gnatmake})
9672 Make switches. The switches are directly interpreted by @command{gnatmake},
9673 regardless of any previous occurrence of @option{-cargs}, @option{-bargs}
9674 or @option{-largs}.
9675 @end table
9676
9677 @node Notes on the Command Line
9678 @section Notes on the Command Line
9679
9680 @noindent
9681 This section contains some additional useful notes on the operation
9682 of the @command{gnatmake} command.
9683
9684 @itemize @bullet
9685 @item
9686 @cindex Recompilation, by @command{gnatmake}
9687 If @command{gnatmake} finds no ALI files, it recompiles the main program
9688 and all other units required by the main program.
9689 This means that @command{gnatmake}
9690 can be used for the initial compile, as well as during subsequent steps of
9691 the development cycle.
9692
9693 @item
9694 If you enter @code{gnatmake @var{file}.adb}, where @file{@var{file}.adb}
9695 is a subunit or body of a generic unit, @command{gnatmake} recompiles
9696 @file{@var{file}.adb} (because it finds no ALI) and stops, issuing a
9697 warning.
9698
9699 @item
9700 In @command{gnatmake} the switch @option{^-I^/SEARCH^}
9701 is used to specify both source and
9702 library file paths. Use @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
9703 instead if you just want to specify
9704 source paths only and @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^}
9705 if you want to specify library paths
9706 only.
9707
9708 @item
9709 @command{gnatmake} will ignore any files whose ALI file is write-protected.
9710 This may conveniently be used to exclude standard libraries from
9711 consideration and in particular it means that the use of the
9712 @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} switch will not recompile these files
9713 unless @option{^-a^/ALL_FILES^} is also specified.
9714
9715 @item
9716 @command{gnatmake} has been designed to make the use of Ada libraries
9717 particularly convenient. Assume you have an Ada library organized
9718 as follows: @i{^obj-dir^[OBJ_DIR]^} contains the objects and ALI files for
9719 of your Ada compilation units,
9720 whereas @i{^include-dir^[INCLUDE_DIR]^} contains the
9721 specs of these units, but no bodies. Then to compile a unit
9722 stored in @code{main.adb}, which uses this Ada library you would just type
9723
9724 @smallexample
9725 @ifclear vms
9726 $ gnatmake -aI@var{include-dir}  -aL@var{obj-dir}  main
9727 @end ifclear
9728 @ifset vms
9729 $ gnatmake /SOURCE_SEARCH=@i{[INCLUDE_DIR]}
9730            /SKIP_MISSING=@i{[OBJ_DIR]} main
9731 @end ifset
9732 @end smallexample
9733
9734 @item
9735 Using @command{gnatmake} along with the
9736 @option{^-m (minimal recompilation)^/MINIMAL_RECOMPILATION^}
9737 switch provides a mechanism for avoiding unnecessary recompilations. Using
9738 this switch,
9739 you can update the comments/format of your
9740 source files without having to recompile everything. Note, however, that
9741 adding or deleting lines in a source files may render its debugging
9742 info obsolete. If the file in question is a spec, the impact is rather
9743 limited, as that debugging info will only be useful during the
9744 elaboration phase of your program. For bodies the impact can be more
9745 significant. In all events, your debugger will warn you if a source file
9746 is more recent than the corresponding object, and alert you to the fact
9747 that the debugging information may be out of date.
9748 @end itemize
9749
9750 @node How gnatmake Works
9751 @section How @command{gnatmake} Works
9752
9753 @noindent
9754 Generally @command{gnatmake} automatically performs all necessary
9755 recompilations and you don't need to worry about how it works. However,
9756 it may be useful to have some basic understanding of the @command{gnatmake}
9757 approach and in particular to understand how it uses the results of
9758 previous compilations without incorrectly depending on them.
9759
9760 First a definition: an object file is considered @dfn{up to date} if the
9761 corresponding ALI file exists and if all the source files listed in the
9762 dependency section of this ALI file have time stamps matching those in
9763 the ALI file. This means that neither the source file itself nor any
9764 files that it depends on have been modified, and hence there is no need
9765 to recompile this file.
9766
9767 @command{gnatmake} works by first checking if the specified main unit is up
9768 to date. If so, no compilations are required for the main unit. If not,
9769 @command{gnatmake} compiles the main program to build a new ALI file that
9770 reflects the latest sources. Then the ALI file of the main unit is
9771 examined to find all the source files on which the main program depends,
9772 and @command{gnatmake} recursively applies the above procedure on all these
9773 files.
9774
9775 This process ensures that @command{gnatmake} only trusts the dependencies
9776 in an existing ALI file if they are known to be correct. Otherwise it
9777 always recompiles to determine a new, guaranteed accurate set of
9778 dependencies. As a result the program is compiled ``upside down'' from what may
9779 be more familiar as the required order of compilation in some other Ada
9780 systems. In particular, clients are compiled before the units on which
9781 they depend. The ability of GNAT to compile in any order is critical in
9782 allowing an order of compilation to be chosen that guarantees that
9783 @command{gnatmake} will recompute a correct set of new dependencies if
9784 necessary.
9785
9786 When invoking @command{gnatmake} with several @var{file_names}, if a unit is
9787 imported by several of the executables, it will be recompiled at most once.
9788
9789 Note: when using non-standard naming conventions
9790 (@pxref{Using Other File Names}), changing through a configuration pragmas
9791 file the version of a source and invoking @command{gnatmake} to recompile may
9792 have no effect, if the previous version of the source is still accessible
9793 by @command{gnatmake}. It may be necessary to use the switch
9794 ^-f^/FORCE_COMPILE^.
9795
9796 @node Examples of gnatmake Usage
9797 @section Examples of @command{gnatmake} Usage
9798
9799 @table @code
9800 @item gnatmake hello.adb
9801 Compile all files necessary to bind and link the main program
9802 @file{hello.adb} (containing unit @code{Hello}) and bind and link the
9803 resulting object files to generate an executable file @file{^hello^HELLO.EXE^}.
9804
9805 @item gnatmake main1 main2 main3
9806 Compile all files necessary to bind and link the main programs
9807 @file{main1.adb} (containing unit @code{Main1}), @file{main2.adb}
9808 (containing unit @code{Main2}) and @file{main3.adb}
9809 (containing unit @code{Main3}) and bind and link the resulting object files
9810 to generate three executable files @file{^main1^MAIN1.EXE^},
9811 @file{^main2^MAIN2.EXE^}
9812 and @file{^main3^MAIN3.EXE^}.
9813
9814 @ifclear vms
9815 @item gnatmake -q Main_Unit -cargs -O2 -bargs -l
9816 @end ifclear
9817
9818 @ifset vms
9819 @item gnatmake Main_Unit /QUIET
9820 /COMPILER_QUALIFIERS /OPTIMIZE=ALL
9821 /BINDER_QUALIFIERS /ORDER_OF_ELABORATION
9822 @end ifset
9823 Compile all files necessary to bind and link the main program unit
9824 @code{Main_Unit} (from file @file{main_unit.adb}). All compilations will
9825 be done with optimization level 2 and the order of elaboration will be
9826 listed by the binder. @command{gnatmake} will operate in quiet mode, not
9827 displaying commands it is executing.
9828 @end table
9829
9830 @c *************************
9831 @node Improving Performance
9832 @chapter Improving Performance
9833 @cindex Improving performance
9834
9835 @noindent
9836 This chapter presents several topics related to program performance.
9837 It first describes some of the tradeoffs that need to be considered
9838 and some of the techniques for making your program run faster.
9839 It then documents the @command{gnatelim} tool and unused subprogram/data
9840 elimination feature, which can reduce the size of program executables.
9841
9842 Note: to invoke @command{gnatelim} with a project file, use the @code{gnat}
9843 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
9844
9845 @ifnottex
9846 @menu
9847 * Performance Considerations::
9848 * Text_IO Suggestions::
9849 * Reducing Size of Ada Executables with gnatelim::
9850 * Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination::
9851 @end menu
9852 @end ifnottex
9853
9854 @c *****************************
9855 @node Performance Considerations
9856 @section Performance Considerations
9857
9858 @noindent
9859 The GNAT system provides a number of options that allow a trade-off
9860 between
9861
9862 @itemize @bullet
9863 @item
9864 performance of the generated code
9865
9866 @item
9867 speed of compilation
9868
9869 @item
9870 minimization of dependences and recompilation
9871
9872 @item
9873 the degree of run-time checking.
9874 @end itemize
9875
9876 @noindent
9877 The defaults (if no options are selected) aim at improving the speed
9878 of compilation and minimizing dependences, at the expense of performance
9879 of the generated code:
9880
9881 @itemize @bullet
9882 @item
9883 no optimization
9884
9885 @item
9886 no inlining of subprogram calls
9887
9888 @item
9889 all run-time checks enabled except overflow and elaboration checks
9890 @end itemize
9891
9892 @noindent
9893 These options are suitable for most program development purposes. This
9894 chapter describes how you can modify these choices, and also provides
9895 some guidelines on debugging optimized code.
9896
9897 @menu
9898 * Controlling Run-Time Checks::
9899 * Use of Restrictions::
9900 * Optimization Levels::
9901 * Debugging Optimized Code::
9902 * Inlining of Subprograms::
9903 * Other Optimization Switches::
9904 * Optimization and Strict Aliasing::
9905
9906 @ifset vms
9907 * Coverage Analysis::
9908 @end ifset
9909 @end menu
9910
9911 @node Controlling Run-Time Checks
9912 @subsection Controlling Run-Time Checks
9913
9914 @noindent
9915 By default, GNAT generates all run-time checks, except integer overflow
9916 checks, stack overflow checks, and checks for access before elaboration on
9917 subprogram calls. The latter are not required in default mode, because all
9918 necessary checking is done at compile time.
9919 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
9920 @cindex @option{-gnato} (@command{gcc})
9921 Two gnat switches, @option{-gnatp} and @option{-gnato} allow this default to
9922 be modified. @xref{Run-Time Checks}.
9923
9924 Our experience is that the default is suitable for most development
9925 purposes.
9926
9927 We treat integer overflow specially because these
9928 are quite expensive and in our experience are not as important as other
9929 run-time checks in the development process. Note that division by zero
9930 is not considered an overflow check, and divide by zero checks are
9931 generated where required by default.
9932
9933 Elaboration checks are off by default, and also not needed by default, since
9934 GNAT uses a static elaboration analysis approach that avoids the need for
9935 run-time checking. This manual contains a full chapter discussing the issue
9936 of elaboration checks, and if the default is not satisfactory for your use,
9937 you should read this chapter.
9938
9939 For validity checks, the minimal checks required by the Ada Reference
9940 Manual (for case statements and assignments to array elements) are on
9941 by default. These can be suppressed by use of the @option{-gnatVn} switch.
9942 Note that in Ada 83, there were no validity checks, so if the Ada 83 mode
9943 is acceptable (or when comparing GNAT performance with an Ada 83 compiler),
9944 it may be reasonable to routinely use @option{-gnatVn}. Validity checks
9945 are also suppressed entirely if @option{-gnatp} is used.
9946
9947 @cindex Overflow checks
9948 @cindex Checks, overflow
9949 @findex Suppress
9950 @findex Unsuppress
9951 @cindex pragma Suppress
9952 @cindex pragma Unsuppress
9953 Note that the setting of the switches controls the default setting of
9954 the checks. They may be modified using either @code{pragma Suppress} (to
9955 remove checks) or @code{pragma Unsuppress} (to add back suppressed
9956 checks) in the program source.
9957
9958 @node Use of Restrictions
9959 @subsection Use of Restrictions
9960
9961 @noindent
9962 The use of pragma Restrictions allows you to control which features are
9963 permitted in your program. Apart from the obvious point that if you avoid
9964 relatively expensive features like finalization (enforceable by the use
9965 of pragma Restrictions (No_Finalization), the use of this pragma does not
9966 affect the generated code in most cases.
9967
9968 One notable exception to this rule is that the possibility of task abort
9969 results in some distributed overhead, particularly if finalization or
9970 exception handlers are used. The reason is that certain sections of code
9971 have to be marked as non-abortable.
9972
9973 If you use neither the @code{abort} statement, nor asynchronous transfer
9974 of control (@code{select @dots{} then abort}), then this distributed overhead
9975 is removed, which may have a general positive effect in improving
9976 overall performance.  Especially code involving frequent use of tasking
9977 constructs and controlled types will show much improved performance.
9978 The relevant restrictions pragmas are
9979
9980 @smallexample @c ada
9981    pragma Restrictions (No_Abort_Statements);
9982    pragma Restrictions (Max_Asynchronous_Select_Nesting => 0);
9983 @end smallexample
9984
9985 @noindent
9986 It is recommended that these restriction pragmas be used if possible. Note
9987 that this also means that you can write code without worrying about the
9988 possibility of an immediate abort at any point.
9989
9990 @node Optimization Levels
9991 @subsection Optimization Levels
9992 @cindex @option{^-O^/OPTIMIZE^} (@command{gcc})
9993
9994 @noindent
9995 Without any optimization ^option,^qualifier,^
9996 the compiler's goal is to reduce the cost of
9997 compilation and to make debugging produce the expected results.
9998 Statements are independent: if you stop the program with a breakpoint between
9999 statements, you can then assign a new value to any variable or change
10000 the program counter to any other statement in the subprogram and get exactly
10001 the results you would expect from the source code.
10002
10003 Turning on optimization makes the compiler attempt to improve the
10004 performance and/or code size at the expense of compilation time and
10005 possibly the ability to debug the program.
10006
10007 If you use multiple
10008 ^-O options, with or without level numbers,^/OPTIMIZE qualifiers,^
10009 the last such option is the one that is effective.
10010
10011 @noindent
10012 The default is optimization off. This results in the fastest compile
10013 times, but GNAT makes absolutely no attempt to optimize, and the
10014 generated programs are considerably larger and slower than when
10015 optimization is enabled. You can use the
10016 @ifclear vms
10017 @option{-O} switch (the permitted forms are @option{-O0}, @option{-O1}
10018 @option{-O2}, @option{-O3}, and @option{-Os})
10019 @end ifclear
10020 @ifset vms
10021 @code{OPTIMIZE} qualifier
10022 @end ifset
10023 to @command{gcc} to control the optimization level:
10024
10025 @table @option
10026 @item ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^
10027 No optimization (the default);
10028 generates unoptimized code but has
10029 the fastest compilation time.
10030
10031 Note that many other compilers do fairly extensive optimization
10032 even if ``no optimization'' is specified. With gcc, it is
10033 very unusual to use ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^ for production if
10034 execution time is of any concern, since ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^
10035 really does mean no optimization at all. This difference between
10036 gcc and other compilers should be kept in mind when doing
10037 performance comparisons.
10038
10039 @item ^-O1^/OPTIMIZE=SOME^
10040 Moderate optimization;
10041 optimizes reasonably well but does not
10042 degrade compilation time significantly.
10043
10044 @item ^-O2^/OPTIMIZE=ALL^
10045 @ifset vms
10046 @itemx /OPTIMIZE=DEVELOPMENT
10047 @end ifset
10048 Full optimization;
10049 generates highly optimized code and has
10050 the slowest compilation time.
10051
10052 @item ^-O3^/OPTIMIZE=INLINING^
10053 Full optimization as in @option{-O2},
10054 and also attempts automatic inlining of small
10055 subprograms within a unit (@pxref{Inlining of Subprograms}).
10056
10057 @item ^-Os^/OPTIMIZE=SPACE^
10058 Optimize space usage of resulting program.
10059 @end table
10060
10061 @noindent
10062 Higher optimization levels perform more global transformations on the
10063 program and apply more expensive analysis algorithms in order to generate
10064 faster and more compact code. The price in compilation time, and the
10065 resulting improvement in execution time,
10066 both depend on the particular application and the hardware environment.
10067 You should experiment to find the best level for your application.
10068
10069 Since the precise set of optimizations done at each level will vary from
10070 release to release (and sometime from target to target), it is best to think
10071 of the optimization settings in general terms.
10072 @xref{Optimize Options,, Options That Control Optimization, gcc, Using
10073 the GNU Compiler Collection (GCC)}, for details about
10074 ^the @option{-O} settings and a number of @option{-f} options that^how to^
10075 individually enable or disable specific optimizations.
10076
10077 Unlike some other compilation systems, ^@command{gcc}^GNAT^ has
10078 been tested extensively at all optimization levels. There are some bugs
10079 which appear only with optimization turned on, but there have also been
10080 bugs which show up only in @emph{unoptimized} code. Selecting a lower
10081 level of optimization does not improve the reliability of the code
10082 generator, which in practice is highly reliable at all optimization
10083 levels.
10084
10085 Note regarding the use of @option{-O3}: The use of this optimization level
10086 is generally discouraged with GNAT, since it often results in larger
10087 executables which run more slowly. See further discussion of this point
10088 in @ref{Inlining of Subprograms}.
10089
10090 @node Debugging Optimized Code
10091 @subsection Debugging Optimized Code
10092 @cindex Debugging optimized code
10093 @cindex Optimization and debugging
10094
10095 @noindent
10096 Although it is possible to do a reasonable amount of debugging at
10097 @ifclear vms
10098 nonzero optimization levels,
10099 the higher the level the more likely that
10100 @end ifclear
10101 @ifset vms
10102 @option{/OPTIMIZE} settings other than @code{NONE},
10103 such settings will make it more likely that
10104 @end ifset
10105 source-level constructs will have been eliminated by optimization.
10106 For example, if a loop is strength-reduced, the loop
10107 control variable may be completely eliminated and thus cannot be
10108 displayed in the debugger.
10109 This can only happen at @option{-O2} or @option{-O3}.
10110 Explicit temporary variables that you code might be eliminated at
10111 ^level^setting^ @option{-O1} or higher.
10112
10113 The use of the @option{^-g^/DEBUG^} switch,
10114 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gcc})
10115 which is needed for source-level debugging,
10116 affects the size of the program executable on disk,
10117 and indeed the debugging information can be quite large.
10118 However, it has no effect on the generated code (and thus does not
10119 degrade performance)
10120
10121 Since the compiler generates debugging tables for a compilation unit before
10122 it performs optimizations, the optimizing transformations may invalidate some
10123 of the debugging data.  You therefore need to anticipate certain
10124 anomalous situations that may arise while debugging optimized code.
10125 These are the most common cases:
10126
10127 @enumerate
10128 @item
10129 @i{The ``hopping Program Counter'':}  Repeated @code{step} or @code{next}
10130 commands show
10131 the PC bouncing back and forth in the code.  This may result from any of
10132 the following optimizations:
10133
10134 @itemize @bullet
10135 @item
10136 @i{Common subexpression elimination:} using a single instance of code for a
10137 quantity that the source computes several times.  As a result you
10138 may not be able to stop on what looks like a statement.
10139
10140 @item
10141 @i{Invariant code motion:} moving an expression that does not change within a
10142 loop, to the beginning of the loop.
10143
10144 @item
10145 @i{Instruction scheduling:} moving instructions so as to
10146 overlap loads and stores (typically) with other code, or in
10147 general to move computations of values closer to their uses. Often
10148 this causes you to pass an assignment statement without the assignment
10149 happening and then later bounce back to the statement when the
10150 value is actually needed.  Placing a breakpoint on a line of code
10151 and then stepping over it may, therefore, not always cause all the
10152 expected side-effects.
10153 @end itemize
10154
10155 @item
10156 @i{The ``big leap'':} More commonly known as @emph{cross-jumping}, in which
10157 two identical pieces of code are merged and the program counter suddenly
10158 jumps to a statement that is not supposed to be executed, simply because
10159 it (and the code following) translates to the same thing as the code
10160 that @emph{was} supposed to be executed.  This effect is typically seen in
10161 sequences that end in a jump, such as a @code{goto}, a @code{return}, or
10162 a @code{break} in a C @code{^switch^switch^} statement.
10163
10164 @item
10165 @i{The ``roving variable'':} The symptom is an unexpected value in a variable.
10166 There are various reasons for this effect:
10167
10168 @itemize @bullet
10169 @item
10170 In a subprogram prologue, a parameter may not yet have been moved to its
10171 ``home''.
10172
10173 @item
10174 A variable may be dead, and its register re-used.  This is
10175 probably the most common cause.
10176
10177 @item
10178 As mentioned above, the assignment of a value to a variable may
10179 have been moved.
10180
10181 @item
10182 A variable may be eliminated entirely by value propagation or
10183 other means.  In this case, GCC may incorrectly generate debugging
10184 information for the variable
10185 @end itemize
10186
10187 @noindent
10188 In general, when an unexpected value appears for a local variable or parameter
10189 you should first ascertain if that value was actually computed by
10190 your program, as opposed to being incorrectly reported by the debugger.
10191 Record fields or
10192 array elements in an object designated by an access value
10193 are generally less of a problem, once you have ascertained that the access
10194 value is sensible.
10195 Typically, this means checking variables in the preceding code and in the
10196 calling subprogram to verify that the value observed is explainable from other
10197 values (one must apply the procedure recursively to those
10198 other values); or re-running the code and stopping a little earlier
10199 (perhaps before the call) and stepping to better see how the variable obtained
10200 the value in question; or continuing to step @emph{from} the point of the
10201 strange value to see if code motion had simply moved the variable's
10202 assignments later.
10203 @end enumerate
10204
10205 @noindent
10206 In light of such anomalies, a recommended technique is to use @option{-O0}
10207 early in the software development cycle, when extensive debugging capabilities
10208 are most needed, and then move to @option{-O1} and later @option{-O2} as
10209 the debugger becomes less critical.
10210 Whether to use the @option{^-g^/DEBUG^} switch in the release version is
10211 a release management issue.
10212 @ifclear vms
10213 Note that if you use @option{-g} you can then use the @command{strip} program
10214 on the resulting executable,
10215 which removes both debugging information and global symbols.
10216 @end ifclear
10217
10218 @node Inlining of Subprograms
10219 @subsection Inlining of Subprograms
10220
10221 @noindent
10222 A call to a subprogram in the current unit is inlined if all the
10223 following conditions are met:
10224
10225 @itemize @bullet
10226 @item
10227 The optimization level is at least @option{-O1}.
10228
10229 @item
10230 The called subprogram is suitable for inlining: It must be small enough
10231 and not contain something that @command{gcc} cannot support in inlined
10232 subprograms.
10233
10234 @item
10235 @cindex pragma Inline
10236 @findex Inline
10237 Either @code{pragma Inline} applies to the subprogram, or it is local
10238 to the unit and called once from within it, or it is small and automatic
10239 inlining (optimization level @option{-O3}) is specified.
10240 @end itemize
10241
10242 @noindent
10243 Calls to subprograms in @code{with}'ed units are normally not inlined.
10244 To achieve actual inlining (that is, replacement of the call by the code
10245 in the body of the subprogram), the following conditions must all be true.
10246
10247 @itemize @bullet
10248 @item
10249 The optimization level is at least @option{-O1}.
10250
10251 @item
10252 The called subprogram is suitable for inlining: It must be small enough
10253 and not contain something that @command{gcc} cannot support in inlined
10254 subprograms.
10255
10256 @item
10257 The call appears in a body (not in a package spec).
10258
10259 @item
10260 There is a @code{pragma Inline} for the subprogram.
10261
10262 @item
10263 @cindex @option{-gnatn} (@command{gcc})
10264 The @option{^-gnatn^/INLINE^} switch
10265 is used in the @command{gcc} command line
10266 @end itemize
10267
10268 Even if all these conditions are met, it may not be possible for
10269 the compiler to inline the call, due to the length of the body,
10270 or features in the body that make it impossible for the compiler
10271 to do the inlining.
10272
10273 Note that specifying the @option{-gnatn} switch causes additional
10274 compilation dependencies. Consider the following:
10275
10276 @smallexample @c ada
10277 @cartouche
10278 package R is
10279    procedure Q;
10280    pragma Inline (Q);
10281 end R;
10282 package body R is
10283    @dots{}
10284 end R;
10285
10286 with R;
10287 procedure Main is
10288 begin
10289    @dots{}
10290    R.Q;
10291 end Main;
10292 @end cartouche
10293 @end smallexample
10294
10295 @noindent
10296 With the default behavior (no @option{-gnatn} switch specified), the
10297 compilation of the @code{Main} procedure depends only on its own source,
10298 @file{main.adb}, and the spec of the package in file @file{r.ads}. This
10299 means that editing the body of @code{R} does not require recompiling
10300 @code{Main}.
10301
10302 On the other hand, the call @code{R.Q} is not inlined under these
10303 circumstances. If the @option{-gnatn} switch is present when @code{Main}
10304 is compiled, the call will be inlined if the body of @code{Q} is small
10305 enough, but now @code{Main} depends on the body of @code{R} in
10306 @file{r.adb} as well as on the spec. This means that if this body is edited,
10307 the main program must be recompiled. Note that this extra dependency
10308 occurs whether or not the call is in fact inlined by @command{gcc}.
10309
10310 The use of front end inlining with @option{-gnatN} generates similar
10311 additional dependencies.
10312
10313 @cindex @option{^-fno-inline^/INLINE=SUPPRESS^} (@command{gcc})
10314 Note: The @option{^-fno-inline^/INLINE=SUPPRESS^} switch
10315 can be used to prevent
10316 all inlining. This switch overrides all other conditions and ensures
10317 that no inlining occurs. The extra dependences resulting from
10318 @option{-gnatn} will still be active, even if
10319 this switch is used to suppress the resulting inlining actions.
10320
10321 @cindex @option{-fno-inline-functions} (@command{gcc})
10322 Note: The @option{-fno-inline-functions} switch can be used to prevent
10323 automatic inlining of small subprograms if @option{-O3} is used.
10324
10325 @cindex @option{-fno-inline-functions-called-once} (@command{gcc})
10326 Note: The @option{-fno-inline-functions-called-once} switch
10327 can be used to prevent inlining of subprograms local to the unit
10328 and called once from within it if @option{-O1} is used.
10329
10330 Note regarding the use of @option{-O3}: There is no difference in inlining
10331 behavior between @option{-O2} and @option{-O3} for subprograms with an explicit
10332 pragma @code{Inline} assuming the use of @option{-gnatn}
10333 or @option{-gnatN} (the switches that activate inlining). If you have used
10334 pragma @code{Inline} in appropriate cases, then it is usually much better
10335 to use @option{-O2} and @option{-gnatn} and avoid the use of @option{-O3} which
10336 in this case only has the effect of inlining subprograms you did not
10337 think should be inlined. We often find that the use of @option{-O3} slows
10338 down code by performing excessive inlining, leading to increased instruction
10339 cache pressure from the increased code size. So the bottom line here is
10340 that you should not automatically assume that @option{-O3} is better than
10341 @option{-O2}, and indeed you should use @option{-O3} only if tests show that
10342 it actually improves performance.
10343
10344 @node Other Optimization Switches
10345 @subsection Other Optimization Switches
10346 @cindex Optimization Switches
10347
10348 Since @code{GNAT} uses the @command{gcc} back end, all the specialized
10349 @command{gcc} optimization switches are potentially usable. These switches
10350 have not been extensively tested with GNAT but can generally be expected
10351 to work. Examples of switches in this category are
10352 @option{-funroll-loops} and
10353 the various target-specific @option{-m} options (in particular, it has been
10354 observed that @option{-march=pentium4} can significantly improve performance
10355 on appropriate machines). For full details of these switches, see
10356 @ref{Submodel Options,, Hardware Models and Configurations, gcc, Using
10357 the GNU Compiler Collection (GCC)}.
10358
10359 @node Optimization and Strict Aliasing
10360 @subsection Optimization and Strict Aliasing
10361 @cindex Aliasing
10362 @cindex Strict Aliasing
10363 @cindex No_Strict_Aliasing
10364
10365 @noindent
10366 The strong typing capabilities of Ada allow an optimizer to generate
10367 efficient code in situations where other languages would be forced to
10368 make worst case assumptions preventing such optimizations. Consider
10369 the following example:
10370
10371 @smallexample @c ada
10372 @cartouche
10373 procedure R is
10374    type Int1 is new Integer;
10375    type Int2 is new Integer;
10376    type Int1A is access Int1;
10377    type Int2A is access Int2;
10378    Int1V : Int1A;
10379    Int2V : Int2A;
10380    @dots{}
10381
10382 begin
10383    @dots{}
10384    for J in Data'Range loop
10385       if Data (J) = Int1V.all then
10386          Int2V.all := Int2V.all + 1;
10387       end if;
10388    end loop;
10389    @dots{}
10390 end R;
10391 @end cartouche
10392 @end smallexample
10393
10394 @noindent
10395 In this example, since the variable @code{Int1V} can only access objects
10396 of type @code{Int1}, and @code{Int2V} can only access objects of type
10397 @code{Int2}, there is no possibility that the assignment to
10398 @code{Int2V.all} affects the value of @code{Int1V.all}. This means that
10399 the compiler optimizer can "know" that the value @code{Int1V.all} is constant
10400 for all iterations of the loop and avoid the extra memory reference
10401 required to dereference it each time through the loop.
10402
10403 This kind of optimization, called strict aliasing analysis, is
10404 triggered by specifying an optimization level of @option{-O2} or
10405 higher or @option{-Os} and allows @code{GNAT} to generate more efficient code
10406 when access values are involved.
10407
10408 However, although this optimization is always correct in terms of
10409 the formal semantics of the Ada Reference Manual, difficulties can
10410 arise if features like @code{Unchecked_Conversion} are used to break
10411 the typing system. Consider the following complete program example:
10412
10413 @smallexample @c ada
10414 @cartouche
10415 package p1 is
10416    type int1 is new integer;
10417    type int2 is new integer;
10418    type a1 is access int1;
10419    type a2 is access int2;
10420 end p1;
10421
10422 with p1; use p1;
10423 package p2 is
10424    function to_a2 (Input : a1) return a2;
10425 end p2;
10426
10427 with Unchecked_Conversion;
10428 package body p2 is
10429    function to_a2 (Input : a1) return a2 is
10430       function to_a2u is
10431         new Unchecked_Conversion (a1, a2);
10432    begin
10433       return to_a2u (Input);
10434    end to_a2;
10435 end p2;
10436
10437 with p2; use p2;
10438 with p1; use p1;
10439 with Text_IO; use Text_IO;
10440 procedure m is
10441    v1 : a1 := new int1;
10442    v2 : a2 := to_a2 (v1);
10443 begin
10444    v1.all := 1;
10445    v2.all := 0;
10446    put_line (int1'image (v1.all));
10447 end;
10448 @end cartouche
10449 @end smallexample
10450
10451 @noindent
10452 This program prints out 0 in @option{-O0} or @option{-O1}
10453 mode, but it prints out 1 in @option{-O2} mode. That's
10454 because in strict aliasing mode, the compiler can and
10455 does assume that the assignment to @code{v2.all} could not
10456 affect the value of @code{v1.all}, since different types
10457 are involved.
10458
10459 This behavior is not a case of non-conformance with the standard, since
10460 the Ada RM specifies that an unchecked conversion where the resulting
10461 bit pattern is not a correct value of the target type can result in an
10462 abnormal value and attempting to reference an abnormal value makes the
10463 execution of a program erroneous.  That's the case here since the result
10464 does not point to an object of type @code{int2}.  This means that the
10465 effect is entirely unpredictable.
10466
10467 However, although that explanation may satisfy a language
10468 lawyer, in practice an applications programmer expects an
10469 unchecked conversion involving pointers to create true
10470 aliases and the behavior of printing 1 seems plain wrong.
10471 In this case, the strict aliasing optimization is unwelcome.
10472
10473 Indeed the compiler recognizes this possibility, and the
10474 unchecked conversion generates a warning:
10475
10476 @smallexample
10477 p2.adb:5:07: warning: possible aliasing problem with type "a2"
10478 p2.adb:5:07: warning: use -fno-strict-aliasing switch for references
10479 p2.adb:5:07: warning:  or use "pragma No_Strict_Aliasing (a2);"
10480 @end smallexample
10481
10482 @noindent
10483 Unfortunately the problem is recognized when compiling the body of
10484 package @code{p2}, but the actual "bad" code is generated while
10485 compiling the body of @code{m} and this latter compilation does not see
10486 the suspicious @code{Unchecked_Conversion}.
10487
10488 As implied by the warning message, there are approaches you can use to
10489 avoid the unwanted strict aliasing optimization in a case like this.
10490
10491 One possibility is to simply avoid the use of @option{-O2}, but
10492 that is a bit drastic, since it throws away a number of useful
10493 optimizations that do not involve strict aliasing assumptions.
10494
10495 A less drastic approach is to compile the program using the
10496 option @option{-fno-strict-aliasing}. Actually it is only the
10497 unit containing the dereferencing of the suspicious pointer
10498 that needs to be compiled. So in this case, if we compile
10499 unit @code{m} with this switch, then we get the expected
10500 value of zero printed. Analyzing which units might need
10501 the switch can be painful, so a more reasonable approach
10502 is to compile the entire program with options @option{-O2}
10503 and @option{-fno-strict-aliasing}. If the performance is
10504 satisfactory with this combination of options, then the
10505 advantage is that the entire issue of possible "wrong"
10506 optimization due to strict aliasing is avoided.
10507
10508 To avoid the use of compiler switches, the configuration
10509 pragma @code{No_Strict_Aliasing} with no parameters may be
10510 used to specify that for all access types, the strict
10511 aliasing optimization should be suppressed.
10512
10513 However, these approaches are still overkill, in that they causes
10514 all manipulations of all access values to be deoptimized. A more
10515 refined approach is to concentrate attention on the specific
10516 access type identified as problematic.
10517
10518 First, if a careful analysis of uses of the pointer shows
10519 that there are no possible problematic references, then
10520 the warning can be suppressed by bracketing the
10521 instantiation of @code{Unchecked_Conversion} to turn
10522 the warning off:
10523
10524 @smallexample @c ada
10525    pragma Warnings (Off);
10526    function to_a2u is
10527      new Unchecked_Conversion (a1, a2);
10528    pragma Warnings (On);
10529 @end smallexample
10530
10531 @noindent
10532 Of course that approach is not appropriate for this particular
10533 example, since indeed there is a problematic reference. In this
10534 case we can take one of two other approaches.
10535
10536 The first possibility is to move the instantiation of unchecked
10537 conversion to the unit in which the type is declared. In
10538 this example, we would move the instantiation of
10539 @code{Unchecked_Conversion} from the body of package
10540 @code{p2} to the spec of package @code{p1}. Now the
10541 warning disappears. That's because any use of the
10542 access type knows there is a suspicious unchecked
10543 conversion, and the strict aliasing optimization
10544 is automatically suppressed for the type.
10545
10546 If it is not practical to move the unchecked conversion to the same unit
10547 in which the destination access type is declared (perhaps because the
10548 source type is not visible in that unit), you may use pragma
10549 @code{No_Strict_Aliasing} for the type. This pragma must occur in the
10550 same declarative sequence as the declaration of the access type:
10551
10552 @smallexample @c ada
10553    type a2 is access int2;
10554    pragma No_Strict_Aliasing (a2);
10555 @end smallexample
10556
10557 @noindent
10558 Here again, the compiler now knows that the strict aliasing optimization
10559 should be suppressed for any reference to type @code{a2} and the
10560 expected behavior is obtained.
10561
10562 Finally, note that although the compiler can generate warnings for
10563 simple cases of unchecked conversions, there are tricker and more
10564 indirect ways of creating type incorrect aliases which the compiler
10565 cannot detect. Examples are the use of address overlays and unchecked
10566 conversions involving composite types containing access types as
10567 components. In such cases, no warnings are generated, but there can
10568 still be aliasing problems. One safe coding practice is to forbid the
10569 use of address clauses for type overlaying, and to allow unchecked
10570 conversion only for primitive types. This is not really a significant
10571 restriction since any possible desired effect can be achieved by
10572 unchecked conversion of access values.
10573
10574 The aliasing analysis done in strict aliasing mode can certainly
10575 have significant benefits. We have seen cases of large scale
10576 application code where the time is increased by up to 5% by turning
10577 this optimization off. If you have code that includes significant
10578 usage of unchecked conversion, you might want to just stick with
10579 @option{-O1} and avoid the entire issue. If you get adequate
10580 performance at this level of optimization level, that's probably
10581 the safest approach. If tests show that you really need higher
10582 levels of optimization, then you can experiment with @option{-O2}
10583 and @option{-O2 -fno-strict-aliasing} to see how much effect this
10584 has on size and speed of the code. If you really need to use
10585 @option{-O2} with strict aliasing in effect, then you should
10586 review any uses of unchecked conversion of access types,
10587 particularly if you are getting the warnings described above.
10588
10589 @ifset vms
10590 @node Coverage Analysis
10591 @subsection Coverage Analysis
10592
10593 @noindent
10594 GNAT supports the HP Performance Coverage Analyzer (PCA), which allows
10595 the user to determine the distribution of execution time across a program,
10596 @pxref{Profiling} for details of usage.
10597 @end ifset
10598
10599
10600 @node Text_IO Suggestions
10601 @section @code{Text_IO} Suggestions
10602 @cindex @code{Text_IO} and performance
10603
10604 @noindent
10605 The @code{Ada.Text_IO} package has fairly high overheads due in part to
10606 the requirement of maintaining page and line counts. If performance
10607 is critical, a recommendation is to use @code{Stream_IO} instead of
10608 @code{Text_IO} for volume output, since this package has less overhead.
10609
10610 If @code{Text_IO} must be used, note that by default output to the standard
10611 output and standard error files is unbuffered (this provides better
10612 behavior when output statements are used for debugging, or if the
10613 progress of a program is observed by tracking the output, e.g. by
10614 using the Unix @command{tail -f} command to watch redirected output.
10615
10616 If you are generating large volumes of output with @code{Text_IO} and
10617 performance is an important factor, use a designated file instead
10618 of the standard output file, or change the standard output file to
10619 be buffered using @code{Interfaces.C_Streams.setvbuf}.
10620
10621
10622
10623 @node Reducing Size of Ada Executables with gnatelim
10624 @section Reducing Size of Ada Executables with @code{gnatelim}
10625 @findex gnatelim
10626
10627 @noindent
10628 This section describes @command{gnatelim}, a tool which detects unused
10629 subprograms and helps the compiler to create a smaller executable for your
10630 program.
10631
10632 @menu
10633 * About gnatelim::
10634 * Running gnatelim::
10635 * Correcting the List of Eliminate Pragmas::
10636 * Making Your Executables Smaller::
10637 * Summary of the gnatelim Usage Cycle::
10638 @end menu
10639
10640 @node About gnatelim
10641 @subsection About @code{gnatelim}
10642
10643 @noindent
10644 When a program shares a set of Ada
10645 packages with other programs, it may happen that this program uses
10646 only a fraction of the subprograms defined in these packages. The code
10647 created for these unused subprograms increases the size of the executable.
10648
10649 @code{gnatelim} tracks unused subprograms in an Ada program and
10650 outputs a list of GNAT-specific pragmas @code{Eliminate} marking all the
10651 subprograms that are declared but never called. By placing the list of
10652 @code{Eliminate} pragmas in the GNAT configuration file @file{gnat.adc} and
10653 recompiling your program, you may decrease the size of its executable,
10654 because the compiler will not generate the code for 'eliminated' subprograms.
10655 @xref{Pragma Eliminate,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for more
10656 information about this pragma.
10657
10658 @code{gnatelim} needs as its input data the name of the main subprogram
10659 and a bind file for a main subprogram.
10660
10661 To create a bind file for @code{gnatelim}, run @code{gnatbind} for
10662 the main subprogram. @code{gnatelim} can work with both Ada and C
10663 bind files; when both are present, it uses the Ada bind file.
10664 The following commands will build the program and create the bind file:
10665
10666 @smallexample
10667 $ gnatmake ^-c Main_Prog^/ACTIONS=COMPILE MAIN_PROG^
10668 $ gnatbind main_prog
10669 @end smallexample
10670
10671 Note that @code{gnatelim} needs neither object nor ALI files.
10672
10673 @node Running gnatelim
10674 @subsection Running @code{gnatelim}
10675
10676 @noindent
10677 @code{gnatelim} has the following command-line interface:
10678
10679 @smallexample
10680 $ gnatelim @ovar{options} name
10681 @end smallexample
10682
10683 @noindent
10684 @code{name} should be a name of a source file that contains the main subprogram
10685 of a program (partition).
10686
10687 @code{gnatelim} has the following switches:
10688
10689 @table @option
10690 @c !sort!
10691 @item ^-q^/QUIET^
10692 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatelim})
10693 Quiet mode: by default @code{gnatelim} outputs to the standard error
10694 stream the number of program units left to be processed. This option turns
10695 this trace off.
10696
10697 @item ^-v^/VERBOSE^
10698 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatelim})
10699 Verbose mode: @code{gnatelim} version information is printed as Ada
10700 comments to the standard output stream. Also, in addition to the number of
10701 program units left @code{gnatelim} will output the name of the current unit
10702 being processed.
10703
10704 @item ^-a^/ALL^
10705 @cindex @option{^-a^/ALL^} (@command{gnatelim})
10706 Also look for subprograms from the GNAT run time that can be eliminated. Note
10707 that when @file{gnat.adc} is produced using this switch, the entire program
10708 must be recompiled with switch @option{^-a^/ALL_FILES^} to @command{gnatmake}.
10709
10710 @item ^-I^/INCLUDE_DIRS=^@var{dir}
10711 @cindex @option{^-I^/INCLUDE_DIRS^} (@command{gnatelim})
10712 When looking for source files also look in directory @var{dir}. Specifying
10713 @option{^-I-^/INCLUDE_DIRS=-^} instructs @code{gnatelim} not to look for
10714 sources in the current directory.
10715
10716 @item ^-b^/BIND_FILE=^@var{bind_file}
10717 @cindex @option{^-b^/BIND_FILE^} (@command{gnatelim})
10718 Specifies @var{bind_file} as the bind file to process. If not set, the name
10719 of the bind file is computed from the full expanded Ada name
10720 of a main subprogram.
10721
10722 @item ^-C^/CONFIG_FILE=^@var{config_file}
10723 @cindex @option{^-C^/CONFIG_FILE^} (@command{gnatelim})
10724 Specifies a file @var{config_file} that contains configuration pragmas. The
10725 file must be specified with full path.
10726
10727 @item ^--GCC^/COMPILER^=@var{compiler_name}
10728 @cindex @option{^-GCC^/COMPILER^} (@command{gnatelim})
10729 Instructs @code{gnatelim} to use specific @command{gcc} compiler instead of one
10730 available on the path.
10731
10732 @item ^--GNATMAKE^/GNATMAKE^=@var{gnatmake_name}
10733 @cindex @option{^--GNATMAKE^/GNATMAKE^} (@command{gnatelim})
10734 Instructs @code{gnatelim} to use specific @command{gnatmake} instead of one
10735 available on the path.
10736 @end table
10737
10738 @noindent
10739 @code{gnatelim} sends its output to the standard output stream, and all the
10740 tracing and debug information is sent to the standard error stream.
10741 In order to produce a proper GNAT configuration file
10742 @file{gnat.adc}, redirection must be used:
10743
10744 @smallexample
10745 @ifset vms
10746 $ PIPE GNAT ELIM MAIN_PROG.ADB > GNAT.ADC
10747 @end ifset
10748 @ifclear vms
10749 $ gnatelim main_prog.adb > gnat.adc
10750 @end ifclear
10751 @end smallexample
10752
10753 @ifclear vms
10754 @noindent
10755 or
10756
10757 @smallexample
10758 $ gnatelim main_prog.adb >> gnat.adc
10759 @end smallexample
10760
10761 @noindent
10762 in order to append the @code{gnatelim} output to the existing contents of
10763 @file{gnat.adc}.
10764 @end ifclear
10765
10766 @node Correcting the List of Eliminate Pragmas
10767 @subsection Correcting the List of Eliminate Pragmas
10768
10769 @noindent
10770 In some rare cases @code{gnatelim} may try to eliminate
10771 subprograms that are actually called in the program. In this case, the
10772 compiler will generate an error message of the form:
10773
10774 @smallexample
10775 file.adb:106:07: cannot call eliminated subprogram "My_Prog"
10776 @end smallexample
10777
10778 @noindent
10779 You will need to manually remove the wrong @code{Eliminate} pragmas from
10780 the @file{gnat.adc} file. You should recompile your program
10781 from scratch after that, because you need a consistent @file{gnat.adc} file
10782 during the entire compilation.
10783
10784 @node Making Your Executables Smaller
10785 @subsection Making Your Executables Smaller
10786
10787 @noindent
10788 In order to get a smaller executable for your program you now have to
10789 recompile the program completely with the new @file{gnat.adc} file
10790 created by @code{gnatelim} in your current directory:
10791
10792 @smallexample
10793 $ gnatmake ^-f main_prog^/FORCE_COMPILE MAIN_PROG^
10794 @end smallexample
10795
10796 @noindent
10797 (Use the @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} option for @command{gnatmake} to
10798 recompile everything
10799 with the set of pragmas @code{Eliminate} that you have obtained with
10800 @command{gnatelim}).
10801
10802 Be aware that the set of @code{Eliminate} pragmas is specific to each
10803 program. It is not recommended to merge sets of @code{Eliminate}
10804 pragmas created for different programs in one @file{gnat.adc} file.
10805
10806 @node Summary of the gnatelim Usage Cycle
10807 @subsection Summary of the gnatelim Usage Cycle
10808
10809 @noindent
10810 Here is a quick summary of the steps to be taken in order to reduce
10811 the size of your executables with @code{gnatelim}. You may use
10812 other GNAT options to control the optimization level,
10813 to produce the debugging information, to set search path, etc.
10814
10815 @enumerate
10816 @item
10817 Produce a bind file
10818
10819 @smallexample
10820 $ gnatmake ^-c main_prog^/ACTIONS=COMPILE MAIN_PROG^
10821 $ gnatbind main_prog
10822 @end smallexample
10823
10824 @item
10825 Generate a list of @code{Eliminate} pragmas
10826 @smallexample
10827 @ifset vms
10828 $ PIPE GNAT ELIM MAIN_PROG > GNAT.ADC
10829 @end ifset
10830 @ifclear vms
10831 $ gnatelim main_prog >@r{[}>@r{]} gnat.adc
10832 @end ifclear
10833 @end smallexample
10834
10835 @item
10836 Recompile the application
10837
10838 @smallexample
10839 $ gnatmake ^-f main_prog^/FORCE_COMPILE MAIN_PROG^
10840 @end smallexample
10841
10842 @end enumerate
10843
10844 @node Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination
10845 @section Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
10846 @findex unused subprogram/data elimination
10847
10848 @noindent
10849 This section describes how you can eliminate unused subprograms and data from
10850 your executable just by setting options at compilation time.
10851
10852 @menu
10853 * About unused subprogram/data elimination::
10854 * Compilation options::
10855 * Example of unused subprogram/data elimination::
10856 @end menu
10857
10858 @node About unused subprogram/data elimination
10859 @subsection About unused subprogram/data elimination
10860
10861 @noindent
10862 By default, an executable contains all code and data of its composing objects
10863 (directly linked or coming from statically linked libraries), even data or code
10864 never used by this executable.
10865
10866 This feature will allow you to eliminate such unused code from your
10867 executable, making it smaller (in disk and in memory).
10868
10869 This functionality is available on all Linux platforms except for the IA-64
10870 architecture and on all cross platforms using the ELF binary file format.
10871 In both cases GNU binutils version 2.16 or later are required to enable it.
10872
10873 @node Compilation options
10874 @subsection Compilation options
10875
10876 @noindent
10877 The operation of eliminating the unused code and data from the final executable
10878 is directly performed by the linker.
10879
10880 In order to do this, it has to work with objects compiled with the
10881 following options:
10882 @option{-ffunction-sections} @option{-fdata-sections}.
10883 @cindex @option{-ffunction-sections} (@command{gcc})
10884 @cindex @option{-fdata-sections} (@command{gcc})
10885 These options are usable with C and Ada files.
10886 They will place respectively each
10887 function or data in a separate section in the resulting object file.
10888
10889 Once the objects and static libraries are created with these options, the
10890 linker can perform the dead code elimination. You can do this by setting
10891 the @option{-Wl,--gc-sections} option to gcc command or in the
10892 @option{-largs} section of @command{gnatmake}. This will perform a
10893 garbage collection of code and data never referenced.
10894
10895 If the linker performs a partial link (@option{-r} ld linker option), then you
10896 will need to provide one or several entry point using the
10897 @option{-e} / @option{--entry} ld option.
10898
10899 Note that objects compiled without the @option{-ffunction-sections} and
10900 @option{-fdata-sections} options can still be linked with the executable.
10901 However, no dead code elimination will be performed on those objects (they will
10902 be linked as is).
10903
10904 The GNAT static library is now compiled with -ffunction-sections and
10905 -fdata-sections on some platforms. This allows you to eliminate the unused code
10906 and data of the GNAT library from your executable.
10907
10908 @node Example of unused subprogram/data elimination
10909 @subsection Example of unused subprogram/data elimination
10910
10911 @noindent
10912 Here is a simple example:
10913
10914 @smallexample @c ada
10915 with Aux;
10916
10917 procedure Test is
10918 begin
10919    Aux.Used (10);
10920 end Test;
10921
10922 package Aux is
10923    Used_Data   : Integer;
10924    Unused_Data : Integer;
10925
10926    procedure Used   (Data : Integer);
10927    procedure Unused (Data : Integer);
10928 end Aux;
10929
10930 package body Aux is
10931    procedure Used (Data : Integer) is
10932    begin
10933       Used_Data := Data;
10934    end Used;
10935
10936    procedure Unused (Data : Integer) is
10937    begin
10938       Unused_Data := Data;
10939    end Unused;
10940 end Aux;
10941 @end smallexample
10942
10943 @noindent
10944 @code{Unused} and @code{Unused_Data} are never referenced in this code
10945 excerpt, and hence they may be safely removed from the final executable.
10946
10947 @smallexample
10948 $ gnatmake test
10949
10950 $ nm test | grep used
10951 020015f0 T aux__unused
10952 02005d88 B aux__unused_data
10953 020015cc T aux__used
10954 02005d84 B aux__used_data
10955
10956 $ gnatmake test -cargs -fdata-sections -ffunction-sections \
10957      -largs -Wl,--gc-sections
10958
10959 $ nm test | grep used
10960 02005350 T aux__used
10961 0201ffe0 B aux__used_data
10962 @end smallexample
10963
10964 @noindent
10965 It can be observed that the procedure @code{Unused} and the object
10966 @code{Unused_Data} are removed by the linker when using the
10967 appropriate options.
10968
10969 @c ********************************
10970 @node Renaming Files Using gnatchop
10971 @chapter Renaming Files Using @code{gnatchop}
10972 @findex gnatchop
10973
10974 @noindent
10975 This chapter discusses how to handle files with multiple units by using
10976 the @code{gnatchop} utility. This utility is also useful in renaming
10977 files to meet the standard GNAT default file naming conventions.
10978
10979 @menu
10980 * Handling Files with Multiple Units::
10981 * Operating gnatchop in Compilation Mode::
10982 * Command Line for gnatchop::
10983 * Switches for gnatchop::
10984 * Examples of gnatchop Usage::
10985 @end menu
10986
10987 @node Handling Files with Multiple Units
10988 @section Handling Files with Multiple Units
10989
10990 @noindent
10991 The basic compilation model of GNAT requires that a file submitted to the
10992 compiler have only one unit and there be a strict correspondence
10993 between the file name and the unit name.
10994
10995 The @code{gnatchop} utility allows both of these rules to be relaxed,
10996 allowing GNAT to process files which contain multiple compilation units
10997 and files with arbitrary file names. @code{gnatchop}
10998 reads the specified file and generates one or more output files,
10999 containing one unit per file. The unit and the file name correspond,
11000 as required by GNAT.
11001
11002 If you want to permanently restructure a set of ``foreign'' files so that
11003 they match the GNAT rules, and do the remaining development using the
11004 GNAT structure, you can simply use @command{gnatchop} once, generate the
11005 new set of files and work with them from that point on.
11006
11007 Alternatively, if you want to keep your files in the ``foreign'' format,
11008 perhaps to maintain compatibility with some other Ada compilation
11009 system, you can set up a procedure where you use @command{gnatchop} each
11010 time you compile, regarding the source files that it writes as temporary
11011 files that you throw away.
11012
11013 Note that if your file containing multiple units starts with a byte order
11014 mark (BOM) specifying UTF-8 encoding, then the files generated by gnatchop
11015 will each start with a copy of this BOM, meaning that they can be compiled
11016 automatically in UTF-8 mode without needing to specify an explicit encoding.
11017
11018 @node Operating gnatchop in Compilation Mode
11019 @section Operating gnatchop in Compilation Mode
11020
11021 @noindent
11022 The basic function of @code{gnatchop} is to take a file with multiple units
11023 and split it into separate files. The boundary between files is reasonably
11024 clear, except for the issue of comments and pragmas. In default mode, the
11025 rule is that any pragmas between units belong to the previous unit, except
11026 that configuration pragmas always belong to the following unit. Any comments
11027 belong to the following unit. These rules
11028 almost always result in the right choice of
11029 the split point without needing to mark it explicitly and most users will
11030 find this default to be what they want. In this default mode it is incorrect to
11031 submit a file containing only configuration pragmas, or one that ends in
11032 configuration pragmas, to @code{gnatchop}.
11033
11034 However, using a special option to activate ``compilation mode'',
11035 @code{gnatchop}
11036 can perform another function, which is to provide exactly the semantics
11037 required by the RM for handling of configuration pragmas in a compilation.
11038 In the absence of configuration pragmas (at the main file level), this
11039 option has no effect, but it causes such configuration pragmas to be handled
11040 in a quite different manner.
11041
11042 First, in compilation mode, if @code{gnatchop} is given a file that consists of
11043 only configuration pragmas, then this file is appended to the
11044 @file{gnat.adc} file in the current directory. This behavior provides
11045 the required behavior described in the RM for the actions to be taken
11046 on submitting such a file to the compiler, namely that these pragmas
11047 should apply to all subsequent compilations in the same compilation
11048 environment. Using GNAT, the current directory, possibly containing a
11049 @file{gnat.adc} file is the representation
11050 of a compilation environment. For more information on the
11051 @file{gnat.adc} file, see @ref{Handling of Configuration Pragmas}.
11052
11053 Second, in compilation mode, if @code{gnatchop}
11054 is given a file that starts with
11055 configuration pragmas, and contains one or more units, then these
11056 configuration pragmas are prepended to each of the chopped files. This
11057 behavior provides the required behavior described in the RM for the
11058 actions to be taken on compiling such a file, namely that the pragmas
11059 apply to all units in the compilation, but not to subsequently compiled
11060 units.
11061
11062 Finally, if configuration pragmas appear between units, they are appended
11063 to the previous unit. This results in the previous unit being illegal,
11064 since the compiler does not accept configuration pragmas that follow
11065 a unit. This provides the required RM behavior that forbids configuration
11066 pragmas other than those preceding the first compilation unit of a
11067 compilation.
11068
11069 For most purposes, @code{gnatchop} will be used in default mode. The
11070 compilation mode described above is used only if you need exactly
11071 accurate behavior with respect to compilations, and you have files
11072 that contain multiple units and configuration pragmas. In this
11073 circumstance the use of @code{gnatchop} with the compilation mode
11074 switch provides the required behavior, and is for example the mode
11075 in which GNAT processes the ACVC tests.
11076
11077 @node Command Line for gnatchop
11078 @section Command Line for @code{gnatchop}
11079
11080 @noindent
11081 The @code{gnatchop} command has the form:
11082
11083 @smallexample
11084 $ gnatchop switches @var{file name} @r{[}@var{file name} @dots{}@r{]}
11085       @ovar{directory}
11086 @end smallexample
11087
11088 @noindent
11089 The only required argument is the file name of the file to be chopped.
11090 There are no restrictions on the form of this file name. The file itself
11091 contains one or more Ada units, in normal GNAT format, concatenated
11092 together. As shown, more than one file may be presented to be chopped.
11093
11094 When run in default mode, @code{gnatchop} generates one output file in
11095 the current directory for each unit in each of the files.
11096
11097 @var{directory}, if specified, gives the name of the directory to which
11098 the output files will be written. If it is not specified, all files are
11099 written to the current directory.
11100
11101 For example, given a
11102 file called @file{hellofiles} containing
11103
11104 @smallexample @c ada
11105 @group
11106 @cartouche
11107 procedure hello;
11108
11109 with Text_IO; use Text_IO;
11110 procedure hello is
11111 begin
11112    Put_Line ("Hello");
11113 end hello;
11114 @end cartouche
11115 @end group
11116 @end smallexample
11117
11118 @noindent
11119 the command
11120
11121 @smallexample
11122 $ gnatchop ^hellofiles^HELLOFILES.^
11123 @end smallexample
11124
11125 @noindent
11126 generates two files in the current directory, one called
11127 @file{hello.ads} containing the single line that is the procedure spec,
11128 and the other called @file{hello.adb} containing the remaining text. The
11129 original file is not affected. The generated files can be compiled in
11130 the normal manner.
11131
11132 @noindent
11133 When gnatchop is invoked on a file that is empty or that contains only empty
11134 lines and/or comments, gnatchop will not fail, but will not produce any
11135 new sources.
11136
11137 For example, given a
11138 file called @file{toto.txt} containing
11139
11140 @smallexample @c ada
11141 @group
11142 @cartouche
11143 --  Just a comment
11144 @end cartouche
11145 @end group
11146 @end smallexample
11147
11148 @noindent
11149 the command
11150
11151 @smallexample
11152 $ gnatchop ^toto.txt^TOT.TXT^
11153 @end smallexample
11154
11155 @noindent
11156 will not produce any new file and will result in the following warnings:
11157
11158 @smallexample
11159 toto.txt:1:01: warning: empty file, contains no compilation units
11160 no compilation units found
11161 no source files written
11162 @end smallexample
11163
11164 @node Switches for gnatchop
11165 @section Switches for @code{gnatchop}
11166
11167 @noindent
11168 @command{gnatchop} recognizes the following switches:
11169
11170 @table @option
11171 @c !sort!
11172
11173 @item --version
11174 @cindex @option{--version} @command{gnatchop}
11175 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
11176
11177 @item --help
11178 @cindex @option{--help} @command{gnatchop}
11179 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
11180 all other options.
11181
11182 @item ^-c^/COMPILATION^
11183 @cindex @option{^-c^/COMPILATION^} (@code{gnatchop})
11184 Causes @code{gnatchop} to operate in compilation mode, in which
11185 configuration pragmas are handled according to strict RM rules. See
11186 previous section for a full description of this mode.
11187
11188 @ifclear vms
11189 @item -gnat@var{xxx}
11190 This passes the given @option{-gnat@var{xxx}} switch to @code{gnat} which is
11191 used to parse the given file. Not all @var{xxx} options make sense,
11192 but for example, the use of @option{-gnati2} allows @code{gnatchop} to
11193 process a source file that uses Latin-2 coding for identifiers.
11194 @end ifclear
11195
11196 @item ^-h^/HELP^
11197 Causes @code{gnatchop} to generate a brief help summary to the standard
11198 output file showing usage information.
11199
11200 @item ^-k@var{mm}^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=@var{mm}^
11201 @cindex @option{^-k^/FILE_NAME_MAX_LENGTH^} (@code{gnatchop})
11202 Limit generated file names to the specified number @code{mm}
11203 of characters.
11204 This is useful if the
11205 resulting set of files is required to be interoperable with systems
11206 which limit the length of file names.
11207 @ifset vms
11208 If no value is given, or
11209 if no @code{/FILE_NAME_MAX_LENGTH} qualifier is given,
11210 a default of 39, suitable for OpenVMS Alpha
11211 Systems, is assumed
11212 @end ifset
11213 @ifclear vms
11214 No space is allowed between the @option{-k} and the numeric value. The numeric
11215 value may be omitted in which case a default of @option{-k8},
11216 suitable for use
11217 with DOS-like file systems, is used. If no @option{-k} switch
11218 is present then
11219 there is no limit on the length of file names.
11220 @end ifclear
11221
11222 @item ^-p^/PRESERVE^
11223 @cindex @option{^-p^/PRESERVE^} (@code{gnatchop})
11224 Causes the file ^modification^creation^ time stamp of the input file to be
11225 preserved and used for the time stamp of the output file(s). This may be
11226 useful for preserving coherency of time stamps in an environment where
11227 @code{gnatchop} is used as part of a standard build process.
11228
11229 @item ^-q^/QUIET^
11230 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@code{gnatchop})
11231 Causes output of informational messages indicating the set of generated
11232 files to be suppressed. Warnings and error messages are unaffected.
11233
11234 @item ^-r^/REFERENCE^
11235 @cindex @option{^-r^/REFERENCE^} (@code{gnatchop})
11236 @findex Source_Reference
11237 Generate @code{Source_Reference} pragmas. Use this switch if the output
11238 files are regarded as temporary and development is to be done in terms
11239 of the original unchopped file. This switch causes
11240 @code{Source_Reference} pragmas to be inserted into each of the
11241 generated files to refers back to the original file name and line number.
11242 The result is that all error messages refer back to the original
11243 unchopped file.
11244 In addition, the debugging information placed into the object file (when
11245 the @option{^-g^/DEBUG^} switch of @command{gcc} or @command{gnatmake} is
11246 specified)
11247 also refers back to this original file so that tools like profilers and
11248 debuggers will give information in terms of the original unchopped file.
11249
11250 If the original file to be chopped itself contains
11251 a @code{Source_Reference}
11252 pragma referencing a third file, then gnatchop respects
11253 this pragma, and the generated @code{Source_Reference} pragmas
11254 in the chopped file refer to the original file, with appropriate
11255 line numbers. This is particularly useful when @code{gnatchop}
11256 is used in conjunction with @code{gnatprep} to compile files that
11257 contain preprocessing statements and multiple units.
11258
11259 @item ^-v^/VERBOSE^
11260 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatchop})
11261 Causes @code{gnatchop} to operate in verbose mode. The version
11262 number and copyright notice are output, as well as exact copies of
11263 the gnat1 commands spawned to obtain the chop control information.
11264
11265 @item ^-w^/OVERWRITE^
11266 @cindex @option{^-w^/OVERWRITE^} (@code{gnatchop})
11267 Overwrite existing file names. Normally @code{gnatchop} regards it as a
11268 fatal error if there is already a file with the same name as a
11269 file it would otherwise output, in other words if the files to be
11270 chopped contain duplicated units. This switch bypasses this
11271 check, and causes all but the last instance of such duplicated
11272 units to be skipped.
11273
11274 @ifclear vms
11275 @item --GCC=@var{xxxx}
11276 @cindex @option{--GCC=} (@code{gnatchop})
11277 Specify the path of the GNAT parser to be used. When this switch is used,
11278 no attempt is made to add the prefix to the GNAT parser executable.
11279 @end ifclear
11280 @end table
11281
11282 @node Examples of gnatchop Usage
11283 @section Examples of @code{gnatchop} Usage
11284
11285 @table @code
11286 @ifset vms
11287 @item gnatchop /OVERWRITE HELLO_S.ADA [PRERELEASE.FILES]
11288 @end ifset
11289 @ifclear vms
11290 @item gnatchop -w hello_s.ada prerelease/files
11291 @end ifclear
11292
11293 Chops the source file @file{hello_s.ada}. The output files will be
11294 placed in the directory @file{^prerelease/files^[PRERELEASE.FILES]^},
11295 overwriting any
11296 files with matching names in that directory (no files in the current
11297 directory are modified).
11298
11299 @item gnatchop ^archive^ARCHIVE.^
11300 Chops the source file @file{^archive^ARCHIVE.^}
11301 into the current directory. One
11302 useful application of @code{gnatchop} is in sending sets of sources
11303 around, for example in email messages. The required sources are simply
11304 concatenated (for example, using a ^Unix @code{cat}^VMS @code{APPEND/NEW}^
11305 command), and then
11306 @command{gnatchop} is used at the other end to reconstitute the original
11307 file names.
11308
11309 @item gnatchop file1 file2 file3 direc
11310 Chops all units in files @file{file1}, @file{file2}, @file{file3}, placing
11311 the resulting files in the directory @file{direc}. Note that if any units
11312 occur more than once anywhere within this set of files, an error message
11313 is generated, and no files are written. To override this check, use the
11314 @option{^-w^/OVERWRITE^} switch,
11315 in which case the last occurrence in the last file will
11316 be the one that is output, and earlier duplicate occurrences for a given
11317 unit will be skipped.
11318 @end table
11319
11320 @node Configuration Pragmas
11321 @chapter Configuration Pragmas
11322 @cindex Configuration pragmas
11323 @cindex Pragmas, configuration
11324
11325 @noindent
11326 Configuration pragmas include those pragmas described as
11327 such in the Ada Reference Manual, as well as
11328 implementation-dependent pragmas that are configuration pragmas.
11329 @xref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual},
11330 for details on these additional GNAT-specific configuration pragmas.
11331 Most notably, the pragma @code{Source_File_Name}, which allows
11332 specifying non-default names for source files, is a configuration
11333 pragma. The following is a complete list of configuration pragmas
11334 recognized by GNAT:
11335
11336 @smallexample
11337    Ada_83
11338    Ada_95
11339    Ada_05
11340    Ada_2005
11341    Assertion_Policy
11342    Assume_No_Invalid_Values
11343    C_Pass_By_Copy
11344    Check_Name
11345    Check_Policy
11346    Compile_Time_Error
11347    Compile_Time_Warning
11348    Compiler_Unit
11349    Component_Alignment
11350    Convention_Identifier
11351    Debug_Policy
11352    Detect_Blocking
11353    Discard_Names
11354    Elaboration_Checks
11355    Eliminate
11356    Extend_System
11357    Extensions_Allowed
11358    External_Name_Casing
11359    Fast_Math
11360    Favor_Top_Level
11361    Float_Representation
11362    Implicit_Packing
11363    Initialize_Scalars
11364    Interrupt_State
11365    License
11366    Locking_Policy
11367    Long_Float
11368    No_Run_Time
11369    No_Strict_Aliasing
11370    Normalize_Scalars
11371    Optimize_Alignment
11372    Persistent_BSS
11373    Polling
11374    Priority_Specific_Dispatching
11375    Profile
11376    Profile_Warnings
11377    Propagate_Exceptions
11378    Queuing_Policy
11379    Ravenscar
11380    Restricted_Run_Time
11381    Restrictions
11382    Restrictions_Warnings
11383    Reviewable
11384    Source_File_Name
11385    Source_File_Name_Project
11386    Style_Checks
11387    Suppress
11388    Suppress_Exception_Locations
11389    Task_Dispatching_Policy
11390    Universal_Data
11391    Unsuppress
11392    Use_VADS_Size
11393    Validity_Checks
11394    Warnings
11395    Wide_Character_Encoding
11396
11397 @end smallexample
11398
11399 @menu
11400 * Handling of Configuration Pragmas::
11401 * The Configuration Pragmas Files::
11402 @end menu
11403
11404 @node Handling of Configuration Pragmas
11405 @section Handling of Configuration Pragmas
11406
11407 Configuration pragmas may either appear at the start of a compilation
11408 unit, in which case they apply only to that unit, or they may apply to
11409 all compilations performed in a given compilation environment.
11410
11411 GNAT also provides the @code{gnatchop} utility to provide an automatic
11412 way to handle configuration pragmas following the semantics for
11413 compilations (that is, files with multiple units), described in the RM.
11414 See @ref{Operating gnatchop in Compilation Mode} for details.
11415 However, for most purposes, it will be more convenient to edit the
11416 @file{gnat.adc} file that contains configuration pragmas directly,
11417 as described in the following section.
11418
11419 @node The Configuration Pragmas Files
11420 @section The Configuration Pragmas Files
11421 @cindex @file{gnat.adc}
11422
11423 @noindent
11424 In GNAT a compilation environment is defined by the current
11425 directory at the time that a compile command is given. This current
11426 directory is searched for a file whose name is @file{gnat.adc}. If
11427 this file is present, it is expected to contain one or more
11428 configuration pragmas that will be applied to the current compilation.
11429 However, if the switch @option{-gnatA} is used, @file{gnat.adc} is not
11430 considered.
11431
11432 Configuration pragmas may be entered into the @file{gnat.adc} file
11433 either by running @code{gnatchop} on a source file that consists only of
11434 configuration pragmas, or more conveniently  by
11435 direct editing of the @file{gnat.adc} file, which is a standard format
11436 source file.
11437
11438 In addition to @file{gnat.adc}, additional files containing configuration
11439 pragmas may be applied to the current compilation using the switch
11440 @option{-gnatec}@var{path}. @var{path} must designate an existing file that
11441 contains only configuration pragmas. These configuration pragmas are
11442 in addition to those found in @file{gnat.adc} (provided @file{gnat.adc}
11443 is present and switch @option{-gnatA} is not used).
11444
11445 It is allowed to specify several switches @option{-gnatec}, all of which
11446 will be taken into account.
11447
11448 If you are using project file, a separate mechanism is provided using
11449 project attributes, see @ref{Specifying Configuration Pragmas} for more
11450 details.
11451
11452 @ifset vms
11453 Of special interest to GNAT OpenVMS Alpha is the following
11454 configuration pragma:
11455
11456 @smallexample @c ada
11457 @cartouche
11458 pragma Extend_System (Aux_DEC);
11459 @end cartouche
11460 @end smallexample
11461
11462 @noindent
11463 In the presence of this pragma, GNAT adds to the definition of the
11464 predefined package SYSTEM all the additional types and subprograms that are
11465 defined in HP Ada. See @ref{Compatibility with HP Ada} for details.
11466 @end ifset
11467
11468 @node Handling Arbitrary File Naming Conventions Using gnatname
11469 @chapter Handling Arbitrary File Naming Conventions Using @code{gnatname}
11470 @cindex Arbitrary File Naming Conventions
11471
11472 @menu
11473 * Arbitrary File Naming Conventions::
11474 * Running gnatname::
11475 * Switches for gnatname::
11476 * Examples of gnatname Usage::
11477 @end menu
11478
11479 @node Arbitrary File Naming Conventions
11480 @section Arbitrary File Naming Conventions
11481
11482 @noindent
11483 The GNAT compiler must be able to know the source file name of a compilation
11484 unit.  When using the standard GNAT default file naming conventions
11485 (@code{.ads} for specs, @code{.adb} for bodies), the GNAT compiler
11486 does not need additional information.
11487
11488 @noindent
11489 When the source file names do not follow the standard GNAT default file naming
11490 conventions, the GNAT compiler must be given additional information through
11491 a configuration pragmas file (@pxref{Configuration Pragmas})
11492 or a project file.
11493 When the non-standard file naming conventions are well-defined,
11494 a small number of pragmas @code{Source_File_Name} specifying a naming pattern
11495 (@pxref{Alternative File Naming Schemes}) may be sufficient. However,
11496 if the file naming conventions are irregular or arbitrary, a number
11497 of pragma @code{Source_File_Name} for individual compilation units
11498 must be defined.
11499 To help maintain the correspondence between compilation unit names and
11500 source file names within the compiler,
11501 GNAT provides a tool @code{gnatname} to generate the required pragmas for a
11502 set of files.
11503
11504 @node Running gnatname
11505 @section Running @code{gnatname}
11506
11507 @noindent
11508 The usual form of the @code{gnatname} command is
11509
11510 @smallexample
11511 $ gnatname @ovar{switches} @var{naming_pattern} @ovar{naming_patterns}
11512       @r{[}--and @ovar{switches} @var{naming_pattern} @ovar{naming_patterns}@r{]}
11513 @end smallexample
11514
11515 @noindent
11516 All of the arguments are optional. If invoked without any argument,
11517 @code{gnatname} will display its usage.
11518
11519 @noindent
11520 When used with at least one naming pattern, @code{gnatname} will attempt to
11521 find all the compilation units in files that follow at least one of the
11522 naming patterns. To find these compilation units,
11523 @code{gnatname} will use the GNAT compiler in syntax-check-only mode on all
11524 regular files.
11525
11526 @noindent
11527 One or several Naming Patterns may be given as arguments to @code{gnatname}.
11528 Each Naming Pattern is enclosed between double quotes.
11529 A Naming Pattern is a regular expression similar to the wildcard patterns
11530 used in file names by the Unix shells or the DOS prompt.
11531
11532 @noindent
11533 @code{gnatname} may be called with several sections of directories/patterns.
11534 Sections are separated by switch @code{--and}. In each section, there must be
11535 at least one pattern. If no directory is specified in a section, the current
11536 directory (or the project directory is @code{-P} is used) is implied.
11537 The options other that the directory switches and the patterns apply globally
11538 even if they are in different sections.
11539
11540 @noindent
11541 Examples of Naming Patterns are
11542
11543 @smallexample
11544    "*.[12].ada"
11545    "*.ad[sb]*"
11546    "body_*"    "spec_*"
11547 @end smallexample
11548
11549 @noindent
11550 For a more complete description of the syntax of Naming Patterns,
11551 see the second kind of regular expressions described in @file{g-regexp.ads}
11552 (the ``Glob'' regular expressions).
11553
11554 @noindent
11555 When invoked with no switch @code{-P}, @code{gnatname} will create a
11556 configuration pragmas file @file{gnat.adc} in the current working directory,
11557 with pragmas @code{Source_File_Name} for each file that contains a valid Ada
11558 unit.
11559
11560 @node Switches for gnatname
11561 @section Switches for @code{gnatname}
11562
11563 @noindent
11564 Switches for @code{gnatname} must precede any specified Naming Pattern.
11565
11566 @noindent
11567 You may specify any of the following switches to @code{gnatname}:
11568
11569 @table @option
11570 @c !sort!
11571
11572 @item --version
11573 @cindex @option{--version} @command{gnatname}
11574 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
11575
11576 @item --help
11577 @cindex @option{--help} @command{gnatname}
11578 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
11579 all other options.
11580
11581 @item --and
11582 Start another section of directories/patterns.
11583
11584 @item ^-c^/CONFIG_FILE=^@file{file}
11585 @cindex @option{^-c^/CONFIG_FILE^} (@code{gnatname})
11586 Create a configuration pragmas file @file{file} (instead of the default
11587 @file{gnat.adc}).
11588 @ifclear vms
11589 There may be zero, one or more space between @option{-c} and
11590 @file{file}.
11591 @end ifclear
11592 @file{file} may include directory information. @file{file} must be
11593 writable. There may be only one switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^}.
11594 When a switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^} is
11595 specified, no switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} may be specified (see below).
11596
11597 @item ^-d^/SOURCE_DIRS=^@file{dir}
11598 @cindex @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} (@code{gnatname})
11599 Look for source files in directory @file{dir}. There may be zero, one or more
11600 spaces between @option{^-d^/SOURCE_DIRS=^} and @file{dir}.
11601 When a switch @option{^-d^/SOURCE_DIRS^}
11602 is specified, the current working directory will not be searched for source
11603 files, unless it is explicitly specified with a @option{^-d^/SOURCE_DIRS^}
11604 or @option{^-D^/DIR_FILES^} switch.
11605 Several switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} may be specified.
11606 If @file{dir} is a relative path, it is relative to the directory of
11607 the configuration pragmas file specified with switch
11608 @option{^-c^/CONFIG_FILE^},
11609 or to the directory of the project file specified with switch
11610 @option{^-P^/PROJECT_FILE^} or,
11611 if neither switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^}
11612 nor switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} are specified, it is relative to the
11613 current working directory. The directory
11614 specified with switch @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} must exist and be readable.
11615
11616 @item ^-D^/DIRS_FILE=^@file{file}
11617 @cindex @option{^-D^/DIRS_FILE^} (@code{gnatname})
11618 Look for source files in all directories listed in text file @file{file}.
11619 There may be zero, one or more spaces between @option{^-D^/DIRS_FILE=^}
11620 and @file{file}.
11621 @file{file} must be an existing, readable text file.
11622 Each nonempty line in @file{file} must be a directory.
11623 Specifying switch @option{^-D^/DIRS_FILE^} is equivalent to specifying as many
11624 switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} as there are nonempty lines in
11625 @file{file}.
11626
11627 @item ^-f^/FOREIGN_PATTERN=^@file{pattern}
11628 @cindex @option{^-f^/FOREIGN_PATTERN^} (@code{gnatname})
11629 Foreign patterns. Using this switch, it is possible to add sources of languages
11630 other than Ada to the list of sources of a project file.
11631 It is only useful if a ^-P^/PROJECT_FILE^ switch is used.
11632 For example,
11633 @smallexample
11634 gnatname ^-Pprj -f"*.c"^/PROJECT_FILE=PRJ /FOREIGN_PATTERN=*.C^ "*.ada"
11635 @end smallexample
11636 @noindent
11637 will look for Ada units in all files with the @file{.ada} extension,
11638 and will add to the list of file for project @file{prj.gpr} the C files
11639 with extension @file{.^c^C^}.
11640
11641 @item ^-h^/HELP^
11642 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatname})
11643 Output usage (help) information. The output is written to @file{stdout}.
11644
11645 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@file{proj}
11646 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@code{gnatname})
11647 Create or update project file @file{proj}. There may be zero, one or more space
11648 between @option{-P} and @file{proj}. @file{proj} may include directory
11649 information. @file{proj} must be writable.
11650 There may be only one switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^}.
11651 When a switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} is specified,
11652 no switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^} may be specified.
11653
11654 @item ^-v^/VERBOSE^
11655 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatname})
11656 Verbose mode. Output detailed explanation of behavior to @file{stdout}.
11657 This includes name of the file written, the name of the directories to search
11658 and, for each file in those directories whose name matches at least one of
11659 the Naming Patterns, an indication of whether the file contains a unit,
11660 and if so the name of the unit.
11661
11662 @item ^-v -v^/VERBOSE /VERBOSE^
11663 @cindex @option{^-v -v^/VERBOSE /VERBOSE^} (@code{gnatname})
11664 Very Verbose mode. In addition to the output produced in verbose mode,
11665 for each file in the searched directories whose name matches none of
11666 the Naming Patterns, an indication is given that there is no match.
11667
11668 @item ^-x^/EXCLUDED_PATTERN=^@file{pattern}
11669 @cindex @option{^-x^/EXCLUDED_PATTERN^} (@code{gnatname})
11670 Excluded patterns. Using this switch, it is possible to exclude some files
11671 that would match the name patterns. For example,
11672 @smallexample
11673 gnatname ^-x "*_nt.ada"^/EXCLUDED_PATTERN=*_nt.ada^ "*.ada"
11674 @end smallexample
11675 @noindent
11676 will look for Ada units in all files with the @file{.ada} extension,
11677 except those whose names end with @file{_nt.ada}.
11678
11679 @end table
11680
11681 @node Examples of gnatname Usage
11682 @section Examples of @code{gnatname} Usage
11683
11684 @ifset vms
11685 @smallexample
11686 $ gnatname /CONFIG_FILE=[HOME.ME]NAMES.ADC /SOURCE_DIRS=SOURCES "[a-z]*.ada*"
11687 @end smallexample
11688 @end ifset
11689
11690 @ifclear vms
11691 @smallexample
11692 $ gnatname -c /home/me/names.adc -d sources "[a-z]*.ada*"
11693 @end smallexample
11694 @end ifclear
11695
11696 @noindent
11697 In this example, the directory @file{^/home/me^[HOME.ME]^} must already exist
11698 and be writable. In addition, the directory
11699 @file{^/home/me/sources^[HOME.ME.SOURCES]^} (specified by
11700 @option{^-d sources^/SOURCE_DIRS=SOURCES^}) must exist and be readable.
11701
11702 @ifclear vms
11703 Note the optional spaces after @option{-c} and @option{-d}.
11704 @end ifclear
11705
11706 @smallexample
11707 @ifclear vms
11708 $ gnatname -P/home/me/proj -x "*_nt_body.ada"
11709   -dsources -dsources/plus -Dcommon_dirs.txt "body_*" "spec_*"
11710 @end ifclear
11711 @ifset vms
11712 $ gnatname  /PROJECT_FILE=[HOME.ME]PROJ
11713   /EXCLUDED_PATTERN=*_nt_body.ada
11714   /SOURCE_DIRS=(SOURCES,[SOURCES.PLUS])
11715   /DIRS_FILE=COMMON_DIRS.TXT "body_*" "spec_*"
11716 @end ifset
11717 @end smallexample
11718
11719 Note that several switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} may be used,
11720 even in conjunction with one or several switches
11721 @option{^-D^/DIRS_FILE^}. Several Naming Patterns and one excluded pattern
11722 are used in this example.
11723
11724 @c *****************************************
11725 @c * G N A T  P r o j e c t  M a n a g e r *
11726 @c *****************************************
11727 @node GNAT Project Manager
11728 @chapter GNAT Project Manager
11729
11730 @menu
11731 * Introduction::
11732 * Examples of Project Files::
11733 * Project File Syntax::
11734 * Objects and Sources in Project Files::
11735 * Importing Projects::
11736 * Project Extension::
11737 * Project Hierarchy Extension::
11738 * External References in Project Files::
11739 * Packages in Project Files::
11740 * Variables from Imported Projects::
11741 * Naming Schemes::
11742 * Library Projects::
11743 * Stand-alone Library Projects::
11744 * Switches Related to Project Files::
11745 * Tools Supporting Project Files::
11746 * An Extended Example::
11747 * Project File Complete Syntax::
11748 @end menu
11749
11750 @c ****************
11751 @c * Introduction *
11752 @c ****************
11753
11754 @node Introduction
11755 @section Introduction
11756
11757 @noindent
11758 This chapter describes GNAT's @emph{Project Manager}, a facility that allows
11759 you to manage complex builds involving a number of source files, directories,
11760 and compilation options for different system configurations. In particular,
11761 project files allow you to specify:
11762 @itemize @bullet
11763 @item
11764 The directory or set of directories containing the source files, and/or the
11765 names of the specific source files themselves
11766 @item
11767 The directory in which the compiler's output
11768 (@file{ALI} files, object files, tree files) is to be placed
11769 @item
11770 The directory in which the executable programs is to be placed
11771 @item
11772 ^Switch^Switch^ settings for any of the project-enabled tools
11773 (@command{gnatmake}, compiler, binder, linker, @code{gnatls}, @code{gnatxref},
11774 @code{gnatfind}); you can apply these settings either globally or to individual
11775 compilation units.
11776 @item
11777 The source files containing the main subprogram(s) to be built
11778 @item
11779 The source programming language(s) (currently Ada and/or C)
11780 @item
11781 Source file naming conventions; you can specify these either globally or for
11782 individual compilation units
11783 @end itemize
11784
11785 @menu
11786 * Project Files::
11787 @end menu
11788
11789 @node Project Files
11790 @subsection Project Files
11791
11792 @noindent
11793 Project files are written in a syntax close to that of Ada, using  familiar
11794 notions such as packages, context clauses, declarations, default values,
11795 assignments, and inheritance. Finally, project files can be built
11796 hierarchically from other project files, simplifying complex system
11797 integration and project reuse.
11798
11799 A @dfn{project} is a specific set of values for various compilation properties.
11800 The settings for a given project are described by means of
11801 a @dfn{project file}, which is a text file written in an Ada-like syntax.
11802 Property values in project files are either strings or lists of strings.
11803 Properties that are not explicitly set receive default values.  A project
11804 file may interrogate the values of @dfn{external variables} (user-defined
11805 command-line switches or environment variables), and it may specify property
11806 settings conditionally, based on the value of such variables.
11807
11808 In simple cases, a project's source files depend only on other source files
11809 in the same project, or on the predefined libraries.  (@emph{Dependence} is
11810 used in
11811 the Ada technical sense; as in one Ada unit @code{with}ing another.)  However,
11812 the Project Manager also allows more sophisticated arrangements,
11813 where the source files in one project depend on source files in other
11814 projects:
11815 @itemize @bullet
11816 @item
11817 One project can @emph{import} other projects containing needed source files.
11818 @item
11819 You can organize GNAT projects in a hierarchy: a @emph{child} project
11820 can extend a @emph{parent} project, inheriting the parent's source files and
11821 optionally overriding any of them with alternative versions
11822 @end itemize
11823
11824 @noindent
11825 More generally, the Project Manager lets you structure large development
11826 efforts into hierarchical subsystems, where build decisions are delegated
11827 to the subsystem level, and thus different compilation environments
11828 (^switch^switch^ settings) used for different subsystems.
11829
11830 The Project Manager is invoked through the
11831 @option{^-P^/PROJECT_FILE=^@emph{projectfile}}
11832 switch to @command{gnatmake} or to the @command{^gnat^GNAT^} front driver.
11833 @ifclear vms
11834 There may be zero, one or more spaces between @option{-P} and
11835 @option{@emph{projectfile}}.
11836 @end ifclear
11837 If you want to define (on the command line) an external variable that is
11838 queried by the project file, you must use the
11839 @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@emph{vbl}=@emph{value}} switch.
11840 The Project Manager parses and interprets the project file, and drives the
11841 invoked tool based on the project settings.
11842
11843 The Project Manager supports a wide range of development strategies,
11844 for systems of all sizes.  Here are some typical practices that are
11845 easily handled:
11846 @itemize @bullet
11847 @item
11848 Using a common set of source files, but generating object files in different
11849 directories via different ^switch^switch^ settings
11850 @item
11851 Using a mostly-shared set of source files, but with different versions of
11852 some unit or units
11853 @end itemize
11854
11855 @noindent
11856 The destination of an executable can be controlled inside a project file
11857 using the @option{^-o^-o^}
11858 ^switch^switch^.
11859 In the absence of such a ^switch^switch^ either inside
11860 the project file or on the command line, any executable files generated by
11861 @command{gnatmake} are placed in the directory @code{Exec_Dir} specified
11862 in the project file. If no @code{Exec_Dir} is specified, they will be placed
11863 in the object directory of the project.
11864
11865 You can use project files to achieve some of the effects of a source
11866 versioning system (for example, defining separate projects for
11867 the different sets of sources that comprise different releases) but the
11868 Project Manager is independent of any source configuration management tools
11869 that might be used by the developers.
11870
11871 The next section introduces the main features of GNAT's project facility
11872 through a sequence of examples; subsequent sections will present the syntax
11873 and semantics in more detail. A more formal description of the project
11874 facility appears in @ref{Project File Reference,,, gnat_rm, GNAT
11875 Reference Manual}.
11876
11877 @c *****************************
11878 @c * Examples of Project Files *
11879 @c *****************************
11880
11881 @node Examples of Project Files
11882 @section Examples of Project Files
11883 @noindent
11884 This section illustrates some of the typical uses of project files and
11885 explains their basic structure and behavior.
11886
11887 @menu
11888 * Common Sources with Different ^Switches^Switches^ and Directories::
11889 * Using External Variables::
11890 * Importing Other Projects::
11891 * Extending a Project::
11892 @end menu
11893
11894 @node Common Sources with Different ^Switches^Switches^ and Directories
11895 @subsection Common Sources with Different ^Switches^Switches^ and Directories
11896
11897 @menu
11898 * Source Files::
11899 * Specifying the Object Directory::
11900 * Specifying the Exec Directory::
11901 * Project File Packages::
11902 * Specifying ^Switch^Switch^ Settings::
11903 * Main Subprograms::
11904 * Executable File Names::
11905 * Source File Naming Conventions::
11906 * Source Language(s)::
11907 @end menu
11908
11909 @noindent
11910 Suppose that the Ada source files @file{pack.ads}, @file{pack.adb}, and
11911 @file{proc.adb} are in the @file{/common} directory.  The file
11912 @file{proc.adb} contains an Ada main subprogram @code{Proc} that @code{with}s
11913 package @code{Pack}.  We want to compile these source files under two sets
11914 of ^switches^switches^:
11915 @itemize @bullet
11916 @item
11917 When debugging, we want to pass the @option{-g} switch to @command{gnatmake},
11918 and the @option{^-gnata^-gnata^},
11919 @option{^-gnato^-gnato^},
11920 and @option{^-gnatE^-gnatE^} switches to the
11921 compiler; the compiler's output is to appear in @file{/common/debug}
11922 @item
11923 When preparing a release version, we want to pass the @option{^-O2^O2^} switch
11924 to the compiler; the compiler's output is to appear in @file{/common/release}
11925 @end itemize
11926
11927 @noindent
11928 The GNAT project files shown below, respectively @file{debug.gpr} and
11929 @file{release.gpr} in the @file{/common} directory, achieve these effects.
11930
11931 Schematically:
11932 @smallexample
11933 @group
11934 ^/common^[COMMON]^
11935   debug.gpr
11936   release.gpr
11937   pack.ads
11938   pack.adb
11939   proc.adb
11940 @end group
11941 @group
11942 ^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^
11943   proc.ali, proc.o
11944   pack.ali, pack.o
11945 @end group
11946 @group
11947 ^/common/release^[COMMON.RELEASE]^
11948   proc.ali, proc.o
11949   pack.ali, pack.o
11950 @end group
11951 @end smallexample
11952 Here are the corresponding project files:
11953
11954 @smallexample @c projectfile
11955 @group
11956 project Debug is
11957   for Object_Dir use "debug";
11958   for Main use ("proc");
11959
11960   package Builder is
11961     for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11962         use ("^-g^-g^");
11963     for Executable ("proc.adb") use "proc1";
11964   end Builder;
11965 @end group
11966
11967 @group
11968   package Compiler is
11969     for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11970        use ("-fstack-check",
11971             "^-gnata^-gnata^",
11972             "^-gnato^-gnato^",
11973             "^-gnatE^-gnatE^");
11974   end Compiler;
11975 end Debug;
11976 @end group
11977 @end smallexample
11978
11979 @smallexample @c projectfile
11980 @group
11981 project Release is
11982   for Object_Dir use "release";
11983   for Exec_Dir use ".";
11984   for Main use ("proc");
11985
11986   package Compiler is
11987     for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11988         use ("^-O2^-O2^");
11989   end Compiler;
11990 end Release;
11991 @end group
11992 @end smallexample
11993
11994 @noindent
11995 The name of the project defined by @file{debug.gpr} is @code{"Debug"} (case
11996 insensitive), and analogously the project defined by @file{release.gpr} is
11997 @code{"Release"}.  For consistency the file should have the same name as the
11998 project, and the project file's extension should be @code{"gpr"}. These
11999 conventions are not required, but a warning is issued if they are not followed.
12000
12001 If the current directory is @file{^/temp^[TEMP]^}, then the command
12002 @smallexample
12003 gnatmake ^-P/common/debug.gpr^/PROJECT_FILE=[COMMON]DEBUG^
12004 @end smallexample
12005
12006 @noindent
12007 generates object and ALI files in @file{^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^},
12008 as well as the @code{^proc1^PROC1.EXE^} executable,
12009 using the ^switch^switch^ settings defined in the project file.
12010
12011 Likewise, the command
12012 @smallexample
12013 gnatmake ^-P/common/release.gpr^/PROJECT_FILE=[COMMON]RELEASE^
12014 @end smallexample
12015
12016 @noindent
12017 generates object and ALI files in @file{^/common/release^[COMMON.RELEASE]^},
12018 and the @code{^proc^PROC.EXE^}
12019 executable in @file{^/common^[COMMON]^},
12020 using the ^switch^switch^ settings from the project file.
12021
12022 @node Source Files
12023 @unnumberedsubsubsec Source Files
12024
12025 @noindent
12026 If a project file does not explicitly specify a set of source directories or
12027 a set of source files, then by default the project's source files are the
12028 Ada source files in the project file directory.  Thus @file{pack.ads},
12029 @file{pack.adb}, and @file{proc.adb} are the source files for both projects.
12030
12031 @node Specifying the Object Directory
12032 @unnumberedsubsubsec Specifying the Object Directory
12033
12034 @noindent
12035 Several project properties are modeled by Ada-style @emph{attributes};
12036 a property is defined by supplying the equivalent of an Ada attribute
12037 definition clause in the project file.
12038 A project's object directory is another such a property; the corresponding
12039 attribute is @code{Object_Dir}, and its value is also a string expression,
12040 specified either as absolute or relative. In the later case,
12041 it is relative to the project file directory. Thus the compiler's
12042 output is directed to @file{^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^}
12043 (for the @code{Debug} project)
12044 and to @file{^/common/release^[COMMON.RELEASE]^}
12045 (for the @code{Release} project).
12046 If @code{Object_Dir} is not specified, then the default is the project file
12047 directory itself.
12048
12049 @node Specifying the Exec Directory
12050 @unnumberedsubsubsec Specifying the Exec Directory
12051
12052 @noindent
12053 A project's exec directory is another property; the corresponding
12054 attribute is @code{Exec_Dir}, and its value is also a string expression,
12055 either specified as relative or absolute. If @code{Exec_Dir} is not specified,
12056 then the default is the object directory (which may also be the project file
12057 directory if attribute @code{Object_Dir} is not specified). Thus the executable
12058 is placed in @file{^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^}
12059 for the @code{Debug} project (attribute @code{Exec_Dir} not specified)
12060 and in @file{^/common^[COMMON]^} for the @code{Release} project.
12061
12062 @node Project File Packages
12063 @unnumberedsubsubsec Project File Packages
12064
12065 @noindent
12066 A GNAT tool that is integrated with the Project Manager is modeled by a
12067 corresponding package in the project file. In the example above,
12068 The @code{Debug} project defines the packages @code{Builder}
12069 (for @command{gnatmake}) and @code{Compiler};
12070 the @code{Release} project defines only the @code{Compiler} package.
12071
12072 The Ada-like package syntax is not to be taken literally.  Although packages in
12073 project files bear a surface resemblance to packages in Ada source code, the
12074 notation is simply a way to convey a grouping of properties for a named
12075 entity.  Indeed, the package names permitted in project files are restricted
12076 to a predefined set, corresponding to the project-aware tools, and the contents
12077 of packages are limited to a small set of constructs.
12078 The packages in the example above contain attribute definitions.
12079
12080 @node Specifying ^Switch^Switch^ Settings
12081 @unnumberedsubsubsec Specifying ^Switch^Switch^ Settings
12082
12083 @noindent
12084 ^Switch^Switch^ settings for a project-aware tool can be specified through
12085 attributes in the package that corresponds to the tool.
12086 The example above illustrates one of the relevant attributes,
12087 @code{^Default_Switches^Default_Switches^}, which is defined in packages
12088 in both project files.
12089 Unlike simple attributes like @code{Source_Dirs},
12090 @code{^Default_Switches^Default_Switches^} is
12091 known as an @emph{associative array}.  When you define this attribute, you must
12092 supply an ``index'' (a literal string), and the effect of the attribute
12093 definition is to set the value of the array at the specified index.
12094 For the @code{^Default_Switches^Default_Switches^} attribute,
12095 the index is a programming language (in our case, Ada),
12096 and the value specified (after @code{use}) must be a list
12097 of string expressions.
12098
12099 The attributes permitted in project files are restricted to a predefined set.
12100 Some may appear at project level, others in packages.
12101 For any attribute that is an associative array, the index must always be a
12102 literal string, but the restrictions on this string (e.g., a file name or a
12103 language name) depend on the individual attribute.
12104 Also depending on the attribute, its specified value will need to be either a
12105 string or a string list.
12106
12107 In the @code{Debug} project, we set the switches for two tools,
12108 @command{gnatmake} and the compiler, and thus we include the two corresponding
12109 packages; each package defines the @code{^Default_Switches^Default_Switches^}
12110 attribute with index @code{"Ada"}.
12111 Note that the package corresponding to
12112 @command{gnatmake} is named @code{Builder}.  The @code{Release} project is
12113 similar, but only includes the @code{Compiler} package.
12114
12115 In project @code{Debug} above, the ^switches^switches^ starting with
12116 @option{-gnat} that are specified in package @code{Compiler}
12117 could have been placed in package @code{Builder}, since @command{gnatmake}
12118 transmits all such ^switches^switches^ to the compiler.
12119
12120 @node Main Subprograms
12121 @unnumberedsubsubsec Main Subprograms
12122
12123 @noindent
12124 One of the specifiable properties of a project is a list of files that contain
12125 main subprograms.  This property is captured in the @code{Main} attribute,
12126 whose value is a list of strings.  If a project defines the @code{Main}
12127 attribute, it is not necessary to identify the main subprogram(s) when
12128 invoking @command{gnatmake} (@pxref{gnatmake and Project Files}).
12129
12130 @node Executable File Names
12131 @unnumberedsubsubsec Executable File Names
12132
12133 @noindent
12134 By default, the executable file name corresponding to a main source is
12135 deduced from the main source file name. Through the attributes
12136 @code{Executable} and @code{Executable_Suffix} of package @code{Builder},
12137 it is possible to change this default.
12138 In project @code{Debug} above, the executable file name
12139 for main source @file{^proc.adb^PROC.ADB^} is
12140 @file{^proc1^PROC1.EXE^}.
12141 Attribute @code{Executable_Suffix}, when specified, may change the suffix
12142 of the executable files, when no attribute @code{Executable} applies:
12143 its value replace the platform-specific executable suffix.
12144 Attributes @code{Executable} and @code{Executable_Suffix} are the only ways to
12145 specify a non-default executable file name when several mains are built at once
12146 in a single @command{gnatmake} command.
12147
12148 @node Source File Naming Conventions
12149 @unnumberedsubsubsec Source File Naming Conventions
12150
12151 @noindent
12152 Since the project files above do not specify any source file naming
12153 conventions, the GNAT defaults are used.  The mechanism for defining source
12154 file naming conventions -- a package named @code{Naming} --
12155 is described below (@pxref{Naming Schemes}).
12156
12157 @node Source Language(s)
12158 @unnumberedsubsubsec Source Language(s)
12159
12160 @noindent
12161 Since the project files do not specify a @code{Languages} attribute, by
12162 default the GNAT tools assume that the language of the project file is Ada.
12163 More generally, a project can comprise source files
12164 in Ada, C, and/or other languages.
12165
12166 @node Using External Variables
12167 @subsection Using External Variables
12168
12169 @noindent
12170 Instead of supplying different project files for debug and release, we can
12171 define a single project file that queries an external variable (set either
12172 on the command line or via an ^environment variable^logical name^) in order to
12173 conditionally define the appropriate settings.  Again, assume that the
12174 source files @file{pack.ads}, @file{pack.adb}, and @file{proc.adb} are
12175 located in directory @file{^/common^[COMMON]^}.  The following project file,
12176 @file{build.gpr}, queries the external variable named @code{STYLE} and
12177 defines an object directory and ^switch^switch^ settings based on whether
12178 the value is @code{"deb"} (debug) or @code{"rel"} (release), and where
12179 the default is @code{"deb"}.
12180
12181 @smallexample @c projectfile
12182 @group
12183 project Build is
12184   for Main use ("proc");
12185
12186   type Style_Type is ("deb", "rel");
12187   Style : Style_Type := external ("STYLE", "deb");
12188
12189   case Style is
12190     when "deb" =>
12191       for Object_Dir use "debug";
12192
12193     when "rel" =>
12194       for Object_Dir use "release";
12195       for Exec_Dir use ".";
12196   end case;
12197 @end group
12198
12199 @group
12200   package Builder is
12201
12202     case Style is
12203       when "deb" =>
12204         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
12205             use ("^-g^-g^");
12206         for Executable ("proc") use "proc1";
12207       when others =>
12208         null;
12209     end case;
12210
12211   end Builder;
12212 @end group
12213
12214 @group
12215   package Compiler is
12216
12217     case Style is
12218       when "deb" =>
12219         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
12220             use ("^-gnata^-gnata^",
12221                  "^-gnato^-gnato^",
12222                  "^-gnatE^-gnatE^");
12223
12224       when "rel" =>
12225         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
12226             use ("^-O2^-O2^");
12227     end case;
12228
12229   end Compiler;
12230
12231 end Build;
12232 @end group
12233 @end smallexample
12234
12235 @noindent
12236 @code{Style_Type} is an example of a @emph{string type}, which is the project
12237 file analog of an Ada enumeration type but whose components are string literals
12238 rather than identifiers.  @code{Style} is declared as a variable of this type.
12239
12240 The form @code{external("STYLE", "deb")} is known as an
12241 @emph{external reference}; its first argument is the name of an
12242 @emph{external variable}, and the second argument is a default value to be
12243 used if the external variable doesn't exist.  You can define an external
12244 variable on the command line via the @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switch,
12245 or you can use ^an environment variable^a logical name^
12246 as an external variable.
12247
12248 Each @code{case} construct is expanded by the Project Manager based on the
12249 value of @code{Style}. Thus the command
12250 @ifclear vms
12251 @smallexample
12252 gnatmake -P/common/build.gpr -XSTYLE=deb
12253 @end smallexample
12254 @end ifclear
12255
12256 @ifset vms
12257 @smallexample
12258 gnatmake /PROJECT_FILE=[COMMON]BUILD.GPR /EXTERNAL_REFERENCE=STYLE=deb
12259 @end smallexample
12260 @end ifset
12261
12262 @noindent
12263 is equivalent to the @command{gnatmake} invocation using the project file
12264 @file{debug.gpr} in the earlier example.  So is the command
12265 @smallexample
12266 gnatmake ^-P/common/build.gpr^/PROJECT_FILE=[COMMON]BUILD.GPR^
12267 @end smallexample
12268
12269 @noindent
12270 since @code{"deb"} is the default for @code{STYLE}.
12271
12272 Analogously,
12273
12274 @ifclear vms
12275 @smallexample
12276 gnatmake -P/common/build.gpr -XSTYLE=rel
12277 @end smallexample
12278 @end ifclear
12279
12280 @ifset vms
12281 @smallexample
12282 GNAT MAKE /PROJECT_FILE=[COMMON]BUILD.GPR /EXTERNAL_REFERENCE=STYLE=rel
12283 @end smallexample
12284 @end ifset
12285
12286 @noindent
12287 is equivalent to the @command{gnatmake} invocation using the project file
12288 @file{release.gpr} in the earlier example.
12289
12290 @node Importing Other Projects
12291 @subsection Importing Other Projects
12292 @cindex @code{ADA_PROJECT_PATH}
12293 @cindex @code{GPR_PROJECT_PATH}
12294
12295 @noindent
12296 A compilation unit in a source file in one project may depend on compilation
12297 units in source files in other projects.  To compile this unit under
12298 control of a project file, the
12299 dependent project must @emph{import} the projects containing the needed source
12300 files.
12301 This effect is obtained using syntax similar to an Ada @code{with} clause,
12302 but where @code{with}ed entities are strings that denote project files.
12303
12304 As an example, suppose that the two projects @code{GUI_Proj} and
12305 @code{Comm_Proj} are defined in the project files @file{gui_proj.gpr} and
12306 @file{comm_proj.gpr} in directories @file{^/gui^[GUI]^}
12307 and @file{^/comm^[COMM]^}, respectively.
12308 Suppose that the source files for @code{GUI_Proj} are
12309 @file{gui.ads} and @file{gui.adb}, and that the source files for
12310 @code{Comm_Proj} are @file{comm.ads} and @file{comm.adb}, where each set of
12311 files is located in its respective project file directory.  Schematically:
12312
12313 @smallexample
12314 @group
12315 ^/gui^[GUI]^
12316   gui_proj.gpr
12317   gui.ads
12318   gui.adb
12319 @end group
12320
12321 @group
12322 ^/comm^[COMM]^
12323   comm_proj.gpr
12324   comm.ads
12325   comm.adb
12326 @end group
12327 @end smallexample
12328
12329 @noindent
12330 We want to develop an application in directory @file{^/app^[APP]^} that
12331 @code{with} the packages @code{GUI} and @code{Comm}, using the properties of
12332 the corresponding project files (e.g.@: the ^switch^switch^ settings
12333 and object directory).
12334 Skeletal code for a main procedure might be something like the following:
12335
12336 @smallexample @c ada
12337 @group
12338 with GUI, Comm;
12339 procedure App_Main is
12340    @dots{}
12341 begin
12342    @dots{}
12343 end App_Main;
12344 @end group
12345 @end smallexample
12346
12347 @noindent
12348 Here is a project file, @file{app_proj.gpr}, that achieves the desired
12349 effect:
12350
12351 @smallexample @c projectfile
12352 @group
12353 with "/gui/gui_proj", "/comm/comm_proj";
12354 project App_Proj is
12355    for Main use ("app_main");
12356 end App_Proj;
12357 @end group
12358 @end smallexample
12359
12360 @noindent
12361 Building an executable is achieved through the command:
12362 @smallexample
12363 gnatmake ^-P/app/app_proj^/PROJECT_FILE=[APP]APP_PROJ^
12364 @end smallexample
12365 @noindent
12366 which will generate the @code{^app_main^APP_MAIN.EXE^} executable
12367 in the directory where @file{app_proj.gpr} resides.
12368
12369 If an imported project file uses the standard extension (@code{^gpr^GPR^}) then
12370 (as illustrated above) the @code{with} clause can omit the extension.
12371
12372 Our example specified an absolute path for each imported project file.
12373 Alternatively, the directory name of an imported object can be omitted
12374 if either
12375 @itemize @bullet
12376 @item
12377 The imported project file is in the same directory as the importing project
12378 file, or
12379 @item
12380 You have defined one or two ^environment variables^logical names^
12381 that includes the directory containing
12382 the needed project file. The syntax of @code{GPR_PROJECT_PATH} and
12383 @code{ADA_PROJECT_PATH} is the same as
12384 the syntax of @code{ADA_INCLUDE_PATH} and @code{ADA_OBJECTS_PATH}: a list of
12385 directory names separated by colons (semicolons on Windows).
12386 @end itemize
12387
12388 @noindent
12389 Thus, if we define @code{ADA_PROJECT_PATH} or @code{GPR_PROJECT_PATH}
12390 to include @file{^/gui^[GUI]^} and
12391 @file{^/comm^[COMM]^}, then our project file @file{app_proj.gpr} can be written
12392 as follows:
12393
12394 @smallexample @c projectfile
12395 @group
12396 with "gui_proj", "comm_proj";
12397 project App_Proj is
12398    for Main use ("app_main");
12399 end App_Proj;
12400 @end group
12401 @end smallexample
12402
12403 @noindent
12404 Importing other projects can create ambiguities.
12405 For example, the same unit might be present in different imported projects, or
12406 it might be present in both the importing project and in an imported project.
12407 Both of these conditions are errors.  Note that in the current version of
12408 the Project Manager, it is illegal to have an ambiguous unit even if the
12409 unit is never referenced by the importing project.  This restriction may be
12410 relaxed in a future release.
12411
12412 @node Extending a Project
12413 @subsection Extending a Project
12414
12415 @noindent
12416 In large software systems it is common to have multiple
12417 implementations of a common interface; in Ada terms, multiple versions of a
12418 package body for the same spec.  For example, one implementation
12419 might be safe for use in tasking programs, while another might only be used
12420 in sequential applications.  This can be modeled in GNAT using the concept
12421 of @emph{project extension}.  If one project (the ``child'') @emph{extends}
12422 another project (the ``parent'') then by default all source files of the
12423 parent project are inherited by the child, but the child project can
12424 override any of the parent's source files with new versions, and can also
12425 add new files.  This facility is the project analog of a type extension in
12426 Object-Oriented Programming.  Project hierarchies are permitted (a child
12427 project may be the parent of yet another project), and a project that
12428 inherits one project can also import other projects.
12429
12430 As an example, suppose that directory @file{^/seq^[SEQ]^} contains the project
12431 file @file{seq_proj.gpr} as well as the source files @file{pack.ads},
12432 @file{pack.adb}, and @file{proc.adb}:
12433
12434 @smallexample
12435 @group
12436 ^/seq^[SEQ]^
12437   pack.ads
12438   pack.adb
12439   proc.adb
12440   seq_proj.gpr
12441 @end group
12442 @end smallexample
12443
12444 @noindent
12445 Note that the project file can simply be empty (that is, no attribute or
12446 package is defined):
12447
12448 @smallexample @c projectfile
12449 @group
12450 project Seq_Proj is
12451 end Seq_Proj;
12452 @end group
12453 @end smallexample
12454
12455 @noindent
12456 implying that its source files are all the Ada source files in the project
12457 directory.
12458
12459 Suppose we want to supply an alternate version of @file{pack.adb}, in
12460 directory @file{^/tasking^[TASKING]^}, but use the existing versions of
12461 @file{pack.ads} and @file{proc.adb}.  We can define a project
12462 @code{Tasking_Proj} that inherits @code{Seq_Proj}:
12463
12464 @smallexample
12465 @group
12466 ^/tasking^[TASKING]^
12467   pack.adb
12468   tasking_proj.gpr
12469 @end group
12470
12471 @group
12472 project Tasking_Proj extends "/seq/seq_proj" is
12473 end Tasking_Proj;
12474 @end group
12475 @end smallexample
12476
12477 @noindent
12478 The version of @file{pack.adb} used in a build depends on which project file
12479 is specified.
12480
12481 Note that we could have obtained the desired behavior using project import
12482 rather than project inheritance; a @code{base} project would contain the
12483 sources for @file{pack.ads} and @file{proc.adb}, a sequential project would
12484 import @code{base} and add @file{pack.adb}, and likewise a tasking project
12485 would import @code{base} and add a different version of @file{pack.adb}.  The
12486 choice depends on whether other sources in the original project need to be
12487 overridden.  If they do, then project extension is necessary, otherwise,
12488 importing is sufficient.
12489
12490 @noindent
12491 In a project file that extends another project file, it is possible to
12492 indicate that an inherited source is not part of the sources of the extending
12493 project. This is necessary sometimes when a package spec has been overloaded
12494 and no longer requires a body: in this case, it is necessary to indicate that
12495 the inherited body is not part of the sources of the project, otherwise there
12496 will be a compilation error when compiling the spec.
12497
12498 For that purpose, the attribute @code{Excluded_Source_Files} is used.
12499 Its value is a string list: a list of file names. It is also possible to use
12500 attribute @code{Excluded_Source_List_File}. Its value is a single string:
12501 the file name of a text file containing a list of file names, one per line.
12502
12503 @smallexample @c @projectfile
12504 project B extends "a" is
12505    for Source_Files use ("pkg.ads");
12506    --  New spec of Pkg does not need a completion
12507    for Excluded_Source_Files use ("pkg.adb");
12508 end B;
12509 @end smallexample
12510
12511 Attribute @code{Excluded_Source_Files} may also be used to check if a source
12512 is still needed: if it is possible to build using @command{gnatmake} when such
12513 a source is put in attribute @code{Excluded_Source_Files} of a project P, then
12514 it is possible to remove the source completely from a system that includes
12515 project P.
12516
12517 @c ***********************
12518 @c * Project File Syntax *
12519 @c ***********************
12520
12521 @node Project File Syntax
12522 @section Project File Syntax
12523
12524 @menu
12525 * Basic Syntax::
12526 * Qualified Projects::
12527 * Packages::
12528 * Expressions::
12529 * String Types::
12530 * Variables::
12531 * Attributes::
12532 * Associative Array Attributes::
12533 * case Constructions::
12534 @end menu
12535
12536 @noindent
12537 This section describes the structure of project files.
12538
12539 A project may be an @emph{independent project}, entirely defined by a single
12540 project file. Any Ada source file in an independent project depends only
12541 on the predefined library and other Ada source files in the same project.
12542
12543 @noindent
12544 A project may also @dfn{depend on} other projects, in either or both of
12545 the following ways:
12546 @itemize @bullet
12547 @item It may import any number of projects
12548 @item It may extend at most one other project
12549 @end itemize
12550
12551 @noindent
12552 The dependence relation is a directed acyclic graph (the subgraph reflecting
12553 the ``extends'' relation is a tree).
12554
12555 A project's @dfn{immediate sources} are the source files directly defined by
12556 that project, either implicitly by residing in the project file's directory,
12557 or explicitly through any of the source-related attributes described below.
12558 More generally, a project @var{proj}'s @dfn{sources} are the immediate sources
12559 of @var{proj} together with the immediate sources (unless overridden) of any
12560 project on which @var{proj} depends (either directly or indirectly).
12561
12562 @node Basic Syntax
12563 @subsection Basic Syntax
12564
12565 @noindent
12566 As seen in the earlier examples, project files have an Ada-like syntax.
12567 The minimal project file is:
12568 @smallexample @c projectfile
12569 @group
12570 project Empty is
12571
12572 end Empty;
12573 @end group
12574 @end smallexample
12575
12576 @noindent
12577 The identifier @code{Empty} is the name of the project.
12578 This project name must be present after the reserved
12579 word @code{end} at the end of the project file, followed by a semi-colon.
12580
12581 Any name in a project file, such as the project name or a variable name,
12582 has the same syntax as an Ada identifier.
12583
12584 The reserved words of project files are the Ada 95 reserved words plus
12585 @code{extends}, @code{external}, and @code{project}.  Note that the only Ada
12586 reserved words currently used in project file syntax are:
12587
12588 @itemize @bullet
12589 @item
12590 @code{all}
12591 @item
12592 @code{at}
12593 @item
12594 @code{case}
12595 @item
12596 @code{end}
12597 @item
12598 @code{for}
12599 @item
12600 @code{is}
12601 @item
12602 @code{limited}
12603 @item
12604 @code{null}
12605 @item
12606 @code{others}
12607 @item
12608 @code{package}
12609 @item
12610 @code{renames}
12611 @item
12612 @code{type}
12613 @item
12614 @code{use}
12615 @item
12616 @code{when}
12617 @item
12618 @code{with}
12619 @end itemize
12620
12621 @noindent
12622 Comments in project files have the same syntax as in Ada, two consecutive
12623 hyphens through the end of the line.
12624
12625 @node Qualified Projects
12626 @subsection Qualified Projects
12627
12628 @noindent
12629 Before the reserved @code{project}, there may be one or two "qualifiers", that
12630 is identifiers or other reserved words, to qualify the project.
12631
12632 The current list of qualifiers is:
12633
12634 @itemize @bullet
12635 @item
12636 @code{abstract}: qualify a project with no sources. A qualified abstract
12637 project must either have no declaration of attributes @code{Source_Dirs},
12638 @code{Source_Files}, @code{Languages} or @code{Source_List_File}, or one of
12639 @code{Source_Dirs}, @code{Source_Files}, or @code{Languages} must be declared
12640 as empty. If it extends another project, the project it extends must also be a
12641 qualified abstract project.
12642
12643 @item
12644 @code{standard}: a standard project is a non library project with sources.
12645
12646 @item
12647 @code{aggregate}: for future extension
12648
12649 @item
12650 @code{aggregate library}: for future extension
12651
12652 @item
12653 @code{library}: a library project must declare both attributes
12654 @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}.
12655
12656 @item
12657 @code{configuration}: a configuration project cannot be in a project tree.
12658 @end itemize
12659
12660 @node Packages
12661 @subsection Packages
12662
12663 @noindent
12664 A project file may contain @emph{packages}. The name of a package must be one
12665 of the identifiers from the following list. A package
12666 with a given name may only appear once in a project file. Package names are
12667 case insensitive. The following package names are legal:
12668
12669 @itemize @bullet
12670 @item
12671 @code{Naming}
12672 @item
12673 @code{Builder}
12674 @item
12675 @code{Compiler}
12676 @item
12677 @code{Binder}
12678 @item
12679 @code{Linker}
12680 @item
12681 @code{Finder}
12682 @item
12683 @code{Cross_Reference}
12684 @item
12685 @code{Eliminate}
12686 @item
12687 @code{Pretty_Printer}
12688 @item
12689 @code{Metrics}
12690 @item
12691 @code{gnatls}
12692 @item
12693 @code{gnatstub}
12694 @item
12695 @code{IDE}
12696 @item
12697 @code{Language_Processing}
12698 @end itemize
12699
12700 @noindent
12701 In its simplest form, a package may be empty:
12702
12703 @smallexample @c projectfile
12704 @group
12705 project Simple is
12706   package Builder is
12707   end Builder;
12708 end Simple;
12709 @end group
12710 @end smallexample
12711
12712 @noindent
12713 A package may contain @emph{attribute declarations},
12714 @emph{variable declarations} and @emph{case constructions}, as will be
12715 described below.
12716
12717 When there is ambiguity between a project name and a package name,
12718 the name always designates the project. To avoid possible confusion, it is
12719 always a good idea to avoid naming a project with one of the
12720 names allowed for packages or any name that starts with @code{gnat}.
12721
12722 @node Expressions
12723 @subsection Expressions
12724
12725 @noindent
12726 An @emph{expression} is either a @emph{string expression} or a
12727 @emph{string list expression}.
12728
12729 A @emph{string expression} is either a @emph{simple string expression} or a
12730 @emph{compound string expression}.
12731
12732 A @emph{simple string expression} is one of the following:
12733 @itemize @bullet
12734 @item A literal string; e.g.@: @code{"comm/my_proj.gpr"}
12735 @item A string-valued variable reference (@pxref{Variables})
12736 @item A string-valued attribute reference (@pxref{Attributes})
12737 @item An external reference (@pxref{External References in Project Files})
12738 @end itemize
12739
12740 @noindent
12741 A @emph{compound string expression} is a concatenation of string expressions,
12742 using the operator @code{"&"}
12743 @smallexample
12744        Path & "/" & File_Name & ".ads"
12745 @end smallexample
12746
12747 @noindent
12748 A @emph{string list expression} is either a
12749 @emph{simple string list expression} or a
12750 @emph{compound string list expression}.
12751
12752 A @emph{simple string list expression} is one of the following:
12753 @itemize @bullet
12754 @item A parenthesized list of zero or more string expressions,
12755 separated by commas
12756 @smallexample
12757    File_Names := (File_Name, "gnat.adc", File_Name & ".orig");
12758    Empty_List := ();
12759 @end smallexample
12760 @item A string list-valued variable reference
12761 @item A string list-valued attribute reference
12762 @end itemize
12763
12764 @noindent
12765 A @emph{compound string list expression} is the concatenation (using
12766 @code{"&"}) of a simple string list expression and an expression.  Note that
12767 each term in a compound string list expression, except the first, may be
12768 either a string expression or a string list expression.
12769
12770 @smallexample @c projectfile
12771 @group
12772    File_Name_List := () & File_Name; --  One string in this list
12773    Extended_File_Name_List := File_Name_List & (File_Name & ".orig");
12774    --  Two strings
12775    Big_List := File_Name_List & Extended_File_Name_List;
12776    --  Concatenation of two string lists: three strings
12777    Illegal_List := "gnat.adc" & Extended_File_Name_List;
12778    --  Illegal: must start with a string list
12779 @end group
12780 @end smallexample
12781
12782 @node String Types
12783 @subsection String Types
12784
12785 @noindent
12786 A @emph{string type declaration} introduces a discrete set of string literals.
12787 If a string variable is declared to have this type, its value
12788 is restricted to the given set of literals.
12789
12790 Here is an example of a string type declaration:
12791
12792 @smallexample @c projectfile
12793    type OS is ("NT", "nt", "Unix", "GNU/Linux", "other OS");
12794 @end smallexample
12795
12796 @noindent
12797 Variables of a string type are called @emph{typed variables}; all other
12798 variables are called @emph{untyped variables}. Typed variables are
12799 particularly useful in @code{case} constructions, to support conditional
12800 attribute declarations.
12801 (@pxref{case Constructions}).
12802
12803 The string literals in the list are case sensitive and must all be different.
12804 They may include any graphic characters allowed in Ada, including spaces.
12805
12806 A string type may only be declared at the project level, not inside a package.
12807
12808 A string type may be referenced by its name if it has been declared in the same
12809 project file, or by an expanded name whose prefix is the name of the project
12810 in which it is declared.
12811
12812 @node Variables
12813 @subsection Variables
12814
12815 @noindent
12816 A variable may be declared at the project file level, or within a package.
12817 Here are some examples of variable declarations:
12818
12819 @smallexample @c projectfile
12820 @group
12821    This_OS : OS := external ("OS"); --  a typed variable declaration
12822    That_OS := "GNU/Linux";          --  an untyped variable declaration
12823 @end group
12824 @end smallexample
12825
12826 @noindent
12827 The syntax of a @emph{typed variable declaration} is identical to the Ada
12828 syntax for an object declaration. By contrast, the syntax of an untyped
12829 variable declaration is identical to an Ada assignment statement. In fact,
12830 variable declarations in project files have some of the characteristics of
12831 an assignment, in that successive declarations for the same variable are
12832 allowed. Untyped variable declarations do establish the expected kind of the
12833 variable (string or string list), and successive declarations for it must
12834 respect the initial kind.
12835
12836 @noindent
12837 A string variable declaration (typed or untyped) declares a variable
12838 whose value is a string. This variable may be used as a string expression.
12839 @smallexample @c projectfile
12840    File_Name       := "readme.txt";
12841    Saved_File_Name := File_Name & ".saved";
12842 @end smallexample
12843
12844 @noindent
12845 A string list variable declaration declares a variable whose value is a list
12846 of strings. The list may contain any number (zero or more) of strings.
12847
12848 @smallexample @c projectfile
12849    Empty_List := ();
12850    List_With_One_Element := ("^-gnaty^-gnaty^");
12851    List_With_Two_Elements := List_With_One_Element & "^-gnatg^-gnatg^";
12852    Long_List := ("main.ada", "pack1_.ada", "pack1.ada", "pack2_.ada"
12853                  "pack2.ada", "util_.ada", "util.ada");
12854 @end smallexample
12855
12856 @noindent
12857 The same typed variable may not be declared more than once at project level,
12858 and it may not be declared more than once in any package; it is in effect
12859 a constant.
12860
12861 The same untyped variable may be declared several times. Declarations are
12862 elaborated in the order in which they appear, so  the new value replaces
12863 the old one, and any subsequent reference to the variable uses the new value.
12864 However, as noted above, if a variable has been declared as a string, all
12865 subsequent
12866 declarations must give it a string value. Similarly, if a variable has
12867 been declared as a string list, all subsequent declarations
12868 must give it a string list value.
12869
12870 A @emph{variable reference} may take several forms:
12871
12872 @itemize @bullet
12873 @item The simple variable name, for a variable in the current package (if any)
12874 or in the current project
12875 @item An expanded name, whose prefix is a context name.
12876 @end itemize
12877
12878 @noindent
12879 A @emph{context} may be one of the following:
12880
12881 @itemize @bullet
12882 @item The name of an existing package in the current project
12883 @item The name of an imported project of the current project
12884 @item The name of an ancestor project (i.e., a project extended by the current
12885 project, either directly or indirectly)
12886 @item An expanded name whose prefix is an imported/parent project name, and
12887 whose selector is a package name in that project.
12888 @end itemize
12889
12890 @noindent
12891 A variable reference may be used in an expression.
12892
12893 @node Attributes
12894 @subsection Attributes
12895
12896 @noindent
12897 A project (and its packages) may have @emph{attributes} that define
12898 the project's properties.  Some attributes have values that are strings;
12899 others have values that are string lists.
12900
12901 There are two categories of attributes: @emph{simple attributes}
12902 and @emph{associative arrays} (@pxref{Associative Array Attributes}).
12903
12904 Legal project attribute names, and attribute names for each legal package are
12905 listed below. Attributes names are case-insensitive.
12906
12907 The following attributes are defined on projects (all are simple attributes):
12908
12909 @multitable @columnfractions .4 .3
12910 @item @emph{Attribute Name}
12911 @tab @emph{Value}
12912 @item @code{Source_Files}
12913 @tab string list
12914 @item @code{Source_Dirs}
12915 @tab string list
12916 @item @code{Source_List_File}
12917 @tab string
12918 @item @code{Object_Dir}
12919 @tab string
12920 @item @code{Exec_Dir}
12921 @tab string
12922 @item @code{Excluded_Source_Dirs}
12923 @tab string list
12924 @item @code{Excluded_Source_Files}
12925 @tab string list
12926 @item @code{Excluded_Source_List_File}
12927 @tab string
12928 @item @code{Languages}
12929 @tab string list
12930 @item @code{Main}
12931 @tab string list
12932 @item @code{Library_Dir}
12933 @tab string
12934 @item @code{Library_Name}
12935 @tab string
12936 @item @code{Library_Kind}
12937 @tab string
12938 @item @code{Library_Version}
12939 @tab string
12940 @item @code{Library_Interface}
12941 @tab string
12942 @item @code{Library_Auto_Init}
12943 @tab string
12944 @item @code{Library_Options}
12945 @tab string list
12946 @item @code{Library_Src_Dir}
12947 @tab string
12948 @item @code{Library_ALI_Dir}
12949 @tab string
12950 @item @code{Library_GCC}
12951 @tab string
12952 @item @code{Library_Symbol_File}
12953 @tab string
12954 @item @code{Library_Symbol_Policy}
12955 @tab string
12956 @item @code{Library_Reference_Symbol_File}
12957 @tab string
12958 @item @code{Externally_Built}
12959 @tab string
12960 @end multitable
12961
12962 @noindent
12963 The following attributes are defined for package  @code{Naming}
12964 (@pxref{Naming Schemes}):
12965
12966 @multitable @columnfractions .4 .2 .2 .2
12967 @item Attribute Name @tab Category @tab Index @tab Value
12968 @item @code{Spec_Suffix}
12969 @tab associative array
12970 @tab language name
12971 @tab string
12972 @item @code{Body_Suffix}
12973 @tab associative array
12974 @tab language name
12975 @tab string
12976 @item @code{Separate_Suffix}
12977 @tab simple attribute
12978 @tab n/a
12979 @tab string
12980 @item @code{Casing}
12981 @tab simple attribute
12982 @tab n/a
12983 @tab string
12984 @item @code{Dot_Replacement}
12985 @tab simple attribute
12986 @tab n/a
12987 @tab string
12988 @item @code{Spec}
12989 @tab associative array
12990 @tab Ada unit name
12991 @tab string
12992 @item @code{Body}
12993 @tab associative array
12994 @tab Ada unit name
12995 @tab string
12996 @item @code{Specification_Exceptions}
12997 @tab associative array
12998 @tab language name
12999 @tab string list
13000 @item @code{Implementation_Exceptions}
13001 @tab associative array
13002 @tab language name
13003 @tab string list
13004 @end multitable
13005
13006 @noindent
13007 The following attributes are defined for packages @code{Builder},
13008 @code{Compiler}, @code{Binder},
13009 @code{Linker}, @code{Cross_Reference}, and @code{Finder}
13010 (@pxref{^Switches^Switches^ and Project Files}).
13011
13012 @multitable @columnfractions .4 .2 .2 .2
13013 @item Attribute Name @tab Category @tab Index @tab Value
13014 @item @code{^Default_Switches^Default_Switches^}
13015 @tab associative array
13016 @tab language name
13017 @tab string list
13018 @item @code{^Switches^Switches^}
13019 @tab associative array
13020 @tab file name
13021 @tab string list
13022 @end multitable
13023
13024 @noindent
13025 In addition, package @code{Compiler} has a single string attribute
13026 @code{Local_Configuration_Pragmas} and package @code{Builder} has a single
13027 string attribute @code{Global_Configuration_Pragmas}.
13028
13029 @noindent
13030 Each simple attribute has a default value: the empty string (for string-valued
13031 attributes) and the empty list (for string list-valued attributes).
13032
13033 An attribute declaration defines a new value for an attribute.
13034
13035 Examples of simple attribute declarations:
13036
13037 @smallexample @c projectfile
13038    for Object_Dir use "objects";
13039    for Source_Dirs use ("units", "test/drivers");
13040 @end smallexample
13041
13042 @noindent
13043 The syntax of a @dfn{simple attribute declaration} is similar to that of an
13044 attribute definition clause in Ada.
13045
13046 Attributes references may be appear in expressions.
13047 The general form for such a reference is @code{<entity>'<attribute>}:
13048 Associative array attributes are functions. Associative
13049 array attribute references must have an argument that is a string literal.
13050
13051 Examples are:
13052
13053 @smallexample @c projectfile
13054   project'Object_Dir
13055   Naming'Dot_Replacement
13056   Imported_Project'Source_Dirs
13057   Imported_Project.Naming'Casing
13058   Builder'^Default_Switches^Default_Switches^("Ada")
13059 @end smallexample
13060
13061 @noindent
13062 The prefix of an attribute may be:
13063 @itemize @bullet
13064 @item @code{project} for an attribute of the current project
13065 @item The name of an existing package of the current project
13066 @item The name of an imported project
13067 @item The name of a parent project that is extended by the current project
13068 @item An expanded name whose prefix is imported/parent project name,
13069 and whose selector is a package name
13070 @end itemize
13071
13072 @noindent
13073 Example:
13074 @smallexample @c projectfile
13075 @group
13076    project Prj is
13077      for Source_Dirs use project'Source_Dirs & "units";
13078      for Source_Dirs use project'Source_Dirs & "test/drivers"
13079    end Prj;
13080 @end group
13081 @end smallexample
13082
13083 @noindent
13084 In the first attribute declaration, initially the attribute @code{Source_Dirs}
13085 has the default value: an empty string list. After this declaration,
13086 @code{Source_Dirs} is a string list of one element: @code{"units"}.
13087 After the second attribute declaration @code{Source_Dirs} is a string list of
13088 two elements: @code{"units"} and @code{"test/drivers"}.
13089
13090 Note: this example is for illustration only. In practice,
13091 the project file would contain only one attribute declaration:
13092
13093 @smallexample @c projectfile
13094    for Source_Dirs use ("units", "test/drivers");
13095 @end smallexample
13096
13097 @node Associative Array Attributes
13098 @subsection Associative Array Attributes
13099
13100 @noindent
13101 Some attributes are defined as @emph{associative arrays}. An associative
13102 array may be regarded as a function that takes a string as a parameter
13103 and delivers a string or string list value as its result.
13104
13105 Here are some examples of single associative array attribute associations:
13106
13107 @smallexample @c projectfile
13108    for Body ("main") use "Main.ada";
13109    for ^Switches^Switches^ ("main.ada")
13110        use ("^-v^-v^",
13111             "^-gnatv^-gnatv^");
13112    for ^Switches^Switches^ ("main.ada")
13113             use Builder'^Switches^Switches^ ("main.ada")
13114               & "^-g^-g^";
13115 @end smallexample
13116
13117 @noindent
13118 Like untyped variables and simple attributes, associative array attributes
13119 may be declared several times. Each declaration supplies a new value for the
13120 attribute, and replaces the previous setting.
13121
13122 @noindent
13123 An associative array attribute may be declared as a full associative array
13124 declaration, with the value of the same attribute in an imported or extended
13125 project.
13126
13127 @smallexample @c projectfile
13128    package Builder is
13129       for Default_Switches use Default.Builder'Default_Switches;
13130    end Builder;
13131 @end smallexample
13132
13133 @noindent
13134 In this example, @code{Default} must be either a project imported by the
13135 current project, or the project that the current project extends. If the
13136 attribute is in a package (in this case, in package @code{Builder}), the same
13137 package needs to be specified.
13138
13139 @noindent
13140 A full associative array declaration replaces any other declaration for the
13141 attribute, including other full associative array declaration. Single
13142 associative array associations may be declare after a full associative
13143 declaration, modifying the value for a single association of the attribute.
13144
13145 @node case Constructions
13146 @subsection @code{case} Constructions
13147
13148 @noindent
13149 A @code{case} construction is used in a project file to effect conditional
13150 behavior.
13151 Here is a typical example:
13152
13153 @smallexample @c projectfile
13154 @group
13155 project MyProj is
13156    type OS_Type is ("GNU/Linux", "Unix", "NT", "VMS");
13157
13158    OS : OS_Type := external ("OS", "GNU/Linux");
13159 @end group
13160
13161 @group
13162    package Compiler is
13163      case OS is
13164        when "GNU/Linux" | "Unix" =>
13165          for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13166              use ("^-gnath^-gnath^");
13167        when "NT" =>
13168          for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13169              use ("^-gnatP^-gnatP^");
13170        when others =>
13171      end case;
13172    end Compiler;
13173 end MyProj;
13174 @end group
13175 @end smallexample
13176
13177 @noindent
13178 The syntax of a @code{case} construction is based on the Ada case statement
13179 (although there is no @code{null} construction for empty alternatives).
13180
13181 The case expression must be a typed string variable.
13182 Each alternative comprises the reserved word @code{when}, either a list of
13183 literal strings separated by the @code{"|"} character or the reserved word
13184 @code{others},  and the @code{"=>"} token.
13185 Each literal string must belong to the string type that is the type of the
13186 case variable.
13187 An @code{others} alternative, if present, must occur last.
13188
13189 After each @code{=>}, there are zero or more constructions.  The only
13190 constructions allowed in a case construction are other case constructions,
13191 attribute declarations and variable declarations. String type declarations and
13192 package declarations are not allowed. Variable declarations are restricted to
13193 variables that have already been declared before the case construction.
13194
13195 The value of the case variable is often given by an external reference
13196 (@pxref{External References in Project Files}).
13197
13198 @c ****************************************
13199 @c * Objects and Sources in Project Files *
13200 @c ****************************************
13201
13202 @node Objects and Sources in Project Files
13203 @section Objects and Sources in Project Files
13204
13205 @menu
13206 * Object Directory::
13207 * Exec Directory::
13208 * Source Directories::
13209 * Source File Names::
13210 @end menu
13211
13212 @noindent
13213 Each project has exactly one object directory and one or more source
13214 directories. The source directories must contain at least one source file,
13215 unless  the project file explicitly specifies that no source files are present
13216 (@pxref{Source File Names}).
13217
13218 @node Object Directory
13219 @subsection Object Directory
13220
13221 @noindent
13222 The object directory for a project is the directory containing the compiler's
13223 output (such as @file{ALI} files and object files) for the project's immediate
13224 sources.
13225
13226 The object directory is given by the value of the attribute @code{Object_Dir}
13227 in the project file.
13228
13229 @smallexample @c projectfile
13230    for Object_Dir use "objects";
13231 @end smallexample
13232
13233 @noindent
13234 The attribute @code{Object_Dir} has a string value, the path name of the object
13235 directory. The path name may be absolute or relative to the directory of the
13236 project file. This directory must already exist, and be readable and writable.
13237
13238 By default, when the attribute @code{Object_Dir} is not given an explicit value
13239 or when its value is the empty string, the object directory is the same as the
13240 directory containing the project file.
13241
13242 @node Exec Directory
13243 @subsection Exec Directory
13244
13245 @noindent
13246 The exec directory for a project is the directory containing the executables
13247 for the project's main subprograms.
13248
13249 The exec directory is given by the value of the attribute @code{Exec_Dir}
13250 in the project file.
13251
13252 @smallexample @c projectfile
13253    for Exec_Dir use "executables";
13254 @end smallexample
13255
13256 @noindent
13257 The attribute @code{Exec_Dir} has a string value, the path name of the exec
13258 directory. The path name may be absolute or relative to the directory of the
13259 project file. This directory must already exist, and be writable.
13260
13261 By default, when the attribute @code{Exec_Dir} is not given an explicit value
13262 or when its value is the empty string, the exec directory is the same as the
13263 object directory of the project file.
13264
13265 @node Source Directories
13266 @subsection Source Directories
13267
13268 @noindent
13269 The source directories of a project are specified by the project file
13270 attribute @code{Source_Dirs}.
13271
13272 This attribute's value is a string list. If the attribute is not given an
13273 explicit value, then there is only one source directory, the one where the
13274 project file resides.
13275
13276 A @code{Source_Dirs} attribute that is explicitly defined to be the empty list,
13277 as in
13278
13279 @smallexample @c projectfile
13280     for Source_Dirs use ();
13281 @end smallexample
13282
13283 @noindent
13284 indicates that the project contains no source files.
13285
13286 Otherwise, each string in the string list designates one or more
13287 source directories.
13288
13289 @smallexample @c projectfile
13290    for Source_Dirs use ("sources", "test/drivers");
13291 @end smallexample
13292
13293 @noindent
13294 If a string in the list ends with @code{"/**"},  then the directory whose path
13295 name precedes the two asterisks, as well as all its subdirectories
13296 (recursively), are source directories.
13297
13298 @smallexample @c projectfile
13299    for Source_Dirs use ("/system/sources/**");
13300 @end smallexample
13301
13302 @noindent
13303 Here the directory @code{/system/sources} and all of its subdirectories
13304 (recursively) are source directories.
13305
13306 To specify that the source directories are the directory of the project file
13307 and all of its subdirectories, you can declare @code{Source_Dirs} as follows:
13308 @smallexample @c projectfile
13309    for Source_Dirs use ("./**");
13310 @end smallexample
13311
13312 @noindent
13313 Each of the source directories must exist and be readable.
13314
13315 @node Source File Names
13316 @subsection Source File Names
13317
13318 @noindent
13319 In a project that contains source files, their names may be specified by the
13320 attributes @code{Source_Files} (a string list) or @code{Source_List_File}
13321 (a string). Source file names never include any directory information.
13322
13323 If the attribute @code{Source_Files} is given an explicit value, then each
13324 element of the list is a source file name.
13325
13326 @smallexample @c projectfile
13327    for Source_Files use ("main.adb");
13328    for Source_Files use ("main.adb", "pack1.ads", "pack2.adb");
13329 @end smallexample
13330
13331 @noindent
13332 If the attribute @code{Source_Files} is not given an explicit value,
13333 but the attribute @code{Source_List_File} is given a string value,
13334 then the source file names are contained in the text file whose path name
13335 (absolute or relative to the directory of the project file) is the
13336 value of the attribute @code{Source_List_File}.
13337
13338 Each line in the file that is not empty or is not a comment
13339 contains a source file name.
13340
13341 @smallexample @c projectfile
13342    for Source_List_File use "source_list.txt";
13343 @end smallexample
13344
13345 @noindent
13346 By default, if neither the attribute @code{Source_Files} nor the attribute
13347 @code{Source_List_File} is given an explicit value, then each file in the
13348 source directories that conforms to the project's naming scheme
13349 (@pxref{Naming Schemes}) is an immediate source of the project.
13350
13351 A warning is issued if both attributes @code{Source_Files} and
13352 @code{Source_List_File} are given explicit values. In this case, the attribute
13353 @code{Source_Files} prevails.
13354
13355 Each source file name must be the name of one existing source file
13356 in one of the source directories.
13357
13358 A @code{Source_Files} attribute whose value is an empty list
13359 indicates that there are no source files in the project.
13360
13361 If the order of the source directories is known statically, that is if
13362 @code{"/**"} is not used in the string list @code{Source_Dirs}, then there may
13363 be several files with the same source file name. In this case, only the file
13364 in the first directory is considered as an immediate source of the project
13365 file. If the order of the source directories is not known statically, it is
13366 an error to have several files with the same source file name.
13367
13368 Projects can be specified to have no Ada source
13369 files: the value of @code{Source_Dirs} or @code{Source_Files} may be an empty
13370 list, or the @code{"Ada"} may be absent from @code{Languages}:
13371
13372 @smallexample @c projectfile
13373    for Source_Dirs use ();
13374    for Source_Files use ();
13375    for Languages use ("C", "C++");
13376 @end smallexample
13377
13378 @noindent
13379 Otherwise, a project must contain at least one immediate source.
13380
13381 Projects with no source files are useful as template packages
13382 (@pxref{Packages in Project Files}) for other projects; in particular to
13383 define a package @code{Naming} (@pxref{Naming Schemes}).
13384
13385 @c ****************************
13386 @c * Importing Projects *
13387 @c ****************************
13388
13389 @node  Importing Projects
13390 @section Importing Projects
13391 @cindex @code{ADA_PROJECT_PATH}
13392 @cindex @code{GPR_PROJECT_PATH}
13393
13394 @noindent
13395 An immediate source of a project P may depend on source files that
13396 are neither immediate sources of P nor in the predefined library.
13397 To get this effect, P must @emph{import} the projects that contain the needed
13398 source files.
13399
13400 @smallexample @c projectfile
13401 @group
13402   with "project1", "utilities.gpr";
13403   with "/namings/apex.gpr";
13404   project Main is
13405     @dots{}
13406 @end group
13407 @end smallexample
13408
13409 @noindent
13410 As can be seen in this example, the syntax for importing projects is similar
13411 to the syntax for importing compilation units in Ada. However, project files
13412 use literal strings instead of names, and the @code{with} clause identifies
13413 project files rather than packages.
13414
13415 Each literal string is the file name or path name (absolute or relative) of a
13416 project file. If a string corresponds to a file name, with no path or a
13417 relative path, then its location is determined by the @emph{project path}. The
13418 latter can be queried using @code{gnatls -v}. It contains:
13419
13420 @itemize @bullet
13421 @item
13422 In first position, the directory containing the current project file.
13423 @item
13424 In last position, the default project directory. This default project directory
13425 is part of the GNAT installation and is the standard place to install project
13426 files giving access to standard support libraries.
13427 @ifclear vms
13428 @ref{Installing a library}
13429 @end ifclear
13430
13431 @item
13432 In between, all the directories referenced in the
13433 ^environment variables^logical names^ @env{GPR_PROJECT_PATH}
13434 and @env{ADA_PROJECT_PATH} if they exist, and in that order.
13435 @end itemize
13436
13437 @noindent
13438 If a relative pathname is used, as in
13439
13440 @smallexample @c projectfile
13441   with "tests/proj";
13442 @end smallexample
13443
13444 @noindent
13445 then the full path for the project is constructed by concatenating this
13446 relative path to those in the project path, in order, until a matching file is
13447 found. Any symbolic link will be fully resolved in the directory of the
13448 importing project file before the imported project file is examined.
13449
13450 If the @code{with}'ed project file name does not have an extension,
13451 the default is @file{^.gpr^.GPR^}. If a file with this extension is not found,
13452 then the file name as specified in the @code{with} clause (no extension) will
13453 be used. In the above example, if a file @code{project1.gpr} is found, then it
13454 will be used; otherwise, if a file @code{^project1^PROJECT1^} exists
13455 then it will be used; if neither file exists, this is an error.
13456
13457 A warning is issued if the name of the project file does not match the
13458 name of the project; this check is case insensitive.
13459
13460 Any source file that is an immediate source of the imported project can be
13461 used by the immediate sources of the importing project, transitively. Thus
13462 if @code{A} imports @code{B}, and @code{B} imports @code{C}, the immediate
13463 sources of @code{A} may depend on the immediate sources of @code{C}, even if
13464 @code{A} does not import @code{C} explicitly. However, this is not recommended,
13465 because if and when @code{B} ceases to import @code{C}, some sources in
13466 @code{A} will no longer compile.
13467
13468 A side effect of this capability is that normally cyclic dependencies are not
13469 permitted: if @code{A} imports @code{B} (directly or indirectly) then @code{B}
13470 is not allowed to import @code{A}. However, there are cases when cyclic
13471 dependencies would be beneficial. For these cases, another form of import
13472 between projects exists, the @code{limited with}: a project @code{A} that
13473 imports a project @code{B} with a straight @code{with} may also be imported,
13474 directly or indirectly, by @code{B} on the condition that imports from @code{B}
13475 to @code{A} include at least one @code{limited with}.
13476
13477 @smallexample @c 0projectfile
13478 with "../b/b.gpr";
13479 with "../c/c.gpr";
13480 project A is
13481 end A;
13482
13483 limited with "../a/a.gpr";
13484 project B is
13485 end B;
13486
13487 with "../d/d.gpr";
13488 project C is
13489 end C;
13490
13491 limited with "../a/a.gpr";
13492 project D is
13493 end D;
13494 @end smallexample
13495
13496 @noindent
13497 In the above legal example, there are two project cycles:
13498 @itemize @bullet
13499 @item A-> B-> A
13500 @item A -> C -> D -> A
13501 @end itemize
13502
13503 @noindent
13504 In each of these cycle there is one @code{limited with}: import of @code{A}
13505 from @code{B} and import of @code{A} from @code{D}.
13506
13507 The difference between straight @code{with} and @code{limited with} is that
13508 the name of a project imported with a @code{limited with} cannot be used in the
13509 project that imports it. In particular, its packages cannot be renamed and
13510 its variables cannot be referred to.
13511
13512 An exception to the above rules for @code{limited with} is that for the main
13513 project specified to @command{gnatmake} or to the @command{GNAT} driver a
13514 @code{limited with} is equivalent to a straight @code{with}. For example,
13515 in the example above, projects @code{B} and @code{D} could not be main
13516 projects for @command{gnatmake} or to the @command{GNAT} driver, because they
13517 each have a @code{limited with} that is the only one in a cycle of importing
13518 projects.
13519
13520 @c *********************
13521 @c * Project Extension *
13522 @c *********************
13523
13524 @node Project Extension
13525 @section Project Extension
13526
13527 @noindent
13528 During development of a large system, it is sometimes necessary to use
13529 modified versions of some of the source files, without changing the original
13530 sources. This can be achieved through the @emph{project extension} facility.
13531
13532 @smallexample @c projectfile
13533    project Modified_Utilities extends "/baseline/utilities.gpr" is @dots{}
13534 @end smallexample
13535
13536 @noindent
13537 A project extension declaration introduces an extending project
13538 (the @emph{child}) and a project being extended (the @emph{parent}).
13539
13540 By default, a child project inherits all the sources of its parent.
13541 However, inherited sources can be overridden: a unit in a parent is hidden
13542 by a unit of the same name in the child.
13543
13544 Inherited sources are considered to be sources (but not immediate sources)
13545 of the child project; see @ref{Project File Syntax}.
13546
13547 An inherited source file retains any switches specified in the parent project.
13548
13549 For example if the project @code{Utilities} contains the spec and the
13550 body of an Ada package @code{Util_IO}, then the project
13551 @code{Modified_Utilities} can contain a new body for package @code{Util_IO}.
13552 The original body of @code{Util_IO} will not be considered in program builds.
13553 However, the package spec will still be found in the project
13554 @code{Utilities}.
13555
13556 A child project can have only one parent, except when it is qualified as
13557 abstract. But it may import any number of other projects.
13558
13559 A project is not allowed to import directly or indirectly at the same time a
13560 child project and any of its ancestors.
13561
13562 @c *******************************
13563 @c * Project Hierarchy Extension *
13564 @c *******************************
13565
13566 @node Project Hierarchy Extension
13567 @section Project Hierarchy Extension
13568
13569 @noindent
13570 When extending a large system spanning multiple projects, it is often
13571 inconvenient to extend every project in the hierarchy that is impacted by a
13572 small change introduced. In such cases, it is possible to create a virtual
13573 extension of entire hierarchy using @code{extends all} relationship.
13574
13575 When the project is extended using @code{extends all} inheritance, all projects
13576 that are imported by it, both directly and indirectly, are considered virtually
13577 extended. That is, the Project Manager creates "virtual projects"
13578 that extend every project in the hierarchy; all these virtual projects have
13579 no sources of their own and have as object directory the object directory of
13580 the root of "extending all" project.
13581
13582 It is possible to explicitly extend one or more projects in the hierarchy
13583 in order to modify the sources. These extending projects must be imported by
13584 the "extending all" project, which will replace the corresponding virtual
13585 projects with the explicit ones.
13586
13587 When building such a project hierarchy extension, the Project Manager will
13588 ensure that both modified sources and sources in virtual extending projects
13589 that depend on them, are recompiled.
13590
13591 By means of example, consider the following hierarchy of projects.
13592
13593 @enumerate
13594 @item
13595 project A, containing package P1
13596 @item
13597 project B importing A and containing package P2 which depends on P1
13598 @item
13599 project C importing B and containing package P3 which depends on P2
13600 @end enumerate
13601
13602 @noindent
13603 We want to modify packages P1 and P3.
13604
13605 This project hierarchy will need to be extended as follows:
13606
13607 @enumerate
13608 @item
13609 Create project A1 that extends A, placing modified P1 there:
13610
13611 @smallexample @c 0projectfile
13612 project A1 extends "(@dots{})/A" is
13613 end A1;
13614 @end smallexample
13615
13616 @item
13617 Create project C1 that "extends all" C and imports A1, placing modified
13618 P3 there:
13619
13620 @smallexample @c 0projectfile
13621 with "(@dots{})/A1";
13622 project C1 extends all "(@dots{})/C" is
13623 end C1;
13624 @end smallexample
13625 @end enumerate
13626
13627 When you build project C1, your entire modified project space will be
13628 recompiled, including the virtual project B1 that has been impacted by the
13629 "extending all" inheritance of project C.
13630
13631 Note that if a Library Project in the hierarchy is virtually extended,
13632 the virtual project that extends the Library Project is not a Library Project.
13633
13634 @c ****************************************
13635 @c * External References in Project Files *
13636 @c ****************************************
13637
13638 @node  External References in Project Files
13639 @section External References in Project Files
13640
13641 @noindent
13642 A project file may contain references to external variables; such references
13643 are called @emph{external references}.
13644
13645 An external variable is either defined as part of the environment (an
13646 environment variable in Unix, for example) or else specified on the command
13647 line via the @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@emph{vbl}=@emph{value}} switch.
13648 If both, then the command line value is used.
13649
13650 The value of an external reference is obtained by means of the built-in
13651 function @code{external}, which returns a string value.
13652 This function has two forms:
13653 @itemize @bullet
13654 @item @code{external (external_variable_name)}
13655 @item @code{external (external_variable_name, default_value)}
13656 @end itemize
13657
13658 @noindent
13659 Each parameter must be a string literal.  For example:
13660
13661 @smallexample @c projectfile
13662    external ("USER")
13663    external ("OS", "GNU/Linux")
13664 @end smallexample
13665
13666 @noindent
13667 In the form with one parameter, the function returns the value of
13668 the external variable given as parameter. If this name is not present in the
13669 environment, the function returns an empty string.
13670
13671 In the form with two string parameters, the second argument is
13672 the value returned when the variable given as the first argument is not
13673 present in the environment. In the example above, if @code{"OS"} is not
13674 the name of ^an environment variable^a logical name^ and is not passed on
13675 the command line, then the returned value is @code{"GNU/Linux"}.
13676
13677 An external reference may be part of a string expression or of a string
13678 list expression, and can therefore appear in a variable declaration or
13679 an attribute declaration.
13680
13681 @smallexample @c projectfile
13682 @group
13683    type Mode_Type is ("Debug", "Release");
13684    Mode : Mode_Type := external ("MODE");
13685    case Mode is
13686      when "Debug" =>
13687         @dots{}
13688 @end group
13689 @end smallexample
13690
13691 @c *****************************
13692 @c * Packages in Project Files *
13693 @c *****************************
13694
13695 @node  Packages in Project Files
13696 @section Packages in Project Files
13697
13698 @noindent
13699 A @emph{package} defines the settings for project-aware tools within a
13700 project.
13701 For each such tool one can declare a package; the names for these
13702 packages are preset (@pxref{Packages}).
13703 A package may contain variable declarations, attribute declarations, and case
13704 constructions.
13705
13706 @smallexample @c projectfile
13707 @group
13708    project Proj is
13709       package Builder is  -- used by gnatmake
13710          for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13711              use ("^-v^-v^",
13712                   "^-g^-g^");
13713       end Builder;
13714    end Proj;
13715 @end group
13716 @end smallexample
13717
13718 @noindent
13719 The syntax of package declarations mimics that of package in Ada.
13720
13721 Most of the packages have an attribute
13722 @code{^Default_Switches^Default_Switches^}.
13723 This attribute is an associative array, and its value is a string list.
13724 The index of the associative array is the name of a programming language (case
13725 insensitive). This attribute indicates the ^switch^switch^
13726 or ^switches^switches^ to be used
13727 with the corresponding tool.
13728
13729 Some packages also have another attribute, @code{^Switches^Switches^},
13730 an associative array whose value is a string list.
13731 The index is the name of a source file.
13732 This attribute indicates the ^switch^switch^
13733 or ^switches^switches^ to be used by the corresponding
13734 tool when dealing with this specific file.
13735
13736 Further information on these ^switch^switch^-related attributes is found in
13737 @ref{^Switches^Switches^ and Project Files}.
13738
13739 A package may be declared as a @emph{renaming} of another package; e.g., from
13740 the project file for an imported project.
13741
13742 @smallexample @c projectfile
13743 @group
13744   with "/global/apex.gpr";
13745   project Example is
13746     package Naming renames Apex.Naming;
13747     @dots{}
13748   end Example;
13749 @end group
13750 @end smallexample
13751
13752 @noindent
13753 Packages that are renamed in other project files often come from project files
13754 that have no sources: they are just used as templates. Any modification in the
13755 template will be reflected automatically in all the project files that rename
13756 a package from the template.
13757
13758 In addition to the tool-oriented packages, you can also declare a package
13759 named @code{Naming} to establish specialized source file naming conventions
13760 (@pxref{Naming Schemes}).
13761
13762 @c ************************************
13763 @c * Variables from Imported Projects *
13764 @c ************************************
13765
13766 @node Variables from Imported Projects
13767 @section Variables from Imported Projects
13768
13769 @noindent
13770 An attribute or variable defined in an imported or parent project can
13771 be used in expressions in the importing / extending project.
13772 Such an attribute or variable is denoted by an expanded name whose prefix
13773 is either the name of the project or the expanded name of a package within
13774 a project.
13775
13776 @smallexample @c projectfile
13777 @group
13778   with "imported";
13779   project Main extends "base" is
13780      Var1 := Imported.Var;
13781      Var2 := Base.Var & ".new";
13782 @end group
13783
13784 @group
13785      package Builder is
13786         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13787             use Imported.Builder'Ada_^Switches^Switches^ &
13788                 "^-gnatg^-gnatg^" &
13789                 "^-v^-v^";
13790      end Builder;
13791 @end group
13792
13793 @group
13794      package Compiler is
13795         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13796             use Base.Compiler'Ada_^Switches^Switches^;
13797      end Compiler;
13798   end Main;
13799 @end group
13800 @end smallexample
13801
13802 @noindent
13803 In this example:
13804
13805 @itemize @bullet
13806 @item
13807 The value of @code{Var1} is a copy of the variable @code{Var} defined
13808 in the project file @file{"imported.gpr"}
13809 @item
13810 the value of @code{Var2} is a copy of the value of variable @code{Var}
13811 defined in the project file @file{base.gpr}, concatenated with @code{".new"}
13812 @item
13813 attribute @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} in package
13814 @code{Builder} is a string list that includes in its value a copy of the value
13815 of @code{Ada_^Switches^Switches^} defined in the @code{Builder} package
13816 in project file @file{imported.gpr} plus two new elements:
13817 @option{"^-gnatg^-gnatg^"}
13818 and @option{"^-v^-v^"};
13819 @item
13820 attribute @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} in package
13821 @code{Compiler} is a copy of the variable @code{Ada_^Switches^Switches^}
13822 defined in the @code{Compiler} package in project file @file{base.gpr},
13823 the project being extended.
13824 @end itemize
13825
13826 @c ******************
13827 @c * Naming Schemes *
13828 @c ******************
13829
13830 @node  Naming Schemes
13831 @section Naming Schemes
13832
13833 @noindent
13834 Sometimes an Ada software system is ported from a foreign compilation
13835 environment to GNAT, and the file names do not use the default GNAT
13836 conventions. Instead of changing all the file names (which for a variety
13837 of reasons might not be possible), you can define the relevant file
13838 naming scheme in the @code{Naming} package in your project file.
13839
13840 @noindent
13841 Note that the use of pragmas described in
13842 @ref{Alternative File Naming Schemes} by mean of a configuration
13843 pragmas file is not supported when using project files. You must use
13844 the features described in this paragraph. You can however use specify
13845 other configuration pragmas (@pxref{Specifying Configuration Pragmas}).
13846
13847 @ifclear vms
13848 For example, the following
13849 package models the Apex file naming rules:
13850
13851 @smallexample @c projectfile
13852 @group
13853   package Naming is
13854     for Casing               use "lowercase";
13855     for Dot_Replacement      use ".";
13856     for Spec_Suffix ("Ada")  use ".1.ada";
13857     for Body_Suffix ("Ada")  use ".2.ada";
13858   end Naming;
13859 @end group
13860 @end smallexample
13861 @end ifclear
13862
13863 @ifset vms
13864 For example, the following package models the HP Ada file naming rules:
13865
13866 @smallexample @c projectfile
13867 @group
13868   package Naming is
13869     for Casing               use "lowercase";
13870     for Dot_Replacement      use "__";
13871     for Spec_Suffix ("Ada")  use "_.^ada^ada^";
13872     for Body_Suffix ("Ada")  use ".^ada^ada^";
13873   end Naming;
13874 @end group
13875 @end smallexample
13876
13877 @noindent
13878 (Note that @code{Casing} is @code{"lowercase"} because GNAT gets the file
13879 names in lower case)
13880 @end ifset
13881
13882 @noindent
13883 You can define the following attributes in package @code{Naming}:
13884
13885 @table @code
13886
13887 @item @code{Casing}
13888 This must be a string with one of the three values @code{"lowercase"},
13889 @code{"uppercase"} or @code{"mixedcase"}; these strings are case insensitive.
13890
13891 @noindent
13892 If @code{Casing} is not specified, then the default is @code{"lowercase"}.
13893
13894 @item @code{Dot_Replacement}
13895 This must be a string whose value satisfies the following conditions:
13896
13897 @itemize @bullet
13898 @item It must not be empty
13899 @item It cannot start or end with an alphanumeric character
13900 @item It cannot be a single underscore
13901 @item It cannot start with an underscore followed by an alphanumeric
13902 @item It cannot contain a dot @code{'.'} except if the entire string
13903 is @code{"."}
13904 @end itemize
13905
13906 @noindent
13907 If @code{Dot_Replacement} is not specified, then the default is @code{"-"}.
13908
13909 @item @code{Spec_Suffix}
13910 This is an associative array (indexed by the programming language name, case
13911 insensitive) whose value is a string that must satisfy the following
13912 conditions:
13913
13914 @itemize @bullet
13915 @item It must not be empty
13916 @item It must include at least one dot
13917 @end itemize
13918 @noindent
13919 If @code{Spec_Suffix ("Ada")} is not specified, then the default is
13920 @code{"^.ads^.ADS^"}.
13921
13922 @item @code{Body_Suffix}
13923 This is an associative array (indexed by the programming language name, case
13924 insensitive) whose value is a string that must satisfy the following
13925 conditions:
13926
13927 @itemize @bullet
13928 @item It must not be empty
13929 @item It must include at least one dot
13930 @item It cannot be the same as @code{Spec_Suffix ("Ada")}
13931 @end itemize
13932 @noindent
13933 If @code{Body_Suffix ("Ada")} and @code{Spec_Suffix ("Ada")} end with the
13934 same string, then a file name that ends with the longest of these two suffixes
13935 will be a body if the longest suffix is @code{Body_Suffix ("Ada")} or a spec
13936 if the longest suffix is @code{Spec_Suffix ("Ada")}.
13937
13938 If the suffix does not start with a '.', a file with a name exactly equal
13939 to the suffix will also be part of the project (for instance if you define
13940 the suffix as @code{Makefile}, a file called @file{Makefile} will be part
13941 of the project. This is not interesting in general when using projects to
13942 compile. However, it might become useful when a project is also used to
13943 find the list of source files in an editor, like the GNAT Programming System
13944 (GPS).
13945
13946 If @code{Body_Suffix ("Ada")} is not specified, then the default is
13947 @code{"^.adb^.ADB^"}.
13948
13949 @item @code{Separate_Suffix}
13950 This must be a string whose value satisfies the same conditions as
13951 @code{Body_Suffix}. The same "longest suffix" rules apply.
13952
13953 @noindent
13954 If @code{Separate_Suffix ("Ada")} is not specified, then it defaults to same
13955 value as @code{Body_Suffix ("Ada")}.
13956
13957 @item @code{Spec}
13958 @noindent
13959 You can use the associative array attribute @code{Spec}  to define
13960 the source file name for an individual Ada compilation unit's spec. The array
13961 index must be a string literal that identifies the Ada unit (case insensitive).
13962 The value of this attribute must be a string that identifies the file that
13963 contains this unit's spec (case sensitive or insensitive depending on the
13964 operating system).
13965
13966 @smallexample @c projectfile
13967    for Spec ("MyPack.MyChild") use "mypack.mychild.spec";
13968 @end smallexample
13969
13970 When the source file contains several units, you can indicate at what
13971 position the unit occurs in the file, with the following. The first unit
13972 in the file has index 1
13973
13974 @smallexample @c projectfile
13975   for Body ("top") use "foo.a" at 1;
13976   for Body ("foo") use "foo.a" at 2;
13977 @end smallexample
13978
13979 @item @code{Body}
13980
13981 You can use the associative array attribute @code{Body} to
13982 define the source file name for an individual Ada compilation unit's body
13983 (possibly a subunit).  The array index must be a string literal that identifies
13984 the Ada unit (case insensitive).  The value of this attribute must be a string
13985 that identifies the file that contains this unit's body or subunit (case
13986 sensitive or insensitive depending on the operating system).
13987
13988 @smallexample @c projectfile
13989    for Body ("MyPack.MyChild") use "mypack.mychild.body";
13990 @end smallexample
13991 @end table
13992
13993 @c ********************
13994 @c * Library Projects *
13995 @c ********************
13996
13997 @node Library Projects
13998 @section Library Projects
13999
14000 @noindent
14001 @emph{Library projects} are projects whose object code is placed in a library.
14002 (Note that this facility is not yet supported on all platforms).
14003
14004 @code{gnatmake} or @code{gprbuild} will collect all object files into a
14005 single archive, which might either be a shared or a static library. This
14006 library can later on be linked with multiple executables, potentially
14007 reducing their sizes.
14008
14009 If your project file specifies languages other than Ada, but you are still
14010 using @code{gnatmake} to compile and link, the latter will not try to
14011 compile your sources other than Ada (you should use @code{gprbuild} if that
14012 is your intent). However, @code{gnatmake} will automatically link all object
14013 files found in the object directory, whether or not they were compiled from
14014 an Ada source file. This specific behavior only applies when multiple
14015 languages are specified.
14016
14017 To create a library project, you need to define in its project file
14018 two project-level attributes: @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}.
14019 Additionally, you may define other library-related attributes such as
14020 @code{Library_Kind}, @code{Library_Version}, @code{Library_Interface},
14021 @code{Library_Auto_Init}, @code{Library_Options} and @code{Library_GCC}.
14022
14023 The @code{Library_Name} attribute has a string value. There is no restriction
14024 on the name of a library. It is the responsibility of the developer to
14025 choose a name that will be accepted by the platform. It is recommended to
14026 choose names that could be Ada identifiers; such names are almost guaranteed
14027 to be acceptable on all platforms.
14028
14029 The @code{Library_Dir} attribute has a string value that designates the path
14030 (absolute or relative) of the directory where the library will reside.
14031 It must designate an existing directory, and this directory must be writable,
14032 different from the project's object directory and from any source directory
14033 in the project tree.
14034
14035 If both @code{Library_Name} and @code{Library_Dir} are specified and
14036 are legal, then the project file defines a library project.  The optional
14037 library-related attributes are checked only for such project files.
14038
14039 The @code{Library_Kind} attribute has a string value that must be one of the
14040 following (case insensitive): @code{"static"}, @code{"dynamic"} or
14041 @code{"relocatable"} (which is a synonym for @code{"dynamic"}). If this
14042 attribute is not specified, the library is a static library, that is
14043 an archive of object files that can be potentially linked into a
14044 static executable. Otherwise, the library may be dynamic or
14045 relocatable, that is a library that is loaded only at the start of execution.
14046
14047 If you need to build both a static and a dynamic library, you should use two
14048 different object directories, since in some cases some extra code needs to
14049 be generated for the latter. For such cases, it is recommended to either use
14050 two different project files, or a single one which uses external variables
14051 to indicate what kind of library should be build.
14052
14053 The @code{Library_ALI_Dir} attribute may be specified to indicate the
14054 directory where the ALI files of the library will be copied. When it is
14055 not specified, the ALI files are copied to the directory specified in
14056 attribute @code{Library_Dir}. The directory specified by @code{Library_ALI_Dir}
14057 must be writable and different from the project's object directory and from
14058 any source directory in the project tree.
14059
14060 The @code{Library_Version} attribute has a string value whose interpretation
14061 is platform dependent. It has no effect on VMS and Windows. On Unix, it is
14062 used only for dynamic/relocatable libraries as the internal name of the
14063 library (the @code{"soname"}). If the library file name (built from the
14064 @code{Library_Name}) is different from the @code{Library_Version}, then the
14065 library file will be a symbolic link to the actual file whose name will be
14066 @code{Library_Version}.
14067
14068 Example (on Unix):
14069
14070 @smallexample @c projectfile
14071 @group
14072 project Plib is
14073
14074    Version := "1";
14075
14076    for Library_Dir use "lib_dir";
14077    for Library_Name use "dummy";
14078    for Library_Kind use "relocatable";
14079    for Library_Version use "libdummy.so." & Version;
14080
14081 end Plib;
14082 @end group
14083 @end smallexample
14084
14085 @noindent
14086 Directory @file{lib_dir} will contain the internal library file whose name
14087 will be @file{libdummy.so.1}, and @file{libdummy.so} will be a symbolic link to
14088 @file{libdummy.so.1}.
14089
14090 When @command{gnatmake} detects that a project file
14091 is a library project file, it will check all immediate sources of the project
14092 and rebuild the library if any of the sources have been recompiled.
14093
14094 Standard project files can import library project files. In such cases,
14095 the libraries will only be rebuilt if some of its sources are recompiled
14096 because they are in the closure of some other source in an importing project.
14097 Sources of the library project files that are not in such a closure will
14098 not be checked, unless the full library is checked, because one of its sources
14099 needs to be recompiled.
14100
14101 For instance, assume the project file @code{A} imports the library project file
14102 @code{L}. The immediate sources of A are @file{a1.adb}, @file{a2.ads} and
14103 @file{a2.adb}. The immediate sources of L are @file{l1.ads}, @file{l1.adb},
14104 @file{l2.ads}, @file{l2.adb}.
14105
14106 If @file{l1.adb} has been modified, then the library associated with @code{L}
14107 will be rebuilt when compiling all the immediate sources of @code{A} only
14108 if @file{a1.ads}, @file{a2.ads} or @file{a2.adb} includes a statement
14109 @code{"with L1;"}.
14110
14111 To be sure that all the sources in the library associated with @code{L} are
14112 up to date, and that all the sources of project @code{A} are also up to date,
14113 the following two commands needs to be used:
14114
14115 @smallexample
14116 gnatmake -Pl.gpr
14117 gnatmake -Pa.gpr
14118 @end smallexample
14119
14120 When a library is built or rebuilt, an attempt is made first to delete all
14121 files in the library directory.
14122 All @file{ALI} files will also be copied from the object directory to the
14123 library directory. To build executables, @command{gnatmake} will use the
14124 library rather than the individual object files.
14125
14126 @ifclear vms
14127 It is also possible to create library project files for third-party libraries
14128 that are precompiled and cannot be compiled locally thanks to the
14129 @code{externally_built} attribute. (See @ref{Installing a library}).
14130 @end ifclear
14131
14132 @c *******************************
14133 @c * Stand-alone Library Projects *
14134 @c *******************************
14135
14136 @node Stand-alone Library Projects
14137 @section Stand-alone Library Projects
14138
14139 @noindent
14140 A Stand-alone Library is a library that contains the necessary code to
14141 elaborate the Ada units that are included in the library. A Stand-alone
14142 Library is suitable to be used in an executable when the main is not
14143 in Ada. However, Stand-alone Libraries may also be used with an Ada main
14144 subprogram.
14145
14146 A Stand-alone Library Project is a Library Project where the library is
14147 a Stand-alone Library.
14148
14149 To be a Stand-alone Library Project, in addition to the two attributes
14150 that make a project a Library Project (@code{Library_Name} and
14151 @code{Library_Dir}, see @ref{Library Projects}), the attribute
14152 @code{Library_Interface} must be defined.
14153
14154 @smallexample @c projectfile
14155 @group
14156    for Library_Dir use "lib_dir";
14157    for Library_Name use "dummy";
14158    for Library_Interface use ("int1", "int1.child");
14159 @end group
14160 @end smallexample
14161
14162 Attribute @code{Library_Interface} has a nonempty string list value,
14163 each string in the list designating a unit contained in an immediate source
14164 of the project file.
14165
14166 When a Stand-alone Library is built, first the binder is invoked to build
14167 a package whose name depends on the library name
14168 (^b~dummy.ads/b^B$DUMMY.ADS/B^ in the example above).
14169 This binder-generated package includes initialization and
14170 finalization procedures whose
14171 names depend on the library name (dummyinit and dummyfinal in the example
14172 above). The object corresponding to this package is included in the library.
14173
14174 A dynamic or relocatable Stand-alone Library is automatically initialized
14175 if automatic initialization of Stand-alone Libraries is supported on the
14176 platform and if attribute @code{Library_Auto_Init} is not specified or
14177 is specified with the value "true". A static Stand-alone Library is never
14178 automatically initialized.
14179
14180 Single string attribute @code{Library_Auto_Init} may be specified with only
14181 two possible values: "false" or "true" (case-insensitive). Specifying
14182 "false" for attribute @code{Library_Auto_Init} will prevent automatic
14183 initialization of dynamic or relocatable libraries.
14184
14185 When a non-automatically initialized Stand-alone Library is used
14186 in an executable, its initialization procedure must be called before
14187 any service of the library is used.
14188 When the main subprogram is in Ada, it may mean that the initialization
14189 procedure has to be called during elaboration of another package.
14190
14191 For a Stand-Alone Library, only the @file{ALI} files of the Interface Units
14192 (those that are listed in attribute @code{Library_Interface}) are copied to
14193 the Library Directory. As a consequence, only the Interface Units may be
14194 imported from Ada units outside of the library. If other units are imported,
14195 the binding phase will fail.
14196
14197 When a Stand-Alone Library is bound, the switches that are specified in
14198 the attribute @code{Default_Switches ("Ada")} in package @code{Binder} are
14199 used in the call to @command{gnatbind}.
14200
14201 The string list attribute @code{Library_Options} may be used to specified
14202 additional switches to the call to @command{gcc} to link the library.
14203
14204 The attribute @code{Library_Src_Dir}, may be specified for a
14205 Stand-Alone Library. @code{Library_Src_Dir} is a simple attribute that has a
14206 single string value. Its value must be the path (absolute or relative to the
14207 project directory) of an existing directory. This directory cannot be the
14208 object directory or one of the source directories, but it can be the same as
14209 the library directory. The sources of the Interface
14210 Units of the library, necessary to an Ada client of the library, will be
14211 copied to the designated directory, called Interface Copy directory.
14212 These sources includes the specs of the Interface Units, but they may also
14213 include bodies and subunits, when pragmas @code{Inline} or @code{Inline_Always}
14214 are used, or when there is a generic units in the spec. Before the sources
14215 are copied to the Interface Copy directory, an attempt is made to delete all
14216 files in the Interface Copy directory.
14217
14218 @c *************************************
14219 @c * Switches Related to Project Files *
14220 @c *************************************
14221 @node Switches Related to Project Files
14222 @section Switches Related to Project Files
14223
14224 @noindent
14225 The following switches are used by GNAT tools that support project files:
14226
14227 @table @option
14228
14229 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
14230 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (any project-aware tool)
14231 Indicates the name of a project file. This project file will be parsed with
14232 the verbosity indicated by @option{^-vP^MESSAGE_PROJECT_FILES=^@emph{x}},
14233 if any, and using the external references indicated
14234 by @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches, if any.
14235 @ifclear vms
14236 There may zero, one or more spaces between @option{-P} and @var{project}.
14237 @end ifclear
14238
14239 @noindent
14240 There must be only one @option{^-P^/PROJECT_FILE^} switch on the command line.
14241
14242 @noindent
14243 Since the Project Manager parses the project file only after all the switches
14244 on the command line are checked, the order of the switches
14245 @option{^-P^/PROJECT_FILE^},
14246 @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}}
14247 or @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} is not significant.
14248
14249 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
14250 @cindex @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} (any project-aware tool)
14251 Indicates that external variable @var{name} has the value @var{value}.
14252 The Project Manager will use this value for occurrences of
14253 @code{external(name)} when parsing the project file.
14254
14255 @ifclear vms
14256 @noindent
14257 If @var{name} or @var{value} includes a space, then @var{name=value} should be
14258 put between quotes.
14259 @smallexample
14260   -XOS=NT
14261   -X"user=John Doe"
14262 @end smallexample
14263 @end ifclear
14264
14265 @noindent
14266 Several @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches can be used simultaneously.
14267 If several @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches specify the same
14268 @var{name}, only the last one is used.
14269
14270 @noindent
14271 An external variable specified with a @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switch
14272 takes precedence over the value of the same name in the environment.
14273
14274 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
14275 @cindex @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE^} (any project-aware tool)
14276 Indicates the verbosity of the parsing of GNAT project files.
14277
14278 @ifclear vms
14279 @option{-vP0} means Default;
14280 @option{-vP1} means Medium;
14281 @option{-vP2} means High.
14282 @end ifclear
14283
14284 @ifset vms
14285 There are three possible options for this qualifier: DEFAULT, MEDIUM and
14286 HIGH.
14287 @end ifset
14288
14289 @noindent
14290 The default is ^Default^DEFAULT^: no output for syntactically correct
14291 project files.
14292 @noindent
14293 If several @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}} switches are present,
14294 only the last one is used.
14295
14296 @item ^-aP^/ADD_PROJECT_SEARCH_DIR=^<dir>
14297 @cindex @option{^-aP^/ADD_PROJECT_SEARCH_DIR=^} (any project-aware tool)
14298 Add directory <dir> at the beginning of the project search path, in order,
14299 after the current working directory.
14300
14301 @ifclear vms
14302 @item -eL
14303 @cindex @option{-eL} (any project-aware tool)
14304 Follow all symbolic links when processing project files.
14305 @end ifclear
14306
14307 @item ^--subdirs^/SUBDIRS^=<subdir>
14308 @cindex @option{^--subdirs^/SUBDIRS^=} (gnatmake and gnatclean)
14309 This switch is recognized by gnatmake and gnatclean. It indicate that the real
14310 directories (except the source directories) are the subdirectories <subdir>
14311 of the directories specified in the project files. This applies in particular
14312 to object directories, library directories and exec directories. If the
14313 subdirectories do not exist, they are created automatically.
14314
14315 @end table
14316
14317 @c **********************************
14318 @c * Tools Supporting Project Files *
14319 @c **********************************
14320
14321 @node  Tools Supporting Project Files
14322 @section Tools Supporting Project Files
14323
14324 @menu
14325 * gnatmake and Project Files::
14326 * The GNAT Driver and Project Files::
14327 @end menu
14328
14329 @node gnatmake and Project Files
14330 @subsection gnatmake and Project Files
14331
14332 @noindent
14333 This section covers several topics related to @command{gnatmake} and
14334 project files: defining ^switches^switches^ for @command{gnatmake}
14335 and for the tools that it invokes; specifying configuration pragmas;
14336 the use of the @code{Main} attribute; building and rebuilding library project
14337 files.
14338
14339 @menu
14340 * ^Switches^Switches^ and Project Files::
14341 * Specifying Configuration Pragmas::
14342 * Project Files and Main Subprograms::
14343 * Library Project Files::
14344 @end menu
14345
14346 @node ^Switches^Switches^ and Project Files
14347 @subsubsection ^Switches^Switches^ and Project Files
14348
14349 @ifset vms
14350 It is not currently possible to specify VMS style qualifiers in the project
14351 files; only Unix style ^switches^switches^ may be specified.
14352 @end ifset
14353
14354 @noindent
14355 For each of the packages @code{Builder}, @code{Compiler}, @code{Binder}, and
14356 @code{Linker}, you can specify a @code{^Default_Switches^Default_Switches^}
14357 attribute, a @code{^Switches^Switches^} attribute, or both;
14358 as their names imply, these ^switch^switch^-related
14359 attributes affect the ^switches^switches^ that are used for each of these GNAT
14360 components when
14361 @command{gnatmake} is invoked.  As will be explained below, these
14362 component-specific ^switches^switches^ precede
14363 the ^switches^switches^ provided on the @command{gnatmake} command line.
14364
14365 The @code{^Default_Switches^Default_Switches^} attribute is an associative
14366 array indexed by language name (case insensitive) whose value is a string list.
14367 For example:
14368
14369 @smallexample @c projectfile
14370 @group
14371 package Compiler is
14372   for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14373       use ("^-gnaty^-gnaty^",
14374            "^-v^-v^");
14375 end Compiler;
14376 @end group
14377 @end smallexample
14378
14379 @noindent
14380 The @code{^Switches^Switches^} attribute is also an associative array,
14381 indexed by a file name (which may or may not be case sensitive, depending
14382 on the operating system) whose value is a string list.  For example:
14383
14384 @smallexample @c projectfile
14385 @group
14386 package Builder is
14387    for ^Switches^Switches^ ("main1.adb")
14388        use ("^-O2^-O2^");
14389    for ^Switches^Switches^ ("main2.adb")
14390        use ("^-g^-g^");
14391 end Builder;
14392 @end group
14393 @end smallexample
14394
14395 @noindent
14396 For the @code{Builder} package, the file names must designate source files
14397 for main subprograms.  For the @code{Binder} and @code{Linker} packages, the
14398 file names must designate @file{ALI} or source files for main subprograms.
14399 In each case just the file name without an explicit extension is acceptable.
14400
14401 For each tool used in a program build (@command{gnatmake}, the compiler, the
14402 binder, and the linker), the corresponding package @dfn{contributes} a set of
14403 ^switches^switches^ for each file on which the tool is invoked, based on the
14404 ^switch^switch^-related attributes defined in the package.
14405 In particular, the ^switches^switches^
14406 that each of these packages contributes for a given file @var{f} comprise:
14407
14408 @itemize @bullet
14409 @item
14410 the value of attribute @code{^Switches^Switches^ (@var{f})},
14411 if it is specified in the package for the given file,
14412 @item
14413 otherwise, the value of @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")},
14414 if it is specified in the package.
14415 @end itemize
14416
14417 @noindent
14418 If neither of these attributes is defined in the package, then the package does
14419 not contribute any ^switches^switches^ for the given file.
14420
14421 When @command{gnatmake} is invoked on a file, the ^switches^switches^ comprise
14422 two sets, in the following order: those contributed for the file
14423 by the @code{Builder} package;
14424 and the switches passed on the command line.
14425
14426 When @command{gnatmake} invokes a tool (compiler, binder, linker) on a file,
14427 the ^switches^switches^ passed to the tool comprise three sets,
14428 in the following order:
14429
14430 @enumerate
14431 @item
14432 the applicable ^switches^switches^ contributed for the file
14433 by the @code{Builder} package in the project file supplied on the command line;
14434
14435 @item
14436 those contributed for the file by the package (in the relevant project file --
14437 see below) corresponding to the tool; and
14438
14439 @item
14440 the applicable switches passed on the command line.
14441 @end enumerate
14442
14443 @noindent
14444 The term @emph{applicable ^switches^switches^} reflects the fact that
14445 @command{gnatmake} ^switches^switches^ may or may not be passed to individual
14446 tools, depending on the individual ^switch^switch^.
14447
14448 @command{gnatmake} may invoke the compiler on source files from different
14449 projects. The Project Manager will use the appropriate project file to
14450 determine the @code{Compiler} package for each source file being compiled.
14451 Likewise for the @code{Binder} and @code{Linker} packages.
14452
14453 As an example, consider the following package in a project file:
14454
14455 @smallexample @c projectfile
14456 @group
14457 project Proj1 is
14458    package Compiler is
14459       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14460           use ("^-g^-g^");
14461       for ^Switches^Switches^ ("a.adb")
14462           use ("^-O1^-O1^");
14463       for ^Switches^Switches^ ("b.adb")
14464           use ("^-O2^-O2^",
14465                "^-gnaty^-gnaty^");
14466    end Compiler;
14467 end Proj1;
14468 @end group
14469 @end smallexample
14470
14471 @noindent
14472 If @command{gnatmake} is invoked with this project file, and it needs to
14473 compile, say, the files @file{a.adb}, @file{b.adb}, and @file{c.adb}, then
14474 @file{a.adb} will be compiled with the ^switch^switch^
14475 @option{^-O1^-O1^},
14476 @file{b.adb} with ^switches^switches^
14477 @option{^-O2^-O2^}
14478 and @option{^-gnaty^-gnaty^},
14479 and @file{c.adb} with @option{^-g^-g^}.
14480
14481 The following example illustrates the ordering of the ^switches^switches^
14482 contributed by different packages:
14483
14484 @smallexample @c projectfile
14485 @group
14486 project Proj2 is
14487    package Builder is
14488       for ^Switches^Switches^ ("main.adb")
14489           use ("^-g^-g^",
14490                "^-O1^-)1^",
14491                "^-f^-f^");
14492    end Builder;
14493 @end group
14494
14495 @group
14496    package Compiler is
14497       for ^Switches^Switches^ ("main.adb")
14498           use ("^-O2^-O2^");
14499    end Compiler;
14500 end Proj2;
14501 @end group
14502 @end smallexample
14503
14504 @noindent
14505 If you issue the command:
14506
14507 @smallexample
14508     gnatmake ^-Pproj2^/PROJECT_FILE=PROJ2^ -O0 main
14509 @end smallexample
14510
14511 @noindent
14512 then the compiler will be invoked on @file{main.adb} with the following
14513 sequence of ^switches^switches^
14514
14515 @smallexample
14516    ^-g -O1 -O2 -O0^-g -O1 -O2 -O0^
14517 @end smallexample
14518
14519 with the last @option{^-O^-O^}
14520 ^switch^switch^ having precedence over the earlier ones;
14521 several other ^switches^switches^
14522 (such as @option{^-c^-c^}) are added implicitly.
14523
14524 The ^switches^switches^
14525 @option{^-g^-g^}
14526 and @option{^-O1^-O1^} are contributed by package
14527 @code{Builder},  @option{^-O2^-O2^} is contributed
14528 by the package @code{Compiler}
14529 and @option{^-O0^-O0^} comes from the command line.
14530
14531 The @option{^-g^-g^}
14532 ^switch^switch^ will also be passed in the invocation of
14533 @command{Gnatlink.}
14534
14535 A final example illustrates switch contributions from packages in different
14536 project files:
14537
14538 @smallexample @c projectfile
14539 @group
14540 project Proj3 is
14541    for Source_Files use ("pack.ads", "pack.adb");
14542    package Compiler is
14543       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14544           use ("^-gnata^-gnata^");
14545    end Compiler;
14546 end Proj3;
14547 @end group
14548
14549 @group
14550 with "Proj3";
14551 project Proj4 is
14552    for Source_Files use ("foo_main.adb", "bar_main.adb");
14553    package Builder is
14554       for ^Switches^Switches^ ("foo_main.adb")
14555           use ("^-s^-s^",
14556                "^-g^-g^");
14557    end Builder;
14558 end Proj4;
14559 @end group
14560
14561 @group
14562 -- Ada source file:
14563 with Pack;
14564 procedure Foo_Main is
14565    @dots{}
14566 end Foo_Main;
14567 @end group
14568 @end smallexample
14569
14570 If the command is
14571 @smallexample
14572 gnatmake ^-PProj4^/PROJECT_FILE=PROJ4^ foo_main.adb -cargs -gnato
14573 @end smallexample
14574
14575 @noindent
14576 then the ^switches^switches^ passed to the compiler for @file{foo_main.adb} are
14577 @option{^-g^-g^} (contributed by the package @code{Proj4.Builder}) and
14578 @option{^-gnato^-gnato^} (passed on the command line).
14579 When the imported package @code{Pack} is compiled, the ^switches^switches^ used
14580 are @option{^-g^-g^} from @code{Proj4.Builder},
14581 @option{^-gnata^-gnata^} (contributed from package @code{Proj3.Compiler},
14582 and @option{^-gnato^-gnato^} from the command line.
14583
14584 @noindent
14585 When using @command{gnatmake} with project files, some ^switches^switches^ or
14586 arguments may be expressed as relative paths. As the working directory where
14587 compilation occurs may change, these relative paths are converted to absolute
14588 paths. For the ^switches^switches^ found in a project file, the relative paths
14589 are relative to the project file directory, for the switches on the command
14590 line, they are relative to the directory where @command{gnatmake} is invoked.
14591 The ^switches^switches^ for which this occurs are:
14592 ^-I^-I^,
14593 ^-A^-A^,
14594 ^-L^-L^,
14595 ^-aO^-aO^,
14596 ^-aL^-aL^,
14597 ^-aI^-aI^, as well as all arguments that are not switches (arguments to
14598 ^switch^switch^
14599 ^-o^-o^, object files specified in package @code{Linker} or after
14600 -largs on the command line). The exception to this rule is the ^switch^switch^
14601 ^--RTS=^--RTS=^ for which a relative path argument is never converted.
14602
14603 @node Specifying Configuration Pragmas
14604 @subsubsection Specifying Configuration Pragmas
14605
14606 When using @command{gnatmake} with project files, if there exists a file
14607 @file{gnat.adc} that contains configuration pragmas, this file will be
14608 ignored.
14609
14610 Configuration pragmas can be defined by means of the following attributes in
14611 project files: @code{Global_Configuration_Pragmas} in package @code{Builder}
14612 and @code{Local_Configuration_Pragmas} in package @code{Compiler}.
14613
14614 Both these attributes are single string attributes. Their values is the path
14615 name of a file containing configuration pragmas. If a path name is relative,
14616 then it is relative to the project directory of the project file where the
14617 attribute is defined.
14618
14619 When compiling a source, the configuration pragmas used are, in order,
14620 those listed in the file designated by attribute
14621 @code{Global_Configuration_Pragmas} in package @code{Builder} of the main
14622 project file, if it is specified, and those listed in the file designated by
14623 attribute @code{Local_Configuration_Pragmas} in package @code{Compiler} of
14624 the project file of the source, if it exists.
14625
14626 @node Project Files and Main Subprograms
14627 @subsubsection Project Files and Main Subprograms
14628
14629 @noindent
14630 When using a project file, you can invoke @command{gnatmake}
14631 with one or several main subprograms, by specifying their source files on the
14632 command line.
14633
14634 @smallexample
14635     gnatmake ^-P^/PROJECT_FILE=^prj main1 main2 main3
14636 @end smallexample
14637
14638 @noindent
14639 Each of these needs to be a source file of the same project, except
14640 when the switch ^-u^/UNIQUE^ is used.
14641
14642 @noindent
14643 When ^-u^/UNIQUE^ is not used, all the mains need to be sources of the
14644 same project, one of the project in the tree rooted at the project specified
14645 on the command line. The package @code{Builder} of this common project, the
14646 "main project" is the one that is considered by @command{gnatmake}.
14647
14648 @noindent
14649 When ^-u^/UNIQUE^ is used, the specified source files may be in projects
14650 imported directly or indirectly by the project specified on the command line.
14651 Note that if such a source file is not part of the project specified on the
14652 command line, the ^switches^switches^ found in package @code{Builder} of the
14653 project specified on the command line, if any, that are transmitted
14654 to the compiler will still be used, not those found in the project file of
14655 the source file.
14656
14657 @noindent
14658 When using a project file, you can also invoke @command{gnatmake} without
14659 explicitly specifying any main, and the effect depends on whether you have
14660 defined the @code{Main} attribute.  This attribute has a string list value,
14661 where each element in the list is the name of a source file (the file
14662 extension is optional) that contains a unit that can be a main subprogram.
14663
14664 If the @code{Main} attribute is defined in a project file as a non-empty
14665 string list and the switch @option{^-u^/UNIQUE^} is not used on the command
14666 line, then invoking @command{gnatmake} with this project file but without any
14667 main on the command line is equivalent to invoking @command{gnatmake} with all
14668 the file names in the @code{Main} attribute on the command line.
14669
14670 Example:
14671 @smallexample @c projectfile
14672 @group
14673    project Prj is
14674       for Main use ("main1", "main2", "main3");
14675    end Prj;
14676 @end group
14677 @end smallexample
14678
14679 @noindent
14680 With this project file, @code{"gnatmake ^-Pprj^/PROJECT_FILE=PRJ^"}
14681 is equivalent to
14682 @code{"gnatmake ^-Pprj^/PROJECT_FILE=PRJ^ main1 main2 main3"}.
14683
14684 When the project attribute @code{Main} is not specified, or is specified
14685 as an empty string list, or when the switch @option{-u} is used on the command
14686 line, then invoking @command{gnatmake} with no main on the command line will
14687 result in all immediate sources of the project file being checked, and
14688 potentially recompiled. Depending on the presence of the switch @option{-u},
14689 sources from other project files on which the immediate sources of the main
14690 project file depend are also checked and potentially recompiled. In other
14691 words, the @option{-u} switch is applied to all of the immediate sources of the
14692 main project file.
14693
14694 When no main is specified on the command line and attribute @code{Main} exists
14695 and includes several mains, or when several mains are specified on the
14696 command line, the default ^switches^switches^ in package @code{Builder} will
14697 be used for all mains, even if there are specific ^switches^switches^
14698 specified for one or several mains.
14699
14700 But the ^switches^switches^ from package @code{Binder} or @code{Linker} will be
14701 the specific ^switches^switches^ for each main, if they are specified.
14702
14703 @node Library Project Files
14704 @subsubsection Library Project Files
14705
14706 @noindent
14707 When @command{gnatmake} is invoked with a main project file that is a library
14708 project file, it is not allowed to specify one or more mains on the command
14709 line.
14710
14711 @noindent
14712 When a library project file is specified, switches ^-b^/ACTION=BIND^ and
14713 ^-l^/ACTION=LINK^ have special meanings.
14714
14715 @itemize @bullet
14716 @item ^-b^/ACTION=BIND^ is only allowed for stand-alone libraries. It indicates
14717 to @command{gnatmake} that @command{gnatbind} should be invoked for the
14718 library.
14719
14720 @item ^-l^/ACTION=LINK^ may be used for all library projects. It indicates
14721 to @command{gnatmake} that the binder generated file should be compiled
14722 (in the case of a stand-alone library) and that the library should be built.
14723
14724 @end itemize
14725
14726 @node The GNAT Driver and Project Files
14727 @subsection The GNAT Driver and Project Files
14728
14729 @noindent
14730 A number of GNAT tools, other than @command{^gnatmake^gnatmake^}
14731 can benefit from project files:
14732 @command{^gnatbind^gnatbind^},
14733 @command{^gnatcheck^gnatcheck^}),
14734 @command{^gnatclean^gnatclean^}),
14735 @command{^gnatelim^gnatelim^},
14736 @command{^gnatfind^gnatfind^},
14737 @command{^gnatlink^gnatlink^},
14738 @command{^gnatls^gnatls^},
14739 @command{^gnatmetric^gnatmetric^},
14740 @command{^gnatpp^gnatpp^},
14741 @command{^gnatstub^gnatstub^},
14742 and @command{^gnatxref^gnatxref^}. However, none of these tools can be invoked
14743 directly with a project file switch (@option{^-P^/PROJECT_FILE=^}).
14744 They must be invoked through the @command{gnat} driver.
14745
14746 The @command{gnat} driver is a wrapper that accepts a number of commands and
14747 calls the corresponding tool. It was designed initially for VMS platforms (to
14748 convert VMS qualifiers to Unix-style switches), but it is now available on all
14749 GNAT platforms.
14750
14751 On non-VMS platforms, the @command{gnat} driver accepts the following commands
14752 (case insensitive):
14753
14754 @itemize @bullet
14755 @item
14756 BIND to invoke @command{^gnatbind^gnatbind^}
14757 @item
14758 CHOP to invoke @command{^gnatchop^gnatchop^}
14759 @item
14760 CLEAN to invoke @command{^gnatclean^gnatclean^}
14761 @item
14762 COMP or COMPILE to invoke the compiler
14763 @item
14764 ELIM to invoke @command{^gnatelim^gnatelim^}
14765 @item
14766 FIND to invoke @command{^gnatfind^gnatfind^}
14767 @item
14768 KR or KRUNCH to invoke @command{^gnatkr^gnatkr^}
14769 @item
14770 LINK to invoke @command{^gnatlink^gnatlink^}
14771 @item
14772 LS or LIST to invoke @command{^gnatls^gnatls^}
14773 @item
14774 MAKE to invoke @command{^gnatmake^gnatmake^}
14775 @item
14776 NAME to invoke @command{^gnatname^gnatname^}
14777 @item
14778 PREP or PREPROCESS to invoke @command{^gnatprep^gnatprep^}
14779 @item
14780 PP or PRETTY to invoke @command{^gnatpp^gnatpp^}
14781 @item
14782 METRIC to invoke @command{^gnatmetric^gnatmetric^}
14783 @item
14784 STUB to invoke @command{^gnatstub^gnatstub^}
14785 @item
14786 XREF to invoke @command{^gnatxref^gnatxref^}
14787 @end itemize
14788
14789 @noindent
14790 (note that the compiler is invoked using the command
14791 @command{^gnatmake -f -u -c^gnatmake -f -u -c^}).
14792
14793 @noindent
14794 On non-VMS platforms, between @command{gnat} and the command, two
14795 special switches may be used:
14796
14797 @itemize @bullet
14798 @item
14799 @command{-v} to display the invocation of the tool.
14800 @item
14801 @command{-dn} to prevent the @command{gnat} driver from removing
14802 the temporary files it has created. These temporary files are
14803 configuration files and temporary file list files.
14804 @end itemize
14805
14806 @noindent
14807 The command may be followed by switches and arguments for the invoked
14808 tool.
14809
14810 @smallexample
14811   gnat bind -C main.ali
14812   gnat ls -a main
14813   gnat chop foo.txt
14814 @end smallexample
14815
14816 @noindent
14817 Switches may also be put in text files, one switch per line, and the text
14818 files may be specified with their path name preceded by '@@'.
14819
14820 @smallexample
14821    gnat bind @@args.txt main.ali
14822 @end smallexample
14823
14824 @noindent
14825 In addition, for commands BIND, COMP or COMPILE, FIND, ELIM, LS or LIST, LINK,
14826 METRIC, PP or PRETTY, STUB and XREF, the project file related switches
14827 (@option{^-P^/PROJECT_FILE^},
14828 @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} and
14829 @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^x}) may be used in addition to
14830 the switches of the invoking tool.
14831
14832 @noindent
14833 When GNAT PP or GNAT PRETTY is used with a project file, but with no source
14834 specified on the command line, it invokes @command{^gnatpp^gnatpp^} with all
14835 the immediate sources of the specified project file.
14836
14837 @noindent
14838 When GNAT METRIC is used with a project file, but with no source
14839 specified on the command line, it invokes @command{^gnatmetric^gnatmetric^}
14840 with all the immediate sources of the specified project file and with
14841 @option{^-d^/DIRECTORY^} with the parameter pointing to the object directory
14842 of the project.
14843
14844 @noindent
14845 In addition, when GNAT PP, GNAT PRETTY or GNAT METRIC is used with
14846 a project file, no source is specified on the command line and
14847 switch ^-U^/ALL_PROJECTS^ is specified on the command line, then
14848 the underlying tool (^gnatpp^gnatpp^ or
14849 ^gnatmetric^gnatmetric^) is invoked for all sources of all projects,
14850 not only for the immediate sources of the main project.
14851 @ifclear vms
14852 (-U stands for Universal or Union of the project files of the project tree)
14853 @end ifclear
14854
14855 @noindent
14856 For each of the following commands, there is optionally a corresponding
14857 package in the main project.
14858
14859 @itemize @bullet
14860 @item
14861 package @code{Binder} for command BIND (invoking @code{^gnatbind^gnatbind^})
14862
14863 @item
14864 package @code{Check} for command CHECK (invoking
14865 @code{^gnatcheck^gnatcheck^})
14866
14867 @item
14868 package @code{Compiler} for command COMP or COMPILE (invoking the compiler)
14869
14870 @item
14871 package @code{Cross_Reference} for command XREF (invoking
14872 @code{^gnatxref^gnatxref^})
14873
14874 @item
14875 package @code{Eliminate} for command ELIM (invoking
14876 @code{^gnatelim^gnatelim^})
14877
14878 @item
14879 package @code{Finder} for command FIND (invoking @code{^gnatfind^gnatfind^})
14880
14881 @item
14882 package @code{Gnatls} for command LS or LIST (invoking @code{^gnatls^gnatls^})
14883
14884 @item
14885 package @code{Gnatstub} for command STUB
14886 (invoking @code{^gnatstub^gnatstub^})
14887
14888 @item
14889 package @code{Linker} for command LINK (invoking @code{^gnatlink^gnatlink^})
14890
14891 @item
14892 package @code{Metrics} for command METRIC
14893 (invoking @code{^gnatmetric^gnatmetric^})
14894
14895 @item
14896 package @code{Pretty_Printer} for command PP or PRETTY
14897 (invoking @code{^gnatpp^gnatpp^})
14898
14899 @end itemize
14900
14901 @noindent
14902 Package @code{Gnatls} has a unique attribute @code{^Switches^Switches^},
14903 a simple variable with a string list value. It contains ^switches^switches^
14904 for the invocation of @code{^gnatls^gnatls^}.
14905
14906 @smallexample @c projectfile
14907 @group
14908 project Proj1 is
14909    package gnatls is
14910       for ^Switches^Switches^
14911           use ("^-a^-a^",
14912                "^-v^-v^");
14913    end gnatls;
14914 end Proj1;
14915 @end group
14916 @end smallexample
14917
14918 @noindent
14919 All other packages have two attribute @code{^Switches^Switches^} and
14920 @code{^Default_Switches^Default_Switches^}.
14921
14922 @noindent
14923 @code{^Switches^Switches^} is an associative array attribute, indexed by the
14924 source file name, that has a string list value: the ^switches^switches^ to be
14925 used when the tool corresponding to the package is invoked for the specific
14926 source file.
14927
14928 @noindent
14929 @code{^Default_Switches^Default_Switches^} is an associative array attribute,
14930 indexed by  the programming language that has a string list value.
14931 @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} contains the
14932 ^switches^switches^ for the invocation of the tool corresponding
14933 to the package, except if a specific @code{^Switches^Switches^} attribute
14934 is specified for the source file.
14935
14936 @smallexample @c projectfile
14937 @group
14938 project Proj is
14939
14940    for Source_Dirs use ("./**");
14941
14942    package gnatls is
14943       for ^Switches^Switches^ use
14944           ("^-a^-a^",
14945            "^-v^-v^");
14946    end gnatls;
14947 @end group
14948 @group
14949
14950    package Compiler is
14951       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14952           use ("^-gnatv^-gnatv^",
14953                "^-gnatwa^-gnatwa^");
14954    end Binder;
14955 @end group
14956 @group
14957
14958    package Binder is
14959       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14960           use ("^-C^-C^",
14961                "^-e^-e^");
14962    end Binder;
14963 @end group
14964 @group
14965
14966    package Linker is
14967       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14968           use ("^-C^-C^");
14969       for ^Switches^Switches^ ("main.adb")
14970           use ("^-C^-C^",
14971                "^-v^-v^",
14972                "^-v^-v^");
14973    end Linker;
14974 @end group
14975 @group
14976
14977    package Finder is
14978       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14979            use ("^-a^-a^",
14980                 "^-f^-f^");
14981    end Finder;
14982 @end group
14983 @group
14984
14985    package Cross_Reference is
14986       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14987           use ("^-a^-a^",
14988                "^-f^-f^",
14989                "^-d^-d^",
14990                "^-u^-u^");
14991    end Cross_Reference;
14992 end Proj;
14993 @end group
14994 @end smallexample
14995
14996 @noindent
14997 With the above project file, commands such as
14998
14999 @smallexample
15000    ^gnat comp -Pproj main^GNAT COMP /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
15001    ^gnat ls -Pproj main^GNAT LIST /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
15002    ^gnat xref -Pproj main^GNAT XREF /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
15003    ^gnat bind -Pproj main.ali^GNAT BIND /PROJECT_FILE=PROJ MAIN.ALI^
15004    ^gnat link -Pproj main.ali^GNAT LINK /PROJECT_FILE=PROJ MAIN.ALI^
15005 @end smallexample
15006
15007 @noindent
15008 will set up the environment properly and invoke the tool with the switches
15009 found in the package corresponding to the tool:
15010 @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} for all tools,
15011 except @code{^Switches^Switches^ ("main.adb")}
15012 for @code{^gnatlink^gnatlink^}.
15013 It is also possible to invoke some of the tools,
15014 @code{^gnatcheck^gnatcheck^}),
15015 @code{^gnatmetric^gnatmetric^}),
15016 and @code{^gnatpp^gnatpp^})
15017 on a set of project units thanks to the combination of the switches
15018 @option{-P}, @option{-U} and possibly the main unit when one is interested
15019 in its closure. For instance,
15020 @smallexample
15021 gnat metric -Pproj
15022 @end smallexample
15023 will compute the metrics for all the immediate units of project
15024 @code{proj}.
15025 @smallexample
15026 gnat metric -Pproj -U
15027 @end smallexample
15028 will compute the metrics for all the units of the closure of projects
15029 rooted at @code{proj}.
15030 @smallexample
15031 gnat metric -Pproj -U main_unit
15032 @end smallexample
15033 will compute the metrics for the closure of units rooted at
15034 @code{main_unit}. This last possibility relies implicitly
15035 on @command{gnatbind}'s option @option{-R}.
15036
15037 @c **********************
15038 @node An Extended Example
15039 @section An Extended Example
15040
15041 @noindent
15042 Suppose that we have two programs, @var{prog1} and @var{prog2},
15043 whose sources are in corresponding directories. We would like
15044 to build them with a single @command{gnatmake} command, and we want to place
15045 their object files into @file{build} subdirectories of the source directories.
15046 Furthermore, we want to have to have two separate subdirectories
15047 in @file{build}  -- @file{release} and @file{debug} -- which will contain
15048 the object files compiled with different set of compilation flags.
15049
15050 In other words, we have the following structure:
15051
15052 @smallexample
15053 @group
15054    main
15055      |- prog1
15056      |    |- build
15057      |         | debug
15058      |         | release
15059      |- prog2
15060           |- build
15061                | debug
15062                | release
15063 @end group
15064 @end smallexample
15065
15066 @noindent
15067 Here are the project files that we must place in a directory @file{main}
15068 to maintain this structure:
15069
15070 @enumerate
15071
15072 @item We create a @code{Common} project with a package @code{Compiler} that
15073 specifies the compilation ^switches^switches^:
15074
15075 @smallexample
15076 File "common.gpr":
15077 @group
15078 @b{project} Common @b{is}
15079
15080    @b{for} Source_Dirs @b{use} (); -- No source files
15081 @end group
15082
15083 @group
15084    @b{type} Build_Type @b{is} ("release", "debug");
15085    Build : Build_Type := External ("BUILD", "debug");
15086 @end group
15087 @group
15088    @b{package} Compiler @b{is}
15089       @b{case} Build @b{is}
15090          @b{when} "release" =>
15091            @b{for} ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
15092                    @b{use} ("^-O2^-O2^");
15093          @b{when} "debug"   =>
15094            @b{for} ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
15095                    @b{use} ("^-g^-g^");
15096       @b{end case};
15097    @b{end} Compiler;
15098
15099 @b{end} Common;
15100 @end group
15101 @end smallexample
15102
15103 @item We create separate projects for the two programs:
15104
15105 @smallexample
15106 @group
15107 File "prog1.gpr":
15108
15109 @b{with} "common";
15110 @b{project} Prog1 @b{is}
15111
15112     @b{for} Source_Dirs @b{use} ("prog1");
15113     @b{for} Object_Dir  @b{use} "prog1/build/" & Common.Build;
15114
15115     @b{package} Compiler @b{renames} Common.Compiler;
15116
15117 @b{end} Prog1;
15118 @end group
15119 @end smallexample
15120
15121 @smallexample
15122 @group
15123 File "prog2.gpr":
15124
15125 @b{with} "common";
15126 @b{project} Prog2 @b{is}
15127
15128     @b{for} Source_Dirs @b{use} ("prog2");
15129     @b{for} Object_Dir  @b{use} "prog2/build/" & Common.Build;
15130
15131     @b{package} Compiler @b{renames} Common.Compiler;
15132
15133 @end group
15134 @b{end} Prog2;
15135 @end smallexample
15136
15137 @item We create a wrapping project @code{Main}:
15138
15139 @smallexample
15140 @group
15141 File "main.gpr":
15142
15143 @b{with} "common";
15144 @b{with} "prog1";
15145 @b{with} "prog2";
15146 @b{project} Main @b{is}
15147
15148    @b{package} Compiler @b{renames} Common.Compiler;
15149
15150 @b{end} Main;
15151 @end group
15152 @end smallexample
15153
15154 @item Finally we need to create a dummy procedure that @code{with}s (either
15155 explicitly or implicitly) all the sources of our two programs.
15156
15157 @end enumerate
15158
15159 @noindent
15160 Now we can build the programs using the command
15161
15162 @smallexample
15163    gnatmake ^-P^/PROJECT_FILE=^main dummy
15164 @end smallexample
15165
15166 @noindent
15167 for the Debug mode, or
15168
15169 @ifclear vms
15170 @smallexample
15171    gnatmake -Pmain -XBUILD=release
15172 @end smallexample
15173 @end ifclear
15174
15175 @ifset vms
15176 @smallexample
15177    GNAT MAKE /PROJECT_FILE=main /EXTERNAL_REFERENCE=BUILD=release
15178 @end smallexample
15179 @end ifset
15180
15181 @noindent
15182 for the Release mode.
15183
15184 @c ********************************
15185 @c * Project File Complete Syntax *
15186 @c ********************************
15187
15188 @node Project File Complete Syntax
15189 @section Project File Complete Syntax
15190
15191 @smallexample
15192 project ::=
15193   context_clause project_declaration
15194
15195 context_clause ::=
15196   @{with_clause@}
15197
15198 with_clause ::=
15199   @b{with} path_name @{ , path_name @} ;
15200
15201 path_name ::=
15202    string_literal
15203
15204 project_declaration ::=
15205   simple_project_declaration | project_extension
15206
15207 simple_project_declaration ::=
15208   @b{project} <project_>simple_name @b{is}
15209     @{declarative_item@}
15210   @b{end} <project_>simple_name;
15211
15212 project_extension ::=
15213   @b{project} <project_>simple_name  @b{extends} path_name @b{is}
15214     @{declarative_item@}
15215   @b{end} <project_>simple_name;
15216
15217 declarative_item ::=
15218   package_declaration |
15219   typed_string_declaration |
15220   other_declarative_item
15221
15222 package_declaration ::=
15223   package_spec | package_renaming
15224
15225 package_spec ::=
15226   @b{package} package_identifier @b{is}
15227     @{simple_declarative_item@}
15228   @b{end} package_identifier ;
15229
15230 package_identifier ::=
15231   @code{Naming} | @code{Builder} | @code{Compiler} | @code{Binder} |
15232   @code{Linker} | @code{Finder}  | @code{Cross_Reference} |
15233   @code{^gnatls^gnatls^} | @code{IDE}     | @code{Pretty_Printer}
15234
15235 package_renaming ::==
15236   @b{package} package_identifier @b{renames}
15237        <project_>simple_name.package_identifier ;
15238
15239 typed_string_declaration ::=
15240   @b{type} <typed_string_>_simple_name @b{is}
15241    ( string_literal @{, string_literal@} );
15242
15243 other_declarative_item ::=
15244   attribute_declaration |
15245   typed_variable_declaration |
15246   variable_declaration |
15247   case_construction
15248
15249 attribute_declaration ::=
15250   full_associative_array_declaration |
15251   @b{for} attribute_designator @b{use} expression ;
15252
15253 full_associative_array_declaration ::=
15254   @b{for} <associative_array_attribute_>simple_name @b{use}
15255   <project_>simple_name [ . <package_>simple_Name ] ' <attribute_>simple_name ;
15256
15257 attribute_designator ::=
15258   <simple_attribute_>simple_name |
15259   <associative_array_attribute_>simple_name ( string_literal )
15260
15261 typed_variable_declaration ::=
15262   <typed_variable_>simple_name : <typed_string_>name :=  string_expression ;
15263
15264 variable_declaration ::=
15265   <variable_>simple_name := expression;
15266
15267 expression ::=
15268   term @{& term@}
15269
15270 term ::=
15271   literal_string |
15272   string_list |
15273   <variable_>name |
15274   external_value |
15275   attribute_reference
15276
15277 string_literal ::=
15278   (same as Ada)
15279
15280 string_list ::=
15281   ( <string_>expression @{ , <string_>expression @} )
15282
15283 external_value ::=
15284   @b{external} ( string_literal [, string_literal] )
15285
15286 attribute_reference ::=
15287   attribute_prefix ' <simple_attribute_>simple_name [ ( literal_string ) ]
15288
15289 attribute_prefix ::=
15290   @b{project} |
15291   <project_>simple_name | package_identifier |
15292   <project_>simple_name . package_identifier
15293
15294 case_construction ::=
15295   @b{case} <typed_variable_>name @b{is}
15296     @{case_item@}
15297   @b{end case} ;
15298
15299 case_item ::=
15300   @b{when} discrete_choice_list =>
15301       @{case_construction | attribute_declaration@}
15302
15303 discrete_choice_list ::=
15304   string_literal @{| string_literal@} |
15305   @b{others}
15306
15307 name ::=
15308   simple_name @{. simple_name@}
15309
15310 simple_name ::=
15311   identifier (same as Ada)
15312
15313 @end smallexample
15314
15315 @node The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
15316 @chapter  The Cross-Referencing Tools @code{gnatxref} and @code{gnatfind}
15317 @findex gnatxref
15318 @findex gnatfind
15319
15320 @noindent
15321 The compiler generates cross-referencing information (unless
15322 you set the @samp{-gnatx} switch), which are saved in the @file{.ali} files.
15323 This information indicates where in the source each entity is declared and
15324 referenced. Note that entities in package Standard are not included, but
15325 entities in all other predefined units are included in the output.
15326
15327 Before using any of these two tools, you need to compile successfully your
15328 application, so that GNAT gets a chance to generate the cross-referencing
15329 information.
15330
15331 The two tools @code{gnatxref} and @code{gnatfind} take advantage of this
15332 information to provide the user with the capability to easily locate the
15333 declaration and references to an entity. These tools are quite similar,
15334 the difference being that @code{gnatfind} is intended for locating
15335 definitions and/or references to a specified entity or entities, whereas
15336 @code{gnatxref} is oriented to generating a full report of all
15337 cross-references.
15338
15339 To use these tools, you must not compile your application using the
15340 @option{-gnatx} switch on the @command{gnatmake} command line
15341 (@pxref{The GNAT Make Program gnatmake}). Otherwise, cross-referencing
15342 information will not be generated.
15343
15344 Note: to invoke @code{gnatxref} or @code{gnatfind} with a project file,
15345 use the @code{gnat} driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
15346
15347 @menu
15348 * gnatxref Switches::
15349 * gnatfind Switches::
15350 * Project Files for gnatxref and gnatfind::
15351 * Regular Expressions in gnatfind and gnatxref::
15352 * Examples of gnatxref Usage::
15353 * Examples of gnatfind Usage::
15354 @end menu
15355
15356 @node gnatxref Switches
15357 @section @code{gnatxref} Switches
15358
15359 @noindent
15360 The command invocation for @code{gnatxref} is:
15361 @smallexample
15362 $ gnatxref @ovar{switches} @var{sourcefile1} @r{[}@var{sourcefile2} @dots{}@r{]}
15363 @end smallexample
15364
15365 @noindent
15366 where
15367
15368 @table @var
15369 @item sourcefile1
15370 @itemx sourcefile2
15371 identifies the source files for which a report is to be generated. The
15372 ``with''ed units will be processed too. You must provide at least one file.
15373
15374 These file names are considered to be regular expressions, so for instance
15375 specifying @file{source*.adb} is the same as giving every file in the current
15376 directory whose name starts with @file{source} and whose extension is
15377 @file{adb}.
15378
15379 You shouldn't specify any directory name, just base names. @command{gnatxref}
15380 and @command{gnatfind} will be able to locate these files by themselves using
15381 the source path. If you specify directories, no result is produced.
15382
15383 @end table
15384
15385 @noindent
15386 The switches can be:
15387 @table @option
15388 @c !sort!
15389 @item --version
15390 @cindex @option{--version} @command{gnatxref}
15391 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
15392
15393 @item --help
15394 @cindex @option{--help} @command{gnatxref}
15395 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
15396 all other options.
15397
15398 @item ^-a^/ALL_FILES^
15399 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatxref})
15400 If this switch is present, @code{gnatfind} and @code{gnatxref} will parse
15401 the read-only files found in the library search path. Otherwise, these files
15402 will be ignored. This option can be used to protect Gnat sources or your own
15403 libraries from being parsed, thus making @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
15404 much faster, and their output much smaller. Read-only here refers to access
15405 or permissions status in the file system for the current user.
15406
15407 @item -aIDIR
15408 @cindex @option{-aIDIR} (@command{gnatxref})
15409 When looking for source files also look in directory DIR. The order in which
15410 source file search is undertaken is the same as for @command{gnatmake}.
15411
15412 @item -aODIR
15413 @cindex @option{-aODIR} (@command{gnatxref})
15414 When searching for library and object files, look in directory
15415 DIR. The order in which library files are searched is the same as for
15416 @command{gnatmake}.
15417
15418 @item -nostdinc
15419 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatxref})
15420 Do not look for sources in the system default directory.
15421
15422 @item -nostdlib
15423 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatxref})
15424 Do not look for library files in the system default directory.
15425
15426 @item --RTS=@var{rts-path}
15427 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatxref})
15428 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
15429 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
15430
15431 @item ^-d^/DERIVED_TYPES^
15432 @cindex @option{^-d^/DERIVED_TYPES^} (@command{gnatxref})
15433 If this switch is set @code{gnatxref} will output the parent type
15434 reference for each matching derived types.
15435
15436 @item ^-f^/FULL_PATHNAME^
15437 @cindex @option{^-f^/FULL_PATHNAME^} (@command{gnatxref})
15438 If this switch is set, the output file names will be preceded by their
15439 directory (if the file was found in the search path). If this switch is
15440 not set, the directory will not be printed.
15441
15442 @item ^-g^/IGNORE_LOCALS^
15443 @cindex @option{^-g^/IGNORE_LOCALS^} (@command{gnatxref})
15444 If this switch is set, information is output only for library-level
15445 entities, ignoring local entities. The use of this switch may accelerate
15446 @code{gnatfind} and @code{gnatxref}.
15447
15448 @item -IDIR
15449 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatxref})
15450 Equivalent to @samp{-aODIR -aIDIR}.
15451
15452 @item -pFILE
15453 @cindex @option{-pFILE} (@command{gnatxref})
15454 Specify a project file to use @xref{Project Files}.
15455 If you need to use the @file{.gpr}
15456 project files, you should use gnatxref through the GNAT driver
15457 (@command{gnat xref -Pproject}).
15458
15459 By default, @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will try to locate a
15460 project file in the current directory.
15461
15462 If a project file is either specified or found by the tools, then the content
15463 of the source directory and object directory lines are added as if they
15464 had been specified respectively by @samp{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
15465 and @samp{^-aO^OBJECT_SEARCH^}.
15466 @item ^-u^/UNUSED^
15467 Output only unused symbols. This may be really useful if you give your
15468 main compilation unit on the command line, as @code{gnatxref} will then
15469 display every unused entity and 'with'ed package.
15470
15471 @ifclear vms
15472 @item -v
15473 Instead of producing the default output, @code{gnatxref} will generate a
15474 @file{tags} file that can be used by vi. For examples how to use this
15475 feature, see @ref{Examples of gnatxref Usage}. The tags file is output
15476 to the standard output, thus you will have to redirect it to a file.
15477 @end ifclear
15478
15479 @end table
15480
15481 @noindent
15482 All these switches may be in any order on the command line, and may even
15483 appear after the file names. They need not be separated by spaces, thus
15484 you can say @samp{gnatxref ^-ag^/ALL_FILES/IGNORE_LOCALS^} instead of
15485 @samp{gnatxref ^-a -g^/ALL_FILES /IGNORE_LOCALS^}.
15486
15487 @node gnatfind Switches
15488 @section @code{gnatfind} Switches
15489
15490 @noindent
15491 The command line for @code{gnatfind} is:
15492
15493 @smallexample
15494 $ gnatfind @ovar{switches} @var{pattern}@r{[}:@var{sourcefile}@r{[}:@var{line}@r{[}:@var{column}@r{]]]}
15495       @r{[}@var{file1} @var{file2} @dots{}]
15496 @end smallexample
15497
15498 @noindent
15499 where
15500
15501 @table @var
15502 @item pattern
15503 An entity will be output only if it matches the regular expression found
15504 in @var{pattern}, see @ref{Regular Expressions in gnatfind and gnatxref}.
15505
15506 Omitting the pattern is equivalent to specifying @samp{*}, which
15507 will match any entity. Note that if you do not provide a pattern, you
15508 have to provide both a sourcefile and a line.
15509
15510 Entity names are given in Latin-1, with uppercase/lowercase equivalence
15511 for matching purposes. At the current time there is no support for
15512 8-bit codes other than Latin-1, or for wide characters in identifiers.
15513
15514 @item sourcefile
15515 @code{gnatfind} will look for references, bodies or declarations
15516 of symbols referenced in @file{@var{sourcefile}}, at line @var{line}
15517 and column @var{column}. See @ref{Examples of gnatfind Usage}
15518 for syntax examples.
15519
15520 @item line
15521 is a decimal integer identifying the line number containing
15522 the reference to the entity (or entities) to be located.
15523
15524 @item column
15525 is a decimal integer identifying the exact location on the
15526 line of the first character of the identifier for the
15527 entity reference. Columns are numbered from 1.
15528
15529 @item file1 file2 @dots{}
15530 The search will be restricted to these source files. If none are given, then
15531 the search will be done for every library file in the search path.
15532 These file must appear only after the pattern or sourcefile.
15533
15534 These file names are considered to be regular expressions, so for instance
15535 specifying @file{source*.adb} is the same as giving every file in the current
15536 directory whose name starts with @file{source} and whose extension is
15537 @file{adb}.
15538
15539 The location of the spec of the entity will always be displayed, even if it
15540 isn't in one of @file{@var{file1}}, @file{@var{file2}},@enddots{}  The
15541 occurrences of the entity in the separate units of the ones given on the
15542 command line will also be displayed.
15543
15544 Note that if you specify at least one file in this part, @code{gnatfind} may
15545 sometimes not be able to find the body of the subprograms.
15546
15547 @end table
15548
15549 @noindent
15550 At least one of 'sourcefile' or 'pattern' has to be present on
15551 the command line.
15552
15553 The following switches are available:
15554 @table @option
15555 @c !sort!
15556
15557 @cindex @option{--version} @command{gnatfind}
15558 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
15559
15560 @item --help
15561 @cindex @option{--help} @command{gnatfind}
15562 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
15563 all other options.
15564
15565 @item ^-a^/ALL_FILES^
15566 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatfind})
15567 If this switch is present, @code{gnatfind} and @code{gnatxref} will parse
15568 the read-only files found in the library search path. Otherwise, these files
15569 will be ignored. This option can be used to protect Gnat sources or your own
15570 libraries from being parsed, thus making @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
15571 much faster, and their output much smaller. Read-only here refers to access
15572 or permission status in the file system for the current user.
15573
15574 @item -aIDIR
15575 @cindex @option{-aIDIR} (@command{gnatfind})
15576 When looking for source files also look in directory DIR. The order in which
15577 source file search is undertaken is the same as for @command{gnatmake}.
15578
15579 @item -aODIR
15580 @cindex @option{-aODIR} (@command{gnatfind})
15581 When searching for library and object files, look in directory
15582 DIR. The order in which library files are searched is the same as for
15583 @command{gnatmake}.
15584
15585 @item -nostdinc
15586 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatfind})
15587 Do not look for sources in the system default directory.
15588
15589 @item -nostdlib
15590 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatfind})
15591 Do not look for library files in the system default directory.
15592
15593 @item --RTS=@var{rts-path}
15594 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatfind})
15595 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
15596 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
15597
15598 @item ^-d^/DERIVED_TYPE_INFORMATION^
15599 @cindex @option{^-d^/DERIVED_TYPE_INFORMATION^} (@code{gnatfind})
15600 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the parent type
15601 reference for each matching derived types.
15602
15603 @item ^-e^/EXPRESSIONS^
15604 @cindex @option{^-e^/EXPRESSIONS^} (@command{gnatfind})
15605 By default, @code{gnatfind} accept the simple regular expression set for
15606 @samp{pattern}. If this switch is set, then the pattern will be
15607 considered as full Unix-style regular expression.
15608
15609 @item ^-f^/FULL_PATHNAME^
15610 @cindex @option{^-f^/FULL_PATHNAME^} (@command{gnatfind})
15611 If this switch is set, the output file names will be preceded by their
15612 directory (if the file was found in the search path). If this switch is
15613 not set, the directory will not be printed.
15614
15615 @item ^-g^/IGNORE_LOCALS^
15616 @cindex @option{^-g^/IGNORE_LOCALS^} (@command{gnatfind})
15617 If this switch is set, information is output only for library-level
15618 entities, ignoring local entities. The use of this switch may accelerate
15619 @code{gnatfind} and @code{gnatxref}.
15620
15621 @item -IDIR
15622 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatfind})
15623 Equivalent to @samp{-aODIR -aIDIR}.
15624
15625 @item -pFILE
15626 @cindex @option{-pFILE} (@command{gnatfind})
15627 Specify a project file (@pxref{Project Files}) to use.
15628 By default, @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will try to locate a
15629 project file in the current directory.
15630
15631 If a project file is either specified or found by the tools, then the content
15632 of the source directory and object directory lines are added as if they
15633 had been specified respectively by @samp{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} and
15634 @samp{^-aO^/OBJECT_SEARCH^}.
15635
15636 @item ^-r^/REFERENCES^
15637 @cindex @option{^-r^/REFERENCES^} (@command{gnatfind})
15638 By default, @code{gnatfind} will output only the information about the
15639 declaration, body or type completion of the entities. If this switch is
15640 set, the @code{gnatfind} will locate every reference to the entities in
15641 the files specified on the command line (or in every file in the search
15642 path if no file is given on the command line).
15643
15644 @item ^-s^/PRINT_LINES^
15645 @cindex @option{^-s^/PRINT_LINES^} (@command{gnatfind})
15646 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the content
15647 of the Ada source file lines were the entity was found.
15648
15649 @item ^-t^/TYPE_HIERARCHY^
15650 @cindex @option{^-t^/TYPE_HIERARCHY^} (@command{gnatfind})
15651 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the type hierarchy for
15652 the specified type. It act like -d option but recursively from parent
15653 type to parent type. When this switch is set it is not possible to
15654 specify more than one file.
15655
15656 @end table
15657
15658 @noindent
15659 All these switches may be in any order on the command line, and may even
15660 appear after the file names. They need not be separated by spaces, thus
15661 you can say @samp{gnatxref ^-ag^/ALL_FILES/IGNORE_LOCALS^} instead of
15662 @samp{gnatxref ^-a -g^/ALL_FILES /IGNORE_LOCALS^}.
15663
15664 As stated previously, gnatfind will search in every directory in the
15665 search path. You can force it to look only in the current directory if
15666 you specify @code{*} at the end of the command line.
15667
15668 @node Project Files for gnatxref and gnatfind
15669 @section Project Files for @command{gnatxref} and @command{gnatfind}
15670
15671 @noindent
15672 Project files allow a programmer to specify how to compile its
15673 application, where to find sources, etc.  These files are used
15674 @ifclear vms
15675 primarily by GPS, but they can also be used
15676 @end ifclear
15677 by the two tools
15678 @code{gnatxref} and @code{gnatfind}.
15679
15680 A project file name must end with @file{.gpr}. If a single one is
15681 present in the current directory, then @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will
15682 extract the information from it. If multiple project files are found, none of
15683 them is read, and you have to use the @samp{-p} switch to specify the one
15684 you want to use.
15685
15686 The following lines can be included, even though most of them have default
15687 values which can be used in most cases.
15688 The lines can be entered in any order in the file.
15689 Except for @file{src_dir} and @file{obj_dir}, you can only have one instance of
15690 each line. If you have multiple instances, only the last one is taken into
15691 account.
15692
15693 @table @code
15694 @item src_dir=DIR
15695 [default: @code{"^./^[]^"}]
15696 specifies a directory where to look for source files. Multiple @code{src_dir}
15697 lines can be specified and they will be searched in the order they
15698 are specified.
15699
15700 @item obj_dir=DIR
15701 [default: @code{"^./^[]^"}]
15702 specifies a directory where to look for object and library files. Multiple
15703 @code{obj_dir} lines can be specified, and they will be searched in the order
15704 they are specified
15705
15706 @item comp_opt=SWITCHES
15707 [default: @code{""}]
15708 creates a variable which can be referred to subsequently by using
15709 the @code{$@{comp_opt@}} notation. This is intended to store the default
15710 switches given to @command{gnatmake} and @command{gcc}.
15711
15712 @item bind_opt=SWITCHES
15713 [default: @code{""}]
15714 creates a variable which can be referred to subsequently by using
15715 the @samp{$@{bind_opt@}} notation. This is intended to store the default
15716 switches given to @command{gnatbind}.
15717
15718 @item link_opt=SWITCHES
15719 [default: @code{""}]
15720 creates a variable which can be referred to subsequently by using
15721 the @samp{$@{link_opt@}} notation. This is intended to store the default
15722 switches given to @command{gnatlink}.
15723
15724 @item main=EXECUTABLE
15725 [default: @code{""}]
15726 specifies the name of the executable for the application. This variable can
15727 be referred to in the following lines by using the @samp{$@{main@}} notation.
15728
15729 @ifset vms
15730 @item comp_cmd=COMMAND
15731 [default: @code{"GNAT COMPILE /SEARCH=$@{src_dir@} /DEBUG /TRY_SEMANTICS"}]
15732 @end ifset
15733 @ifclear vms
15734 @item comp_cmd=COMMAND
15735 [default: @code{"gcc -c -I$@{src_dir@} -g -gnatq"}]
15736 @end ifclear
15737 specifies the command used to compile a single file in the application.
15738
15739 @ifset vms
15740 @item make_cmd=COMMAND
15741 [default: @code{"GNAT MAKE $@{main@}
15742 /SOURCE_SEARCH=$@{src_dir@} /OBJECT_SEARCH=$@{obj_dir@}
15743 /DEBUG /TRY_SEMANTICS /COMPILER_QUALIFIERS $@{comp_opt@}
15744 /BINDER_QUALIFIERS $@{bind_opt@} /LINKER_QUALIFIERS $@{link_opt@}"}]
15745 @end ifset
15746 @ifclear vms
15747 @item make_cmd=COMMAND
15748 [default: @code{"gnatmake $@{main@} -aI$@{src_dir@}
15749 -aO$@{obj_dir@} -g -gnatq -cargs $@{comp_opt@}
15750 -bargs $@{bind_opt@} -largs $@{link_opt@}"}]
15751 @end ifclear
15752 specifies the command used to recompile the whole application.
15753
15754 @item run_cmd=COMMAND
15755 [default: @code{"$@{main@}"}]
15756 specifies the command used to run the application.
15757
15758 @item debug_cmd=COMMAND
15759 [default: @code{"gdb $@{main@}"}]
15760 specifies the command used to debug the application
15761
15762 @end table
15763
15764 @noindent
15765 @command{gnatxref} and @command{gnatfind} only take into account the
15766 @code{src_dir} and @code{obj_dir} lines, and ignore the others.
15767
15768 @node Regular Expressions in gnatfind and gnatxref
15769 @section  Regular Expressions in @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
15770
15771 @noindent
15772 As specified in the section about @command{gnatfind}, the pattern can be a
15773 regular expression. Actually, there are to set of regular expressions
15774 which are recognized by the program:
15775
15776 @table @code
15777 @item globbing patterns
15778 These are the most usual regular expression. They are the same that you
15779 generally used in a Unix shell command line, or in a DOS session.
15780
15781 Here is a more formal grammar:
15782 @smallexample
15783 @group
15784 @iftex
15785 @leftskip=.5cm
15786 @end iftex
15787 regexp ::= term
15788 term   ::= elmt            -- matches elmt
15789 term   ::= elmt elmt       -- concatenation (elmt then elmt)
15790 term   ::= *               -- any string of 0 or more characters
15791 term   ::= ?               -- matches any character
15792 term   ::= [char @{char@}]   -- matches any character listed
15793 term   ::= [char - char]   -- matches any character in range
15794 @end group
15795 @end smallexample
15796
15797 @item full regular expression
15798 The second set of regular expressions is much more powerful. This is the
15799 type of regular expressions recognized by utilities such a @file{grep}.
15800
15801 The following is the form of a regular expression, expressed in Ada
15802 reference manual style BNF is as follows
15803
15804 @smallexample
15805 @iftex
15806 @leftskip=.5cm
15807 @end iftex
15808 @group
15809 regexp ::= term @{| term@}   -- alternation (term or term @dots{})
15810
15811 term ::= item @{item@}       -- concatenation (item then item)
15812
15813 item ::= elmt              -- match elmt
15814 item ::= elmt *            -- zero or more elmt's
15815 item ::= elmt +            -- one or more elmt's
15816 item ::= elmt ?            -- matches elmt or nothing
15817 @end group
15818 @group
15819 elmt ::= nschar            -- matches given character
15820 elmt ::= [nschar @{nschar@}]   -- matches any character listed
15821 elmt ::= [^^^ nschar @{nschar@}] -- matches any character not listed
15822 elmt ::= [char - char]     -- matches chars in given range
15823 elmt ::= \ char            -- matches given character
15824 elmt ::= .                 -- matches any single character
15825 elmt ::= ( regexp )        -- parens used for grouping
15826
15827 char ::= any character, including special characters
15828 nschar ::= any character except ()[].*+?^^^
15829 @end group
15830 @end smallexample
15831
15832 Following are a few examples:
15833
15834 @table @samp
15835 @item abcde|fghi
15836 will match any of the two strings @samp{abcde} and @samp{fghi},
15837
15838 @item abc*d
15839 will match any string like @samp{abd}, @samp{abcd}, @samp{abccd},
15840 @samp{abcccd}, and so on,
15841
15842 @item [a-z]+
15843 will match any string which has only lowercase characters in it (and at
15844 least one character.
15845
15846 @end table
15847 @end table
15848
15849 @node Examples of gnatxref Usage
15850 @section Examples of @code{gnatxref} Usage
15851
15852 @subsection General Usage
15853
15854 @noindent
15855 For the following examples, we will consider the following units:
15856
15857 @smallexample @c ada
15858 @group
15859 @cartouche
15860 main.ads:
15861 1: with Bar;
15862 2: package Main is
15863 3:     procedure Foo (B : in Integer);
15864 4:     C : Integer;
15865 5: private
15866 6:     D : Integer;
15867 7: end Main;
15868
15869 main.adb:
15870 1: package body Main is
15871 2:     procedure Foo (B : in Integer) is
15872 3:     begin
15873 4:        C := B;
15874 5:        D := B;
15875 6:        Bar.Print (B);
15876 7:        Bar.Print (C);
15877 8:     end Foo;
15878 9: end Main;
15879
15880 bar.ads:
15881 1: package Bar is
15882 2:     procedure Print (B : Integer);
15883 3: end bar;
15884 @end cartouche
15885 @end group
15886 @end smallexample
15887
15888 @table @code
15889
15890 @noindent
15891 The first thing to do is to recompile your application (for instance, in
15892 that case just by doing a @samp{gnatmake main}, so that GNAT generates
15893 the cross-referencing information.
15894 You can then issue any of the following commands:
15895
15896 @item gnatxref main.adb
15897 @code{gnatxref} generates cross-reference information for main.adb
15898 and every unit 'with'ed by main.adb.
15899
15900 The output would be:
15901 @smallexample
15902 @iftex
15903 @leftskip=0cm
15904 @end iftex
15905 B                                                      Type: Integer
15906   Decl: bar.ads           2:22
15907 B                                                      Type: Integer
15908   Decl: main.ads          3:20
15909   Body: main.adb          2:20
15910   Ref:  main.adb          4:13     5:13     6:19
15911 Bar                                                    Type: Unit
15912   Decl: bar.ads           1:9
15913   Ref:  main.adb          6:8      7:8
15914        main.ads           1:6
15915 C                                                      Type: Integer
15916   Decl: main.ads          4:5
15917   Modi: main.adb          4:8
15918   Ref:  main.adb          7:19
15919 D                                                      Type: Integer
15920   Decl: main.ads          6:5
15921   Modi: main.adb          5:8
15922 Foo                                                    Type: Unit
15923   Decl: main.ads          3:15
15924   Body: main.adb          2:15
15925 Main                                                    Type: Unit
15926   Decl: main.ads          2:9
15927   Body: main.adb          1:14
15928 Print                                                   Type: Unit
15929   Decl: bar.ads           2:15
15930   Ref:  main.adb          6:12     7:12
15931 @end smallexample
15932
15933 @noindent
15934 that is the entity @code{Main} is declared in main.ads, line 2, column 9,
15935 its body is in main.adb, line 1, column 14 and is not referenced any where.
15936
15937 The entity @code{Print} is declared in bar.ads, line 2, column 15 and it
15938 it referenced in main.adb, line 6 column 12 and line 7 column 12.
15939
15940 @item gnatxref package1.adb package2.ads
15941 @code{gnatxref} will generates cross-reference information for
15942 package1.adb, package2.ads and any other package 'with'ed by any
15943 of these.
15944
15945 @end table
15946
15947 @ifclear vms
15948 @subsection Using gnatxref with vi
15949
15950 @code{gnatxref} can generate a tags file output, which can be used
15951 directly from @command{vi}. Note that the standard version of @command{vi}
15952 will not work properly with overloaded symbols. Consider using another
15953 free implementation of @command{vi}, such as @command{vim}.
15954
15955 @smallexample
15956 $ gnatxref -v gnatfind.adb > tags
15957 @end smallexample
15958
15959 @noindent
15960 will generate the tags file for @code{gnatfind} itself (if the sources
15961 are in the search path!).
15962
15963 From @command{vi}, you can then use the command @samp{:tag @var{entity}}
15964 (replacing @var{entity} by whatever you are looking for), and vi will
15965 display a new file with the corresponding declaration of entity.
15966 @end ifclear
15967
15968 @node Examples of gnatfind Usage
15969 @section Examples of @code{gnatfind} Usage
15970
15971 @table @code
15972
15973 @item gnatfind ^-f^/FULL_PATHNAME^ xyz:main.adb
15974 Find declarations for all entities xyz referenced at least once in
15975 main.adb. The references are search in every library file in the search
15976 path.
15977
15978 The directories will be printed as well (as the @samp{^-f^/FULL_PATHNAME^}
15979 switch is set)
15980
15981 The output will look like:
15982 @smallexample
15983 ^directory/^[directory]^main.ads:106:14: xyz <= declaration
15984 ^directory/^[directory]^main.adb:24:10: xyz <= body
15985 ^directory/^[directory]^foo.ads:45:23: xyz <= declaration
15986 @end smallexample
15987
15988 @noindent
15989 that is to say, one of the entities xyz found in main.adb is declared at
15990 line 12 of main.ads (and its body is in main.adb), and another one is
15991 declared at line 45 of foo.ads
15992
15993 @item gnatfind ^-fs^/FULL_PATHNAME/SOURCE_LINE^ xyz:main.adb
15994 This is the same command as the previous one, instead @code{gnatfind} will
15995 display the content of the Ada source file lines.
15996
15997 The output will look like:
15998
15999 @smallexample
16000 ^directory/^[directory]^main.ads:106:14: xyz <= declaration
16001    procedure xyz;
16002 ^directory/^[directory]^main.adb:24:10: xyz <= body
16003    procedure xyz is
16004 ^directory/^[directory]^foo.ads:45:23: xyz <= declaration
16005    xyz : Integer;
16006 @end smallexample
16007
16008 @noindent
16009 This can make it easier to find exactly the location your are looking
16010 for.
16011
16012 @item gnatfind ^-r^/REFERENCES^ "*x*":main.ads:123 foo.adb
16013 Find references to all entities containing an x that are
16014 referenced on line 123 of main.ads.
16015 The references will be searched only in main.ads and foo.adb.
16016
16017 @item gnatfind main.ads:123
16018 Find declarations and bodies for all entities that are referenced on
16019 line 123 of main.ads.
16020
16021 This is the same as @code{gnatfind "*":main.adb:123}.
16022
16023 @item gnatfind ^mydir/^[mydir]^main.adb:123:45
16024 Find the declaration for the entity referenced at column 45 in
16025 line 123 of file main.adb in directory mydir. Note that it
16026 is usual to omit the identifier name when the column is given,
16027 since the column position identifies a unique reference.
16028
16029 The column has to be the beginning of the identifier, and should not
16030 point to any character in the middle of the identifier.
16031
16032 @end table
16033
16034 @c *********************************
16035 @node The GNAT Pretty-Printer gnatpp
16036 @chapter The GNAT Pretty-Printer @command{gnatpp}
16037 @findex gnatpp
16038 @cindex Pretty-Printer
16039
16040 @noindent
16041 ^The @command{gnatpp} tool^GNAT PRETTY^ is an ASIS-based utility
16042 for source reformatting / pretty-printing.
16043 It takes an Ada source file as input and generates a reformatted
16044 version as output.
16045 You can specify various style directives via switches; e.g.,
16046 identifier case conventions, rules of indentation, and comment layout.
16047
16048 To produce a reformatted file, @command{gnatpp} generates and uses the ASIS
16049 tree for the input source and thus requires the input to be syntactically and
16050 semantically legal.
16051 If this condition is not met, @command{gnatpp} will terminate with an
16052 error message; no output file will be generated.
16053
16054 If the source files presented to @command{gnatpp} contain
16055 preprocessing directives, then the output file will
16056 correspond to the generated source after all
16057 preprocessing is carried out. There is no way
16058 using @command{gnatpp} to obtain pretty printed files that
16059 include the preprocessing directives.
16060
16061 If the compilation unit
16062 contained in the input source depends semantically upon units located
16063 outside the current directory, you have to provide the source search path
16064 when invoking @command{gnatpp}, if these units are contained in files with
16065 names that do not follow the GNAT file naming rules, you have to provide
16066 the configuration file describing the corresponding naming scheme;
16067 see the description of the @command{gnatpp}
16068 switches below. Another possibility is to use a project file and to
16069 call @command{gnatpp} through the @command{gnat} driver
16070
16071 The @command{gnatpp} command has the form
16072
16073 @smallexample
16074 $ gnatpp @ovar{switches} @var{filename}
16075 @end smallexample
16076
16077 @noindent
16078 where
16079 @itemize @bullet
16080 @item
16081 @var{switches} is an optional sequence of switches defining such properties as
16082 the formatting rules, the source search path, and the destination for the
16083 output source file
16084
16085 @item
16086 @var{filename} is the name (including the extension) of the source file to
16087 reformat; ``wildcards'' or several file names on the same gnatpp command are
16088 allowed.  The file name may contain path information; it does not have to
16089 follow the GNAT file naming rules
16090 @end itemize
16091
16092 @menu
16093 * Switches for gnatpp::
16094 * Formatting Rules::
16095 @end menu
16096
16097 @node Switches for gnatpp
16098 @section Switches for @command{gnatpp}
16099
16100 @noindent
16101 The following subsections describe the various switches accepted by
16102 @command{gnatpp}, organized by category.
16103
16104 @ifclear vms
16105 You specify a switch by supplying a name and generally also a value.
16106 In many cases the values for a switch with a given name are incompatible with
16107 each other
16108 (for example the switch that controls the casing of a reserved word may have
16109 exactly one value: upper case, lower case, or
16110 mixed case) and thus exactly one such switch can be in effect for an
16111 invocation of @command{gnatpp}.
16112 If more than one is supplied, the last one is used.
16113 However, some values for the same switch are mutually compatible.
16114 You may supply several such switches to @command{gnatpp}, but then
16115 each must be specified in full, with both the name and the value.
16116 Abbreviated forms (the name appearing once, followed by each value) are
16117 not permitted.
16118 For example, to set
16119 the alignment of the assignment delimiter both in declarations and in
16120 assignment statements, you must write @option{-A2A3}
16121 (or @option{-A2 -A3}), but not @option{-A23}.
16122 @end ifclear
16123
16124 @ifset vms
16125 In many cases the set of options for a given qualifier are incompatible with
16126 each other (for example the qualifier that controls the casing of a reserved
16127 word may have exactly one option, which specifies either upper case, lower
16128 case, or mixed case), and thus exactly one such option can be in effect for
16129 an invocation of @command{gnatpp}.
16130 If more than one is supplied, the last one is used.
16131 However, some qualifiers have options that are mutually compatible,
16132 and then you may then supply several such options when invoking
16133 @command{gnatpp}.
16134 @end ifset
16135
16136 In most cases, it is obvious whether or not the
16137 ^values for a switch with a given name^options for a given qualifier^
16138 are compatible with each other.
16139 When the semantics might not be evident, the summaries below explicitly
16140 indicate the effect.
16141
16142 @menu
16143 * Alignment Control::
16144 * Casing Control::
16145 * Construct Layout Control::
16146 * General Text Layout Control::
16147 * Other Formatting Options::
16148 * Setting the Source Search Path::
16149 * Output File Control::
16150 * Other gnatpp Switches::
16151 @end menu
16152
16153 @node Alignment Control
16154 @subsection Alignment Control
16155 @cindex Alignment control in @command{gnatpp}
16156
16157 @noindent
16158 Programs can be easier to read if certain constructs are vertically aligned.
16159 By default all alignments are set ON.
16160 Through the @option{^-A0^/ALIGN=OFF^} switch you may reset the default to
16161 OFF, and then use one or more of the other
16162 ^@option{-A@var{n}} switches^@option{/ALIGN} options^
16163 to activate alignment for specific constructs.
16164
16165 @table @option
16166 @cindex @option{^-A@var{n}^/ALIGN^} (@command{gnatpp})
16167
16168 @ifset vms
16169 @item /ALIGN=ON
16170 Set all alignments to ON
16171 @end ifset
16172
16173 @item ^-A0^/ALIGN=OFF^
16174 Set all alignments to OFF
16175
16176 @item ^-A1^/ALIGN=COLONS^
16177 Align @code{:} in declarations
16178
16179 @item ^-A2^/ALIGN=DECLARATIONS^
16180 Align @code{:=} in initializations in declarations
16181
16182 @item ^-A3^/ALIGN=STATEMENTS^
16183 Align @code{:=} in assignment statements
16184
16185 @item ^-A4^/ALIGN=ARROWS^
16186 Align @code{=>} in associations
16187
16188 @item ^-A5^/ALIGN=COMPONENT_CLAUSES^
16189 Align @code{at} keywords in the component clauses in record
16190 representation clauses
16191 @end table
16192
16193 @noindent
16194 The @option{^-A^/ALIGN^} switches are mutually compatible; any combination
16195 is allowed.
16196
16197 @node Casing Control
16198 @subsection Casing Control
16199 @cindex Casing control in @command{gnatpp}
16200
16201 @noindent
16202 @command{gnatpp} allows you to specify the casing for reserved words,
16203 pragma names, attribute designators and identifiers.
16204 For identifiers you may define a
16205 general rule for name casing but also override this rule
16206 via a set of dictionary files.
16207
16208 Three types of casing are supported: lower case, upper case, and mixed case.
16209 Lower and upper case are self-explanatory (but since some letters in
16210 Latin1 and other GNAT-supported character sets
16211 exist only in lower-case form, an upper case conversion will have no
16212 effect on them.)
16213 ``Mixed case'' means that the first letter, and also each letter immediately
16214 following an underscore, are converted to their uppercase forms;
16215 all the other letters are converted to their lowercase forms.
16216
16217 @table @option
16218 @cindex @option{^-a@var{x}^/ATTRIBUTE^} (@command{gnatpp})
16219 @item ^-aL^/ATTRIBUTE_CASING=LOWER_CASE^
16220 Attribute designators are lower case
16221
16222 @item ^-aU^/ATTRIBUTE_CASING=UPPER_CASE^
16223 Attribute designators are upper case
16224
16225 @item ^-aM^/ATTRIBUTE_CASING=MIXED_CASE^
16226 Attribute designators are mixed case (this is the default)
16227
16228 @cindex @option{^-k@var{x}^/KEYWORD_CASING^} (@command{gnatpp})
16229 @item ^-kL^/KEYWORD_CASING=LOWER_CASE^
16230 Keywords (technically, these are known in Ada as @emph{reserved words}) are
16231 lower case (this is the default)
16232
16233 @item ^-kU^/KEYWORD_CASING=UPPER_CASE^
16234 Keywords are upper case
16235
16236 @cindex @option{^-n@var{x}^/NAME_CASING^} (@command{gnatpp})
16237 @item ^-nD^/NAME_CASING=AS_DECLARED^
16238 Name casing for defining occurrences are as they appear in the source file
16239 (this is the default)
16240
16241 @item ^-nU^/NAME_CASING=UPPER_CASE^
16242 Names are in upper case
16243
16244 @item ^-nL^/NAME_CASING=LOWER_CASE^
16245 Names are in lower case
16246
16247 @item ^-nM^/NAME_CASING=MIXED_CASE^
16248 Names are in mixed case
16249
16250 @cindex @option{^-p@var{x}^/PRAGMA_CASING^} (@command{gnatpp})
16251 @item ^-pL^/PRAGMA_CASING=LOWER_CASE^
16252 Pragma names are lower case
16253
16254 @item ^-pU^/PRAGMA_CASING=UPPER_CASE^
16255 Pragma names are upper case
16256
16257 @item ^-pM^/PRAGMA_CASING=MIXED_CASE^
16258 Pragma names are mixed case (this is the default)
16259
16260 @item ^-D@var{file}^/DICTIONARY=@var{file}^
16261 @cindex @option{^-D^/DICTIONARY^} (@command{gnatpp})
16262 Use @var{file} as a @emph{dictionary file} that defines
16263 the casing for a set of specified names,
16264 thereby overriding the effect on these names by
16265 any explicit or implicit
16266 ^-n^/NAME_CASING^ switch.
16267 To supply more than one dictionary file,
16268 use ^several @option{-D} switches^a list of files as options^.
16269
16270 @noindent
16271 @option{gnatpp} implicitly uses a @emph{default dictionary file}
16272 to define the casing for the Ada predefined names and
16273 the names declared in the GNAT libraries.
16274
16275 @item ^-D-^/SPECIFIC_CASING^
16276 @cindex @option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^} (@command{gnatpp})
16277 Do not use the default dictionary file;
16278 instead, use the casing
16279 defined by a @option{^-n^/NAME_CASING^} switch and any explicit
16280 dictionary file(s)
16281 @end table
16282
16283 @noindent
16284 The structure of a dictionary file, and details on the conventions
16285 used in the default dictionary file, are defined in @ref{Name Casing}.
16286
16287 The @option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^} and
16288 @option{^-D@var{file}^/DICTIONARY=@var{file}^} switches are mutually
16289 compatible.
16290
16291 @node Construct Layout Control
16292 @subsection Construct Layout Control
16293 @cindex Layout control in @command{gnatpp}
16294
16295 @noindent
16296 This group of @command{gnatpp} switches controls the layout of comments and
16297 complex syntactic constructs.  See @ref{Formatting Comments} for details
16298 on their effect.
16299
16300 @table @option
16301 @cindex @option{^-c@var{n}^/COMMENTS_LAYOUT^} (@command{gnatpp})
16302 @item ^-c0^/COMMENTS_LAYOUT=UNTOUCHED^
16303 All the comments remain unchanged
16304
16305 @item ^-c1^/COMMENTS_LAYOUT=DEFAULT^
16306 GNAT-style comment line indentation (this is the default).
16307
16308 @item ^-c2^/COMMENTS_LAYOUT=STANDARD_INDENT^
16309 Reference-manual comment line indentation.
16310
16311 @item ^-c3^/COMMENTS_LAYOUT=GNAT_BEGINNING^
16312 GNAT-style comment beginning
16313
16314 @item ^-c4^/COMMENTS_LAYOUT=REFORMAT^
16315 Reformat comment blocks
16316
16317 @item ^-c5^/COMMENTS_LAYOUT=KEEP_SPECIAL^
16318 Keep unchanged special form comments
16319
16320 Reformat comment blocks
16321
16322 @cindex @option{^-l@var{n}^/CONSTRUCT_LAYOUT^} (@command{gnatpp})
16323 @item ^-l1^/CONSTRUCT_LAYOUT=GNAT^
16324 GNAT-style layout (this is the default)
16325
16326 @item ^-l2^/CONSTRUCT_LAYOUT=COMPACT^
16327 Compact layout
16328
16329 @item ^-l3^/CONSTRUCT_LAYOUT=UNCOMPACT^
16330 Uncompact layout
16331
16332 @cindex @option{^-N^/NOTABS^} (@command{gnatpp})
16333 @item ^-N^/NOTABS^
16334 All the VT characters are removed from the comment text. All the HT characters
16335 are expanded with the sequences of space characters to get to the next tab
16336 stops.
16337
16338 @cindex @option{^--no-separate-is^/NO_SEPARATE_IS^} (@command{gnatpp})
16339 @item ^--no-separate-is^/NO_SEPARATE_IS^
16340 Do not place the keyword @code{is} on a separate line in a subprogram body in
16341 case if the spec occupies more then one line.
16342
16343 @cindex @option{^--separate-label^/SEPARATE_LABEL^} (@command{gnatpp})
16344 @item ^--separate-label^/SEPARATE_LABEL^
16345 Place statement label(s) on a separate line, with the following statement
16346 on the next line.
16347
16348 @cindex @option{^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^} (@command{gnatpp})
16349 @item ^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^
16350 Place the keyword @code{loop} in FOR and WHILE loop statements and the
16351 keyword @code{then} in IF statements on a separate line.
16352
16353 @cindex @option{^--no-separate-loop-then^/NO_SEPARATE_LOOP_THEN^} (@command{gnatpp})
16354 @item ^--no-separate-loop-then^/NO_SEPARATE_LOOP_THEN^
16355 Do not place the keyword @code{loop} in FOR and WHILE loop statements and the
16356 keyword @code{then} in IF statements on a separate line. This option is
16357 incompatible with @option{^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^} option.
16358
16359 @cindex @option{^--use-on-new-line^/USE_ON_NEW_LINE^} (@command{gnatpp})
16360 @item ^--use-on-new-line^/USE_ON_NEW_LINE^
16361 Start each USE clause in a context clause from a separate line.
16362
16363 @cindex @option{^--separate-stmt-name^/STMT_NAME_ON_NEW_LINE^} (@command{gnatpp})
16364 @item ^--separate-stmt-name^/STMT_NAME_ON_NEW_LINE^
16365 Use a separate line for a loop or block statement name, but do not use an extra
16366 indentation level for the statement itself.
16367
16368 @end table
16369
16370 @ifclear vms
16371 @noindent
16372 The @option{-c1} and @option{-c2} switches are incompatible.
16373 The @option{-c3} and @option{-c4} switches are compatible with each other and
16374 also with @option{-c1} and @option{-c2}. The @option{-c0} switch disables all
16375 the other comment formatting switches.
16376
16377 The @option{-l1}, @option{-l2}, and @option{-l3} switches are incompatible.
16378 @end ifclear
16379
16380 @ifset vms
16381 @noindent
16382 For the @option{/COMMENTS_LAYOUT} qualifier:
16383 @itemize @bullet
16384 @item
16385 The @option{DEFAULT} and @option{STANDARD_INDENT} options are incompatible.
16386 @item
16387 The @option{GNAT_BEGINNING} and @option{REFORMAT} options are compatible with
16388 each other and also with @option{DEFAULT} and @option{STANDARD_INDENT}.
16389 @end itemize
16390
16391 @noindent
16392 The @option{GNAT}, @option{COMPACT}, and @option{UNCOMPACT} options for the
16393 @option{/CONSTRUCT_LAYOUT} qualifier are incompatible.
16394 @end ifset
16395
16396 @node General Text Layout Control
16397 @subsection General Text Layout Control
16398
16399 @noindent
16400 These switches allow control over line length and indentation.
16401
16402 @table @option
16403 @item ^-M@var{nnn}^/LINE_LENGTH_MAX=@var{nnn}^
16404 @cindex @option{^-M^/LINE_LENGTH^} (@command{gnatpp})
16405 Maximum line length, @var{nnn} from 32@dots{}256, the default value is 79
16406
16407 @item ^-i@var{nnn}^/INDENTATION_LEVEL=@var{nnn}^
16408 @cindex @option{^-i^/INDENTATION_LEVEL^} (@command{gnatpp})
16409 Indentation level, @var{nnn} from 1@dots{}9, the default value is 3
16410
16411 @item ^-cl@var{nnn}^/CONTINUATION_INDENT=@var{nnn}^
16412 @cindex @option{^-cl^/CONTINUATION_INDENT^} (@command{gnatpp})
16413 Indentation level for continuation lines (relative to the line being
16414 continued), @var{nnn} from 1@dots{}9.
16415 The default
16416 value is one less then the (normal) indentation level, unless the
16417 indentation is set to 1 (in which case the default value for continuation
16418 line indentation is also 1)
16419 @end table
16420
16421 @node Other Formatting Options
16422 @subsection Other Formatting Options
16423
16424 @noindent
16425 These switches control the inclusion of missing end/exit labels, and
16426 the indentation level in @b{case} statements.
16427
16428 @table @option
16429 @item ^-e^/NO_MISSED_LABELS^
16430 @cindex @option{^-e^/NO_MISSED_LABELS^} (@command{gnatpp})
16431 Do not insert missing end/exit labels. An end label is the name of
16432 a construct that may optionally be repeated at the end of the
16433 construct's declaration;
16434 e.g., the names of packages, subprograms, and tasks.
16435 An exit label is the name of a loop that may appear as target
16436 of an exit statement within the loop.
16437 By default, @command{gnatpp} inserts these end/exit labels when
16438 they are absent from the original source. This option suppresses such
16439 insertion, so that the formatted source reflects the original.
16440
16441 @item ^-ff^/FORM_FEED_AFTER_PRAGMA_PAGE^
16442 @cindex @option{^-ff^/FORM_FEED_AFTER_PRAGMA_PAGE^} (@command{gnatpp})
16443 Insert a Form Feed character after a pragma Page.
16444
16445 @item ^-T@var{nnn}^/MAX_INDENT=@var{nnn}^
16446 @cindex @option{^-T^/MAX_INDENT^} (@command{gnatpp})
16447 Do not use an additional indentation level for @b{case} alternatives
16448 and variants if there are @var{nnn} or more (the default
16449 value is 10).
16450 If @var{nnn} is 0, an additional indentation level is
16451 used for @b{case} alternatives and variants regardless of their number.
16452 @end table
16453
16454 @node Setting the Source Search Path
16455 @subsection Setting the Source Search Path
16456
16457 @noindent
16458 To define the search path for the input source file, @command{gnatpp}
16459 uses the same switches as the GNAT compiler, with the same effects.
16460
16461 @table @option
16462 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
16463 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@code{gnatpp})
16464 The same as the corresponding gcc switch
16465
16466 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
16467 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@code{gnatpp})
16468 The same as the corresponding gcc switch
16469
16470 @item ^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^=@var{path}
16471 @cindex @option{^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^} (@code{gnatpp})
16472 The same as the corresponding gcc switch
16473
16474 @item ^--RTS^/RUNTIME_SYSTEM^=@var{path}
16475 @cindex @option{^--RTS^/RUNTIME_SYSTEM^} (@code{gnatpp})
16476 The same as the corresponding gcc switch
16477
16478 @end table
16479
16480 @node Output File Control
16481 @subsection Output File Control
16482
16483 @noindent
16484 By default the output is sent to the file whose name is obtained by appending
16485 the ^@file{.pp}^@file{$PP}^ suffix to the name of the input file
16486 (if the file with this name already exists, it is unconditionally overwritten).
16487 Thus if the input file is @file{^my_ada_proc.adb^MY_ADA_PROC.ADB^} then
16488 @command{gnatpp} will produce @file{^my_ada_proc.adb.pp^MY_ADA_PROC.ADB$PP^}
16489 as output file.
16490 The output may be redirected by the following switches:
16491
16492 @table @option
16493 @item ^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^
16494 @cindex @option{^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^} (@code{gnatpp})
16495 Send the output to @code{Standard_Output}
16496
16497 @item ^-o @var{output_file}^/OUTPUT=@var{output_file}^
16498 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@code{gnatpp})
16499 Write the output into @var{output_file}.
16500 If @var{output_file} already exists, @command{gnatpp} terminates without
16501 reading or processing the input file.
16502
16503 @item ^-of ^/FORCED_OUTPUT=^@var{output_file}
16504 @cindex @option{^-of^/FORCED_OUTPUT^} (@code{gnatpp})
16505 Write the output into @var{output_file}, overwriting the existing file
16506 (if one is present).
16507
16508 @item ^-r^/REPLACE^
16509 @cindex @option{^-r^/REPLACE^} (@code{gnatpp})
16510 Replace the input source file with the reformatted output, and copy the
16511 original input source into the file whose name is obtained by appending the
16512 ^@file{.npp}^@file{$NPP}^ suffix to the name of the input file.
16513 If a file with this name already exists, @command{gnatpp} terminates without
16514 reading or processing the input file.
16515
16516 @item ^-rf^/OVERRIDING_REPLACE^
16517 @cindex @option{^-rf^/OVERRIDING_REPLACE^} (@code{gnatpp})
16518 Like @option{^-r^/REPLACE^} except that if the file with the specified name
16519 already exists, it is overwritten.
16520
16521 @item ^-rnb^/REPLACE_NO_BACKUP^
16522 @cindex @option{^-rnb^/REPLACE_NO_BACKUP^} (@code{gnatpp})
16523 Replace the input source file with the reformatted output without
16524 creating any backup copy of the input source.
16525
16526 @item ^--eol=@var{xxx}^/END_OF_LINE=@var{xxx}^
16527 @cindex @option{^--eol^/END_OF_LINE^} (@code{gnatpp})
16528 Specifies the format of the reformatted output file. The @var{xxx}
16529 ^string specified with the switch^option^ may be either
16530 @itemize @bullet
16531 @item ``@option{^dos^DOS^}'' MS DOS style, lines end with CR LF characters
16532 @item ``@option{^crlf^CRLF^}''
16533 the same as @option{^crlf^CRLF^}
16534 @item ``@option{^unix^UNIX^}'' UNIX style, lines end with LF character
16535 @item ``@option{^lf^LF^}''
16536 the same as @option{^unix^UNIX^}
16537 @end itemize
16538
16539 @item ^-W^/RESULT_ENCODING=^@var{e}
16540 @cindex @option{^-W^/RESULT_ENCODING=^} (@command{gnatpp})
16541 Specify the wide character encoding method used to write the code in the
16542 result file
16543 @var{e} is one of the following:
16544
16545 @itemize @bullet
16546
16547 @item ^h^HEX^
16548 Hex encoding
16549
16550 @item ^u^UPPER^
16551 Upper half encoding
16552
16553 @item ^s^SHIFT_JIS^
16554 Shift/JIS encoding
16555
16556 @item ^e^EUC^
16557 EUC encoding
16558
16559 @item ^8^UTF8^
16560 UTF-8 encoding
16561
16562 @item ^b^BRACKETS^
16563 Brackets encoding (default value)
16564 @end itemize
16565
16566 @end table
16567
16568 @noindent
16569 Options @option{^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^},
16570 @option{^-o^/OUTPUT^} and
16571 @option{^-of^/FORCED_OUTPUT^} are allowed only if the call to gnatpp
16572 contains only one file to reformat.
16573 Option
16574 @option{^--eol^/END_OF_LINE^}
16575 and
16576 @option{^-W^/RESULT_ENCODING^}
16577 cannot be used together
16578 with @option{^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^} option.
16579
16580 @node Other gnatpp Switches
16581 @subsection Other @code{gnatpp} Switches
16582
16583 @noindent
16584 The additional @command{gnatpp} switches are defined in this subsection.
16585
16586 @table @option
16587 @item ^-files @var{filename}^/FILES=@var{output_file}^
16588 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatpp})
16589 Take the argument source files from the specified file. This file should be an
16590 ordinary textual file containing file names separated by spaces or
16591 line breaks. You can use this switch more then once in the same call to
16592 @command{gnatpp}. You also can combine this switch with explicit list of
16593 files.
16594
16595 @item ^-v^/VERBOSE^
16596 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatpp})
16597 Verbose mode;
16598 @command{gnatpp} generates version information and then
16599 a trace of the actions it takes to produce or obtain the ASIS tree.
16600
16601 @item ^-w^/WARNINGS^
16602 @cindex @option{^-w^/WARNINGS^} (@code{gnatpp})
16603 Warning mode;
16604 @command{gnatpp} generates a warning whenever it cannot provide
16605 a required layout in the result source.
16606 @end table
16607
16608 @node Formatting Rules
16609 @section Formatting Rules
16610
16611 @noindent
16612 The following subsections show how @command{gnatpp} treats ``white space'',
16613 comments, program layout, and name casing.
16614 They provide the detailed descriptions of the switches shown above.
16615
16616 @menu
16617 * White Space and Empty Lines::
16618 * Formatting Comments::
16619 * Construct Layout::
16620 * Name Casing::
16621 @end menu
16622
16623 @node White Space and Empty Lines
16624 @subsection White Space and Empty Lines
16625
16626 @noindent
16627 @command{gnatpp} does not have an option to control space characters.
16628 It will add or remove spaces according to the style illustrated by the
16629 examples in the @cite{Ada Reference Manual}.
16630
16631 The only format effectors
16632 (see @cite{Ada Reference Manual}, paragraph 2.1(13))
16633 that will appear in the output file are platform-specific line breaks,
16634 and also format effectors within (but not at the end of) comments.
16635 In particular, each horizontal tab character that is not inside
16636 a comment will be treated as a space and thus will appear in the
16637 output file as zero or more spaces depending on
16638 the reformatting of the line in which it appears.
16639 The only exception is a Form Feed character, which is inserted after a
16640 pragma @code{Page} when @option{-ff} is set.
16641
16642 The output file will contain no lines with trailing ``white space'' (spaces,
16643 format effectors).
16644
16645 Empty lines in the original source are preserved
16646 only if they separate declarations or statements.
16647 In such contexts, a
16648 sequence of two or more empty lines is replaced by exactly one empty line.
16649 Note that a blank line will be removed if it separates two ``comment blocks''
16650 (a comment block is a sequence of whole-line comments).
16651 In order to preserve a visual separation between comment blocks, use an
16652 ``empty comment'' (a line comprising only hyphens) rather than an empty line.
16653 Likewise, if for some reason you wish to have a sequence of empty lines,
16654 use a sequence of empty comments instead.
16655
16656 @node Formatting Comments
16657 @subsection Formatting Comments
16658
16659 @noindent
16660 Comments in Ada code are of two kinds:
16661 @itemize @bullet
16662 @item
16663 a @emph{whole-line comment}, which appears by itself (possibly preceded by
16664 ``white space'') on a line
16665
16666 @item
16667 an @emph{end-of-line comment}, which follows some other Ada lexical element
16668 on the same line.
16669 @end itemize
16670
16671 @noindent
16672 The indentation of a whole-line comment is that of either
16673 the preceding or following line in
16674 the formatted source, depending on switch settings as will be described below.
16675
16676 For an end-of-line comment, @command{gnatpp} leaves the same number of spaces
16677 between the end of the preceding Ada lexical element and the beginning
16678 of the comment as appear in the original source,
16679 unless either the comment has to be split to
16680 satisfy the line length limitation, or else the next line contains a
16681 whole line comment that is considered a continuation of this end-of-line
16682 comment (because it starts at the same position).
16683 In the latter two
16684 cases, the start of the end-of-line comment is moved right to the nearest
16685 multiple of the indentation level.
16686 This may result in a ``line overflow'' (the right-shifted comment extending
16687 beyond the maximum line length), in which case the comment is split as
16688 described below.
16689
16690 There is a difference between @option{^-c1^/COMMENTS_LAYOUT=DEFAULT^}
16691 (GNAT-style comment line indentation)
16692 and @option{^-c2^/COMMENTS_LAYOUT=STANDARD_INDENT^}
16693 (reference-manual comment line indentation).
16694 With reference-manual style, a whole-line comment is indented as if it
16695 were a declaration or statement at the same place
16696 (i.e., according to the indentation of the preceding line(s)).
16697 With GNAT style, a whole-line comment that is immediately followed by an
16698 @b{if} or @b{case} statement alternative, a record variant, or the reserved
16699 word @b{begin}, is indented based on the construct that follows it.
16700
16701 For example:
16702 @smallexample @c ada
16703 @cartouche
16704 if A then
16705     null;
16706        -- some comment
16707 else
16708    null;
16709 end if;
16710 @end cartouche
16711 @end smallexample
16712
16713 @noindent
16714 Reference-manual indentation produces:
16715
16716 @smallexample @c ada
16717 @cartouche
16718 if A then
16719    null;
16720    --  some comment
16721 else
16722    null;
16723 end if;
16724 @end cartouche
16725 @end smallexample
16726
16727 @noindent
16728 while GNAT-style indentation produces:
16729
16730 @smallexample @c ada
16731 @cartouche
16732 if A then
16733    null;
16734 --  some comment
16735 else
16736    null;
16737 end if;
16738 @end cartouche
16739 @end smallexample
16740
16741 @noindent
16742 The @option{^-c3^/COMMENTS_LAYOUT=GNAT_BEGINNING^} switch
16743 (GNAT style comment beginning) has the following
16744 effect:
16745
16746 @itemize @bullet
16747 @item
16748 For each whole-line comment that does not end with two hyphens,
16749 @command{gnatpp} inserts spaces if necessary after the starting two hyphens
16750 to ensure that there are at least two spaces between these hyphens and the
16751 first non-blank character of the comment.
16752 @end itemize
16753
16754 @noindent
16755 For an end-of-line comment, if in the original source the next line is a
16756 whole-line comment that starts at the same position
16757 as the end-of-line comment,
16758 then the whole-line comment (and all whole-line comments
16759 that follow it and that start at the same position)
16760 will start at this position in the output file.
16761
16762 @noindent
16763 That is, if in the original source we have:
16764
16765 @smallexample @c ada
16766 @cartouche
16767 begin
16768 A := B + C;            --  B must be in the range Low1..High1
16769                        --  C must be in the range Low2..High2
16770              --B+C will be in the range Low1+Low2..High1+High2
16771 X := X + 1;
16772 @end cartouche
16773 @end smallexample
16774
16775 @noindent
16776 Then in the formatted source we get
16777
16778 @smallexample @c ada
16779 @cartouche
16780 begin
16781    A := B + C;            --  B must be in the range Low1..High1
16782                           --  C must be in the range Low2..High2
16783    --  B+C will be in the range Low1+Low2..High1+High2
16784    X := X + 1;
16785 @end cartouche
16786 @end smallexample
16787
16788 @noindent
16789 A comment that exceeds the line length limit will be split.
16790 Unless switch
16791 @option{^-c4^/COMMENTS_LAYOUT=REFORMAT^} (reformat comment blocks) is set and
16792 the line belongs to a reformattable block, splitting the line generates a
16793 @command{gnatpp} warning.
16794 The @option{^-c4^/COMMENTS_LAYOUT=REFORMAT^} switch specifies that whole-line
16795 comments may be reformatted in typical
16796 word processor style (that is, moving words between lines and putting as
16797 many words in a line as possible).
16798
16799 @noindent
16800 The @option{^-c5^/COMMENTS_LAYOUT=KEEP_SPECIAL^} switch specifies, that comments
16801 that has a special format (that is, a character that is neither a letter nor digit
16802 not white space nor line break immediately following the leading @code{--} of
16803 the comment) should be without any change moved from the argument source
16804 into reformatted source. This switch allows to preserve comments that are used
16805 as a special marks in the code (e.g.@: SPARK annotation).
16806
16807 @node Construct Layout
16808 @subsection Construct Layout
16809
16810 @noindent
16811 In several cases the suggested layout in the Ada Reference Manual includes
16812 an extra level of indentation that many programmers prefer to avoid. The
16813 affected cases include:
16814
16815 @itemize @bullet
16816
16817 @item Record type declaration (RM 3.8)
16818
16819 @item Record representation clause (RM 13.5.1)
16820
16821 @item Loop statement in case if a loop has a statement identifier (RM 5.6)
16822
16823 @item Block statement in case if a block has a statement identifier (RM 5.6)
16824 @end itemize
16825
16826 @noindent
16827 In compact mode (when GNAT style layout or compact layout is set),
16828 the pretty printer uses one level of indentation instead
16829 of two. This is achieved in the record definition and record representation
16830 clause cases by putting the @code{record} keyword on the same line as the
16831 start of the declaration or representation clause, and in the block and loop
16832 case by putting the block or loop header on the same line as the statement
16833 identifier.
16834
16835 @noindent
16836 The difference between GNAT style @option{^-l1^/CONSTRUCT_LAYOUT=GNAT^}
16837 and compact @option{^-l2^/CONSTRUCT_LAYOUT=COMPACT^}
16838 layout on the one hand, and uncompact layout
16839 @option{^-l3^/CONSTRUCT_LAYOUT=UNCOMPACT^} on the other hand,
16840 can be illustrated by the following examples:
16841
16842 @iftex
16843 @cartouche
16844 @multitable @columnfractions .5 .5
16845 @item @i{GNAT style, compact layout} @tab @i{Uncompact layout}
16846
16847 @item
16848 @smallexample @c ada
16849 type q is record
16850    a : integer;
16851    b : integer;
16852 end record;
16853 @end smallexample
16854 @tab
16855 @smallexample @c ada
16856 type q is
16857    record
16858       a : integer;
16859       b : integer;
16860    end record;
16861 @end smallexample
16862
16863 @item
16864 @smallexample @c ada
16865 for q use record
16866    a at 0 range  0 .. 31;
16867    b at 4 range  0 .. 31;
16868 end record;
16869 @end smallexample
16870 @tab
16871 @smallexample @c ada
16872 for q use
16873    record
16874       a at 0 range  0 .. 31;
16875       b at 4 range  0 .. 31;
16876    end record;
16877 @end smallexample
16878
16879 @item
16880 @smallexample @c ada
16881 Block : declare
16882    A : Integer := 3;
16883 begin
16884    Proc (A, A);
16885 end Block;
16886 @end smallexample
16887 @tab
16888 @smallexample @c ada
16889 Block :
16890    declare
16891       A : Integer := 3;
16892    begin
16893       Proc (A, A);
16894    end Block;
16895 @end smallexample
16896
16897 @item
16898 @smallexample @c ada
16899 Clear : for J in 1 .. 10 loop
16900    A (J) := 0;
16901 end loop Clear;
16902 @end smallexample
16903 @tab
16904 @smallexample @c ada
16905 Clear :
16906    for J in 1 .. 10 loop
16907       A (J) := 0;
16908    end loop Clear;
16909 @end smallexample
16910 @end multitable
16911 @end cartouche
16912 @end iftex
16913
16914 @ifnottex
16915 @smallexample
16916 @cartouche
16917 GNAT style, compact layout              Uncompact layout
16918
16919 type q is record                        type q is
16920    a : integer;                            record
16921    b : integer;                               a : integer;
16922 end record;                                   b : integer;
16923                                            end record;
16924
16925 for q use record                        for q use
16926    a at 0 range  0 .. 31;                  record
16927    b at 4 range  0 .. 31;                     a at 0 range  0 .. 31;
16928 end record;                                   b at 4 range  0 .. 31;
16929                                            end record;
16930
16931 Block : declare                         Block :
16932    A : Integer := 3;                       declare
16933 begin                                         A : Integer := 3;
16934    Proc (A, A);                            begin
16935 end Block;                                    Proc (A, A);
16936                                            end Block;
16937
16938 Clear : for J in 1 .. 10 loop           Clear :
16939    A (J) := 0;                             for J in 1 .. 10 loop
16940 end loop Clear;                               A (J) := 0;
16941                                            end loop Clear;
16942 @end cartouche
16943 @end smallexample
16944 @end ifnottex
16945
16946 @noindent
16947 A further difference between GNAT style layout and compact layout is that
16948 GNAT style layout inserts empty lines as separation for
16949 compound statements, return statements and bodies.
16950
16951 Note that the layout specified by
16952 @option{^--separate-stmt-name^/STMT_NAME_ON_NEW_LINE^}
16953 for named block and loop statements overrides the layout defined by these
16954 constructs by @option{^-l1^/CONSTRUCT_LAYOUT=GNAT^},
16955 @option{^-l2^/CONSTRUCT_LAYOUT=COMPACT^} or
16956 @option{^-l3^/CONSTRUCT_LAYOUT=UNCOMPACT^} option.
16957
16958 @node Name Casing
16959 @subsection Name Casing
16960
16961 @noindent
16962 @command{gnatpp} always converts the usage occurrence of a (simple) name to
16963 the same casing as the corresponding defining identifier.
16964
16965 You control the casing for defining occurrences via the
16966 @option{^-n^/NAME_CASING^} switch.
16967 @ifclear vms
16968 With @option{-nD} (``as declared'', which is the default),
16969 @end ifclear
16970 @ifset vms
16971 With @option{/NAME_CASING=AS_DECLARED}, which is the default,
16972 @end ifset
16973 defining occurrences appear exactly as in the source file
16974 where they are declared.
16975 The other ^values for this switch^options for this qualifier^ ---
16976 @option{^-nU^UPPER_CASE^},
16977 @option{^-nL^LOWER_CASE^},
16978 @option{^-nM^MIXED_CASE^} ---
16979 result in
16980 ^upper, lower, or mixed case, respectively^the corresponding casing^.
16981 If @command{gnatpp} changes the casing of a defining
16982 occurrence, it analogously changes the casing of all the
16983 usage occurrences of this name.
16984
16985 If the defining occurrence of a name is not in the source compilation unit
16986 currently being processed by @command{gnatpp}, the casing of each reference to
16987 this name is changed according to the value of the @option{^-n^/NAME_CASING^}
16988 switch (subject to the dictionary file mechanism described below).
16989 Thus @command{gnatpp} acts as though the @option{^-n^/NAME_CASING^} switch
16990 had affected the
16991 casing for the defining occurrence of the name.
16992
16993 Some names may need to be spelled with casing conventions that are not
16994 covered by the upper-, lower-, and mixed-case transformations.
16995 You can arrange correct casing by placing such names in a
16996 @emph{dictionary file},
16997 and then supplying a @option{^-D^/DICTIONARY^} switch.
16998 The casing of names from dictionary files overrides
16999 any @option{^-n^/NAME_CASING^} switch.
17000
17001 To handle the casing of Ada predefined names and the names from GNAT libraries,
17002 @command{gnatpp} assumes a default dictionary file.
17003 The name of each predefined entity is spelled with the same casing as is used
17004 for the entity in the @cite{Ada Reference Manual}.
17005 The name of each entity in the GNAT libraries is spelled with the same casing
17006 as is used in the declaration of that entity.
17007
17008 The @w{@option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^}} switch suppresses the use of the
17009 default dictionary file.
17010 Instead, the casing for predefined and GNAT-defined names will be established
17011 by the @option{^-n^/NAME_CASING^} switch or explicit dictionary files.
17012 For example, by default the names @code{Ada.Text_IO} and @code{GNAT.OS_Lib}
17013 will appear as just shown,
17014 even in the presence of a @option{^-nU^/NAME_CASING=UPPER_CASE^} switch.
17015 To ensure that even such names are rendered in uppercase,
17016 additionally supply the @w{@option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^}} switch
17017 (or else, less conveniently, place these names in upper case in a dictionary
17018 file).
17019
17020 A dictionary file is
17021 a plain text file; each line in this file can be either a blank line
17022 (containing only space characters and ASCII.HT characters), an Ada comment
17023 line, or the specification of exactly one @emph{casing schema}.
17024
17025 A casing schema is a string that has the following syntax:
17026
17027 @smallexample
17028 @cartouche
17029   @var{casing_schema} ::= @var{identifier} | *@var{simple_identifier}*
17030
17031   @var{simple_identifier} ::= @var{letter}@{@var{letter_or_digit}@}
17032 @end cartouche
17033 @end smallexample
17034
17035 @noindent
17036 (See @cite{Ada Reference Manual}, Section 2.3) for the definition of the
17037 @var{identifier} lexical element and the @var{letter_or_digit} category.)
17038
17039 The casing schema string can be followed by white space and/or an Ada-style
17040 comment; any amount of white space is allowed before the string.
17041
17042 If a dictionary file is passed as
17043 @ifclear vms
17044 the value of a @option{-D@var{file}} switch
17045 @end ifclear
17046 @ifset vms
17047 an option to the @option{/DICTIONARY} qualifier
17048 @end ifset
17049 then for every
17050 simple name and every identifier, @command{gnatpp} checks if the dictionary
17051 defines the casing for the name or for some of its parts (the term ``subword''
17052 is used below to denote the part of a name which is delimited by ``_'' or by
17053 the beginning or end of the word and which does not contain any ``_'' inside):
17054
17055 @itemize @bullet
17056 @item
17057 if the whole name is in the dictionary, @command{gnatpp} uses for this name
17058 the casing defined by the dictionary; no subwords are checked for this word
17059
17060 @item
17061 for every subword @command{gnatpp} checks if the dictionary contains the
17062 corresponding string of the form @code{*@var{simple_identifier}*},
17063 and if it does, the casing of this @var{simple_identifier} is used
17064 for this subword
17065
17066 @item
17067 if the whole name does not contain any ``_'' inside, and if for this name
17068 the dictionary contains two entries - one of the form @var{identifier},
17069 and another - of the form *@var{simple_identifier}*, then the first one
17070 is applied to define the casing of this name
17071
17072 @item
17073 if more than one dictionary file is passed as @command{gnatpp} switches, each
17074 dictionary adds new casing exceptions and overrides all the existing casing
17075 exceptions set by the previous dictionaries
17076
17077 @item
17078 when @command{gnatpp} checks if the word or subword is in the dictionary,
17079 this check is not case sensitive
17080 @end itemize
17081
17082 @noindent
17083 For example, suppose we have the following source to reformat:
17084
17085 @smallexample @c ada
17086 @cartouche
17087 procedure test is
17088    name1 : integer := 1;
17089    name4_name3_name2 : integer := 2;
17090    name2_name3_name4 : Boolean;
17091    name1_var : Float;
17092 begin
17093    name2_name3_name4 := name4_name3_name2 > name1;
17094 end;
17095 @end cartouche
17096 @end smallexample
17097
17098 @noindent
17099 And suppose we have two dictionaries:
17100
17101 @smallexample
17102 @cartouche
17103 @i{dict1:}
17104    NAME1
17105    *NaMe3*
17106    *Name1*
17107 @end cartouche
17108
17109 @cartouche
17110 @i{dict2:}
17111   *NAME3*
17112 @end cartouche
17113 @end smallexample
17114
17115 @noindent
17116 If @command{gnatpp} is called with the following switches:
17117
17118 @smallexample
17119 @ifclear vms
17120 @command{gnatpp -nM -D dict1 -D dict2 test.adb}
17121 @end ifclear
17122 @ifset vms
17123 @command{gnatpp test.adb /NAME_CASING=MIXED_CASE /DICTIONARY=(dict1, dict2)}
17124 @end ifset
17125 @end smallexample
17126
17127 @noindent
17128 then we will get the following name casing in the @command{gnatpp} output:
17129
17130 @smallexample @c ada
17131 @cartouche
17132 procedure Test is
17133    NAME1             : Integer := 1;
17134    Name4_NAME3_Name2 : Integer := 2;
17135    Name2_NAME3_Name4 : Boolean;
17136    Name1_Var         : Float;
17137 begin
17138    Name2_NAME3_Name4 := Name4_NAME3_Name2 > NAME1;
17139 end Test;
17140 @end cartouche
17141 @end smallexample
17142
17143 @c *********************************
17144 @node The GNAT Metric Tool gnatmetric
17145 @chapter The GNAT Metric Tool @command{gnatmetric}
17146 @findex gnatmetric
17147 @cindex Metric tool
17148
17149 @noindent
17150 ^The @command{gnatmetric} tool^@command{GNAT METRIC}^ is an ASIS-based utility
17151 for computing various program metrics.
17152 It takes an Ada source file as input and generates a file containing the
17153 metrics data as output. Various switches control which
17154 metrics are computed and output.
17155
17156 @command{gnatmetric} generates and uses the ASIS
17157 tree for the input source and thus requires the input to be syntactically and
17158 semantically legal.
17159 If this condition is not met, @command{gnatmetric} will generate
17160 an error message; no metric information for this file will be
17161 computed and reported.
17162
17163 If the compilation unit contained in the input source depends semantically
17164 upon units in files located outside the current directory, you have to provide
17165 the source search path when invoking @command{gnatmetric}.
17166 If it depends semantically upon units that are contained
17167 in files with names that do not follow the GNAT file naming rules, you have to
17168 provide the configuration file describing the corresponding naming scheme (see
17169 the description of the @command{gnatmetric} switches below.)
17170 Alternatively, you may use a project file and invoke @command{gnatmetric}
17171 through the @command{gnat} driver.
17172
17173 The @command{gnatmetric} command has the form
17174
17175 @smallexample
17176 $ gnatmetric @ovar{switches} @{@var{filename}@} @r{[}-cargs @var{gcc_switches}@r{]}
17177 @end smallexample
17178
17179 @noindent
17180 where
17181 @itemize @bullet
17182 @item
17183 @var{switches} specify the metrics to compute and define the destination for
17184 the output
17185
17186 @item
17187 Each @var{filename} is the name (including the extension) of a source
17188 file to process. ``Wildcards'' are allowed, and
17189 the file name may contain path information.
17190 If no @var{filename} is supplied, then the @var{switches} list must contain
17191 at least one
17192 @option{-files} switch (@pxref{Other gnatmetric Switches}).
17193 Including both a @option{-files} switch and one or more
17194 @var{filename} arguments is permitted.
17195
17196 @item
17197 @samp{-cargs @var{gcc_switches}} is a list of switches for
17198 @command{gcc}. They will be passed on to all compiler invocations made by
17199 @command{gnatmetric} to generate the ASIS trees. Here you can provide
17200 @option{^-I^/INCLUDE_DIRS=^} switches to form the source search path,
17201 and use the @option{-gnatec} switch to set the configuration file.
17202 @end itemize
17203
17204 @menu
17205 * Switches for gnatmetric::
17206 @end menu
17207
17208 @node Switches for gnatmetric
17209 @section Switches for @command{gnatmetric}
17210
17211 @noindent
17212 The following subsections describe the various switches accepted by
17213 @command{gnatmetric}, organized by category.
17214
17215 @menu
17216 * Output Files Control::
17217 * Disable Metrics For Local Units::
17218 * Specifying a set of metrics to compute::
17219 * Other gnatmetric Switches::
17220 * Generate project-wide metrics::
17221 @end menu
17222
17223 @node Output Files Control
17224 @subsection Output File Control
17225 @cindex Output file control in @command{gnatmetric}
17226
17227 @noindent
17228 @command{gnatmetric} has two output formats. It can generate a
17229 textual (human-readable) form, and also XML. By default only textual
17230 output is generated.
17231
17232 When generating the output in textual form, @command{gnatmetric} creates
17233 for each Ada source file a corresponding text file
17234 containing the computed metrics, except for the case when the set of metrics
17235 specified by gnatmetric parameters consists only of metrics that are computed
17236 for the whole set of analyzed sources, but not for each Ada source.
17237 By default, this file is placed in the same directory as where the source
17238 file is located, and its name is obtained
17239 by appending the ^@file{.metrix}^@file{$METRIX}^ suffix to the name of the
17240 input file.
17241
17242 All the output information generated in XML format is placed in a single
17243 file. By default this file is placed in the current directory and has the
17244 name ^@file{metrix.xml}^@file{METRIX$XML}^.
17245
17246 Some of the computed metrics are summed over the units passed to
17247 @command{gnatmetric}; for example, the total number of lines of code.
17248 By default this information is sent to @file{stdout}, but a file
17249 can be specified with the @option{-og} switch.
17250
17251 The following switches control the @command{gnatmetric} output:
17252
17253 @table @option
17254 @cindex @option{^-x^/XML^} (@command{gnatmetric})
17255 @item ^-x^/XML^
17256 Generate the XML output
17257
17258 @cindex @option{^-xs^/XSD^} (@command{gnatmetric})
17259 @item ^-xs^/XSD^
17260 Generate the XML output and the XML schema file that describes the structure
17261 of the XML metric report, this schema is assigned to the XML file. The schema
17262 file has the same name as the XML output file with @file{.xml} suffix replaced
17263 with @file{.xsd}
17264
17265 @cindex @option{^-nt^/NO_TEXT^} (@command{gnatmetric})
17266 @item ^-nt^/NO_TEXT^
17267 Do not generate the output in text form (implies @option{^-x^/XML^})
17268
17269 @cindex @option{^-d^/DIRECTORY^} (@command{gnatmetric})
17270 @item ^-d @var{output_dir}^/DIRECTORY=@var{output_dir}^
17271 Put textual files with detailed metrics into @var{output_dir}
17272
17273 @cindex @option{^-o^/SUFFIX_DETAILS^} (@command{gnatmetric})
17274 @item ^-o @var{file_suffix}^/SUFFIX_DETAILS=@var{file_suffix}^
17275 Use @var{file_suffix}, instead of ^@file{.metrix}^@file{$METRIX}^
17276 in the name of the output file.
17277
17278 @cindex @option{^-og^/GLOBAL_OUTPUT^} (@command{gnatmetric})
17279 @item ^-og @var{file_name}^/GLOBAL_OUTPUT=@var{file_name}^
17280 Put global metrics into @var{file_name}
17281
17282 @cindex @option{^-ox^/XML_OUTPUT^} (@command{gnatmetric})
17283 @item ^-ox @var{file_name}^/XML_OUTPUT=@var{file_name}^
17284 Put the XML output into @var{file_name} (also implies @option{^-x^/XML^})
17285
17286 @cindex @option{^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^} (@command{gnatmetric})
17287 @item ^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^
17288 Use ``short'' source file names in the output.  (The @command{gnatmetric}
17289 output includes the name(s) of the Ada source file(s) from which the metrics
17290 are computed.  By default each name includes the absolute path. The
17291 @option{^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^} switch causes @command{gnatmetric}
17292 to exclude all directory information from the file names that are output.)
17293
17294 @end table
17295
17296 @node Disable Metrics For Local Units
17297 @subsection Disable Metrics For Local Units
17298 @cindex Disable Metrics For Local Units in @command{gnatmetric}
17299
17300 @noindent
17301 @command{gnatmetric} relies on the GNAT compilation model @minus{}
17302 one compilation
17303 unit per one source file. It computes line metrics for the whole source
17304 file, and it also computes syntax
17305 and complexity metrics for the file's outermost unit.
17306
17307 By default, @command{gnatmetric} will also compute all metrics for certain
17308 kinds of locally declared program units:
17309
17310 @itemize @bullet
17311 @item
17312 subprogram (and generic subprogram) bodies;
17313
17314 @item
17315 package (and generic package) specs and bodies;
17316
17317 @item
17318 task object and type specifications and bodies;
17319
17320 @item
17321 protected object and type specifications and bodies.
17322 @end itemize
17323
17324 @noindent
17325 These kinds of entities will be referred to as
17326 @emph{eligible local program units}, or simply @emph{eligible local units},
17327 @cindex Eligible local unit (for @command{gnatmetric})
17328 in the discussion below.
17329
17330 Note that a subprogram declaration, generic instantiation,
17331 or renaming declaration only receives metrics
17332 computation when it appear as the outermost entity
17333 in a source file.
17334
17335 Suppression of metrics computation for eligible local units can be
17336 obtained via the following switch:
17337
17338 @table @option
17339 @cindex @option{^-n@var{x}^/SUPPRESS^} (@command{gnatmetric})
17340 @item ^-nolocal^/SUPPRESS=LOCAL_DETAILS^
17341 Do not compute detailed metrics for eligible local program units
17342
17343 @end table
17344
17345 @node Specifying a set of metrics to compute
17346 @subsection Specifying a set of metrics to compute
17347
17348 @noindent
17349 By default all the metrics are computed and reported. The switches
17350 described in this subsection allow you to control, on an individual
17351 basis, whether metrics are computed and
17352 reported. If at least one positive metric
17353 switch is specified (that is, a switch that defines that a given
17354 metric or set of metrics is to be computed), then only
17355 explicitly specified metrics are reported.
17356
17357 @menu
17358 * Line Metrics Control::
17359 * Syntax Metrics Control::
17360 * Complexity Metrics Control::
17361 * Object-Oriented Metrics Control::
17362 @end menu
17363
17364 @node Line Metrics Control
17365 @subsubsection Line Metrics Control
17366 @cindex Line metrics control in @command{gnatmetric}
17367
17368 @noindent
17369 For any (legal) source file, and for each of its
17370 eligible local program units, @command{gnatmetric} computes the following
17371 metrics:
17372
17373 @itemize @bullet
17374 @item
17375 the total number of lines;
17376
17377 @item
17378 the total number of code lines (i.e., non-blank lines that are not comments)
17379
17380 @item
17381 the number of comment lines
17382
17383 @item
17384 the number of code lines containing end-of-line comments;
17385
17386 @item
17387 the comment percentage: the ratio between the number of lines that contain
17388 comments and the number of all non-blank lines, expressed as a percentage;
17389
17390 @item
17391 the number of empty lines and lines containing only space characters and/or
17392 format effectors (blank lines)
17393
17394 @item
17395 the average number of code lines in subprogram bodies, task bodies, entry
17396 bodies and statement sequences in package bodies (this metric is only computed
17397 across the whole set of the analyzed units)
17398
17399 @end itemize
17400
17401 @noindent
17402 @command{gnatmetric} sums the values of the line metrics for all the
17403 files being processed and then generates the cumulative results. The tool
17404 also computes for all the files being processed the average number of code
17405 lines in bodies.
17406
17407 You can use the following switches to select the specific line metrics
17408 to be computed and reported.
17409
17410 @table @option
17411 @cindex @option{^--lines@var{x}^/LINE_COUNT_METRICS^} (@command{gnatmetric})
17412
17413 @ifclear vms
17414 @cindex @option{--no-lines@var{x}}
17415 @end ifclear
17416
17417 @item ^--lines-all^/LINE_COUNT_METRICS=ALL^
17418 Report all the line metrics
17419
17420 @item ^--no-lines-all^/LINE_COUNT_METRICS=NONE^
17421 Do not report any of line metrics
17422
17423 @item ^--lines^/LINE_COUNT_METRICS=ALL_LINES^
17424 Report the number of all lines
17425
17426 @item ^--no-lines^/LINE_COUNT_METRICS=NOALL_LINES^
17427 Do not report the number of all lines
17428
17429 @item ^--lines-code^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_LINES^
17430 Report the number of code lines
17431
17432 @item ^--no-lines-code^/LINE_COUNT_METRICS=NOCODE_LINES^
17433 Do not report the number of code lines
17434
17435 @item ^--lines-comment^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_LINES^
17436 Report the number of comment lines
17437
17438 @item ^--no-lines-comment^/LINE_COUNT_METRICS=NOCOMMENT_LINES^
17439 Do not report the number of comment lines
17440
17441 @item ^--lines-eol-comment^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_COMMENT_LINES^
17442 Report the number of code lines containing
17443 end-of-line comments
17444
17445 @item ^--no-lines-eol-comment^/LINE_COUNT_METRICS=NOCODE_COMMENT_LINES^
17446 Do not report the number of code lines containing
17447 end-of-line comments
17448
17449 @item ^--lines-ratio^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_PERCENTAGE^
17450 Report the comment percentage in the program text
17451
17452 @item ^--no-lines-ratio^/LINE_COUNT_METRICS=NOCOMMENT_PERCENTAGE^
17453 Do not report the comment percentage in the program text
17454
17455 @item ^--lines-blank^/LINE_COUNT_METRICS=BLANK_LINES^
17456 Report the number of blank lines
17457
17458 @item ^--no-lines-blank^/LINE_COUNT_METRICS=NOBLANK_LINES^
17459 Do not report the number of blank lines
17460
17461 @item ^--lines-average^/LINE_COUNT_METRICS=AVERAGE_BODY_LINES^
17462 Report the average number of code lines in subprogram bodies, task bodies,
17463 entry bodies and statement sequences in package bodies. The metric is computed
17464 and reported for the whole set of processed Ada sources only.
17465
17466 @item ^--no-lines-average^/LINE_COUNT_METRICS=NOAVERAGE_BODY_LINES^
17467 Do not report the average number of code lines in subprogram bodies,
17468 task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies.
17469
17470 @end table
17471
17472 @node Syntax Metrics Control
17473 @subsubsection Syntax Metrics Control
17474 @cindex Syntax metrics control in @command{gnatmetric}
17475
17476 @noindent
17477 @command{gnatmetric} computes various syntactic metrics for the
17478 outermost unit and for each eligible local unit:
17479
17480 @table @emph
17481 @item LSLOC (``Logical Source Lines Of Code'')
17482 The total number of declarations and the total number of statements
17483
17484 @item Maximal static nesting level of inner program units
17485 According to
17486 @cite{Ada Reference Manual}, 10.1(1), ``A program unit is either a
17487 package, a task unit, a protected unit, a
17488 protected entry, a generic unit, or an explicitly declared subprogram other
17489 than an enumeration literal.''
17490
17491 @item Maximal nesting level of composite syntactic constructs
17492 This corresponds to the notion of the
17493 maximum nesting level in the GNAT built-in style checks
17494 (@pxref{Style Checking})
17495 @end table
17496
17497 @noindent
17498 For the outermost unit in the file, @command{gnatmetric} additionally computes
17499 the following metrics:
17500
17501 @table @emph
17502 @item Public subprograms
17503 This metric is computed for package specs. It is the
17504 number of subprograms and generic subprograms declared in the visible
17505 part (including the visible part of nested packages, protected objects, and
17506 protected types).
17507
17508 @item All subprograms
17509 This metric is computed for bodies and subunits. The
17510 metric is equal to a total number of subprogram bodies in the compilation
17511 unit.
17512 Neither generic instantiations nor renamings-as-a-body nor body stubs
17513 are counted. Any subprogram body is counted, independently of its nesting
17514 level and enclosing constructs. Generic bodies and bodies of protected
17515 subprograms are counted in the same way as ``usual'' subprogram bodies.
17516
17517 @item Public types
17518 This metric is computed for package specs and
17519 generic package declarations. It is the total number of types
17520 that can be referenced from outside this compilation unit, plus the
17521 number of types from all the visible parts of all the visible generic
17522 packages. Generic formal types are not counted.  Only types, not subtypes,
17523 are included.
17524
17525 @noindent
17526 Along with the total number of public types, the following
17527 types are counted and reported separately:
17528
17529 @itemize @bullet
17530 @item
17531 Abstract types
17532
17533 @item
17534 Root tagged types (abstract, non-abstract, private, non-private). Type
17535 extensions are @emph{not} counted
17536
17537 @item
17538 Private types (including private extensions)
17539
17540 @item
17541 Task types
17542
17543 @item
17544 Protected types
17545
17546 @end itemize
17547
17548 @item All types
17549 This metric is computed for any compilation unit. It is equal to the total
17550 number of the declarations of different types given in the compilation unit.
17551 The private and the corresponding full type declaration are counted as one
17552 type declaration. Incomplete type declarations and generic formal types
17553 are not counted.
17554 No distinction is made among different kinds of types (abstract,
17555 private etc.); the total number of types is computed and reported.
17556
17557 @end table
17558
17559 @noindent
17560 By default, all the syntax metrics are computed and reported. You can use the
17561 following switches to select specific syntax metrics.
17562
17563 @table @option
17564
17565 @cindex @option{^--syntax@var{x}^/SYNTAX_METRICS^} (@command{gnatmetric})
17566
17567 @ifclear vms
17568 @cindex @option{--no-syntax@var{x}} (@command{gnatmetric})
17569 @end ifclear
17570
17571 @item ^--syntax-all^/SYNTAX_METRICS=ALL^
17572 Report all the syntax metrics
17573
17574 @item ^--no-syntax-all^/SYNTAX_METRICS=NONE^
17575 Do not report any of syntax metrics
17576
17577 @item ^--declarations^/SYNTAX_METRICS=DECLARATIONS^
17578 Report the total number of declarations
17579
17580 @item ^--no-declarations^/SYNTAX_METRICS=NODECLARATIONS^
17581 Do not report the total number of declarations
17582
17583 @item ^--statements^/SYNTAX_METRICS=STATEMENTS^
17584 Report the total number of statements
17585
17586 @item ^--no-statements^/SYNTAX_METRICS=NOSTATEMENTS^
17587 Do not report the total number of statements
17588
17589 @item ^--public-subprograms^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_SUBPROGRAMS^
17590 Report the number of public subprograms in a compilation unit
17591
17592 @item ^--no-public-subprograms^/SYNTAX_METRICS=NOPUBLIC_SUBPROGRAMS^
17593 Do not report the number of public subprograms in a compilation unit
17594
17595 @item ^--all-subprograms^/SYNTAX_METRICS=ALL_SUBPROGRAMS^
17596 Report the number of all the subprograms in a compilation unit
17597
17598 @item ^--no-all-subprograms^/SYNTAX_METRICS=NOALL_SUBPROGRAMS^
17599 Do not report the number of all the subprograms in a compilation unit
17600
17601 @item ^--public-types^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_TYPES^
17602 Report the number of public types in a compilation unit
17603
17604 @item ^--no-public-types^/SYNTAX_METRICS=NOPUBLIC_TYPES^
17605 Do not report the number of public types in a compilation unit
17606
17607 @item ^--all-types^/SYNTAX_METRICS=ALL_TYPES^
17608 Report the number of all the types in a compilation unit
17609
17610 @item ^--no-all-types^/SYNTAX_METRICS=NOALL_TYPES^
17611 Do not report the number of all the types in a compilation unit
17612
17613 @item ^--unit-nesting^/SYNTAX_METRICS=UNIT_NESTING^
17614 Report the maximal program unit nesting level
17615
17616 @item ^--no-unit-nesting^/SYNTAX_METRICS=UNIT_NESTING_OFF^
17617 Do not report the maximal program unit nesting level
17618
17619 @item ^--construct-nesting^/SYNTAX_METRICS=CONSTRUCT_NESTING^
17620 Report the maximal construct nesting level
17621
17622 @item ^--no-construct-nesting^/SYNTAX_METRICS=NOCONSTRUCT_NESTING^
17623 Do not report the maximal construct nesting level
17624
17625 @end table
17626
17627 @node Complexity Metrics Control
17628 @subsubsection Complexity Metrics Control
17629 @cindex Complexity metrics control in @command{gnatmetric}
17630
17631 @noindent
17632 For a program unit that is an executable body (a subprogram body (including
17633 generic bodies), task body, entry body or a package body containing
17634 its own statement sequence) @command{gnatmetric} computes the following
17635 complexity metrics:
17636
17637 @itemize @bullet
17638 @item
17639 McCabe cyclomatic complexity;
17640
17641 @item
17642 McCabe essential complexity;
17643
17644 @item
17645 maximal loop nesting level
17646
17647 @end itemize
17648
17649 @noindent
17650 The McCabe complexity metrics are defined
17651 in @url{http://www.mccabe.com/pdf/nist235r.pdf}
17652
17653 According to McCabe, both control statements and short-circuit control forms
17654 should be taken into account when computing cyclomatic complexity. For each
17655 body, we compute three metric values:
17656
17657 @itemize @bullet
17658 @item
17659 the complexity introduced by control
17660 statements only, without taking into account short-circuit forms,
17661
17662 @item
17663 the complexity introduced by short-circuit control forms only, and
17664
17665 @item
17666 the total
17667 cyclomatic complexity, which is the sum of these two values.
17668 @end itemize
17669
17670 @noindent
17671 When computing cyclomatic and essential complexity, @command{gnatmetric} skips
17672 the code in the exception handlers and in all the nested program units.
17673
17674 By default, all the complexity metrics are computed and reported.
17675 For more fine-grained control you can use
17676 the following switches:
17677
17678 @table @option
17679 @cindex @option{^-complexity@var{x}^/COMPLEXITY_METRICS^} (@command{gnatmetric})
17680
17681 @ifclear vms
17682 @cindex @option{--no-complexity@var{x}}
17683 @end ifclear
17684
17685 @item ^--complexity-all^/COMPLEXITY_METRICS=ALL^
17686 Report all the complexity metrics
17687
17688 @item ^--no-complexity-all^/COMPLEXITY_METRICS=NONE^
17689 Do not report any of complexity metrics
17690
17691 @item ^--complexity-cyclomatic^/COMPLEXITY_METRICS=CYCLOMATIC^
17692 Report the McCabe Cyclomatic Complexity
17693
17694 @item ^--no-complexity-cyclomatic^/COMPLEXITY_METRICS=NOCYCLOMATIC^
17695 Do not report the McCabe Cyclomatic Complexity
17696
17697 @item ^--complexity-essential^/COMPLEXITY_METRICS=ESSENTIAL^
17698 Report the Essential Complexity
17699
17700 @item ^--no-complexity-essential^/COMPLEXITY_METRICS=NOESSENTIAL^
17701 Do not report the Essential Complexity
17702
17703 @item ^--loop-nesting^/COMPLEXITY_METRICS=LOOP_NESTING_ON^
17704 Report maximal loop nesting level
17705
17706 @item ^--no-loop-nesting^/COMPLEXITY_METRICS=NOLOOP_NESTING^
17707 Do not report maximal loop nesting level
17708
17709 @item ^--complexity-average^/COMPLEXITY_METRICS=AVERAGE_COMPLEXITY^
17710 Report the average McCabe Cyclomatic Complexity for all the subprogram bodies,
17711 task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies.
17712 The metric is computed and reported for whole set of processed Ada sources
17713 only.
17714
17715 @item ^--no-complexity-average^/COMPLEXITY_METRICS=NOAVERAGE_COMPLEXITY^
17716 Do not report the average McCabe Cyclomatic Complexity for all the subprogram
17717 bodies, task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies
17718
17719 @cindex @option{^-ne^/NO_EXITS_AS_GOTOS^} (@command{gnatmetric})
17720 @item ^-ne^/NO_EXITS_AS_GOTOS^
17721 Do not consider @code{exit} statements as @code{goto}s when
17722 computing Essential Complexity
17723
17724 @item ^--extra-exit-points^/EXTRA_EXIT_POINTS^
17725 Report the extra exit points for subprogram bodies. As an exit point, this
17726 metric counts @code{return} statements and raise statements in case when the
17727 raised exception is not handled in the same body. In case of a function this
17728 metric subtracts 1 from the number of exit points, because a function body
17729 must contain at least one @code{return} statement.
17730
17731 @item ^--no-extra-exit-points^/NOEXTRA_EXIT_POINTS^
17732 Do not report the extra exit points for subprogram bodies
17733 @end table
17734
17735
17736 @node Object-Oriented Metrics Control
17737 @subsubsection Object-Oriented Metrics Control
17738 @cindex Object-Oriented metrics control in @command{gnatmetric}
17739
17740 @noindent
17741 @cindex Coupling metrics (in in @command{gnatmetric})
17742 Coupling metrics are object-oriented metrics that measure the
17743 dependencies between a given class (or a group of classes) and the
17744 ``external world'' (that is, the other classes in the program). In this
17745 subsection the term ``class'' is used in its
17746 traditional object-oriented programming sense
17747 (an instantiable module that contains data and/or method members).
17748 A @emph{category} (of classes)
17749 is a group of closely related classes that are reused and/or
17750 modified together.
17751
17752 A class @code{K}'s @emph{efferent coupling} is the number of classes
17753 that @code{K} depends upon.
17754 A category's efferent coupling is the number of classes outside the
17755 category that the classes inside the category depend upon.
17756
17757 A class @code{K}'s @emph{afferent coupling} is the number of classes
17758 that depend upon @code{K}.
17759 A category's afferent coupling is the number of classes outside the
17760 category that depend on classes belonging to the category.
17761
17762 Ada's implementation of the object-oriented paradigm does not use the
17763 traditional class notion, so the definition of the coupling
17764 metrics for Ada maps the class and class category notions
17765 onto Ada constructs.
17766
17767 For the coupling metrics, several kinds of modules -- a library package,
17768 a library generic package, and a library generic package instantiation --
17769 that define a tagged type or an interface type are
17770 considered to be a class. A category consists of a library package (or
17771 a library generic package) that defines a tagged or an interface type,
17772 together with all its descendant (generic) packages that define tagged
17773 or interface types. For any package counted as a class,
17774 its body and subunits (if any) are considered
17775 together with its spec when counting the dependencies, and coupling
17776 metrics are reported for spec units only. For dependencies
17777 between classes, the Ada semantic dependencies are considered.
17778 For coupling metrics, only dependencies on units that are considered as
17779 classes, are considered.
17780
17781 When computing coupling metrics, @command{gnatmetric} counts only
17782 dependencies between units that are arguments of the gnatmetric call.
17783 Coupling metrics are program-wide (or project-wide) metrics, so to
17784 get a valid result, you should call @command{gnatmetric} for
17785 the whole set of sources that make up your program. It can be done
17786 by calling @command{gnatmetric} from the GNAT driver with @option{-U}
17787 option (see See @ref{The GNAT Driver and Project Files} for details.
17788
17789 By default, all the coupling metrics are disabled. You can use the following
17790 switches to specify the coupling metrics to be computed and reported:
17791
17792 @table @option
17793
17794 @ifclear vms
17795 @cindex @option{--package@var{x}} (@command{gnatmetric})
17796 @cindex @option{--no-package@var{x}} (@command{gnatmetric})
17797 @cindex @option{--category@var{x}} (@command{gnatmetric})
17798 @cindex @option{--no-category@var{x}} (@command{gnatmetric})
17799 @end ifclear
17800
17801 @ifset vms
17802 @cindex @option{/COUPLING_METRICS} (@command{gnatmetric})
17803 @end ifset
17804
17805 @item ^--coupling-all^/COUPLING_METRICS=ALL^
17806 Report all the coupling metrics
17807
17808 @item ^--no-coupling-all^/COUPLING_METRICS=NONE^
17809 Do not report any of  metrics
17810
17811 @item ^--package-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=PACKAGE_EFFERENT^
17812 Report package efferent coupling
17813
17814 @item ^--no-package-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=NOPACKAGE_EFFERENT^
17815 Do not report package efferent coupling
17816
17817 @item ^--package-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=PACKAGE_AFFERENT^
17818 Report package afferent coupling
17819
17820 @item ^--no-package-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=NOPACKAGE_AFFERENT^
17821 Do not report package afferent coupling
17822
17823 @item ^--category-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=CATEGORY_EFFERENT^
17824 Report category efferent coupling
17825
17826 @item ^--no-category-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=NOCATEGORY_EFFERENT^
17827 Do not report category efferent coupling
17828
17829 @item ^--category-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=CATEGORY_AFFERENT^
17830 Report category afferent coupling
17831
17832 @item ^--no-category-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=NOCATEGORY_AFFERENT^
17833 Do not report category afferent coupling
17834
17835 @end table
17836
17837 @node Other gnatmetric Switches
17838 @subsection Other @code{gnatmetric} Switches
17839
17840 @noindent
17841 Additional @command{gnatmetric} switches are as follows:
17842
17843 @table @option
17844 @item ^-files @var{filename}^/FILES=@var{filename}^
17845 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatmetric})
17846 Take the argument source files from the specified file. This file should be an
17847 ordinary text file containing file names separated by spaces or
17848 line breaks. You can use this switch more then once in the same call to
17849 @command{gnatmetric}. You also can combine this switch with
17850 an explicit list of files.
17851
17852 @item ^-v^/VERBOSE^
17853 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatmetric})
17854 Verbose mode;
17855 @command{gnatmetric} generates version information and then
17856 a trace of sources being processed.
17857
17858 @item ^-dv^/DEBUG_OUTPUT^
17859 @cindex @option{^-dv^/DEBUG_OUTPUT^} (@code{gnatmetric})
17860 Debug mode;
17861 @command{gnatmetric} generates various messages useful to understand what
17862 happens during the metrics computation
17863
17864 @item ^-q^/QUIET^
17865 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@code{gnatmetric})
17866 Quiet mode.
17867 @end table
17868
17869 @node Generate project-wide metrics
17870 @subsection Generate project-wide metrics
17871
17872 In order to compute metrics on all units of a given project, you can use
17873 the @command{gnat} driver along with the @option{-P} option:
17874 @smallexample
17875    gnat metric -Pproj
17876 @end smallexample
17877
17878 @noindent
17879 If the project @code{proj} depends upon other projects, you can compute
17880 the metrics on the project closure using the @option{-U} option:
17881 @smallexample
17882    gnat metric -Pproj -U
17883 @end smallexample
17884
17885 @noindent
17886 Finally, if not all the units are relevant to a particular main
17887 program in the project closure, you can generate metrics for the set
17888 of units needed to create a given main program (unit closure) using
17889 the @option{-U} option followed by the name of the main unit:
17890 @smallexample
17891    gnat metric -Pproj -U main
17892 @end smallexample
17893
17894
17895 @c ***********************************
17896 @node File Name Krunching Using gnatkr
17897 @chapter File Name Krunching Using @code{gnatkr}
17898 @findex gnatkr
17899
17900 @noindent
17901 This chapter discusses the method used by the compiler to shorten
17902 the default file names chosen for Ada units so that they do not
17903 exceed the maximum length permitted. It also describes the
17904 @code{gnatkr} utility that can be used to determine the result of
17905 applying this shortening.
17906 @menu
17907 * About gnatkr::
17908 * Using gnatkr::
17909 * Krunching Method::
17910 * Examples of gnatkr Usage::
17911 @end menu
17912
17913 @node About gnatkr
17914 @section About @code{gnatkr}
17915
17916 @noindent
17917 The default file naming rule in GNAT
17918 is that the file name must be derived from
17919 the unit name. The exact default rule is as follows:
17920 @itemize @bullet
17921 @item
17922 Take the unit name and replace all dots by hyphens.
17923 @item
17924 If such a replacement occurs in the
17925 second character position of a name, and the first character is
17926 ^@samp{a}, @samp{g}, @samp{s}, or @samp{i}, ^@samp{A}, @samp{G}, @samp{S}, or @samp{I},^
17927 then replace the dot by the character
17928 ^@samp{~} (tilde)^@samp{$} (dollar sign)^
17929 instead of a minus.
17930 @end itemize
17931 The reason for this exception is to avoid clashes
17932 with the standard names for children of System, Ada, Interfaces,
17933 and GNAT, which use the prefixes
17934 ^@samp{s-}, @samp{a-}, @samp{i-}, and @samp{g-},^@samp{S-}, @samp{A-}, @samp{I-}, and @samp{G-},^
17935 respectively.
17936
17937 The @option{^-gnatk^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=^@var{nn}}
17938 switch of the compiler activates a ``krunching''
17939 circuit that limits file names to nn characters (where nn is a decimal
17940 integer). For example, using OpenVMS,
17941 where the maximum file name length is
17942 39, the value of nn is usually set to 39, but if you want to generate
17943 a set of files that would be usable if ported to a system with some
17944 different maximum file length, then a different value can be specified.
17945 The default value of 39 for OpenVMS need not be specified.
17946
17947 The @code{gnatkr} utility can be used to determine the krunched name for
17948 a given file, when krunched to a specified maximum length.
17949
17950 @node Using gnatkr
17951 @section Using @code{gnatkr}
17952
17953 @noindent
17954 The @code{gnatkr} command has the form
17955
17956 @ifclear vms
17957 @smallexample
17958 $ gnatkr @var{name} @ovar{length}
17959 @end smallexample
17960 @end ifclear
17961
17962 @ifset vms
17963 @smallexample
17964 $ gnatkr @var{name} /COUNT=nn
17965 @end smallexample
17966 @end ifset
17967
17968 @noindent
17969 @var{name} is the uncrunched file name, derived from the name of the unit
17970 in the standard manner described in the previous section (i.e., in particular
17971 all dots are replaced by hyphens). The file name may or may not have an
17972 extension (defined as a suffix of the form period followed by arbitrary
17973 characters other than period). If an extension is present then it will
17974 be preserved in the output. For example, when krunching @file{hellofile.ads}
17975 to eight characters, the result will be hellofil.ads.
17976
17977 Note: for compatibility with previous versions of @code{gnatkr} dots may
17978 appear in the name instead of hyphens, but the last dot will always be
17979 taken as the start of an extension. So if @code{gnatkr} is given an argument
17980 such as @file{Hello.World.adb} it will be treated exactly as if the first
17981 period had been a hyphen, and for example krunching to eight characters
17982 gives the result @file{hellworl.adb}.
17983
17984 Note that the result is always all lower case (except on OpenVMS where it is
17985 all upper case). Characters of the other case are folded as required.
17986
17987 @var{length} represents the length of the krunched name. The default
17988 when no argument is given is ^8^39^ characters. A length of zero stands for
17989 unlimited, in other words do not chop except for system files where the
17990 implied crunching length is always eight characters.
17991
17992 @noindent
17993 The output is the krunched name. The output has an extension only if the
17994 original argument was a file name with an extension.
17995
17996 @node Krunching Method
17997 @section Krunching Method
17998
17999 @noindent
18000 The initial file name is determined by the name of the unit that the file
18001 contains. The name is formed by taking the full expanded name of the
18002 unit and replacing the separating dots with hyphens and
18003 using ^lowercase^uppercase^
18004 for all letters, except that a hyphen in the second character position is
18005 replaced by a ^tilde^dollar sign^ if the first character is
18006 ^@samp{a}, @samp{i}, @samp{g}, or @samp{s}^@samp{A}, @samp{I}, @samp{G}, or @samp{S}^.
18007 The extension is @code{.ads} for a
18008 spec and @code{.adb} for a body.
18009 Krunching does not affect the extension, but the file name is shortened to
18010 the specified length by following these rules:
18011
18012 @itemize @bullet
18013 @item
18014 The name is divided into segments separated by hyphens, tildes or
18015 underscores and all hyphens, tildes, and underscores are
18016 eliminated. If this leaves the name short enough, we are done.
18017
18018 @item
18019 If the name is too long, the longest segment is located (left-most
18020 if there are two of equal length), and shortened by dropping
18021 its last character. This is repeated until the name is short enough.
18022
18023 As an example, consider the krunching of @*@file{our-strings-wide_fixed.adb}
18024 to fit the name into 8 characters as required by some operating systems.
18025
18026 @smallexample
18027 our-strings-wide_fixed 22
18028 our strings wide fixed 19
18029 our string  wide fixed 18
18030 our strin   wide fixed 17
18031 our stri    wide fixed 16
18032 our stri    wide fixe  15
18033 our str     wide fixe  14
18034 our str     wid  fixe  13
18035 our str     wid  fix   12
18036 ou  str     wid  fix   11
18037 ou  st      wid  fix   10
18038 ou  st      wi   fix   9
18039 ou  st      wi   fi    8
18040 Final file name: oustwifi.adb
18041 @end smallexample
18042
18043 @item
18044 The file names for all predefined units are always krunched to eight
18045 characters. The krunching of these predefined units uses the following
18046 special prefix replacements:
18047
18048 @table @file
18049 @item ada-
18050 replaced by @file{^a^A^-}
18051
18052 @item gnat-
18053 replaced by @file{^g^G^-}
18054
18055 @item interfaces-
18056 replaced by @file{^i^I^-}
18057
18058 @item system-
18059 replaced by @file{^s^S^-}
18060 @end table
18061
18062 These system files have a hyphen in the second character position. That
18063 is why normal user files replace such a character with a
18064 ^tilde^dollar sign^, to
18065 avoid confusion with system file names.
18066
18067 As an example of this special rule, consider
18068 @*@file{ada-strings-wide_fixed.adb}, which gets krunched as follows:
18069
18070 @smallexample
18071 ada-strings-wide_fixed 22
18072 a-  strings wide fixed 18
18073 a-  string  wide fixed 17
18074 a-  strin   wide fixed 16
18075 a-  stri    wide fixed 15
18076 a-  stri    wide fixe  14
18077 a-  str     wide fixe  13
18078 a-  str     wid  fixe  12
18079 a-  str     wid  fix   11
18080 a-  st      wid  fix   10
18081 a-  st      wi   fix   9
18082 a-  st      wi   fi    8
18083 Final file name: a-stwifi.adb
18084 @end smallexample
18085 @end itemize
18086
18087 Of course no file shortening algorithm can guarantee uniqueness over all
18088 possible unit names, and if file name krunching is used then it is your
18089 responsibility to ensure that no name clashes occur. The utility
18090 program @code{gnatkr} is supplied for conveniently determining the
18091 krunched name of a file.
18092
18093 @node Examples of gnatkr Usage
18094 @section Examples of @code{gnatkr} Usage
18095
18096 @smallexample
18097 @iftex
18098 @leftskip=0cm
18099 @end iftex
18100 @ifclear vms
18101 $ gnatkr very_long_unit_name.ads      --> velounna.ads
18102 $ gnatkr grandparent-parent-child.ads --> grparchi.ads
18103 $ gnatkr Grandparent.Parent.Child.ads --> grparchi.ads
18104 $ gnatkr grandparent-parent-child     --> grparchi
18105 @end ifclear
18106 $ gnatkr very_long_unit_name.ads/count=6 --> vlunna.ads
18107 $ gnatkr very_long_unit_name.ads/count=0 --> very_long_unit_name.ads
18108 @end smallexample
18109
18110 @node Preprocessing Using gnatprep
18111 @chapter Preprocessing Using @code{gnatprep}
18112 @findex gnatprep
18113
18114 @noindent
18115 This chapter discusses how to use GNAT's @code{gnatprep} utility for simple
18116 preprocessing.
18117 Although designed for use with GNAT, @code{gnatprep} does not depend on any
18118 special GNAT features.
18119 For further discussion of conditional compilation in general, see
18120 @ref{Conditional Compilation}.
18121
18122 @menu
18123 * Preprocessing Symbols::
18124 * Using gnatprep::
18125 * Switches for gnatprep::
18126 * Form of Definitions File::
18127 * Form of Input Text for gnatprep::
18128 @end menu
18129
18130 @node Preprocessing Symbols
18131 @section Preprocessing Symbols
18132
18133 @noindent
18134 Preprocessing symbols are defined in definition files and referred to in
18135 sources to be preprocessed. A Preprocessing symbol is an identifier, following
18136 normal Ada (case-insensitive) rules for its syntax, with the restriction that
18137 all characters need to be in the ASCII set (no accented letters).
18138
18139 @node Using gnatprep
18140 @section Using @code{gnatprep}
18141
18142 @noindent
18143 To call @code{gnatprep} use
18144
18145 @smallexample
18146 $ gnatprep @ovar{switches} @var{infile} @var{outfile} @ovar{deffile}
18147 @end smallexample
18148
18149 @noindent
18150 where
18151 @table @var
18152 @item switches
18153 is an optional sequence of switches as described in the next section.
18154
18155 @item infile
18156 is the full name of the input file, which is an Ada source
18157 file containing preprocessor directives.
18158
18159 @item outfile
18160 is the full name of the output file, which is an Ada source
18161 in standard Ada form. When used with GNAT, this file name will
18162 normally have an ads or adb suffix.
18163
18164 @item deffile
18165 is the full name of a text file containing definitions of
18166 preprocessing symbols to be referenced by the preprocessor. This argument is
18167 optional, and can be replaced by the use of the @option{-D} switch.
18168
18169 @end table
18170
18171 @node Switches for gnatprep
18172 @section Switches for @code{gnatprep}
18173
18174 @table @option
18175 @c !sort!
18176
18177 @item ^-b^/BLANK_LINES^
18178 @cindex @option{^-b^/BLANK_LINES^} (@command{gnatprep})
18179 Causes both preprocessor lines and the lines deleted by
18180 preprocessing to be replaced by blank lines in the output source file,
18181 preserving line numbers in the output file.
18182
18183 @item ^-c^/COMMENTS^
18184 @cindex @option{^-c^/COMMENTS^} (@command{gnatprep})
18185 Causes both preprocessor lines and the lines deleted
18186 by preprocessing to be retained in the output source as comments marked
18187 with the special string @code{"--! "}. This option will result in line numbers
18188 being preserved in the output file.
18189
18190 @item ^-C^/REPLACE_IN_COMMENTS^
18191 @cindex @option{^-C^/REPLACE_IN_COMMENTS^} (@command{gnatprep})
18192 Causes comments to be scanned. Normally comments are ignored by gnatprep.
18193 If this option is specified, then comments are scanned and any $symbol
18194 substitutions performed as in program text. This is particularly useful
18195 when structured comments are used (e.g., when writing programs in the
18196 SPARK dialect of Ada). Note that this switch is not available when
18197 doing integrated preprocessing (it would be useless in this context
18198 since comments are ignored by the compiler in any case).
18199
18200 @item ^-Dsymbol=value^/ASSOCIATE="symbol=value"^
18201 @cindex @option{^-D^/ASSOCIATE^} (@command{gnatprep})
18202 Defines a new preprocessing symbol, associated with value. If no value is given
18203 on the command line, then symbol is considered to be @code{True}. This switch
18204 can be used in place of a definition file.
18205
18206 @ifset vms
18207 @item /REMOVE
18208 @cindex @option{/REMOVE} (@command{gnatprep})
18209 This is the default setting which causes lines deleted by preprocessing
18210 to be entirely removed from the output file.
18211 @end ifset
18212
18213 @item ^-r^/REFERENCE^
18214 @cindex @option{^-r^/REFERENCE^} (@command{gnatprep})
18215 Causes a @code{Source_Reference} pragma to be generated that
18216 references the original input file, so that error messages will use
18217 the file name of this original file. The use of this switch implies
18218 that preprocessor lines are not to be removed from the file, so its
18219 use will force @option{^-b^/BLANK_LINES^} mode if
18220 @option{^-c^/COMMENTS^}
18221 has not been specified explicitly.
18222
18223 Note that if the file to be preprocessed contains multiple units, then
18224 it will be necessary to @code{gnatchop} the output file from
18225 @code{gnatprep}. If a @code{Source_Reference} pragma is present
18226 in the preprocessed file, it will be respected by
18227 @code{gnatchop ^-r^/REFERENCE^}
18228 so that the final chopped files will correctly refer to the original
18229 input source file for @code{gnatprep}.
18230
18231 @item ^-s^/SYMBOLS^
18232 @cindex @option{^-s^/SYMBOLS^} (@command{gnatprep})
18233 Causes a sorted list of symbol names and values to be
18234 listed on the standard output file.
18235
18236 @item ^-u^/UNDEFINED^
18237 @cindex @option{^-u^/UNDEFINED^} (@command{gnatprep})
18238 Causes undefined symbols to be treated as having the value FALSE in the context
18239 of a preprocessor test. In the absence of this option, an undefined symbol in
18240 a @code{#if} or @code{#elsif} test will be treated as an error.
18241
18242 @end table
18243
18244 @ifclear vms
18245 @noindent
18246 Note: if neither @option{-b} nor @option{-c} is present,
18247 then preprocessor lines and
18248 deleted lines are completely removed from the output, unless -r is
18249 specified, in which case -b is assumed.
18250 @end ifclear
18251
18252 @node Form of Definitions File
18253 @section Form of Definitions File
18254
18255 @noindent
18256 The definitions file contains lines of the form
18257
18258 @smallexample
18259 symbol := value
18260 @end smallexample
18261
18262 @noindent
18263 where symbol is a preprocessing symbol, and value is one of the following:
18264
18265 @itemize @bullet
18266 @item
18267 Empty, corresponding to a null substitution
18268 @item
18269 A string literal using normal Ada syntax
18270 @item
18271 Any sequence of characters from the set
18272 (letters, digits, period, underline).
18273 @end itemize
18274
18275 @noindent
18276 Comment lines may also appear in the definitions file, starting with
18277 the usual @code{--},
18278 and comments may be added to the definitions lines.
18279
18280 @node Form of Input Text for gnatprep
18281 @section Form of Input Text for @code{gnatprep}
18282
18283 @noindent
18284 The input text may contain preprocessor conditional inclusion lines,
18285 as well as general symbol substitution sequences.
18286
18287 The preprocessor conditional inclusion commands have the form
18288
18289 @smallexample
18290 @group
18291 @cartouche
18292 #if @i{expression} @r{[}then@r{]}
18293    lines
18294 #elsif @i{expression} @r{[}then@r{]}
18295    lines
18296 #elsif @i{expression} @r{[}then@r{]}
18297    lines
18298 @dots{}
18299 #else
18300    lines
18301 #end if;
18302 @end cartouche
18303 @end group
18304 @end smallexample
18305
18306 @noindent
18307 In this example, @i{expression} is defined by the following grammar:
18308 @smallexample
18309 @i{expression} ::=  <symbol>
18310 @i{expression} ::=  <symbol> = "<value>"
18311 @i{expression} ::=  <symbol> = <symbol>
18312 @i{expression} ::=  <symbol> 'Defined
18313 @i{expression} ::=  not @i{expression}
18314 @i{expression} ::=  @i{expression} and @i{expression}
18315 @i{expression} ::=  @i{expression} or @i{expression}
18316 @i{expression} ::=  @i{expression} and then @i{expression}
18317 @i{expression} ::=  @i{expression} or else @i{expression}
18318 @i{expression} ::=  ( @i{expression} )
18319 @end smallexample
18320
18321 The following restriction exists: it is not allowed to have "and" or "or"
18322 following "not" in the same expression without parentheses. For example, this
18323 is not allowed:
18324
18325 @smallexample
18326    not X or Y
18327 @end smallexample
18328
18329 This should be one of the following:
18330
18331 @smallexample
18332    (not X) or Y
18333    not (X or Y)
18334 @end smallexample
18335
18336 @noindent
18337 For the first test (@i{expression} ::= <symbol>) the symbol must have
18338 either the value true or false, that is to say the right-hand of the
18339 symbol definition must be one of the (case-insensitive) literals
18340 @code{True} or @code{False}. If the value is true, then the
18341 corresponding lines are included, and if the value is false, they are
18342 excluded.
18343
18344 The test (@i{expression} ::= <symbol> @code{'Defined}) is true only if
18345 the symbol has been defined in the definition file or by a @option{-D}
18346 switch on the command line. Otherwise, the test is false.
18347
18348 The equality tests are case insensitive, as are all the preprocessor lines.
18349
18350 If the symbol referenced is not defined in the symbol definitions file,
18351 then the effect depends on whether or not switch @option{-u}
18352 is specified. If so, then the symbol is treated as if it had the value
18353 false and the test fails. If this switch is not specified, then
18354 it is an error to reference an undefined symbol. It is also an error to
18355 reference a symbol that is defined with a value other than @code{True}
18356 or @code{False}.
18357
18358 The use of the @code{not} operator inverts the sense of this logical test.
18359 The @code{not} operator cannot be combined with the @code{or} or @code{and}
18360 operators, without parentheses. For example, "if not X or Y then" is not
18361 allowed, but "if (not X) or Y then" and "if not (X or Y) then" are.
18362
18363 The @code{then} keyword is optional as shown
18364
18365 The @code{#} must be the first non-blank character on a line, but
18366 otherwise the format is free form. Spaces or tabs may appear between
18367 the @code{#} and the keyword. The keywords and the symbols are case
18368 insensitive as in normal Ada code. Comments may be used on a
18369 preprocessor line, but other than that, no other tokens may appear on a
18370 preprocessor line. Any number of @code{elsif} clauses can be present,
18371 including none at all. The @code{else} is optional, as in Ada.
18372
18373 The @code{#} marking the start of a preprocessor line must be the first
18374 non-blank character on the line, i.e., it must be preceded only by
18375 spaces or horizontal tabs.
18376
18377 Symbol substitution outside of preprocessor lines is obtained by using
18378 the sequence
18379
18380 @smallexample
18381 $symbol
18382 @end smallexample
18383
18384 @noindent
18385 anywhere within a source line, except in a comment or within a
18386 string literal. The identifier
18387 following the @code{$} must match one of the symbols defined in the symbol
18388 definition file, and the result is to substitute the value of the
18389 symbol in place of @code{$symbol} in the output file.
18390
18391 Note that although the substitution of strings within a string literal
18392 is not possible, it is possible to have a symbol whose defined value is
18393 a string literal. So instead of setting XYZ to @code{hello} and writing:
18394
18395 @smallexample
18396 Header : String := "$XYZ";
18397 @end smallexample
18398
18399 @noindent
18400 you should set XYZ to @code{"hello"} and write:
18401
18402 @smallexample
18403 Header : String := $XYZ;
18404 @end smallexample
18405
18406 @noindent
18407 and then the substitution will occur as desired.
18408
18409 @ifset vms
18410 @node The GNAT Run-Time Library Builder gnatlbr
18411 @chapter The GNAT Run-Time Library Builder @code{gnatlbr}
18412 @findex gnatlbr
18413 @cindex Library builder
18414
18415 @noindent
18416 @code{gnatlbr} is a tool for rebuilding the GNAT run time with user
18417 supplied configuration pragmas.
18418
18419 @menu
18420 * Running gnatlbr::
18421 * Switches for gnatlbr::
18422 * Examples of gnatlbr Usage::
18423 @end menu
18424
18425 @node Running gnatlbr
18426 @section Running @code{gnatlbr}
18427
18428 @noindent
18429 The @code{gnatlbr} command has the form
18430
18431 @smallexample
18432 $ GNAT LIBRARY /@r{[}CREATE@r{|}SET@r{|}DELETE@r{]}=directory @r{[}/CONFIG=file@r{]}
18433 @end smallexample
18434
18435 @node Switches for gnatlbr
18436 @section Switches for @code{gnatlbr}
18437
18438 @noindent
18439 @code{gnatlbr} recognizes the following switches:
18440
18441 @table @option
18442 @c !sort!
18443 @item /CREATE=directory
18444 @cindex @code{/CREATE} (@code{gnatlbr})
18445 Create the new run-time library in the specified directory.
18446
18447 @item /SET=directory
18448 @cindex @code{/SET} (@code{gnatlbr})
18449 Make the library in the specified directory the current run-time library.
18450
18451 @item /DELETE=directory
18452 @cindex @code{/DELETE} (@code{gnatlbr})
18453 Delete the run-time library in the specified directory.
18454
18455 @item /CONFIG=file
18456 @cindex @code{/CONFIG} (@code{gnatlbr})
18457 With /CREATE: Use the configuration pragmas in the specified file when
18458 building the library.
18459
18460 With /SET: Use the configuration pragmas in the specified file when
18461 compiling.
18462
18463 @end table
18464
18465 @node Examples of gnatlbr Usage
18466 @section Example of @code{gnatlbr} Usage
18467
18468 @smallexample
18469 Contents of VAXFLOAT.ADC:
18470 pragma Float_Representation (VAX_Float);
18471
18472 $ GNAT LIBRARY /CREATE=[.VAXFLOAT] /CONFIG=VAXFLOAT.ADC
18473
18474 GNAT LIBRARY rebuilds the run-time library in directory [.VAXFLOAT]
18475
18476 @end smallexample
18477 @end ifset
18478
18479 @node The GNAT Library Browser gnatls
18480 @chapter The GNAT Library Browser @code{gnatls}
18481 @findex gnatls
18482 @cindex Library browser
18483
18484 @noindent
18485 @code{gnatls} is a tool that outputs information about compiled
18486 units. It gives the relationship between objects, unit names and source
18487 files. It can also be used to check the source dependencies of a unit
18488 as well as various characteristics.
18489
18490 Note: to invoke @code{gnatls} with a project file, use the @code{gnat}
18491 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
18492
18493 @menu
18494 * Running gnatls::
18495 * Switches for gnatls::
18496 * Examples of gnatls Usage::
18497 @end menu
18498
18499 @node Running gnatls
18500 @section Running @code{gnatls}
18501
18502 @noindent
18503 The @code{gnatls} command has the form
18504
18505 @smallexample
18506 $ gnatls switches @var{object_or_ali_file}
18507 @end smallexample
18508
18509 @noindent
18510 The main argument is the list of object or @file{ali} files
18511 (@pxref{The Ada Library Information Files})
18512 for which information is requested.
18513
18514 In normal mode, without additional option, @code{gnatls} produces a
18515 four-column listing. Each line represents information for a specific
18516 object. The first column gives the full path of the object, the second
18517 column gives the name of the principal unit in this object, the third
18518 column gives the status of the source and the fourth column gives the
18519 full path of the source representing this unit.
18520 Here is a simple example of use:
18521
18522 @smallexample
18523 $ gnatls *.o
18524 ^./^[]^demo1.o            demo1            DIF demo1.adb
18525 ^./^[]^demo2.o            demo2             OK demo2.adb
18526 ^./^[]^hello.o            h1                OK hello.adb
18527 ^./^[]^instr-child.o      instr.child      MOK instr-child.adb
18528 ^./^[]^instr.o            instr             OK instr.adb
18529 ^./^[]^tef.o              tef              DIF tef.adb
18530 ^./^[]^text_io_example.o  text_io_example   OK text_io_example.adb
18531 ^./^[]^tgef.o             tgef             DIF tgef.adb
18532 @end smallexample
18533
18534 @noindent
18535 The first line can be interpreted as follows: the main unit which is
18536 contained in
18537 object file @file{demo1.o} is demo1, whose main source is in
18538 @file{demo1.adb}. Furthermore, the version of the source used for the
18539 compilation of demo1 has been modified (DIF). Each source file has a status
18540 qualifier which can be:
18541
18542 @table @code
18543 @item OK (unchanged)
18544 The version of the source file used for the compilation of the
18545 specified unit corresponds exactly to the actual source file.
18546
18547 @item MOK (slightly modified)
18548 The version of the source file used for the compilation of the
18549 specified unit differs from the actual source file but not enough to
18550 require recompilation. If you use gnatmake with the qualifier
18551 @option{^-m (minimal recompilation)^/MINIMAL_RECOMPILATION^}, a file marked
18552 MOK will not be recompiled.
18553
18554 @item DIF (modified)
18555 No version of the source found on the path corresponds to the source
18556 used to build this object.
18557
18558 @item ??? (file not found)
18559 No source file was found for this unit.
18560
18561 @item HID (hidden,  unchanged version not first on PATH)
18562 The version of the source that corresponds exactly to the source used
18563 for compilation has been found on the path but it is hidden by another
18564 version of the same source that has been modified.
18565
18566 @end table
18567
18568 @node Switches for gnatls
18569 @section Switches for @code{gnatls}
18570
18571 @noindent
18572 @code{gnatls} recognizes the following switches:
18573
18574 @table @option
18575 @c !sort!
18576 @cindex @option{--version} @command{gnatls}
18577 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
18578
18579 @item --help
18580 @cindex @option{--help} @command{gnatls}
18581 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
18582 all other options.
18583
18584 @item ^-a^/ALL_UNITS^
18585 @cindex @option{^-a^/ALL_UNITS^} (@code{gnatls})
18586 Consider all units, including those of the predefined Ada library.
18587 Especially useful with @option{^-d^/DEPENDENCIES^}.
18588
18589 @item ^-d^/DEPENDENCIES^
18590 @cindex @option{^-d^/DEPENDENCIES^} (@code{gnatls})
18591 List sources from which specified units depend on.
18592
18593 @item ^-h^/OUTPUT=OPTIONS^
18594 @cindex @option{^-h^/OUTPUT=OPTIONS^} (@code{gnatls})
18595 Output the list of options.
18596
18597 @item ^-o^/OUTPUT=OBJECTS^
18598 @cindex @option{^-o^/OUTPUT=OBJECTS^} (@code{gnatls})
18599 Only output information about object files.
18600
18601 @item ^-s^/OUTPUT=SOURCES^
18602 @cindex @option{^-s^/OUTPUT=SOURCES^} (@code{gnatls})
18603 Only output information about source files.
18604
18605 @item ^-u^/OUTPUT=UNITS^
18606 @cindex @option{^-u^/OUTPUT=UNITS^} (@code{gnatls})
18607 Only output information about compilation units.
18608
18609 @item ^-files^/FILES^=@var{file}
18610 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatls})
18611 Take as arguments the files listed in text file @var{file}.
18612 Text file @var{file} may contain empty lines that are ignored.
18613 Each nonempty line should contain the name of an existing file.
18614 Several such switches may be specified simultaneously.
18615
18616 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
18617 @itemx ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
18618 @itemx ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
18619 @itemx  ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
18620 @itemx -nostdinc
18621 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@code{gnatls})
18622 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@code{gnatls})
18623 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@code{gnatls})
18624 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@code{gnatls})
18625 Source path manipulation. Same meaning as the equivalent @command{gnatmake}
18626 flags (@pxref{Switches for gnatmake}).
18627
18628 @item --RTS=@var{rts-path}
18629 @cindex @option{--RTS} (@code{gnatls})
18630 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
18631 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
18632
18633 @item ^-v^/OUTPUT=VERBOSE^
18634 @cindex @option{^-v^/OUTPUT=VERBOSE^} (@code{gnatls})
18635 Verbose mode. Output the complete source, object and project paths. Do not use
18636 the default column layout but instead use long format giving as much as
18637 information possible on each requested units, including special
18638 characteristics such as:
18639
18640 @table @code
18641 @item  Preelaborable
18642 The unit is preelaborable in the Ada sense.
18643
18644 @item No_Elab_Code
18645 No elaboration code has been produced by the compiler for this unit.
18646
18647 @item Pure
18648 The unit is pure in the Ada sense.
18649
18650 @item Elaborate_Body
18651 The unit contains a pragma Elaborate_Body.
18652
18653 @item Remote_Types
18654 The unit contains a pragma Remote_Types.
18655
18656 @item Shared_Passive
18657 The unit contains a pragma Shared_Passive.
18658
18659 @item Predefined
18660 This unit is part of the predefined environment and cannot be modified
18661 by the user.
18662
18663 @item Remote_Call_Interface
18664 The unit contains a pragma Remote_Call_Interface.
18665
18666 @end table
18667
18668 @end table
18669
18670 @node Examples of gnatls Usage
18671 @section Example of @code{gnatls} Usage
18672 @ifclear vms
18673
18674 @noindent
18675 Example of using the verbose switch. Note how the source and
18676 object paths are affected by the -I switch.
18677
18678 @smallexample
18679 $ gnatls -v -I.. demo1.o
18680
18681 GNATLS 5.03w (20041123-34)
18682 Copyright 1997-2004 Free Software Foundation, Inc.
18683
18684 Source Search Path:
18685    <Current_Directory>
18686    ../
18687    /home/comar/local/adainclude/
18688
18689 Object Search Path:
18690    <Current_Directory>
18691    ../
18692    /home/comar/local/lib/gcc-lib/x86-linux/3.4.3/adalib/
18693
18694 Project Search Path:
18695    <Current_Directory>
18696    /home/comar/local/lib/gnat/
18697
18698 ./demo1.o
18699    Unit =>
18700      Name   => demo1
18701      Kind   => subprogram body
18702      Flags  => No_Elab_Code
18703      Source => demo1.adb    modified
18704 @end smallexample
18705
18706 @noindent
18707 The following is an example of use of the dependency list.
18708 Note the use of the -s switch
18709 which gives a straight list of source files. This can be useful for
18710 building specialized scripts.
18711
18712 @smallexample
18713 $ gnatls -d demo2.o
18714 ./demo2.o   demo2        OK demo2.adb
18715                          OK gen_list.ads
18716                          OK gen_list.adb
18717                          OK instr.ads
18718                          OK instr-child.ads
18719
18720 $ gnatls -d -s -a demo1.o
18721 demo1.adb
18722 /home/comar/local/adainclude/ada.ads
18723 /home/comar/local/adainclude/a-finali.ads
18724 /home/comar/local/adainclude/a-filico.ads
18725 /home/comar/local/adainclude/a-stream.ads
18726 /home/comar/local/adainclude/a-tags.ads
18727 gen_list.ads
18728 gen_list.adb
18729 /home/comar/local/adainclude/gnat.ads
18730 /home/comar/local/adainclude/g-io.ads
18731 instr.ads
18732 /home/comar/local/adainclude/system.ads
18733 /home/comar/local/adainclude/s-exctab.ads
18734 /home/comar/local/adainclude/s-finimp.ads
18735 /home/comar/local/adainclude/s-finroo.ads
18736 /home/comar/local/adainclude/s-secsta.ads
18737 /home/comar/local/adainclude/s-stalib.ads
18738 /home/comar/local/adainclude/s-stoele.ads
18739 /home/comar/local/adainclude/s-stratt.ads
18740 /home/comar/local/adainclude/s-tasoli.ads
18741 /home/comar/local/adainclude/s-unstyp.ads
18742 /home/comar/local/adainclude/unchconv.ads
18743 @end smallexample
18744 @end ifclear
18745
18746 @ifset vms
18747 @smallexample
18748 GNAT LIST /DEPENDENCIES /OUTPUT=SOURCES /ALL_UNITS DEMO1.ADB
18749
18750 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]ada.ads
18751 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-finali.ads
18752 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-filico.ads
18753 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-stream.ads
18754 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-tags.ads
18755 demo1.adb
18756 gen_list.ads
18757 gen_list.adb
18758 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]gnat.ads
18759 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]g-io.ads
18760 instr.ads
18761 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]system.ads
18762 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-exctab.ads
18763 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-finimp.ads
18764 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-finroo.ads
18765 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-secsta.ads
18766 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stalib.ads
18767 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stoele.ads
18768 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stratt.ads
18769 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-tasoli.ads
18770 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-unstyp.ads
18771 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]unchconv.ads
18772 @end smallexample
18773 @end ifset
18774
18775 @node Cleaning Up Using gnatclean
18776 @chapter Cleaning Up Using @code{gnatclean}
18777 @findex gnatclean
18778 @cindex Cleaning tool
18779
18780 @noindent
18781 @code{gnatclean} is a tool that allows the deletion of files produced by the
18782 compiler, binder and linker, including ALI files, object files, tree files,
18783 expanded source files, library files, interface copy source files, binder
18784 generated files and executable files.
18785
18786 @menu
18787 * Running gnatclean::
18788 * Switches for gnatclean::
18789 @c * Examples of gnatclean Usage::
18790 @end menu
18791
18792 @node Running gnatclean
18793 @section Running @code{gnatclean}
18794
18795 @noindent
18796 The @code{gnatclean} command has the form:
18797
18798 @smallexample
18799 $ gnatclean switches @var{names}
18800 @end smallexample
18801
18802 @noindent
18803 @var{names} is a list of source file names. Suffixes @code{.^ads^ADS^} and
18804 @code{^adb^ADB^} may be omitted. If a project file is specified using switch
18805 @code{^-P^/PROJECT_FILE=^}, then @var{names} may be completely omitted.
18806
18807 @noindent
18808 In normal mode, @code{gnatclean} delete the files produced by the compiler and,
18809 if switch @code{^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^} is not specified, by the binder and
18810 the linker. In informative-only mode, specified by switch
18811 @code{^-n^/NODELETE^}, the list of files that would have been deleted in
18812 normal mode is listed, but no file is actually deleted.
18813
18814 @node Switches for gnatclean
18815 @section Switches for @code{gnatclean}
18816
18817 @noindent
18818 @code{gnatclean} recognizes the following switches:
18819
18820 @table @option
18821 @c !sort!
18822 @cindex @option{--version} @command{gnatclean}
18823 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
18824
18825 @item --help
18826 @cindex @option{--help} @command{gnatclean}
18827 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
18828 all other options.
18829
18830 @item ^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^
18831 @cindex @option{^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^} (@code{gnatclean})
18832 Only attempt to delete the files produced by the compiler, not those produced
18833 by the binder or the linker. The files that are not to be deleted are library
18834 files, interface copy files, binder generated files and executable files.
18835
18836 @item ^-D ^/DIRECTORY_OBJECTS=^@var{dir}
18837 @cindex @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} (@code{gnatclean})
18838 Indicate that ALI and object files should normally be found in directory
18839 @var{dir}.
18840
18841 @item ^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^
18842 @cindex @option{^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^} (@code{gnatclean})
18843 When using project files, if some errors or warnings are detected during
18844 parsing and verbose mode is not in effect (no use of switch
18845 ^-v^/VERBOSE^), then error lines start with the full path name of the project
18846 file, rather than its simple file name.
18847
18848 @item ^-h^/HELP^
18849 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatclean})
18850 Output a message explaining the usage of @code{^gnatclean^gnatclean^}.
18851
18852 @item ^-n^/NODELETE^
18853 @cindex @option{^-n^/NODELETE^} (@code{gnatclean})
18854 Informative-only mode. Do not delete any files. Output the list of the files
18855 that would have been deleted if this switch was not specified.
18856
18857 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
18858 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@code{gnatclean})
18859 Use project file @var{project}. Only one such switch can be used.
18860 When cleaning a project file, the files produced by the compilation of the
18861 immediate sources or inherited sources of the project files are to be
18862 deleted. This is not depending on the presence or not of executable names
18863 on the command line.
18864
18865 @item ^-q^/QUIET^
18866 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@code{gnatclean})
18867 Quiet output. If there are no errors, do not output anything, except in
18868 verbose mode (switch ^-v^/VERBOSE^) or in informative-only mode
18869 (switch ^-n^/NODELETE^).
18870
18871 @item ^-r^/RECURSIVE^
18872 @cindex @option{^-r^/RECURSIVE^} (@code{gnatclean})
18873 When a project file is specified (using switch ^-P^/PROJECT_FILE=^),
18874 clean all imported and extended project files, recursively. If this switch
18875 is not specified, only the files related to the main project file are to be
18876 deleted. This switch has no effect if no project file is specified.
18877
18878 @item ^-v^/VERBOSE^
18879 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatclean})
18880 Verbose mode.
18881
18882 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
18883 @cindex @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE^} (@code{gnatclean})
18884 Indicates the verbosity of the parsing of GNAT project files.
18885 @xref{Switches Related to Project Files}.
18886
18887 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
18888 @cindex @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} (@code{gnatclean})
18889 Indicates that external variable @var{name} has the value @var{value}.
18890 The Project Manager will use this value for occurrences of
18891 @code{external(name)} when parsing the project file.
18892 @xref{Switches Related to Project Files}.
18893
18894 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
18895 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@code{gnatclean})
18896 When searching for ALI and object files, look in directory
18897 @var{dir}.
18898
18899 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
18900 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@code{gnatclean})
18901 Equivalent to @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}}.
18902
18903 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
18904 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@code{gnatclean})
18905 @cindex Source files, suppressing search
18906 Do not look for ALI or object files in the directory
18907 where @code{gnatclean} was invoked.
18908
18909 @end table
18910
18911 @c @node Examples of gnatclean Usage
18912 @c @section Examples of @code{gnatclean} Usage
18913
18914 @ifclear vms
18915 @node GNAT and Libraries
18916 @chapter GNAT and Libraries
18917 @cindex Library, building, installing, using
18918
18919 @noindent
18920 This chapter describes how to build and use libraries with GNAT, and also shows
18921 how to recompile the GNAT run-time library. You should be familiar with the
18922 Project Manager facility (@pxref{GNAT Project Manager}) before reading this
18923 chapter.
18924
18925 @menu
18926 * Introduction to Libraries in GNAT::
18927 * General Ada Libraries::
18928 * Stand-alone Ada Libraries::
18929 * Rebuilding the GNAT Run-Time Library::
18930 @end menu
18931
18932 @node Introduction to Libraries in GNAT
18933 @section Introduction to Libraries in GNAT
18934
18935 @noindent
18936 A library is, conceptually, a collection of objects which does not have its
18937 own main thread of execution, but rather provides certain services to the
18938 applications that use it. A library can be either statically linked with the
18939 application, in which case its code is directly included in the application,
18940 or, on platforms that support it, be dynamically linked, in which case
18941 its code is shared by all applications making use of this library.
18942
18943 GNAT supports both types of libraries.
18944 In the static case, the compiled code can be provided in different ways. The
18945 simplest approach is to provide directly the set of objects resulting from
18946 compilation of the library source files. Alternatively, you can group the
18947 objects into an archive using whatever commands are provided by the operating
18948 system. For the latter case, the objects are grouped into a shared library.
18949
18950 In the GNAT environment, a library has three types of components:
18951 @itemize @bullet
18952 @item
18953 Source files.
18954 @item
18955 @file{ALI} files.
18956 @xref{The Ada Library Information Files}.
18957 @item
18958 Object files, an archive or a shared library.
18959 @end itemize
18960
18961 @noindent
18962 A GNAT library may expose all its source files, which is useful for
18963 documentation purposes. Alternatively, it may expose only the units needed by
18964 an external user to make use of the library. That is to say, the specs
18965 reflecting the library services along with all the units needed to compile
18966 those specs, which can include generic bodies or any body implementing an
18967 inlined routine. In the case of @emph{stand-alone libraries} those exposed
18968 units are called @emph{interface units} (@pxref{Stand-alone Ada Libraries}).
18969
18970 All compilation units comprising an application, including those in a library,
18971 need to be elaborated in an order partially defined by Ada's semantics. GNAT
18972 computes the elaboration order from the @file{ALI} files and this is why they
18973 constitute a mandatory part of GNAT libraries.
18974 @emph{Stand-alone libraries} are the exception to this rule because a specific
18975 library elaboration routine is produced independently of the application(s)
18976 using the library.
18977
18978 @node General Ada Libraries
18979 @section General Ada Libraries
18980
18981 @menu
18982 * Building a library::
18983 * Installing a library::
18984 * Using a library::
18985 @end menu
18986
18987 @node Building a library
18988 @subsection Building a library
18989
18990 @noindent
18991 The easiest way to build a library is to use the Project Manager,
18992 which supports a special type of project called a @emph{Library Project}
18993 (@pxref{Library Projects}).
18994
18995 A project is considered a library project, when two project-level attributes
18996 are defined in it: @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}. In order to
18997 control different aspects of library configuration, additional optional
18998 project-level attributes can be specified:
18999 @table @code
19000 @item Library_Kind
19001 This attribute controls whether the library is to be static or dynamic
19002
19003 @item Library_Version
19004 This attribute specifies the library version; this value is used
19005 during dynamic linking of shared libraries to determine if the currently
19006 installed versions of the binaries are compatible.
19007
19008 @item Library_Options
19009 @item Library_GCC
19010 These attributes specify additional low-level options to be used during
19011 library generation, and redefine the actual application used to generate
19012 library.
19013 @end table
19014
19015 @noindent
19016 The GNAT Project Manager takes full care of the library maintenance task,
19017 including recompilation of the source files for which objects do not exist
19018 or are not up to date, assembly of the library archive, and installation of
19019 the library (i.e., copying associated source, object and @file{ALI} files
19020 to the specified location).
19021
19022 Here is a simple library project file:
19023 @smallexample @c ada
19024 project My_Lib is
19025    for Source_Dirs use ("src1", "src2");
19026    for Object_Dir use "obj";
19027    for Library_Name use "mylib";
19028    for Library_Dir use "lib";
19029    for Library_Kind use "dynamic";
19030 end My_lib;
19031 @end smallexample
19032
19033 @noindent
19034 and the compilation command to build and install the library:
19035
19036 @smallexample @c ada
19037   $ gnatmake -Pmy_lib
19038 @end smallexample
19039
19040 @noindent
19041 It is not entirely trivial to perform manually all the steps required to
19042 produce a library. We recommend that you use the GNAT Project Manager
19043 for this task. In special cases where this is not desired, the necessary
19044 steps are discussed below.
19045
19046 There are various possibilities for compiling the units that make up the
19047 library: for example with a Makefile (@pxref{Using the GNU make Utility}) or
19048 with a conventional script. For simple libraries, it is also possible to create
19049 a dummy main program which depends upon all the packages that comprise the
19050 interface of the library. This dummy main program can then be given to
19051 @command{gnatmake}, which will ensure that all necessary objects are built.
19052
19053 After this task is accomplished, you should follow the standard procedure
19054 of the underlying operating system to produce the static or shared library.
19055
19056 Here is an example of such a dummy program:
19057 @smallexample @c ada
19058 @group
19059 with My_Lib.Service1;
19060 with My_Lib.Service2;
19061 with My_Lib.Service3;
19062 procedure My_Lib_Dummy is
19063 begin
19064    null;
19065 end;
19066 @end group
19067 @end smallexample
19068
19069 @noindent
19070 Here are the generic commands that will build an archive or a shared library.
19071
19072 @smallexample
19073 # compiling the library
19074 $ gnatmake -c my_lib_dummy.adb
19075
19076 # we don't need the dummy object itself
19077 $ rm my_lib_dummy.o my_lib_dummy.ali
19078
19079 # create an archive with the remaining objects
19080 $ ar rc libmy_lib.a *.o
19081 # some systems may require "ranlib" to be run as well
19082
19083 # or create a shared library
19084 $ gcc -shared -o libmy_lib.so *.o
19085 # some systems may require the code to have been compiled with -fPIC
19086
19087 # remove the object files that are now in the library
19088 $ rm *.o
19089
19090 # Make the ALI files read-only so that gnatmake will not try to
19091 # regenerate the objects that are in the library
19092 $ chmod -w *.ali
19093 @end smallexample
19094
19095 @noindent
19096 Please note that the library must have a name of the form @file{lib@var{xxx}.a}
19097 or @file{lib@var{xxx}.so} (or @file{lib@var{xxx}.dll} on Windows) in order to
19098 be accessed by the directive @option{-l@var{xxx}} at link time.
19099
19100 @node Installing a library
19101 @subsection Installing a library
19102 @cindex @code{ADA_PROJECT_PATH}
19103 @cindex @code{GPR_PROJECT_PATH}
19104
19105 @noindent
19106 If you use project files, library installation is part of the library build
19107 process. Thus no further action is needed in order to make use of the
19108 libraries that are built as part of the general application build. A usable
19109 version of the library is installed in the directory specified by the
19110 @code{Library_Dir} attribute of the library project file.
19111
19112 You may want to install a library in a context different from where the library
19113 is built. This situation arises with third party suppliers, who may want
19114 to distribute a library in binary form where the user is not expected to be
19115 able to recompile the library. The simplest option in this case is to provide
19116 a project file slightly different from the one used to build the library, by
19117 using the @code{externally_built} attribute. For instance, the project
19118 file used to build the library in the previous section can be changed into the
19119 following one when the library is installed:
19120
19121 @smallexample @c projectfile
19122 project My_Lib is
19123    for Source_Dirs use ("src1", "src2");
19124    for Library_Name use "mylib";
19125    for Library_Dir use "lib";
19126    for Library_Kind use "dynamic";
19127    for Externally_Built use "true";
19128 end My_lib;
19129 @end smallexample
19130
19131 @noindent
19132 This project file assumes that the directories @file{src1},
19133 @file{src2}, and @file{lib} exist in
19134 the directory containing the project file. The @code{externally_built}
19135 attribute makes it clear to the GNAT builder that it should not attempt to
19136 recompile any of the units from this library. It allows the library provider to
19137 restrict the source set to the minimum necessary for clients to make use of the
19138 library as described in the first section of this chapter. It is the
19139 responsibility of the library provider to install the necessary sources, ALI
19140 files and libraries in the directories mentioned in the project file. For
19141 convenience, the user's library project file should be installed in a location
19142 that will be searched automatically by the GNAT
19143 builder. These are the directories referenced in the @env{GPR_PROJECT_PATH}
19144 environment variable (@pxref{Importing Projects}), and also the default GNAT
19145 library location that can be queried with @command{gnatls -v} and is usually of
19146 the form $gnat_install_root/lib/gnat.
19147
19148 When project files are not an option, it is also possible, but not recommended,
19149 to install the library so that the sources needed to use the library are on the
19150 Ada source path and the ALI files & libraries be on the Ada Object path (see
19151 @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}. Alternatively, the system
19152 administrator can place general-purpose libraries in the default compiler
19153 paths, by specifying the libraries' location in the configuration files
19154 @file{ada_source_path} and @file{ada_object_path}. These configuration files
19155 must be located in the GNAT installation tree at the same place as the gcc spec
19156 file. The location of the gcc spec file can be determined as follows:
19157 @smallexample
19158 $ gcc -v
19159 @end smallexample
19160
19161 @noindent
19162 The configuration files mentioned above have a simple format: each line
19163 must contain one unique directory name.
19164 Those names are added to the corresponding path
19165 in their order of appearance in the file. The names can be either absolute
19166 or relative; in the latter case, they are relative to where theses files
19167 are located.
19168
19169 The files @file{ada_source_path} and @file{ada_object_path} might not be
19170 present in a
19171 GNAT installation, in which case, GNAT will look for its run-time library in
19172 the directories @file{adainclude} (for the sources) and @file{adalib} (for the
19173 objects and @file{ALI} files). When the files exist, the compiler does not
19174 look in @file{adainclude} and @file{adalib}, and thus the
19175 @file{ada_source_path} file
19176 must contain the location for the GNAT run-time sources (which can simply
19177 be @file{adainclude}). In the same way, the @file{ada_object_path} file must
19178 contain the location for the GNAT run-time objects (which can simply
19179 be @file{adalib}).
19180
19181 You can also specify a new default path to the run-time library at compilation
19182 time with the switch @option{--RTS=rts-path}. You can thus choose / change
19183 the run-time library you want your program to be compiled with. This switch is
19184 recognized by @command{gcc}, @command{gnatmake}, @command{gnatbind},
19185 @command{gnatls}, @command{gnatfind} and @command{gnatxref}.
19186
19187 It is possible to install a library before or after the standard GNAT
19188 library, by reordering the lines in the configuration files. In general, a
19189 library must be installed before the GNAT library if it redefines
19190 any part of it.
19191
19192 @node Using a library
19193 @subsection Using a library
19194
19195 @noindent Once again, the project facility greatly simplifies the use of
19196 libraries. In this context, using a library is just a matter of adding a
19197 @code{with} clause in the user project. For instance, to make use of the
19198 library @code{My_Lib} shown in examples in earlier sections, you can
19199 write:
19200
19201 @smallexample @c projectfile
19202 with "my_lib";
19203 project My_Proj is
19204   @dots{}
19205 end My_Proj;
19206 @end smallexample
19207
19208 Even if you have a third-party, non-Ada library, you can still use GNAT's
19209 Project Manager facility to provide a wrapper for it. For example, the
19210 following project, when @code{with}ed by your main project, will link with the
19211 third-party library @file{liba.a}:
19212
19213 @smallexample @c projectfile
19214 @group
19215 project Liba is
19216    for Externally_Built use "true";
19217    for Source_Files use ();
19218    for Library_Dir use "lib";
19219    for Library_Name use "a";
19220    for Library_Kind use "static";
19221 end Liba;
19222 @end group
19223 @end smallexample
19224 This is an alternative to the use of @code{pragma Linker_Options}. It is
19225 especially interesting in the context of systems with several interdependent
19226 static libraries where finding a proper linker order is not easy and best be
19227 left to the tools having visibility over project dependence information.
19228
19229 @noindent
19230 In order to use an Ada library manually, you need to make sure that this
19231 library is on both your source and object path
19232 (see @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}
19233 and @ref{Search Paths for gnatbind}). Furthermore, when the objects are grouped
19234 in an archive or a shared library, you need to specify the desired
19235 library at link time.
19236
19237 For example, you can use the library @file{mylib} installed in
19238 @file{/dir/my_lib_src} and @file{/dir/my_lib_obj} with the following commands:
19239
19240 @smallexample
19241 $ gnatmake -aI/dir/my_lib_src -aO/dir/my_lib_obj my_appl \
19242   -largs -lmy_lib
19243 @end smallexample
19244
19245 @noindent
19246 This can be expressed more simply:
19247 @smallexample
19248 $ gnatmake my_appl
19249 @end smallexample
19250 @noindent
19251 when the following conditions are met:
19252 @itemize @bullet
19253 @item
19254 @file{/dir/my_lib_src} has been added by the user to the environment
19255 variable @env{ADA_INCLUDE_PATH}, or by the administrator to the file
19256 @file{ada_source_path}
19257 @item
19258 @file{/dir/my_lib_obj} has been added by the user to the environment
19259 variable @env{ADA_OBJECTS_PATH}, or by the administrator to the file
19260 @file{ada_object_path}
19261 @item
19262 a pragma @code{Linker_Options} has been added to one of the sources.
19263 For example:
19264
19265 @smallexample @c ada
19266 pragma Linker_Options ("-lmy_lib");
19267 @end smallexample
19268 @end itemize
19269
19270 @node Stand-alone Ada Libraries
19271 @section Stand-alone Ada Libraries
19272 @cindex Stand-alone library, building, using
19273
19274 @menu
19275 * Introduction to Stand-alone Libraries::
19276 * Building a Stand-alone Library::
19277 * Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context::
19278 * Restrictions in Stand-alone Libraries::
19279 @end menu
19280
19281 @node Introduction to Stand-alone Libraries
19282 @subsection Introduction to Stand-alone Libraries
19283
19284 @noindent
19285 A Stand-alone Library (abbreviated ``SAL'') is a library that contains the
19286 necessary code to
19287 elaborate the Ada units that are included in the library. In contrast with
19288 an ordinary library, which consists of all sources, objects and @file{ALI}
19289 files of the
19290 library, a SAL may specify a restricted subset of compilation units
19291 to serve as a library interface. In this case, the fully
19292 self-sufficient set of files will normally consist of an objects
19293 archive, the sources of interface units' specs, and the @file{ALI}
19294 files of interface units.
19295 If an interface spec contains a generic unit or an inlined subprogram,
19296 the body's
19297 source must also be provided; if the units that must be provided in the source
19298 form depend on other units, the source and @file{ALI} files of those must
19299 also be provided.
19300
19301 The main purpose of a SAL is to minimize the recompilation overhead of client
19302 applications when a new version of the library is installed. Specifically,
19303 if the interface sources have not changed, client applications do not need to
19304 be recompiled. If, furthermore, a SAL is provided in the shared form and its
19305 version, controlled by @code{Library_Version} attribute, is not changed,
19306 then the clients do not need to be relinked.
19307
19308 SALs also allow the library providers to minimize the amount of library source
19309 text exposed to the clients.  Such ``information hiding'' might be useful or
19310 necessary for various reasons.
19311
19312 Stand-alone libraries are also well suited to be used in an executable whose
19313 main routine is not written in Ada.
19314
19315 @node Building a Stand-alone Library
19316 @subsection Building a Stand-alone Library
19317
19318 @noindent
19319 GNAT's Project facility provides a simple way of building and installing
19320 stand-alone libraries; see @ref{Stand-alone Library Projects}.
19321 To be a Stand-alone Library Project, in addition to the two attributes
19322 that make a project a Library Project (@code{Library_Name} and
19323 @code{Library_Dir}; see @ref{Library Projects}), the attribute
19324 @code{Library_Interface} must be defined.  For example:
19325
19326 @smallexample @c projectfile
19327 @group
19328    for Library_Dir use "lib_dir";
19329    for Library_Name use "dummy";
19330    for Library_Interface use ("int1", "int1.child");
19331 @end group
19332 @end smallexample
19333
19334 @noindent
19335 Attribute @code{Library_Interface} has a non-empty string list value,
19336 each string in the list designating a unit contained in an immediate source
19337 of the project file.
19338
19339 When a Stand-alone Library is built, first the binder is invoked to build
19340 a package whose name depends on the library name
19341 (@file{^b~dummy.ads/b^B$DUMMY.ADS/B^} in the example above).
19342 This binder-generated package includes initialization and
19343 finalization procedures whose
19344 names depend on the library name (@code{dummyinit} and @code{dummyfinal}
19345 in the example
19346 above). The object corresponding to this package is included in the library.
19347
19348 You must ensure timely (e.g., prior to any use of interfaces in the SAL)
19349 calling of these procedures if a static SAL is built, or if a shared SAL
19350 is built
19351 with the project-level attribute @code{Library_Auto_Init} set to
19352 @code{"false"}.
19353
19354 For a Stand-Alone Library, only the @file{ALI} files of the Interface Units
19355 (those that are listed in attribute @code{Library_Interface}) are copied to
19356 the Library Directory. As a consequence, only the Interface Units may be
19357 imported from Ada units outside of the library. If other units are imported,
19358 the binding phase will fail.
19359
19360 The attribute @code{Library_Src_Dir} may be specified for a
19361 Stand-Alone Library. @code{Library_Src_Dir} is a simple attribute that has a
19362 single string value. Its value must be the path (absolute or relative to the
19363 project directory) of an existing directory. This directory cannot be the
19364 object directory or one of the source directories, but it can be the same as
19365 the library directory. The sources of the Interface
19366 Units of the library that are needed by an Ada client of the library will be
19367 copied to the designated directory, called the Interface Copy directory.
19368 These sources include the specs of the Interface Units, but they may also
19369 include bodies and subunits, when pragmas @code{Inline} or @code{Inline_Always}
19370 are used, or when there is a generic unit in the spec. Before the sources
19371 are copied to the Interface Copy directory, an attempt is made to delete all
19372 files in the Interface Copy directory.
19373
19374 Building stand-alone libraries by hand is somewhat tedious, but for those
19375 occasions when it is necessary here are the steps that you need to perform:
19376 @itemize @bullet
19377 @item
19378 Compile all library sources.
19379
19380 @item
19381 Invoke the binder with the switch @option{-n} (No Ada main program),
19382 with all the @file{ALI} files of the interfaces, and
19383 with the switch @option{-L} to give specific names to the @code{init}
19384 and @code{final} procedures.  For example:
19385 @smallexample
19386   gnatbind -n int1.ali int2.ali -Lsal1
19387 @end smallexample
19388
19389 @item
19390 Compile the binder generated file:
19391 @smallexample
19392   gcc -c b~int2.adb
19393 @end smallexample
19394
19395 @item
19396 Link the dynamic library with all the necessary object files,
19397 indicating to the linker the names of the @code{init} (and possibly
19398 @code{final}) procedures for automatic initialization (and finalization).
19399 The built library should be placed in a directory different from
19400 the object directory.
19401
19402 @item
19403 Copy the @code{ALI} files of the interface to the library directory,
19404 add in this copy an indication that it is an interface to a SAL
19405 (i.e., add a word @option{SL} on the line in the @file{ALI} file that starts
19406 with letter ``P'') and make the modified copy of the @file{ALI} file
19407 read-only.
19408 @end itemize
19409
19410 @noindent
19411 Using SALs is not different from using other libraries
19412 (see @ref{Using a library}).
19413
19414 @node Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context
19415 @subsection Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context
19416
19417 @noindent
19418 It is easy to adapt the SAL build procedure discussed above for use of a SAL in
19419 a non-Ada context.
19420
19421 The only extra step required is to ensure that library interface subprograms
19422 are compatible with the main program, by means of @code{pragma Export}
19423 or @code{pragma Convention}.
19424
19425 Here is an example of simple library interface for use with C main program:
19426
19427 @smallexample @c ada
19428 package Interface is
19429
19430    procedure Do_Something;
19431    pragma Export (C, Do_Something, "do_something");
19432
19433    procedure Do_Something_Else;
19434    pragma Export (C, Do_Something_Else, "do_something_else");
19435
19436 end Interface;
19437 @end smallexample
19438
19439 @noindent
19440 On the foreign language side, you must provide a ``foreign'' view of the
19441 library interface; remember that it should contain elaboration routines in
19442 addition to interface subprograms.
19443
19444 The example below shows the content of @code{mylib_interface.h} (note
19445 that there is no rule for the naming of this file, any name can be used)
19446 @smallexample
19447 /* the library elaboration procedure */
19448 extern void mylibinit (void);
19449
19450 /* the library finalization procedure */
19451 extern void mylibfinal (void);
19452
19453 /* the interface exported by the library */
19454 extern void do_something (void);
19455 extern void do_something_else (void);
19456 @end smallexample
19457
19458 @noindent
19459 Libraries built as explained above can be used from any program, provided
19460 that the elaboration procedures (named @code{mylibinit} in the previous
19461 example) are called before the library services are used. Any number of
19462 libraries can be used simultaneously, as long as the elaboration
19463 procedure of each library is called.
19464
19465 Below is an example of a C program that uses the @code{mylib} library.
19466
19467 @smallexample
19468 #include "mylib_interface.h"
19469
19470 int
19471 main (void)
19472 @{
19473    /* First, elaborate the library before using it */
19474    mylibinit ();
19475
19476    /* Main program, using the library exported entities */
19477    do_something ();
19478    do_something_else ();
19479
19480    /* Library finalization at the end of the program */
19481    mylibfinal ();
19482    return 0;
19483 @}
19484 @end smallexample
19485
19486 @noindent
19487 Note that invoking any library finalization procedure generated by
19488 @code{gnatbind} shuts down the Ada run-time environment.
19489 Consequently, the
19490 finalization of all Ada libraries must be performed at the end of the program.
19491 No call to these libraries or to the Ada run-time library should be made
19492 after the finalization phase.
19493
19494 @node Restrictions in Stand-alone Libraries
19495 @subsection Restrictions in Stand-alone Libraries
19496
19497 @noindent
19498 The pragmas listed below should be used with caution inside libraries,
19499 as they can create incompatibilities with other Ada libraries:
19500 @itemize @bullet
19501 @item pragma @code{Locking_Policy}
19502 @item pragma @code{Queuing_Policy}
19503 @item pragma @code{Task_Dispatching_Policy}
19504 @item pragma @code{Unreserve_All_Interrupts}
19505 @end itemize
19506
19507 @noindent
19508 When using a library that contains such pragmas, the user must make sure
19509 that all libraries use the same pragmas with the same values. Otherwise,
19510 @code{Program_Error} will
19511 be raised during the elaboration of the conflicting
19512 libraries. The usage of these pragmas and its consequences for the user
19513 should therefore be well documented.
19514
19515 Similarly, the traceback in the exception occurrence mechanism should be
19516 enabled or disabled in a consistent manner across all libraries.
19517 Otherwise, Program_Error will be raised during the elaboration of the
19518 conflicting libraries.
19519
19520 If the @code{Version} or @code{Body_Version}
19521 attributes are used inside a library, then you need to
19522 perform a @code{gnatbind} step that specifies all @file{ALI} files in all
19523 libraries, so that version identifiers can be properly computed.
19524 In practice these attributes are rarely used, so this is unlikely
19525 to be a consideration.
19526
19527 @node  Rebuilding the GNAT Run-Time Library
19528 @section Rebuilding the GNAT Run-Time Library
19529 @cindex GNAT Run-Time Library, rebuilding
19530 @cindex Building the GNAT Run-Time Library
19531 @cindex Rebuilding the GNAT Run-Time Library
19532 @cindex Run-Time Library, rebuilding
19533
19534 @noindent
19535 It may be useful to recompile the GNAT library in various contexts, the
19536 most important one being the use of partition-wide configuration pragmas
19537 such as @code{Normalize_Scalars}. A special Makefile called
19538 @code{Makefile.adalib} is provided to that effect and can be found in
19539 the directory containing the GNAT library. The location of this
19540 directory depends on the way the GNAT environment has been installed and can
19541 be determined by means of the command:
19542
19543 @smallexample
19544 $ gnatls -v
19545 @end smallexample
19546
19547 @noindent
19548 The last entry in the object search path usually contains the
19549 gnat library. This Makefile contains its own documentation and in
19550 particular the set of instructions needed to rebuild a new library and
19551 to use it.
19552
19553 @node Using the GNU make Utility
19554 @chapter Using the GNU @code{make} Utility
19555 @findex make
19556
19557 @noindent
19558 This chapter offers some examples of makefiles that solve specific
19559 problems. It does not explain how to write a makefile (@pxref{Top,, GNU
19560 make, make, GNU @code{make}}), nor does it try to replace the
19561 @command{gnatmake} utility (@pxref{The GNAT Make Program gnatmake}).
19562
19563 All the examples in this section are specific to the GNU version of
19564 make. Although @command{make} is a standard utility, and the basic language
19565 is the same, these examples use some advanced features found only in
19566 @code{GNU make}.
19567
19568 @menu
19569 * Using gnatmake in a Makefile::
19570 * Automatically Creating a List of Directories::
19571 * Generating the Command Line Switches::
19572 * Overcoming Command Line Length Limits::
19573 @end menu
19574
19575 @node Using gnatmake in a Makefile
19576 @section Using gnatmake in a Makefile
19577 @findex makefile
19578 @cindex GNU make
19579
19580 @noindent
19581 Complex project organizations can be handled in a very powerful way by
19582 using GNU make combined with gnatmake. For instance, here is a Makefile
19583 which allows you to build each subsystem of a big project into a separate
19584 shared library. Such a makefile allows you to significantly reduce the link
19585 time of very big applications while maintaining full coherence at
19586 each step of the build process.
19587
19588 The list of dependencies are handled automatically by
19589 @command{gnatmake}. The Makefile is simply used to call gnatmake in each of
19590 the appropriate directories.
19591
19592 Note that you should also read the example on how to automatically
19593 create the list of directories
19594 (@pxref{Automatically Creating a List of Directories})
19595 which might help you in case your project has a lot of subdirectories.
19596
19597 @smallexample
19598 @iftex
19599 @leftskip=0cm
19600 @font@heightrm=cmr8
19601 @heightrm
19602 @end iftex
19603 ## This Makefile is intended to be used with the following directory
19604 ## configuration:
19605 ##  - The sources are split into a series of csc (computer software components)
19606 ##    Each of these csc is put in its own directory.
19607 ##    Their name are referenced by the directory names.
19608 ##    They will be compiled into shared library (although this would also work
19609 ##    with static libraries
19610 ##  - The main program (and possibly other packages that do not belong to any
19611 ##    csc is put in the top level directory (where the Makefile is).
19612 ##       toplevel_dir __ first_csc  (sources) __ lib (will contain the library)
19613 ##                    \_ second_csc (sources) __ lib (will contain the library)
19614 ##                    \_ @dots{}
19615 ## Although this Makefile is build for shared library, it is easy to modify
19616 ## to build partial link objects instead (modify the lines with -shared and
19617 ## gnatlink below)
19618 ##
19619 ## With this makefile, you can change any file in the system or add any new
19620 ## file, and everything will be recompiled correctly (only the relevant shared
19621 ## objects will be recompiled, and the main program will be re-linked).
19622
19623 # The list of computer software component for your project. This might be
19624 # generated automatically.
19625 CSC_LIST=aa bb cc
19626
19627 # Name of the main program (no extension)
19628 MAIN=main
19629
19630 # If we need to build objects with -fPIC, uncomment the following line
19631 #NEED_FPIC=-fPIC
19632
19633 # The following variable should give the directory containing libgnat.so
19634 # You can get this directory through 'gnatls -v'. This is usually the last
19635 # directory in the Object_Path.
19636 GLIB=@dots{}
19637
19638 # The directories for the libraries
19639 # (This macro expands the list of CSC to the list of shared libraries, you
19640 # could simply use the expanded form:
19641 # LIB_DIR=aa/lib/libaa.so bb/lib/libbb.so cc/lib/libcc.so
19642 LIB_DIR=$@{foreach dir,$@{CSC_LIST@},$@{dir@}/lib/lib$@{dir@}.so@}
19643
19644 $@{MAIN@}: objects $@{LIB_DIR@}
19645     gnatbind $@{MAIN@} $@{CSC_LIST:%=-aO%/lib@} -shared
19646     gnatlink $@{MAIN@} $@{CSC_LIST:%=-l%@}
19647
19648 objects::
19649     # recompile the sources
19650     gnatmake -c -i $@{MAIN@}.adb $@{NEED_FPIC@} $@{CSC_LIST:%=-I%@}
19651
19652 # Note: In a future version of GNAT, the following commands will be simplified
19653 # by a new tool, gnatmlib
19654 $@{LIB_DIR@}:
19655     mkdir -p $@{dir $@@ @}
19656     cd $@{dir $@@ @} && gcc -shared -o $@{notdir $@@ @} ../*.o -L$@{GLIB@} -lgnat
19657     cd $@{dir $@@ @} && cp -f ../*.ali .
19658
19659 # The dependencies for the modules
19660 # Note that we have to force the expansion of *.o, since in some cases
19661 # make won't be able to do it itself.
19662 aa/lib/libaa.so: $@{wildcard aa/*.o@}
19663 bb/lib/libbb.so: $@{wildcard bb/*.o@}
19664 cc/lib/libcc.so: $@{wildcard cc/*.o@}
19665
19666 # Make sure all of the shared libraries are in the path before starting the
19667 # program
19668 run::
19669     LD_LIBRARY_PATH=`pwd`/aa/lib:`pwd`/bb/lib:`pwd`/cc/lib ./$@{MAIN@}
19670
19671 clean::
19672     $@{RM@} -rf $@{CSC_LIST:%=%/lib@}
19673     $@{RM@} $@{CSC_LIST:%=%/*.ali@}
19674     $@{RM@} $@{CSC_LIST:%=%/*.o@}
19675     $@{RM@} *.o *.ali $@{MAIN@}
19676 @end smallexample
19677
19678 @node Automatically Creating a List of Directories
19679 @section Automatically Creating a List of Directories
19680
19681 @noindent
19682 In most makefiles, you will have to specify a list of directories, and
19683 store it in a variable. For small projects, it is often easier to
19684 specify each of them by hand, since you then have full control over what
19685 is the proper order for these directories, which ones should be
19686 included.
19687
19688 However, in larger projects, which might involve hundreds of
19689 subdirectories, it might be more convenient to generate this list
19690 automatically.
19691
19692 The example below presents two methods. The first one, although less
19693 general, gives you more control over the list. It involves wildcard
19694 characters, that are automatically expanded by @command{make}. Its
19695 shortcoming is that you need to explicitly specify some of the
19696 organization of your project, such as for instance the directory tree
19697 depth, whether some directories are found in a separate tree, @enddots{}
19698
19699 The second method is the most general one. It requires an external
19700 program, called @command{find}, which is standard on all Unix systems. All
19701 the directories found under a given root directory will be added to the
19702 list.
19703
19704 @smallexample
19705 @iftex
19706 @leftskip=0cm
19707 @font@heightrm=cmr8
19708 @heightrm
19709 @end iftex
19710 # The examples below are based on the following directory hierarchy:
19711 # All the directories can contain any number of files
19712 # ROOT_DIRECTORY ->  a  ->  aa  ->  aaa
19713 #                       ->  ab
19714 #                       ->  ac
19715 #                ->  b  ->  ba  ->  baa
19716 #                       ->  bb
19717 #                       ->  bc
19718 # This Makefile creates a variable called DIRS, that can be reused any time
19719 # you need this list (see the other examples in this section)
19720
19721 # The root of your project's directory hierarchy
19722 ROOT_DIRECTORY=.
19723
19724 ####
19725 # First method: specify explicitly the list of directories
19726 # This allows you to specify any subset of all the directories you need.
19727 ####
19728
19729 DIRS := a/aa/ a/ab/ b/ba/
19730
19731 ####
19732 # Second method: use wildcards
19733 # Note that the argument(s) to wildcard below should end with a '/'.
19734 # Since wildcards also return file names, we have to filter them out
19735 # to avoid duplicate directory names.
19736 # We thus use make's @code{dir} and @code{sort} functions.
19737 # It sets DIRs to the following value (note that the directories aaa and baa
19738 # are not given, unless you change the arguments to wildcard).
19739 # DIRS= ./a/a/ ./b/ ./a/aa/ ./a/ab/ ./a/ac/ ./b/ba/ ./b/bb/ ./b/bc/
19740 ####
19741
19742 DIRS := $@{sort $@{dir $@{wildcard $@{ROOT_DIRECTORY@}/*/
19743                     $@{ROOT_DIRECTORY@}/*/*/@}@}@}
19744
19745 ####
19746 # Third method: use an external program
19747 # This command is much faster if run on local disks, avoiding NFS slowdowns.
19748 # This is the most complete command: it sets DIRs to the following value:
19749 # DIRS= ./a ./a/aa ./a/aa/aaa ./a/ab ./a/ac ./b ./b/ba ./b/ba/baa ./b/bb ./b/bc
19750 ####
19751
19752 DIRS := $@{shell find $@{ROOT_DIRECTORY@} -type d -print@}
19753
19754 @end smallexample
19755
19756 @node Generating the Command Line Switches
19757 @section Generating the Command Line Switches
19758
19759 @noindent
19760 Once you have created the list of directories as explained in the
19761 previous section (@pxref{Automatically Creating a List of Directories}),
19762 you can easily generate the command line arguments to pass to gnatmake.
19763
19764 For the sake of completeness, this example assumes that the source path
19765 is not the same as the object path, and that you have two separate lists
19766 of directories.
19767
19768 @smallexample
19769 # see "Automatically creating a list of directories" to create
19770 # these variables
19771 SOURCE_DIRS=
19772 OBJECT_DIRS=
19773
19774 GNATMAKE_SWITCHES := $@{patsubst %,-aI%,$@{SOURCE_DIRS@}@}
19775 GNATMAKE_SWITCHES += $@{patsubst %,-aO%,$@{OBJECT_DIRS@}@}
19776
19777 all:
19778         gnatmake $@{GNATMAKE_SWITCHES@} main_unit
19779 @end smallexample
19780
19781 @node Overcoming Command Line Length Limits
19782 @section Overcoming Command Line Length Limits
19783
19784 @noindent
19785 One problem that might be encountered on big projects is that many
19786 operating systems limit the length of the command line. It is thus hard to give
19787 gnatmake the list of source and object directories.
19788
19789 This example shows how you can set up environment variables, which will
19790 make @command{gnatmake} behave exactly as if the directories had been
19791 specified on the command line, but have a much higher length limit (or
19792 even none on most systems).
19793
19794 It assumes that you have created a list of directories in your Makefile,
19795 using one of the methods presented in
19796 @ref{Automatically Creating a List of Directories}.
19797 For the sake of completeness, we assume that the object
19798 path (where the ALI files are found) is different from the sources patch.
19799
19800 Note a small trick in the Makefile below: for efficiency reasons, we
19801 create two temporary variables (SOURCE_LIST and OBJECT_LIST), that are
19802 expanded immediately by @code{make}. This way we overcome the standard
19803 make behavior which is to expand the variables only when they are
19804 actually used.
19805
19806 On Windows, if you are using the standard Windows command shell, you must
19807 replace colons with semicolons in the assignments to these variables.
19808
19809 @smallexample
19810 @iftex
19811 @leftskip=0cm
19812 @font@heightrm=cmr8
19813 @heightrm
19814 @end iftex
19815 # In this example, we create both ADA_INCLUDE_PATH and ADA_OBJECT_PATH.
19816 # This is the same thing as putting the -I arguments on the command line.
19817 # (the equivalent of using -aI on the command line would be to define
19818 #  only ADA_INCLUDE_PATH, the equivalent of -aO is ADA_OBJECT_PATH).
19819 # You can of course have different values for these variables.
19820 #
19821 # Note also that we need to keep the previous values of these variables, since
19822 # they might have been set before running 'make' to specify where the GNAT
19823 # library is installed.
19824
19825 # see "Automatically creating a list of directories" to create these
19826 # variables
19827 SOURCE_DIRS=
19828 OBJECT_DIRS=
19829
19830 empty:=
19831 space:=$@{empty@} $@{empty@}
19832 SOURCE_LIST := $@{subst $@{space@},:,$@{SOURCE_DIRS@}@}
19833 OBJECT_LIST := $@{subst $@{space@},:,$@{OBJECT_DIRS@}@}
19834 ADA_INCLUDE_PATH += $@{SOURCE_LIST@}
19835 ADA_OBJECT_PATH += $@{OBJECT_LIST@}
19836 export ADA_INCLUDE_PATH
19837 export ADA_OBJECT_PATH
19838
19839 all:
19840         gnatmake main_unit
19841 @end smallexample
19842 @end ifclear
19843
19844 @node Memory Management Issues
19845 @chapter Memory Management Issues
19846
19847 @noindent
19848 This chapter describes some useful memory pools provided in the GNAT library
19849 and in particular the GNAT Debug Pool facility, which can be used to detect
19850 incorrect uses of access values (including ``dangling references'').
19851 @ifclear vms
19852 It also describes the @command{gnatmem} tool, which can be used to track down
19853 ``memory leaks''.
19854 @end ifclear
19855
19856 @menu
19857 * Some Useful Memory Pools::
19858 * The GNAT Debug Pool Facility::
19859 @ifclear vms
19860 * The gnatmem Tool::
19861 @end ifclear
19862 @end menu
19863
19864 @node Some Useful Memory Pools
19865 @section Some Useful Memory Pools
19866 @findex Memory Pool
19867 @cindex storage, pool
19868
19869 @noindent
19870 The @code{System.Pool_Global} package offers the Unbounded_No_Reclaim_Pool
19871 storage pool. Allocations use the standard system call @code{malloc} while
19872 deallocations use the standard system call @code{free}. No reclamation is
19873 performed when the pool goes out of scope. For performance reasons, the
19874 standard default Ada allocators/deallocators do not use any explicit storage
19875 pools but if they did, they could use this storage pool without any change in
19876 behavior. That is why this storage pool is used  when the user
19877 manages to make the default implicit allocator explicit as in this example:
19878 @smallexample @c ada
19879    type T1 is access Something;
19880     -- no Storage pool is defined for T2
19881    type T2 is access Something_Else;
19882    for T2'Storage_Pool use T1'Storage_Pool;
19883    -- the above is equivalent to
19884    for T2'Storage_Pool use System.Pool_Global.Global_Pool_Object;
19885 @end smallexample
19886
19887 @noindent
19888 The @code{System.Pool_Local} package offers the Unbounded_Reclaim_Pool storage
19889 pool. The allocation strategy is similar to @code{Pool_Local}'s
19890 except that the all
19891 storage allocated with this pool is reclaimed when the pool object goes out of
19892 scope. This pool provides a explicit mechanism similar to the implicit one
19893 provided by several Ada 83 compilers for allocations performed through a local
19894 access type and whose purpose was to reclaim memory when exiting the
19895 scope of a given local access. As an example, the following program does not
19896 leak memory even though it does not perform explicit deallocation:
19897
19898 @smallexample @c ada
19899 with System.Pool_Local;
19900 procedure Pooloc1 is
19901    procedure Internal is
19902       type A is access Integer;
19903       X : System.Pool_Local.Unbounded_Reclaim_Pool;
19904       for A'Storage_Pool use X;
19905       v : A;
19906    begin
19907       for I in  1 .. 50 loop
19908          v := new Integer;
19909       end loop;
19910    end Internal;
19911 begin
19912    for I in  1 .. 100 loop
19913       Internal;
19914    end loop;
19915 end Pooloc1;
19916 @end smallexample
19917
19918 @noindent
19919 The @code{System.Pool_Size} package implements the Stack_Bounded_Pool used when
19920 @code{Storage_Size} is specified for an access type.
19921 The whole storage for the pool is
19922 allocated at once, usually on the stack at the point where the access type is
19923 elaborated. It is automatically reclaimed when exiting the scope where the
19924 access type is defined. This package is not intended to be used directly by the
19925 user and it is implicitly used for each such declaration:
19926
19927 @smallexample @c ada
19928    type T1 is access Something;
19929    for T1'Storage_Size use 10_000;
19930 @end smallexample
19931
19932 @node The GNAT Debug Pool Facility
19933 @section The GNAT Debug Pool Facility
19934 @findex Debug Pool
19935 @cindex storage, pool, memory corruption
19936
19937 @noindent
19938 The use of unchecked deallocation and unchecked conversion can easily
19939 lead to incorrect memory references. The problems generated by such
19940 references are usually difficult to tackle because the symptoms can be
19941 very remote from the origin of the problem. In such cases, it is
19942 very helpful to detect the problem as early as possible. This is the
19943 purpose of the Storage Pool provided by @code{GNAT.Debug_Pools}.
19944
19945 In order to use the GNAT specific debugging pool, the user must
19946 associate a debug pool object with each of the access types that may be
19947 related to suspected memory problems. See Ada Reference Manual 13.11.
19948 @smallexample @c ada
19949 type Ptr is access Some_Type;
19950 Pool : GNAT.Debug_Pools.Debug_Pool;
19951 for Ptr'Storage_Pool use Pool;
19952 @end smallexample
19953
19954 @noindent
19955 @code{GNAT.Debug_Pools} is derived from a GNAT-specific kind of
19956 pool: the @code{Checked_Pool}. Such pools, like standard Ada storage pools,
19957 allow the user to redefine allocation and deallocation strategies. They
19958 also provide a checkpoint for each dereference, through the use of
19959 the primitive operation @code{Dereference} which is implicitly called at
19960 each dereference of an access value.
19961
19962 Once an access type has been associated with a debug pool, operations on
19963 values of the type may raise four distinct exceptions,
19964 which correspond to four potential kinds of memory corruption:
19965 @itemize @bullet
19966 @item
19967 @code{GNAT.Debug_Pools.Accessing_Not_Allocated_Storage}
19968 @item
19969 @code{GNAT.Debug_Pools.Accessing_Deallocated_Storage}
19970 @item
19971 @code{GNAT.Debug_Pools.Freeing_Not_Allocated_Storage}
19972 @item
19973 @code{GNAT.Debug_Pools.Freeing_Deallocated_Storage }
19974 @end itemize
19975
19976 @noindent
19977 For types associated with a Debug_Pool, dynamic allocation is performed using
19978 the standard GNAT allocation routine. References to all allocated chunks of
19979 memory are kept in an internal dictionary. Several deallocation strategies are
19980 provided, whereupon the user can choose to release the memory to the system,
19981 keep it allocated for further invalid access checks, or fill it with an easily
19982 recognizable pattern for debug sessions. The memory pattern is the old IBM
19983 hexadecimal convention: @code{16#DEADBEEF#}.
19984
19985 See the documentation in the file g-debpoo.ads for more information on the
19986 various strategies.
19987
19988 Upon each dereference, a check is made that the access value denotes a
19989 properly allocated memory location. Here is a complete example of use of
19990 @code{Debug_Pools}, that includes typical instances of  memory corruption:
19991 @smallexample @c ada
19992 @iftex
19993 @leftskip=0cm
19994 @end iftex
19995 with Gnat.Io; use Gnat.Io;
19996 with Unchecked_Deallocation;
19997 with Unchecked_Conversion;
19998 with GNAT.Debug_Pools;
19999 with System.Storage_Elements;
20000 with Ada.Exceptions; use Ada.Exceptions;
20001 procedure Debug_Pool_Test is
20002
20003    type T is access Integer;
20004    type U is access all T;
20005
20006    P : GNAT.Debug_Pools.Debug_Pool;
20007    for T'Storage_Pool use P;
20008
20009    procedure Free is new Unchecked_Deallocation (Integer, T);
20010    function UC is new Unchecked_Conversion (U, T);
20011    A, B : aliased T;
20012
20013    procedure Info is new GNAT.Debug_Pools.Print_Info(Put_Line);
20014
20015 begin
20016    Info (P);
20017    A := new Integer;
20018    B := new Integer;
20019    B := A;
20020    Info (P);
20021    Free (A);
20022    begin
20023       Put_Line (Integer'Image(B.all));
20024    exception
20025       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
20026    end;
20027    begin
20028       Free (B);
20029    exception
20030       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
20031    end;
20032    B := UC(A'Access);
20033    begin
20034       Put_Line (Integer'Image(B.all));
20035    exception
20036       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
20037    end;
20038    begin
20039       Free (B);
20040    exception
20041       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
20042    end;
20043    Info (P);
20044 end Debug_Pool_Test;
20045 @end smallexample
20046
20047 @noindent
20048 The debug pool mechanism provides the following precise diagnostics on the
20049 execution of this erroneous program:
20050 @smallexample
20051 Debug Pool info:
20052   Total allocated bytes :  0
20053   Total deallocated bytes :  0
20054   Current Water Mark:  0
20055   High Water Mark:  0
20056
20057 Debug Pool info:
20058   Total allocated bytes :  8
20059   Total deallocated bytes :  0
20060   Current Water Mark:  8
20061   High Water Mark:  8
20062
20063 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.ACCESSING_DEALLOCATED_STORAGE
20064 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.FREEING_DEALLOCATED_STORAGE
20065 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.ACCESSING_NOT_ALLOCATED_STORAGE
20066 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.FREEING_NOT_ALLOCATED_STORAGE
20067 Debug Pool info:
20068   Total allocated bytes :  8
20069   Total deallocated bytes :  4
20070   Current Water Mark:  4
20071   High Water Mark:  8
20072 @end smallexample
20073
20074 @ifclear vms
20075 @node The gnatmem Tool
20076 @section The @command{gnatmem} Tool
20077 @findex gnatmem
20078
20079 @noindent
20080 The @code{gnatmem} utility monitors dynamic allocation and
20081 deallocation activity in a program, and displays information about
20082 incorrect deallocations and possible sources of memory leaks.
20083 It is designed to work in association with a static runtime library
20084 only and in this context provides three types of information:
20085 @itemize @bullet
20086 @item
20087 General information concerning memory management, such as the total
20088 number of allocations and deallocations, the amount of allocated
20089 memory and the high water mark, i.e.@: the largest amount of allocated
20090 memory in the course of program execution.
20091
20092 @item
20093 Backtraces for all incorrect deallocations, that is to say deallocations
20094 which do not correspond to a valid allocation.
20095
20096 @item
20097 Information on each allocation that is potentially the origin of a memory
20098 leak.
20099 @end itemize
20100
20101 @menu
20102 * Running gnatmem::
20103 * Switches for gnatmem::
20104 * Example of gnatmem Usage::
20105 @end menu
20106
20107 @node Running gnatmem
20108 @subsection Running @code{gnatmem}
20109
20110 @noindent
20111 @code{gnatmem} makes use of the output created by the special version of
20112 allocation and deallocation routines that record call information. This
20113 allows to obtain accurate dynamic memory usage history at a minimal cost to
20114 the execution speed. Note however, that @code{gnatmem} is not supported on
20115 all platforms (currently, it is supported on AIX, HP-UX, GNU/Linux,
20116 Solaris and Windows NT/2000/XP (x86).
20117
20118 @noindent
20119 The @code{gnatmem} command has the form
20120
20121 @smallexample
20122    $ gnatmem @ovar{switches} user_program
20123 @end smallexample
20124
20125 @noindent
20126 The program must have been linked with the instrumented version of the
20127 allocation and deallocation routines. This is done by linking with the
20128 @file{libgmem.a} library. For correct symbolic backtrace information,
20129 the user program should be compiled with debugging options
20130 (see @ref{Switches for gcc}). For example to build @file{my_program}:
20131
20132 @smallexample
20133 $ gnatmake -g my_program -largs -lgmem
20134 @end smallexample
20135
20136 @noindent
20137 As library @file{libgmem.a} contains an alternate body for package
20138 @code{System.Memory}, @file{s-memory.adb} should not be compiled and linked
20139 when an executable is linked with library @file{libgmem.a}. It is then not
20140 recommended to use @command{gnatmake} with switch @option{^-a^/ALL_FILES^}.
20141
20142 @noindent
20143 When @file{my_program} is executed, the file @file{gmem.out} is produced.
20144 This file contains information about all allocations and deallocations
20145 performed by the program. It is produced by the instrumented allocations and
20146 deallocations routines and will be used by @code{gnatmem}.
20147
20148 In order to produce symbolic backtrace information for allocations and
20149 deallocations performed by the GNAT run-time library, you need to use a
20150 version of that library that has been compiled with the @option{-g} switch
20151 (see @ref{Rebuilding the GNAT Run-Time Library}).
20152
20153 Gnatmem must be supplied with the @file{gmem.out} file and the executable to
20154 examine. If the location of @file{gmem.out} file was not explicitly supplied by
20155 @option{-i} switch, gnatmem will assume that this file can be found in the
20156 current directory. For example, after you have executed @file{my_program},
20157 @file{gmem.out} can be analyzed by @code{gnatmem} using the command:
20158
20159 @smallexample
20160 $ gnatmem my_program
20161 @end smallexample
20162
20163 @noindent
20164 This will produce the output with the following format:
20165
20166 *************** debut cc
20167 @smallexample
20168 $ gnatmem my_program
20169
20170 Global information
20171 ------------------
20172    Total number of allocations        :  45
20173    Total number of deallocations      :   6
20174    Final Water Mark (non freed mem)   :  11.29 Kilobytes
20175    High Water Mark                    :  11.40 Kilobytes
20176
20177 .
20178 .
20179 .
20180 Allocation Root # 2
20181 -------------------
20182  Number of non freed allocations    :  11
20183  Final Water Mark (non freed mem)   :   1.16 Kilobytes
20184  High Water Mark                    :   1.27 Kilobytes
20185  Backtrace                          :
20186    my_program.adb:23 my_program.alloc
20187 .
20188 .
20189 .
20190 @end smallexample
20191
20192 The first block of output gives general information. In this case, the
20193 Ada construct ``@code{@b{new}}'' was executed 45 times, and only 6 calls to an
20194 Unchecked_Deallocation routine occurred.
20195
20196 @noindent
20197 Subsequent paragraphs display  information on all allocation roots.
20198 An allocation root is a specific point in the execution of the program
20199 that generates some dynamic allocation, such as a ``@code{@b{new}}''
20200 construct. This root is represented by an execution backtrace (or subprogram
20201 call stack). By default the backtrace depth for allocations roots is 1, so
20202 that a root corresponds exactly to a source location. The backtrace can
20203 be made deeper, to make the root more specific.
20204
20205 @node Switches for gnatmem
20206 @subsection Switches for @code{gnatmem}
20207
20208 @noindent
20209 @code{gnatmem} recognizes the following switches:
20210
20211 @table @option
20212
20213 @item -q
20214 @cindex @option{-q} (@code{gnatmem})
20215 Quiet. Gives the minimum output needed to identify the origin of the
20216 memory leaks. Omits statistical information.
20217
20218 @item @var{N}
20219 @cindex @var{N} (@code{gnatmem})
20220 N is an integer literal (usually between 1 and 10) which controls the
20221 depth of the backtraces defining allocation root. The default value for
20222 N is 1. The deeper the backtrace, the more precise the localization of
20223 the root. Note that the total number of roots can depend on this
20224 parameter. This parameter must be specified @emph{before} the name of the
20225 executable to be analyzed, to avoid ambiguity.
20226
20227 @item -b n
20228 @cindex @option{-b} (@code{gnatmem})
20229 This switch has the same effect as just depth parameter.
20230
20231 @item -i @var{file}
20232 @cindex @option{-i} (@code{gnatmem})
20233 Do the @code{gnatmem} processing starting from @file{file}, rather than
20234 @file{gmem.out} in the current directory.
20235
20236 @item -m n
20237 @cindex @option{-m} (@code{gnatmem})
20238 This switch causes @code{gnatmem} to mask the allocation roots that have less
20239 than n leaks. The default value is 1. Specifying the value of 0 will allow to
20240 examine even the roots that didn't result in leaks.
20241
20242 @item -s order
20243 @cindex @option{-s} (@code{gnatmem})
20244 This switch causes @code{gnatmem} to sort the allocation roots according to the
20245 specified order of sort criteria, each identified by a single letter. The
20246 currently supported criteria are @code{n, h, w} standing respectively for
20247 number of unfreed allocations, high watermark, and final watermark
20248 corresponding to a specific root. The default order is @code{nwh}.
20249
20250 @end table
20251
20252 @node Example of gnatmem Usage
20253 @subsection Example of @code{gnatmem} Usage
20254
20255 @noindent
20256 The following example shows the use of @code{gnatmem}
20257 on a simple memory-leaking program.
20258 Suppose that we have the following Ada program:
20259
20260 @smallexample @c ada
20261 @group
20262 @cartouche
20263 with Unchecked_Deallocation;
20264 procedure Test_Gm is
20265
20266    type T is array (1..1000) of Integer;
20267    type Ptr is access T;
20268    procedure Free is new Unchecked_Deallocation (T, Ptr);
20269    A : Ptr;
20270
20271    procedure My_Alloc is
20272    begin
20273       A := new T;
20274    end My_Alloc;
20275
20276    procedure My_DeAlloc is
20277       B : Ptr := A;
20278    begin
20279       Free (B);
20280    end My_DeAlloc;
20281
20282 begin
20283    My_Alloc;
20284    for I in 1 .. 5 loop
20285       for J in I .. 5 loop
20286          My_Alloc;
20287       end loop;
20288       My_Dealloc;
20289    end loop;
20290 end;
20291 @end cartouche
20292 @end group
20293 @end smallexample
20294
20295 @noindent
20296 The program needs to be compiled with debugging option and linked with
20297 @code{gmem} library:
20298
20299 @smallexample
20300 $ gnatmake -g test_gm -largs -lgmem
20301 @end smallexample
20302
20303 @noindent
20304 Then we execute the program as usual:
20305
20306 @smallexample
20307 $ test_gm
20308 @end smallexample
20309
20310 @noindent
20311 Then @code{gnatmem} is invoked simply with
20312 @smallexample
20313 $ gnatmem test_gm
20314 @end smallexample
20315
20316 @noindent
20317 which produces the following output (result may vary on different platforms):
20318
20319 @smallexample
20320 Global information
20321 ------------------
20322    Total number of allocations        :  18
20323    Total number of deallocations      :   5
20324    Final Water Mark (non freed mem)   :  53.00 Kilobytes
20325    High Water Mark                    :  56.90 Kilobytes
20326
20327 Allocation Root # 1
20328 -------------------
20329  Number of non freed allocations    :  11
20330  Final Water Mark (non freed mem)   :  42.97 Kilobytes
20331  High Water Mark                    :  46.88 Kilobytes
20332  Backtrace                          :
20333    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
20334
20335 Allocation Root # 2
20336 -------------------
20337  Number of non freed allocations    :   1
20338  Final Water Mark (non freed mem)   :  10.02 Kilobytes
20339  High Water Mark                    :  10.02 Kilobytes
20340  Backtrace                          :
20341    s-secsta.adb:81 system.secondary_stack.ss_init
20342
20343 Allocation Root # 3
20344 -------------------
20345  Number of non freed allocations    :   1
20346  Final Water Mark (non freed mem)   :  12 Bytes
20347  High Water Mark                    :  12 Bytes
20348  Backtrace                          :
20349    s-secsta.adb:181 system.secondary_stack.ss_init
20350 @end smallexample
20351
20352 @noindent
20353 Note that the GNAT run time contains itself a certain number of
20354 allocations that have no  corresponding deallocation,
20355 as shown here for root #2 and root
20356 #3. This is a normal behavior when the number of non-freed allocations
20357 is one, it allocates dynamic data structures that the run time needs for
20358 the complete lifetime of the program. Note also that there is only one
20359 allocation root in the user program with a single line back trace:
20360 test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc, whereas a careful analysis of the
20361 program shows that 'My_Alloc' is called at 2 different points in the
20362 source (line 21 and line 24). If those two allocation roots need to be
20363 distinguished, the backtrace depth parameter can be used:
20364
20365 @smallexample
20366 $ gnatmem 3 test_gm
20367 @end smallexample
20368
20369 @noindent
20370 which will give the following output:
20371
20372 @smallexample
20373 Global information
20374 ------------------
20375    Total number of allocations        :  18
20376    Total number of deallocations      :   5
20377    Final Water Mark (non freed mem)   :  53.00 Kilobytes
20378    High Water Mark                    :  56.90 Kilobytes
20379
20380 Allocation Root # 1
20381 -------------------
20382  Number of non freed allocations    :  10
20383  Final Water Mark (non freed mem)   :  39.06 Kilobytes
20384  High Water Mark                    :  42.97 Kilobytes
20385  Backtrace                          :
20386    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
20387    test_gm.adb:24 test_gm
20388    b_test_gm.c:52 main
20389
20390 Allocation Root # 2
20391 -------------------
20392  Number of non freed allocations    :   1
20393  Final Water Mark (non freed mem)   :  10.02 Kilobytes
20394  High Water Mark                    :  10.02 Kilobytes
20395  Backtrace                          :
20396    s-secsta.adb:81  system.secondary_stack.ss_init
20397    s-secsta.adb:283 <system__secondary_stack___elabb>
20398    b_test_gm.c:33   adainit
20399
20400 Allocation Root # 3
20401 -------------------
20402  Number of non freed allocations    :   1
20403  Final Water Mark (non freed mem)   :   3.91 Kilobytes
20404  High Water Mark                    :   3.91 Kilobytes
20405  Backtrace                          :
20406    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
20407    test_gm.adb:21 test_gm
20408    b_test_gm.c:52 main
20409
20410 Allocation Root # 4
20411 -------------------
20412  Number of non freed allocations    :   1
20413  Final Water Mark (non freed mem)   :  12 Bytes
20414  High Water Mark                    :  12 Bytes
20415  Backtrace                          :
20416    s-secsta.adb:181 system.secondary_stack.ss_init
20417    s-secsta.adb:283 <system__secondary_stack___elabb>
20418    b_test_gm.c:33   adainit
20419 @end smallexample
20420
20421 @noindent
20422 The allocation root #1 of the first example has been split in 2 roots #1
20423 and #3 thanks to the more precise associated backtrace.
20424
20425 @end ifclear
20426
20427 @node Stack Related Facilities
20428 @chapter Stack Related Facilities
20429
20430 @noindent
20431 This chapter describes some useful tools associated with stack
20432 checking and analysis. In
20433 particular, it deals with dynamic and static stack usage measurements.
20434
20435 @menu
20436 * Stack Overflow Checking::
20437 * Static Stack Usage Analysis::
20438 * Dynamic Stack Usage Analysis::
20439 @end menu
20440
20441 @node Stack Overflow Checking
20442 @section Stack Overflow Checking
20443 @cindex Stack Overflow Checking
20444 @cindex -fstack-check
20445
20446 @noindent
20447 For most operating systems, @command{gcc} does not perform stack overflow
20448 checking by default. This means that if the main environment task or
20449 some other task exceeds the available stack space, then unpredictable
20450 behavior will occur. Most native systems offer some level of protection by
20451 adding a guard page at the end of each task stack. This mechanism is usually
20452 not enough for dealing properly with stack overflow situations because
20453 a large local variable could ``jump'' above the guard page.
20454 Furthermore, when the
20455 guard page is hit, there may not be any space left on the stack for executing
20456 the exception propagation code. Enabling stack checking avoids
20457 such situations.
20458
20459 To activate stack checking, compile all units with the gcc option
20460 @option{-fstack-check}. For example:
20461
20462 @smallexample
20463 gcc -c -fstack-check package1.adb
20464 @end smallexample
20465
20466 @noindent
20467 Units compiled with this option will generate extra instructions to check
20468 that any use of the stack (for procedure calls or for declaring local
20469 variables in declare blocks) does not exceed the available stack space.
20470 If the space is exceeded, then a @code{Storage_Error} exception is raised.
20471
20472 For declared tasks, the stack size is controlled by the size
20473 given in an applicable @code{Storage_Size} pragma or by the value specified
20474 at bind time with @option{-d} (@pxref{Switches for gnatbind}) or is set to
20475 the default size as defined in the GNAT runtime otherwise.
20476
20477 For the environment task, the stack size depends on
20478 system defaults and is unknown to the compiler. Stack checking
20479 may still work correctly if a fixed
20480 size stack is allocated, but this cannot be guaranteed.
20481 @ifclear vms
20482 To ensure that a clean exception is signalled for stack
20483 overflow, set the environment variable
20484 @env{GNAT_STACK_LIMIT} to indicate the maximum
20485 stack area that can be used, as in:
20486 @cindex GNAT_STACK_LIMIT
20487
20488 @smallexample
20489 SET GNAT_STACK_LIMIT 1600
20490 @end smallexample
20491
20492 @noindent
20493 The limit is given in kilobytes, so the above declaration would
20494 set the stack limit of the environment task to 1.6 megabytes.
20495 Note that the only purpose of this usage is to limit the amount
20496 of stack used by the environment task. If it is necessary to
20497 increase the amount of stack for the environment task, then this
20498 is an operating systems issue, and must be addressed with the
20499 appropriate operating systems commands.
20500 @end ifclear
20501 @ifset vms
20502 To have a fixed size stack in the environment task, the stack must be put
20503 in the P0 address space and its size specified.  Use these switches to
20504 create a p0 image:
20505
20506 @smallexample
20507 gnatmake my_progs -largs "-Wl,--opt=STACK=4000,/p0image"
20508 @end smallexample
20509
20510 @noindent
20511 The quotes are required to keep case.  The number after @samp{STACK=} is the
20512 size of the environmental task stack in pagelets (512 bytes).  In this example
20513 the stack size is about 2 megabytes.
20514
20515 @noindent
20516 A consequence of the @option{/p0image} qualifier is also to makes RMS buffers
20517 be placed in P0 space.  Refer to @cite{HP OpenVMS Linker Utility Manual} for
20518 more details about the @option{/p0image} qualifier and the @option{stack}
20519 option.
20520 @end ifset
20521
20522 @node Static Stack Usage Analysis
20523 @section Static Stack Usage Analysis
20524 @cindex Static Stack Usage Analysis
20525 @cindex -fstack-usage
20526
20527 @noindent
20528 A unit compiled with @option{-fstack-usage} will generate an extra file
20529 that specifies
20530 the maximum amount of stack used, on a per-function basis.
20531 The file has the same
20532 basename as the target object file with a @file{.su} extension.
20533 Each line of this file is made up of three fields:
20534
20535 @itemize
20536 @item
20537 The name of the function.
20538 @item
20539 A number of bytes.
20540 @item
20541 One or more qualifiers: @code{static}, @code{dynamic}, @code{bounded}.
20542 @end itemize
20543
20544 The second field corresponds to the size of the known part of the function
20545 frame.
20546
20547 The qualifier @code{static} means that the function frame size
20548 is purely static.
20549 It usually means that all local variables have a static size.
20550 In this case, the second field is a reliable measure of the function stack
20551 utilization.
20552
20553 The qualifier @code{dynamic} means that the function frame size is not static.
20554 It happens mainly when some local variables have a dynamic size. When this
20555 qualifier appears alone, the second field is not a reliable measure
20556 of the function stack analysis. When it is qualified with  @code{bounded}, it
20557 means that the second field is a reliable maximum of the function stack
20558 utilization.
20559
20560 @node Dynamic Stack Usage Analysis
20561 @section Dynamic Stack Usage Analysis
20562
20563 @noindent
20564 It is possible to measure the maximum amount of stack used by a task, by
20565 adding a switch to @command{gnatbind}, as:
20566
20567 @smallexample
20568 $ gnatbind -u0 file
20569 @end smallexample
20570
20571 @noindent
20572 With this option, at each task termination, its stack usage is  output on
20573 @file{stderr}.
20574 It is not always convenient to output the stack usage when the program
20575 is still running. Hence, it is possible to delay this output until program
20576 termination. for a given number of tasks specified as the argument of the
20577 @option{-u} option. For instance:
20578
20579 @smallexample
20580 $ gnatbind -u100 file
20581 @end smallexample
20582
20583 @noindent
20584 will buffer the stack usage information of the first 100 tasks to terminate and
20585 output this info at program termination. Results are displayed in four
20586 columns:
20587
20588 @noindent
20589 Index | Task Name | Stack Size | Stack Usage [Value +/- Variation]
20590
20591 @noindent
20592 where:
20593
20594 @table @emph
20595 @item Index
20596 is a number associated with each task.
20597
20598 @item Task Name
20599 is the name of the task analyzed.
20600
20601 @item Stack Size
20602 is the maximum size for the stack.
20603
20604 @item Stack Usage
20605 is the measure done by the stack analyzer. In order to prevent overflow, the stack
20606 is not entirely analyzed, and it's not possible to know exactly how
20607 much has actually been used. The report thus contains the theoretical stack usage
20608 (Value) and the possible variation (Variation) around this value.
20609
20610 @end table
20611
20612 @noindent
20613 The environment task stack, e.g., the stack that contains the main unit, is
20614 only processed when the environment variable GNAT_STACK_LIMIT is set.
20615
20616
20617 @c *********************************
20618 @c *            GNATCHECK          *
20619 @c *********************************
20620 @node Verifying Properties Using gnatcheck
20621 @chapter Verifying Properties Using @command{gnatcheck}
20622 @findex gnatcheck
20623 @cindex @command{gnatcheck}
20624
20625 @noindent
20626 The @command{gnatcheck} tool is an ASIS-based utility that checks properties
20627 of Ada source files according to a given set of semantic rules.
20628 @cindex ASIS
20629
20630 In order to check compliance with a given rule, @command{gnatcheck} has to
20631 semantically analyze the Ada sources.
20632 Therefore, checks can only be performed on
20633 legal Ada units. Moreover, when a unit depends semantically upon units located
20634 outside the current directory, the source search path has to be provided when
20635 calling @command{gnatcheck}, either through a specified project file or
20636 through @command{gnatcheck} switches as described below.
20637
20638 A number of rules are predefined in @command{gnatcheck} and are described
20639 later in this chapter.
20640 You can also add new rules, by modifying the @command{gnatcheck} code and
20641 rebuilding the tool. In order to add a simple rule making some local checks,
20642 a small amount of straightforward ASIS-based programming is usually needed.
20643
20644 Project support for @command{gnatcheck} is provided by the GNAT
20645 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
20646
20647 Invoking @command{gnatcheck} on the command line has the form:
20648
20649 @smallexample
20650 $ gnatcheck @ovar{switches}  @{@var{filename}@}
20651       @r{[}^-files^/FILES^=@{@var{arg_list_filename}@}@r{]}
20652       @r{[}-cargs @var{gcc_switches}@r{]} @r{[}-rules @var{rule_options}@r{]}
20653 @end smallexample
20654
20655 @noindent
20656 where
20657 @itemize @bullet
20658 @item
20659 @var{switches} specify the general tool options
20660
20661 @item
20662 Each @var{filename} is the name (including the extension) of a source
20663 file to process. ``Wildcards'' are allowed, and
20664 the file name may contain path information.
20665
20666 @item
20667 Each @var{arg_list_filename} is the name (including the extension) of a text
20668 file containing the names of the source files to process, separated by spaces
20669 or line breaks.
20670
20671 @item
20672 @var{gcc_switches} is a list of switches for
20673 @command{gcc}. They will be passed on to all compiler invocations made by
20674 @command{gnatcheck} to generate the ASIS trees. Here you can provide
20675 @option{^-I^/INCLUDE_DIRS=^} switches to form the source search path,
20676 and use the @option{-gnatec} switch to set the configuration file.
20677
20678 @item
20679 @var{rule_options} is a list of options for controlling a set of
20680 rules to be checked by @command{gnatcheck} (@pxref{gnatcheck Rule Options}).
20681 @end itemize
20682
20683 @noindent
20684 Either a @file{@var{filename}} or an @file{@var{arg_list_filename}} must be supplied.
20685
20686 @menu
20687 * Format of the Report File::
20688 * General gnatcheck Switches::
20689 * gnatcheck Rule Options::
20690 * Adding the Results of Compiler Checks to gnatcheck Output::
20691 * Project-Wide Checks::
20692 * Predefined Rules::
20693 @end menu
20694
20695 @node Format of the Report File
20696 @section Format of the Report File
20697 @cindex Report file (for @code{gnatcheck})
20698
20699 @noindent
20700 The @command{gnatcheck} tool outputs on @file{stdout} all messages concerning
20701 rule violations.
20702 It also creates a text file  that
20703 contains the complete report of the last gnatcheck run. By default this file is
20704 named named @file{^gnatcheck.out^GNATCHECK.OUT^} and it is located in the current
20705 directory, @option{^-o^/OUTPUT^} option can be used to change the name and/or
20706 location of the report file. This report contains:
20707 @itemize @bullet
20708 @item a list of the Ada source files being checked,
20709 @item a list of enabled and disabled rules,
20710 @item a list of the diagnostic messages, ordered in three different ways
20711 and collected in three separate
20712 sections. Section 1 contains the raw list of diagnostic messages. It
20713 corresponds to the output going to @file{stdout}. Section 2 contains
20714 messages ordered by rules.
20715 Section 3 contains messages ordered by source files.
20716 @end itemize
20717
20718 @node General gnatcheck Switches
20719 @section General @command{gnatcheck} Switches
20720
20721 @noindent
20722 The following switches control the general @command{gnatcheck} behavior
20723
20724 @table @option
20725 @c !sort!
20726 @cindex @option{^-a^/ALL^} (@command{gnatcheck})
20727 @item ^-a^/ALL^
20728 Process all units including those with read-only ALI files such as
20729 those from GNAT Run-Time library.
20730
20731 @ifclear vms
20732 @ignore
20733 @cindex @option{-d} (@command{gnatcheck})
20734 @item -d
20735 Debug mode
20736 @end ignore
20737
20738 @cindex @option{-dd} (@command{gnatcheck})
20739 @item -dd
20740 Progress indicator mode (for use in GPS)
20741 @end ifclear
20742
20743 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@command{gnatcheck})
20744 @item ^-h^/HELP^
20745 List the predefined and user-defined rules. For more details see
20746 @ref{Predefined Rules}.
20747
20748 @cindex @option{^-l^/LOCS^} (@command{gnatcheck})
20749 @item ^-l^/LOCS^
20750 Use full source locations references in the report file. For a construct from
20751 a generic instantiation a full source location is a chain from the location
20752 of this construct in the generic unit to the place where this unit is
20753 instantiated.
20754
20755 @cindex @option{^-log^/LOG^} (@command{gnatcheck})
20756 @item ^-log^/LOG^
20757 Duplicate all the output sent to Stderr into a log file. The log file is
20758 named @var{gnatcheck.log} and is located in the current directory.
20759
20760 @cindex @option{^-m^/DIAGNOSTIC_LIMIT^} (@command{gnatcheck})
20761 @item ^-m@i{nnn}^/DIAGNOSTIC_LIMIT=@i{nnn}^
20762 Maximum number of diagnoses to be sent to Stdout, @i{nnn} from o@dots{}1000,
20763 the default value is 500. Zero means that there is no limitation on
20764 the number of diagnostic messages to be printed into Stdout.
20765
20766 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatcheck})
20767 @item ^-q^/QUIET^
20768 Quiet mode. All the diagnoses about rule violations are placed in the
20769 @command{gnatcheck} report file only, without duplicating in @file{stdout}.
20770
20771 @cindex @option{^-s^/SHORT^} (@command{gnatcheck})
20772 @item ^-s^/SHORT^
20773 Short format of the report file (no version information, no list of applied
20774 rules, no list of checked sources is included)
20775
20776 @cindex @option{^-s1^/COMPILER_STYLE^} (@command{gnatcheck})
20777 @item ^-s1^/COMPILER_STYLE^
20778 Include the compiler-style section in the report file
20779
20780 @cindex @option{^-s2^/BY_RULES^} (@command{gnatcheck})
20781 @item ^-s2^/BY_RULES^
20782 Include the section containing diagnoses ordered by rules in the report file
20783
20784 @cindex @option{^-s3^/BY_FILES_BY_RULES^} (@command{gnatcheck})
20785 @item ^-s3^/BY_FILES_BY_RULES^
20786 Include the section containing diagnoses ordered by files and then by rules
20787 in the report file
20788
20789 @cindex @option{^-t^/TIME^} (@command{gnatcheck})
20790 @item ^-t^/TIME^
20791 Print out execution time.
20792
20793 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatcheck})
20794 @item ^-v^/VERBOSE^
20795 Verbose mode; @command{gnatcheck} generates version information and then
20796 a trace of sources being processed.
20797
20798 @cindex @option{^-o ^/OUTPUT^} (@command{gnatcheck})
20799 @item ^-o ^/OUTPUT=^@var{report_file}
20800 Set name of report file file to @var{report_file} .
20801
20802 @end table
20803
20804 @noindent
20805 Note that if any of the options @option{^-s1^/COMPILER_STYLE^},
20806 @option{^-s2^/BY_RULES^} or
20807 @option{^-s3^/BY_FILES_BY_RULES^} is specified,
20808 then the  @command{gnatcheck} report file will only contain sections
20809 explicitly denoted by these options.
20810
20811 @node gnatcheck Rule Options
20812 @section @command{gnatcheck} Rule Options
20813
20814 @noindent
20815 The following options control the processing performed by
20816 @command{gnatcheck}.
20817
20818 @table @option
20819 @cindex @option{+ALL} (@command{gnatcheck})
20820 @item +ALL
20821 Turn all the rule checks ON.
20822
20823 @cindex @option{-ALL} (@command{gnatcheck})
20824 @item -ALL
20825 Turn all the rule checks OFF.
20826
20827 @cindex @option{+R} (@command{gnatcheck})
20828 @item +R@var{rule_id}@r{[}:@var{param}@r{]}
20829 Turn on the check for a specified rule with the specified parameter, if any.
20830 @var{rule_id} must be the identifier of one of the currently implemented rules
20831 (use @option{^-h^/HELP^} for the list of implemented rules). Rule identifiers
20832 are not case-sensitive. The @var{param} item must
20833 be a string representing a valid parameter(s) for the specified rule.
20834 If it contains any space characters then this string must be enclosed in
20835 quotation marks.
20836
20837 @cindex @option{-R} (@command{gnatcheck})
20838 @item -R@var{rule_id}@r{[}:@var{param}@r{]}
20839 Turn off the check for a specified rule with the specified parameter, if any.
20840
20841 @cindex @option{-from} (@command{gnatcheck})
20842 @item -from=@var{rule_option_filename}
20843 Read the rule options from the text file @var{rule_option_filename}, referred as
20844 ``rule file'' below.
20845
20846 @end table
20847
20848 @noindent
20849 The default behavior is that all the rule checks are disabled.
20850
20851 A rule file is a text file containing a set of rule options.
20852 @cindex Rule file (for @code{gnatcheck})
20853 The file may contain empty lines and Ada-style comments (comment
20854 lines and end-of-line comments). The rule file has free format; that is,
20855 you do not have to start a new rule option on a new line.
20856
20857 A rule file may contain other @option{-from=@var{rule_option_filename}}
20858 options, each such option being replaced with the content of the
20859 corresponding rule file during the rule files processing. In case a
20860 cycle is detected (that is, @file{@var{rule_file_1}} reads rule options
20861 from @file{@var{rule_file_2}}, and @file{@var{rule_file_2}} reads
20862 (directly or indirectly) rule options from @file{@var{rule_file_1}}),
20863 the processing of rule files is interrupted and a part of their content
20864 is ignored.
20865
20866
20867 @node Adding the Results of Compiler Checks to gnatcheck Output
20868 @section Adding the Results of Compiler Checks to @command{gnatcheck} Output
20869
20870 @noindent
20871 The @command{gnatcheck} tool can include in the generated diagnostic messages
20872 and in
20873 the report file the results of the checks performed by the compiler. Though
20874 disabled by default, this effect may be obtained by using @option{+R} with
20875 the following rule identifiers and parameters:
20876
20877 @table @option
20878 @item Restrictions
20879 To record restrictions violations (that are performed by the compiler if the
20880 pragma @code{Restrictions} or @code{Restriction_Warnings} are given),
20881 use the rule named
20882 @code{Restrictions} with the same parameters as pragma
20883 @code{Restrictions} or @code{Restriction_Warnings}.
20884
20885 @item Style_Checks
20886 To record compiler style checks(@pxref{Style Checking}), use the rule named
20887 @code{Style_Checks}. A parameter of this rule can be either @code{All_Checks},
20888 which enables all the standard style checks that corresponds to @option{-gnatyy}
20889 GNAT style check option, or a string that has exactly the same
20890 structure and semantics as the @code{string_LITERAL} parameter of GNAT pragma
20891 @code{Style_Checks} (for further information about this pragma,
20892 @pxref{Pragma Style_Checks,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}). For example,
20893 @code{+RStyle_Checks:O} rule option activates and adds to @command{gnatcheck}
20894 output the compiler style check that corresponds to
20895 @code{-gnatyO} style check option.
20896
20897 @item Warnings
20898 To record compiler warnings (@pxref{Warning Message Control}), use the rule
20899 named @code{Warnings} with a parameter that is a valid
20900 @i{static_string_expression} argument of GNAT pragma @code{Warnings}
20901 (for further information about this pragma, @pxref{Pragma Warnings,,,
20902 gnat_rm, GNAT Reference Manual}). Note, that in case of gnatcheck
20903 's' parameter, that corresponds to the GNAT @option{-gnatws} option, disables
20904 all the specific warnings, but not suppresses the warning mode,
20905 and 'e' parameter, corresponding to @option{-gnatwe} that means
20906 "treat warnings as errors", does not have any effect.
20907
20908 @end table
20909
20910 To disable a specific restriction check, use @code{-RStyle_Checks} gnatcheck
20911 option with the corresponding restriction name as a parameter. @code{-R} is
20912 not available for @code{Style_Checks} and @code{Warnings} options, to disable
20913 warnings and style checks, use the corresponding warning and style options.
20914
20915 @node Project-Wide Checks
20916 @section Project-Wide Checks
20917 @cindex Project-wide checks (for @command{gnatcheck})
20918
20919 @noindent
20920 In order to perform checks on all units of a given project, you can use
20921 the GNAT driver along with the @option{-P} option:
20922 @smallexample
20923    gnat check -Pproj -rules -from=my_rules
20924 @end smallexample
20925
20926 @noindent
20927 If the project @code{proj} depends upon other projects, you can perform
20928 checks on the project closure using the @option{-U} option:
20929 @smallexample
20930    gnat check -Pproj -U -rules -from=my_rules
20931 @end smallexample
20932
20933 @noindent
20934 Finally, if not all the units are relevant to a particular main
20935 program in the project closure, you can perform checks for the set
20936 of units needed to create a given main program (unit closure) using
20937 the @option{-U} option followed by the name of the main unit:
20938 @smallexample
20939    gnat check -Pproj -U main -rules -from=my_rules
20940 @end smallexample
20941
20942
20943 @node Predefined Rules
20944 @section Predefined Rules
20945 @cindex Predefined rules (for @command{gnatcheck})
20946
20947 @ignore
20948 @c (Jan 2007) Since the global rules are still under development and are not
20949 @c documented, there is no point in explaining the difference between
20950 @c global and local rules
20951 @noindent
20952 A rule in @command{gnatcheck} is either local or global.
20953 A @emph{local rule} is a rule that applies to a well-defined section
20954 of a program and that can be checked by analyzing only this section.
20955 A @emph{global rule} requires analysis of some global properties of the
20956 whole program (mostly related to the program call graph).
20957 As of @value{NOW}, the implementation of global rules should be
20958 considered to be at a preliminary stage. You can use the
20959 @option{+GLOBAL} option to enable all the global rules, and the
20960 @option{-GLOBAL} rule option to disable all the global rules.
20961
20962 All the global rules in the list below are
20963 so indicated by marking them ``GLOBAL''.
20964 This +GLOBAL and -GLOBAL options are not
20965 included in the list of gnatcheck options above, because at the moment they
20966 are considered as a temporary debug options.
20967
20968 @command{gnatcheck} performs rule checks for generic
20969 instances only for global rules.  This limitation may be relaxed in a later
20970 release.
20971 @end ignore
20972
20973 @noindent
20974 The following subsections document the rules implemented in
20975 @command{gnatcheck}.
20976 The subsection title is the same as the rule identifier, which may be
20977 used as a parameter of the @option{+R} or @option{-R} options.
20978
20979
20980 @menu
20981 * Abstract_Type_Declarations::
20982 * Anonymous_Arrays::
20983 * Anonymous_Subtypes::
20984 * Blocks::
20985 * Boolean_Relational_Operators::
20986 @ignore
20987 * Ceiling_Violations::
20988 @end ignore
20989 * Complex_Inlined_Subprograms::
20990 * Controlled_Type_Declarations::
20991 * Declarations_In_Blocks::
20992 * Deep_Inheritance_Hierarchies::
20993 * Deeply_Nested_Generics::
20994 * Deeply_Nested_Inlining::
20995 @ignore
20996 * Deeply_Nested_Local_Inlining::
20997 @end ignore
20998 * Default_Parameters::
20999 * Direct_Calls_To_Primitives::
21000 * Discriminated_Records::
21001 * Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements::
21002 * Exceptions_As_Control_Flow::
21003 * Exits_From_Conditional_Loops::
21004 * EXIT_Statements_With_No_Loop_Name::
21005 * Expanded_Loop_Exit_Names::
21006 * Explicit_Full_Discrete_Ranges::
21007 * Float_Equality_Checks::
21008 * Forbidden_Attributes::
21009 * Forbidden_Pragmas::
21010 * Function_Style_Procedures::
21011 * Generics_In_Subprograms::
21012 * GOTO_Statements::
21013 * Implicit_IN_Mode_Parameters::
21014 * Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types::
21015 * Improperly_Located_Instantiations::
21016 * Improper_Returns::
21017 * Library_Level_Subprograms::
21018 * Local_Packages::
21019 @ignore
21020 * Improperly_Called_Protected_Entries::
21021 @end ignore
21022 * Metrics::
21023 * Misnamed_Controlling_Parameters::
21024 * Misnamed_Identifiers::
21025 * Multiple_Entries_In_Protected_Definitions::
21026 * Name_Clashes::
21027 * Non_Qualified_Aggregates::
21028 * Non_Short_Circuit_Operators::
21029 * Non_SPARK_Attributes::
21030 * Non_Tagged_Derived_Types::
21031 * Non_Visible_Exceptions::
21032 * Numeric_Literals::
21033 * OTHERS_In_Aggregates::
21034 * OTHERS_In_CASE_Statements::
21035 * OTHERS_In_Exception_Handlers::
21036 * Outer_Loop_Exits::
21037 * Overloaded_Operators::
21038 * Overly_Nested_Control_Structures::
21039 * Parameters_Out_Of_Order::
21040 * Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters::
21041 * Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters::
21042 * Positional_Components::
21043 * Positional_Generic_Parameters::
21044 * Positional_Parameters::
21045 * Predefined_Numeric_Types::
21046 * Raising_External_Exceptions::
21047 * Raising_Predefined_Exceptions::
21048 * Separate_Numeric_Error_Handlers::
21049 @ignore
21050 * Recursion::
21051 * Side_Effect_Functions::
21052 @end ignore
21053 * Slices::
21054 * Too_Many_Parents::
21055 * Unassigned_OUT_Parameters::
21056 * Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies::
21057 * Unconditional_Exits::
21058 * Unconstrained_Array_Returns::
21059 * Universal_Ranges::
21060 * Unnamed_Blocks_And_Loops::
21061 @ignore
21062 * Unused_Subprograms::
21063 @end ignore
21064 * USE_PACKAGE_Clauses::
21065 * Visible_Components::
21066 * Volatile_Objects_Without_Address_Clauses::
21067 @end menu
21068
21069
21070 @node Abstract_Type_Declarations
21071 @subsection @code{Abstract_Type_Declarations}
21072 @cindex @code{Abstract_Type_Declarations} rule (for @command{gnatcheck})
21073
21074 @noindent
21075 Flag all declarations of abstract types. For an abstract private
21076 type, both the private and full type declarations are flagged.
21077
21078 This rule has no parameters.
21079
21080
21081 @node Anonymous_Arrays
21082 @subsection @code{Anonymous_Arrays}
21083 @cindex @code{Anonymous_Arrays} rule (for @command{gnatcheck})
21084
21085 @noindent
21086 Flag all anonymous array type definitions (by Ada semantics these can only
21087 occur in object declarations).
21088
21089 This rule has no parameters.
21090
21091 @node Anonymous_Subtypes
21092 @subsection @code{Anonymous_Subtypes}
21093 @cindex @code{Anonymous_Subtypes} rule (for @command{gnatcheck})
21094
21095 @noindent
21096 Flag all uses of anonymous subtypes. A use of an anonymous subtype is
21097 any instance of a subtype indication with a constraint, other than one
21098 that occurs immediately within a subtype declaration. Any use of a range
21099 other than as a constraint used immediately within a subtype declaration
21100 is considered as an anonymous subtype.
21101
21102 An effect of this rule is that @code{for} loops such as the following are
21103 flagged (since @code{1..N} is formally a ``range''):
21104
21105 @smallexample @c ada
21106 for I in 1 .. N loop
21107    @dots{}
21108 end loop;
21109 @end smallexample
21110
21111 @noindent
21112 Declaring an explicit subtype solves the problem:
21113
21114 @smallexample @c ada
21115 subtype S is Integer range 1..N;
21116 @dots{}
21117 for I in S loop
21118    @dots{}
21119 end loop;
21120 @end smallexample
21121
21122 @noindent
21123 This rule has no parameters.
21124
21125 @node Blocks
21126 @subsection @code{Blocks}
21127 @cindex @code{Blocks} rule (for @command{gnatcheck})
21128
21129 @noindent
21130 Flag each block statement.
21131
21132 This rule has no parameters.
21133
21134 @node Boolean_Relational_Operators
21135 @subsection @code{Boolean_Relational_Operators}
21136 @cindex @code{Boolean_Relational_Operators} rule (for @command{gnatcheck})
21137
21138 @noindent
21139 Flag each call to a predefined relational operator (``<'', ``>'', ``<='',
21140 ``>='', ``='' and ``/='') for the predefined Boolean type.
21141 (This rule is useful in enforcing the SPARK language restrictions.)
21142
21143 Calls to predefined relational operators of any type derived from
21144 @code{Standard.Boolean} are not detected.  Calls to user-defined functions
21145 with these designators, and uses of operators that are renamings
21146 of the predefined relational operators for @code{Standard.Boolean},
21147 are likewise not detected.
21148
21149 This rule has no parameters.
21150
21151 @ignore
21152 @node Ceiling_Violations
21153 @subsection @code{Ceiling5_Violations} (under construction, GLOBAL)
21154 @cindex @code{Ceiling_Violations} rule (for @command{gnatcheck})
21155
21156 @noindent
21157 Flag invocations of a protected operation by a task whose priority exceeds
21158 the protected object's ceiling.
21159
21160 As of @value{NOW}, this rule has the following limitations:
21161
21162 @itemize @bullet
21163
21164 @item
21165  We consider only pragmas Priority and Interrupt_Priority as means to define
21166   a task/protected operation priority. We do not consider the effect of using
21167   Ada.Dynamic_Priorities.Set_Priority procedure;
21168
21169 @item
21170  We consider only base task priorities, and no priority inheritance. That is,
21171   we do not make a difference between calls issued during task activation and
21172   execution of the sequence of statements from task body;
21173
21174 @item
21175  Any situation when the priority of protected operation caller is set by a
21176   dynamic expression (that is, the corresponding Priority or
21177   Interrupt_Priority pragma has a non-static expression as an argument) we
21178   treat as a priority inconsistency (and, therefore, detect this situation).
21179 @end itemize
21180
21181 @noindent
21182 At the moment the notion of the main subprogram is not implemented in
21183 gnatcheck, so any pragma Priority in a library level subprogram body (in case
21184 if this subprogram can be a main subprogram of a partition) changes the
21185 priority of an environment task. So if we have more then one such pragma in
21186 the set of processed sources, the pragma that is processed last, defines the
21187 priority of an environment task.
21188
21189 This rule has no parameters.
21190 @end ignore
21191
21192 @node Controlled_Type_Declarations
21193 @subsection @code{Controlled_Type_Declarations}
21194 @cindex @code{Controlled_Type_Declarations} rule (for @command{gnatcheck})
21195
21196 @noindent
21197 Flag all declarations of controlled types. A declaration of a private type
21198 is flagged if its full declaration declares a controlled type. A declaration
21199 of a derived type is flagged if its ancestor type is controlled. Subtype
21200 declarations are not checked. A declaration of a type that itself is not a
21201 descendant of a type declared in @code{Ada.Finalization} but has a controlled
21202 component is not checked.
21203
21204 This rule has no parameters.
21205
21206
21207 @node Complex_Inlined_Subprograms
21208 @subsection @code{Complex_Inlined_Subprograms}
21209 @cindex @code{Complex_Inlined_Subprograms} rule (for @command{gnatcheck})
21210
21211 @noindent
21212 Flags the body of a subprogram (or generic subprogram) if
21213 pragma Inline has been applied to the subprogram but the body
21214 is too complex to be expanded inline.
21215
21216 A subprogram (or generic subprogram) is considered too complex for inline
21217 expansion if its body meets at least one of the following conditions:
21218
21219 @itemize @bullet
21220 @item
21221 The number of local declarations and statements exceeds
21222 a value specified by the @option{N} rule parameter;
21223
21224 @item
21225 The body contains a @code{loop}, @code{if} or @code{case} statement;
21226 @end itemize
21227
21228 @noindent
21229 This rule has the following (mandatory) parameter for the @option{+R} option:
21230
21231 @table @emph
21232 @item N
21233 Positive integer specifying the maximum allowed total number of local
21234 declarations and statements in the subprogram body.
21235 @end table
21236
21237
21238 @node Declarations_In_Blocks
21239 @subsection @code{Declarations_In_Blocks}
21240 @cindex @code{Declarations_In_Blocks} rule (for @command{gnatcheck})
21241
21242 @noindent
21243 Flag all block statements containing local declarations. A @code{declare}
21244 block with an empty @i{declarative_part} or with a @i{declarative part}
21245 containing only pragmas and/or @code{use} clauses is not flagged.
21246
21247 This rule has no parameters.
21248
21249
21250 @node Deep_Inheritance_Hierarchies
21251 @subsection @code{Deep_Inheritance_Hierarchies}
21252 @cindex @code{Deep_Inheritance_Hierarchies} rule (for @command{gnatcheck})
21253
21254 @noindent
21255 Flags a tagged derived type declaration or an interface type declaration if
21256 its depth (in its inheritance
21257 hierarchy) exceeds the value specified by the @option{N} rule parameter.
21258
21259 The inheritance depth of a tagged type or interface type is defined as 0 for
21260 a type  with no parent and no progenitor, and otherwise as 1 + max of the
21261 depths of the immediate parent and immediate progenitors.
21262
21263 This rule does not flag private extension
21264 declarations. In the case of a private extension, the correspondong full
21265 declaration is checked.
21266
21267 This rule has the following (mandatory) parameter for the @option{+R} option:
21268
21269 @table @emph
21270 @item N
21271 Integer not less then -1 specifying the maximal allowed depth of any inheritance
21272 hierarchy. If the rule parameter is set to -1, the rule flags all the declarations
21273 of tagged and interface types.
21274 @end table
21275
21276
21277 @node Deeply_Nested_Generics
21278 @subsection @code{Deeply_Nested_Generics}
21279 @cindex @code{Deeply_Nested_Generics} rule (for @command{gnatcheck})
21280
21281 @noindent
21282 Flags a generic declaration nested in another generic declaration if
21283 the nesting level of the inner generic exceeds
21284 a value specified by the @option{N} rule parameter.
21285 The nesting level is the number of generic declaratons that enclose the given
21286 (generic) declaration. Formal packages are not flagged by this rule.
21287
21288 This rule has the following (mandatory) parameters for the @option{+R} option:
21289
21290 @table @emph
21291 @item N
21292 Positive integer specifying the maximal allowed nesting level
21293 for a generic declaration.
21294 @end table
21295
21296 @node Deeply_Nested_Inlining
21297 @subsection @code{Deeply_Nested_Inlining}
21298 @cindex @code{Deeply_Nested_Inlining} rule (for @command{gnatcheck})
21299
21300 @noindent
21301 Flags the body of a subprogram (or generic subprogram) if
21302 pragma Inline has been applied to the subprogram but the body
21303 contains a call to another inlined subprogram that results in nested inlining
21304 with nesting depth exceeding the value specified by the
21305 @option{N} rule parameter.
21306
21307 This rule assumes that pragma Inline applies equally to calls on
21308 subprograms regardless of whether the subprogram declaration appears in the
21309 same compilation unit as the call, or in a separately compiled
21310 (e.g., @i{with}ed) unit.
21311
21312 This rule may be useful when either the @option{-gnatn} or @option{-gnatN}
21313 option is used.
21314
21315 If a subprogram should be flagged according to this rule, the body declaration
21316 is flagged only if it is not a completion of a subprogram declaration.
21317
21318 This rule requires the global analysis of all the compilation units that
21319 are @command{gnatcheck} arguments; such analysis may affect the tool's
21320 performance.
21321
21322 This rule has the following (mandatory) parameter for the @option{+R} option:
21323
21324 @table @emph
21325 @item N
21326 Positive integer specifying the maximal allowed level of nested inlining.
21327 @end table
21328
21329
21330 @ignore
21331 @node Deeply_Nested_Local_Inlining
21332 @subsection @code{Deeply_Nested_Local_Inlining}
21333 @cindex @code{Deeply_Nested_Local_Inlining} rule (for @command{gnatcheck})
21334
21335 @noindent
21336 Flags a subprogram body if a pragma @code{Inline} is applied to the
21337 corresponding subprogram (or generic subprogram) and the body contains a call
21338 to another inlined subprogram that results in nested inlining with nesting
21339 depth more then a value specified by the @option{N} rule parameter.
21340 This rule is similar to @code{Deeply_Nested_Inlining} rule, but it
21341 assumes that calls to subprograms in
21342 with'ed units are not inlided, so all the analysis of the depth of inlining is
21343 limited by the compilation unit where the subprogram body is located and the
21344 units it depends semantically upon. Such analysis may be usefull for the case
21345 when neiter @option{-gnatn} nor @option{-gnatN} option is used when building
21346 the executable.
21347
21348 This rule has the following (mandatory) parameters for the @option{+R} option:
21349
21350 @table @emph
21351 @item N
21352 Positive integer specifying the maximal allowed level of nested inlining.
21353 @end table
21354
21355 @end ignore
21356
21357 @node Default_Parameters
21358 @subsection @code{Default_Parameters}
21359 @cindex @code{Default_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21360
21361 @noindent
21362 Flag all default expressions for subprogram parameters. Parameter
21363 declarations of formal and generic subprograms are also checked.
21364
21365 This rule has no parameters.
21366
21367
21368 @node Direct_Calls_To_Primitives
21369 @subsection @code{Direct_Calls_To_Primitives}
21370 @cindex @code{Direct_Calls_To_Primitives} rule (for @command{gnatcheck})
21371
21372 @noindent
21373 Flags any non-dispatching call to a dispatching primitive operation, except
21374 for the common idiom where a primitive subprogram for a tagged type
21375 directly calls the same primitive subprogram of the type's immediate ancestor.
21376
21377 This rule has no parameters.
21378
21379
21380 @node Discriminated_Records
21381 @subsection @code{Discriminated_Records}
21382 @cindex @code{Discriminated_Records} rule (for @command{gnatcheck})
21383
21384 @noindent
21385 Flag all declarations of record types with discriminants. Only the
21386 declarations of record and record extension types are checked. Incomplete,
21387 formal, private, derived and private extension type declarations are not
21388 checked. Task and protected type declarations also are not checked.
21389
21390 This rule has no parameters.
21391
21392
21393 @node Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements
21394 @subsection @code{Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements}
21395 @cindex @code{Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements} (for @command{gnatcheck})
21396
21397 @noindent
21398 Flag each use of a range of enumeration literals as a choice in a
21399 @code{case} statement.
21400 All forms for specifying a range (explicit ranges
21401 such as @code{A .. B}, subtype marks and @code{'Range} attributes) are flagged.
21402 An enumeration range is
21403 flagged even if contains exactly one enumeration value or no values at all. A
21404 type derived from an enumeration type is considered as an enumeration type.
21405
21406 This rule helps prevent maintenance problems arising from adding an
21407 enumeration value to a type and having it implicitly handled by an existing
21408 @code{case} statement with an enumeration range that includes the new literal.
21409
21410 This rule has no parameters.
21411
21412
21413 @node Exceptions_As_Control_Flow
21414 @subsection @code{Exceptions_As_Control_Flow}
21415 @cindex @code{Exceptions_As_Control_Flow} (for @command{gnatcheck})
21416
21417 @noindent
21418 Flag each place where an exception is explicitly raised and handled in the
21419 same subprogram body. A @code{raise} statement in an exception handler,
21420 package body, task body or entry body is not flagged.
21421
21422 The rule has no parameters.
21423
21424 @node Exits_From_Conditional_Loops
21425 @subsection @code{Exits_From_Conditional_Loops}
21426 @cindex @code{Exits_From_Conditional_Loops} (for @command{gnatcheck})
21427
21428 @noindent
21429 Flag any exit statement if it transfers the control out of a @code{for} loop
21430 or a @code{while} loop. This includes cases when the @code{exit} statement
21431 applies to a @code{FOR} or @code{while} loop, and cases when it is enclosed
21432 in some @code{for} or @code{while} loop, but transfers the control from some
21433 outer (inconditional) @code{loop} statement.
21434
21435 The rule has no parameters.
21436
21437
21438 @node EXIT_Statements_With_No_Loop_Name
21439 @subsection @code{EXIT_Statements_With_No_Loop_Name}
21440 @cindex @code{EXIT_Statements_With_No_Loop_Name} (for @command{gnatcheck})
21441
21442 @noindent
21443 Flag each @code{exit} statement that does not specify the name of the loop
21444 being exited.
21445
21446 The rule has no parameters.
21447
21448
21449 @node Expanded_Loop_Exit_Names
21450 @subsection @code{Expanded_Loop_Exit_Names}
21451 @cindex @code{Expanded_Loop_Exit_Names} rule (for @command{gnatcheck})
21452
21453 @noindent
21454 Flag all expanded loop names in @code{exit} statements.
21455
21456 This rule has no parameters.
21457
21458 @node Explicit_Full_Discrete_Ranges
21459 @subsection @code{Explicit_Full_Discrete_Ranges}
21460 @cindex @code{Explicit_Full_Discrete_Ranges} rule (for @command{gnatcheck})
21461
21462 @noindent
21463 Flag each discrete range that has the form @code{A'First .. A'Last}.
21464
21465 This rule has no parameters.
21466
21467 @node Float_Equality_Checks
21468 @subsection @code{Float_Equality_Checks}
21469 @cindex @code{Float_Equality_Checks} rule (for @command{gnatcheck})
21470
21471 @noindent
21472 Flag all calls to the predefined equality operations for floating-point types.
21473 Both ``@code{=}'' and ``@code{/=}'' operations are checked.
21474 User-defined equality operations are not flagged, nor are ``@code{=}''
21475 and ``@code{/=}'' operations for fixed-point types.
21476
21477 This rule has no parameters.
21478
21479
21480 @node Forbidden_Attributes
21481 @subsection @code{Forbidden_Attributes}
21482 @cindex @code{Forbidden_Attributes} rule (for @command{gnatcheck})
21483
21484 @noindent
21485 Flag each use of the specified attributes. The attributes to be detected are
21486 named in the rule's parameters.
21487
21488 This rule has the following parameters:
21489
21490 @itemize @bullet
21491 @item For the @option{+R} option
21492
21493 @table @asis
21494 @item @emph{Attribute_Designator}
21495 Adds the specified attribute to the set of attributes to be detected and sets
21496 the detection checks for all the specified attributes ON.
21497 If @emph{Attribute_Designator}
21498 does not denote any attribute defined in the Ada standard
21499 or in
21500 @ref{Implementation Defined Attributes,,, gnat_rm, GNAT Reference
21501 Manual}, it is treated as the name of unknown attribute.
21502
21503 @item @code{GNAT}
21504 All the GNAT-specific attributes are detected; this sets
21505 the detection checks for all the specified attributes ON.
21506
21507 @item @code{ALL}
21508 All attributes are detected; this sets the rule ON.
21509 @end table
21510
21511 @item For the @option{-R} option
21512 @table @asis
21513 @item @emph{Attribute_Designator}
21514 Removes the specified attribute from the set of attributes to be
21515 detected without affecting detection checks for
21516 other attributes. If @emph{Attribute_Designator} does not correspond to any
21517 attribute defined in the Ada standard or in
21518 @ref{Implementation Defined Attributes,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual},
21519 this option is treated as turning OFF detection of all unknown attributes.
21520
21521 @item GNAT
21522 Turn OFF detection of all GNAT-specific attributes
21523
21524 @item ALL
21525 Clear the list of the attributes to be detected and
21526 turn the rule OFF.
21527 @end table
21528 @end itemize
21529
21530 @noindent
21531 Parameters are not case sensitive. If @emph{Attribute_Designator} does not
21532 have the syntax of an Ada identifier and therefore can not be considered as a
21533 (part of an) attribute designator, a diagnostic message is generated and the
21534 corresponding parameter is ignored. (If an attribute allows a static
21535 expression to be a part of the attribute designator, this expression is
21536 ignored by this rule.)
21537
21538 When more then one parameter is given in the same rule option, the parameters
21539 must be separated by commas.
21540
21541 If more then one option for this rule is specified for the gnatcheck call, a
21542 new option overrides the previous one(s).
21543
21544 The @option{+R} option with no parameters turns the rule ON, with the set of
21545 attributes to be detected defined by the previous rule options.
21546 (By default this set is empty, so if the only option specified for the rule is
21547 @option{+RForbidden_Attributes} (with
21548 no parameter), then the rule is enabled, but it does not detect anything).
21549 The @option{-R} option with no parameter turns the rule OFF, but it does not
21550 affect the set of attributes to be detected.
21551
21552
21553 @node Forbidden_Pragmas
21554 @subsection @code{Forbidden_Pragmas}
21555 @cindex @code{Forbidden_Pragmas} rule (for @command{gnatcheck})
21556
21557 @noindent
21558 Flag each use of the specified pragmas.  The pragmas to be detected
21559 are named in the rule's  parameters.
21560
21561 This rule has the following parameters:
21562
21563 @itemize @bullet
21564 @item For the @option{+R} option
21565
21566 @table @asis
21567 @item @emph{Pragma_Name}
21568 Adds the specified pragma to the set of pragmas to be
21569 checked and sets the checks for all the specified pragmas
21570 ON. @emph{Pragma_Name} is treated as a name of a pragma. If it
21571 does not correspond to any pragma name defined in the Ada
21572 standard or to the name of a GNAT-specific pragma defined
21573 in @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference
21574 Manual}, it is treated as the name of unknown pragma.
21575
21576 @item @code{GNAT}
21577 All the GNAT-specific pragmas are detected; this sets
21578 the checks for all the specified pragmas ON.
21579
21580 @item @code{ALL}
21581 All pragmas are detected; this sets the rule ON.
21582 @end table
21583
21584 @item For the @option{-R} option
21585 @table @asis
21586 @item @emph{Pragma_Name}
21587 Removes the specified pragma from the set of pragmas to be
21588 checked without affecting checks for
21589 other pragmas. @emph{Pragma_Name} is treated as a name
21590 of a pragma. If it does not correspond to any pragma
21591 defined in the Ada standard or to any name defined in
21592 @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual},
21593 this option is treated as turning OFF detection of all unknown pragmas.
21594
21595 @item GNAT
21596 Turn OFF detection of all GNAT-specific pragmas
21597
21598 @item ALL
21599 Clear the list of the pragmas to be detected and
21600 turn the rule OFF.
21601 @end table
21602 @end itemize
21603
21604 @noindent
21605 Parameters are not case sensitive. If @emph{Pragma_Name} does not have
21606 the syntax of an Ada identifier and therefore can not be considered
21607 as a pragma name, a diagnostic message is generated and the corresponding
21608 parameter is ignored.
21609
21610 When more then one parameter is given in the same rule option, the parameters
21611 must be separated by a comma.
21612
21613 If more then one option for this rule is specified for the @command{gnatcheck}
21614 call, a new option overrides the previous one(s).
21615
21616 The @option{+R} option with no parameters turns the rule ON with the set of
21617 pragmas to be detected defined by the previous rule options.
21618 (By default this set is empty, so if the only option specified for the rule is
21619 @option{+RForbidden_Pragmas} (with
21620 no parameter), then the rule is enabled, but it does not detect anything).
21621 The @option{-R} option with no parameter turns the rule OFF, but it does not
21622 affect the set of pragmas to be detected.
21623
21624
21625
21626
21627 @node Function_Style_Procedures
21628 @subsection @code{Function_Style_Procedures}
21629 @cindex @code{Function_Style_Procedures} rule (for @command{gnatcheck})
21630
21631 @noindent
21632 Flag each procedure that can be rewritten as a function. A procedure can be
21633 converted into a function if it has exactly one parameter of mode @code{out}
21634 and no parameters of mode @code{in out}. Procedure declarations,
21635 formal procedure declarations, and generic procedure declarations are always
21636 checked. Procedure
21637 bodies and body stubs are flagged only if they do not have corresponding
21638 separate declarations. Procedure renamings and procedure instantiations are
21639 not flagged.
21640
21641 If a procedure can be rewritten as a function, but its @code{out} parameter is
21642 of a limited type, it is not flagged.
21643
21644 Protected procedures are not flagged. Null procedures also are not flagged.
21645
21646 This rule has no parameters.
21647
21648
21649 @node Generics_In_Subprograms
21650 @subsection @code{Generics_In_Subprograms}
21651 @cindex @code{Generics_In_Subprograms} rule (for @command{gnatcheck})
21652
21653 @noindent
21654 Flag each declaration of a generic unit in a subprogram. Generic
21655 declarations in the bodies of generic subprograms are also flagged.
21656 A generic unit nested in another generic unit is not flagged.
21657 If a generic unit is
21658 declared in a local package that is declared in a subprogram body, the
21659 generic unit is flagged.
21660
21661 This rule has no parameters.
21662
21663
21664 @node GOTO_Statements
21665 @subsection @code{GOTO_Statements}
21666 @cindex @code{GOTO_Statements} rule (for @command{gnatcheck})
21667
21668 @noindent
21669 Flag each occurrence of a @code{goto} statement.
21670
21671 This rule has no parameters.
21672
21673
21674 @node Implicit_IN_Mode_Parameters
21675 @subsection @code{Implicit_IN_Mode_Parameters}
21676 @cindex @code{Implicit_IN_Mode_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21677
21678 @noindent
21679 Flag each occurrence of a formal parameter with an implicit @code{in} mode.
21680 Note that @code{access} parameters, although they technically behave
21681 like @code{in} parameters, are not flagged.
21682
21683 This rule has no parameters.
21684
21685
21686 @node Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types
21687 @subsection @code{Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types}
21688 @cindex @code{Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types} rule (for @command{gnatcheck})
21689
21690 @noindent
21691 Flag each fixed point type declaration that lacks an explicit
21692 representation  clause to define its @code{'Small} value.
21693 Since @code{'Small} can be  defined only for ordinary fixed point types,
21694 decimal fixed point type declarations are not checked.
21695
21696 This rule has no parameters.
21697
21698
21699 @node Improperly_Located_Instantiations
21700 @subsection @code{Improperly_Located_Instantiations}
21701 @cindex @code{Improperly_Located_Instantiations} rule (for @command{gnatcheck})
21702
21703 @noindent
21704 Flag all generic instantiations in library-level package specs
21705 (including library generic packages) and in all subprogram bodies.
21706
21707 Instantiations in task and entry bodies are not flagged. Instantiations in the
21708 bodies of protected subprograms are flagged.
21709
21710 This rule has no parameters.
21711
21712
21713
21714 @node Improper_Returns
21715 @subsection @code{Improper_Returns}
21716 @cindex @code{Improper_Returns} rule (for @command{gnatcheck})
21717
21718 @noindent
21719 Flag each explicit @code{return} statement in procedures, and
21720 multiple @code{return} statements in functions.
21721 Diagnostic messages are generated for all @code{return} statements
21722 in a procedure (thus each procedure must be written so that it
21723 returns implicitly at the end of its statement part),
21724 and for all @code{return} statements in a function after the first one.
21725 This rule supports the stylistic convention that each subprogram
21726 should have no more than one point of normal return.
21727
21728 This rule has no parameters.
21729
21730
21731 @node Library_Level_Subprograms
21732 @subsection @code{Library_Level_Subprograms}
21733 @cindex @code{Library_Level_Subprograms} rule (for @command{gnatcheck})
21734
21735 @noindent
21736 Flag all library-level subprograms (including generic subprogram instantiations).
21737
21738 This rule has no parameters.
21739
21740
21741 @node Local_Packages
21742 @subsection @code{Local_Packages}
21743 @cindex @code{Local_Packages} rule (for @command{gnatcheck})
21744
21745 @noindent
21746 Flag all local packages declared in package and generic package
21747 specs.
21748 Local packages in bodies are not flagged.
21749
21750 This rule has no parameters.
21751
21752 @ignore
21753 @node Improperly_Called_Protected_Entries
21754 @subsection @code{Improperly_Called_Protected_Entries} (under construction, GLOBAL)
21755 @cindex @code{Improperly_Called_Protected_Entries} rule (for @command{gnatcheck})
21756
21757 @noindent
21758 Flag each protected entry that can be called from more than one task.
21759
21760 This rule has no parameters.
21761 @end ignore
21762
21763 @node Metrics
21764 @subsection @code{Metrics}
21765 @cindex @code{Metrics} rule (for @command{gnatcheck})
21766
21767 @noindent
21768 There is a set of checks based on computing a metric value and comparing the
21769 result with the specified upper (or lower, depending on a specific metric)
21770 value specified for a given metric. A construct is flagged if a given metric
21771 is applicable (can be computed) for it and the computed value is greater
21772 then (lover then) the specified upper (lower) bound.
21773
21774 The name of any metric-based rule consists of the prefix @code{Metrics_}
21775 followed by the name of the corresponding metric (see the table below).
21776 For @option{+R} option, each metric-based rule has a numeric parameter
21777 specifying the bound (integer or real, depending on a metric), @option{-R}
21778 option for metric rules does not have a parameter.
21779
21780 The following table shows the metric names for that the corresponding
21781 metrics-based checks are supported by gnatcheck, including the
21782 constraint that must be satisfied by the bound that is specified for the check
21783 and what bound - upper (U) or lower (L) - should be specified.
21784
21785 @multitable {@code{Cyclomatic_Complexity}}{Cyclomatic complexity}{Positive integer}
21786 @ifnothtml
21787 @headitem Check Name @tab Description @tab Bounds Value
21788 @end ifnothtml
21789 @ifhtml
21790 @item @b{Check Name} @tab @b{Description} @tab @b{Bounds Value}
21791 @end ifhtml
21792 @c Above conditional code is workaround to bug in texi2html (Feb 2008)
21793 @item @code{Essential_Complexity} @tab Essential complexity @tab Positive integer (U)
21794 @item @code{Cyclomatic_Complexity} @tab Cyclomatic complexity @tab Positive integer (U)
21795 @item @code{LSLOC} @tab Logical Source Lines of Code @tab Positive integer (U)
21796 @end multitable
21797
21798 @noindent
21799 The meaning and the computed values for all these metrics are exactly
21800 the same as for the corresponding metrics in @command{gnatmetric}.
21801
21802 @emph{Example:} the rule
21803 @smallexample
21804 +RMetrics_Cyclomatic_Complexity : 7
21805 @end smallexample
21806 @noindent
21807 means that all bodies with cyclomatic complexity exceeding 7 will be flagged.
21808
21809 To turn OFF the check for cyclomatic complexity metric, use the following option:
21810 @smallexample
21811 -RMetrics_Cyclomatic_Complexity
21812 @end smallexample
21813
21814
21815 @node Misnamed_Controlling_Parameters
21816 @subsection @code{Misnamed_Controlling_Parameters}
21817 @cindex @code{Misnamed_Controlling_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21818
21819 @noindent
21820 Flags a declaration of a dispatching operation, if the first parameter is
21821 not a controlling one and its name is not @code{This} (the check for
21822 parameter name is not case-sensitive). Declarations of dispatching functions
21823 with controlling result and no controlling parameter are never flagged.
21824
21825 A subprogram body declaration, subprogram renaming declaration or subprogram
21826 body stub is flagged only if it is not a completion of a prior subprogram
21827 declaration.
21828
21829 This rule has no parameters.
21830
21831
21832
21833 @node Misnamed_Identifiers
21834 @subsection @code{Misnamed_Identifiers}
21835 @cindex @code{Misnamed_Identifiers} rule (for @command{gnatcheck})
21836
21837 @noindent
21838 Flag the declaration of each identifier that does not have a suffix
21839 corresponding to the kind of entity being declared.
21840 The following declarations are checked:
21841
21842 @itemize @bullet
21843 @item
21844 type declarations
21845
21846 @item
21847 subtype declarations
21848
21849 @item
21850 constant declarations (but not number declarations)
21851
21852 @item
21853 package renaming declarations (but not generic package renaming
21854 declarations)
21855 @end itemize
21856
21857 @noindent
21858 This rule may have parameters. When used without parameters, the rule enforces
21859 the following checks:
21860
21861 @itemize @bullet
21862 @item
21863 type-defining names end with @code{_T}, unless the type is an access type,
21864 in which case the suffix must be @code{_A}
21865 @item
21866 constant names end with @code{_C}
21867 @item
21868 names defining package renamings end with @code{_R}
21869 @end itemize
21870
21871 @noindent
21872 Defining identifiers from incomplete type declarations are never flagged.
21873
21874 For a private type declaration (including private extensions), the defining
21875 identifier from the private type declaration is checked against the type
21876 suffix (even if the corresponding full declaration is an access type
21877 declaration), and the defining identifier from the corresponding full type
21878 declaration is not checked.
21879
21880 @noindent
21881 For a deferred constant, the defining name in the corresponding full constant
21882 declaration is not checked.
21883
21884 Defining names of formal types are not checked.
21885
21886 The rule may have the following parameters:
21887
21888 @itemize @bullet
21889 @item
21890 For the @option{+R} option:
21891 @table @code
21892 @item Default
21893 Sets the default listed above for all the names to be checked.
21894
21895 @item Type_Suffix=@emph{string}
21896 Specifies the suffix for a type name.
21897
21898 @item Access_Suffix=@emph{string}
21899 Specifies the suffix for an access type name. If
21900 this parameter is set, it overrides for access
21901 types the suffix set by the @code{Type_Suffix} parameter.
21902 For access types, @emph{string} may have the following format:
21903 @emph{suffix1(suffix2)}. That means that an access type name
21904 should have the @emph{suffix1} suffix except for the case when
21905 the designated type is also an access type, in this case the
21906 type name should have the @emph{suffix1 & suffix2} suffix.
21907
21908 @item Class_Access_Suffix=@emph{string}
21909 Specifies the suffix for the name of an access type that points to some class-wide
21910 type. If this parameter is set, it overrides for such access
21911 types the suffix set by the @code{Type_Suffix} or @code{Access_Suffix}
21912 parameter.
21913
21914 @item Class_Subtype_Suffix=@emph{string}
21915 Specifies the suffix for the name of a subtype that denotes a class-wide type.
21916
21917 @item Constant_Suffix=@emph{string}
21918 Specifies the suffix for a constant name.
21919
21920 @item Renaming_Suffix=@emph{string}
21921 Specifies the suffix for a package renaming name.
21922 @end table
21923
21924 @item
21925 For the @option{-R} option:
21926 @table @code
21927 @item All_Suffixes
21928 Remove all the suffixes specified for the
21929 identifier suffix checks, whether by default or
21930 as specified by other rule parameters. All the
21931 checks for this rule are disabled as a result.
21932
21933 @item Type_Suffix
21934 Removes the suffix specified for types. This
21935 disables checks for types but does not disable
21936 any other checks for this rule (including the
21937 check for access type names if @code{Access_Suffix} is
21938 set).
21939
21940 @item Access_Suffix
21941 Removes the suffix specified for access types.
21942 This disables checks for access type names but
21943 does not disable any other checks for this rule.
21944 If @code{Type_Suffix} is set, access type names are
21945 checked as ordinary type names.
21946
21947 @item Class_Access_Suffix
21948 Removes the suffix specified for access types pointing to class-wide
21949 type. This disables specific checks for names of access types pointing to
21950 class-wide types but does not disable any other checks for this rule.
21951 If @code{Type_Suffix} is set, access type names are
21952 checked as ordinary type names. If @code{Access_Suffix} is set, these
21953 access types are checked as any other access type name.
21954
21955 @item Class_Subtype_Suffix=@emph{string}
21956 Removes the suffix specified for subtype names.
21957 This disables checks for subtype names but
21958 does not disable any other checks for this rule.
21959
21960 @item Constant_Suffix
21961 Removes the suffix specified for constants. This
21962 disables checks for constant names but does not
21963 disable any other checks for this rule.
21964
21965 @item Renaming_Suffix
21966 Removes the suffix specified for package
21967 renamings. This disables checks for package
21968 renamings but does not disable any other checks
21969 for this rule.
21970 @end table
21971 @end itemize
21972
21973 @noindent
21974 If more than one parameter is used, parameters must be separated by commas.
21975
21976 If more than one  option is specified for the @command{gnatcheck} invocation,
21977 a new option overrides the previous one(s).
21978
21979 The @option{+RMisnamed_Identifiers} option (with no parameter) enables
21980 checks for all the
21981 name suffixes specified by previous options used for this rule.
21982
21983 The @option{-RMisnamed_Identifiers} option (with no parameter) disables
21984 all the checks but keeps
21985 all the suffixes specified by previous options used for this rule.
21986
21987 The @emph{string} value must be a valid suffix for an Ada identifier (after
21988 trimming all the leading and trailing space characters, if any).
21989 Parameters are not case sensitive, except the @emph{string} part.
21990
21991 If any error is detected in a rule parameter, the parameter is ignored.
21992 In such a case the options that are set for the rule are not
21993 specified.
21994
21995
21996
21997 @node Multiple_Entries_In_Protected_Definitions
21998 @subsection @code{Multiple_Entries_In_Protected_Definitions}
21999 @cindex @code{Multiple_Entries_In_Protected_Definitions} rule (for @command{gnatcheck})
22000
22001 @noindent
22002 Flag each protected definition (i.e., each protected object/type declaration)
22003 that defines more than one entry.
22004 Diagnostic messages are generated for all the entry declarations
22005 except the first one. An entry family is counted as one entry. Entries from
22006 the private part of the protected definition are also checked.
22007
22008 This rule has no parameters.
22009
22010 @node Name_Clashes
22011 @subsection @code{Name_Clashes}
22012 @cindex @code{Name_Clashes} rule (for @command{gnatcheck})
22013
22014 @noindent
22015 Check that certain names are not used as defining identifiers. To activate
22016 this rule, you need to supply a reference to the dictionary file(s) as a rule
22017 parameter(s) (more then one dictionary file can be specified). If no
22018 dictionary file is set, this rule will not cause anything to be flagged.
22019 Only defining occurrences, not references, are checked.
22020 The check is not case-sensitive.
22021
22022 This rule is enabled by default, but without setting any corresponding
22023 dictionary file(s); thus the default effect is to do no checks.
22024
22025 A dictionary file is a plain text file. The maximum line length for this file
22026 is 1024 characters.  If the line is longer then this limit, extra characters
22027 are ignored.
22028
22029 Each line can be either an empty line, a comment line, or a line containing
22030 a list of identifiers separated by space or HT characters.
22031 A comment is an Ada-style comment (from @code{--} to end-of-line).
22032 Identifiers must follow the Ada syntax for identifiers.
22033 A line containing one or more identifiers may end with a comment.
22034
22035 @node Non_Qualified_Aggregates
22036 @subsection @code{Non_Qualified_Aggregates}
22037 @cindex @code{Non_Qualified_Aggregates} rule (for @command{gnatcheck})
22038
22039 @noindent
22040 Flag each non-qualified aggregate.
22041 A non-qualified aggregate is an
22042 aggregate that is not the expression of a qualified expression. A
22043 string literal is not considered an aggregate, but an array
22044 aggregate of a string type is considered as a normal aggregate.
22045 Aggregates of anonymous array types are not flagged.
22046
22047 This rule has no parameters.
22048
22049
22050 @node Non_Short_Circuit_Operators
22051 @subsection @code{Non_Short_Circuit_Operators}
22052 @cindex @code{Non_Short_Circuit_Operators} rule (for @command{gnatcheck})
22053
22054 @noindent
22055 Flag all calls to predefined @code{and} and @code{or} operators for
22056 any boolean type. Calls to
22057 user-defined @code{and} and @code{or} and to operators defined by renaming
22058 declarations are not flagged. Calls to predefined @code{and} and @code{or}
22059 operators for modular types or boolean array types are not flagged.
22060
22061 This rule has no parameters.
22062
22063
22064
22065 @node Non_SPARK_Attributes
22066 @subsection @code{Non_SPARK_Attributes}
22067 @cindex @code{Non_SPARK_Attributes} rule (for @command{gnatcheck})
22068
22069 @noindent
22070 The SPARK language defines the following subset of Ada 95 attribute
22071 designators as those that can be used in SPARK programs. The use of
22072 any other attribute is flagged.
22073
22074 @itemize @bullet
22075 @item @code{'Adjacent}
22076 @item @code{'Aft}
22077 @item @code{'Base}
22078 @item @code{'Ceiling}
22079 @item @code{'Component_Size}
22080 @item @code{'Compose}
22081 @item @code{'Copy_Sign}
22082 @item @code{'Delta}
22083 @item @code{'Denorm}
22084 @item @code{'Digits}
22085 @item @code{'Exponent}
22086 @item @code{'First}
22087 @item @code{'Floor}
22088 @item @code{'Fore}
22089 @item @code{'Fraction}
22090 @item @code{'Last}
22091 @item @code{'Leading_Part}
22092 @item @code{'Length}
22093 @item @code{'Machine}
22094 @item @code{'Machine_Emax}
22095 @item @code{'Machine_Emin}
22096 @item @code{'Machine_Mantissa}
22097 @item @code{'Machine_Overflows}
22098 @item @code{'Machine_Radix}
22099 @item @code{'Machine_Rounds}
22100 @item @code{'Max}
22101 @item @code{'Min}
22102 @item @code{'Model}
22103 @item @code{'Model_Emin}
22104 @item @code{'Model_Epsilon}
22105 @item @code{'Model_Mantissa}
22106 @item @code{'Model_Small}
22107 @item @code{'Modulus}
22108 @item @code{'Pos}
22109 @item @code{'Pred}
22110 @item @code{'Range}
22111 @item @code{'Remainder}
22112 @item @code{'Rounding}
22113 @item @code{'Safe_First}
22114 @item @code{'Safe_Last}
22115 @item @code{'Scaling}
22116 @item @code{'Signed_Zeros}
22117 @item @code{'Size}
22118 @item @code{'Small}
22119 @item @code{'Succ}
22120 @item @code{'Truncation}
22121 @item @code{'Unbiased_Rounding}
22122 @item @code{'Val}
22123 @item @code{'Valid}
22124 @end itemize
22125
22126 @noindent
22127 This rule has no parameters.
22128
22129
22130 @node Non_Tagged_Derived_Types
22131 @subsection @code{Non_Tagged_Derived_Types}
22132 @cindex @code{Non_Tagged_Derived_Types} rule (for @command{gnatcheck})
22133
22134 @noindent
22135 Flag all derived type declarations that do not have a record extension part.
22136
22137 This rule has no parameters.
22138
22139
22140
22141 @node Non_Visible_Exceptions
22142 @subsection @code{Non_Visible_Exceptions}
22143 @cindex @code{Non_Visible_Exceptions} rule (for @command{gnatcheck})
22144
22145 @noindent
22146 Flag constructs leading to the possibility of propagating an exception
22147 out of the scope in which the exception is declared.
22148 Two cases are detected:
22149
22150 @itemize @bullet
22151 @item
22152 An exception declaration in a subprogram body, task body or block
22153 statement is flagged if the body or statement does not contain a handler for
22154 that exception or a handler with an @code{others} choice.
22155
22156 @item
22157 A @code{raise} statement in an exception handler of a subprogram body,
22158 task body or block statement is flagged if it (re)raises a locally
22159 declared exception.  This may occur under the following circumstances:
22160 @itemize @minus
22161 @item
22162 it explicitly raises a locally declared exception, or
22163 @item
22164 it does not specify an exception name (i.e., it is simply @code{raise;})
22165 and the enclosing handler contains a locally declared exception in its
22166 exception choices.
22167 @end itemize
22168 @end itemize
22169
22170 @noindent
22171 Renamings of local exceptions are not flagged.
22172
22173 This rule has no parameters.
22174
22175
22176 @node Numeric_Literals
22177 @subsection @code{Numeric_Literals}
22178 @cindex @code{Numeric_Literals} rule (for @command{gnatcheck})
22179
22180 @noindent
22181 Flag each use of a numeric literal in an index expression, and in any
22182 circumstance except for the following:
22183
22184 @itemize @bullet
22185 @item
22186 a literal occurring in the initialization expression for a constant
22187 declaration or a named number declaration, or
22188
22189 @item
22190 an integer literal that is less than or equal to a value
22191 specified by the @option{N} rule parameter.
22192 @end itemize
22193
22194 @noindent
22195 This rule may have the following parameters for the @option{+R} option:
22196
22197 @table @asis
22198 @item @emph{N}
22199 @emph{N} is an integer literal used as the maximal value that is not flagged
22200 (i.e., integer literals not exceeding this value are allowed)
22201
22202 @item @code{ALL}
22203 All integer literals are flagged
22204 @end table
22205
22206 @noindent
22207 If no parameters are set, the maximum unflagged value is 1.
22208
22209 The last specified check limit (or the fact that there is no limit at
22210 all) is used when multiple @option{+R} options appear.
22211
22212 The @option{-R} option for this rule has no parameters.
22213 It disables the rule but retains the last specified maximum unflagged value.
22214 If the @option{+R} option subsequently appears, this value is used as the
22215 threshold for the check.
22216
22217
22218 @node OTHERS_In_Aggregates
22219 @subsection @code{OTHERS_In_Aggregates}
22220 @cindex @code{OTHERS_In_Aggregates} rule (for @command{gnatcheck})
22221
22222 @noindent
22223 Flag each use of an @code{others} choice in extension aggregates.
22224 In record and array aggregates, an @code{others} choice is flagged unless
22225 it is used to refer to all components, or to all but one component.
22226
22227 If, in case of a named array aggregate, there are two associations, one
22228 with an @code{others} choice and another with a discrete range, the
22229 @code{others} choice is flagged even if the discrete range specifies
22230 exactly one component; for example, @code{(1..1 => 0, others => 1)}.
22231
22232 This rule has no parameters.
22233
22234 @node OTHERS_In_CASE_Statements
22235 @subsection @code{OTHERS_In_CASE_Statements}
22236 @cindex @code{OTHERS_In_CASE_Statements} rule (for @command{gnatcheck})
22237
22238 @noindent
22239 Flag any use of an @code{others} choice in a @code{case} statement.
22240
22241 This rule has no parameters.
22242
22243 @node OTHERS_In_Exception_Handlers
22244 @subsection @code{OTHERS_In_Exception_Handlers}
22245 @cindex @code{OTHERS_In_Exception_Handlers} rule (for @command{gnatcheck})
22246
22247 @noindent
22248 Flag any use of an @code{others} choice in an exception handler.
22249
22250 This rule has no parameters.
22251
22252
22253 @node Outer_Loop_Exits
22254 @subsection @code{Outer_Loop_Exits}
22255 @cindex @code{Outer_Loop_Exits} rule (for @command{gnatcheck})
22256
22257 @noindent
22258 Flag each @code{exit} statement containing a loop name that is not the name
22259 of the immediately enclosing @code{loop} statement.
22260
22261 This rule has no parameters.
22262
22263
22264 @node Overloaded_Operators
22265 @subsection @code{Overloaded_Operators}
22266 @cindex @code{Overloaded_Operators} rule (for @command{gnatcheck})
22267
22268 @noindent
22269 Flag each function declaration that overloads an operator symbol.
22270 A function body is checked only if the body does not have a
22271 separate spec. Formal functions are also checked. For a
22272 renaming declaration, only renaming-as-declaration is checked
22273
22274 This rule has no parameters.
22275
22276
22277 @node Overly_Nested_Control_Structures
22278 @subsection @code{Overly_Nested_Control_Structures}
22279 @cindex @code{Overly_Nested_Control_Structures} rule (for @command{gnatcheck})
22280
22281 @noindent
22282 Flag each control structure whose nesting level exceeds the value provided
22283 in the rule parameter.
22284
22285 The control structures checked are the following:
22286
22287 @itemize @bullet
22288 @item    @code{if} statement
22289 @item    @code{case} statement
22290 @item    @code{loop} statement
22291 @item    Selective accept statement
22292 @item    Timed entry call statement
22293 @item    Conditional entry call
22294 @item    Asynchronous select statement
22295 @end itemize
22296
22297 @noindent
22298 The rule has the following parameter for the @option{+R} option:
22299
22300 @table @emph
22301 @item N
22302 Positive integer specifying the maximal control structure nesting
22303 level that is not flagged
22304 @end table
22305
22306 @noindent
22307 If the parameter for the @option{+R} option is not specified or
22308 if it is not a positive integer, @option{+R} option is ignored.
22309
22310 If more then one  option is specified for the gnatcheck call, the later option and
22311 new parameter override the previous one(s).
22312
22313
22314 @node Parameters_Out_Of_Order
22315 @subsection @code{Parameters_Out_Of_Order}
22316 @cindex @code{Parameters_Out_Of_Order} rule (for @command{gnatcheck})
22317
22318 @noindent
22319 Flag each subprogram and entry declaration whose formal parameters are not
22320 ordered according to the following scheme:
22321
22322 @itemize @bullet
22323
22324 @item @code{in} and @code{access} parameters first,
22325 then @code{in out} parameters,
22326 and then @code{out} parameters;
22327
22328 @item for @code{in} mode, parameters with default initialization expressions
22329 occur last
22330 @end itemize
22331
22332 @noindent
22333 Only the first violation of the described order is flagged.
22334
22335 The following constructs are checked:
22336
22337 @itemize @bullet
22338 @item   subprogram declarations (including null procedures);
22339 @item   generic subprogram declarations;
22340 @item   formal subprogram declarations;
22341 @item   entry declarations;
22342 @item   subprogram bodies and subprogram body stubs that do not
22343 have separate specifications
22344 @end itemize
22345
22346 @noindent
22347 Subprogram renamings are not checked.
22348
22349 This rule has no parameters.
22350
22351
22352 @node Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters
22353 @subsection @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters}
22354 @cindex @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
22355
22356 @noindent
22357 Flag each generic actual parameter corresponding to a generic formal
22358 parameter with a default initialization, if positional notation is used.
22359
22360 This rule has no parameters.
22361
22362 @node Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters
22363 @subsection @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters}
22364 @cindex @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
22365
22366 @noindent
22367 Flag each actual parameter to a subprogram or entry call where the
22368 corresponding formal parameter has a default expression, if positional
22369 notation is used.
22370
22371 This rule has no parameters.
22372
22373 @node Positional_Components
22374 @subsection @code{Positional_Components}
22375 @cindex @code{Positional_Components} rule (for @command{gnatcheck})
22376
22377 @noindent
22378 Flag each array, record and extension aggregate that includes positional
22379 notation.
22380
22381 This rule has no parameters.
22382
22383
22384 @node Positional_Generic_Parameters
22385 @subsection @code{Positional_Generic_Parameters}
22386 @cindex @code{Positional_Generic_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
22387
22388 @noindent
22389 Flag each instantiation using positional parameter notation.
22390
22391 This rule has no parameters.
22392
22393
22394 @node Positional_Parameters
22395 @subsection @code{Positional_Parameters}
22396 @cindex @code{Positional_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
22397
22398 @noindent
22399 Flag each subprogram or entry call using positional parameter notation,
22400 except for the following:
22401
22402 @itemize @bullet
22403 @item
22404 Invocations of prefix or infix operators are not flagged
22405 @item
22406 If the called subprogram or entry has only one formal parameter,
22407 the call is not flagged;
22408 @item
22409 If a subprogram call uses the @emph{Object.Operation} notation, then
22410 @itemize @minus
22411 @item
22412 the first parameter (that is, @emph{Object}) is not flagged;
22413 @item
22414 if the called subprogram has only two parameters, the second parameter
22415 of the call is not flagged;
22416 @end itemize
22417 @end itemize
22418
22419 @noindent
22420 This rule has no parameters.
22421
22422
22423
22424
22425 @node Predefined_Numeric_Types
22426 @subsection @code{Predefined_Numeric_Types}
22427 @cindex @code{Predefined_Numeric_Types} rule (for @command{gnatcheck})
22428
22429 @noindent
22430 Flag each explicit use of the name of any numeric type or subtype defined
22431 in package @code{Standard}.
22432
22433 The rationale for this rule is to detect when the
22434 program may depend on platform-specific characteristics of the implementation
22435 of the predefined numeric types. Note that this rule is over-pessimistic;
22436 for example, a program that uses @code{String} indexing
22437 likely needs a variable of type @code{Integer}.
22438 Another example is the flagging of predefined numeric types with explicit
22439 constraints:
22440
22441 @smallexample @c ada
22442     subtype My_Integer is Integer range Left .. Right;
22443     Vy_Var : My_Integer;
22444 @end smallexample
22445
22446 @noindent
22447 This rule detects only numeric types and subtypes defined in
22448 @code{Standard}. The use of numeric types and subtypes defined in other
22449 predefined packages (such as @code{System.Any_Priority} or
22450 @code{Ada.Text_IO.Count}) is not flagged
22451
22452 This rule has no parameters.
22453
22454
22455
22456 @node Raising_External_Exceptions
22457 @subsection @code{Raising_External_Exceptions}
22458 @cindex @code{Raising_External_Exceptions} rule (for @command{gnatcheck})
22459
22460 @noindent
22461 Flag any @code{raise} statement, in a program unit declared in a library
22462 package or in a generic library package, for an exception that is
22463 neither a predefined exception nor an exception that is also declared (or
22464 renamed) in the visible part of the package.
22465
22466 This rule has no parameters.
22467
22468
22469
22470 @node Raising_Predefined_Exceptions
22471 @subsection @code{Raising_Predefined_Exceptions}
22472 @cindex @code{Raising_Predefined_Exceptions} rule (for @command{gnatcheck})
22473
22474 @noindent
22475 Flag each @code{raise} statement that raises a predefined exception
22476 (i.e., one of the exceptions @code{Constraint_Error}, @code{Numeric_Error},
22477 @code{Program_Error}, @code{Storage_Error}, or @code{Tasking_Error}).
22478
22479 This rule has no parameters.
22480
22481 @node Separate_Numeric_Error_Handlers
22482 @subsection @code{Separate_Numeric_Error_Handlers}
22483 @cindex @code{Separate_Numeric_Error_Handlers} rule (for @command{gnatcheck})
22484
22485 @noindent
22486 Flags each exception handler that contains a choice for
22487 the predefined @code{Constraint_Error} exception, but does not contain
22488 the choice for the predefined @code{Numeric_Error} exception, or
22489 that contains the choice for @code{Numeric_Error}, but does not contain the
22490 choice for @code{Constraint_Error}.
22491
22492 This rule has no parameters.
22493
22494 @ignore
22495 @node Recursion
22496 @subsection @code{Recursion} (under construction, GLOBAL)
22497 @cindex @code{Recursion} rule (for @command{gnatcheck})
22498
22499 @noindent
22500 Flag recursive subprograms (cycles in the call graph). Declarations, and not
22501 calls, of recursive subprograms are detected.
22502
22503 This rule has no parameters.
22504 @end ignore
22505
22506 @ignore
22507 @node Side_Effect_Functions
22508 @subsection @code{Side_Effect_Functions} (under construction, GLOBAL)
22509 @cindex @code{Side_Effect_Functions} rule (for @command{gnatcheck})
22510
22511 @noindent
22512 Flag functions with side effects.
22513
22514 We define a side effect as changing any data object that is not local for the
22515 body of this function.
22516
22517 At the moment, we do NOT consider a side effect any input-output operations
22518 (changing a state or a content of any file).
22519
22520 We do not consider protected functions for this rule (???)
22521
22522 There are the following sources of side effect:
22523
22524 @enumerate
22525 @item Explicit (or direct) side-effect:
22526
22527 @itemize @bullet
22528 @item
22529 direct assignment to a non-local variable;
22530
22531 @item
22532 direct call to an entity that is known to change some data object that is
22533      not local for the body of this function (Note, that if F1 calls F2 and F2
22534      does have a side effect, this does not automatically mean that F1 also
22535      have a side effect, because it may be the case that F2 is declared in
22536      F1's body and it changes some data object that is global for F2, but
22537      local for F1);
22538 @end itemize
22539
22540 @item Indirect side-effect:
22541 @itemize @bullet
22542 @item
22543 Subprogram calls implicitly issued by:
22544 @itemize @bullet
22545 @item
22546 computing initialization expressions from type declarations as a part
22547          of object elaboration or allocator evaluation;
22548 @item
22549 computing implicit parameters of subprogram or entry calls or generic
22550          instantiations;
22551 @end itemize
22552
22553 @item
22554 activation of a task that change some non-local data object (directly or
22555      indirectly);
22556
22557 @item
22558 elaboration code of a package that is a result of a package instantiation;
22559
22560 @item
22561 controlled objects;
22562 @end itemize
22563
22564 @item Situations when we can suspect a side-effect, but the full static check
22565 is either impossible or too hard:
22566 @itemize @bullet
22567 @item
22568 assignment to access variables or to the objects pointed by access
22569      variables;
22570
22571 @item
22572 call to a subprogram pointed by access-to-subprogram value
22573
22574 @item
22575 dispatching calls;
22576 @end itemize
22577 @end enumerate
22578
22579 @noindent
22580 This rule has no parameters.
22581 @end ignore
22582
22583 @node Slices
22584 @subsection @code{Slices}
22585 @cindex @code{Slices} rule (for @command{gnatcheck})
22586
22587 @noindent
22588 Flag all uses of array slicing
22589
22590 This rule has no parameters.
22591
22592
22593 @node Too_Many_Parents
22594 @subsection @code{Too_Many_Parents}
22595 @cindex @code{Too_Many_Parents} rule (for @command{gnatcheck})
22596
22597 @noindent
22598 Flags any type declaration, single task declaration or single protected
22599 declaration that has more then  @option{N} parents,  @option{N} is a parameter
22600 of the rule.
22601 A parent here is either a (sub)type denoted by the subtype mark from the
22602 parent_subtype_indication (in case of a derived type declaration), or
22603 any of the progenitors from the interface list, if any.
22604
22605 This rule has the following (mandatory) parameters for the @option{+R} option:
22606
22607 @table @emph
22608 @item N
22609 Positive integer specifying the maximal allowed number of parents.
22610 @end table
22611
22612
22613 @node Unassigned_OUT_Parameters
22614 @subsection @code{Unassigned_OUT_Parameters}
22615 @cindex @code{Unassigned_OUT_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
22616
22617 @noindent
22618 Flags procedures' @code{out} parameters that are not assigned, and
22619 identifies the contexts in which the assignments are missing.
22620
22621 An @code{out} parameter is flagged in the statements in the procedure
22622 body's handled sequence of statements (before the procedure body's
22623 @code{exception} part, if any) if this sequence of statements contains
22624 no assignments to the parameter.
22625
22626 An @code{out} parameter is flagged in an exception handler in the exception
22627 part of the procedure body's handled sequence of statements if the handler
22628 contains no assignment to the parameter.
22629
22630 Bodies of generic procedures are also considered.
22631
22632 The following are treated as assignments to an @code{out} parameter:
22633
22634 @itemize @bullet
22635 @item
22636 an assignment statement, with the parameter or some component as the target;
22637
22638 @item
22639 passing the parameter (or one of its components) as an @code{out} or
22640 @code{in out} parameter.
22641 @end itemize
22642
22643 @noindent
22644 This rule does not have any parameters.
22645
22646
22647
22648 @node Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies
22649 @subsection @code{Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies}
22650 @cindex @code{Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies} rule (for @command{gnatcheck})
22651
22652 @noindent
22653 Flags each package body with declarations and a statement part that does not
22654 include a trailing comment on the line containing the @code{begin} keyword;
22655 this trailing comment needs to specify the package name and nothing else.
22656 The @code{begin} is not flagged if the package body does not
22657 contain any declarations.
22658
22659 If the @code{begin} keyword is placed on the
22660 same line as the last declaration or the first statement, it is flagged
22661 independently of whether the line contains a trailing comment. The
22662 diagnostic message is attached to the line containing the first statement.
22663
22664 This rule has no parameters.
22665
22666 @node Unconditional_Exits
22667 @subsection @code{Unconditional_Exits}
22668 @cindex @code{Unconditional_Exits} rule (for @command{gnatcheck})
22669
22670 @noindent
22671 Flag unconditional @code{exit} statements.
22672
22673 This rule has no parameters.
22674
22675 @node Unconstrained_Array_Returns
22676 @subsection @code{Unconstrained_Array_Returns}
22677 @cindex @code{Unconstrained_Array_Returns} rule (for @command{gnatcheck})
22678
22679 @noindent
22680 Flag each function returning an unconstrained array. Function declarations,
22681 function bodies (and body stubs) having no separate specifications,
22682 and generic function instantiations are checked.
22683 Generic function declarations, function calls and function renamings are
22684 not checked.
22685
22686 This rule has no parameters.
22687
22688 @node Universal_Ranges
22689 @subsection @code{Universal_Ranges}
22690 @cindex @code{Universal_Ranges} rule (for @command{gnatcheck})
22691
22692 @noindent
22693 Flag discrete ranges that are a part of an index constraint, constrained
22694 array definition, or @code{for}-loop parameter specification, and whose bounds
22695 are both of type @i{universal_integer}. Ranges that have at least one
22696 bound of a specific type (such as @code{1 .. N}, where @code{N} is a variable
22697 or an expression of non-universal type) are not flagged.
22698
22699 This rule has no parameters.
22700
22701
22702 @node Unnamed_Blocks_And_Loops
22703 @subsection @code{Unnamed_Blocks_And_Loops}
22704 @cindex @code{Unnamed_Blocks_And_Loops} rule (for @command{gnatcheck})
22705
22706 @noindent
22707 Flag each unnamed block statement and loop statement.
22708
22709 The rule has no parameters.
22710
22711
22712
22713 @ignore
22714 @node Unused_Subprograms
22715 @subsection @code{Unused_Subprograms} (under construction, GLOBAL)
22716 @cindex @code{Unused_Subprograms} rule (for @command{gnatcheck})
22717
22718 @noindent
22719 Flag all unused subprograms.
22720
22721 This rule has no parameters.
22722 @end ignore
22723
22724
22725
22726
22727 @node USE_PACKAGE_Clauses
22728 @subsection @code{USE_PACKAGE_Clauses}
22729 @cindex @code{USE_PACKAGE_Clauses} rule (for @command{gnatcheck})
22730
22731 @noindent
22732 Flag all @code{use} clauses for packages; @code{use type} clauses are
22733 not flagged.
22734
22735 This rule has no parameters.
22736
22737
22738 @node Visible_Components
22739 @subsection @code{Visible_Components}
22740 @cindex @code{Visible_Components} rule (for @command{gnatcheck})
22741
22742 @noindent
22743 Flags all the type declarations located in the visible part of a library
22744 package or a library generic package that can declare a visible component. A
22745 type is considered as declaring a visible component if it contains a record
22746 definition by its own or as a part of a record extension. Type declaration is
22747 flagged even if it contains a record definition that defines no components.
22748
22749 Declarations located in private parts of local (generic) packages are not
22750 flagged. Declarations in private packages are not flagged.
22751
22752 This rule has no parameters.
22753
22754
22755 @node Volatile_Objects_Without_Address_Clauses
22756 @subsection @code{Volatile_Objects_Without_Address_Clauses}
22757 @cindex @code{Volatile_Objects_Without_Address_Clauses} rule (for @command{gnatcheck})
22758
22759 @noindent
22760 Flag each volatile object that does not have an address clause.
22761
22762 The following check is made: if the pragma @code{Volatile} is applied to a
22763 data object or to its type, then an address clause must
22764 be supplied for this object.
22765
22766 This rule does not check the components of data objects,
22767 array components that are volatile as a result of the pragma
22768 @code{Volatile_Components}, or objects that are volatile because
22769 they are atomic as a result of pragmas @code{Atomic} or
22770 @code{Atomic_Components}.
22771
22772 Only variable declarations, and not constant declarations, are checked.
22773
22774 This rule has no parameters.
22775
22776
22777 @c *********************************
22778 @node Creating Sample Bodies Using gnatstub
22779 @chapter Creating Sample Bodies Using @command{gnatstub}
22780 @findex gnatstub
22781
22782 @noindent
22783 @command{gnatstub} creates body stubs, that is, empty but compilable bodies
22784 for library unit declarations.
22785
22786 Note: to invoke @code{gnatstub} with a project file, use the @code{gnat}
22787 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
22788
22789 To create a body stub, @command{gnatstub} has to compile the library
22790 unit declaration. Therefore, bodies can be created only for legal
22791 library units. Moreover, if a library unit depends semantically upon
22792 units located outside the current directory, you have to provide
22793 the source search path when calling @command{gnatstub}, see the description
22794 of @command{gnatstub} switches below.
22795
22796 By default, all the program unit body stubs generated by @code{gnatstub}
22797 raise the predefined @code{Program_Error} exception, which will catch
22798 accidental calls of generated stubs. This behavior can be changed with
22799 option @option{^--no-exception^/NO_EXCEPTION^} (see below).
22800
22801 @menu
22802 * Running gnatstub::
22803 * Switches for gnatstub::
22804 @end menu
22805
22806 @node Running gnatstub
22807 @section Running @command{gnatstub}
22808
22809 @noindent
22810 @command{gnatstub} has the command-line interface of the form
22811
22812 @smallexample
22813 $ gnatstub @ovar{switches} @var{filename} @ovar{directory}
22814 @end smallexample
22815
22816 @noindent
22817 where
22818 @table @var
22819 @item filename
22820 is the name of the source file that contains a library unit declaration
22821 for which a body must be created. The file name may contain the path
22822 information.
22823 The file name does not have to follow the GNAT file name conventions. If the
22824 name
22825 does not follow GNAT file naming conventions, the name of the body file must
22826 be provided
22827 explicitly as the value of the @option{^-o^/BODY=^@var{body-name}} option.
22828 If the file name follows the GNAT file naming
22829 conventions and the name of the body file is not provided,
22830 @command{gnatstub}
22831 creates the name
22832 of the body file from the argument file name by replacing the @file{.ads}
22833 suffix
22834 with the @file{.adb} suffix.
22835
22836 @item directory
22837 indicates the directory in which the body stub is to be placed (the default
22838 is the
22839 current directory)
22840
22841 @item switches
22842 is an optional sequence of switches as described in the next section
22843 @end table
22844
22845 @node Switches for gnatstub
22846 @section Switches for @command{gnatstub}
22847
22848 @table @option
22849 @c !sort!
22850
22851 @item ^-f^/FULL^
22852 @cindex @option{^-f^/FULL^} (@command{gnatstub})
22853 If the destination directory already contains a file with the name of the
22854 body file
22855 for the argument spec file, replace it with the generated body stub.
22856
22857 @item ^-hs^/HEADER=SPEC^
22858 @cindex @option{^-hs^/HEADER=SPEC^} (@command{gnatstub})
22859 Put the comment header (i.e., all the comments preceding the
22860 compilation unit) from the source of the library unit declaration
22861 into the body stub.
22862
22863 @item ^-hg^/HEADER=GENERAL^
22864 @cindex @option{^-hg^/HEADER=GENERAL^} (@command{gnatstub})
22865 Put a sample comment header into the body stub.
22866
22867 @item ^--header-file=@var{filename}^/FROM_HEADER_FILE=@var{filename}^
22868 @cindex @option{^--header-file^/FROM_HEADER_FILE=^} (@command{gnatstub})
22869 Use the content of the file as the comment header for a generated body stub.
22870
22871 @ifclear vms
22872 @item -IDIR
22873 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatstub})
22874 @itemx -I-
22875 @cindex @option{-I-} (@command{gnatstub})
22876 @end ifclear
22877 @ifset vms
22878 @item /NOCURRENT_DIRECTORY
22879 @cindex @option{/NOCURRENT_DIRECTORY} (@command{gnatstub})
22880 @end ifset
22881 ^These switches have ^This switch has^ the same meaning as in calls to
22882 @command{gcc}.
22883 ^They define ^It defines ^ the source search path in the call to
22884 @command{gcc} issued
22885 by @command{gnatstub} to compile an argument source file.
22886
22887 @item ^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE=^@var{PATH}
22888 @cindex @option{^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^} (@command{gnatstub})
22889 This switch has the same meaning as in calls to @command{gcc}.
22890 It defines the additional configuration file to be passed to the call to
22891 @command{gcc} issued
22892 by @command{gnatstub} to compile an argument source file.
22893
22894 @item ^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH=^@var{n}
22895 @cindex @option{^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH^} (@command{gnatstub})
22896 (@var{n} is a non-negative integer). Set the maximum line length in the
22897 body stub to @var{n}; the default is 79. The maximum value that can be
22898 specified is 32767. Note that in the special case of configuration
22899 pragma files, the maximum is always 32767 regardless of whether or
22900 not this switch appears.
22901
22902 @item ^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^@var{n}
22903 @cindex @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^} (@command{gnatstub})
22904 (@var{n} is a non-negative integer from 1 to 9). Set the indentation level in
22905 the generated body sample to @var{n}.
22906 The default indentation is 3.
22907
22908 @item ^-gnatyo^/ORDERED_SUBPROGRAMS^
22909 @cindex @option{^-gnato^/ORDERED_SUBPROGRAMS^} (@command{gnatstub})
22910 Order local bodies alphabetically. (By default local bodies are ordered
22911 in the same way as the corresponding local specs in the argument spec file.)
22912
22913 @item ^-i^/INDENTATION=^@var{n}
22914 @cindex @option{^-i^/INDENTATION^} (@command{gnatstub})
22915 Same as @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^@var{n}}
22916
22917 @item ^-k^/TREE_FILE=SAVE^
22918 @cindex @option{^-k^/TREE_FILE=SAVE^} (@command{gnatstub})
22919 Do not remove the tree file (i.e., the snapshot of the compiler internal
22920 structures used by @command{gnatstub}) after creating the body stub.
22921
22922 @item ^-l^/LINE_LENGTH=^@var{n}
22923 @cindex @option{^-l^/LINE_LENGTH^} (@command{gnatstub})
22924 Same as @option{^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH=^@var{n}}
22925
22926 @item ^--no-exception^/NO_EXCEPTION^
22927 @cindex @option{^--no-exception^/NO_EXCEPTION^} (@command{gnatstub})
22928 Avoind raising PROGRAM_ERROR in the generated bodies of program unit stubs.
22929 This is not always possible for function stubs.
22930
22931 @item ^--no-local-header^/NO_LOCAL_HEADER^
22932 @cindex @option{^--no-local-header^/NO_LOCAL_HEADER^} (@command{gnatstub})
22933 Do not place local comment header with unit name before body stub for a
22934 unit.
22935
22936 @item ^-o ^/BODY=^@var{body-name}
22937 @cindex @option{^-o^/BODY^} (@command{gnatstub})
22938 Body file name.  This should be set if the argument file name does not
22939 follow
22940 the GNAT file naming
22941 conventions. If this switch is omitted the default name for the body will be
22942 obtained
22943 from the argument file name according to the GNAT file naming conventions.
22944
22945 @item ^-q^/QUIET^
22946 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatstub})
22947 Quiet mode: do not generate a confirmation when a body is
22948 successfully created, and do not generate a message when a body is not
22949 required for an
22950 argument unit.
22951
22952 @item ^-r^/TREE_FILE=REUSE^
22953 @cindex @option{^-r^/TREE_FILE=REUSE^} (@command{gnatstub})
22954 Reuse the tree file (if it exists) instead of creating it.  Instead of
22955 creating the tree file for the library unit declaration, @command{gnatstub}
22956 tries to find it in the current directory and use it for creating
22957 a body. If the tree file is not found, no body is created. This option
22958 also implies @option{^-k^/SAVE^}, whether or not
22959 the latter is set explicitly.
22960
22961 @item ^-t^/TREE_FILE=OVERWRITE^
22962 @cindex @option{^-t^/TREE_FILE=OVERWRITE^} (@command{gnatstub})
22963 Overwrite the existing tree file.  If the current directory already
22964 contains the file which, according to the GNAT file naming rules should
22965 be considered as a tree file for the argument source file,
22966 @command{gnatstub}
22967 will refuse to create the tree file needed to create a sample body
22968 unless this option is set.
22969
22970 @item ^-v^/VERBOSE^
22971 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatstub})
22972 Verbose mode: generate version information.
22973
22974 @end table
22975
22976 @c *********************************
22977 @node Generating Ada Bindings for C and C++ headers
22978 @chapter Generating Ada Bindings for C and C++ headers
22979 @findex binding
22980
22981 @noindent
22982 GNAT now comes with a new experimental binding generator for C and C++
22983 headers which is intended to do 95% of the tedious work of generating
22984 Ada specs from C or C++ header files. Note that this still is a work in
22985 progress, not designed to generate 100% correct Ada specs.
22986
22987 The code generated is using the Ada 2005 syntax, which makes it
22988 easier to interface with other languages than previous versions of Ada.
22989
22990 @menu
22991 * Running the binding generator::
22992 * Generating bindings for C++ headers::
22993 * Switches::
22994 @end menu
22995
22996 @node Running the binding generator
22997 @section Running the binding generator
22998
22999 @noindent
23000 The binding generator is part of the @command{gcc} compiler and can be
23001 invoked via the @option{-fdump-ada-spec} switch, which will generate Ada
23002 spec files for the header files specified on the command line, and all
23003 header files needed by these files transitivitely. For example:
23004
23005 @smallexample
23006 $ g++ -c -fdump-ada-spec -C /usr/include/time.h
23007 $ gcc -c -gnat05 *.ads
23008 @end smallexample
23009
23010 will generate, under GNU/Linux, the following files: @file{time_h.ads},
23011 @file{bits_time_h.ads}, @file{stddef_h.ads}, @file{bits_types_h.ads} which
23012 correspond to the files @file{/usr/include/time.h},
23013 @file{/usr/include/bits/time.h}, etc@dots{}, and will then compile in Ada 2005
23014 mode these Ada specs.
23015
23016 The @code{-C} switch tells @command{gcc} to extract comments from headers,
23017 and will attempt to generate corresponding Ada comments.
23018
23019 If you want to generate a single Ada file and not the transitive closure, you
23020 can use instead the @option{-fdump-ada-spec-slim} switch.
23021
23022 Note that we recommend when possible to use the @command{g++} driver to
23023 generate bindings, even for most C headers, since this will in general
23024 generate better Ada specs. For generating bindings for C++ headers, it is
23025 mandatory to use the @command{g++} command, or @command{gcc -x c++} which
23026 is equivalent in this case. If @command{g++} cannot work on your C headers
23027 because of incompatibilities between C and C++, then you can fallback to
23028 @command{gcc} instead.
23029
23030 For an example of better bindings generated from the C++ front-end,
23031 the name of the parameters (when available) are actually ignored by the C
23032 front-end. Consider the following C header:
23033
23034 @smallexample
23035 extern void foo (int variable);
23036 @end smallexample
23037
23038 with the C front-end, @code{variable} is ignored, and the above is handled as:
23039
23040 @smallexample
23041 extern void foo (int);
23042 @end smallexample
23043
23044 generating a generic:
23045
23046 @smallexample
23047 procedure foo (param1 : int);
23048 @end smallexample
23049
23050 with the C++ front-end, the name is available, and we generate:
23051
23052 @smallexample
23053 procedure foo (variable : int);
23054 @end smallexample
23055
23056 In some cases, the generated bindings will be more complete or more meaningful
23057 when defining some macros, which you can do via the @option{-D} switch. This
23058 is for example the case with @file{Xlib.h} under GNU/Linux:
23059
23060 @smallexample
23061 g++ -c -fdump-ada-spec -DXLIB_ILLEGAL_ACCESS -C /usr/include/X11/Xlib.h
23062 @end smallexample
23063
23064 The above will generate more complete bindings than a straight call without
23065 the @option{-DXLIB_ILLEGAL_ACCESS} switch.
23066
23067 In other cases, it is not possible to parse a header file in a stand alone
23068 manner, because other include files need to be included first. In this
23069 case, the solution is to create a small header file including the needed
23070 @code{#include} and possible @code{#define} directives. For example, to
23071 generate Ada bindings for @file{readline/readline.h}, you need to first
23072 include @file{stdio.h}, so you can create a file with the following two
23073 lines in e.g. @file{readline1.h}:
23074
23075 @smallexample
23076 #include <stdio.h>
23077 #include <readline/readline.h>
23078 @end smallexample
23079
23080 and then generate Ada bindings from this file:
23081
23082 @smallexample
23083 $ g++ -c -fdump-ada-spec readline1.h
23084 @end smallexample
23085
23086 @node Generating bindings for C++ headers
23087 @section Generating bindings for C++ headers
23088
23089 @noindent
23090 Generating bindings for C++ headers is done using the same options, always
23091 with the @command{g++} compiler.
23092
23093 In this mode, C++ classes will be mapped to Ada tagged types, constructors
23094 will be mapped using the @code{CPP_Constructor} pragma, and when possible,
23095 multiple inheritance of abstract classes will be mapped to Ada interfaces
23096 (@xref{Interfacing to C++,,,gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for additional
23097 information on interfacing to C++).
23098
23099 For example, given the following C++ header file:
23100
23101 @smallexample
23102 @group
23103 @cartouche
23104 class Carnivore @{
23105 public:
23106    virtual int Number_Of_Teeth () = 0;
23107 @};
23108
23109 class Domestic @{
23110 public:
23111    virtual void Set_Owner (char* Name) = 0;
23112 @};
23113
23114 class Animal @{
23115 public:
23116   int Age_Count;
23117   virtual void Set_Age (int New_Age);
23118 @};
23119
23120 class Dog : Animal, Carnivore, Domestic @{
23121  public:
23122   int  Tooth_Count;
23123   char *Owner;
23124
23125   virtual int  Number_Of_Teeth ();
23126   virtual void Set_Owner (char* Name);
23127
23128   Dog();
23129 @};
23130 @end cartouche
23131 @end group
23132 @end smallexample
23133
23134 The corresponding Ada code is generated:
23135
23136 @smallexample @c ada
23137 @group
23138 @cartouche
23139   package Class_Carnivore is
23140     type Carnivore is limited interface;
23141     pragma Import (CPP, Carnivore);
23142
23143     function Number_Of_Teeth (this : access Carnivore) return int is abstract;
23144   end;
23145   use Class_Carnivore;
23146
23147   package Class_Domestic is
23148     type Domestic is limited interface;
23149     pragma Import (CPP, Domestic);
23150
23151     procedure Set_Owner
23152       (this : access Domestic;
23153        Name : Interfaces.C.Strings.chars_ptr) is abstract;
23154   end;
23155   use Class_Domestic;
23156
23157   package Class_Animal is
23158     type Animal is tagged limited record
23159       Age_Count : aliased int;
23160     end record;
23161     pragma Import (CPP, Animal);
23162
23163     procedure Set_Age (this : access Animal; New_Age : int);
23164     pragma Import (CPP, Set_Age, "_ZN6Animal7Set_AgeEi");
23165   end;
23166   use Class_Animal;
23167
23168   package Class_Dog is
23169     type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
23170       Tooth_Count : aliased int;
23171       Owner : Interfaces.C.Strings.chars_ptr;
23172     end record;
23173     pragma Import (CPP, Dog);
23174
23175     function Number_Of_Teeth (this : access Dog) return int;
23176     pragma Import (CPP, Number_Of_Teeth, "_ZN3Dog15Number_Of_TeethEv");
23177
23178     procedure Set_Owner
23179       (this : access Dog; Name : Interfaces.C.Strings.chars_ptr);
23180     pragma Import (CPP, Set_Owner, "_ZN3Dog9Set_OwnerEPc");
23181
23182     function New_Dog return Dog;
23183     pragma CPP_Constructor (New_Dog);
23184     pragma Import (CPP, New_Dog, "_ZN3DogC1Ev");
23185   end;
23186   use Class_Dog;
23187 @end cartouche
23188 @end group
23189 @end smallexample
23190
23191 @node Switches
23192 @section Switches
23193
23194 @table @option
23195 @item -fdump-ada-spec
23196 @cindex @option{-fdump-ada-spec} (@command{gcc})
23197 Generate Ada spec files for the given header files transitively (including
23198 all header files that these headers depend upon).
23199
23200 @item -fdump-ada-spec-slim
23201 @cindex @option{-fdump-ada-spec-slim} (@command{gcc})
23202 Generate Ada spec files for the header files specified on the command line
23203 only.
23204
23205 @item -C
23206 @cindex @option{-C} (@command{gcc})
23207 Extract comments from headers and generate Ada comments in the Ada spec files.
23208 @end table
23209
23210 @node Other Utility Programs
23211 @chapter Other Utility Programs
23212
23213 @noindent
23214 This chapter discusses some other utility programs available in the Ada
23215 environment.
23216
23217 @menu
23218 * Using Other Utility Programs with GNAT::
23219 * The External Symbol Naming Scheme of GNAT::
23220 * Converting Ada Files to html with gnathtml::
23221 * Installing gnathtml::
23222 @ifset vms
23223 * LSE::
23224 * Profiling::
23225 @end ifset
23226 @end menu
23227
23228 @node Using Other Utility Programs with GNAT
23229 @section Using Other Utility Programs with GNAT
23230
23231 @noindent
23232 The object files generated by GNAT are in standard system format and in
23233 particular the debugging information uses this format. This means
23234 programs generated by GNAT can be used with existing utilities that
23235 depend on these formats.
23236
23237 @ifclear vms
23238 In general, any utility program that works with C will also often work with
23239 Ada programs generated by GNAT. This includes software utilities such as
23240 gprof (a profiling program), @code{gdb} (the FSF debugger), and utilities such
23241 as Purify.
23242 @end ifclear
23243
23244 @node The External Symbol Naming Scheme of GNAT
23245 @section The External Symbol Naming Scheme of GNAT
23246
23247 @noindent
23248 In order to interpret the output from GNAT, when using tools that are
23249 originally intended for use with other languages, it is useful to
23250 understand the conventions used to generate link names from the Ada
23251 entity names.
23252
23253 All link names are in all lowercase letters. With the exception of library
23254 procedure names, the mechanism used is simply to use the full expanded
23255 Ada name with dots replaced by double underscores. For example, suppose
23256 we have the following package spec:
23257
23258 @smallexample @c ada
23259 @group
23260 @cartouche
23261 package QRS is
23262    MN : Integer;
23263 end QRS;
23264 @end cartouche
23265 @end group
23266 @end smallexample
23267
23268 @noindent
23269 The variable @code{MN} has a full expanded Ada name of @code{QRS.MN}, so
23270 the corresponding link name is @code{qrs__mn}.
23271 @findex Export
23272 Of course if a @code{pragma Export} is used this may be overridden:
23273
23274 @smallexample @c ada
23275 @group
23276 @cartouche
23277 package Exports is
23278    Var1 : Integer;
23279    pragma Export (Var1, C, External_Name => "var1_name");
23280    Var2 : Integer;
23281    pragma Export (Var2, C, Link_Name => "var2_link_name");
23282 end Exports;
23283 @end cartouche
23284 @end group
23285 @end smallexample
23286
23287 @noindent
23288 In this case, the link name for @var{Var1} is whatever link name the
23289 C compiler would assign for the C function @var{var1_name}. This typically
23290 would be either @var{var1_name} or @var{_var1_name}, depending on operating
23291 system conventions, but other possibilities exist. The link name for
23292 @var{Var2} is @var{var2_link_name}, and this is not operating system
23293 dependent.
23294
23295 @findex _main
23296 One exception occurs for library level procedures. A potential ambiguity
23297 arises between the required name @code{_main} for the C main program,
23298 and the name we would otherwise assign to an Ada library level procedure
23299 called @code{Main} (which might well not be the main program).
23300
23301 To avoid this ambiguity, we attach the prefix @code{_ada_} to such
23302 names. So if we have a library level procedure such as
23303
23304 @smallexample @c ada
23305 @group
23306 @cartouche
23307 procedure Hello (S : String);
23308 @end cartouche
23309 @end group
23310 @end smallexample
23311
23312 @noindent
23313 the external name of this procedure will be @var{_ada_hello}.
23314
23315
23316 @node Converting Ada Files to html with gnathtml
23317 @section Converting Ada Files to HTML with @code{gnathtml}
23318
23319 @noindent
23320 This @code{Perl} script allows Ada source files to be browsed using
23321 standard Web browsers. For installation procedure, see the section
23322 @xref{Installing gnathtml}.
23323
23324 Ada reserved keywords are highlighted in a bold font and Ada comments in
23325 a blue font. Unless your program was compiled with the gcc @option{-gnatx}
23326 switch to suppress the generation of cross-referencing information, user
23327 defined variables and types will appear in a different color; you will
23328 be able to click on any identifier and go to its declaration.
23329
23330 The command line is as follow:
23331 @smallexample
23332 $ perl gnathtml.pl @ovar{^switches^options^} @var{ada-files}
23333 @end smallexample
23334
23335 @noindent
23336 You can pass it as many Ada files as you want. @code{gnathtml} will generate
23337 an html file for every ada file, and a global file called @file{index.htm}.
23338 This file is an index of every identifier defined in the files.
23339
23340 The available ^switches^options^ are the following ones:
23341
23342 @table @option
23343 @item -83
23344 @cindex @option{-83} (@code{gnathtml})
23345 Only the Ada 83 subset of keywords will be highlighted.
23346
23347 @item -cc @var{color}
23348 @cindex @option{-cc} (@code{gnathtml})
23349 This option allows you to change the color used for comments. The default
23350 value is green. The color argument can be any name accepted by html.
23351
23352 @item -d
23353 @cindex @option{-d} (@code{gnathtml})
23354 If the Ada files depend on some other files (for instance through
23355 @code{with} clauses, the latter files will also be converted to html.
23356 Only the files in the user project will be converted to html, not the files
23357 in the run-time library itself.
23358
23359 @item -D
23360 @cindex @option{-D} (@code{gnathtml})
23361 This command is the same as @option{-d} above, but @command{gnathtml} will
23362 also look for files in the run-time library, and generate html files for them.
23363
23364 @item -ext @var{extension}
23365 @cindex @option{-ext} (@code{gnathtml})
23366 This option allows you to change the extension of the generated HTML files.
23367 If you do not specify an extension, it will default to @file{htm}.
23368
23369 @item -f
23370 @cindex @option{-f} (@code{gnathtml})
23371 By default, gnathtml will generate html links only for global entities
23372 ('with'ed units, global variables and types,@dots{}).  If you specify
23373 @option{-f} on the command line, then links will be generated for local
23374 entities too.
23375
23376 @item -l @var{number}
23377 @cindex @option{-l} (@code{gnathtml})
23378 If this ^switch^option^ is provided and @var{number} is not 0, then
23379 @code{gnathtml} will number the html files every @var{number} line.
23380
23381 @item -I @var{dir}
23382 @cindex @option{-I} (@code{gnathtml})
23383 Specify a directory to search for library files (@file{.ALI} files) and
23384 source files. You can provide several -I switches on the command line,
23385 and the directories will be parsed in the order of the command line.
23386
23387 @item -o @var{dir}
23388 @cindex @option{-o} (@code{gnathtml})
23389 Specify the output directory for html files. By default, gnathtml will
23390 saved the generated html files in a subdirectory named @file{html/}.
23391
23392 @item -p @var{file}
23393 @cindex @option{-p} (@code{gnathtml})
23394 If you are using Emacs and the most recent Emacs Ada mode, which provides
23395 a full Integrated Development Environment for compiling, checking,
23396 running and debugging applications, you may use @file{.gpr} files
23397 to give the directories where Emacs can find sources and object files.
23398
23399 Using this ^switch^option^, you can tell gnathtml to use these files.
23400 This allows you to get an html version of your application, even if it
23401 is spread over multiple directories.
23402
23403 @item -sc @var{color}
23404 @cindex @option{-sc} (@code{gnathtml})
23405 This ^switch^option^ allows you to change the color used for symbol
23406 definitions.
23407 The default value is red. The color argument can be any name accepted by html.
23408
23409 @item -t @var{file}
23410 @cindex @option{-t} (@code{gnathtml})
23411 This ^switch^option^ provides the name of a file. This file contains a list of
23412 file names to be converted, and the effect is exactly as though they had
23413 appeared explicitly on the command line. This
23414 is the recommended way to work around the command line length limit on some
23415 systems.
23416
23417 @end table
23418
23419 @node Installing gnathtml
23420 @section Installing @code{gnathtml}
23421
23422 @noindent
23423 @code{Perl} needs to be installed on your machine to run this script.
23424 @code{Perl} is freely available for almost every architecture and
23425 Operating System via the Internet.
23426
23427 On Unix systems, you  may want to modify  the  first line of  the script
23428 @code{gnathtml},  to explicitly  tell  the Operating  system  where Perl
23429 is. The syntax of this line is:
23430 @smallexample
23431 #!full_path_name_to_perl
23432 @end smallexample
23433
23434 @noindent
23435 Alternatively, you may run the script using the following command line:
23436
23437 @smallexample
23438 $ perl gnathtml.pl @ovar{switches} @var{files}
23439 @end smallexample
23440
23441 @ifset vms
23442 @node LSE
23443 @section LSE
23444 @findex LSE
23445
23446 @noindent
23447 The GNAT distribution provides an Ada 95 template for the HP Language
23448 Sensitive Editor (LSE), a component of DECset. In order to
23449 access it, invoke LSE with the qualifier /ENVIRONMENT=GNU:[LIB]ADA95.ENV.
23450
23451 @node Profiling
23452 @section Profiling
23453 @findex PCA
23454
23455 @noindent
23456 GNAT supports The HP Performance Coverage Analyzer (PCA), a component
23457 of DECset. To use it proceed as outlined under ``HELP PCA'', except for running
23458 the collection phase with the /DEBUG qualifier.
23459
23460 @smallexample
23461 $ GNAT MAKE /DEBUG <PROGRAM_NAME>
23462 $ DEFINE LIB$DEBUG PCA$COLLECTOR
23463 $ RUN/DEBUG <PROGRAM_NAME>
23464 @end smallexample
23465 @noindent
23466 @end ifset
23467
23468 @ifclear vms
23469 @c ******************************
23470 @node Code Coverage and Profiling
23471 @chapter Code Coverage and Profiling
23472 @cindex Code Coverage
23473 @cindex Profiling
23474
23475 @noindent
23476 This chapter describes how to use @code{gcov} - coverage testing tool - and
23477 @code{gprof} - profiler tool - on your Ada programs.
23478
23479 @menu
23480 * Code Coverage of Ada Programs using gcov::
23481 * Profiling an Ada Program using gprof::
23482 @end menu
23483
23484 @node Code Coverage of Ada Programs using gcov
23485 @section Code Coverage of Ada Programs using gcov
23486 @cindex gcov
23487 @cindex -fprofile-arcs
23488 @cindex -ftest-coverage
23489 @cindex -coverage
23490 @cindex Code Coverage
23491
23492 @noindent
23493 @code{gcov} is a test coverage program: it analyzes the execution of a given
23494 program on selected tests, to help you determine the portions of the program
23495 that are still untested.
23496
23497 @code{gcov} is part of the GCC suite, and is described in detail in the GCC
23498 User's Guide. You can refer to this documentation for a more complete
23499 description.
23500
23501 This chapter provides a quick startup guide, and
23502 details some Gnat-specific features.
23503
23504 @menu
23505 * Quick startup guide::
23506 * Gnat specifics::
23507 @end menu
23508
23509 @node Quick startup guide
23510 @subsection Quick startup guide
23511
23512 In order to perform coverage analysis of a program using @code{gcov}, 3
23513 steps are needed:
23514
23515 @itemize @bullet
23516 @item
23517 Code instrumentation during the compilation process
23518 @item
23519 Execution of the instrumented program
23520 @item
23521 Execution of the @code{gcov} tool to generate the result.
23522 @end itemize
23523
23524 The code instrumentation needed by gcov is created at the object level:
23525 The source code is not modified in any way, because the instrumentation code is
23526 inserted by gcc during the compilation process. To compile your code with code
23527 coverage activated, you need to recompile your whole project using the
23528 switches
23529 @code{-fprofile-arcs} and @code{-ftest-coverage}, and link it using
23530 @code{-fprofile-arcs}.
23531
23532 @smallexample
23533 $ gnatmake -P my_project.gpr -f -cargs -fprofile-arcs -ftest-coverage \
23534    -largs -fprofile-arcs
23535 @end smallexample
23536
23537 This compilation process will create @file{.gcno} files together with
23538 the usual object files.
23539
23540 Once the program is compiled with coverage instrumentation, you can
23541 run it as many times as needed - on portions of a test suite for
23542 example. The first execution will produce @file{.gcda} files at the
23543 same location as the @file{.gcno} files.  The following executions
23544 will update those files, so that a cumulative result of the covered
23545 portions of the program is generated.
23546
23547 Finally, you need to call the @code{gcov} tool. The different options of
23548 @code{gcov} are available in the GCC User's Guide, section 'Invoking gcov'.
23549
23550 This will create annotated source files with a @file{.gcov} extension:
23551 @file{my_main.adb} file will be analysed in @file{my_main.adb.gcov}.
23552
23553 @node Gnat specifics
23554 @subsection Gnat specifics
23555
23556 Because Ada semantics, portions of the source code may be shared among
23557 several object files. This is the case for example when generics are
23558 involved, when inlining is active  or when declarations generate  initialisation
23559 calls. In order to take
23560 into account this shared code, you need to call @code{gcov} on all
23561 source files of the tested program at once.
23562
23563 The list of source files might exceed the system's maximum command line
23564 length. In order to bypass this limitation, a new mechanism has been
23565 implemented in @code{gcov}: you can now list all your project's files into a
23566 text file, and provide this file to gcov as a parameter,  preceded by a @@
23567 (e.g. @samp{gcov @@mysrclist.txt}).
23568
23569 Note that on AIX compiling a static library with @code{-fprofile-arcs} is
23570 not supported as there can be unresolved symbols during the final link.
23571
23572 @node Profiling an Ada Program using gprof
23573 @section Profiling an Ada Program using gprof
23574 @cindex gprof
23575 @cindex -pg
23576 @cindex Profiling
23577
23578 @noindent
23579 This section is not meant to be an exhaustive documentation of @code{gprof}.
23580 Full documentation for it can be found in the GNU Profiler User's Guide
23581 documentation that is part of this GNAT distribution.
23582
23583 Profiling a program helps determine the parts of a program that are executed
23584 most often, and are therefore the most time-consuming.
23585
23586 @code{gprof} is the standard GNU profiling tool; it has been enhanced to
23587 better handle Ada programs and multitasking.
23588 It is currently supported on the following platforms
23589 @itemize @bullet
23590 @item
23591 linux x86/x86_64
23592 @item
23593 solaris sparc/sparc64/x86
23594 @item
23595 windows x86
23596 @end itemize
23597
23598 @noindent
23599 In order to profile a program using @code{gprof}, 3 steps are needed:
23600
23601 @itemize @bullet
23602 @item
23603 Code instrumentation, requiring a full recompilation of the project with the
23604 proper switches.
23605 @item
23606 Execution of the program under the analysis conditions, i.e. with the desired
23607 input.
23608 @item
23609 Analysis of the results using the @code{gprof} tool.
23610 @end itemize
23611
23612 @noindent
23613 The following sections detail the different steps, and indicate how
23614 to interpret the results:
23615 @menu
23616 * Compilation for profiling::
23617 * Program execution::
23618 * Running gprof::
23619 * Interpretation of profiling results::
23620 @end menu
23621
23622 @node Compilation for profiling
23623 @subsection Compilation for profiling
23624 @cindex -pg
23625 @cindex Profiling
23626
23627 In order to profile a program the first step is to tell the compiler
23628 to generate the necessary profiling information. The compiler switch to be used
23629 is @code{-pg}, which must be added to other compilation switches. This
23630 switch needs to be specified both during compilation and link stages, and can
23631 be specified once when using gnatmake:
23632
23633 @smallexample
23634 gnatmake -f -pg -P my_project
23635 @end smallexample
23636
23637 @noindent
23638 Note that only the objects that were compiled with the @samp{-pg} switch will be
23639 profiled; if you need to profile your whole project, use the
23640 @samp{-f} gnatmake switch to force full recompilation.
23641
23642 @node Program execution
23643 @subsection Program execution
23644
23645 @noindent
23646 Once the program has been compiled for profiling, you can run it as usual.
23647
23648 The only constraint imposed by profiling is that the program must terminate
23649 normally. An interrupted program (via a Ctrl-C, kill, etc.) will not be
23650 properly analyzed.
23651
23652 Once the program completes execution, a data file called @file{gmon.out} is
23653 generated in the directory where the program was launched from. If this file
23654 already exists, it will be overwritten.
23655
23656 @node Running gprof
23657 @subsection Running gprof
23658
23659 @noindent
23660 The @code{gprof} tool is called as follow:
23661
23662 @smallexample
23663 gprof my_prog gmon.out
23664 @end smallexample
23665
23666 @noindent
23667 or simpler:
23668
23669 @smallexample
23670 gprof my_prog
23671 @end smallexample
23672
23673 @noindent
23674 The complete form of the gprof command line is the following:
23675
23676 @smallexample
23677 gprof [^switches^options^] [executable [data-file]]
23678 @end smallexample
23679
23680 @noindent
23681 @code{gprof} supports numerous ^switch^options^. The order of these
23682 ^switch^options^ does not matter. The full list of options can be found in
23683 the GNU Profiler User's Guide documentation that comes with this documentation.
23684
23685 The following is the subset of those switches that is most relevant:
23686
23687 @table @option
23688
23689 @item --demangle[=@var{style}]
23690 @itemx --no-demangle
23691 @cindex @option{--demangle} (@code{gprof})
23692 These options control whether symbol names should be demangled when
23693 printing output.  The default is to demangle C++ symbols.  The
23694 @code{--no-demangle} option may be used to turn off demangling. Different
23695 compilers have different mangling styles.  The optional demangling style
23696 argument can be used to choose an appropriate demangling style for your
23697 compiler, in particular Ada symbols generated by GNAT can be demangled using
23698 @code{--demangle=gnat}.
23699
23700 @item -e @var{function_name}
23701 @cindex @option{-e} (@code{gprof})
23702 The @samp{-e @var{function}} option tells @code{gprof} not to print
23703 information about the function @var{function_name} (and its
23704 children@dots{}) in the call graph.  The function will still be listed
23705 as a child of any functions that call it, but its index number will be
23706 shown as @samp{[not printed]}.  More than one @samp{-e} option may be
23707 given; only one @var{function_name} may be indicated with each @samp{-e}
23708 option.
23709
23710 @item -E @var{function_name}
23711 @cindex @option{-E} (@code{gprof})
23712 The @code{-E @var{function}} option works like the @code{-e} option, but
23713 execution time spent in the function (and children who were not called from
23714 anywhere else), will not be used to compute the percentages-of-time for
23715 the call graph.  More than one @samp{-E} option may be given; only one
23716 @var{function_name} may be indicated with each @samp{-E} option.
23717
23718 @item -f @var{function_name}
23719 @cindex @option{-f} (@code{gprof})
23720 The @samp{-f @var{function}} option causes @code{gprof} to limit the
23721 call graph to the function @var{function_name} and its children (and
23722 their children@dots{}).  More than one @samp{-f} option may be given;
23723 only one @var{function_name} may be indicated with each @samp{-f}
23724 option.
23725
23726 @item -F @var{function_name}
23727 @cindex @option{-F} (@code{gprof})
23728 The @samp{-F @var{function}} option works like the @code{-f} option, but
23729 only time spent in the function and its children (and their
23730 children@dots{}) will be used to determine total-time and
23731 percentages-of-time for the call graph.  More than one @samp{-F} option
23732 may be given; only one @var{function_name} may be indicated with each
23733 @samp{-F} option.  The @samp{-F} option overrides the @samp{-E} option.
23734
23735 @end table
23736
23737 @node Interpretation of profiling results
23738 @subsection Interpretation of profiling results
23739
23740 @noindent
23741
23742 The results of the profiling analysis are represented by two arrays: the
23743 'flat profile' and the 'call graph'. Full documentation of those outputs
23744 can be found in the GNU Profiler User's Guide.
23745
23746 The flat profile shows the time spent in each function of the program, and how
23747 many time it has been called. This allows you to locate easily the most
23748 time-consuming functions.
23749
23750 The call graph shows, for each subprogram, the subprograms that call it,
23751 and the subprograms that it calls. It also provides an estimate of the time
23752 spent in each of those callers/called subprograms.
23753 @end ifclear
23754
23755 @c ******************************
23756 @node Running and Debugging Ada Programs
23757 @chapter Running and Debugging Ada Programs
23758 @cindex Debugging
23759
23760 @noindent
23761 This chapter discusses how to debug Ada programs.
23762 @ifset vms
23763 It applies to GNAT on the Alpha OpenVMS platform;
23764 for I64 OpenVMS please refer to the @cite{OpenVMS Debugger Manual},
23765 since HP has implemented Ada support in the OpenVMS debugger on I64.
23766 @end ifset
23767
23768 An incorrect Ada program may be handled in three ways by the GNAT compiler:
23769
23770 @enumerate
23771 @item
23772 The illegality may be a violation of the static semantics of Ada. In
23773 that case GNAT diagnoses the constructs in the program that are illegal.
23774 It is then a straightforward matter for the user to modify those parts of
23775 the program.
23776
23777 @item
23778 The illegality may be a violation of the dynamic semantics of Ada. In
23779 that case the program compiles and executes, but may generate incorrect
23780 results, or may terminate abnormally with some exception.
23781
23782 @item
23783 When presented with a program that contains convoluted errors, GNAT
23784 itself may terminate abnormally without providing full diagnostics on
23785 the incorrect user program.
23786 @end enumerate
23787
23788 @menu
23789 * The GNAT Debugger GDB::
23790 * Running GDB::
23791 * Introduction to GDB Commands::
23792 * Using Ada Expressions::
23793 * Calling User-Defined Subprograms::
23794 * Using the Next Command in a Function::
23795 * Ada Exceptions::
23796 * Ada Tasks::
23797 * Debugging Generic Units::
23798 * GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate::
23799 * Naming Conventions for GNAT Source Files::
23800 * Getting Internal Debugging Information::
23801 * Stack Traceback::
23802 @end menu
23803
23804 @cindex Debugger
23805 @findex gdb
23806
23807 @node The GNAT Debugger GDB
23808 @section The GNAT Debugger GDB
23809
23810 @noindent
23811 @code{GDB} is a general purpose, platform-independent debugger that
23812 can be used to debug mixed-language programs compiled with @command{gcc},
23813 and in particular is capable of debugging Ada programs compiled with
23814 GNAT. The latest versions of @code{GDB} are Ada-aware and can handle
23815 complex Ada data structures.
23816
23817 @xref{Top,, Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB},
23818 @ifset vms
23819 located in the GNU:[DOCS] directory,
23820 @end ifset
23821 for full details on the usage of @code{GDB}, including a section on
23822 its usage on programs. This manual should be consulted for full
23823 details. The section that follows is a brief introduction to the
23824 philosophy and use of @code{GDB}.
23825
23826 When GNAT programs are compiled, the compiler optionally writes debugging
23827 information into the generated object file, including information on
23828 line numbers, and on declared types and variables. This information is
23829 separate from the generated code. It makes the object files considerably
23830 larger, but it does not add to the size of the actual executable that
23831 will be loaded into memory, and has no impact on run-time performance. The
23832 generation of debug information is triggered by the use of the
23833 ^-g^/DEBUG^ switch in the @command{gcc} or @command{gnatmake} command
23834 used to carry out the compilations. It is important to emphasize that
23835 the use of these options does not change the generated code.
23836
23837 The debugging information is written in standard system formats that
23838 are used by many tools, including debuggers and profilers. The format
23839 of the information is typically designed to describe C types and
23840 semantics, but GNAT implements a translation scheme which allows full
23841 details about Ada types and variables to be encoded into these
23842 standard C formats. Details of this encoding scheme may be found in
23843 the file exp_dbug.ads in the GNAT source distribution. However, the
23844 details of this encoding are, in general, of no interest to a user,
23845 since @code{GDB} automatically performs the necessary decoding.
23846
23847 When a program is bound and linked, the debugging information is
23848 collected from the object files, and stored in the executable image of
23849 the program. Again, this process significantly increases the size of
23850 the generated executable file, but it does not increase the size of
23851 the executable program itself. Furthermore, if this program is run in
23852 the normal manner, it runs exactly as if the debug information were
23853 not present, and takes no more actual memory.
23854
23855 However, if the program is run under control of @code{GDB}, the
23856 debugger is activated.  The image of the program is loaded, at which
23857 point it is ready to run.  If a run command is given, then the program
23858 will run exactly as it would have if @code{GDB} were not present. This
23859 is a crucial part of the @code{GDB} design philosophy.  @code{GDB} is
23860 entirely non-intrusive until a breakpoint is encountered.  If no
23861 breakpoint is ever hit, the program will run exactly as it would if no
23862 debugger were present. When a breakpoint is hit, @code{GDB} accesses
23863 the debugging information and can respond to user commands to inspect
23864 variables, and more generally to report on the state of execution.
23865
23866 @c **************
23867 @node Running GDB
23868 @section Running GDB
23869
23870 @noindent
23871 This section describes how to initiate the debugger.
23872 @c The above sentence is really just filler, but it was otherwise
23873 @c clumsy to get the first paragraph nonindented given the conditional
23874 @c nature of the description
23875
23876 @ifclear vms
23877 The debugger can be launched from a @code{GPS} menu or
23878 directly from the command line. The description below covers the latter use.
23879 All the commands shown can be used in the @code{GPS} debug console window,
23880 but there are usually more GUI-based ways to achieve the same effect.
23881 @end ifclear
23882
23883 The command to run @code{GDB} is
23884
23885 @smallexample
23886 $ ^gdb program^GDB PROGRAM^
23887 @end smallexample
23888
23889 @noindent
23890 where @code{^program^PROGRAM^} is the name of the executable file. This
23891 activates the debugger and results in a prompt for debugger commands.
23892 The simplest command is simply @code{run}, which causes the program to run
23893 exactly as if the debugger were not present. The following section
23894 describes some of the additional commands that can be given to @code{GDB}.
23895
23896 @c *******************************
23897 @node Introduction to GDB Commands
23898 @section Introduction to GDB Commands
23899
23900 @noindent
23901 @code{GDB} contains a large repertoire of commands.  @xref{Top,,
23902 Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB},
23903 @ifset vms
23904 located in the GNU:[DOCS] directory,
23905 @end ifset
23906 for extensive documentation on the use
23907 of these commands, together with examples of their use. Furthermore,
23908 the command @command{help} invoked from within GDB activates a simple help
23909 facility which summarizes the available commands and their options.
23910 In this section we summarize a few of the most commonly
23911 used commands to give an idea of what @code{GDB} is about. You should create
23912 a simple program with debugging information and experiment with the use of
23913 these @code{GDB} commands on the program as you read through the
23914 following section.
23915
23916 @table @code
23917 @item set args @var{arguments}
23918 The @var{arguments} list above is a list of arguments to be passed to
23919 the program on a subsequent run command, just as though the arguments
23920 had been entered on a normal invocation of the program. The @code{set args}
23921 command is not needed if the program does not require arguments.
23922
23923 @item run
23924 The @code{run} command causes execution of the program to start from
23925 the beginning. If the program is already running, that is to say if
23926 you are currently positioned at a breakpoint, then a prompt will ask
23927 for confirmation that you want to abandon the current execution and
23928 restart.
23929
23930 @item breakpoint @var{location}
23931 The breakpoint command sets a breakpoint, that is to say a point at which
23932 execution will halt and @code{GDB} will await further
23933 commands. @var{location} is
23934 either a line number within a file, given in the format @code{file:linenumber},
23935 or it is the name of a subprogram. If you request that a breakpoint be set on
23936 a subprogram that is overloaded, a prompt will ask you to specify on which of
23937 those subprograms you want to breakpoint. You can also
23938 specify that all of them should be breakpointed. If the program is run
23939 and execution encounters the breakpoint, then the program
23940 stops and @code{GDB} signals that the breakpoint was encountered by
23941 printing the line of code before which the program is halted.
23942
23943 @item breakpoint exception @var{name}
23944 A special form of the breakpoint command which breakpoints whenever
23945 exception @var{name} is raised.
23946 If @var{name} is omitted,
23947 then a breakpoint will occur when any exception is raised.
23948
23949 @item print @var{expression}
23950 This will print the value of the given expression. Most simple
23951 Ada expression formats are properly handled by @code{GDB}, so the expression
23952 can contain function calls, variables, operators, and attribute references.
23953
23954 @item continue
23955 Continues execution following a breakpoint, until the next breakpoint or the
23956 termination of the program.
23957
23958 @item step
23959 Executes a single line after a breakpoint. If the next statement
23960 is a subprogram call, execution continues into (the first statement of)
23961 the called subprogram.
23962
23963 @item next
23964 Executes a single line. If this line is a subprogram call, executes and
23965 returns from the call.
23966
23967 @item list
23968 Lists a few lines around the current source location. In practice, it
23969 is usually more convenient to have a separate edit window open with the
23970 relevant source file displayed. Successive applications of this command
23971 print subsequent lines. The command can be given an argument which is a
23972 line number, in which case it displays a few lines around the specified one.
23973
23974 @item backtrace
23975 Displays a backtrace of the call chain. This command is typically
23976 used after a breakpoint has occurred, to examine the sequence of calls that
23977 leads to the current breakpoint. The display includes one line for each
23978 activation record (frame) corresponding to an active subprogram.
23979
23980 @item up
23981 At a breakpoint, @code{GDB} can display the values of variables local
23982 to the current frame. The command @code{up} can be used to
23983 examine the contents of other active frames, by moving the focus up
23984 the stack, that is to say from callee to caller, one frame at a time.
23985
23986 @item down
23987 Moves the focus of @code{GDB} down from the frame currently being
23988 examined to the frame of its callee (the reverse of the previous command),
23989
23990 @item frame @var{n}
23991 Inspect the frame with the given number. The value 0 denotes the frame
23992 of the current breakpoint, that is to say the top of the call stack.
23993
23994 @end table
23995
23996 @noindent
23997 The above list is a very short introduction to the commands that
23998 @code{GDB} provides. Important additional capabilities, including conditional
23999 breakpoints, the ability to execute command sequences on a breakpoint,
24000 the ability to debug at the machine instruction level and many other
24001 features are described in detail in @ref{Top,, Debugging with GDB, gdb,
24002 Debugging with GDB}.  Note that most commands can be abbreviated
24003 (for example, c for continue, bt for backtrace).
24004
24005 @node Using Ada Expressions
24006 @section Using Ada Expressions
24007 @cindex Ada expressions
24008
24009 @noindent
24010 @code{GDB} supports a fairly large subset of Ada expression syntax, with some
24011 extensions. The philosophy behind the design of this subset is
24012
24013 @itemize @bullet
24014 @item
24015 That @code{GDB} should provide basic literals and access to operations for
24016 arithmetic, dereferencing, field selection, indexing, and subprogram calls,
24017 leaving more sophisticated computations to subprograms written into the
24018 program (which therefore may be called from @code{GDB}).
24019
24020 @item
24021 That type safety and strict adherence to Ada language restrictions
24022 are not particularly important to the @code{GDB} user.
24023
24024 @item
24025 That brevity is important to the @code{GDB} user.
24026 @end itemize
24027
24028 @noindent
24029 Thus, for brevity, the debugger acts as if there were
24030 implicit @code{with} and @code{use} clauses in effect for all user-written
24031 packages, thus making it unnecessary to fully qualify most names with
24032 their packages, regardless of context. Where this causes ambiguity,
24033 @code{GDB} asks the user's intent.
24034
24035 For details on the supported Ada syntax, see @ref{Top,, Debugging with
24036 GDB, gdb, Debugging with GDB}.
24037
24038 @node Calling User-Defined Subprograms
24039 @section Calling User-Defined Subprograms
24040
24041 @noindent
24042 An important capability of @code{GDB} is the ability to call user-defined
24043 subprograms while debugging. This is achieved simply by entering
24044 a subprogram call statement in the form:
24045
24046 @smallexample
24047 call subprogram-name (parameters)
24048 @end smallexample
24049
24050 @noindent
24051 The keyword @code{call} can be omitted in the normal case where the
24052 @code{subprogram-name} does not coincide with any of the predefined
24053 @code{GDB} commands.
24054
24055 The effect is to invoke the given subprogram, passing it the
24056 list of parameters that is supplied. The parameters can be expressions and
24057 can include variables from the program being debugged. The
24058 subprogram must be defined
24059 at the library level within your program, and @code{GDB} will call the
24060 subprogram within the environment of your program execution (which
24061 means that the subprogram is free to access or even modify variables
24062 within your program).
24063
24064 The most important use of this facility is in allowing the inclusion of
24065 debugging routines that are tailored to particular data structures
24066 in your program. Such debugging routines can be written to provide a suitably
24067 high-level description of an abstract type, rather than a low-level dump
24068 of its physical layout. After all, the standard
24069 @code{GDB print} command only knows the physical layout of your
24070 types, not their abstract meaning. Debugging routines can provide information
24071 at the desired semantic level and are thus enormously useful.
24072
24073 For example, when debugging GNAT itself, it is crucial to have access to
24074 the contents of the tree nodes used to represent the program internally.
24075 But tree nodes are represented simply by an integer value (which in turn
24076 is an index into a table of nodes).
24077 Using the @code{print} command on a tree node would simply print this integer
24078 value, which is not very useful. But the PN routine (defined in file
24079 treepr.adb in the GNAT sources) takes a tree node as input, and displays
24080 a useful high level representation of the tree node, which includes the
24081 syntactic category of the node, its position in the source, the integers
24082 that denote descendant nodes and parent node, as well as varied
24083 semantic information. To study this example in more detail, you might want to
24084 look at the body of the PN procedure in the stated file.
24085
24086 @node Using the Next Command in a Function
24087 @section Using the Next Command in a Function
24088
24089 @noindent
24090 When you use the @code{next} command in a function, the current source
24091 location will advance to the next statement as usual. A special case
24092 arises in the case of a @code{return} statement.
24093
24094 Part of the code for a return statement is the ``epilog'' of the function.
24095 This is the code that returns to the caller. There is only one copy of
24096 this epilog code, and it is typically associated with the last return
24097 statement in the function if there is more than one return. In some
24098 implementations, this epilog is associated with the first statement
24099 of the function.
24100
24101 The result is that if you use the @code{next} command from a return
24102 statement that is not the last return statement of the function you
24103 may see a strange apparent jump to the last return statement or to
24104 the start of the function. You should simply ignore this odd jump.
24105 The value returned is always that from the first return statement
24106 that was stepped through.
24107
24108 @node Ada Exceptions
24109 @section Breaking on Ada Exceptions
24110 @cindex Exceptions
24111
24112 @noindent
24113 You can set breakpoints that trip when your program raises
24114 selected exceptions.
24115
24116 @table @code
24117 @item break exception
24118 Set a breakpoint that trips whenever (any task in the) program raises
24119 any exception.
24120
24121 @item break exception @var{name}
24122 Set a breakpoint that trips whenever (any task in the) program raises
24123 the exception @var{name}.
24124
24125 @item break exception unhandled
24126 Set a breakpoint that trips whenever (any task in the) program raises an
24127 exception for which there is no handler.
24128
24129 @item info exceptions
24130 @itemx info exceptions @var{regexp}
24131 The @code{info exceptions} command permits the user to examine all defined
24132 exceptions within Ada programs. With a regular expression, @var{regexp}, as
24133 argument, prints out only those exceptions whose name matches @var{regexp}.
24134 @end table
24135
24136 @node Ada Tasks
24137 @section Ada Tasks
24138 @cindex Tasks
24139
24140 @noindent
24141 @code{GDB} allows the following task-related commands:
24142
24143 @table @code
24144 @item info tasks
24145 This command shows a list of current Ada tasks, as in the following example:
24146
24147 @smallexample
24148 @iftex
24149 @leftskip=0cm
24150 @end iftex
24151 (gdb) info tasks
24152   ID       TID P-ID   Thread Pri State                 Name
24153    1   8088000   0   807e000  15 Child Activation Wait main_task
24154    2   80a4000   1   80ae000  15 Accept/Select Wait    b
24155    3   809a800   1   80a4800  15 Child Activation Wait a
24156 *  4   80ae800   3   80b8000  15 Running               c
24157 @end smallexample
24158
24159 @noindent
24160 In this listing, the asterisk before the first task indicates it to be the
24161 currently running task. The first column lists the task ID that is used
24162 to refer to tasks in the following commands.
24163
24164 @item break @var{linespec} task @var{taskid}
24165 @itemx break @var{linespec} task @var{taskid} if @dots{}
24166 @cindex Breakpoints and tasks
24167 These commands are like the @code{break @dots{} thread @dots{}}.
24168 @var{linespec} specifies source lines.
24169
24170 Use the qualifier @samp{task @var{taskid}} with a breakpoint command
24171 to specify that you only want @code{GDB} to stop the program when a
24172 particular Ada task reaches this breakpoint. @var{taskid} is one of the
24173 numeric task identifiers assigned by @code{GDB}, shown in the first
24174 column of the @samp{info tasks} display.
24175
24176 If you do not specify @samp{task @var{taskid}} when you set a
24177 breakpoint, the breakpoint applies to @emph{all} tasks of your
24178 program.
24179
24180 You can use the @code{task} qualifier on conditional breakpoints as
24181 well; in this case, place @samp{task @var{taskid}} before the
24182 breakpoint condition (before the @code{if}).
24183
24184 @item task @var{taskno}
24185 @cindex Task switching
24186
24187 This command allows to switch to the task referred by @var{taskno}. In
24188 particular, This allows to browse the backtrace of the specified
24189 task. It is advised to switch back to the original task before
24190 continuing execution otherwise the scheduling of the program may be
24191 perturbed.
24192 @end table
24193
24194 @noindent
24195 For more detailed information on the tasking support,
24196 see @ref{Top,, Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB}.
24197
24198 @node Debugging Generic Units
24199 @section Debugging Generic Units
24200 @cindex Debugging Generic Units
24201 @cindex Generics
24202
24203 @noindent
24204 GNAT always uses code expansion for generic instantiation. This means that
24205 each time an instantiation occurs, a complete copy of the original code is
24206 made, with appropriate substitutions of formals by actuals.
24207
24208 It is not possible to refer to the original generic entities in
24209 @code{GDB}, but it is always possible to debug a particular instance of
24210 a generic, by using the appropriate expanded names. For example, if we have
24211
24212 @smallexample @c ada
24213 @group
24214 @cartouche
24215 procedure g is
24216
24217    generic package k is
24218       procedure kp (v1 : in out integer);
24219    end k;
24220
24221    package body k is
24222       procedure kp (v1 : in out integer) is
24223       begin
24224          v1 := v1 + 1;
24225       end kp;
24226    end k;
24227
24228    package k1 is new k;
24229    package k2 is new k;
24230
24231    var : integer := 1;
24232
24233 begin
24234    k1.kp (var);
24235    k2.kp (var);
24236    k1.kp (var);
24237    k2.kp (var);
24238 end;
24239 @end cartouche
24240 @end group
24241 @end smallexample
24242
24243 @noindent
24244 Then to break on a call to procedure kp in the k2 instance, simply
24245 use the command:
24246
24247 @smallexample
24248 (gdb) break g.k2.kp
24249 @end smallexample
24250
24251 @noindent
24252 When the breakpoint occurs, you can step through the code of the
24253 instance in the normal manner and examine the values of local variables, as for
24254 other units.
24255
24256 @node GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
24257 @section GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
24258 @cindex GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
24259
24260 @noindent
24261 When presented with programs that contain serious errors in syntax
24262 or semantics,
24263 GNAT may on rare occasions  experience problems in operation, such
24264 as aborting with a
24265 segmentation fault or illegal memory access, raising an internal
24266 exception, terminating abnormally, or failing to terminate at all.
24267 In such cases, you can activate
24268 various features of GNAT that can help you pinpoint the construct in your
24269 program that is the likely source of the problem.
24270
24271 The following strategies are presented in increasing order of
24272 difficulty, corresponding to your experience in using GNAT and your
24273 familiarity with compiler internals.
24274
24275 @enumerate
24276 @item
24277 Run @command{gcc} with the @option{-gnatf}. This first
24278 switch causes all errors on a given line to be reported. In its absence,
24279 only the first error on a line is displayed.
24280
24281 The @option{-gnatdO} switch causes errors to be displayed as soon as they
24282 are encountered, rather than after compilation is terminated. If GNAT
24283 terminates prematurely or goes into an infinite loop, the last error
24284 message displayed may help to pinpoint the culprit.
24285
24286 @item
24287 Run @command{gcc} with the @option{^-v (verbose)^/VERBOSE^} switch. In this
24288 mode, @command{gcc} produces ongoing information about the progress of the
24289 compilation and provides the name of each procedure as code is
24290 generated. This switch allows you to find which Ada procedure was being
24291 compiled when it encountered a code generation problem.
24292
24293 @item
24294 @cindex @option{-gnatdc} switch
24295 Run @command{gcc} with the @option{-gnatdc} switch. This is a GNAT specific
24296 switch that does for the front-end what @option{^-v^VERBOSE^} does
24297 for the back end. The system prints the name of each unit,
24298 either a compilation unit or nested unit, as it is being analyzed.
24299 @item
24300 Finally, you can start
24301 @code{gdb} directly on the @code{gnat1} executable. @code{gnat1} is the
24302 front-end of GNAT, and can be run independently (normally it is just
24303 called from @command{gcc}). You can use @code{gdb} on @code{gnat1} as you
24304 would on a C program (but @pxref{The GNAT Debugger GDB} for caveats). The
24305 @code{where} command is the first line of attack; the variable
24306 @code{lineno} (seen by @code{print lineno}), used by the second phase of
24307 @code{gnat1} and by the @command{gcc} backend, indicates the source line at
24308 which the execution stopped, and @code{input_file name} indicates the name of
24309 the source file.
24310 @end enumerate
24311
24312 @node Naming Conventions for GNAT Source Files
24313 @section Naming Conventions for GNAT Source Files
24314
24315 @noindent
24316 In order to examine the workings of the GNAT system, the following
24317 brief description of its organization may be helpful:
24318
24319 @itemize @bullet
24320 @item
24321 Files with prefix @file{^sc^SC^} contain the lexical scanner.
24322
24323 @item
24324 All files prefixed with @file{^par^PAR^} are components of the parser. The
24325 numbers correspond to chapters of the Ada Reference Manual. For example,
24326 parsing of select statements can be found in @file{par-ch9.adb}.
24327
24328 @item
24329 All files prefixed with @file{^sem^SEM^} perform semantic analysis. The
24330 numbers correspond to chapters of the Ada standard. For example, all
24331 issues involving context clauses can be found in @file{sem_ch10.adb}. In
24332 addition, some features of the language require sufficient special processing
24333 to justify their own semantic files: sem_aggr for aggregates, sem_disp for
24334 dynamic dispatching, etc.
24335
24336 @item
24337 All files prefixed with @file{^exp^EXP^} perform normalization and
24338 expansion of the intermediate representation (abstract syntax tree, or AST).
24339 these files use the same numbering scheme as the parser and semantics files.
24340 For example, the construction of record initialization procedures is done in
24341 @file{exp_ch3.adb}.
24342
24343 @item
24344 The files prefixed with @file{^bind^BIND^} implement the binder, which
24345 verifies the consistency of the compilation, determines an order of
24346 elaboration, and generates the bind file.
24347
24348 @item
24349 The files @file{atree.ads} and @file{atree.adb} detail the low-level
24350 data structures used by the front-end.
24351
24352 @item
24353 The files @file{sinfo.ads} and @file{sinfo.adb} detail the structure of
24354 the abstract syntax tree as produced by the parser.
24355
24356 @item
24357 The files @file{einfo.ads} and @file{einfo.adb} detail the attributes of
24358 all entities, computed during semantic analysis.
24359
24360 @item
24361 Library management issues are dealt with in files with prefix
24362 @file{^lib^LIB^}.
24363
24364 @item
24365 @findex Ada
24366 @cindex Annex A
24367 Ada files with the prefix @file{^a-^A-^} are children of @code{Ada}, as
24368 defined in Annex A.
24369
24370 @item
24371 @findex Interfaces
24372 @cindex Annex B
24373 Files with prefix @file{^i-^I-^} are children of @code{Interfaces}, as
24374 defined in Annex B.
24375
24376 @item
24377 @findex System
24378 Files with prefix @file{^s-^S-^} are children of @code{System}. This includes
24379 both language-defined children and GNAT run-time routines.
24380
24381 @item
24382 @findex GNAT
24383 Files with prefix @file{^g-^G-^} are children of @code{GNAT}. These are useful
24384 general-purpose packages, fully documented in their specs. All
24385 the other @file{.c} files are modifications of common @command{gcc} files.
24386 @end itemize
24387
24388 @node Getting Internal Debugging Information
24389 @section Getting Internal Debugging Information
24390
24391 @noindent
24392 Most compilers have internal debugging switches and modes. GNAT
24393 does also, except GNAT internal debugging switches and modes are not
24394 secret. A summary and full description of all the compiler and binder
24395 debug flags are in the file @file{debug.adb}. You must obtain the
24396 sources of the compiler to see the full detailed effects of these flags.
24397
24398 The switches that print the source of the program (reconstructed from
24399 the internal tree) are of general interest for user programs, as are the
24400 options to print
24401 the full internal tree, and the entity table (the symbol table
24402 information). The reconstructed source provides a readable version of the
24403 program after the front-end has completed analysis and  expansion,
24404 and is useful when studying the performance of specific constructs.
24405 For example, constraint checks are indicated, complex aggregates
24406 are replaced with loops and assignments, and tasking primitives
24407 are replaced with run-time calls.
24408
24409 @node Stack Traceback
24410 @section Stack Traceback
24411 @cindex traceback
24412 @cindex stack traceback
24413 @cindex stack unwinding
24414
24415 @noindent
24416 Traceback is a mechanism to display the sequence of subprogram calls that
24417 leads to a specified execution point in a program. Often (but not always)
24418 the execution point is an instruction at which an exception has been raised.
24419 This mechanism is also known as @i{stack unwinding} because it obtains
24420 its information by scanning the run-time stack and recovering the activation
24421 records of all active subprograms. Stack unwinding is one of the most
24422 important tools for program debugging.
24423
24424 The first entry stored in traceback corresponds to the deepest calling level,
24425 that is to say the subprogram currently executing the instruction
24426 from which we want to obtain the traceback.
24427
24428 Note that there is no runtime performance penalty when stack traceback
24429 is enabled, and no exception is raised during program execution.
24430
24431 @menu
24432 * Non-Symbolic Traceback::
24433 * Symbolic Traceback::
24434 @end menu
24435
24436 @node Non-Symbolic Traceback
24437 @subsection Non-Symbolic Traceback
24438 @cindex traceback, non-symbolic
24439
24440 @noindent
24441 Note: this feature is not supported on all platforms. See
24442 @file{GNAT.Traceback spec in g-traceb.ads} for a complete list of supported
24443 platforms.
24444
24445 @menu
24446 * Tracebacks From an Unhandled Exception::
24447 * Tracebacks From Exception Occurrences (non-symbolic)::
24448 * Tracebacks From Anywhere in a Program (non-symbolic)::
24449 @end menu
24450
24451 @node Tracebacks From an Unhandled Exception
24452 @subsubsection Tracebacks From an Unhandled Exception
24453
24454 @noindent
24455 A runtime non-symbolic traceback is a list of addresses of call instructions.
24456 To enable this feature you must use the @option{-E}
24457 @code{gnatbind}'s option. With this option a stack traceback is stored as part
24458 of exception information. You can retrieve this information using the
24459 @code{addr2line} tool.
24460
24461 Here is a simple example:
24462
24463 @smallexample @c ada
24464 @cartouche
24465 procedure STB is
24466
24467    procedure P1 is
24468    begin
24469       raise Constraint_Error;
24470    end P1;
24471
24472    procedure P2 is
24473    begin
24474       P1;
24475    end P2;
24476
24477 begin
24478    P2;
24479 end STB;
24480 @end cartouche
24481 @end smallexample
24482
24483 @smallexample
24484 $ gnatmake stb -bargs -E
24485 $ stb
24486
24487 Execution terminated by unhandled exception
24488 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
24489 Message: stb.adb:5
24490 Call stack traceback locations:
24491 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
24492 @end smallexample
24493
24494 @noindent
24495 As we see the traceback lists a sequence of addresses for the unhandled
24496 exception @code{CONSTRAINT_ERROR} raised in procedure P1. It is easy to
24497 guess that this exception come from procedure P1. To translate these
24498 addresses into the source lines where the calls appear, the
24499 @code{addr2line} tool, described below, is invaluable. The use of this tool
24500 requires the program to be compiled with debug information.
24501
24502 @smallexample
24503 $ gnatmake -g stb -bargs -E
24504 $ stb
24505
24506 Execution terminated by unhandled exception
24507 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
24508 Message: stb.adb:5
24509 Call stack traceback locations:
24510 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
24511
24512 $ addr2line --exe=stb 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4
24513    0x4011f1 0x77e892a4
24514
24515 00401373 at d:/stb/stb.adb:5
24516 0040138B at d:/stb/stb.adb:10
24517 0040139C at d:/stb/stb.adb:14
24518 00401335 at d:/stb/b~stb.adb:104
24519 004011C4 at /build/@dots{}/crt1.c:200
24520 004011F1 at /build/@dots{}/crt1.c:222
24521 77E892A4 in ?? at ??:0
24522 @end smallexample
24523
24524 @noindent
24525 The @code{addr2line} tool has several other useful options:
24526
24527 @table @code
24528 @item --functions
24529 to get the function name corresponding to any location
24530
24531 @item --demangle=gnat
24532 to use the gnat decoding mode for the function names. Note that
24533 for binutils version 2.9.x the option is simply @option{--demangle}.
24534 @end table
24535
24536 @smallexample
24537 $ addr2line --exe=stb --functions --demangle=gnat 0x401373 0x40138b
24538    0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1
24539
24540 00401373 in stb.p1 at d:/stb/stb.adb:5
24541 0040138B in stb.p2 at d:/stb/stb.adb:10
24542 0040139C in stb at d:/stb/stb.adb:14
24543 00401335 in main at d:/stb/b~stb.adb:104
24544 004011C4 in <__mingw_CRTStartup> at /build/@dots{}/crt1.c:200
24545 004011F1 in <mainCRTStartup> at /build/@dots{}/crt1.c:222
24546 @end smallexample
24547
24548 @noindent
24549 From this traceback we can see that the exception was raised in
24550 @file{stb.adb} at line 5, which was reached from a procedure call in
24551 @file{stb.adb} at line 10, and so on. The @file{b~std.adb} is the binder file,
24552 which contains the call to the main program.
24553 @xref{Running gnatbind}. The remaining entries are assorted runtime routines,
24554 and the output will vary from platform to platform.
24555
24556 It is also possible to use @code{GDB} with these traceback addresses to debug
24557 the program. For example, we can break at a given code location, as reported
24558 in the stack traceback:
24559
24560 @smallexample
24561 $ gdb -nw stb
24562 @ifclear vms
24563 @noindent
24564 Furthermore, this feature is not implemented inside Windows DLL. Only
24565 the non-symbolic traceback is reported in this case.
24566 @end ifclear
24567
24568 (gdb) break *0x401373
24569 Breakpoint 1 at 0x401373: file stb.adb, line 5.
24570 @end smallexample
24571
24572 @noindent
24573 It is important to note that the stack traceback addresses
24574 do not change when debug information is included. This is particularly useful
24575 because it makes it possible to release software without debug information (to
24576 minimize object size), get a field report that includes a stack traceback
24577 whenever an internal bug occurs, and then be able to retrieve the sequence
24578 of calls with the same program compiled with debug information.
24579
24580 @node Tracebacks From Exception Occurrences (non-symbolic)
24581 @subsubsection Tracebacks From Exception Occurrences
24582
24583 @noindent
24584 Non-symbolic tracebacks are obtained by using the @option{-E} binder argument.
24585 The stack traceback is attached to the exception information string, and can
24586 be retrieved in an exception handler within the Ada program, by means of the
24587 Ada facilities defined in @code{Ada.Exceptions}. Here is a simple example:
24588
24589 @smallexample @c ada
24590 with Ada.Text_IO;
24591 with Ada.Exceptions;
24592
24593 procedure STB is
24594
24595    use Ada;
24596    use Ada.Exceptions;
24597
24598    procedure P1 is
24599       K : Positive := 1;
24600    begin
24601       K := K - 1;
24602    exception
24603       when E : others =>
24604          Text_IO.Put_Line (Exception_Information (E));
24605    end P1;
24606
24607    procedure P2 is
24608    begin
24609       P1;
24610    end P2;
24611
24612 begin
24613    P2;
24614 end STB;
24615 @end smallexample
24616
24617 @noindent
24618 This program will output:
24619
24620 @smallexample
24621 $ stb
24622
24623 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
24624 Message: stb.adb:12
24625 Call stack traceback locations:
24626 0x4015e4 0x401633 0x401644 0x401461 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
24627 @end smallexample
24628
24629 @node Tracebacks From Anywhere in a Program (non-symbolic)
24630 @subsubsection Tracebacks From Anywhere in a Program
24631
24632 @noindent
24633 It is also possible to retrieve a stack traceback from anywhere in a
24634 program. For this you need to
24635 use the @code{GNAT.Traceback} API. This package includes a procedure called
24636 @code{Call_Chain} that computes a complete stack traceback, as well as useful
24637 display procedures described below. It is not necessary to use the
24638 @option{-E gnatbind} option in this case, because the stack traceback mechanism
24639 is invoked explicitly.
24640
24641 @noindent
24642 In the following example we compute a traceback at a specific location in
24643 the program, and we display it using @code{GNAT.Debug_Utilities.Image} to
24644 convert addresses to strings:
24645
24646 @smallexample @c ada
24647 with Ada.Text_IO;
24648 with GNAT.Traceback;
24649 with GNAT.Debug_Utilities;
24650
24651 procedure STB is
24652
24653    use Ada;
24654    use GNAT;
24655    use GNAT.Traceback;
24656
24657    procedure P1 is
24658       TB  : Tracebacks_Array (1 .. 10);
24659       --  We are asking for a maximum of 10 stack frames.
24660       Len : Natural;
24661       --  Len will receive the actual number of stack frames returned.
24662    begin
24663       Call_Chain (TB, Len);
24664
24665       Text_IO.Put ("In STB.P1 : ");
24666
24667       for K in 1 .. Len loop
24668          Text_IO.Put (Debug_Utilities.Image (TB (K)));
24669          Text_IO.Put (' ');
24670       end loop;
24671
24672       Text_IO.New_Line;
24673    end P1;
24674
24675    procedure P2 is
24676    begin
24677       P1;
24678    end P2;
24679
24680 begin
24681    P2;
24682 end STB;
24683 @end smallexample
24684
24685 @smallexample
24686 $ gnatmake -g stb
24687 $ stb
24688
24689 In STB.P1 : 16#0040_F1E4# 16#0040_14F2# 16#0040_170B# 16#0040_171C#
24690 16#0040_1461# 16#0040_11C4# 16#0040_11F1# 16#77E8_92A4#
24691 @end smallexample
24692
24693 @noindent
24694 You can then get further information by invoking the @code{addr2line}
24695 tool as described earlier (note that the hexadecimal addresses
24696 need to be specified in C format, with a leading ``0x'').
24697
24698 @node Symbolic Traceback
24699 @subsection Symbolic Traceback
24700 @cindex traceback, symbolic
24701
24702 @noindent
24703 A symbolic traceback is a stack traceback in which procedure names are
24704 associated with each code location.
24705
24706 @noindent
24707 Note that this feature is not supported on all platforms. See
24708 @file{GNAT.Traceback.Symbolic spec in g-trasym.ads} for a complete
24709 list of currently supported platforms.
24710
24711 @noindent
24712 Note that the symbolic traceback requires that the program be compiled
24713 with debug information. If it is not compiled with debug information
24714 only the non-symbolic information will be valid.
24715
24716 @menu
24717 * Tracebacks From Exception Occurrences (symbolic)::
24718 * Tracebacks From Anywhere in a Program (symbolic)::
24719 @end menu
24720
24721 @node Tracebacks From Exception Occurrences (symbolic)
24722 @subsubsection Tracebacks From Exception Occurrences
24723
24724 @smallexample @c ada
24725 with Ada.Text_IO;
24726 with GNAT.Traceback.Symbolic;
24727
24728 procedure STB is
24729
24730    procedure P1 is
24731    begin
24732       raise Constraint_Error;
24733    end P1;
24734
24735    procedure P2 is
24736    begin
24737       P1;
24738    end P2;
24739
24740    procedure P3 is
24741    begin
24742       P2;
24743    end P3;
24744
24745 begin
24746    P3;
24747 exception
24748    when E : others =>
24749       Ada.Text_IO.Put_Line (GNAT.Traceback.Symbolic.Symbolic_Traceback (E));
24750 end STB;
24751 @end smallexample
24752
24753 @smallexample
24754 $ gnatmake -g .\stb -bargs -E -largs -lgnat -laddr2line -lintl
24755 $ stb
24756
24757 0040149F in stb.p1 at stb.adb:8
24758 004014B7 in stb.p2 at stb.adb:13
24759 004014CF in stb.p3 at stb.adb:18
24760 004015DD in ada.stb at stb.adb:22
24761 00401461 in main at b~stb.adb:168
24762 004011C4 in __mingw_CRTStartup at crt1.c:200
24763 004011F1 in mainCRTStartup at crt1.c:222
24764 77E892A4 in ?? at ??:0
24765 @end smallexample
24766
24767 @noindent
24768 In the above example the ``.\'' syntax in the @command{gnatmake} command
24769 is currently required by @command{addr2line} for files that are in
24770 the current working directory.
24771 Moreover, the exact sequence of linker options may vary from platform
24772 to platform.
24773 The above @option{-largs} section is for Windows platforms. By contrast,
24774 under Unix there is no need for the @option{-largs} section.
24775 Differences across platforms are due to details of linker implementation.
24776
24777 @node Tracebacks From Anywhere in a Program (symbolic)
24778 @subsubsection Tracebacks From Anywhere in a Program
24779
24780 @noindent
24781 It is possible to get a symbolic stack traceback
24782 from anywhere in a program, just as for non-symbolic tracebacks.
24783 The first step is to obtain a non-symbolic
24784 traceback, and then call @code{Symbolic_Traceback} to compute the symbolic
24785 information. Here is an example:
24786
24787 @smallexample @c ada
24788 with Ada.Text_IO;
24789 with GNAT.Traceback;
24790 with GNAT.Traceback.Symbolic;
24791
24792 procedure STB is
24793
24794    use Ada;
24795    use GNAT.Traceback;
24796    use GNAT.Traceback.Symbolic;
24797
24798    procedure P1 is
24799       TB  : Tracebacks_Array (1 .. 10);
24800       --  We are asking for a maximum of 10 stack frames.
24801       Len : Natural;
24802       --  Len will receive the actual number of stack frames returned.
24803    begin
24804       Call_Chain (TB, Len);
24805       Text_IO.Put_Line (Symbolic_Traceback (TB (1 .. Len)));
24806    end P1;
24807
24808    procedure P2 is
24809    begin
24810       P1;
24811    end P2;
24812
24813 begin
24814    P2;
24815 end STB;
24816 @end smallexample
24817
24818 @c ******************************
24819 @ifset vms
24820 @node Compatibility with HP Ada
24821 @chapter Compatibility with HP Ada
24822 @cindex Compatibility
24823
24824 @noindent
24825 @cindex DEC Ada
24826 @cindex HP Ada
24827 @cindex Compatibility between GNAT and HP Ada
24828 This chapter compares HP Ada (formerly known as ``DEC Ada'')
24829 for OpenVMS Alpha and GNAT for OpenVMS for Alpha and for I64.
24830 GNAT is highly compatible
24831 with HP Ada, and it should generally be straightforward to port code
24832 from the HP Ada environment to GNAT. However, there are a few language
24833 and implementation differences of which the user must be aware. These
24834 differences are discussed in this chapter. In
24835 addition, the operating environment and command structure for the
24836 compiler are different, and these differences are also discussed.
24837
24838 For further details on these and other compatibility issues,
24839 see Appendix E of the HP publication
24840 @cite{HP Ada, Technical Overview and Comparison on HP Platforms}.
24841
24842 Except where otherwise indicated, the description of GNAT for OpenVMS
24843 applies to both the Alpha and I64 platforms.
24844
24845 For information on porting Ada code from GNAT on Alpha OpenVMS to GNAT on
24846 I64 OpenVMS, see @ref{Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS}.
24847
24848 The discussion in this chapter addresses specifically the implementation
24849 of Ada 83 for HP OpenVMS Alpha Systems. In cases where the implementation
24850 of HP Ada differs between OpenVMS Alpha Systems and OpenVMS VAX Systems,
24851 GNAT always follows the Alpha implementation.
24852
24853 For GNAT running on other than VMS systems, all the HP Ada 83 pragmas and
24854 attributes are recognized, although only a subset of them can sensibly
24855 be implemented.  The description of pragmas in
24856 @xref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}
24857 indicates whether or not they are applicable to non-VMS systems.
24858
24859 @menu
24860 * Ada Language Compatibility::
24861 * Differences in the Definition of Package System::
24862 * Language-Related Features::
24863 * The Package STANDARD::
24864 * The Package SYSTEM::
24865 * Tasking and Task-Related Features::
24866 * Pragmas and Pragma-Related Features::
24867 * Library of Predefined Units::
24868 * Bindings::
24869 * Main Program Definition::
24870 * Implementation-Defined Attributes::
24871 * Compiler and Run-Time Interfacing::
24872 * Program Compilation and Library Management::
24873 * Input-Output::
24874 * Implementation Limits::
24875 * Tools and Utilities::
24876 @end menu
24877
24878 @node Ada Language Compatibility
24879 @section Ada Language Compatibility
24880
24881 @noindent
24882 GNAT handles Ada 95 and Ada 2005 as well as Ada 83, whereas HP Ada is only
24883 for Ada 83. Ada 95 and Ada 2005 are almost completely upwards compatible
24884 with Ada 83, and therefore Ada 83 programs will compile
24885 and run under GNAT with
24886 no changes or only minor changes. The @cite{Annotated Ada Reference Manual}
24887 provides details on specific incompatibilities.
24888
24889 GNAT provides the switch @option{/83} on the @command{GNAT COMPILE} command,
24890 as well as the pragma @code{ADA_83}, to force the compiler to
24891 operate in Ada 83 mode. This mode does not guarantee complete
24892 conformance to Ada 83, but in practice is sufficient to
24893 eliminate most sources of incompatibilities.
24894 In particular, it eliminates the recognition of the
24895 additional Ada 95 and Ada 2005 keywords, so that their use as identifiers
24896 in Ada 83 programs is legal, and handles the cases of packages
24897 with optional bodies, and generics that instantiate unconstrained
24898 types without the use of @code{(<>)}.
24899
24900 @node Differences in the Definition of Package System
24901 @section Differences in the Definition of Package @code{System}
24902
24903 @noindent
24904 An Ada compiler is allowed to add
24905 implementation-dependent declarations to package @code{System}.
24906 In normal mode,
24907 GNAT does not take advantage of this permission, and the version of
24908 @code{System} provided by GNAT exactly matches that defined in the Ada
24909 Reference Manual.
24910
24911 However, HP Ada adds an extensive set of declarations to package
24912 @code{System},
24913 as fully documented in the HP Ada manuals. To minimize changes required
24914 for programs that make use of these extensions, GNAT provides the pragma
24915 @code{Extend_System} for extending the definition of package System. By using:
24916 @cindex pragma @code{Extend_System}
24917 @cindex @code{Extend_System} pragma
24918
24919 @smallexample @c ada
24920 @group
24921 @cartouche
24922 pragma Extend_System (Aux_DEC);
24923 @end cartouche
24924 @end group
24925 @end smallexample
24926
24927 @noindent
24928 the set of definitions in @code{System} is extended to include those in
24929 package @code{System.Aux_DEC}.
24930 @cindex @code{System.Aux_DEC} package
24931 @cindex @code{Aux_DEC} package (child of @code{System})
24932 These definitions are incorporated directly into package @code{System},
24933 as though they had been declared there. For a
24934 list of the declarations added, see the spec of this package,
24935 which can be found in the file @file{s-auxdec.ads} in the GNAT library.
24936 @cindex @file{s-auxdec.ads} file
24937 The pragma @code{Extend_System} is a configuration pragma, which means that
24938 it can be placed in the file @file{gnat.adc}, so that it will automatically
24939 apply to all subsequent compilations. See @ref{Configuration Pragmas},
24940 for further details.
24941
24942 An alternative approach that avoids the use of the non-standard
24943 @code{Extend_System} pragma is to add a context clause to the unit that
24944 references these facilities:
24945
24946 @smallexample @c ada
24947 @cartouche
24948 with System.Aux_DEC;
24949 use  System.Aux_DEC;
24950 @end cartouche
24951 @end smallexample
24952
24953 @noindent
24954 The effect is not quite semantically identical to incorporating
24955 the declarations directly into package @code{System},
24956 but most programs will not notice a difference
24957 unless they use prefix notation (e.g.@: @code{System.Integer_8})
24958 to reference the entities directly in package @code{System}.
24959 For units containing such references,
24960 the prefixes must either be removed, or the pragma @code{Extend_System}
24961 must be used.
24962
24963 @node Language-Related Features
24964 @section Language-Related Features
24965
24966 @noindent
24967 The following sections highlight differences in types,
24968 representations of types, operations, alignment, and
24969 related topics.
24970
24971 @menu
24972 * Integer Types and Representations::
24973 * Floating-Point Types and Representations::
24974 * Pragmas Float_Representation and Long_Float::
24975 * Fixed-Point Types and Representations::
24976 * Record and Array Component Alignment::
24977 * Address Clauses::
24978 * Other Representation Clauses::
24979 @end menu
24980
24981 @node Integer Types and Representations
24982 @subsection Integer Types and Representations
24983
24984 @noindent
24985 The set of predefined integer types is identical in HP Ada and GNAT.
24986 Furthermore the representation of these integer types is also identical,
24987 including the capability of size clauses forcing biased representation.
24988
24989 In addition,
24990 HP Ada for OpenVMS Alpha systems has defined the
24991 following additional integer types in package @code{System}:
24992
24993 @itemize @bullet
24994
24995 @item
24996 @code{INTEGER_8}
24997
24998 @item
24999 @code{INTEGER_16}
25000
25001 @item
25002 @code{INTEGER_32}
25003
25004 @item
25005 @code{INTEGER_64}
25006
25007 @item
25008 @code{LARGEST_INTEGER}
25009 @end itemize
25010
25011 @noindent
25012 In GNAT, the first four of these types may be obtained from the
25013 standard Ada package @code{Interfaces}.
25014 Alternatively, by use of the pragma @code{Extend_System}, identical
25015 declarations can be referenced directly in package @code{System}.
25016 On both GNAT and HP Ada, the maximum integer size is 64 bits.
25017
25018 @node Floating-Point Types and Representations
25019 @subsection Floating-Point Types and Representations
25020 @cindex Floating-Point types
25021
25022 @noindent
25023 The set of predefined floating-point types is identical in HP Ada and GNAT.
25024 Furthermore the representation of these floating-point
25025 types is also identical. One important difference is that the default
25026 representation for HP Ada is @code{VAX_Float}, but the default representation
25027 for GNAT is IEEE.
25028
25029 Specific types may be declared to be @code{VAX_Float} or IEEE, using the
25030 pragma @code{Float_Representation} as described in the HP Ada
25031 documentation.
25032 For example, the declarations:
25033
25034 @smallexample @c ada
25035 @cartouche
25036 type F_Float is digits 6;
25037 pragma Float_Representation (VAX_Float, F_Float);
25038 @end cartouche
25039 @end smallexample
25040
25041 @noindent
25042 declares a type @code{F_Float} that will be represented in @code{VAX_Float}
25043 format.
25044 This set of declarations actually appears in @code{System.Aux_DEC},
25045 which contains
25046 the full set of additional floating-point declarations provided in
25047 the HP Ada version of package @code{System}.
25048 This and similar declarations may be accessed in a user program
25049 by using pragma @code{Extend_System}. The use of this
25050 pragma, and the related pragma @code{Long_Float} is described in further
25051 detail in the following section.
25052
25053 @node Pragmas Float_Representation and Long_Float
25054 @subsection Pragmas @code{Float_Representation} and @code{Long_Float}
25055
25056 @noindent
25057 HP Ada provides the pragma @code{Float_Representation}, which
25058 acts as a program library switch to allow control over
25059 the internal representation chosen for the predefined
25060 floating-point types declared in the package @code{Standard}.
25061 The format of this pragma is as follows:
25062
25063 @smallexample @c ada
25064 @cartouche
25065 pragma Float_Representation(VAX_Float | IEEE_Float);
25066 @end cartouche
25067 @end smallexample
25068
25069 @noindent
25070 This pragma controls the representation of floating-point
25071 types as follows:
25072
25073 @itemize @bullet
25074 @item
25075 @code{VAX_Float} specifies that floating-point
25076 types are represented by default with the VAX system hardware types
25077 @code{F-floating}, @code{D-floating}, @code{G-floating}.
25078 Note that the @code{H-floating}
25079 type was available only on VAX systems, and is not available
25080 in either HP Ada or GNAT.
25081
25082 @item
25083 @code{IEEE_Float} specifies that floating-point
25084 types are represented by default with the IEEE single and
25085 double floating-point types.
25086 @end itemize
25087
25088 @noindent
25089 GNAT provides an identical implementation of the pragma
25090 @code{Float_Representation}, except that it functions as a
25091 configuration pragma. Note that the
25092 notion of configuration pragma corresponds closely to the
25093 HP Ada notion of a program library switch.
25094
25095 When no pragma is used in GNAT, the default is @code{IEEE_Float},
25096 which is different
25097 from HP Ada 83, where the default is @code{VAX_Float}. In addition, the
25098 predefined libraries in GNAT are built using @code{IEEE_Float}, so it is not
25099 advisable to change the format of numbers passed to standard library
25100 routines, and if necessary explicit type conversions may be needed.
25101
25102 The use of @code{IEEE_Float} is recommended in GNAT since it is more
25103 efficient, and (given that it conforms to an international standard)
25104 potentially more portable.
25105 The situation in which @code{VAX_Float} may be useful is in interfacing
25106 to existing code and data that expect the use of @code{VAX_Float}.
25107 In such a situation use the predefined @code{VAX_Float}
25108 types in package @code{System}, as extended by
25109 @code{Extend_System}. For example, use @code{System.F_Float}
25110 to specify the 32-bit @code{F-Float} format.
25111
25112 @noindent
25113 On OpenVMS systems, HP Ada provides the pragma @code{Long_Float}
25114 to allow control over the internal representation chosen
25115 for the predefined type @code{Long_Float} and for floating-point
25116 type declarations with digits specified in the range 7 .. 15.
25117 The format of this pragma is as follows:
25118
25119 @smallexample @c ada
25120 @cartouche
25121 pragma Long_Float (D_FLOAT | G_FLOAT);
25122 @end cartouche
25123 @end smallexample
25124
25125 @node Fixed-Point Types and Representations
25126 @subsection Fixed-Point Types and Representations
25127
25128 @noindent
25129 On HP Ada for OpenVMS Alpha systems, rounding is
25130 away from zero for both positive and negative numbers.
25131 Therefore, @code{+0.5} rounds to @code{1},
25132 and @code{-0.5} rounds to @code{-1}.
25133
25134 On GNAT the results of operations
25135 on fixed-point types are in accordance with the Ada
25136 rules. In particular, results of operations on decimal
25137 fixed-point types are truncated.
25138
25139 @node Record and Array Component Alignment
25140 @subsection Record and Array Component Alignment
25141
25142 @noindent
25143 On HP Ada for OpenVMS Alpha, all non-composite components
25144 are aligned on natural boundaries. For example, 1-byte
25145 components are aligned on byte boundaries, 2-byte
25146 components on 2-byte boundaries, 4-byte components on 4-byte
25147 byte boundaries, and so on. The OpenVMS Alpha hardware
25148 runs more efficiently with naturally aligned data.
25149
25150 On GNAT, alignment rules are compatible
25151 with HP Ada for OpenVMS Alpha.
25152
25153 @node Address Clauses
25154 @subsection Address Clauses
25155
25156 @noindent
25157 In HP Ada and GNAT, address clauses are supported for
25158 objects and imported subprograms.
25159 The predefined type @code{System.Address} is a private type
25160 in both compilers on Alpha OpenVMS, with the same representation
25161 (it is simply a machine pointer). Addition, subtraction, and comparison
25162 operations are available in the standard Ada package
25163 @code{System.Storage_Elements}, or in package @code{System}
25164 if it is extended to include @code{System.Aux_DEC} using a
25165 pragma @code{Extend_System} as previously described.
25166
25167 Note that code that @code{with}'s both this extended package @code{System}
25168 and the package @code{System.Storage_Elements} should not @code{use}
25169 both packages, or ambiguities will result. In general it is better
25170 not to mix these two sets of facilities. The Ada package was
25171 designed specifically to provide the kind of features that HP Ada
25172 adds directly to package @code{System}.
25173
25174 The type @code{System.Address} is a 64-bit integer type in GNAT for
25175 I64 OpenVMS.  For more information,
25176 see @ref{Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS}.
25177
25178 GNAT is compatible with HP Ada in its handling of address
25179 clauses, except for some limitations in
25180 the form of address clauses for composite objects with
25181 initialization. Such address clauses are easily replaced
25182 by the use of an explicitly-defined constant as described
25183 in the Ada Reference Manual (13.1(22)). For example, the sequence
25184 of declarations:
25185
25186 @smallexample @c ada
25187 @cartouche
25188 X, Y : Integer := Init_Func;
25189 Q : String (X .. Y) := "abc";
25190 @dots{}
25191 for Q'Address use Compute_Address;
25192 @end cartouche
25193 @end smallexample
25194
25195 @noindent
25196 will be rejected by GNAT, since the address cannot be computed at the time
25197 that @code{Q} is declared. To achieve the intended effect, write instead:
25198
25199 @smallexample @c ada
25200 @group
25201 @cartouche
25202 X, Y : Integer := Init_Func;
25203 Q_Address : constant Address := Compute_Address;
25204 Q : String (X .. Y) := "abc";
25205 @dots{}
25206 for Q'Address use Q_Address;
25207 @end cartouche
25208 @end group
25209 @end smallexample
25210
25211 @noindent
25212 which will be accepted by GNAT (and other Ada compilers), and is also
25213 compatible with Ada 83. A fuller description of the restrictions
25214 on address specifications is found in @ref{Top, GNAT Reference Manual,
25215 About This Guide, gnat_rm, GNAT Reference Manual}.
25216
25217 @node Other Representation Clauses
25218 @subsection Other Representation Clauses
25219
25220 @noindent
25221 GNAT implements in a compatible manner all the representation
25222 clauses supported by HP Ada. In addition, GNAT
25223 implements the representation clause forms that were introduced in Ada 95,
25224 including @code{COMPONENT_SIZE} and @code{SIZE} clauses for objects.
25225
25226 @node The Package STANDARD
25227 @section The Package @code{STANDARD}
25228
25229 @noindent
25230 The package @code{STANDARD}, as implemented by HP Ada, is fully
25231 described in the @cite{Ada Reference Manual} and in the
25232 @cite{HP Ada Language Reference Manual}. As implemented by GNAT, the
25233 package @code{STANDARD} is described in the @cite{Ada Reference Manual}.
25234
25235 In addition, HP Ada supports the Latin-1 character set in
25236 the type @code{CHARACTER}. GNAT supports the Latin-1 character set
25237 in the type @code{CHARACTER} and also Unicode (ISO 10646 BMP) in
25238 the type @code{WIDE_CHARACTER}.
25239
25240 The floating-point types supported by GNAT are those
25241 supported by HP Ada, but the defaults are different, and are controlled by
25242 pragmas. See @ref{Floating-Point Types and Representations}, for details.
25243
25244 @node The Package SYSTEM
25245 @section The Package @code{SYSTEM}
25246
25247 @noindent
25248 HP Ada provides a specific version of the package
25249 @code{SYSTEM} for each platform on which the language is implemented.
25250 For the complete spec of the package @code{SYSTEM}, see
25251 Appendix F of the @cite{HP Ada Language Reference Manual}.
25252
25253 On HP Ada, the package @code{SYSTEM} includes the following conversion
25254 functions:
25255 @itemize @bullet
25256 @item @code{TO_ADDRESS(INTEGER)}
25257
25258 @item @code{TO_ADDRESS(UNSIGNED_LONGWORD)}
25259
25260 @item @code{TO_ADDRESS(}@i{universal_integer}@code{)}
25261
25262 @item @code{TO_INTEGER(ADDRESS)}
25263
25264 @item @code{TO_UNSIGNED_LONGWORD(ADDRESS)}
25265
25266 @item Function @code{IMPORT_VALUE return UNSIGNED_LONGWORD} and the
25267 functions @code{IMPORT_ADDRESS} and @code{IMPORT_LARGEST_VALUE}
25268 @end itemize
25269
25270 @noindent
25271 By default, GNAT supplies a version of @code{SYSTEM} that matches
25272 the definition given in the @cite{Ada Reference Manual}.
25273 This
25274 is a subset of the HP system definitions, which is as
25275 close as possible to the original definitions. The only difference
25276 is that the definition of @code{SYSTEM_NAME} is different:
25277
25278 @smallexample @c ada
25279 @cartouche
25280 type Name is (SYSTEM_NAME_GNAT);
25281 System_Name : constant Name := SYSTEM_NAME_GNAT;
25282 @end cartouche
25283 @end smallexample
25284
25285 @noindent
25286 Also, GNAT adds the Ada declarations for
25287 @code{BIT_ORDER} and @code{DEFAULT_BIT_ORDER}.
25288
25289 However, the use of the following pragma causes GNAT
25290 to extend the definition of package @code{SYSTEM} so that it
25291 encompasses the full set of HP-specific extensions,
25292 including the functions listed above:
25293
25294 @smallexample @c ada
25295 @cartouche
25296 pragma Extend_System (Aux_DEC);
25297 @end cartouche
25298 @end smallexample
25299
25300 @noindent
25301 The pragma @code{Extend_System} is a configuration pragma that
25302 is most conveniently placed in the @file{gnat.adc} file. @xref{Pragma
25303 Extend_System,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual} for further details.
25304
25305 HP Ada does not allow the recompilation of the package
25306 @code{SYSTEM}. Instead HP Ada provides several pragmas
25307 (@code{SYSTEM_NAME}, @code{STORAGE_UNIT}, and @code{MEMORY_SIZE})
25308 to modify values in the package @code{SYSTEM}.
25309 On OpenVMS Alpha systems, the pragma
25310 @code{SYSTEM_NAME} takes the enumeration literal @code{OPENVMS_AXP} as
25311 its single argument.
25312
25313 GNAT does permit the recompilation of package @code{SYSTEM} using
25314 the special switch @option{-gnatg}, and this switch can be used if
25315 it is necessary to modify the definitions in @code{SYSTEM}. GNAT does
25316 not permit the specification of @code{SYSTEM_NAME}, @code{STORAGE_UNIT}
25317 or @code{MEMORY_SIZE} by any other means.
25318
25319 On GNAT systems, the pragma @code{SYSTEM_NAME} takes the
25320 enumeration literal @code{SYSTEM_NAME_GNAT}.
25321
25322 The definitions provided by the use of
25323
25324 @smallexample @c ada
25325 pragma Extend_System (AUX_Dec);
25326 @end smallexample
25327
25328 @noindent
25329 are virtually identical to those provided by the HP Ada 83 package
25330 @code{SYSTEM}. One important difference is that the name of the
25331 @code{TO_ADDRESS}
25332 function for type @code{UNSIGNED_LONGWORD} is changed to
25333 @code{TO_ADDRESS_LONG}.
25334 @xref{Address Clauses,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual} for a
25335 discussion of why this change was necessary.
25336
25337 @noindent
25338 The version of @code{TO_ADDRESS} taking a @i{universal_integer} argument
25339 is in fact
25340 an extension to Ada 83 not strictly compatible with the reference manual.
25341 GNAT, in order to be exactly compatible with the standard,
25342 does not provide this capability. In HP Ada 83, the
25343 point of this definition is to deal with a call like:
25344
25345 @smallexample @c ada
25346 TO_ADDRESS (16#12777#);
25347 @end smallexample
25348
25349 @noindent
25350 Normally, according to Ada 83 semantics, one would expect this to be
25351 ambiguous, since it matches both the @code{INTEGER} and
25352 @code{UNSIGNED_LONGWORD} forms of @code{TO_ADDRESS}.
25353 However, in HP Ada 83, there is no ambiguity, since the
25354 definition using @i{universal_integer} takes precedence.
25355
25356 In GNAT, since the version with @i{universal_integer} cannot be supplied,
25357 it is
25358 not possible to be 100% compatible. Since there are many programs using
25359 numeric constants for the argument to @code{TO_ADDRESS}, the decision in
25360 GNAT was
25361 to change the name of the function in the @code{UNSIGNED_LONGWORD} case,
25362 so the declarations provided in the GNAT version of @code{AUX_Dec} are:
25363
25364 @smallexample @c ada
25365 function To_Address (X : Integer) return Address;
25366 pragma Pure_Function (To_Address);
25367
25368 function To_Address_Long (X : Unsigned_Longword) return Address;
25369 pragma Pure_Function (To_Address_Long);
25370 @end smallexample
25371
25372 @noindent
25373 This means that programs using @code{TO_ADDRESS} for
25374 @code{UNSIGNED_LONGWORD} must change the name to @code{TO_ADDRESS_LONG}.
25375
25376 @node Tasking and Task-Related Features
25377 @section Tasking and Task-Related Features
25378
25379 @noindent
25380 This section compares the treatment of tasking in GNAT
25381 and in HP Ada for OpenVMS Alpha.
25382 The GNAT description applies to both Alpha and I64 OpenVMS.
25383 For detailed information on tasking in
25384 HP Ada, see the @cite{HP Ada Language Reference Manual} and the
25385 relevant run-time reference manual.
25386
25387 @menu
25388 * Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems::
25389 * Assigning Task IDs::
25390 * Task IDs and Delays::
25391 * Task-Related Pragmas::
25392 * Scheduling and Task Priority::
25393 * The Task Stack::
25394 * External Interrupts::
25395 @end menu
25396
25397 @node Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems
25398 @subsection Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems
25399
25400 @noindent
25401 On OpenVMS Alpha systems, each Ada task (except a passive
25402 task) is implemented as a single stream of execution
25403 that is created and managed by the kernel. On these
25404 systems, HP Ada tasking support is based on DECthreads,
25405 an implementation of the POSIX standard for threads.
25406
25407 Also, on OpenVMS Alpha systems, HP Ada tasks and foreign
25408 code that calls DECthreads routines can be used together.
25409 The interaction between Ada tasks and DECthreads routines
25410 can have some benefits. For example when on OpenVMS Alpha,
25411 HP Ada can call C code that is already threaded.
25412
25413 GNAT uses the facilities of DECthreads,
25414 and Ada tasks are mapped to threads.
25415
25416 @node Assigning Task IDs
25417 @subsection Assigning Task IDs
25418
25419 @noindent
25420 The HP Ada Run-Time Library always assigns @code{%TASK 1} to
25421 the environment task that executes the main program. On
25422 OpenVMS Alpha systems, @code{%TASK 0} is often used for tasks
25423 that have been created but are not yet activated.
25424
25425 On OpenVMS Alpha systems, task IDs are assigned at
25426 activation. On GNAT systems, task IDs are also assigned at
25427 task creation but do not have the same form or values as
25428 task ID values in HP Ada. There is no null task, and the
25429 environment task does not have a specific task ID value.
25430
25431 @node Task IDs and Delays
25432 @subsection Task IDs and Delays
25433
25434 @noindent
25435 On OpenVMS Alpha systems, tasking delays are implemented
25436 using Timer System Services. The Task ID is used for the
25437 identification of the timer request (the @code{REQIDT} parameter).
25438 If Timers are used in the application take care not to use
25439 @code{0} for the identification, because cancelling such a timer
25440 will cancel all timers and may lead to unpredictable results.
25441
25442 @node Task-Related Pragmas
25443 @subsection Task-Related Pragmas
25444
25445 @noindent
25446 Ada supplies the pragma @code{TASK_STORAGE}, which allows
25447 specification of the size of the guard area for a task
25448 stack. (The guard area forms an area of memory that has no
25449 read or write access and thus helps in the detection of
25450 stack overflow.) On OpenVMS Alpha systems, if the pragma
25451 @code{TASK_STORAGE} specifies a value of zero, a minimal guard
25452 area is created. In the absence of a pragma @code{TASK_STORAGE},
25453 a default guard area is created.
25454
25455 GNAT supplies the following task-related pragmas:
25456
25457 @itemize @bullet
25458 @item  @code{TASK_INFO}
25459
25460 This pragma appears within a task definition and
25461 applies to the task in which it appears. The argument
25462 must be of type @code{SYSTEM.TASK_INFO.TASK_INFO_TYPE}.
25463
25464 @item  @code{TASK_STORAGE}
25465
25466 GNAT implements pragma @code{TASK_STORAGE} in the same way as HP Ada.
25467 Both HP Ada and GNAT supply the pragmas @code{PASSIVE},
25468 @code{SUPPRESS}, and @code{VOLATILE}.
25469 @end itemize
25470 @node Scheduling and Task Priority
25471 @subsection Scheduling and Task Priority
25472
25473 @noindent
25474 HP Ada implements the Ada language requirement that
25475 when two tasks are eligible for execution and they have
25476 different priorities, the lower priority task does not
25477 execute while the higher priority task is waiting. The HP
25478 Ada Run-Time Library keeps a task running until either the
25479 task is suspended or a higher priority task becomes ready.
25480
25481 On OpenVMS Alpha systems, the default strategy is round-
25482 robin with preemption. Tasks of equal priority take turns
25483 at the processor. A task is run for a certain period of
25484 time and then placed at the tail of the ready queue for
25485 its priority level.
25486
25487 HP Ada provides the implementation-defined pragma @code{TIME_SLICE},
25488 which can be used to enable or disable round-robin
25489 scheduling of tasks with the same priority.
25490 See the relevant HP Ada run-time reference manual for
25491 information on using the pragmas to control HP Ada task
25492 scheduling.
25493
25494 GNAT follows the scheduling rules of Annex D (Real-Time
25495 Annex) of the @cite{Ada Reference Manual}. In general, this
25496 scheduling strategy is fully compatible with HP Ada
25497 although it provides some additional constraints (as
25498 fully documented in Annex D).
25499 GNAT implements time slicing control in a manner compatible with
25500 HP Ada 83, by means of the pragma @code{Time_Slice}, whose semantics
25501 are identical to the HP Ada 83 pragma of the same name.
25502 Note that it is not possible to mix GNAT tasking and
25503 HP Ada 83 tasking in the same program, since the two run-time
25504 libraries are not compatible.
25505
25506 @node The Task Stack
25507 @subsection The Task Stack
25508
25509 @noindent
25510 In HP Ada, a task stack is allocated each time a
25511 non-passive task is activated. As soon as the task is
25512 terminated, the storage for the task stack is deallocated.
25513 If you specify a size of zero (bytes) with @code{T'STORAGE_SIZE},
25514 a default stack size is used. Also, regardless of the size
25515 specified, some additional space is allocated for task
25516 management purposes. On OpenVMS Alpha systems, at least
25517 one page is allocated.
25518
25519 GNAT handles task stacks in a similar manner. In accordance with
25520 the Ada rules, it provides the pragma @code{STORAGE_SIZE} as
25521 an alternative method for controlling the task stack size.
25522 The specification of the attribute @code{T'STORAGE_SIZE} is also
25523 supported in a manner compatible with HP Ada.
25524
25525 @node External Interrupts
25526 @subsection External Interrupts
25527
25528 @noindent
25529 On HP Ada, external interrupts can be associated with task entries.
25530 GNAT is compatible with HP Ada in its handling of external interrupts.
25531
25532 @node Pragmas and Pragma-Related Features
25533 @section Pragmas and Pragma-Related Features
25534
25535 @noindent
25536 Both HP Ada and GNAT supply all language-defined pragmas
25537 as specified by the Ada 83 standard. GNAT also supplies all
25538 language-defined pragmas introduced by Ada 95 and Ada 2005.
25539 In addition, GNAT implements the implementation-defined pragmas
25540 from HP Ada 83.
25541
25542 @itemize @bullet
25543 @item  @code{AST_ENTRY}
25544
25545 @item  @code{COMMON_OBJECT}
25546
25547 @item  @code{COMPONENT_ALIGNMENT}
25548
25549 @item  @code{EXPORT_EXCEPTION}
25550
25551 @item  @code{EXPORT_FUNCTION}
25552
25553 @item  @code{EXPORT_OBJECT}
25554
25555 @item  @code{EXPORT_PROCEDURE}
25556
25557 @item  @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE}
25558
25559 @item  @code{FLOAT_REPRESENTATION}
25560
25561 @item  @code{IDENT}
25562
25563 @item  @code{IMPORT_EXCEPTION}
25564
25565 @item  @code{IMPORT_FUNCTION}
25566
25567 @item  @code{IMPORT_OBJECT}
25568
25569 @item  @code{IMPORT_PROCEDURE}
25570
25571 @item  @code{IMPORT_VALUED_PROCEDURE}
25572
25573 @item  @code{INLINE_GENERIC}
25574
25575 @item  @code{INTERFACE_NAME}
25576
25577 @item  @code{LONG_FLOAT}
25578
25579 @item  @code{MAIN_STORAGE}
25580
25581 @item  @code{PASSIVE}
25582
25583 @item  @code{PSECT_OBJECT}
25584
25585 @item  @code{SHARE_GENERIC}
25586
25587 @item  @code{SUPPRESS_ALL}
25588
25589 @item  @code{TASK_STORAGE}
25590
25591 @item  @code{TIME_SLICE}
25592
25593 @item  @code{TITLE}
25594 @end itemize
25595
25596 @noindent
25597 These pragmas are all fully implemented, with the exception of @code{TITLE},
25598 @code{PASSIVE}, and @code{SHARE_GENERIC}, which are
25599 recognized, but which have no
25600 effect in GNAT. The effect of @code{PASSIVE} may be obtained by the
25601 use of Ada protected objects. In GNAT, all generics are inlined.
25602
25603 Unlike HP Ada, the GNAT ``@code{EXPORT_}@i{subprogram}'' pragmas require
25604 a separate subprogram specification which must appear before the
25605 subprogram body.
25606
25607 GNAT also supplies a number of implementation-defined pragmas as follows:
25608 @itemize @bullet
25609 @item  @code{ABORT_DEFER}
25610
25611 @item  @code{ADA_83}
25612
25613 @item  @code{ADA_95}
25614
25615 @item  @code{ADA_05}
25616
25617 @item  @code{ANNOTATE}
25618
25619 @item  @code{ASSERT}
25620
25621 @item  @code{C_PASS_BY_COPY}
25622
25623 @item  @code{CPP_CLASS}
25624
25625 @item  @code{CPP_CONSTRUCTOR}
25626
25627 @item  @code{CPP_DESTRUCTOR}
25628
25629 @item  @code{DEBUG}
25630
25631 @item  @code{EXTEND_SYSTEM}
25632
25633 @item  @code{LINKER_ALIAS}
25634
25635 @item  @code{LINKER_SECTION}
25636
25637 @item  @code{MACHINE_ATTRIBUTE}
25638
25639 @item  @code{NO_RETURN}
25640
25641 @item  @code{PURE_FUNCTION}
25642
25643 @item  @code{SOURCE_FILE_NAME}
25644
25645 @item  @code{SOURCE_REFERENCE}
25646
25647 @item  @code{TASK_INFO}
25648
25649 @item  @code{UNCHECKED_UNION}
25650
25651 @item  @code{UNIMPLEMENTED_UNIT}
25652
25653 @item  @code{UNIVERSAL_DATA}
25654
25655 @item  @code{UNSUPPRESS}
25656
25657 @item  @code{WARNINGS}
25658
25659 @item  @code{WEAK_EXTERNAL}
25660 @end itemize
25661
25662 @noindent
25663 For full details on these GNAT implementation-defined pragmas,
25664 see @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference
25665 Manual}.
25666
25667 @menu
25668 * Restrictions on the Pragma INLINE::
25669 * Restrictions on the Pragma INTERFACE::
25670 * Restrictions on the Pragma SYSTEM_NAME::
25671 @end menu
25672
25673 @node Restrictions on the Pragma INLINE
25674 @subsection Restrictions on Pragma @code{INLINE}
25675
25676 @noindent
25677 HP Ada enforces the following restrictions on the pragma @code{INLINE}:
25678 @itemize @bullet
25679 @item  Parameters cannot have a task type.
25680
25681 @item  Function results cannot be task types, unconstrained
25682 array types, or unconstrained types with discriminants.
25683
25684 @item  Bodies cannot declare the following:
25685 @itemize @bullet
25686 @item  Subprogram body or stub (imported subprogram is allowed)
25687
25688 @item  Tasks
25689
25690 @item  Generic declarations
25691
25692 @item  Instantiations
25693
25694 @item  Exceptions
25695
25696 @item  Access types (types derived from access types allowed)
25697
25698 @item  Array or record types
25699
25700 @item  Dependent tasks
25701
25702 @item  Direct recursive calls of subprogram or containing
25703 subprogram, directly or via a renaming
25704
25705 @end itemize
25706 @end itemize
25707
25708 @noindent
25709 In GNAT, the only restriction on pragma @code{INLINE} is that the
25710 body must occur before the call if both are in the same
25711 unit, and the size must be appropriately small. There are
25712 no other specific restrictions which cause subprograms to
25713 be incapable of being inlined.
25714
25715 @node  Restrictions on the Pragma INTERFACE
25716 @subsection  Restrictions on Pragma @code{INTERFACE}
25717
25718 @noindent
25719 The following restrictions on pragma @code{INTERFACE}
25720 are enforced by both HP Ada and GNAT:
25721 @itemize @bullet
25722 @item  Languages accepted: Ada, Bliss, C, Fortran, Default.
25723 Default is the default on OpenVMS Alpha systems.
25724
25725 @item  Parameter passing: Language specifies default
25726 mechanisms but can be overridden with an @code{EXPORT} pragma.
25727
25728 @itemize @bullet
25729 @item  Ada: Use internal Ada rules.
25730
25731 @item  Bliss, C: Parameters must be mode @code{in}; cannot be
25732 record or task type. Result cannot be a string, an
25733 array, or a record.
25734
25735 @item  Fortran: Parameters cannot have a task type. Result cannot
25736 be a string, an array, or a record.
25737 @end itemize
25738 @end itemize
25739
25740 @noindent
25741 GNAT is entirely upwards compatible with HP Ada, and in addition allows
25742 record parameters for all languages.
25743
25744 @node  Restrictions on the Pragma SYSTEM_NAME
25745 @subsection  Restrictions on Pragma @code{SYSTEM_NAME}
25746
25747 @noindent
25748 For HP Ada for OpenVMS Alpha, the enumeration literal
25749 for the type @code{NAME} is @code{OPENVMS_AXP}.
25750 In GNAT, the enumeration
25751 literal for the type @code{NAME} is @code{SYSTEM_NAME_GNAT}.
25752
25753 @node  Library of Predefined Units
25754 @section  Library of Predefined Units
25755
25756 @noindent
25757 A library of predefined units is provided as part of the
25758 HP Ada and GNAT implementations. HP Ada does not provide
25759 the package @code{MACHINE_CODE} but instead recommends importing
25760 assembler code.
25761
25762 The GNAT versions of the HP Ada Run-Time Library (@code{ADA$PREDEFINED:})
25763 units are taken from the OpenVMS Alpha version, not the OpenVMS VAX
25764 version.
25765 The HP Ada Predefined Library units are modified to remove post-Ada 83
25766 incompatibilities and to make them interoperable with GNAT
25767 (@pxref{Changes to DECLIB}, for details).
25768 The units are located in the @file{DECLIB} directory.
25769
25770 The GNAT RTL is contained in
25771 the @file{ADALIB} directory, and
25772 the default search path is set up to find @code{DECLIB} units in preference
25773 to @code{ADALIB} units with the same name (@code{TEXT_IO},
25774 @code{SEQUENTIAL_IO}, and @code{DIRECT_IO}, for example).
25775
25776 @menu
25777 * Changes to DECLIB::
25778 @end menu
25779
25780 @node Changes to DECLIB
25781 @subsection Changes to @code{DECLIB}
25782
25783 @noindent
25784 The changes made to the HP Ada predefined library for GNAT and post-Ada 83
25785 compatibility are minor and include the following:
25786
25787 @itemize @bullet
25788 @item  Adjusting the location of pragmas and record representation
25789 clauses to obey Ada 95 (and thus Ada 2005) rules
25790
25791 @item  Adding the proper notation to generic formal parameters
25792 that take unconstrained types in instantiation
25793
25794 @item  Adding pragma @code{ELABORATE_BODY} to package specs
25795 that have package bodies not otherwise allowed
25796
25797 @item  Replacing occurrences of the identifier ``@code{PROTECTED}'' by
25798 ``@code{PROTECTD}''.
25799 Currently these are found only in the @code{STARLET} package spec.
25800
25801 @item Changing @code{SYSTEM.ADDRESS} to @code{SYSTEM.SHORT_ADDRESS}
25802 where the address size is constrained to 32 bits.
25803 @end itemize
25804
25805 @noindent
25806 None of the above changes is visible to users.
25807
25808 @node Bindings
25809 @section Bindings
25810
25811 @noindent
25812 On OpenVMS Alpha, HP Ada provides the following strongly-typed bindings:
25813 @itemize @bullet
25814
25815 @item  Command Language Interpreter (CLI interface)
25816
25817 @item  DECtalk Run-Time Library (DTK interface)
25818
25819 @item  Librarian utility routines (LBR interface)
25820
25821 @item  General Purpose Run-Time Library (LIB interface)
25822
25823 @item  Math Run-Time Library (MTH interface)
25824
25825 @item  National Character Set Run-Time Library (NCS interface)
25826
25827 @item  Compiled Code Support Run-Time Library (OTS interface)
25828
25829 @item  Parallel Processing Run-Time Library (PPL interface)
25830
25831 @item  Screen Management Run-Time Library (SMG interface)
25832
25833 @item  Sort Run-Time Library (SOR interface)
25834
25835 @item  String Run-Time Library (STR interface)
25836
25837 @item STARLET System Library
25838 @findex Starlet
25839
25840 @item  X Window System Version 11R4 and 11R5 (X, XLIB interface)
25841
25842 @item  X Windows Toolkit (XT interface)
25843
25844 @item  X/Motif Version 1.1.3 and 1.2 (XM interface)
25845 @end itemize
25846
25847 @noindent
25848 GNAT provides implementations of these HP bindings in the @code{DECLIB}
25849 directory, on both the Alpha and I64 OpenVMS platforms.
25850
25851 The X/Motif bindings used to build @code{DECLIB} are whatever versions are
25852 in the
25853 HP Ada @file{ADA$PREDEFINED} directory with extension @file{.ADC}.
25854 A pragma @code{Linker_Options} has been added to packages @code{Xm},
25855 @code{Xt}, and @code{X_Lib}
25856 causing the default X/Motif sharable image libraries to be linked in. This
25857 is done via options files named @file{xm.opt}, @file{xt.opt}, and
25858 @file{x_lib.opt} (also located in the @file{DECLIB} directory).
25859
25860 It may be necessary to edit these options files to update or correct the
25861 library names if, for example, the newer X/Motif bindings from
25862 @file{ADA$EXAMPLES}
25863 had been (previous to installing GNAT) copied and renamed to supersede the
25864 default @file{ADA$PREDEFINED} versions.
25865
25866 @menu
25867 * Shared Libraries and Options Files::
25868 * Interfaces to C::
25869 @end menu
25870
25871 @node Shared Libraries and Options Files
25872 @subsection Shared Libraries and Options Files
25873
25874 @noindent
25875 When using the HP Ada
25876 predefined X and Motif bindings, the linking with their sharable images is
25877 done automatically by @command{GNAT LINK}.
25878 When using other X and Motif bindings, you need
25879 to add the corresponding sharable images to the command line for
25880 @code{GNAT LINK}. When linking with shared libraries, or with
25881 @file{.OPT} files, you must
25882 also add them to the command line for @command{GNAT LINK}.
25883
25884 A shared library to be used with GNAT is built in the same way as other
25885 libraries under VMS. The VMS Link command can be used in standard fashion.
25886
25887 @node Interfaces to C
25888 @subsection Interfaces to C
25889
25890 @noindent
25891 HP Ada
25892 provides the following Ada types and operations:
25893
25894 @itemize @bullet
25895 @item C types package (@code{C_TYPES})
25896
25897 @item C strings (@code{C_TYPES.NULL_TERMINATED})
25898
25899 @item Other_types (@code{SHORT_INT})
25900 @end itemize
25901
25902 @noindent
25903 Interfacing to C with GNAT, you can use the above approach
25904 described for HP Ada or the facilities of Annex B of
25905 the @cite{Ada Reference Manual} (packages @code{INTERFACES.C},
25906 @code{INTERFACES.C.STRINGS} and @code{INTERFACES.C.POINTERS}). For more
25907 information, see @ref{Interfacing to C,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}.
25908
25909 The @option{-gnatF} qualifier forces default and explicit
25910 @code{External_Name} parameters in pragmas @code{Import} and @code{Export}
25911 to be uppercased for compatibility with the default behavior
25912 of HP C. The qualifier has no effect on @code{Link_Name} parameters.
25913
25914 @node Main Program Definition
25915 @section Main Program Definition
25916
25917 @noindent
25918 The following section discusses differences in the
25919 definition of main programs on HP Ada and GNAT.
25920 On HP Ada, main programs are defined to meet the
25921 following conditions:
25922 @itemize @bullet
25923 @item  Procedure with no formal parameters (returns @code{0} upon
25924 normal completion)
25925
25926 @item  Procedure with no formal parameters (returns @code{42} when
25927 an unhandled exception is raised)
25928
25929 @item  Function with no formal parameters whose returned value
25930 is of a discrete type
25931
25932 @item  Procedure with one @code{out} formal of a discrete type for
25933 which a specification of pragma @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE} is given.
25934
25935 @end itemize
25936
25937 @noindent
25938 When declared with the pragma @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE},
25939 a main function or main procedure returns a discrete
25940 value whose size is less than 64 bits (32 on VAX systems),
25941 the value is zero- or sign-extended as appropriate.
25942 On GNAT, main programs are defined as follows:
25943 @itemize @bullet
25944 @item  Must be a non-generic, parameterless subprogram that
25945 is either a procedure or function returning an Ada
25946 @code{STANDARD.INTEGER} (the predefined type)
25947
25948 @item  Cannot be a generic subprogram or an instantiation of a
25949 generic subprogram
25950 @end itemize
25951
25952 @node Implementation-Defined Attributes
25953 @section Implementation-Defined Attributes
25954
25955 @noindent
25956 GNAT provides all HP Ada implementation-defined
25957 attributes.
25958
25959 @node Compiler and Run-Time Interfacing
25960 @section Compiler and Run-Time Interfacing
25961
25962 @noindent
25963 HP Ada provides the following qualifiers to pass options to the linker
25964 (ACS LINK):
25965 @itemize @bullet
25966 @item  @option{/WAIT} and @option{/SUBMIT}
25967
25968 @item  @option{/COMMAND}
25969
25970 @item  @option{/@r{[}NO@r{]}MAP}
25971
25972 @item  @option{/OUTPUT=@var{file-spec}}
25973
25974 @item  @option{/@r{[}NO@r{]}DEBUG} and @option{/@r{[}NO@r{]}TRACEBACK}
25975 @end itemize
25976
25977 @noindent
25978 To pass options to the linker, GNAT provides the following
25979 switches:
25980
25981 @itemize @bullet
25982 @item   @option{/EXECUTABLE=@var{exec-name}}
25983
25984 @item   @option{/VERBOSE}
25985
25986 @item   @option{/@r{[}NO@r{]}DEBUG} and @option{/@r{[}NO@r{]}TRACEBACK}
25987 @end itemize
25988
25989 @noindent
25990 For more information on these switches, see
25991 @ref{Switches for gnatlink}.
25992 In HP Ada, the command-line switch @option{/OPTIMIZE} is available
25993 to control optimization. HP Ada also supplies the
25994 following pragmas:
25995 @itemize @bullet
25996 @item  @code{OPTIMIZE}
25997
25998 @item  @code{INLINE}
25999
26000 @item  @code{INLINE_GENERIC}
26001
26002 @item  @code{SUPPRESS_ALL}
26003
26004 @item  @code{PASSIVE}
26005 @end itemize
26006
26007 @noindent
26008 In GNAT, optimization is controlled strictly by command
26009 line parameters, as described in the corresponding section of this guide.
26010 The HP pragmas for control of optimization are
26011 recognized but ignored.
26012
26013 Note that in GNAT, the default is optimization off, whereas in HP Ada
26014 the default is that optimization is turned on.
26015
26016 @node Program Compilation and Library Management
26017 @section Program Compilation and Library Management
26018
26019 @noindent
26020 HP Ada and GNAT provide a comparable set of commands to
26021 build programs. HP Ada also provides a program library,
26022 which is a concept that does not exist on GNAT. Instead,
26023 GNAT provides directories of sources that are compiled as
26024 needed.
26025
26026 The following table summarizes
26027 the HP Ada commands and provides
26028 equivalent GNAT commands. In this table, some GNAT
26029 equivalents reflect the fact that GNAT does not use the
26030 concept of a program library. Instead, it uses a model
26031 in which collections of source and object files are used
26032 in a manner consistent with other languages like C and
26033 Fortran. Therefore, standard system file commands are used
26034 to manipulate these elements. Those GNAT commands are marked with
26035 an asterisk.
26036 Note that, unlike HP Ada, none of the GNAT commands accepts wild cards.
26037
26038 @need 1500
26039 @multitable @columnfractions .35 .65
26040
26041 @item @emph{HP Ada Command}
26042 @tab @emph{GNAT Equivalent / Description}
26043
26044 @item @command{ADA}
26045 @tab @command{GNAT COMPILE}@*
26046 Invokes the compiler to compile one or more Ada source files.
26047
26048 @item @command{ACS ATTACH}@*
26049 @tab [No equivalent]@*
26050 Switches control of terminal from current process running the program
26051 library manager.
26052
26053 @item @command{ACS CHECK}
26054 @tab @command{GNAT MAKE /DEPENDENCY_LIST}@*
26055 Forms the execution closure of one
26056 or more compiled units and checks completeness and currency.
26057
26058 @item @command{ACS COMPILE}
26059 @tab @command{GNAT MAKE /ACTIONS=COMPILE}@*
26060 Forms the execution closure of one or
26061 more specified units, checks completeness and currency,
26062 identifies units that have revised source files, compiles same,
26063 and recompiles units that are or will become obsolete.
26064 Also completes incomplete generic instantiations.
26065
26066 @item @command{ACS COPY FOREIGN}
26067 @tab Copy (*)@*
26068 Copies a foreign object file into the program library as a
26069 library unit body.
26070
26071 @item @command{ACS COPY UNIT}
26072 @tab Copy (*)@*
26073 Copies a compiled unit from one program library to another.
26074
26075 @item @command{ACS CREATE LIBRARY}
26076 @tab Create /directory (*)@*
26077 Creates a program library.
26078
26079 @item @command{ACS CREATE SUBLIBRARY}
26080 @tab Create /directory (*)@*
26081 Creates a program sublibrary.
26082
26083 @item @command{ACS DELETE LIBRARY}
26084 @tab @*
26085 Deletes a program library and its contents.
26086
26087 @item @command{ACS DELETE SUBLIBRARY}
26088 @tab @*
26089 Deletes a program sublibrary and its contents.
26090
26091 @item @command{ACS DELETE UNIT}
26092 @tab Delete file (*)@*
26093 On OpenVMS systems, deletes one or more compiled units from
26094 the current program library.
26095
26096 @item @command{ACS DIRECTORY}
26097 @tab Directory (*)@*
26098 On OpenVMS systems, lists units contained in the current
26099 program library.
26100
26101 @item @command{ACS ENTER FOREIGN}
26102 @tab Copy (*)@*
26103 Allows the import of a foreign body as an Ada library
26104 spec and enters a reference to a pointer.
26105
26106 @item @command{ACS ENTER UNIT}
26107 @tab Copy (*)@*
26108 Enters a reference (pointer) from the current program library to
26109 a unit compiled into another program library.
26110
26111 @item @command{ACS EXIT}
26112 @tab [No equivalent]@*
26113 Exits from the program library manager.
26114
26115 @item @command{ACS EXPORT}
26116 @tab Copy (*)@*
26117 Creates an object file that contains system-specific object code
26118 for one or more units. With GNAT, object files can simply be copied
26119 into the desired directory.
26120
26121 @item @command{ACS EXTRACT SOURCE}
26122 @tab Copy (*)@*
26123 Allows access to the copied source file for each Ada compilation unit
26124
26125 @item @command{ACS HELP}
26126 @tab @command{HELP GNAT}@*
26127 Provides online help.
26128
26129 @item @command{ACS LINK}
26130 @tab @command{GNAT LINK}@*
26131 Links an object file containing Ada units into an executable file.
26132
26133 @item @command{ACS LOAD}
26134 @tab Copy (*)@*
26135 Loads (partially compiles) Ada units into the program library.
26136 Allows loading a program from a collection of files into a library
26137 without knowing the relationship among units.
26138
26139 @item @command{ACS MERGE}
26140 @tab Copy (*)@*
26141 Merges into the current program library, one or more units from
26142 another library where they were modified.
26143
26144 @item @command{ACS RECOMPILE}
26145 @tab @command{GNAT MAKE /ACTIONS=COMPILE}@*
26146 Recompiles from   external or copied source files any obsolete
26147 unit in the closure. Also, completes any incomplete generic
26148 instantiations.
26149
26150 @item @command{ACS REENTER}
26151 @tab @command{GNAT MAKE}@*
26152 Reenters current references to units compiled after last entered
26153 with the @command{ACS ENTER UNIT} command.
26154
26155 @item @command{ACS SET LIBRARY}
26156 @tab Set default (*)@*
26157 Defines a program library to be the compilation context as well
26158 as the target library for compiler output and commands in general.
26159
26160 @item @command{ACS SET PRAGMA}
26161 @tab Edit @file{gnat.adc} (*)@*
26162 Redefines specified  values of the library characteristics
26163 @code{LONG_ FLOAT}, @code{MEMORY_SIZE}, @code{SYSTEM_NAME},
26164 and @code{Float_Representation}.
26165
26166 @item @command{ACS SET SOURCE}
26167 @tab Define @code{ADA_INCLUDE_PATH} path (*)@*
26168 Defines the source file search list for the @command{ACS COMPILE} command.
26169
26170 @item @command{ACS SHOW LIBRARY}
26171 @tab Directory (*)@*
26172 Lists information about one or more program libraries.
26173
26174 @item @command{ACS SHOW PROGRAM}
26175 @tab [No equivalent]@*
26176 Lists information about the execution closure of one or
26177 more units in the program library.
26178
26179 @item @command{ACS SHOW SOURCE}
26180 @tab Show logical @code{ADA_INCLUDE_PATH}@*
26181 Shows the source file search used when compiling units.
26182
26183 @item @command{ACS SHOW VERSION}
26184 @tab Compile with @option{VERBOSE} option
26185 Displays the version number of the compiler and program library
26186 manager used.
26187
26188 @item @command{ACS SPAWN}
26189 @tab [No equivalent]@*
26190 Creates a subprocess of the current process (same as @command{DCL SPAWN}
26191 command).
26192
26193 @item @command{ACS VERIFY}
26194 @tab [No equivalent]@*
26195 Performs a series of consistency checks on a program library to
26196 determine whether the library structure and library files are in
26197 valid form.
26198 @end multitable
26199
26200 @noindent
26201
26202 @node Input-Output
26203 @section Input-Output
26204
26205 @noindent
26206 On OpenVMS Alpha systems, HP Ada uses OpenVMS Record
26207 Management Services (RMS) to perform operations on
26208 external files.
26209
26210 @noindent
26211 HP Ada and GNAT predefine an identical set of input-
26212 output packages. To make the use of the
26213 generic @code{TEXT_IO} operations more convenient, HP Ada
26214 provides predefined library packages that instantiate the
26215 integer and floating-point operations for the predefined
26216 integer and floating-point types as shown in the following table.
26217
26218 @multitable @columnfractions .45 .55
26219 @item @emph{Package Name} @tab Instantiation
26220
26221 @item @code{INTEGER_TEXT_IO}
26222 @tab @code{INTEGER_IO(INTEGER)}
26223
26224 @item @code{SHORT_INTEGER_TEXT_IO}
26225 @tab @code{INTEGER_IO(SHORT_INTEGER)}
26226
26227 @item @code{SHORT_SHORT_INTEGER_TEXT_IO}
26228 @tab @code{INTEGER_IO(SHORT_SHORT_INTEGER)}
26229
26230 @item @code{FLOAT_TEXT_IO}
26231 @tab @code{FLOAT_IO(FLOAT)}
26232
26233 @item @code{LONG_FLOAT_TEXT_IO}
26234 @tab @code{FLOAT_IO(LONG_FLOAT)}
26235 @end multitable
26236
26237 @noindent
26238 The HP Ada predefined packages and their operations
26239 are implemented using OpenVMS Alpha files and input-output
26240 facilities. HP Ada supports asynchronous input-output on OpenVMS Alpha.
26241 Familiarity with the following is recommended:
26242 @itemize @bullet
26243 @item  RMS file organizations and access methods
26244
26245 @item  OpenVMS file specifications and directories
26246
26247 @item  OpenVMS File Definition Language (FDL)
26248 @end itemize
26249
26250 @noindent
26251 GNAT provides I/O facilities that are completely
26252 compatible with HP Ada. The distribution includes the
26253 standard HP Ada versions of all I/O packages, operating
26254 in a manner compatible with HP Ada. In particular, the
26255 following packages are by default the HP Ada (Ada 83)
26256 versions of these packages rather than the renamings
26257 suggested in Annex J of the Ada Reference Manual:
26258 @itemize @bullet
26259 @item  @code{TEXT_IO}
26260
26261 @item  @code{SEQUENTIAL_IO}
26262
26263 @item  @code{DIRECT_IO}
26264 @end itemize
26265
26266 @noindent
26267 The use of the standard child package syntax (for
26268 example, @code{ADA.TEXT_IO}) retrieves the post-Ada 83 versions of these
26269 packages.
26270 GNAT provides HP-compatible predefined instantiations
26271 of the @code{TEXT_IO} packages, and also
26272 provides the standard predefined instantiations required
26273 by the @cite{Ada Reference Manual}.
26274
26275 For further information on how GNAT interfaces to the file
26276 system or how I/O is implemented in programs written in
26277 mixed languages, see @ref{Implementation of the Standard I/O,,,
26278 gnat_rm, GNAT Reference Manual}.
26279 This chapter covers the following:
26280 @itemize @bullet
26281 @item  Standard I/O packages
26282
26283 @item  @code{FORM} strings
26284
26285 @item  @code{ADA.DIRECT_IO}
26286
26287 @item  @code{ADA.SEQUENTIAL_IO}
26288
26289 @item  @code{ADA.TEXT_IO}
26290
26291 @item  Stream pointer positioning
26292
26293 @item  Reading and writing non-regular files
26294
26295 @item  @code{GET_IMMEDIATE}
26296
26297 @item  Treating @code{TEXT_IO} files as streams
26298
26299 @item  Shared files
26300
26301 @item  Open modes
26302 @end itemize
26303
26304 @node Implementation Limits
26305 @section Implementation Limits
26306
26307 @noindent
26308 The following table lists implementation limits for HP Ada
26309 and GNAT systems.
26310 @multitable @columnfractions .60 .20 .20
26311 @sp 1
26312 @item  @emph{Compilation Parameter}
26313 @tab   @emph{HP Ada}
26314 @tab   @emph{GNAT}
26315 @sp 1
26316
26317 @item  In a subprogram or entry  declaration, maximum number of
26318 formal parameters that are of an unconstrained record type
26319 @tab   32
26320 @tab   No set limit
26321 @sp 1
26322
26323 @item  Maximum identifier length (number of characters)
26324 @tab   255
26325 @tab   32766
26326 @sp 1
26327
26328 @item  Maximum number of characters in a source line
26329 @tab   255
26330 @tab   32766
26331 @sp 1
26332
26333 @item  Maximum collection size   (number of bytes)
26334 @tab   2**31-1
26335 @tab   2**31-1
26336 @sp 1
26337
26338 @item  Maximum number of discriminants for a record type
26339 @tab   245
26340 @tab   No set limit
26341 @sp 1
26342
26343 @item  Maximum number of formal parameters in an entry or
26344 subprogram declaration
26345 @tab   246
26346 @tab    No set limit
26347 @sp 1
26348
26349 @item  Maximum number of dimensions in an array type
26350 @tab   255
26351 @tab   No set limit
26352 @sp 1
26353
26354 @item  Maximum number of library  units and subunits in a compilation.
26355 @tab   4095
26356 @tab   No set limit
26357 @sp 1
26358
26359 @item  Maximum number of library units and subunits in an execution.
26360 @tab   16383
26361 @tab   No set limit
26362 @sp 1
26363
26364 @item  Maximum number of objects declared with the pragma @code{COMMON_OBJECT}
26365 or @code{PSECT_OBJECT}
26366 @tab   32757
26367 @tab   No set limit
26368 @sp 1
26369
26370 @item  Maximum number of enumeration literals in an enumeration type
26371 definition
26372 @tab   65535
26373 @tab   No set limit
26374 @sp 1
26375
26376 @item  Maximum number of lines in a source file
26377 @tab   65534
26378 @tab   No set limit
26379 @sp 1
26380
26381 @item  Maximum number of bits in any object
26382 @tab   2**31-1
26383 @tab   2**31-1
26384 @sp 1
26385
26386 @item  Maximum size of the static portion of a stack frame (approximate)
26387 @tab   2**31-1
26388 @tab   2**31-1
26389 @end multitable
26390
26391 @node Tools and Utilities
26392 @section Tools and Utilities
26393
26394 @noindent
26395 The following table lists some of the OpenVMS development tools
26396 available for HP Ada, and the corresponding tools for
26397 use with @value{EDITION} on Alpha and I64 platforms.
26398 Aside from the debugger, all the OpenVMS tools identified are part
26399 of the DECset package.
26400
26401 @iftex
26402 @c Specify table in TeX since Texinfo does a poor job
26403 @tex
26404 \smallskip
26405 \smallskip
26406 \settabs\+Language-Sensitive Editor\quad
26407    &Product with HP Ada\quad
26408    &\cr
26409 \+\it Tool
26410    &\it Product with HP Ada
26411    & \it Product with GNAT Pro\cr
26412 \smallskip
26413 \+Code Management System
26414    &HP CMS
26415    & HP CMS\cr
26416 \smallskip
26417 \+Language-Sensitive Editor
26418    &HP LSE
26419    & emacs or HP LSE (Alpha)\cr
26420 \+
26421    &
26422    & HP LSE (I64)\cr
26423 \smallskip
26424 \+Debugger
26425    &OpenVMS Debug
26426    & gdb (Alpha),\cr
26427 \+
26428    &
26429    & OpenVMS Debug (I64)\cr
26430 \smallskip
26431 \+Source Code Analyzer /
26432    &HP SCA
26433    & GNAT XREF\cr
26434 \+Cross Referencer
26435    &
26436    &\cr
26437 \smallskip
26438 \+Test Manager
26439    &HP Digital Test
26440    & HP DTM\cr
26441 \+
26442    &Manager (DTM)
26443    &\cr
26444 \smallskip
26445 \+Performance and
26446    & HP PCA
26447    & HP PCA\cr
26448 \+Coverage Analyzer
26449    &
26450    &\cr
26451 \smallskip
26452 \+Module Management
26453    & HP MMS
26454    & Not applicable\cr
26455 \+ System
26456    &
26457    &\cr
26458 \smallskip
26459 \smallskip
26460 @end tex
26461 @end iftex
26462
26463 @ifnottex
26464 @c This is the Texinfo version of the table.  It renders poorly in pdf, hence
26465 @c the TeX version above for the printed version
26466 @flushleft
26467 @c @multitable @columnfractions .3 .4 .4
26468 @multitable {Source Code Analyzer /}{Tool with HP Ada}{Tool with GNAT Pro}
26469 @item @i{Tool}
26470 @tab @i{Tool with HP Ada}
26471 @tab @i{Tool with @value{EDITION}}
26472 @item Code Management@*System
26473 @tab HP CMS
26474 @tab HP CMS
26475 @item Language-Sensitive@*Editor
26476 @tab HP LSE
26477 @tab emacs or HP LSE (Alpha)
26478 @item
26479 @tab
26480 @tab HP LSE (I64)
26481 @item Debugger
26482 @tab OpenVMS Debug
26483 @tab gdb (Alpha),
26484 @item
26485 @tab
26486 @tab OpenVMS Debug (I64)
26487 @item Source Code Analyzer /@*Cross Referencer
26488 @tab HP SCA
26489 @tab GNAT XREF
26490 @item Test Manager
26491 @tab HP Digital Test@*Manager (DTM)
26492 @tab HP DTM
26493 @item Performance and@*Coverage Analyzer
26494 @tab HP PCA
26495 @tab HP PCA
26496 @item Module Management@*System
26497 @tab HP MMS
26498 @tab Not applicable
26499 @end multitable
26500 @end flushleft
26501 @end ifnottex
26502
26503 @end ifset
26504
26505 @c **************************************
26506 @node Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries
26507 @appendix Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries
26508 @cindex Tasking and threads libraries
26509 @cindex Threads libraries and tasking
26510 @cindex Run-time libraries (platform-specific information)
26511
26512 @noindent
26513 The GNAT run-time implementation may vary with respect to both the
26514 underlying threads library and the exception handling scheme.
26515 For threads support, one or more of the following are supplied:
26516 @itemize @bullet
26517 @item @b{native threads library}, a binding to the thread package from
26518 the underlying operating system
26519
26520 @item @b{pthreads library} (Sparc Solaris only), a binding to the Solaris
26521 POSIX thread package
26522 @end itemize
26523
26524 @noindent
26525 For exception handling, either or both of two models are supplied:
26526 @itemize @bullet
26527 @item @b{Zero-Cost Exceptions} (``ZCX''),@footnote{
26528 Most programs should experience a substantial speed improvement by
26529 being compiled with a ZCX run-time.
26530 This is especially true for
26531 tasking applications or applications with many exception handlers.}
26532 @cindex Zero-Cost Exceptions
26533 @cindex ZCX (Zero-Cost Exceptions)
26534 which uses binder-generated tables that
26535 are interrogated at run time to locate a handler
26536
26537 @item @b{setjmp / longjmp} (``SJLJ''),
26538 @cindex setjmp/longjmp Exception Model
26539 @cindex SJLJ (setjmp/longjmp Exception Model)
26540 which uses dynamically-set data to establish
26541 the set of handlers
26542 @end itemize
26543
26544 @noindent
26545 This appendix summarizes which combinations of threads and exception support
26546 are supplied on various GNAT platforms.
26547 It then shows how to select a particular library either
26548 permanently or temporarily,
26549 explains the properties of (and tradeoffs among) the various threads
26550 libraries, and provides some additional
26551 information about several specific platforms.
26552
26553 @menu
26554 * Summary of Run-Time Configurations::
26555 * Specifying a Run-Time Library::
26556 * Choosing the Scheduling Policy::
26557 * Solaris-Specific Considerations::
26558 * Linux-Specific Considerations::
26559 * AIX-Specific Considerations::
26560 * Irix-Specific Considerations::
26561 * RTX-Specific Considerations::
26562 @end menu
26563
26564 @node Summary of Run-Time Configurations
26565 @section Summary of Run-Time Configurations
26566
26567 @multitable @columnfractions .30 .70
26568 @item @b{alpha-openvms}
26569 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26570 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native VMS threads
26571 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26572 @*
26573 @item @b{alpha-tru64}
26574 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26575 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native TRU64 threads
26576 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26577 @*
26578 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
26579 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native TRU64 threads
26580 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26581 @*
26582 @item @b{ia64-hp_linux}
26583 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26584 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
26585 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26586 @*
26587 @item @b{ia64-hpux}
26588 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26589 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
26590 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26591 @*
26592 @item @b{ia64-openvms}
26593 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26594 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native VMS threads
26595 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26596 @*
26597 @item @b{ia64-sgi_linux}
26598 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26599 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
26600 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26601 @*
26602 @item @b{mips-irix}
26603 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26604 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native IRIX threads
26605 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26606 @*
26607 @item @b{pa-hpux}
26608 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26609 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
26610 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26611 @*
26612 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
26613 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
26614 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26615 @*
26616 @item @b{ppc-aix}
26617 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26618 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native AIX threads
26619 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26620 @*
26621 @item @b{ppc-darwin}
26622 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26623 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native MacOS threads
26624 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26625 @*
26626 @item @b{sparc-solaris}  @tab
26627 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26628 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
26629 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26630 @*
26631 @item @code{@ @ }@i{rts-pthread}
26632 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
26633 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26634 @*
26635 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
26636 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
26637 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26638 @*
26639 @item @b{sparc64-solaris}  @tab
26640 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26641 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
26642 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26643 @*
26644 @item @b{x86-linux}
26645 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26646 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
26647 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26648 @*
26649 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
26650 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
26651 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26652 @*
26653 @item @b{x86-lynx}
26654 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26655 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native LynxOS threads
26656 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26657 @*
26658 @item @b{x86-solaris}
26659 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26660 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads
26661 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26662 @*
26663 @item @b{x86-windows}
26664 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26665 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Win32 threads
26666 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26667 @*
26668 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj (default)}
26669 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Win32 threads
26670 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26671 @*
26672 @item @b{x86-windows-rtx}
26673 @item @code{@ @ }@i{rts-rtx-rtss (default)}
26674 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab RTX real-time subsystem RTSS threads (kernel mode)
26675 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26676 @*
26677 @item @code{@ @ }@i{rts-rtx-w32}
26678 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab RTX Win32 threads (user mode)
26679 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26680 @*
26681 @item @b{x86_64-linux}
26682 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26683 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
26684 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26685 @*
26686 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
26687 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
26688 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26689 @*
26690 @end multitable
26691
26692 @node Specifying a Run-Time Library
26693 @section Specifying a Run-Time Library
26694
26695 @noindent
26696 The @file{adainclude} subdirectory containing the sources of the GNAT
26697 run-time library, and the @file{adalib} subdirectory containing the
26698 @file{ALI} files and the static and/or shared GNAT library, are located
26699 in the gcc target-dependent area:
26700
26701 @smallexample
26702 target=$prefix/lib/gcc/gcc-@i{dumpmachine}/gcc-@i{dumpversion}/
26703 @end smallexample
26704
26705 @noindent
26706 As indicated above, on some platforms several run-time libraries are supplied.
26707 These libraries are installed in the target dependent area and
26708 contain a complete source and binary subdirectory. The detailed description
26709 below explains the differences between the different libraries in terms of
26710 their thread support.
26711
26712 The default run-time library (when GNAT is installed) is @emph{rts-native}.
26713 This default run time is selected by the means of soft links.
26714 For example on x86-linux:
26715
26716 @smallexample
26717 @group
26718  $(target-dir)
26719      |
26720      +--- adainclude----------+
26721      |                        |
26722      +--- adalib-----------+  |
26723      |                     |  |
26724      +--- rts-native       |  |
26725      |    |                |  |
26726      |    +--- adainclude <---+
26727      |    |                |
26728      |    +--- adalib <----+
26729      |
26730      +--- rts-sjlj
26731           |
26732           +--- adainclude
26733           |
26734           +--- adalib
26735 @end group
26736 @end smallexample
26737
26738 @noindent
26739 If the @i{rts-sjlj} library is to be selected on a permanent basis,
26740 these soft links can be modified with the following commands:
26741
26742 @smallexample
26743 $ cd $target
26744 $ rm -f adainclude adalib
26745 $ ln -s rts-sjlj/adainclude adainclude
26746 $ ln -s rts-sjlj/adalib adalib
26747 @end smallexample
26748
26749 @noindent
26750 Alternatively, you can specify @file{rts-sjlj/adainclude} in the file
26751 @file{$target/ada_source_path} and @file{rts-sjlj/adalib} in
26752 @file{$target/ada_object_path}.
26753
26754 Selecting another run-time library temporarily can be
26755 achieved by using the @option{--RTS} switch, e.g., @option{--RTS=sjlj}
26756 @cindex @option{--RTS} option
26757
26758 @node Choosing the Scheduling Policy
26759 @section Choosing the Scheduling Policy
26760
26761 @noindent
26762 When using a POSIX threads implementation, you have a choice of several
26763 scheduling policies: @code{SCHED_FIFO},
26764 @cindex @code{SCHED_FIFO} scheduling policy
26765 @code{SCHED_RR}
26766 @cindex @code{SCHED_RR} scheduling policy
26767 and @code{SCHED_OTHER}.
26768 @cindex @code{SCHED_OTHER} scheduling policy
26769 Typically, the default is @code{SCHED_OTHER}, while using @code{SCHED_FIFO}
26770 or @code{SCHED_RR} requires special (e.g., root) privileges.
26771
26772 By default, GNAT uses the @code{SCHED_OTHER} policy. To specify
26773 @code{SCHED_FIFO},
26774 @cindex @code{SCHED_FIFO} scheduling policy
26775 you can use one of the following:
26776
26777 @itemize @bullet
26778 @item
26779 @code{pragma Time_Slice (0.0)}
26780 @cindex pragma Time_Slice
26781 @item
26782 the corresponding binder option @option{-T0}
26783 @cindex @option{-T0} option
26784 @item
26785 @code{pragma Task_Dispatching_Policy (FIFO_Within_Priorities)}
26786 @cindex pragma Task_Dispatching_Policy
26787 @end itemize
26788
26789 @noindent
26790 To specify @code{SCHED_RR},
26791 @cindex @code{SCHED_RR} scheduling policy
26792 you should use @code{pragma Time_Slice} with a
26793 value greater than @code{0.0}, or else use the corresponding @option{-T}
26794 binder option.
26795
26796 @node Solaris-Specific Considerations
26797 @section Solaris-Specific Considerations
26798 @cindex Solaris Sparc threads libraries
26799
26800 @noindent
26801 This section addresses some topics related to the various threads libraries
26802 on Sparc Solaris.
26803
26804 @menu
26805 * Solaris Threads Issues::
26806 @end menu
26807
26808 @node Solaris Threads Issues
26809 @subsection Solaris Threads Issues
26810
26811 @noindent
26812 GNAT under Solaris/Sparc 32 bits comes with an alternate tasking run-time
26813 library based on POSIX threads --- @emph{rts-pthread}.
26814 @cindex rts-pthread threads library
26815 This run-time library has the advantage of being mostly shared across all
26816 POSIX-compliant thread implementations, and it also provides under
26817 @w{Solaris 8} the @code{PTHREAD_PRIO_INHERIT}
26818 @cindex @code{PTHREAD_PRIO_INHERIT} policy (under rts-pthread)
26819 and @code{PTHREAD_PRIO_PROTECT}
26820 @cindex @code{PTHREAD_PRIO_PROTECT} policy (under rts-pthread)
26821 semantics that can be selected using the predefined pragma
26822 @code{Locking_Policy}
26823 @cindex pragma Locking_Policy (under rts-pthread)
26824 with respectively
26825 @code{Inheritance_Locking} and @code{Ceiling_Locking} as the policy.
26826 @cindex @code{Inheritance_Locking} (under rts-pthread)
26827 @cindex @code{Ceiling_Locking} (under rts-pthread)
26828
26829 As explained above, the native run-time library is based on the Solaris thread
26830 library (@code{libthread}) and is the default library.
26831
26832 When the Solaris threads library is used (this is the default), programs
26833 compiled with GNAT can automatically take advantage of
26834 and can thus execute on multiple processors.
26835 The user can alternatively specify a processor on which the program should run
26836 to emulate a single-processor system. The multiprocessor / uniprocessor choice
26837 is made by
26838 setting the environment variable @env{GNAT_PROCESSOR}
26839 @cindex @env{GNAT_PROCESSOR} environment variable (on Sparc Solaris)
26840 to one of the following:
26841
26842 @table @code
26843 @item -2
26844 Use the default configuration (run the program on all
26845 available processors) - this is the same as having @code{GNAT_PROCESSOR}
26846 unset
26847
26848 @item -1
26849 Let the run-time implementation choose one processor and run the program on
26850 that processor
26851
26852 @item 0 .. Last_Proc
26853 Run the program on the specified processor.
26854 @code{Last_Proc} is equal to @code{_SC_NPROCESSORS_CONF - 1}
26855 (where @code{_SC_NPROCESSORS_CONF} is a system variable).
26856 @end table
26857
26858 @node Linux-Specific Considerations
26859 @section Linux-Specific Considerations
26860 @cindex Linux threads libraries
26861
26862 @noindent
26863 On GNU/Linux without NPTL support (usually system with GNU C Library
26864 older than 2.3), the signal model is not POSIX compliant, which means
26865 that to send a signal to the process, you need to send the signal to all
26866 threads, e.g.@: by using @code{killpg()}.
26867
26868 @node AIX-Specific Considerations
26869 @section AIX-Specific Considerations
26870 @cindex AIX resolver library
26871
26872 @noindent
26873 On AIX, the resolver library initializes some internal structure on
26874 the first call to @code{get*by*} functions, which are used to implement
26875 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Name} and
26876 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Address}.
26877 If such initialization occurs within an Ada task, and the stack size for
26878 the task is the default size, a stack overflow may occur.
26879
26880 To avoid this overflow, the user should either ensure that the first call
26881 to @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Name} or
26882 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Addrss}
26883 occurs in the environment task, or use @code{pragma Storage_Size} to
26884 specify a sufficiently large size for the stack of the task that contains
26885 this call.
26886
26887 @node Irix-Specific Considerations
26888 @section Irix-Specific Considerations
26889 @cindex Irix libraries
26890
26891 @noindent
26892 The GCC support libraries coming with the Irix compiler have moved to
26893 their canonical place with respect to the general Irix ABI related
26894 conventions. Running applications built with the default shared GNAT
26895 run-time now requires the LD_LIBRARY_PATH environment variable to
26896 include this location. A possible way to achieve this is to issue the
26897 following command line on a bash prompt:
26898
26899 @smallexample
26900 @group
26901 $  LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:`dirname \`gcc --print-file-name=libgcc_s.so\``
26902 @end group
26903 @end smallexample
26904
26905 @node RTX-Specific Considerations
26906 @section RTX-Specific Considerations
26907 @cindex RTX libraries
26908
26909 @noindent
26910 The Real-time Extension (RTX) to Windows is based on the Windows Win32
26911 API. Applications can be built to work in two different modes:
26912
26913 @itemize @bullet
26914 @item
26915 Windows executables that run in Ring 3 to utilize memory protection
26916 (@emph{rts-rtx-w32}).
26917
26918 @item
26919 Real-time subsystem (RTSS) executables that run in Ring 0, where
26920 performance can be optimized with RTSS applications taking precedent
26921 over all Windows applications (@emph{rts-rtx-rtss}).
26922
26923 @end itemize
26924
26925 @c *******************************
26926 @node Example of Binder Output File
26927 @appendix Example of Binder Output File
26928
26929 @noindent
26930 This Appendix displays the source code for @command{gnatbind}'s output
26931 file generated for a simple ``Hello World'' program.
26932 Comments have been added for clarification purposes.
26933
26934 @smallexample @c adanocomment
26935 @iftex
26936 @leftskip=0cm
26937 @end iftex
26938 --  The package is called Ada_Main unless this name is actually used
26939 --  as a unit name in the partition, in which case some other unique
26940 --  name is used.
26941
26942 with System;
26943 package ada_main is
26944
26945    Elab_Final_Code : Integer;
26946    pragma Import (C, Elab_Final_Code, "__gnat_inside_elab_final_code");
26947
26948    --  The main program saves the parameters (argument count,
26949    --  argument values, environment pointer) in global variables
26950    --  for later access by other units including
26951    --  Ada.Command_Line.
26952
26953    gnat_argc : Integer;
26954    gnat_argv : System.Address;
26955    gnat_envp : System.Address;
26956
26957    --  The actual variables are stored in a library routine. This
26958    --  is useful for some shared library situations, where there
26959    --  are problems if variables are not in the library.
26960
26961    pragma Import (C, gnat_argc);
26962    pragma Import (C, gnat_argv);
26963    pragma Import (C, gnat_envp);
26964
26965    --  The exit status is similarly an external location
26966
26967    gnat_exit_status : Integer;
26968    pragma Import (C, gnat_exit_status);
26969
26970    GNAT_Version : constant String :=
26971                     "GNAT Version: 6.0.0w (20061115)";
26972    pragma Export (C, GNAT_Version, "__gnat_version");
26973
26974    --  This is the generated adafinal routine that performs
26975    --  finalization at the end of execution. In the case where
26976    --  Ada is the main program, this main program makes a call
26977    --  to adafinal at program termination.
26978
26979    procedure adafinal;
26980    pragma Export (C, adafinal, "adafinal");
26981
26982    --  This is the generated adainit routine that performs
26983    --  initialization at the start of execution. In the case
26984    --  where Ada is the main program, this main program makes
26985    --  a call to adainit at program startup.
26986
26987    procedure adainit;
26988    pragma Export (C, adainit, "adainit");
26989
26990    --  This routine is called at the start of execution. It is
26991    --  a dummy routine that is used by the debugger to breakpoint
26992    --  at the start of execution.
26993
26994    procedure Break_Start;
26995    pragma Import (C, Break_Start, "__gnat_break_start");
26996
26997    --  This is the actual generated main program (it would be
26998    --  suppressed if the no main program switch were used). As
26999    --  required by standard system conventions, this program has
27000    --  the external name main.
27001
27002    function main
27003      (argc : Integer;
27004       argv : System.Address;
27005       envp : System.Address)
27006       return Integer;
27007    pragma Export (C, main, "main");
27008
27009    --  The following set of constants give the version
27010    --  identification values for every unit in the bound
27011    --  partition. This identification is computed from all
27012    --  dependent semantic units, and corresponds to the
27013    --  string that would be returned by use of the
27014    --  Body_Version or Version attributes.
27015
27016    type Version_32 is mod 2 ** 32;
27017    u00001 : constant Version_32 := 16#7880BEB3#;
27018    u00002 : constant Version_32 := 16#0D24CBD0#;
27019    u00003 : constant Version_32 := 16#3283DBEB#;
27020    u00004 : constant Version_32 := 16#2359F9ED#;
27021    u00005 : constant Version_32 := 16#664FB847#;
27022    u00006 : constant Version_32 := 16#68E803DF#;
27023    u00007 : constant Version_32 := 16#5572E604#;
27024    u00008 : constant Version_32 := 16#46B173D8#;
27025    u00009 : constant Version_32 := 16#156A40CF#;
27026    u00010 : constant Version_32 := 16#033DABE0#;
27027    u00011 : constant Version_32 := 16#6AB38FEA#;
27028    u00012 : constant Version_32 := 16#22B6217D#;
27029    u00013 : constant Version_32 := 16#68A22947#;
27030    u00014 : constant Version_32 := 16#18CC4A56#;
27031    u00015 : constant Version_32 := 16#08258E1B#;
27032    u00016 : constant Version_32 := 16#367D5222#;
27033    u00017 : constant Version_32 := 16#20C9ECA4#;
27034    u00018 : constant Version_32 := 16#50D32CB6#;
27035    u00019 : constant Version_32 := 16#39A8BB77#;
27036    u00020 : constant Version_32 := 16#5CF8FA2B#;
27037    u00021 : constant Version_32 := 16#2F1EB794#;
27038    u00022 : constant Version_32 := 16#31AB6444#;
27039    u00023 : constant Version_32 := 16#1574B6E9#;
27040    u00024 : constant Version_32 := 16#5109C189#;
27041    u00025 : constant Version_32 := 16#56D770CD#;
27042    u00026 : constant Version_32 := 16#02F9DE3D#;
27043    u00027 : constant Version_32 := 16#08AB6B2C#;
27044    u00028 : constant Version_32 := 16#3FA37670#;
27045    u00029 : constant Version_32 := 16#476457A0#;
27046    u00030 : constant Version_32 := 16#731E1B6E#;
27047    u00031 : constant Version_32 := 16#23C2E789#;
27048    u00032 : constant Version_32 := 16#0F1BD6A1#;
27049    u00033 : constant Version_32 := 16#7C25DE96#;
27050    u00034 : constant Version_32 := 16#39ADFFA2#;
27051    u00035 : constant Version_32 := 16#571DE3E7#;
27052    u00036 : constant Version_32 := 16#5EB646AB#;
27053    u00037 : constant Version_32 := 16#4249379B#;
27054    u00038 : constant Version_32 := 16#0357E00A#;
27055    u00039 : constant Version_32 := 16#3784FB72#;
27056    u00040 : constant Version_32 := 16#2E723019#;
27057    u00041 : constant Version_32 := 16#623358EA#;
27058    u00042 : constant Version_32 := 16#107F9465#;
27059    u00043 : constant Version_32 := 16#6843F68A#;
27060    u00044 : constant Version_32 := 16#63305874#;
27061    u00045 : constant Version_32 := 16#31E56CE1#;
27062    u00046 : constant Version_32 := 16#02917970#;
27063    u00047 : constant Version_32 := 16#6CCBA70E#;
27064    u00048 : constant Version_32 := 16#41CD4204#;
27065    u00049 : constant Version_32 := 16#572E3F58#;
27066    u00050 : constant Version_32 := 16#20729FF5#;
27067    u00051 : constant Version_32 := 16#1D4F93E8#;
27068    u00052 : constant Version_32 := 16#30B2EC3D#;
27069    u00053 : constant Version_32 := 16#34054F96#;
27070    u00054 : constant Version_32 := 16#5A199860#;
27071    u00055 : constant Version_32 := 16#0E7F912B#;
27072    u00056 : constant Version_32 := 16#5760634A#;
27073    u00057 : constant Version_32 := 16#5D851835#;
27074
27075    --  The following Export pragmas export the version numbers
27076    --  with symbolic names ending in B (for body) or S
27077    --  (for spec) so that they can be located in a link. The
27078    --  information provided here is sufficient to track down
27079    --  the exact versions of units used in a given build.
27080
27081    pragma Export (C, u00001, "helloB");
27082    pragma Export (C, u00002, "system__standard_libraryB");
27083    pragma Export (C, u00003, "system__standard_libraryS");
27084    pragma Export (C, u00004, "adaS");
27085    pragma Export (C, u00005, "ada__text_ioB");
27086    pragma Export (C, u00006, "ada__text_ioS");
27087    pragma Export (C, u00007, "ada__exceptionsB");
27088    pragma Export (C, u00008, "ada__exceptionsS");
27089    pragma Export (C, u00009, "gnatS");
27090    pragma Export (C, u00010, "gnat__heap_sort_aB");
27091    pragma Export (C, u00011, "gnat__heap_sort_aS");
27092    pragma Export (C, u00012, "systemS");
27093    pragma Export (C, u00013, "system__exception_tableB");
27094    pragma Export (C, u00014, "system__exception_tableS");
27095    pragma Export (C, u00015, "gnat__htableB");
27096    pragma Export (C, u00016, "gnat__htableS");
27097    pragma Export (C, u00017, "system__exceptionsS");
27098    pragma Export (C, u00018, "system__machine_state_operationsB");
27099    pragma Export (C, u00019, "system__machine_state_operationsS");
27100    pragma Export (C, u00020, "system__machine_codeS");
27101    pragma Export (C, u00021, "system__storage_elementsB");
27102    pragma Export (C, u00022, "system__storage_elementsS");
27103    pragma Export (C, u00023, "system__secondary_stackB");
27104    pragma Export (C, u00024, "system__secondary_stackS");
27105    pragma Export (C, u00025, "system__parametersB");
27106    pragma Export (C, u00026, "system__parametersS");
27107    pragma Export (C, u00027, "system__soft_linksB");
27108    pragma Export (C, u00028, "system__soft_linksS");
27109    pragma Export (C, u00029, "system__stack_checkingB");
27110    pragma Export (C, u00030, "system__stack_checkingS");
27111    pragma Export (C, u00031, "system__tracebackB");
27112    pragma Export (C, u00032, "system__tracebackS");
27113    pragma Export (C, u00033, "ada__streamsS");
27114    pragma Export (C, u00034, "ada__tagsB");
27115    pragma Export (C, u00035, "ada__tagsS");
27116    pragma Export (C, u00036, "system__string_opsB");
27117    pragma Export (C, u00037, "system__string_opsS");
27118    pragma Export (C, u00038, "interfacesS");
27119    pragma Export (C, u00039, "interfaces__c_streamsB");
27120    pragma Export (C, u00040, "interfaces__c_streamsS");
27121    pragma Export (C, u00041, "system__file_ioB");
27122    pragma Export (C, u00042, "system__file_ioS");
27123    pragma Export (C, u00043, "ada__finalizationB");
27124    pragma Export (C, u00044, "ada__finalizationS");
27125    pragma Export (C, u00045, "system__finalization_rootB");
27126    pragma Export (C, u00046, "system__finalization_rootS");
27127    pragma Export (C, u00047, "system__finalization_implementationB");
27128    pragma Export (C, u00048, "system__finalization_implementationS");
27129    pragma Export (C, u00049, "system__string_ops_concat_3B");
27130    pragma Export (C, u00050, "system__string_ops_concat_3S");
27131    pragma Export (C, u00051, "system__stream_attributesB");
27132    pragma Export (C, u00052, "system__stream_attributesS");
27133    pragma Export (C, u00053, "ada__io_exceptionsS");
27134    pragma Export (C, u00054, "system__unsigned_typesS");
27135    pragma Export (C, u00055, "system__file_control_blockS");
27136    pragma Export (C, u00056, "ada__finalization__list_controllerB");
27137    pragma Export (C, u00057, "ada__finalization__list_controllerS");
27138
27139    -- BEGIN ELABORATION ORDER
27140    -- ada (spec)
27141    -- gnat (spec)
27142    -- gnat.heap_sort_a (spec)
27143    -- gnat.heap_sort_a (body)
27144    -- gnat.htable (spec)
27145    -- gnat.htable (body)
27146    -- interfaces (spec)
27147    -- system (spec)
27148    -- system.machine_code (spec)
27149    -- system.parameters (spec)
27150    -- system.parameters (body)
27151    -- interfaces.c_streams (spec)
27152    -- interfaces.c_streams (body)
27153    -- system.standard_library (spec)
27154    -- ada.exceptions (spec)
27155    -- system.exception_table (spec)
27156    -- system.exception_table (body)
27157    -- ada.io_exceptions (spec)
27158    -- system.exceptions (spec)
27159    -- system.storage_elements (spec)
27160    -- system.storage_elements (body)
27161    -- system.machine_state_operations (spec)
27162    -- system.machine_state_operations (body)
27163    -- system.secondary_stack (spec)
27164    -- system.stack_checking (spec)
27165    -- system.soft_links (spec)
27166    -- system.soft_links (body)
27167    -- system.stack_checking (body)
27168    -- system.secondary_stack (body)
27169    -- system.standard_library (body)
27170    -- system.string_ops (spec)
27171    -- system.string_ops (body)
27172    -- ada.tags (spec)
27173    -- ada.tags (body)
27174    -- ada.streams (spec)
27175    -- system.finalization_root (spec)
27176    -- system.finalization_root (body)
27177    -- system.string_ops_concat_3 (spec)
27178    -- system.string_ops_concat_3 (body)
27179    -- system.traceback (spec)
27180    -- system.traceback (body)
27181    -- ada.exceptions (body)
27182    -- system.unsigned_types (spec)
27183    -- system.stream_attributes (spec)
27184    -- system.stream_attributes (body)
27185    -- system.finalization_implementation (spec)
27186    -- system.finalization_implementation (body)
27187    -- ada.finalization (spec)
27188    -- ada.finalization (body)
27189    -- ada.finalization.list_controller (spec)
27190    -- ada.finalization.list_controller (body)
27191    -- system.file_control_block (spec)
27192    -- system.file_io (spec)
27193    -- system.file_io (body)
27194    -- ada.text_io (spec)
27195    -- ada.text_io (body)
27196    -- hello (body)
27197    -- END ELABORATION ORDER
27198
27199 end ada_main;
27200
27201 --  The following source file name pragmas allow the generated file
27202 --  names to be unique for different main programs. They are needed
27203 --  since the package name will always be Ada_Main.
27204
27205 pragma Source_File_Name (ada_main, Spec_File_Name => "b~hello.ads");
27206 pragma Source_File_Name (ada_main, Body_File_Name => "b~hello.adb");
27207
27208 --  Generated package body for Ada_Main starts here
27209
27210 package body ada_main is
27211
27212    --  The actual finalization is performed by calling the
27213    --  library routine in System.Standard_Library.Adafinal
27214
27215    procedure Do_Finalize;
27216    pragma Import (C, Do_Finalize, "system__standard_library__adafinal");
27217
27218    -------------
27219    -- adainit --
27220    -------------
27221
27222 @findex adainit
27223    procedure adainit is
27224
27225       --  These booleans are set to True once the associated unit has
27226       --  been elaborated. It is also used to avoid elaborating the
27227       --  same unit twice.
27228
27229       E040 : Boolean;
27230       pragma Import (Ada, E040, "interfaces__c_streams_E");
27231
27232       E008 : Boolean;
27233       pragma Import (Ada, E008, "ada__exceptions_E");
27234
27235       E014 : Boolean;
27236       pragma Import (Ada, E014, "system__exception_table_E");
27237
27238       E053 : Boolean;
27239       pragma Import (Ada, E053, "ada__io_exceptions_E");
27240
27241       E017 : Boolean;
27242       pragma Import (Ada, E017, "system__exceptions_E");
27243
27244       E024 : Boolean;
27245       pragma Import (Ada, E024, "system__secondary_stack_E");
27246
27247       E030 : Boolean;
27248       pragma Import (Ada, E030, "system__stack_checking_E");
27249
27250       E028 : Boolean;
27251       pragma Import (Ada, E028, "system__soft_links_E");
27252
27253       E035 : Boolean;
27254       pragma Import (Ada, E035, "ada__tags_E");
27255
27256       E033 : Boolean;
27257       pragma Import (Ada, E033, "ada__streams_E");
27258
27259       E046 : Boolean;
27260       pragma Import (Ada, E046, "system__finalization_root_E");
27261
27262       E048 : Boolean;
27263       pragma Import (Ada, E048, "system__finalization_implementation_E");
27264
27265       E044 : Boolean;
27266       pragma Import (Ada, E044, "ada__finalization_E");
27267
27268       E057 : Boolean;
27269       pragma Import (Ada, E057, "ada__finalization__list_controller_E");
27270
27271       E055 : Boolean;
27272       pragma Import (Ada, E055, "system__file_control_block_E");
27273
27274       E042 : Boolean;
27275       pragma Import (Ada, E042, "system__file_io_E");
27276
27277       E006 : Boolean;
27278       pragma Import (Ada, E006, "ada__text_io_E");
27279
27280       --  Set_Globals is a library routine that stores away the
27281       --  value of the indicated set of global values in global
27282       --  variables within the library.
27283
27284       procedure Set_Globals
27285         (Main_Priority            : Integer;
27286          Time_Slice_Value         : Integer;
27287          WC_Encoding              : Character;
27288          Locking_Policy           : Character;
27289          Queuing_Policy           : Character;
27290          Task_Dispatching_Policy  : Character;
27291          Adafinal                 : System.Address;
27292          Unreserve_All_Interrupts : Integer;
27293          Exception_Tracebacks     : Integer);
27294 @findex __gnat_set_globals
27295       pragma Import (C, Set_Globals, "__gnat_set_globals");
27296
27297       --  SDP_Table_Build is a library routine used to build the
27298       --  exception tables. See unit Ada.Exceptions in files
27299       --  a-except.ads/adb for full details of how zero cost
27300       --  exception handling works. This procedure, the call to
27301       --  it, and the two following tables are all omitted if the
27302       --  build is in longjmp/setjmp exception mode.
27303
27304 @findex SDP_Table_Build
27305 @findex Zero Cost Exceptions
27306       procedure SDP_Table_Build
27307         (SDP_Addresses   : System.Address;
27308          SDP_Count       : Natural;
27309          Elab_Addresses  : System.Address;
27310          Elab_Addr_Count : Natural);
27311       pragma Import (C, SDP_Table_Build, "__gnat_SDP_Table_Build");
27312
27313       --  Table of Unit_Exception_Table addresses. Used for zero
27314       --  cost exception handling to build the top level table.
27315
27316       ST : aliased constant array (1 .. 23) of System.Address := (
27317         Hello'UET_Address,
27318         Ada.Text_Io'UET_Address,
27319         Ada.Exceptions'UET_Address,
27320         Gnat.Heap_Sort_A'UET_Address,
27321         System.Exception_Table'UET_Address,
27322         System.Machine_State_Operations'UET_Address,
27323         System.Secondary_Stack'UET_Address,
27324         System.Parameters'UET_Address,
27325         System.Soft_Links'UET_Address,
27326         System.Stack_Checking'UET_Address,
27327         System.Traceback'UET_Address,
27328         Ada.Streams'UET_Address,
27329         Ada.Tags'UET_Address,
27330         System.String_Ops'UET_Address,
27331         Interfaces.C_Streams'UET_Address,
27332         System.File_Io'UET_Address,
27333         Ada.Finalization'UET_Address,
27334         System.Finalization_Root'UET_Address,
27335         System.Finalization_Implementation'UET_Address,
27336         System.String_Ops_Concat_3'UET_Address,
27337         System.Stream_Attributes'UET_Address,
27338         System.File_Control_Block'UET_Address,
27339         Ada.Finalization.List_Controller'UET_Address);
27340
27341       --  Table of addresses of elaboration routines. Used for
27342       --  zero cost exception handling to make sure these
27343       --  addresses are included in the top level procedure
27344       --  address table.
27345
27346       EA : aliased constant array (1 .. 23) of System.Address := (
27347         adainit'Code_Address,
27348         Do_Finalize'Code_Address,
27349         Ada.Exceptions'Elab_Spec'Address,
27350         System.Exceptions'Elab_Spec'Address,
27351         Interfaces.C_Streams'Elab_Spec'Address,
27352         System.Exception_Table'Elab_Body'Address,
27353         Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec'Address,
27354         System.Stack_Checking'Elab_Spec'Address,
27355         System.Soft_Links'Elab_Body'Address,
27356         System.Secondary_Stack'Elab_Body'Address,
27357         Ada.Tags'Elab_Spec'Address,
27358         Ada.Tags'Elab_Body'Address,
27359         Ada.Streams'Elab_Spec'Address,
27360         System.Finalization_Root'Elab_Spec'Address,
27361         Ada.Exceptions'Elab_Body'Address,
27362         System.Finalization_Implementation'Elab_Spec'Address,
27363         System.Finalization_Implementation'Elab_Body'Address,
27364         Ada.Finalization'Elab_Spec'Address,
27365         Ada.Finalization.List_Controller'Elab_Spec'Address,
27366         System.File_Control_Block'Elab_Spec'Address,
27367         System.File_Io'Elab_Body'Address,
27368         Ada.Text_Io'Elab_Spec'Address,
27369         Ada.Text_Io'Elab_Body'Address);
27370
27371    --  Start of processing for adainit
27372
27373    begin
27374
27375       --  Call SDP_Table_Build to build the top level procedure
27376       --  table for zero cost exception handling (omitted in
27377       --  longjmp/setjmp mode).
27378
27379       SDP_Table_Build (ST'Address, 23, EA'Address, 23);
27380
27381       --  Call Set_Globals to record various information for
27382       --  this partition.  The values are derived by the binder
27383       --  from information stored in the ali files by the compiler.
27384
27385 @findex __gnat_set_globals
27386       Set_Globals
27387         (Main_Priority            => -1,
27388          --  Priority of main program, -1 if no pragma Priority used
27389
27390          Time_Slice_Value         => -1,
27391          --  Time slice from Time_Slice pragma, -1 if none used
27392
27393          WC_Encoding              => 'b',
27394          --  Wide_Character encoding used, default is brackets
27395
27396          Locking_Policy           => ' ',
27397          --  Locking_Policy used, default of space means not
27398          --  specified, otherwise it is the first character of
27399          --  the policy name.
27400
27401          Queuing_Policy           => ' ',
27402          --  Queuing_Policy used, default of space means not
27403          --  specified, otherwise it is the first character of
27404          --  the policy name.
27405
27406          Task_Dispatching_Policy  => ' ',
27407          --  Task_Dispatching_Policy used, default of space means
27408          --  not specified, otherwise first character of the
27409          --  policy name.
27410
27411          Adafinal                 => System.Null_Address,
27412          --  Address of Adafinal routine, not used anymore
27413
27414          Unreserve_All_Interrupts => 0,
27415          --  Set true if pragma Unreserve_All_Interrupts was used
27416
27417          Exception_Tracebacks     => 0);
27418          --  Indicates if exception tracebacks are enabled
27419
27420       Elab_Final_Code := 1;
27421
27422       --  Now we have the elaboration calls for all units in the partition.
27423       --  The Elab_Spec and Elab_Body attributes generate references to the
27424       --  implicit elaboration procedures generated by the compiler for
27425       --  each unit that requires elaboration.
27426
27427       if not E040 then
27428          Interfaces.C_Streams'Elab_Spec;
27429       end if;
27430       E040 := True;
27431       if not E008 then
27432          Ada.Exceptions'Elab_Spec;
27433       end if;
27434       if not E014 then
27435          System.Exception_Table'Elab_Body;
27436          E014 := True;
27437       end if;
27438       if not E053 then
27439          Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec;
27440          E053 := True;
27441       end if;
27442       if not E017 then
27443          System.Exceptions'Elab_Spec;
27444          E017 := True;
27445       end if;
27446       if not E030 then
27447          System.Stack_Checking'Elab_Spec;
27448       end if;
27449       if not E028 then
27450          System.Soft_Links'Elab_Body;
27451          E028 := True;
27452       end if;
27453       E030 := True;
27454       if not E024 then
27455          System.Secondary_Stack'Elab_Body;
27456          E024 := True;
27457       end if;
27458       if not E035 then
27459          Ada.Tags'Elab_Spec;
27460       end if;
27461       if not E035 then
27462          Ada.Tags'Elab_Body;
27463          E035 := True;
27464       end if;
27465       if not E033 then
27466          Ada.Streams'Elab_Spec;
27467          E033 := True;
27468       end if;
27469       if not E046 then
27470          System.Finalization_Root'Elab_Spec;
27471       end if;
27472       E046 := True;
27473       if not E008 then
27474          Ada.Exceptions'Elab_Body;
27475          E008 := True;
27476       end if;
27477       if not E048 then
27478          System.Finalization_Implementation'Elab_Spec;
27479       end if;
27480       if not E048 then
27481          System.Finalization_Implementation'Elab_Body;
27482          E048 := True;
27483       end if;
27484       if not E044 then
27485          Ada.Finalization'Elab_Spec;
27486       end if;
27487       E044 := True;
27488       if not E057 then
27489          Ada.Finalization.List_Controller'Elab_Spec;
27490       end if;
27491       E057 := True;
27492       if not E055 then
27493          System.File_Control_Block'Elab_Spec;
27494          E055 := True;
27495       end if;
27496       if not E042 then
27497          System.File_Io'Elab_Body;
27498          E042 := True;
27499       end if;
27500       if not E006 then
27501          Ada.Text_Io'Elab_Spec;
27502       end if;
27503       if not E006 then
27504          Ada.Text_Io'Elab_Body;
27505          E006 := True;
27506       end if;
27507
27508       Elab_Final_Code := 0;
27509    end adainit;
27510
27511    --------------
27512    -- adafinal --
27513    --------------
27514
27515 @findex adafinal
27516    procedure adafinal is
27517    begin
27518       Do_Finalize;
27519    end adafinal;
27520
27521    ----------
27522    -- main --
27523    ----------
27524
27525    --  main is actually a function, as in the ANSI C standard,
27526    --  defined to return the exit status. The three parameters
27527    --  are the argument count, argument values and environment
27528    --  pointer.
27529
27530 @findex Main Program
27531    function main
27532      (argc : Integer;
27533       argv : System.Address;
27534       envp : System.Address)
27535       return Integer
27536    is
27537       --  The initialize routine performs low level system
27538       --  initialization using a standard library routine which
27539       --  sets up signal handling and performs any other
27540       --  required setup. The routine can be found in file
27541       --  a-init.c.
27542
27543 @findex __gnat_initialize
27544       procedure initialize;
27545       pragma Import (C, initialize, "__gnat_initialize");
27546
27547       --  The finalize routine performs low level system
27548       --  finalization using a standard library routine. The
27549       --  routine is found in file a-final.c and in the standard
27550       --  distribution is a dummy routine that does nothing, so
27551       --  really this is a hook for special user finalization.
27552
27553 @findex __gnat_finalize
27554       procedure finalize;
27555       pragma Import (C, finalize, "__gnat_finalize");
27556
27557       --  We get to the main program of the partition by using
27558       --  pragma Import because if we try to with the unit and
27559       --  call it Ada style, then not only do we waste time
27560       --  recompiling it, but also, we don't really know the right
27561       --  switches (e.g.@: identifier character set) to be used
27562       --  to compile it.
27563
27564       procedure Ada_Main_Program;
27565       pragma Import (Ada, Ada_Main_Program, "_ada_hello");
27566
27567    --  Start of processing for main
27568
27569    begin
27570       --  Save global variables
27571
27572       gnat_argc := argc;
27573       gnat_argv := argv;
27574       gnat_envp := envp;
27575
27576       --  Call low level system initialization
27577
27578       Initialize;
27579
27580       --  Call our generated Ada initialization routine
27581
27582       adainit;
27583
27584       --  This is the point at which we want the debugger to get
27585       --  control
27586
27587       Break_Start;
27588
27589       --  Now we call the main program of the partition
27590
27591       Ada_Main_Program;
27592
27593       --  Perform Ada finalization
27594
27595       adafinal;
27596
27597       --  Perform low level system finalization
27598
27599       Finalize;
27600
27601       --  Return the proper exit status
27602       return (gnat_exit_status);
27603    end;
27604
27605 --  This section is entirely comments, so it has no effect on the
27606 --  compilation of the Ada_Main package. It provides the list of
27607 --  object files and linker options, as well as some standard
27608 --  libraries needed for the link. The gnatlink utility parses
27609 --  this b~hello.adb file to read these comment lines to generate
27610 --  the appropriate command line arguments for the call to the
27611 --  system linker. The BEGIN/END lines are used for sentinels for
27612 --  this parsing operation.
27613
27614 --  The exact file names will of course depend on the environment,
27615 --  host/target and location of files on the host system.
27616
27617 @findex Object file list
27618 -- BEGIN Object file/option list
27619    --   ./hello.o
27620    --   -L./
27621    --   -L/usr/local/gnat/lib/gcc-lib/i686-pc-linux-gnu/2.8.1/adalib/
27622    --   /usr/local/gnat/lib/gcc-lib/i686-pc-linux-gnu/2.8.1/adalib/libgnat.a
27623 -- END Object file/option list
27624
27625 end ada_main;
27626 @end smallexample
27627
27628 @noindent
27629 The Ada code in the above example is exactly what is generated by the
27630 binder. We have added comments to more clearly indicate the function
27631 of each part of the generated @code{Ada_Main} package.
27632
27633 The code is standard Ada in all respects, and can be processed by any
27634 tools that handle Ada. In particular, it is possible to use the debugger
27635 in Ada mode to debug the generated @code{Ada_Main} package. For example,
27636 suppose that for reasons that you do not understand, your program is crashing
27637 during elaboration of the body of @code{Ada.Text_IO}. To locate this bug,
27638 you can place a breakpoint on the call:
27639
27640 @smallexample @c ada
27641 Ada.Text_Io'Elab_Body;
27642 @end smallexample
27643
27644 @noindent
27645 and trace the elaboration routine for this package to find out where
27646 the problem might be (more usually of course you would be debugging
27647 elaboration code in your own application).
27648
27649 @node Elaboration Order Handling in GNAT
27650 @appendix Elaboration Order Handling in GNAT
27651 @cindex Order of elaboration
27652 @cindex Elaboration control
27653
27654 @menu
27655 * Elaboration Code::
27656 * Checking the Elaboration Order::
27657 * Controlling the Elaboration Order::
27658 * Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls::
27659 * Controlling Elaboration in GNAT - External Calls::
27660 * Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety::
27661 * Treatment of Pragma Elaborate::
27662 * Elaboration Issues for Library Tasks::
27663 * Mixing Elaboration Models::
27664 * What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails::
27665 * Elaboration for Access-to-Subprogram Values::
27666 * Summary of Procedures for Elaboration Control::
27667 * Other Elaboration Order Considerations::
27668 @end menu
27669
27670 @noindent
27671 This chapter describes the handling of elaboration code in Ada and
27672 in GNAT, and discusses how the order of elaboration of program units can
27673 be controlled in GNAT, either automatically or with explicit programming
27674 features.
27675
27676 @node Elaboration Code
27677 @section Elaboration Code
27678
27679 @noindent
27680 Ada provides rather general mechanisms for executing code at elaboration
27681 time, that is to say before the main program starts executing. Such code arises
27682 in three contexts:
27683
27684 @table @asis
27685 @item Initializers for variables.
27686 Variables declared at the library level, in package specs or bodies, can
27687 require initialization that is performed at elaboration time, as in:
27688 @smallexample @c ada
27689 @cartouche
27690 Sqrt_Half : Float := Sqrt (0.5);
27691 @end cartouche
27692 @end smallexample
27693
27694 @item Package initialization code
27695 Code in a @code{BEGIN-END} section at the outer level of a package body is
27696 executed as part of the package body elaboration code.
27697
27698 @item Library level task allocators
27699 Tasks that are declared using task allocators at the library level
27700 start executing immediately and hence can execute at elaboration time.
27701 @end table
27702
27703 @noindent
27704 Subprogram calls are possible in any of these contexts, which means that
27705 any arbitrary part of the program may be executed as part of the elaboration
27706 code. It is even possible to write a program which does all its work at
27707 elaboration time, with a null main program, although stylistically this
27708 would usually be considered an inappropriate way to structure
27709 a program.
27710
27711 An important concern arises in the context of elaboration code:
27712 we have to be sure that it is executed in an appropriate order. What we
27713 have is a series of elaboration code sections, potentially one section
27714 for each unit in the program. It is important that these execute
27715 in the correct order. Correctness here means that, taking the above
27716 example of the declaration of @code{Sqrt_Half},
27717 if some other piece of
27718 elaboration code references @code{Sqrt_Half},
27719 then it must run after the
27720 section of elaboration code that contains the declaration of
27721 @code{Sqrt_Half}.
27722
27723 There would never be any order of elaboration problem if we made a rule
27724 that whenever you @code{with} a unit, you must elaborate both the spec and body
27725 of that unit before elaborating the unit doing the @code{with}'ing:
27726
27727 @smallexample @c ada
27728 @group
27729 @cartouche
27730 with Unit_1;
27731 package Unit_2 is @dots{}
27732 @end cartouche
27733 @end group
27734 @end smallexample
27735
27736 @noindent
27737 would require that both the body and spec of @code{Unit_1} be elaborated
27738 before the spec of @code{Unit_2}. However, a rule like that would be far too
27739 restrictive. In particular, it would make it impossible to have routines
27740 in separate packages that were mutually recursive.
27741
27742 You might think that a clever enough compiler could look at the actual
27743 elaboration code and determine an appropriate correct order of elaboration,
27744 but in the general case, this is not possible. Consider the following
27745 example.
27746
27747 In the body of @code{Unit_1}, we have a procedure @code{Func_1}
27748 that references
27749 the variable @code{Sqrt_1}, which is declared in the elaboration code
27750 of the body of @code{Unit_1}:
27751
27752 @smallexample @c ada
27753 @cartouche
27754 Sqrt_1 : Float := Sqrt (0.1);
27755 @end cartouche
27756 @end smallexample
27757
27758 @noindent
27759 The elaboration code of the body of @code{Unit_1} also contains:
27760
27761 @smallexample @c ada
27762 @group
27763 @cartouche
27764 if expression_1 = 1 then
27765    Q := Unit_2.Func_2;
27766 end if;
27767 @end cartouche
27768 @end group
27769 @end smallexample
27770
27771 @noindent
27772 @code{Unit_2} is exactly parallel,
27773 it has a procedure @code{Func_2} that references
27774 the variable @code{Sqrt_2}, which is declared in the elaboration code of
27775 the body @code{Unit_2}:
27776
27777 @smallexample @c ada
27778 @cartouche
27779 Sqrt_2 : Float := Sqrt (0.1);
27780 @end cartouche
27781 @end smallexample
27782
27783 @noindent
27784 The elaboration code of the body of @code{Unit_2} also contains:
27785
27786 @smallexample @c ada
27787 @group
27788 @cartouche
27789 if expression_2 = 2 then
27790    Q := Unit_1.Func_1;
27791 end if;
27792 @end cartouche
27793 @end group
27794 @end smallexample
27795
27796 @noindent
27797 Now the question is, which of the following orders of elaboration is
27798 acceptable:
27799
27800 @smallexample
27801 @group
27802 Spec of Unit_1
27803 Spec of Unit_2
27804 Body of Unit_1
27805 Body of Unit_2
27806 @end group
27807 @end smallexample
27808
27809 @noindent
27810 or
27811
27812 @smallexample
27813 @group
27814 Spec of Unit_2
27815 Spec of Unit_1
27816 Body of Unit_2
27817 Body of Unit_1
27818 @end group
27819 @end smallexample
27820
27821 @noindent
27822 If you carefully analyze the flow here, you will see that you cannot tell
27823 at compile time the answer to this question.
27824 If @code{expression_1} is not equal to 1,
27825 and @code{expression_2} is not equal to 2,
27826 then either order is acceptable, because neither of the function calls is
27827 executed. If both tests evaluate to true, then neither order is acceptable
27828 and in fact there is no correct order.
27829
27830 If one of the two expressions is true, and the other is false, then one
27831 of the above orders is correct, and the other is incorrect. For example,
27832 if @code{expression_1} /= 1 and @code{expression_2} = 2,
27833 then the call to @code{Func_1}
27834 will occur, but not the call to @code{Func_2.}
27835 This means that it is essential
27836 to elaborate the body of @code{Unit_1} before
27837 the body of @code{Unit_2}, so the first
27838 order of elaboration is correct and the second is wrong.
27839
27840 By making @code{expression_1} and @code{expression_2}
27841 depend on input data, or perhaps
27842 the time of day, we can make it impossible for the compiler or binder
27843 to figure out which of these expressions will be true, and hence it
27844 is impossible to guarantee a safe order of elaboration at run time.
27845
27846 @node Checking the Elaboration Order
27847 @section Checking the Elaboration Order
27848
27849 @noindent
27850 In some languages that involve the same kind of elaboration problems,
27851 e.g.@: Java and C++, the programmer is expected to worry about these
27852 ordering problems himself, and it is common to
27853 write a program in which an incorrect elaboration order  gives
27854 surprising results, because it references variables before they
27855 are initialized.
27856 Ada is designed to be a safe language, and a programmer-beware approach is
27857 clearly not sufficient. Consequently, the language provides three lines
27858 of defense:
27859
27860 @table @asis
27861 @item Standard rules
27862 Some standard rules restrict the possible choice of elaboration
27863 order. In particular, if you @code{with} a unit, then its spec is always
27864 elaborated before the unit doing the @code{with}. Similarly, a parent
27865 spec is always elaborated before the child spec, and finally
27866 a spec is always elaborated before its corresponding body.
27867
27868 @item Dynamic elaboration checks
27869 @cindex Elaboration checks
27870 @cindex Checks, elaboration
27871 Dynamic checks are made at run time, so that if some entity is accessed
27872 before it is elaborated (typically  by means of a subprogram call)
27873 then the exception (@code{Program_Error}) is raised.
27874
27875 @item Elaboration control
27876 Facilities are provided for the programmer to specify the desired order
27877 of elaboration.
27878 @end table
27879
27880 Let's look at these facilities in more detail. First, the rules for
27881 dynamic checking. One possible rule would be simply to say that the
27882 exception is raised if you access a variable which has not yet been
27883 elaborated. The trouble with this approach is that it could require
27884 expensive checks on every variable reference. Instead Ada has two
27885 rules which are a little more restrictive, but easier to check, and
27886 easier to state:
27887
27888 @table @asis
27889 @item Restrictions on calls
27890 A subprogram can only be called at elaboration time if its body
27891 has been elaborated. The rules for elaboration given above guarantee
27892 that the spec of the subprogram has been elaborated before the
27893 call, but not the body. If this rule is violated, then the
27894 exception @code{Program_Error} is raised.
27895
27896 @item Restrictions on instantiations
27897 A generic unit can only be instantiated if the body of the generic
27898 unit has been elaborated. Again, the rules for elaboration given above
27899 guarantee that the spec of the generic unit has been elaborated
27900 before the instantiation, but not the body. If this rule is
27901 violated, then the exception @code{Program_Error} is raised.
27902 @end table
27903
27904 @noindent
27905 The idea is that if the body has been elaborated, then any variables
27906 it references must have been elaborated; by checking for the body being
27907 elaborated we guarantee that none of its references causes any
27908 trouble. As we noted above, this is a little too restrictive, because a
27909 subprogram that has no non-local references in its body may in fact be safe
27910 to call. However, it really would be unsafe to rely on this, because
27911 it would mean that the caller was aware of details of the implementation
27912 in the body. This goes against the basic tenets of Ada.
27913
27914 A plausible implementation can be described as follows.
27915 A Boolean variable is associated with each subprogram
27916 and each generic unit. This variable is initialized to False, and is set to
27917 True at the point body is elaborated. Every call or instantiation checks the
27918 variable, and raises @code{Program_Error} if the variable is False.
27919
27920 Note that one might think that it would be good enough to have one Boolean
27921 variable for each package, but that would not deal with cases of trying
27922 to call a body in the same package as the call
27923 that has not been elaborated yet.
27924 Of course a compiler may be able to do enough analysis to optimize away
27925 some of the Boolean variables as unnecessary, and @code{GNAT} indeed
27926 does such optimizations, but still the easiest conceptual model is to
27927 think of there being one variable per subprogram.
27928
27929 @node Controlling the Elaboration Order
27930 @section Controlling the Elaboration Order
27931
27932 @noindent
27933 In the previous section we discussed the rules in Ada which ensure
27934 that @code{Program_Error} is raised if an incorrect elaboration order is
27935 chosen. This prevents erroneous executions, but we need mechanisms to
27936 specify a correct execution and avoid the exception altogether.
27937 To achieve this, Ada provides a number of features for controlling
27938 the order of elaboration. We discuss these features in this section.
27939
27940 First, there are several ways of indicating to the compiler that a given
27941 unit has no elaboration problems:
27942
27943 @table @asis
27944 @item packages that do not require a body
27945 A library package that does not require a body does not permit
27946 a body (this rule was introduced in Ada 95).
27947 Thus if we have a such a package, as in:
27948
27949 @smallexample @c ada
27950 @group
27951 @cartouche
27952 package Definitions is
27953    generic
27954       type m is new integer;
27955    package Subp is
27956       type a is array (1 .. 10) of m;
27957       type b is array (1 .. 20) of m;
27958    end Subp;
27959 end Definitions;
27960 @end cartouche
27961 @end group
27962 @end smallexample
27963
27964 @noindent
27965 A package that @code{with}'s @code{Definitions} may safely instantiate
27966 @code{Definitions.Subp} because the compiler can determine that there
27967 definitely is no package body to worry about in this case
27968
27969 @item pragma Pure
27970 @cindex pragma Pure
27971 @findex Pure
27972 Places sufficient restrictions on a unit to guarantee that
27973 no call to any subprogram in the unit can result in an
27974 elaboration problem. This means that the compiler does not need
27975 to worry about the point of elaboration of such units, and in
27976 particular, does not need to check any calls to any subprograms
27977 in this unit.
27978
27979 @item pragma Preelaborate
27980 @findex Preelaborate
27981 @cindex pragma Preelaborate
27982 This pragma places slightly less stringent restrictions on a unit than
27983 does pragma Pure,
27984 but these restrictions are still sufficient to ensure that there
27985 are no elaboration problems with any calls to the unit.
27986
27987 @item pragma Elaborate_Body
27988 @findex Elaborate_Body
27989 @cindex pragma Elaborate_Body
27990 This pragma requires that the body of a unit be elaborated immediately
27991 after its spec. Suppose a unit @code{A} has such a pragma,
27992 and unit @code{B} does
27993 a @code{with} of unit @code{A}. Recall that the standard rules require
27994 the spec of unit @code{A}
27995 to be elaborated before the @code{with}'ing unit; given the pragma in
27996 @code{A}, we also know that the body of @code{A}
27997 will be elaborated before @code{B}, so
27998 that calls to @code{A} are safe and do not need a check.
27999 @end table
28000
28001 @noindent
28002 Note that,
28003 unlike pragma @code{Pure} and pragma @code{Preelaborate},
28004 the use of
28005 @code{Elaborate_Body} does not guarantee that the program is
28006 free of elaboration problems, because it may not be possible
28007 to satisfy the requested elaboration order.
28008 Let's go back to the example with @code{Unit_1} and @code{Unit_2}.
28009 If a programmer
28010 marks @code{Unit_1} as @code{Elaborate_Body},
28011 and not @code{Unit_2,} then the order of
28012 elaboration will be:
28013
28014 @smallexample
28015 @group
28016 Spec of Unit_2
28017 Spec of Unit_1
28018 Body of Unit_1
28019 Body of Unit_2
28020 @end group
28021 @end smallexample
28022
28023 @noindent
28024 Now that means that the call to @code{Func_1} in @code{Unit_2}
28025 need not be checked,
28026 it must be safe. But the call to @code{Func_2} in
28027 @code{Unit_1} may still fail if
28028 @code{Expression_1} is equal to 1,
28029 and the programmer must still take
28030 responsibility for this not being the case.
28031
28032 If all units carry a pragma @code{Elaborate_Body}, then all problems are
28033 eliminated, except for calls entirely within a body, which are
28034 in any case fully under programmer control. However, using the pragma
28035 everywhere is not always possible.
28036 In particular, for our @code{Unit_1}/@code{Unit_2} example, if
28037 we marked both of them as having pragma @code{Elaborate_Body}, then
28038 clearly there would be no possible elaboration order.
28039
28040 The above pragmas allow a server to guarantee safe use by clients, and
28041 clearly this is the preferable approach. Consequently a good rule
28042 is to mark units as @code{Pure} or @code{Preelaborate} if possible,
28043 and if this is not possible,
28044 mark them as @code{Elaborate_Body} if possible.
28045 As we have seen, there are situations where neither of these
28046 three pragmas can be used.
28047 So we also provide methods for clients to control the
28048 order of elaboration of the servers on which they depend:
28049
28050 @table @asis
28051 @item pragma Elaborate (unit)
28052 @findex Elaborate
28053 @cindex pragma Elaborate
28054 This pragma is placed in the context clause, after a @code{with} clause,
28055 and it requires that the body of the named unit be elaborated before
28056 the unit in which the pragma occurs. The idea is to use this pragma
28057 if the current unit calls at elaboration time, directly or indirectly,
28058 some subprogram in the named unit.
28059
28060 @item pragma Elaborate_All (unit)
28061 @findex Elaborate_All
28062 @cindex pragma Elaborate_All
28063 This is a stronger version of the Elaborate pragma. Consider the
28064 following example:
28065
28066 @smallexample
28067 Unit A @code{with}'s unit B and calls B.Func in elab code
28068 Unit B @code{with}'s unit C, and B.Func calls C.Func
28069 @end smallexample
28070
28071 @noindent
28072 Now if we put a pragma @code{Elaborate (B)}
28073 in unit @code{A}, this ensures that the
28074 body of @code{B} is elaborated before the call, but not the
28075 body of @code{C}, so
28076 the call to @code{C.Func} could still cause @code{Program_Error} to
28077 be raised.
28078
28079 The effect of a pragma @code{Elaborate_All} is stronger, it requires
28080 not only that the body of the named unit be elaborated before the
28081 unit doing the @code{with}, but also the bodies of all units that the
28082 named unit uses, following @code{with} links transitively. For example,
28083 if we put a pragma @code{Elaborate_All (B)} in unit @code{A},
28084 then it requires
28085 not only that the body of @code{B} be elaborated before @code{A},
28086 but also the
28087 body of @code{C}, because @code{B} @code{with}'s @code{C}.
28088 @end table
28089
28090 @noindent
28091 We are now in a position to give a usage rule in Ada for avoiding
28092 elaboration problems, at least if dynamic dispatching and access to
28093 subprogram values are not used. We will handle these cases separately
28094 later.
28095
28096 The rule is simple. If a unit has elaboration code that can directly or
28097 indirectly make a call to a subprogram in a @code{with}'ed unit, or instantiate
28098 a generic package in a @code{with}'ed unit,
28099 then if the @code{with}'ed unit does not have
28100 pragma @code{Pure} or @code{Preelaborate}, then the client should have
28101 a pragma @code{Elaborate_All}
28102 for the @code{with}'ed unit. By following this rule a client is
28103 assured that calls can be made without risk of an exception.
28104
28105 For generic subprogram instantiations, the rule can be relaxed to
28106 require only a pragma @code{Elaborate} since elaborating the body
28107 of a subprogram cannot cause any transitive elaboration (we are
28108 not calling the subprogram in this case, just elaborating its
28109 declaration).
28110
28111 If this rule is not followed, then a program may be in one of four
28112 states:
28113
28114 @table @asis
28115 @item No order exists
28116 No order of elaboration exists which follows the rules, taking into
28117 account any @code{Elaborate}, @code{Elaborate_All},
28118 or @code{Elaborate_Body} pragmas. In
28119 this case, an Ada compiler must diagnose the situation at bind
28120 time, and refuse to build an executable program.
28121
28122 @item One or more orders exist, all incorrect
28123 One or more acceptable elaboration orders exist, and all of them
28124 generate an elaboration order problem. In this case, the binder
28125 can build an executable program, but @code{Program_Error} will be raised
28126 when the program is run.
28127
28128 @item Several orders exist, some right, some incorrect
28129 One or more acceptable elaboration orders exists, and some of them
28130 work, and some do not. The programmer has not controlled
28131 the order of elaboration, so the binder may or may not pick one of
28132 the correct orders, and the program may or may not raise an
28133 exception when it is run. This is the worst case, because it means
28134 that the program may fail when moved to another compiler, or even
28135 another version of the same compiler.
28136
28137 @item One or more orders exists, all correct
28138 One ore more acceptable elaboration orders exist, and all of them
28139 work. In this case the program runs successfully. This state of
28140 affairs can be guaranteed by following the rule we gave above, but
28141 may be true even if the rule is not followed.
28142 @end table
28143
28144 @noindent
28145 Note that one additional advantage of following our rules on the use
28146 of @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All}
28147 is that the program continues to stay in the ideal (all orders OK) state
28148 even if maintenance
28149 changes some bodies of some units. Conversely, if a program that does
28150 not follow this rule happens to be safe at some point, this state of affairs
28151 may deteriorate silently as a result of maintenance changes.
28152
28153 You may have noticed that the above discussion did not mention
28154 the use of @code{Elaborate_Body}. This was a deliberate omission. If you
28155 @code{with} an @code{Elaborate_Body} unit, it still may be the case that
28156 code in the body makes calls to some other unit, so it is still necessary
28157 to use @code{Elaborate_All} on such units.
28158
28159 @node Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls
28160 @section Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls
28161
28162 @noindent
28163 In the case of internal calls, i.e., calls within a single package, the
28164 programmer has full control over the order of elaboration, and it is up
28165 to the programmer to elaborate declarations in an appropriate order. For
28166 example writing:
28167
28168 @smallexample @c ada
28169 @group
28170 @cartouche
28171 function One return Float;
28172
28173 Q : Float := One;
28174
28175 function One return Float is
28176 begin
28177      return 1.0;
28178 end One;
28179 @end cartouche
28180 @end group
28181 @end smallexample
28182
28183 @noindent
28184 will obviously raise @code{Program_Error} at run time, because function
28185 One will be called before its body is elaborated. In this case GNAT will
28186 generate a warning that the call will raise @code{Program_Error}:
28187
28188 @smallexample
28189 @group
28190 @cartouche
28191  1. procedure y is
28192  2.    function One return Float;
28193  3.
28194  4.    Q : Float := One;
28195                     |
28196     >>> warning: cannot call "One" before body is elaborated
28197     >>> warning: Program_Error will be raised at run time
28198
28199  5.
28200  6.    function One return Float is
28201  7.    begin
28202  8.         return 1.0;
28203  9.    end One;
28204 10.
28205 11. begin
28206 12.    null;
28207 13. end;
28208 @end cartouche
28209 @end group
28210 @end smallexample
28211
28212 @noindent
28213 Note that in this particular case, it is likely that the call is safe, because
28214 the function @code{One} does not access any global variables.
28215 Nevertheless in Ada, we do not want the validity of the check to depend on
28216 the contents of the body (think about the separate compilation case), so this
28217 is still wrong, as we discussed in the previous sections.
28218
28219 The error is easily corrected by rearranging the declarations so that the
28220 body of @code{One} appears before the declaration containing the call
28221 (note that in Ada 95 and Ada 2005,
28222 declarations can appear in any order, so there is no restriction that
28223 would prevent this reordering, and if we write:
28224
28225 @smallexample @c ada
28226 @group
28227 @cartouche
28228 function One return Float;
28229
28230 function One return Float is
28231 begin
28232      return 1.0;
28233 end One;
28234
28235 Q : Float := One;
28236 @end cartouche
28237 @end group
28238 @end smallexample
28239
28240 @noindent
28241 then all is well, no warning is generated, and no
28242 @code{Program_Error} exception
28243 will be raised.
28244 Things are more complicated when a chain of subprograms is executed:
28245
28246 @smallexample @c ada
28247 @group
28248 @cartouche
28249 function A return Integer;
28250 function B return Integer;
28251 function C return Integer;
28252
28253 function B return Integer is begin return A; end;
28254 function C return Integer is begin return B; end;
28255
28256 X : Integer := C;
28257
28258 function A return Integer is begin return 1; end;
28259 @end cartouche
28260 @end group
28261 @end smallexample
28262
28263 @noindent
28264 Now the call to @code{C}
28265 at elaboration time in the declaration of @code{X} is correct, because
28266 the body of @code{C} is already elaborated,
28267 and the call to @code{B} within the body of
28268 @code{C} is correct, but the call
28269 to @code{A} within the body of @code{B} is incorrect, because the body
28270 of @code{A} has not been elaborated, so @code{Program_Error}
28271 will be raised on the call to @code{A}.
28272 In this case GNAT will generate a
28273 warning that @code{Program_Error} may be
28274 raised at the point of the call. Let's look at the warning:
28275
28276 @smallexample
28277 @group
28278 @cartouche
28279  1. procedure x is
28280  2.    function A return Integer;
28281  3.    function B return Integer;
28282  4.    function C return Integer;
28283  5.
28284  6.    function B return Integer is begin return A; end;
28285                                                     |
28286     >>> warning: call to "A" before body is elaborated may
28287                  raise Program_Error
28288     >>> warning: "B" called at line 7
28289     >>> warning: "C" called at line 9
28290
28291  7.    function C return Integer is begin return B; end;
28292  8.
28293  9.    X : Integer := C;
28294 10.
28295 11.    function A return Integer is begin return 1; end;
28296 12.
28297 13. begin
28298 14.    null;
28299 15. end;
28300 @end cartouche
28301 @end group
28302 @end smallexample
28303
28304 @noindent
28305 Note that the message here says ``may raise'', instead of the direct case,
28306 where the message says ``will be raised''. That's because whether
28307 @code{A} is
28308 actually called depends in general on run-time flow of control.
28309 For example, if the body of @code{B} said
28310
28311 @smallexample @c ada
28312 @group
28313 @cartouche
28314 function B return Integer is
28315 begin
28316    if some-condition-depending-on-input-data then
28317       return A;
28318    else
28319       return 1;
28320    end if;
28321 end B;
28322 @end cartouche
28323 @end group
28324 @end smallexample
28325
28326 @noindent
28327 then we could not know until run time whether the incorrect call to A would
28328 actually occur, so @code{Program_Error} might
28329 or might not be raised. It is possible for a compiler to
28330 do a better job of analyzing bodies, to
28331 determine whether or not @code{Program_Error}
28332 might be raised, but it certainly
28333 couldn't do a perfect job (that would require solving the halting problem
28334 and is provably impossible), and because this is a warning anyway, it does
28335 not seem worth the effort to do the analysis. Cases in which it
28336 would be relevant are rare.
28337
28338 In practice, warnings of either of the forms given
28339 above will usually correspond to
28340 real errors, and should be examined carefully and eliminated.
28341 In the rare case where a warning is bogus, it can be suppressed by any of
28342 the following methods:
28343
28344 @itemize @bullet
28345 @item
28346 Compile with the @option{-gnatws} switch set
28347
28348 @item
28349 Suppress @code{Elaboration_Check} for the called subprogram
28350
28351 @item
28352 Use pragma @code{Warnings_Off} to turn warnings off for the call
28353 @end itemize
28354
28355 @noindent
28356 For the internal elaboration check case,
28357 GNAT by default generates the
28358 necessary run-time checks to ensure
28359 that @code{Program_Error} is raised if any
28360 call fails an elaboration check. Of course this can only happen if a
28361 warning has been issued as described above. The use of pragma
28362 @code{Suppress (Elaboration_Check)} may (but is not guaranteed to) suppress
28363 some of these checks, meaning that it may be possible (but is not
28364 guaranteed) for a program to be able to call a subprogram whose body
28365 is not yet elaborated, without raising a @code{Program_Error} exception.
28366
28367 @node Controlling Elaboration in GNAT - External Calls
28368 @section Controlling Elaboration in GNAT - External Calls
28369
28370 @noindent
28371 The previous section discussed the case in which the execution of a
28372 particular thread of elaboration code occurred entirely within a
28373 single unit. This is the easy case to handle, because a programmer
28374 has direct and total control over the order of elaboration, and
28375 furthermore, checks need only be generated in cases which are rare
28376 and which the compiler can easily detect.
28377 The situation is more complex when separate compilation is taken into account.
28378 Consider the following:
28379
28380 @smallexample @c ada
28381 @cartouche
28382 @group
28383 package Math is
28384    function Sqrt (Arg : Float) return Float;
28385 end Math;
28386
28387 package body Math is
28388    function Sqrt (Arg : Float) return Float is
28389    begin
28390          @dots{}
28391    end Sqrt;
28392 end Math;
28393 @end group
28394 @group
28395 with Math;
28396 package Stuff is
28397    X : Float := Math.Sqrt (0.5);
28398 end Stuff;
28399
28400 with Stuff;
28401 procedure Main is
28402 begin
28403    @dots{}
28404 end Main;
28405 @end group
28406 @end cartouche
28407 @end smallexample
28408
28409 @noindent
28410 where @code{Main} is the main program. When this program is executed, the
28411 elaboration code must first be executed, and one of the jobs of the
28412 binder is to determine the order in which the units of a program are
28413 to be elaborated. In this case we have four units: the spec and body
28414 of @code{Math},
28415 the spec of @code{Stuff} and the body of @code{Main}).
28416 In what order should the four separate sections of elaboration code
28417 be executed?
28418
28419 There are some restrictions in the order of elaboration that the binder
28420 can choose. In particular, if unit U has a @code{with}
28421 for a package @code{X}, then you
28422 are assured that the spec of @code{X}
28423 is elaborated before U , but you are
28424 not assured that the body of @code{X}
28425 is elaborated before U.
28426 This means that in the above case, the binder is allowed to choose the
28427 order:
28428
28429 @smallexample
28430 spec of Math
28431 spec of Stuff
28432 body of Math
28433 body of Main
28434 @end smallexample
28435
28436 @noindent
28437 but that's not good, because now the call to @code{Math.Sqrt}
28438 that happens during
28439 the elaboration of the @code{Stuff}
28440 spec happens before the body of @code{Math.Sqrt} is
28441 elaborated, and hence causes @code{Program_Error} exception to be raised.
28442 At first glance, one might say that the binder is misbehaving, because
28443 obviously you want to elaborate the body of something you @code{with}
28444 first, but
28445 that is not a general rule that can be followed in all cases. Consider
28446
28447 @smallexample @c ada
28448 @group
28449 @cartouche
28450 package X is @dots{}
28451
28452 package Y is @dots{}
28453
28454 with X;
28455 package body Y is @dots{}
28456
28457 with Y;
28458 package body X is @dots{}
28459 @end cartouche
28460 @end group
28461 @end smallexample
28462
28463 @noindent
28464 This is a common arrangement, and, apart from the order of elaboration
28465 problems that might arise in connection with elaboration code, this works fine.
28466 A rule that says that you must first elaborate the body of anything you
28467 @code{with} cannot work in this case:
28468 the body of @code{X} @code{with}'s @code{Y},
28469 which means you would have to
28470 elaborate the body of @code{Y} first, but that @code{with}'s @code{X},
28471 which means
28472 you have to elaborate the body of @code{X} first, but @dots{} and we have a
28473 loop that cannot be broken.
28474
28475 It is true that the binder can in many cases guess an order of elaboration
28476 that is unlikely to cause a @code{Program_Error}
28477 exception to be raised, and it tries to do so (in the
28478 above example of @code{Math/Stuff/Spec}, the GNAT binder will
28479 by default
28480 elaborate the body of @code{Math} right after its spec, so all will be well).
28481
28482 However, a program that blindly relies on the binder to be helpful can
28483 get into trouble, as we discussed in the previous sections, so
28484 GNAT
28485 provides a number of facilities for assisting the programmer in
28486 developing programs that are robust with respect to elaboration order.
28487
28488 @node Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety
28489 @section Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety
28490
28491 @noindent
28492 The default behavior in GNAT ensures elaboration safety. In its
28493 default mode GNAT implements the
28494 rule we previously described as the right approach. Let's restate it:
28495
28496 @itemize
28497 @item
28498 @emph{If a unit has elaboration code that can directly or indirectly make a
28499 call to a subprogram in a @code{with}'ed unit, or instantiate a generic
28500 package in a @code{with}'ed unit, then if the @code{with}'ed unit
28501 does not have pragma @code{Pure} or
28502 @code{Preelaborate}, then the client should have an
28503 @code{Elaborate_All} pragma for the @code{with}'ed unit.}
28504
28505 @emph{In the case of instantiating a generic subprogram, it is always
28506 sufficient to have only an @code{Elaborate} pragma for the
28507 @code{with}'ed unit.}
28508 @end itemize
28509
28510 @noindent
28511 By following this rule a client is assured that calls and instantiations
28512 can be made without risk of an exception.
28513
28514 In this mode GNAT traces all calls that are potentially made from
28515 elaboration code, and puts in any missing implicit @code{Elaborate}
28516 and @code{Elaborate_All} pragmas.
28517 The advantage of this approach is that no elaboration problems
28518 are possible if the binder can find an elaboration order that is
28519 consistent with these implicit @code{Elaborate} and
28520 @code{Elaborate_All} pragmas. The
28521 disadvantage of this approach is that no such order may exist.
28522
28523 If the binder does not generate any diagnostics, then it means that it has
28524 found an elaboration order that is guaranteed to be safe. However, the binder
28525 may still be relying on implicitly generated @code{Elaborate} and
28526 @code{Elaborate_All} pragmas so portability to other compilers than GNAT is not
28527 guaranteed.
28528
28529 If it is important to guarantee portability, then the compilations should
28530 use the
28531 @option{-gnatwl}
28532 (warn on elaboration problems) switch. This will cause warning messages
28533 to be generated indicating the missing @code{Elaborate} and
28534 @code{Elaborate_All} pragmas.
28535 Consider the following source program:
28536
28537 @smallexample @c ada
28538 @group
28539 @cartouche
28540 with k;
28541 package j is
28542   m : integer := k.r;
28543 end;
28544 @end cartouche
28545 @end group
28546 @end smallexample
28547
28548 @noindent
28549 where it is clear that there
28550 should be a pragma @code{Elaborate_All}
28551 for unit @code{k}. An implicit pragma will be generated, and it is
28552 likely that the binder will be able to honor it. However, if you want
28553 to port this program to some other Ada compiler than GNAT.
28554 it is safer to include the pragma explicitly in the source. If this
28555 unit is compiled with the
28556 @option{-gnatwl}
28557 switch, then the compiler outputs a warning:
28558
28559 @smallexample
28560 @group
28561 @cartouche
28562 1. with k;
28563 2. package j is
28564 3.   m : integer := k.r;
28565                      |
28566    >>> warning: call to "r" may raise Program_Error
28567    >>> warning: missing pragma Elaborate_All for "k"
28568
28569 4. end;
28570 @end cartouche
28571 @end group
28572 @end smallexample
28573
28574 @noindent
28575 and these warnings can be used as a guide for supplying manually
28576 the missing pragmas. It is usually a bad idea to use this warning
28577 option during development. That's because it will warn you when
28578 you need to put in a pragma, but cannot warn you when it is time
28579 to take it out. So the use of pragma @code{Elaborate_All} may lead to
28580 unnecessary dependencies and even false circularities.
28581
28582 This default mode is more restrictive than the Ada Reference
28583 Manual, and it is possible to construct programs which will compile
28584 using the dynamic model described there, but will run into a
28585 circularity using the safer static model we have described.
28586
28587 Of course any Ada compiler must be able to operate in a mode
28588 consistent with the requirements of the Ada Reference Manual,
28589 and in particular must have the capability of implementing the
28590 standard dynamic model of elaboration with run-time checks.
28591
28592 In GNAT, this standard mode can be achieved either by the use of
28593 the @option{-gnatE} switch on the compiler (@command{gcc} or
28594 @command{gnatmake}) command, or by the use of the configuration pragma:
28595
28596 @smallexample @c ada
28597 pragma Elaboration_Checks (DYNAMIC);
28598 @end smallexample
28599
28600 @noindent
28601 Either approach will cause the unit affected to be compiled using the
28602 standard dynamic run-time elaboration checks described in the Ada
28603 Reference Manual. The static model is generally preferable, since it
28604 is clearly safer to rely on compile and link time checks rather than
28605 run-time checks. However, in the case of legacy code, it may be
28606 difficult to meet the requirements of the static model. This
28607 issue is further discussed in
28608 @ref{What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails}.
28609
28610 Note that the static model provides a strict subset of the allowed
28611 behavior and programs of the Ada Reference Manual, so if you do
28612 adhere to the static model and no circularities exist,
28613 then you are assured that your program will
28614 work using the dynamic model, providing that you remove any
28615 pragma Elaborate statements from the source.
28616
28617 @node Treatment of Pragma Elaborate
28618 @section Treatment of Pragma Elaborate
28619 @cindex Pragma Elaborate
28620
28621 @noindent
28622 The use of @code{pragma Elaborate}
28623 should generally be avoided in Ada 95 and Ada 2005 programs,
28624 since there is no guarantee that transitive calls
28625 will be properly handled. Indeed at one point, this pragma was placed
28626 in Annex J (Obsolescent Features), on the grounds that it is never useful.
28627
28628 Now that's a bit restrictive. In practice, the case in which
28629 @code{pragma Elaborate} is useful is when the caller knows that there
28630 are no transitive calls, or that the called unit contains all necessary
28631 transitive @code{pragma Elaborate} statements, and legacy code often
28632 contains such uses.
28633
28634 Strictly speaking the static mode in GNAT should ignore such pragmas,
28635 since there is no assurance at compile time that the necessary safety
28636 conditions are met. In practice, this would cause GNAT to be incompatible
28637 with correctly written Ada 83 code that had all necessary
28638 @code{pragma Elaborate} statements in place. Consequently, we made the
28639 decision that GNAT in its default mode will believe that if it encounters
28640 a @code{pragma Elaborate} then the programmer knows what they are doing,
28641 and it will trust that no elaboration errors can occur.
28642
28643 The result of this decision is two-fold. First to be safe using the
28644 static mode, you should remove all @code{pragma Elaborate} statements.
28645 Second, when fixing circularities in existing code, you can selectively
28646 use @code{pragma Elaborate} statements to convince the static mode of
28647 GNAT that it need not generate an implicit @code{pragma Elaborate_All}
28648 statement.
28649
28650 When using the static mode with @option{-gnatwl}, any use of
28651 @code{pragma Elaborate} will generate a warning about possible
28652 problems.
28653
28654 @node Elaboration Issues for Library Tasks
28655 @section Elaboration Issues for Library Tasks
28656 @cindex Library tasks, elaboration issues
28657 @cindex Elaboration of library tasks
28658
28659 @noindent
28660 In this section we examine special elaboration issues that arise for
28661 programs that declare library level tasks.
28662
28663 Generally the model of execution of an Ada program is that all units are
28664 elaborated, and then execution of the program starts. However, the
28665 declaration of library tasks definitely does not fit this model. The
28666 reason for this is that library tasks start as soon as they are declared
28667 (more precisely, as soon as the statement part of the enclosing package
28668 body is reached), that is to say before elaboration
28669 of the program is complete. This means that if such a task calls a
28670 subprogram, or an entry in another task, the callee may or may not be
28671 elaborated yet, and in the standard
28672 Reference Manual model of dynamic elaboration checks, you can even
28673 get timing dependent Program_Error exceptions, since there can be
28674 a race between the elaboration code and the task code.
28675
28676 The static model of elaboration in GNAT seeks to avoid all such
28677 dynamic behavior, by being conservative, and the conservative
28678 approach in this particular case is to assume that all the code
28679 in a task body is potentially executed at elaboration time if
28680 a task is declared at the library level.
28681
28682 This can definitely result in unexpected circularities. Consider
28683 the following example
28684
28685 @smallexample @c ada
28686 package Decls is
28687   task Lib_Task is
28688      entry Start;
28689   end Lib_Task;
28690
28691   type My_Int is new Integer;
28692
28693   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
28694 end Decls;
28695
28696 with Utils;
28697 package body Decls is
28698   task body Lib_Task is
28699   begin
28700      accept Start;
28701      Utils.Put_Val (2);
28702   end Lib_Task;
28703
28704   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
28705   begin
28706      return M;
28707   end Ident;
28708 end Decls;
28709
28710 with Decls;
28711 package Utils is
28712   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int);
28713 end Utils;
28714
28715 with Text_IO;
28716 package body Utils is
28717   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int) is
28718   begin
28719      Text_IO.Put_Line (Decls.My_Int'Image (Decls.Ident (Arg)));
28720   end Put_Val;
28721 end Utils;
28722
28723 with Decls;
28724 procedure Main is
28725 begin
28726    Decls.Lib_Task.Start;
28727 end;
28728 @end smallexample
28729
28730 @noindent
28731 If the above example is compiled in the default static elaboration
28732 mode, then a circularity occurs. The circularity comes from the call
28733 @code{Utils.Put_Val} in the task body of @code{Decls.Lib_Task}. Since
28734 this call occurs in elaboration code, we need an implicit pragma
28735 @code{Elaborate_All} for @code{Utils}. This means that not only must
28736 the spec and body of @code{Utils} be elaborated before the body
28737 of @code{Decls}, but also the spec and body of any unit that is
28738 @code{with'ed} by the body of @code{Utils} must also be elaborated before
28739 the body of @code{Decls}. This is the transitive implication of
28740 pragma @code{Elaborate_All} and it makes sense, because in general
28741 the body of @code{Put_Val} might have a call to something in a
28742 @code{with'ed} unit.
28743
28744 In this case, the body of Utils (actually its spec) @code{with's}
28745 @code{Decls}. Unfortunately this means that the body of @code{Decls}
28746 must be elaborated before itself, in case there is a call from the
28747 body of @code{Utils}.
28748
28749 Here is the exact chain of events we are worrying about:
28750
28751 @enumerate
28752 @item
28753 In the body of @code{Decls} a call is made from within the body of a library
28754 task to a subprogram in the package @code{Utils}. Since this call may
28755 occur at elaboration time (given that the task is activated at elaboration
28756 time), we have to assume the worst, i.e., that the
28757 call does happen at elaboration time.
28758
28759 @item
28760 This means that the body and spec of @code{Util} must be elaborated before
28761 the body of @code{Decls} so that this call does not cause an access before
28762 elaboration.
28763
28764 @item
28765 Within the body of @code{Util}, specifically within the body of
28766 @code{Util.Put_Val} there may be calls to any unit @code{with}'ed
28767 by this package.
28768
28769 @item
28770 One such @code{with}'ed package is package @code{Decls}, so there
28771 might be a call to a subprogram in @code{Decls} in @code{Put_Val}.
28772 In fact there is such a call in this example, but we would have to
28773 assume that there was such a call even if it were not there, since
28774 we are not supposed to write the body of @code{Decls} knowing what
28775 is in the body of @code{Utils}; certainly in the case of the
28776 static elaboration model, the compiler does not know what is in
28777 other bodies and must assume the worst.
28778
28779 @item
28780 This means that the spec and body of @code{Decls} must also be
28781 elaborated before we elaborate the unit containing the call, but
28782 that unit is @code{Decls}! This means that the body of @code{Decls}
28783 must be elaborated before itself, and that's a circularity.
28784 @end enumerate
28785
28786 @noindent
28787 Indeed, if you add an explicit pragma @code{Elaborate_All} for @code{Utils} in
28788 the body of @code{Decls} you will get a true Ada Reference Manual
28789 circularity that makes the program illegal.
28790
28791 In practice, we have found that problems with the static model of
28792 elaboration in existing code often arise from library tasks, so
28793 we must address this particular situation.
28794
28795 Note that if we compile and run the program above, using the dynamic model of
28796 elaboration (that is to say use the @option{-gnatE} switch),
28797 then it compiles, binds,
28798 links, and runs, printing the expected result of 2. Therefore in some sense
28799 the circularity here is only apparent, and we need to capture
28800 the properties of this program that  distinguish it from other library-level
28801 tasks that have real elaboration problems.
28802
28803 We have four possible answers to this question:
28804
28805 @itemize @bullet
28806
28807 @item
28808 Use the dynamic model of elaboration.
28809
28810 If we use the @option{-gnatE} switch, then as noted above, the program works.
28811 Why is this? If we examine the task body, it is apparent that the task cannot
28812 proceed past the
28813 @code{accept} statement until after elaboration has been completed, because
28814 the corresponding entry call comes from the main program, not earlier.
28815 This is why the dynamic model works here. But that's really giving
28816 up on a precise analysis, and we prefer to take this approach only if we cannot
28817 solve the
28818 problem in any other manner. So let us examine two ways to reorganize
28819 the program to avoid the potential elaboration problem.
28820
28821 @item
28822 Split library tasks into separate packages.
28823
28824 Write separate packages, so that library tasks are isolated from
28825 other declarations as much as possible. Let us look at a variation on
28826 the above program.
28827
28828 @smallexample @c ada
28829 package Decls1 is
28830   task Lib_Task is
28831      entry Start;
28832   end Lib_Task;
28833 end Decls1;
28834
28835 with Utils;
28836 package body Decls1 is
28837   task body Lib_Task is
28838   begin
28839      accept Start;
28840      Utils.Put_Val (2);
28841   end Lib_Task;
28842 end Decls1;
28843
28844 package Decls2 is
28845   type My_Int is new Integer;
28846   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
28847 end Decls2;
28848
28849 with Utils;
28850 package body Decls2 is
28851   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
28852   begin
28853      return M;
28854   end Ident;
28855 end Decls2;
28856
28857 with Decls2;
28858 package Utils is
28859   procedure Put_Val (Arg : Decls2.My_Int);
28860 end Utils;
28861
28862 with Text_IO;
28863 package body Utils is
28864   procedure Put_Val (Arg : Decls2.My_Int) is
28865   begin
28866      Text_IO.Put_Line (Decls2.My_Int'Image (Decls2.Ident (Arg)));
28867   end Put_Val;
28868 end Utils;
28869
28870 with Decls1;
28871 procedure Main is
28872 begin
28873    Decls1.Lib_Task.Start;
28874 end;
28875 @end smallexample
28876
28877 @noindent
28878 All we have done is to split @code{Decls} into two packages, one
28879 containing the library task, and one containing everything else. Now
28880 there is no cycle, and the program compiles, binds, links and executes
28881 using the default static model of elaboration.
28882
28883 @item
28884 Declare separate task types.
28885
28886 A significant part of the problem arises because of the use of the
28887 single task declaration form. This means that the elaboration of
28888 the task type, and the elaboration of the task itself (i.e.@: the
28889 creation of the task) happen at the same time. A good rule
28890 of style in Ada is to always create explicit task types. By
28891 following the additional step of placing task objects in separate
28892 packages from the task type declaration, many elaboration problems
28893 are avoided. Here is another modified example of the example program:
28894
28895 @smallexample @c ada
28896 package Decls is
28897   task type Lib_Task_Type is
28898      entry Start;
28899   end Lib_Task_Type;
28900
28901   type My_Int is new Integer;
28902
28903   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
28904 end Decls;
28905
28906 with Utils;
28907 package body Decls is
28908   task body Lib_Task_Type is
28909   begin
28910      accept Start;
28911      Utils.Put_Val (2);
28912   end Lib_Task_Type;
28913
28914   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
28915   begin
28916      return M;
28917   end Ident;
28918 end Decls;
28919
28920 with Decls;
28921 package Utils is
28922   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int);
28923 end Utils;
28924
28925 with Text_IO;
28926 package body Utils is
28927   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int) is
28928   begin
28929      Text_IO.Put_Line (Decls.My_Int'Image (Decls.Ident (Arg)));
28930   end Put_Val;
28931 end Utils;
28932
28933 with Decls;
28934 package Declst is
28935    Lib_Task : Decls.Lib_Task_Type;
28936 end Declst;
28937
28938 with Declst;
28939 procedure Main is
28940 begin
28941    Declst.Lib_Task.Start;
28942 end;
28943 @end smallexample
28944
28945 @noindent
28946 What we have done here is to replace the @code{task} declaration in
28947 package @code{Decls} with a @code{task type} declaration. Then we
28948 introduce a separate package @code{Declst} to contain the actual
28949 task object. This separates the elaboration issues for
28950 the @code{task type}
28951 declaration, which causes no trouble, from the elaboration issues
28952 of the task object, which is also unproblematic, since it is now independent
28953 of the elaboration of  @code{Utils}.
28954 This separation of concerns also corresponds to
28955 a generally sound engineering principle of separating declarations
28956 from instances. This version of the program also compiles, binds, links,
28957 and executes, generating the expected output.
28958
28959 @item
28960 Use No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code restriction.
28961 @cindex No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code
28962
28963 The previous two approaches described how a program can be restructured
28964 to avoid the special problems caused by library task bodies. in practice,
28965 however, such restructuring may be difficult to apply to existing legacy code,
28966 so we must consider solutions that do not require massive rewriting.
28967
28968 Let us consider more carefully why our original sample program works
28969 under the dynamic model of elaboration. The reason is that the code
28970 in the task body blocks immediately on the @code{accept}
28971 statement. Now of course there is nothing to prohibit elaboration
28972 code from making entry calls (for example from another library level task),
28973 so we cannot tell in isolation that
28974 the task will not execute the accept statement  during elaboration.
28975
28976 However, in practice it is very unusual to see elaboration code
28977 make any entry calls, and the pattern of tasks starting
28978 at elaboration time and then immediately blocking on @code{accept} or
28979 @code{select} statements is very common. What this means is that
28980 the compiler is being too pessimistic when it analyzes the
28981 whole package body as though it might be executed at elaboration
28982 time.
28983
28984 If we know that the elaboration code contains no entry calls, (a very safe
28985 assumption most of the time, that could almost be made the default
28986 behavior), then we can compile all units of the program under control
28987 of the following configuration pragma:
28988
28989 @smallexample
28990 pragma Restrictions (No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code);
28991 @end smallexample
28992
28993 @noindent
28994 This pragma can be placed in the @file{gnat.adc} file in the usual
28995 manner. If we take our original unmodified program and compile it
28996 in the presence of a @file{gnat.adc} containing the above pragma,
28997 then once again, we can compile, bind, link, and execute, obtaining
28998 the expected result. In the presence of this pragma, the compiler does
28999 not trace calls in a task body, that appear after the first @code{accept}
29000 or @code{select} statement, and therefore does not report a potential
29001 circularity in the original program.
29002
29003 The compiler will check to the extent it can that the above
29004 restriction is not violated, but it is not always possible to do a
29005 complete check at compile time, so it is important to use this
29006 pragma only if the stated restriction is in fact met, that is to say
29007 no task receives an entry call before elaboration of all units is completed.
29008
29009 @end itemize
29010
29011 @node Mixing Elaboration Models
29012 @section Mixing Elaboration Models
29013 @noindent
29014 So far, we have assumed that the entire program is either compiled
29015 using the dynamic model or static model, ensuring consistency. It
29016 is possible to mix the two models, but rules have to be followed
29017 if this mixing is done to ensure that elaboration checks are not
29018 omitted.
29019
29020 The basic rule is that @emph{a unit compiled with the static model cannot
29021 be @code{with'ed} by a unit compiled with the dynamic model}. The
29022 reason for this is that in the static model, a unit assumes that
29023 its clients guarantee to use (the equivalent of) pragma
29024 @code{Elaborate_All} so that no elaboration checks are required
29025 in inner subprograms, and this assumption is violated if the
29026 client is compiled with dynamic checks.
29027
29028 The precise rule is as follows. A unit that is compiled with dynamic
29029 checks can only @code{with} a unit that meets at least one of the
29030 following criteria:
29031
29032 @itemize @bullet
29033
29034 @item
29035 The @code{with'ed} unit is itself compiled with dynamic elaboration
29036 checks (that is with the @option{-gnatE} switch.
29037
29038 @item
29039 The @code{with'ed} unit is an internal GNAT implementation unit from
29040 the System, Interfaces, Ada, or GNAT hierarchies.
29041
29042 @item
29043 The @code{with'ed} unit has pragma Preelaborate or pragma Pure.
29044
29045 @item
29046 The @code{with'ing} unit (that is the client) has an explicit pragma
29047 @code{Elaborate_All} for the @code{with'ed} unit.
29048
29049 @end itemize
29050
29051 @noindent
29052 If this rule is violated, that is if a unit with dynamic elaboration
29053 checks @code{with's} a unit that does not meet one of the above four
29054 criteria, then the binder (@code{gnatbind}) will issue a warning
29055 similar to that in the following example:
29056
29057 @smallexample
29058 warning: "x.ads" has dynamic elaboration checks and with's
29059 warning:   "y.ads" which has static elaboration checks
29060 @end smallexample
29061
29062 @noindent
29063 These warnings indicate that the rule has been violated, and that as a result
29064 elaboration checks may be missed in the resulting executable file.
29065 This warning may be suppressed using the @option{-ws} binder switch
29066 in the usual manner.
29067
29068 One useful application of this mixing rule is in the case of a subsystem
29069 which does not itself @code{with} units from the remainder of the
29070 application. In this case, the entire subsystem can be compiled with
29071 dynamic checks to resolve a circularity in the subsystem, while
29072 allowing the main application that uses this subsystem to be compiled
29073 using the more reliable default static model.
29074
29075 @node What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails
29076 @section What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails
29077
29078 @noindent
29079 If the binder cannot find an acceptable order, it outputs detailed
29080 diagnostics. For example:
29081 @smallexample
29082 @group
29083 @iftex
29084 @leftskip=0cm
29085 @end iftex
29086 error: elaboration circularity detected
29087 info:   "proc (body)" must be elaborated before "pack (body)"
29088 info:     reason: Elaborate_All probably needed in unit "pack (body)"
29089 info:     recompile "pack (body)" with -gnatwl
29090 info:                             for full details
29091 info:       "proc (body)"
29092 info:         is needed by its spec:
29093 info:       "proc (spec)"
29094 info:         which is withed by:
29095 info:       "pack (body)"
29096 info:  "pack (body)" must be elaborated before "proc (body)"
29097 info:     reason: pragma Elaborate in unit "proc (body)"
29098 @end group
29099
29100 @end smallexample
29101
29102 @noindent
29103 In this case we have a cycle that the binder cannot break. On the one
29104 hand, there is an explicit pragma Elaborate in @code{proc} for
29105 @code{pack}. This means that the body of @code{pack} must be elaborated
29106 before the body of @code{proc}. On the other hand, there is elaboration
29107 code in @code{pack} that calls a subprogram in @code{proc}. This means
29108 that for maximum safety, there should really be a pragma
29109 Elaborate_All in @code{pack} for @code{proc} which would require that
29110 the body of @code{proc} be elaborated before the body of
29111 @code{pack}. Clearly both requirements cannot be satisfied.
29112 Faced with a circularity of this kind, you have three different options.
29113
29114 @table @asis
29115 @item Fix the program
29116 The most desirable option from the point of view of long-term maintenance
29117 is to rearrange the program so that the elaboration problems are avoided.
29118 One useful technique is to place the elaboration code into separate
29119 child packages. Another is to move some of the initialization code to
29120 explicitly called subprograms, where the program controls the order
29121 of initialization explicitly. Although this is the most desirable option,
29122 it may be impractical and involve too much modification, especially in
29123 the case of complex legacy code.
29124
29125 @item Perform dynamic checks
29126 If the compilations are done using the
29127 @option{-gnatE}
29128 (dynamic elaboration check) switch, then GNAT behaves in a quite different
29129 manner. Dynamic checks are generated for all calls that could possibly result
29130 in raising an exception. With this switch, the compiler does not generate
29131 implicit @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas. The behavior then is
29132 exactly as specified in the @cite{Ada Reference Manual}.
29133 The binder will generate
29134 an executable program that may or may not raise @code{Program_Error}, and then
29135 it is the programmer's job to ensure that it does not raise an exception. Note
29136 that it is important to compile all units with the switch, it cannot be used
29137 selectively.
29138
29139 @item Suppress checks
29140 The drawback of dynamic checks is that they generate a
29141 significant overhead at run time, both in space and time. If you
29142 are absolutely sure that your program cannot raise any elaboration
29143 exceptions, and you still want to use the dynamic elaboration model,
29144 then you can use the configuration pragma
29145 @code{Suppress (Elaboration_Check)} to suppress all such checks. For
29146 example this pragma could be placed in the @file{gnat.adc} file.
29147
29148 @item Suppress checks selectively
29149 When you know that certain calls or instantiations in elaboration code cannot
29150 possibly lead to an elaboration error, and the binder nevertheless complains
29151 about implicit @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas that lead to
29152 elaboration circularities, it is possible to remove those warnings locally and
29153 obtain a program that will bind. Clearly this can be unsafe, and it is the
29154 responsibility of the programmer to make sure that the resulting program has no
29155 elaboration anomalies. The pragma @code{Suppress (Elaboration_Check)} can be
29156 used with different granularity to suppress warnings and break elaboration
29157 circularities:
29158
29159 @itemize @bullet
29160 @item
29161 Place the pragma that names the called subprogram in the declarative part
29162 that contains the call.
29163
29164 @item
29165 Place the pragma in the declarative part, without naming an entity. This
29166 disables warnings on all calls in the corresponding  declarative region.
29167
29168 @item
29169 Place the pragma in the package spec that declares the called subprogram,
29170 and name the subprogram. This disables warnings on all elaboration calls to
29171 that subprogram.
29172
29173 @item
29174 Place the pragma in the package spec that declares the called subprogram,
29175 without naming any entity. This disables warnings on all elaboration calls to
29176 all subprograms declared in this spec.
29177
29178 @item Use Pragma Elaborate
29179 As previously described in section @xref{Treatment of Pragma Elaborate},
29180 GNAT in static mode assumes that a @code{pragma} Elaborate indicates correctly
29181 that no elaboration checks are required on calls to the designated unit.
29182 There may be cases in which the caller knows that no transitive calls
29183 can occur, so that a @code{pragma Elaborate} will be sufficient in a
29184 case where @code{pragma Elaborate_All} would cause a circularity.
29185 @end itemize
29186
29187 @noindent
29188 These five cases are listed in order of decreasing safety, and therefore
29189 require increasing programmer care in their application. Consider the
29190 following program:
29191
29192 @smallexample @c adanocomment
29193 package Pack1 is
29194   function F1 return Integer;
29195   X1 : Integer;
29196 end Pack1;
29197
29198 package Pack2 is
29199   function F2 return Integer;
29200   function Pure (x : integer) return integer;
29201   --  pragma Suppress (Elaboration_Check, On => Pure);  -- (3)
29202   --  pragma Suppress (Elaboration_Check);              -- (4)
29203 end Pack2;
29204
29205 with Pack2;
29206 package body Pack1 is
29207   function F1 return Integer is
29208   begin
29209     return 100;
29210   end F1;
29211   Val : integer := Pack2.Pure (11);    --  Elab. call (1)
29212 begin
29213   declare
29214     --  pragma Suppress(Elaboration_Check, Pack2.F2);   -- (1)
29215     --  pragma Suppress(Elaboration_Check);             -- (2)
29216   begin
29217     X1 := Pack2.F2 + 1;                --  Elab. call (2)
29218   end;
29219 end Pack1;
29220
29221 with Pack1;
29222 package body Pack2 is
29223   function F2 return Integer is
29224   begin
29225      return Pack1.F1;
29226   end F2;
29227   function Pure (x : integer) return integer is
29228   begin
29229      return x ** 3 - 3 * x;
29230   end;
29231 end Pack2;
29232
29233 with Pack1, Ada.Text_IO;
29234 procedure Proc3 is
29235 begin
29236   Ada.Text_IO.Put_Line(Pack1.X1'Img); -- 101
29237 end Proc3;
29238 @end smallexample
29239 In the absence of any pragmas, an attempt to bind this program produces
29240 the following diagnostics:
29241 @smallexample
29242 @group
29243 @iftex
29244 @leftskip=.5cm
29245 @end iftex
29246 error: elaboration circularity detected
29247 info:    "pack1 (body)" must be elaborated before "pack1 (body)"
29248 info:       reason: Elaborate_All probably needed in unit "pack1 (body)"
29249 info:       recompile "pack1 (body)" with -gnatwl for full details
29250 info:          "pack1 (body)"
29251 info:             must be elaborated along with its spec:
29252 info:          "pack1 (spec)"
29253 info:             which is withed by:
29254 info:          "pack2 (body)"
29255 info:             which must be elaborated along with its spec:
29256 info:          "pack2 (spec)"
29257 info:             which is withed by:
29258 info:          "pack1 (body)"
29259 @end group
29260 @end smallexample
29261 The sources of the circularity are the two calls to @code{Pack2.Pure} and
29262 @code{Pack2.F2} in the body of @code{Pack1}. We can see that the call to
29263 F2 is safe, even though F2 calls F1, because the call appears after the
29264 elaboration of the body of F1. Therefore the pragma (1) is safe, and will
29265 remove the warning on the call. It is also possible to use pragma (2)
29266 because there are no other potentially unsafe calls in the block.
29267
29268 @noindent
29269 The call to @code{Pure} is safe because this function does not depend on the
29270 state of @code{Pack2}. Therefore any call to this function is safe, and it
29271 is correct to place pragma (3) in the corresponding package spec.
29272
29273 @noindent
29274 Finally, we could place pragma (4) in the spec of @code{Pack2} to disable
29275 warnings on all calls to functions declared therein. Note that this is not
29276 necessarily safe, and requires more detailed examination of the subprogram
29277 bodies involved. In particular, a call to @code{F2} requires that @code{F1}
29278 be already elaborated.
29279 @end table
29280
29281 @noindent
29282 It is hard to generalize on which of these four approaches should be
29283 taken. Obviously if it is possible to fix the program so that the default
29284 treatment works, this is preferable, but this may not always be practical.
29285 It is certainly simple enough to use
29286 @option{-gnatE}
29287 but the danger in this case is that, even if the GNAT binder
29288 finds a correct elaboration order, it may not always do so,
29289 and certainly a binder from another Ada compiler might not. A
29290 combination of testing and analysis (for which the warnings generated
29291 with the
29292 @option{-gnatwl}
29293 switch can be useful) must be used to ensure that the program is free
29294 of errors. One switch that is useful in this testing is the
29295 @option{^-p (pessimistic elaboration order)^/PESSIMISTIC_ELABORATION_ORDER^}
29296 switch for
29297 @code{gnatbind}.
29298 Normally the binder tries to find an order that has the best chance
29299 of avoiding elaboration problems. However, if this switch is used, the binder
29300 plays a devil's advocate role, and tries to choose the order that
29301 has the best chance of failing. If your program works even with this
29302 switch, then it has a better chance of being error free, but this is still
29303 not a guarantee.
29304
29305 For an example of this approach in action, consider the C-tests (executable
29306 tests) from the ACVC suite. If these are compiled and run with the default
29307 treatment, then all but one of them succeed without generating any error
29308 diagnostics from the binder. However, there is one test that fails, and
29309 this is not surprising, because the whole point of this test is to ensure
29310 that the compiler can handle cases where it is impossible to determine
29311 a correct order statically, and it checks that an exception is indeed
29312 raised at run time.
29313
29314 This one test must be compiled and run using the
29315 @option{-gnatE}
29316 switch, and then it passes. Alternatively, the entire suite can
29317 be run using this switch. It is never wrong to run with the dynamic
29318 elaboration switch if your code is correct, and we assume that the
29319 C-tests are indeed correct (it is less efficient, but efficiency is
29320 not a factor in running the ACVC tests.)
29321
29322 @node Elaboration for Access-to-Subprogram Values
29323 @section Elaboration for Access-to-Subprogram Values
29324 @cindex Access-to-subprogram
29325
29326 @noindent
29327 Access-to-subprogram types (introduced in Ada 95) complicate
29328 the handling of elaboration. The trouble is that it becomes
29329 impossible to tell at compile time which procedure
29330 is being called. This means that it is not possible for the binder
29331 to analyze the elaboration requirements in this case.
29332
29333 If at the point at which the access value is created
29334 (i.e., the evaluation of @code{P'Access} for a subprogram @code{P}),
29335 the body of the subprogram is
29336 known to have been elaborated, then the access value is safe, and its use
29337 does not require a check. This may be achieved by appropriate arrangement
29338 of the order of declarations if the subprogram is in the current unit,
29339 or, if the subprogram is in another unit, by using pragma
29340 @code{Pure}, @code{Preelaborate}, or @code{Elaborate_Body}
29341 on the referenced unit.
29342
29343 If the referenced body is not known to have been elaborated at the point
29344 the access value is created, then any use of the access value must do a
29345 dynamic check, and this dynamic check will fail and raise a
29346 @code{Program_Error} exception if the body has not been elaborated yet.
29347 GNAT will generate the necessary checks, and in addition, if the
29348 @option{-gnatwl}
29349 switch is set, will generate warnings that such checks are required.
29350
29351 The use of dynamic dispatching for tagged types similarly generates
29352 a requirement for dynamic checks, and premature calls to any primitive
29353 operation of a tagged type before the body of the operation has been
29354 elaborated, will result in the raising of @code{Program_Error}.
29355
29356 @node Summary of Procedures for Elaboration Control
29357 @section Summary of Procedures for Elaboration Control
29358 @cindex Elaboration control
29359
29360 @noindent
29361 First, compile your program with the default options, using none of
29362 the special elaboration control switches. If the binder successfully
29363 binds your program, then you can be confident that, apart from issues
29364 raised by the use of access-to-subprogram types and dynamic dispatching,
29365 the program is free of elaboration errors. If it is important that the
29366 program be portable, then use the
29367 @option{-gnatwl}
29368 switch to generate warnings about missing @code{Elaborate} or
29369 @code{Elaborate_All} pragmas, and supply the missing pragmas.
29370
29371 If the program fails to bind using the default static elaboration
29372 handling, then you can fix the program to eliminate the binder
29373 message, or recompile the entire program with the
29374 @option{-gnatE} switch to generate dynamic elaboration checks,
29375 and, if you are sure there really are no elaboration problems,
29376 use a global pragma @code{Suppress (Elaboration_Check)}.
29377
29378 @node Other Elaboration Order Considerations
29379 @section Other Elaboration Order Considerations
29380 @noindent
29381 This section has been entirely concerned with the issue of finding a valid
29382 elaboration order, as defined by the Ada Reference Manual. In a case
29383 where several elaboration orders are valid, the task is to find one
29384 of the possible valid elaboration orders (and the static model in GNAT
29385 will ensure that this is achieved).
29386
29387 The purpose of the elaboration rules in the Ada Reference Manual is to
29388 make sure that no entity is accessed before it has been elaborated. For
29389 a subprogram, this means that the spec and body must have been elaborated
29390 before the subprogram is called. For an object, this means that the object
29391 must have been elaborated before its value is read or written. A violation
29392 of either of these two requirements is an access before elaboration order,
29393 and this section has been all about avoiding such errors.
29394
29395 In the case where more than one order of elaboration is possible, in the
29396 sense that access before elaboration errors are avoided, then any one of
29397 the orders is ``correct'' in the sense that it meets the requirements of
29398 the Ada Reference Manual, and no such error occurs.
29399
29400 However, it may be the case for a given program, that there are
29401 constraints on the order of elaboration that come not from consideration
29402 of avoiding elaboration errors, but rather from extra-lingual logic
29403 requirements. Consider this example:
29404
29405 @smallexample @c ada
29406 with Init_Constants;
29407 package Constants is
29408    X : Integer := 0;
29409    Y : Integer := 0;
29410 end Constants;
29411
29412 package Init_Constants is
29413    procedure P; -- require a body
29414 end Init_Constants;
29415
29416 with Constants;
29417 package body Init_Constants is
29418    procedure P is begin null; end;
29419 begin
29420    Constants.X := 3;
29421    Constants.Y := 4;
29422 end Init_Constants;
29423
29424 with Constants;
29425 package Calc is
29426    Z : Integer := Constants.X + Constants.Y;
29427 end Calc;
29428
29429 with Calc;
29430 with Text_IO; use Text_IO;
29431 procedure Main is
29432 begin
29433    Put_Line (Calc.Z'Img);
29434 end Main;
29435 @end smallexample
29436
29437 @noindent
29438 In this example, there is more than one valid order of elaboration. For
29439 example both the following are correct orders:
29440
29441 @smallexample
29442 Init_Constants spec
29443 Constants spec
29444 Calc spec
29445 Init_Constants body
29446 Main body
29447
29448   and
29449
29450 Init_Constants spec
29451 Init_Constants body
29452 Constants spec
29453 Calc spec
29454 Main body
29455 @end smallexample
29456
29457 @noindent
29458 There is no language rule to prefer one or the other, both are correct
29459 from an order of elaboration point of view. But the programmatic effects
29460 of the two orders are very different. In the first, the elaboration routine
29461 of @code{Calc} initializes @code{Z} to zero, and then the main program
29462 runs with this value of zero. But in the second order, the elaboration
29463 routine of @code{Calc} runs after the body of Init_Constants has set
29464 @code{X} and @code{Y} and thus @code{Z} is set to 7 before @code{Main}
29465 runs.
29466
29467 One could perhaps by applying pretty clever non-artificial intelligence
29468 to the situation guess that it is more likely that the second order of
29469 elaboration is the one desired, but there is no formal linguistic reason
29470 to prefer one over the other. In fact in this particular case, GNAT will
29471 prefer the second order, because of the rule that bodies are elaborated
29472 as soon as possible, but it's just luck that this is what was wanted
29473 (if indeed the second order was preferred).
29474
29475 If the program cares about the order of elaboration routines in a case like
29476 this, it is important to specify the order required. In this particular
29477 case, that could have been achieved by adding to the spec of Calc:
29478
29479 @smallexample @c ada
29480 pragma Elaborate_All (Constants);
29481 @end smallexample
29482
29483 @noindent
29484 which requires that the body (if any) and spec of @code{Constants},
29485 as well as the body and spec of any unit @code{with}'ed by
29486 @code{Constants} be elaborated before @code{Calc} is elaborated.
29487
29488 Clearly no automatic method can always guess which alternative you require,
29489 and if you are working with legacy code that had constraints of this kind
29490 which were not properly specified by adding @code{Elaborate} or
29491 @code{Elaborate_All} pragmas, then indeed it is possible that two different
29492 compilers can choose different orders.
29493
29494 However, GNAT does attempt to diagnose the common situation where there
29495 are uninitialized variables in the visible part of a package spec, and the
29496 corresponding package body has an elaboration block that directly or
29497 indirectly initialized one or more of these variables. This is the situation
29498 in which a pragma Elaborate_Body is usually desirable, and GNAT will generate
29499 a warning that suggests this addition if it detects this situation.
29500
29501 The @code{gnatbind}
29502 @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} switch may be useful in smoking
29503 out problems. This switch causes bodies to be elaborated as late as possible
29504 instead of as early as possible. In the example above, it would have forced
29505 the choice of the first elaboration order. If you get different results
29506 when using this switch, and particularly if one set of results is right,
29507 and one is wrong as far as you are concerned, it shows that you have some
29508 missing @code{Elaborate} pragmas. For the example above, we have the
29509 following output:
29510
29511 @smallexample
29512 gnatmake -f -q main
29513 main
29514  7
29515 gnatmake -f -q main -bargs -p
29516 main
29517  0
29518 @end smallexample
29519
29520 @noindent
29521 It is of course quite unlikely that both these results are correct, so
29522 it is up to you in a case like this to investigate the source of the
29523 difference, by looking at the two elaboration orders that are chosen,
29524 and figuring out which is correct, and then adding the necessary
29525 @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas to ensure the desired order.
29526
29527
29528
29529 @c *******************************
29530 @node Conditional Compilation
29531 @appendix Conditional Compilation
29532 @c *******************************
29533 @cindex Conditional compilation
29534
29535 @noindent
29536 It is often necessary to arrange for a single source program
29537 to serve multiple purposes, where it is compiled in different
29538 ways to achieve these different goals. Some examples of the
29539 need for this feature are
29540
29541 @itemize @bullet
29542 @item  Adapting a program to a different hardware environment
29543 @item  Adapting a program to a different target architecture
29544 @item  Turning debugging features on and off
29545 @item  Arranging for a program to compile with different compilers
29546 @end itemize
29547
29548 @noindent
29549 In C, or C++, the typical approach would be to use the preprocessor
29550 that is defined as part of the language. The Ada language does not
29551 contain such a feature. This is not an oversight, but rather a very
29552 deliberate design decision, based on the experience that overuse of
29553 the preprocessing features in C and C++ can result in programs that
29554 are extremely difficult to maintain. For example, if we have ten
29555 switches that can be on or off, this means that there are a thousand
29556 separate programs, any one of which might not even be syntactically
29557 correct, and even if syntactically correct, the resulting program
29558 might not work correctly. Testing all combinations can quickly become
29559 impossible.
29560
29561 Nevertheless, the need to tailor programs certainly exists, and in
29562 this Appendix we will discuss how this can
29563 be achieved using Ada in general, and GNAT in particular.
29564
29565 @menu
29566 * Use of Boolean Constants::
29567 * Debugging - A Special Case::
29568 * Conditionalizing Declarations::
29569 * Use of Alternative Implementations::
29570 * Preprocessing::
29571 @end menu
29572
29573 @node Use of Boolean Constants
29574 @section Use of Boolean Constants
29575
29576 @noindent
29577 In the case where the difference is simply which code
29578 sequence is executed, the cleanest solution is to use Boolean
29579 constants to control which code is executed.
29580
29581 @smallexample @c ada
29582 @group
29583 FP_Initialize_Required : constant Boolean := True;
29584 @dots{}
29585 if FP_Initialize_Required then
29586 @dots{}
29587 end if;
29588 @end group
29589 @end smallexample
29590
29591 @noindent
29592 Not only will the code inside the @code{if} statement not be executed if
29593 the constant Boolean is @code{False}, but it will also be completely
29594 deleted from the program.
29595 However, the code is only deleted after the @code{if} statement
29596 has been checked for syntactic and semantic correctness.
29597 (In contrast, with preprocessors the code is deleted before the
29598 compiler ever gets to see it, so it is not checked until the switch
29599 is turned on.)
29600 @cindex Preprocessors (contrasted with conditional compilation)
29601
29602 Typically the Boolean constants will be in a separate package,
29603 something like:
29604
29605 @smallexample @c ada
29606 @group
29607 package Config is
29608    FP_Initialize_Required : constant Boolean := True;
29609    Reset_Available        : constant Boolean := False;
29610    @dots{}
29611 end Config;
29612 @end group
29613 @end smallexample
29614
29615 @noindent
29616 The @code{Config} package exists in multiple forms for the various targets,
29617 with an appropriate script selecting the version of @code{Config} needed.
29618 Then any other unit requiring conditional compilation can do a @code{with}
29619 of @code{Config} to make the constants visible.
29620
29621
29622 @node Debugging - A Special Case
29623 @section Debugging - A Special Case
29624
29625 @noindent
29626 A common use of conditional code is to execute statements (for example
29627 dynamic checks, or output of intermediate results) under control of a
29628 debug switch, so that the debugging behavior can be turned on and off.
29629 This can be done using a Boolean constant to control whether the code
29630 is active:
29631
29632 @smallexample @c ada
29633 @group
29634 if Debugging then
29635    Put_Line ("got to the first stage!");
29636 end if;
29637 @end group
29638 @end smallexample
29639
29640 @noindent
29641 or
29642
29643 @smallexample @c ada
29644 @group
29645 if Debugging and then Temperature > 999.0 then
29646    raise Temperature_Crazy;
29647 end if;
29648 @end group
29649 @end smallexample
29650
29651 @noindent
29652 Since this is a common case, there are special features to deal with
29653 this in a convenient manner. For the case of tests, Ada 2005 has added
29654 a pragma @code{Assert} that can be used for such tests. This pragma is modeled
29655 @cindex pragma @code{Assert}
29656 on the @code{Assert} pragma that has always been available in GNAT, so this
29657 feature may be used with GNAT even if you are not using Ada 2005 features.
29658 The use of pragma @code{Assert} is described in
29659 @ref{Pragma Assert,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, but as an
29660 example, the last test could be written:
29661
29662 @smallexample @c ada
29663 pragma Assert (Temperature <= 999.0, "Temperature Crazy");
29664 @end smallexample
29665
29666 @noindent
29667 or simply
29668
29669 @smallexample @c ada
29670 pragma Assert (Temperature <= 999.0);
29671 @end smallexample
29672
29673 @noindent
29674 In both cases, if assertions are active and the temperature is excessive,
29675 the exception @code{Assert_Failure} will be raised, with the given string in
29676 the first case or a string indicating the location of the pragma in the second
29677 case used as the exception message.
29678
29679 You can turn assertions on and off by using the @code{Assertion_Policy}
29680 pragma.
29681 @cindex pragma @code{Assertion_Policy}
29682 This is an Ada 2005 pragma which is implemented in all modes by
29683 GNAT, but only in the latest versions of GNAT which include Ada 2005
29684 capability. Alternatively, you can use the @option{-gnata} switch
29685 @cindex @option{-gnata} switch
29686 to enable assertions from the command line (this is recognized by all versions
29687 of GNAT).
29688
29689 For the example above with the @code{Put_Line}, the GNAT-specific pragma
29690 @code{Debug} can be used:
29691 @cindex pragma @code{Debug}
29692
29693 @smallexample @c ada
29694 pragma Debug (Put_Line ("got to the first stage!"));
29695 @end smallexample
29696
29697 @noindent
29698 If debug pragmas are enabled, the argument, which must be of the form of
29699 a procedure call, is executed (in this case, @code{Put_Line} will be called).
29700 Only one call can be present, but of course a special debugging procedure
29701 containing any code you like can be included in the program and then
29702 called in a pragma @code{Debug} argument as needed.
29703
29704 One advantage of pragma @code{Debug} over the @code{if Debugging then}
29705 construct is that pragma @code{Debug} can appear in declarative contexts,
29706 such as at the very beginning of a procedure, before local declarations have
29707 been elaborated.
29708
29709 Debug pragmas are enabled using either the @option{-gnata} switch that also
29710 controls assertions, or with a separate Debug_Policy pragma.
29711 @cindex pragma @code{Debug_Policy}
29712 The latter pragma is new in the Ada 2005 versions of GNAT (but it can be used
29713 in Ada 95 and Ada 83 programs as well), and is analogous to
29714 pragma @code{Assertion_Policy} to control assertions.
29715
29716 @code{Assertion_Policy} and @code{Debug_Policy} are configuration pragmas,
29717 and thus they can appear in @file{gnat.adc} if you are not using a
29718 project file, or in the file designated to contain configuration pragmas
29719 in a project file.
29720 They then apply to all subsequent compilations. In practice the use of
29721 the @option{-gnata} switch is often the most convenient method of controlling
29722 the status of these pragmas.
29723
29724 Note that a pragma is not a statement, so in contexts where a statement
29725 sequence is required, you can't just write a pragma on its own. You have
29726 to add a @code{null} statement.
29727
29728 @smallexample @c ada
29729 @group
29730 if @dots{} then
29731    @dots{} -- some statements
29732 else
29733    pragma Assert (Num_Cases < 10);
29734    null;
29735 end if;
29736 @end group
29737 @end smallexample
29738
29739
29740 @node Conditionalizing Declarations
29741 @section Conditionalizing Declarations
29742
29743 @noindent
29744 In some cases, it may be necessary to conditionalize declarations to meet
29745 different requirements. For example we might want a bit string whose length
29746 is set to meet some hardware message requirement.
29747
29748 In some cases, it may be possible to do this using declare blocks controlled
29749 by conditional constants:
29750
29751 @smallexample @c ada
29752 @group
29753 if Small_Machine then
29754    declare
29755       X : Bit_String (1 .. 10);
29756    begin
29757       @dots{}
29758    end;
29759 else
29760    declare
29761       X : Large_Bit_String (1 .. 1000);
29762    begin
29763       @dots{}
29764    end;
29765 end if;
29766 @end group
29767 @end smallexample
29768
29769 @noindent
29770 Note that in this approach, both declarations are analyzed by the
29771 compiler so this can only be used where both declarations are legal,
29772 even though one of them will not be used.
29773
29774 Another approach is to define integer constants, e.g.@: @code{Bits_Per_Word}, or
29775 Boolean constants, e.g.@: @code{Little_Endian}, and then write declarations
29776 that are parameterized by these constants. For example
29777
29778 @smallexample @c ada
29779 @group
29780 for Rec use
29781   Field1 at 0 range Boolean'Pos (Little_Endian) * 10 .. Bits_Per_Word;
29782 end record;
29783 @end group
29784 @end smallexample
29785
29786 @noindent
29787 If @code{Bits_Per_Word} is set to 32, this generates either
29788
29789 @smallexample @c ada
29790 @group
29791 for Rec use
29792   Field1 at 0 range 0 .. 32;
29793 end record;
29794 @end group
29795 @end smallexample
29796
29797 @noindent
29798 for the big endian case, or
29799
29800 @smallexample @c ada
29801 @group
29802 for Rec use record
29803   Field1 at 0 range 10 .. 32;
29804 end record;
29805 @end group
29806 @end smallexample
29807
29808 @noindent
29809 for the little endian case. Since a powerful subset of Ada expression
29810 notation is usable for creating static constants, clever use of this
29811 feature can often solve quite difficult problems in conditionalizing
29812 compilation (note incidentally that in Ada 95, the little endian
29813 constant was introduced as @code{System.Default_Bit_Order}, so you do not
29814 need to define this one yourself).
29815
29816
29817 @node Use of Alternative Implementations
29818 @section Use of Alternative Implementations
29819
29820 @noindent
29821 In some cases, none of the approaches described above are adequate. This
29822 can occur for example if the set of declarations required is radically
29823 different for two different configurations.
29824
29825 In this situation, the official Ada way of dealing with conditionalizing
29826 such code is to write separate units for the different cases. As long as
29827 this does not result in excessive duplication of code, this can be done
29828 without creating maintenance problems. The approach is to share common
29829 code as far as possible, and then isolate the code and declarations
29830 that are different. Subunits are often a convenient method for breaking
29831 out a piece of a unit that is to be conditionalized, with separate files
29832 for different versions of the subunit for different targets, where the
29833 build script selects the right one to give to the compiler.
29834 @cindex Subunits (and conditional compilation)
29835
29836 As an example, consider a situation where a new feature in Ada 2005
29837 allows something to be done in a really nice way. But your code must be able
29838 to compile with an Ada 95 compiler. Conceptually you want to say:
29839
29840 @smallexample @c ada
29841 @group
29842 if Ada_2005 then
29843    @dots{} neat Ada 2005 code
29844 else
29845    @dots{} not quite as neat Ada 95 code
29846 end if;
29847 @end group
29848 @end smallexample
29849
29850 @noindent
29851 where @code{Ada_2005} is a Boolean constant.
29852
29853 But this won't work when @code{Ada_2005} is set to @code{False},
29854 since the @code{then} clause will be illegal for an Ada 95 compiler.
29855 (Recall that although such unreachable code would eventually be deleted
29856 by the compiler, it still needs to be legal.  If it uses features
29857 introduced in Ada 2005, it will be illegal in Ada 95.)
29858
29859 So instead we write
29860
29861 @smallexample @c ada
29862 procedure Insert is separate;
29863 @end smallexample
29864
29865 @noindent
29866 Then we have two files for the subunit @code{Insert}, with the two sets of
29867 code.
29868 If the package containing this is called @code{File_Queries}, then we might
29869 have two files
29870
29871 @itemize @bullet
29872 @item    @file{file_queries-insert-2005.adb}
29873 @item    @file{file_queries-insert-95.adb}
29874 @end itemize
29875
29876 @noindent
29877 and the build script renames the appropriate file to
29878
29879 @smallexample
29880 file_queries-insert.adb
29881 @end smallexample
29882
29883 @noindent
29884 and then carries out the compilation.
29885
29886 This can also be done with project files' naming schemes. For example:
29887
29888 @smallexample @c project
29889 For Body ("File_Queries.Insert") use "file_queries-insert-2005.ada";
29890 @end smallexample
29891
29892 @noindent
29893 Note also that with project files it is desirable to use a different extension
29894 than @file{ads} / @file{adb} for alternative versions. Otherwise a naming
29895 conflict may arise through another commonly used feature: to declare as part
29896 of the project a set of directories containing all the sources obeying the
29897 default naming scheme.
29898
29899 The use of alternative units is certainly feasible in all situations,
29900 and for example the Ada part of the GNAT run-time is conditionalized
29901 based on the target architecture using this approach. As a specific example,
29902 consider the implementation of the AST feature in VMS. There is one
29903 spec:
29904
29905 @smallexample
29906 s-asthan.ads
29907 @end smallexample
29908
29909 @noindent
29910 which is the same for all architectures, and three bodies:
29911
29912 @table @file
29913 @item    s-asthan.adb
29914 used for all non-VMS operating systems
29915 @item    s-asthan-vms-alpha.adb
29916 used for VMS on the Alpha
29917 @item    s-asthan-vms-ia64.adb
29918 used for VMS on the ia64
29919 @end table
29920
29921 @noindent
29922 The dummy version @file{s-asthan.adb} simply raises exceptions noting that
29923 this operating system feature is not available, and the two remaining
29924 versions interface with the corresponding versions of VMS to provide
29925 VMS-compatible AST handling. The GNAT build script knows the architecture
29926 and operating system, and automatically selects the right version,
29927 renaming it if necessary to @file{s-asthan.adb} before the run-time build.
29928
29929 Another style for arranging alternative implementations is through Ada's
29930 access-to-subprogram facility.
29931 In case some functionality is to be conditionally included,
29932 you can declare an access-to-procedure variable @code{Ref} that is initialized
29933 to designate a ``do nothing'' procedure, and then invoke @code{Ref.all}
29934 when appropriate.
29935 In some library package, set @code{Ref} to @code{Proc'Access} for some
29936 procedure @code{Proc} that performs the relevant processing.
29937 The initialization only occurs if the library package is included in the
29938 program.
29939 The same idea can also be implemented using tagged types and dispatching
29940 calls.
29941
29942
29943 @node Preprocessing
29944 @section Preprocessing
29945 @cindex Preprocessing
29946
29947 @noindent
29948 Although it is quite possible to conditionalize code without the use of
29949 C-style preprocessing, as described earlier in this section, it is
29950 nevertheless convenient in some cases to use the C approach. Moreover,
29951 older Ada compilers have often provided some preprocessing capability,
29952 so legacy code may depend on this approach, even though it is not
29953 standard.
29954
29955 To accommodate such use, GNAT provides a preprocessor (modeled to a large
29956 extent on the various preprocessors that have been used
29957 with legacy code on other compilers, to enable easier transition).
29958
29959 The preprocessor may be used in two separate modes. It can be used quite
29960 separately from the compiler, to generate a separate output source file
29961 that is then fed to the compiler as a separate step. This is the
29962 @code{gnatprep} utility, whose use is fully described in
29963 @ref{Preprocessing Using gnatprep}.
29964 @cindex @code{gnatprep}
29965
29966 The preprocessing language allows such constructs as
29967
29968 @smallexample
29969 @group
29970 #if DEBUG or PRIORITY > 4 then
29971    bunch of declarations
29972 #else
29973    completely different bunch of declarations
29974 #end if;
29975 @end group
29976 @end smallexample
29977
29978 @noindent
29979 The values of the symbols @code{DEBUG} and @code{PRIORITY} can be
29980 defined either on the command line or in a separate file.
29981
29982 The other way of running the preprocessor is even closer to the C style and
29983 often more convenient. In this approach the preprocessing is integrated into
29984 the compilation process. The compiler is fed the preprocessor input which
29985 includes @code{#if} lines etc, and then the compiler carries out the
29986 preprocessing internally and processes the resulting output.
29987 For more details on this approach, see @ref{Integrated Preprocessing}.
29988
29989
29990 @c *******************************
29991 @node Inline Assembler
29992 @appendix Inline Assembler
29993 @c *******************************
29994
29995 @noindent
29996 If you need to write low-level software that interacts directly
29997 with the hardware, Ada provides two ways to incorporate assembly
29998 language code into your program.  First, you can import and invoke
29999 external routines written in assembly language, an Ada feature fully
30000 supported by GNAT@.  However, for small sections of code it may be simpler
30001 or more efficient to include assembly language statements directly
30002 in your Ada source program, using the facilities of the implementation-defined
30003 package @code{System.Machine_Code}, which incorporates the gcc
30004 Inline Assembler.  The Inline Assembler approach offers a number of advantages,
30005 including the following:
30006
30007 @itemize @bullet
30008 @item No need to use non-Ada tools
30009 @item Consistent interface over different targets
30010 @item Automatic usage of the proper calling conventions
30011 @item Access to Ada constants and variables
30012 @item Definition of intrinsic routines
30013 @item Possibility of inlining a subprogram comprising assembler code
30014 @item Code optimizer can take Inline Assembler code into account
30015 @end itemize
30016
30017 This chapter presents a series of examples to show you how to use
30018 the Inline Assembler.  Although it focuses on the Intel x86,
30019 the general approach applies also to other processors.
30020 It is assumed that you are familiar with Ada
30021 and with assembly language programming.
30022
30023 @menu
30024 * Basic Assembler Syntax::
30025 * A Simple Example of Inline Assembler::
30026 * Output Variables in Inline Assembler::
30027 * Input Variables in Inline Assembler::
30028 * Inlining Inline Assembler Code::
30029 * Other Asm Functionality::
30030 @end menu
30031
30032 @c ---------------------------------------------------------------------------
30033 @node Basic Assembler Syntax
30034 @section Basic Assembler Syntax
30035
30036 @noindent
30037 The assembler used by GNAT and gcc is based not on the Intel assembly
30038 language, but rather on a language that descends from the AT&T Unix
30039 assembler @emph{as} (and which is often referred to as ``AT&T syntax'').
30040 The following table summarizes the main features of @emph{as} syntax
30041 and points out the differences from the Intel conventions.
30042 See the gcc @emph{as} and @emph{gas} (an @emph{as} macro
30043 pre-processor) documentation for further information.
30044
30045 @table @asis
30046 @item Register names
30047 gcc / @emph{as}: Prefix with ``%''; for example @code{%eax}
30048 @*
30049 Intel: No extra punctuation; for example @code{eax}
30050
30051 @item Immediate operand
30052 gcc / @emph{as}: Prefix with ``$''; for example @code{$4}
30053 @*
30054 Intel: No extra punctuation; for example @code{4}
30055
30056 @item Address
30057 gcc / @emph{as}: Prefix with ``$''; for example @code{$loc}
30058 @*
30059 Intel: No extra punctuation; for example @code{loc}
30060
30061 @item Memory contents
30062 gcc / @emph{as}: No extra punctuation; for example @code{loc}
30063 @*
30064 Intel: Square brackets; for example @code{[loc]}
30065
30066 @item Register contents
30067 gcc / @emph{as}: Parentheses; for example @code{(%eax)}
30068 @*
30069 Intel: Square brackets; for example @code{[eax]}
30070
30071 @item Hexadecimal numbers
30072 gcc / @emph{as}: Leading ``0x'' (C language syntax); for example @code{0xA0}
30073 @*
30074 Intel: Trailing ``h''; for example @code{A0h}
30075
30076 @item Operand size
30077 gcc / @emph{as}: Explicit in op code; for example @code{movw} to move
30078 a 16-bit word
30079 @*
30080 Intel: Implicit, deduced by assembler; for example @code{mov}
30081
30082 @item Instruction repetition
30083 gcc / @emph{as}: Split into two lines; for example
30084 @*
30085 @code{rep}
30086 @*
30087 @code{stosl}
30088 @*
30089 Intel: Keep on one line; for example @code{rep stosl}
30090
30091 @item Order of operands
30092 gcc / @emph{as}: Source first; for example @code{movw $4, %eax}
30093 @*
30094 Intel: Destination first; for example @code{mov eax, 4}
30095 @end table
30096
30097 @c ---------------------------------------------------------------------------
30098 @node A Simple Example of Inline Assembler
30099 @section A Simple Example of Inline Assembler
30100
30101 @noindent
30102 The following example will generate a single assembly language statement,
30103 @code{nop}, which does nothing.  Despite its lack of run-time effect,
30104 the example will be useful in illustrating the basics of
30105 the Inline Assembler facility.
30106
30107 @smallexample @c ada
30108 @group
30109 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
30110 procedure Nothing is
30111 begin
30112    Asm ("nop");
30113 end Nothing;
30114 @end group
30115 @end smallexample
30116
30117 @code{Asm} is a procedure declared in package @code{System.Machine_Code};
30118 here it takes one parameter, a @emph{template string} that must be a static
30119 expression and that will form the generated instruction.
30120 @code{Asm} may be regarded as a compile-time procedure that parses
30121 the template string and additional parameters (none here),
30122 from which it generates a sequence of assembly language instructions.
30123
30124 The examples in this chapter will illustrate several of the forms
30125 for invoking @code{Asm}; a complete specification of the syntax
30126 is found in @ref{Machine Code Insertions,,, gnat_rm, GNAT Reference
30127 Manual}.
30128
30129 Under the standard GNAT conventions, the @code{Nothing} procedure
30130 should be in a file named @file{nothing.adb}.
30131 You can build the executable in the usual way:
30132 @smallexample
30133 gnatmake nothing
30134 @end smallexample
30135 However, the interesting aspect of this example is not its run-time behavior
30136 but rather the generated assembly code.
30137 To see this output, invoke the compiler as follows:
30138 @smallexample
30139    gcc -c -S -fomit-frame-pointer -gnatp @file{nothing.adb}
30140 @end smallexample
30141 where the options are:
30142
30143 @table @code
30144 @item -c
30145 compile only (no bind or link)
30146 @item -S
30147 generate assembler listing
30148 @item -fomit-frame-pointer
30149 do not set up separate stack frames
30150 @item -gnatp
30151 do not add runtime checks
30152 @end table
30153
30154 This gives a human-readable assembler version of the code. The resulting
30155 file will have the same name as the Ada source file, but with a @code{.s}
30156 extension. In our example, the file @file{nothing.s} has the following
30157 contents:
30158
30159 @smallexample
30160 @group
30161 .file "nothing.adb"
30162 gcc2_compiled.:
30163 ___gnu_compiled_ada:
30164 .text
30165    .align 4
30166 .globl __ada_nothing
30167 __ada_nothing:
30168 #APP
30169    nop
30170 #NO_APP
30171    jmp L1
30172    .align 2,0x90
30173 L1:
30174    ret
30175 @end group
30176 @end smallexample
30177
30178 The assembly code you included is clearly indicated by
30179 the compiler, between the @code{#APP} and @code{#NO_APP}
30180 delimiters. The character before the 'APP' and 'NOAPP'
30181 can differ on different targets. For example, GNU/Linux uses '#APP' while
30182 on NT you will see '/APP'.
30183
30184 If you make a mistake in your assembler code (such as using the
30185 wrong size modifier, or using a wrong operand for the instruction) GNAT
30186 will report this error in a temporary file, which will be deleted when
30187 the compilation is finished.  Generating an assembler file will help
30188 in such cases, since you can assemble this file separately using the
30189 @emph{as} assembler that comes with gcc.
30190
30191 Assembling the file using the command
30192
30193 @smallexample
30194 as @file{nothing.s}
30195 @end smallexample
30196 @noindent
30197 will give you error messages whose lines correspond to the assembler
30198 input file, so you can easily find and correct any mistakes you made.
30199 If there are no errors, @emph{as} will generate an object file
30200 @file{nothing.out}.
30201
30202 @c ---------------------------------------------------------------------------
30203 @node Output Variables in Inline Assembler
30204 @section Output Variables in Inline Assembler
30205
30206 @noindent
30207 The examples in this section, showing how to access the processor flags,
30208 illustrate how to specify the destination operands for assembly language
30209 statements.
30210
30211 @smallexample @c ada
30212 @group
30213 with Interfaces; use Interfaces;
30214 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
30215 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
30216 procedure Get_Flags is
30217    Flags : Unsigned_32;
30218    use ASCII;
30219 begin
30220    Asm ("pushfl"          & LF & HT & -- push flags on stack
30221         "popl %%eax"      & LF & HT & -- load eax with flags
30222         "movl %%eax, %0",             -- store flags in variable
30223         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
30224    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
30225 end Get_Flags;
30226 @end group
30227 @end smallexample
30228
30229 In order to have a nicely aligned assembly listing, we have separated
30230 multiple assembler statements in the Asm template string with linefeed
30231 (ASCII.LF) and horizontal tab (ASCII.HT) characters.
30232 The resulting section of the assembly output file is:
30233
30234 @smallexample
30235 @group
30236 #APP
30237    pushfl
30238    popl %eax
30239    movl %eax, -40(%ebp)
30240 #NO_APP
30241 @end group
30242 @end smallexample
30243
30244 It would have been legal to write the Asm invocation as:
30245
30246 @smallexample
30247 Asm ("pushfl popl %%eax movl %%eax, %0")
30248 @end smallexample
30249
30250 but in the generated assembler file, this would come out as:
30251
30252 @smallexample
30253 #APP
30254    pushfl popl %eax movl %eax, -40(%ebp)
30255 #NO_APP
30256 @end smallexample
30257
30258 which is not so convenient for the human reader.
30259
30260 We use Ada comments
30261 at the end of each line to explain what the assembler instructions
30262 actually do.  This is a useful convention.
30263
30264 When writing Inline Assembler instructions, you need to precede each register
30265 and variable name with a percent sign.  Since the assembler already requires
30266 a percent sign at the beginning of a register name, you need two consecutive
30267 percent signs for such names in the Asm template string, thus @code{%%eax}.
30268 In the generated assembly code, one of the percent signs will be stripped off.
30269
30270 Names such as @code{%0}, @code{%1}, @code{%2}, etc., denote input or output
30271 variables: operands you later define using @code{Input} or @code{Output}
30272 parameters to @code{Asm}.
30273 An output variable is illustrated in
30274 the third statement in the Asm template string:
30275 @smallexample
30276 movl %%eax, %0
30277 @end smallexample
30278 The intent is to store the contents of the eax register in a variable that can
30279 be accessed in Ada.  Simply writing @code{movl %%eax, Flags} would not
30280 necessarily work, since the compiler might optimize by using a register
30281 to hold Flags, and the expansion of the @code{movl} instruction would not be
30282 aware of this optimization.  The solution is not to store the result directly
30283 but rather to advise the compiler to choose the correct operand form;
30284 that is the purpose of the @code{%0} output variable.
30285
30286 Information about the output variable is supplied in the @code{Outputs}
30287 parameter to @code{Asm}:
30288 @smallexample
30289 Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
30290 @end smallexample
30291
30292 The output is defined by the @code{Asm_Output} attribute of the target type;
30293 the general format is
30294 @smallexample
30295 Type'Asm_Output (constraint_string, variable_name)
30296 @end smallexample
30297
30298 The constraint string directs the compiler how
30299 to store/access the associated variable.  In the example
30300 @smallexample
30301 Unsigned_32'Asm_Output ("=m", Flags);
30302 @end smallexample
30303 the @code{"m"} (memory) constraint tells the compiler that the variable
30304 @code{Flags} should be stored in a memory variable, thus preventing
30305 the optimizer from keeping it in a register.  In contrast,
30306 @smallexample
30307 Unsigned_32'Asm_Output ("=r", Flags);
30308 @end smallexample
30309 uses the @code{"r"} (register) constraint, telling the compiler to
30310 store the variable in a register.
30311
30312 If the constraint is preceded by the equal character (@strong{=}), it tells
30313 the compiler that the variable will be used to store data into it.
30314
30315 In the @code{Get_Flags} example, we used the @code{"g"} (global) constraint,
30316 allowing the optimizer to choose whatever it deems best.
30317
30318 There are a fairly large number of constraints, but the ones that are
30319 most useful (for the Intel x86 processor) are the following:
30320
30321 @table @code
30322 @item =
30323 output constraint
30324 @item g
30325 global (i.e.@: can be stored anywhere)
30326 @item m
30327 in memory
30328 @item I
30329 a constant
30330 @item a
30331 use eax
30332 @item b
30333 use ebx
30334 @item c
30335 use ecx
30336 @item d
30337 use edx
30338 @item S
30339 use esi
30340 @item D
30341 use edi
30342 @item r
30343 use one of eax, ebx, ecx or edx
30344 @item q
30345 use one of eax, ebx, ecx, edx, esi or edi
30346 @end table
30347
30348 The full set of constraints is described in the gcc and @emph{as}
30349 documentation; note that it is possible to combine certain constraints
30350 in one constraint string.
30351
30352 You specify the association of an output variable with an assembler operand
30353 through the @code{%}@emph{n} notation, where @emph{n} is a non-negative
30354 integer.  Thus in
30355 @smallexample @c ada
30356 @group
30357 Asm ("pushfl"          & LF & HT & -- push flags on stack
30358      "popl %%eax"      & LF & HT & -- load eax with flags
30359      "movl %%eax, %0",             -- store flags in variable
30360      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
30361 @end group
30362 @end smallexample
30363 @noindent
30364 @code{%0} will be replaced in the expanded code by the appropriate operand,
30365 whatever
30366 the compiler decided for the @code{Flags} variable.
30367
30368 In general, you may have any number of output variables:
30369 @itemize @bullet
30370 @item
30371 Count the operands starting at 0; thus @code{%0}, @code{%1}, etc.
30372 @item
30373 Specify the @code{Outputs} parameter as a parenthesized comma-separated list
30374 of @code{Asm_Output} attributes
30375 @end itemize
30376
30377 For example:
30378 @smallexample @c ada
30379 @group
30380 Asm ("movl %%eax, %0" & LF & HT &
30381      "movl %%ebx, %1" & LF & HT &
30382      "movl %%ecx, %2",
30383      Outputs => (Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_A),   --  %0 = Var_A
30384                  Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_B),   --  %1 = Var_B
30385                  Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_C))); --  %2 = Var_C
30386 @end group
30387 @end smallexample
30388 @noindent
30389 where @code{Var_A}, @code{Var_B}, and @code{Var_C} are variables
30390 in the Ada program.
30391
30392 As a variation on the @code{Get_Flags} example, we can use the constraints
30393 string to direct the compiler to store the eax register into the @code{Flags}
30394 variable, instead of including the store instruction explicitly in the
30395 @code{Asm} template string:
30396
30397 @smallexample @c ada
30398 @group
30399 with Interfaces; use Interfaces;
30400 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
30401 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
30402 procedure Get_Flags_2 is
30403    Flags : Unsigned_32;
30404    use ASCII;
30405 begin
30406    Asm ("pushfl"      & LF & HT & -- push flags on stack
30407         "popl %%eax",             -- save flags in eax
30408         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Flags));
30409    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
30410 end Get_Flags_2;
30411 @end group
30412 @end smallexample
30413
30414 @noindent
30415 The @code{"a"} constraint tells the compiler that the @code{Flags}
30416 variable will come from the eax register. Here is the resulting code:
30417
30418 @smallexample
30419 @group
30420 #APP
30421    pushfl
30422    popl %eax
30423 #NO_APP
30424    movl %eax,-40(%ebp)
30425 @end group
30426 @end smallexample
30427
30428 @noindent
30429 The compiler generated the store of eax into Flags after
30430 expanding the assembler code.
30431
30432 Actually, there was no need to pop the flags into the eax register;
30433 more simply, we could just pop the flags directly into the program variable:
30434
30435 @smallexample @c ada
30436 @group
30437 with Interfaces; use Interfaces;
30438 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
30439 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
30440 procedure Get_Flags_3 is
30441    Flags : Unsigned_32;
30442    use ASCII;
30443 begin
30444    Asm ("pushfl"  & LF & HT & -- push flags on stack
30445         "pop %0",             -- save flags in Flags
30446         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
30447    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
30448 end Get_Flags_3;
30449 @end group
30450 @end smallexample
30451
30452 @c ---------------------------------------------------------------------------
30453 @node Input Variables in Inline Assembler
30454 @section Input Variables in Inline Assembler
30455
30456 @noindent
30457 The example in this section illustrates how to specify the source operands
30458 for assembly language statements.
30459 The program simply increments its input value by 1:
30460
30461 @smallexample @c ada
30462 @group
30463 with Interfaces; use Interfaces;
30464 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
30465 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
30466 procedure Increment is
30467
30468    function Incr (Value : Unsigned_32) return Unsigned_32 is
30469       Result : Unsigned_32;
30470    begin
30471       Asm ("incl %0",
30472            Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input ("a", Value),
30473            Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Result));
30474       return Result;
30475    end Incr;
30476
30477    Value : Unsigned_32;
30478
30479 begin
30480    Value := 5;
30481    Put_Line ("Value before is" & Value'Img);
30482    Value := Incr (Value);
30483    Put_Line ("Value after is" & Value'Img);
30484 end Increment;
30485 @end group
30486 @end smallexample
30487
30488 The @code{Outputs} parameter to @code{Asm} specifies
30489 that the result will be in the eax register and that it is to be stored
30490 in the @code{Result} variable.
30491
30492 The @code{Inputs} parameter looks much like the @code{Outputs} parameter,
30493 but with an @code{Asm_Input} attribute.
30494 The @code{"="} constraint, indicating an output value, is not present.
30495
30496 You can have multiple input variables, in the same way that you can have more
30497 than one output variable.
30498
30499 The parameter count (%0, %1) etc, now starts at the first input
30500 statement, and continues with the output statements.
30501 When both parameters use the same variable, the
30502 compiler will treat them as the same %n operand, which is the case here.
30503
30504 Just as the @code{Outputs} parameter causes the register to be stored into the
30505 target variable after execution of the assembler statements, so does the
30506 @code{Inputs} parameter cause its variable to be loaded into the register
30507 before execution of the assembler statements.
30508
30509 Thus the effect of the @code{Asm} invocation is:
30510 @enumerate
30511 @item load the 32-bit value of @code{Value} into eax
30512 @item execute the @code{incl %eax} instruction
30513 @item store the contents of eax into the @code{Result} variable
30514 @end enumerate
30515
30516 The resulting assembler file (with @option{-O2} optimization) contains:
30517 @smallexample
30518 @group
30519 _increment__incr.1:
30520    subl $4,%esp
30521    movl 8(%esp),%eax
30522 #APP
30523    incl %eax
30524 #NO_APP
30525    movl %eax,%edx
30526    movl %ecx,(%esp)
30527    addl $4,%esp
30528    ret
30529 @end group
30530 @end smallexample
30531
30532 @c ---------------------------------------------------------------------------
30533 @node Inlining Inline Assembler Code
30534 @section Inlining Inline Assembler Code
30535
30536 @noindent
30537 For a short subprogram such as the @code{Incr} function in the previous
30538 section, the overhead of the call and return (creating / deleting the stack
30539 frame) can be significant, compared to the amount of code in the subprogram
30540 body.  A solution is to apply Ada's @code{Inline} pragma to the subprogram,
30541 which directs the compiler to expand invocations of the subprogram at the
30542 point(s) of call, instead of setting up a stack frame for out-of-line calls.
30543 Here is the resulting program:
30544
30545 @smallexample @c ada
30546 @group
30547 with Interfaces; use Interfaces;
30548 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
30549 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
30550 procedure Increment_2 is
30551
30552    function Incr (Value : Unsigned_32) return Unsigned_32 is
30553       Result : Unsigned_32;
30554    begin
30555       Asm ("incl %0",
30556            Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input ("a", Value),
30557            Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Result));
30558       return Result;
30559    end Incr;
30560    pragma Inline (Increment);
30561
30562    Value : Unsigned_32;
30563
30564 begin
30565    Value := 5;
30566    Put_Line ("Value before is" & Value'Img);
30567    Value := Increment (Value);
30568    Put_Line ("Value after is" & Value'Img);
30569 end Increment_2;
30570 @end group
30571 @end smallexample
30572
30573 Compile the program with both optimization (@option{-O2}) and inlining
30574 (@option{-gnatn}) enabled.
30575
30576 The @code{Incr} function is still compiled as usual, but at the
30577 point in @code{Increment} where our function used to be called:
30578
30579 @smallexample
30580 @group
30581 pushl %edi
30582 call _increment__incr.1
30583 @end group
30584 @end smallexample
30585
30586 @noindent
30587 the code for the function body directly appears:
30588
30589 @smallexample
30590 @group
30591 movl %esi,%eax
30592 #APP
30593    incl %eax
30594 #NO_APP
30595    movl %eax,%edx
30596 @end group
30597 @end smallexample
30598
30599 @noindent
30600 thus saving the overhead of stack frame setup and an out-of-line call.
30601
30602 @c ---------------------------------------------------------------------------
30603 @node Other Asm Functionality
30604 @section Other @code{Asm} Functionality
30605
30606 @noindent
30607 This section describes two important parameters to the @code{Asm}
30608 procedure: @code{Clobber}, which identifies register usage;
30609 and @code{Volatile}, which inhibits unwanted optimizations.
30610
30611 @menu
30612 * The Clobber Parameter::
30613 * The Volatile Parameter::
30614 @end menu
30615
30616 @c ---------------------------------------------------------------------------
30617 @node The Clobber Parameter
30618 @subsection The @code{Clobber} Parameter
30619
30620 @noindent
30621 One of the dangers of intermixing assembly language and a compiled language
30622 such as Ada is that the compiler needs to be aware of which registers are
30623 being used by the assembly code.  In some cases, such as the earlier examples,
30624 the constraint string is sufficient to indicate register usage (e.g.,
30625 @code{"a"} for
30626 the eax register).  But more generally, the compiler needs an explicit
30627 identification of the registers that are used by the Inline Assembly
30628 statements.
30629
30630 Using a register that the compiler doesn't know about
30631 could be a side effect of an instruction (like @code{mull}
30632 storing its result in both eax and edx).
30633 It can also arise from explicit register usage in your
30634 assembly code; for example:
30635 @smallexample
30636 @group
30637 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
30638      "movl %%ebx, %1",
30639      Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
30640      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out));
30641 @end group
30642 @end smallexample
30643 @noindent
30644 where the compiler (since it does not analyze the @code{Asm} template string)
30645 does not know you are using the ebx register.
30646
30647 In such cases you need to supply the @code{Clobber} parameter to @code{Asm},
30648 to identify the registers that will be used by your assembly code:
30649
30650 @smallexample
30651 @group
30652 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
30653      "movl %%ebx, %1",
30654      Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
30655      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
30656      Clobber => "ebx");
30657 @end group
30658 @end smallexample
30659
30660 The Clobber parameter is a static string expression specifying the
30661 register(s) you are using.  Note that register names are @emph{not} prefixed
30662 by a percent sign. Also, if more than one register is used then their names
30663 are separated by commas; e.g., @code{"eax, ebx"}
30664
30665 The @code{Clobber} parameter has several additional uses:
30666 @enumerate
30667 @item Use ``register'' name @code{cc} to indicate that flags might have changed
30668 @item Use ``register'' name @code{memory} if you changed a memory location
30669 @end enumerate
30670
30671 @c ---------------------------------------------------------------------------
30672 @node The Volatile Parameter
30673 @subsection The @code{Volatile} Parameter
30674 @cindex Volatile parameter
30675
30676 @noindent
30677 Compiler optimizations in the presence of Inline Assembler may sometimes have
30678 unwanted effects.  For example, when an @code{Asm} invocation with an input
30679 variable is inside a loop, the compiler might move the loading of the input
30680 variable outside the loop, regarding it as a one-time initialization.
30681
30682 If this effect is not desired, you can disable such optimizations by setting
30683 the @code{Volatile} parameter to @code{True}; for example:
30684
30685 @smallexample @c ada
30686 @group
30687 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
30688      "movl %%ebx, %1",
30689      Inputs   => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
30690      Outputs  => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
30691      Clobber  => "ebx",
30692      Volatile => True);
30693 @end group
30694 @end smallexample
30695
30696 By default, @code{Volatile} is set to @code{False} unless there is no
30697 @code{Outputs} parameter.
30698
30699 Although setting @code{Volatile} to @code{True} prevents unwanted
30700 optimizations, it will also disable other optimizations that might be
30701 important for efficiency. In general, you should set @code{Volatile}
30702 to @code{True} only if the compiler's optimizations have created
30703 problems.
30704 @c END OF INLINE ASSEMBLER CHAPTER
30705 @c ===============================
30706
30707 @c ***********************************
30708 @c * Compatibility and Porting Guide *
30709 @c ***********************************
30710 @node Compatibility and Porting Guide
30711 @appendix Compatibility and Porting Guide
30712
30713 @noindent
30714 This chapter describes the compatibility issues that may arise between
30715 GNAT and other Ada compilation systems (including those for Ada 83),
30716 and shows how GNAT can expedite porting
30717 applications developed in other Ada environments.
30718
30719 @menu
30720 * Compatibility with Ada 83::
30721 * Compatibility between Ada 95 and Ada 2005::
30722 * Implementation-dependent characteristics::
30723 * Compatibility with Other Ada Systems::
30724 * Representation Clauses::
30725 @ifclear vms
30726 @c Brief section is only in non-VMS version
30727 @c Full chapter is in VMS version
30728 * Compatibility with HP Ada 83::
30729 @end ifclear
30730 @ifset vms
30731 * Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS::
30732 @end ifset
30733 @end menu
30734
30735 @node Compatibility with Ada 83
30736 @section Compatibility with Ada 83
30737 @cindex Compatibility (between Ada 83 and Ada 95 / Ada 2005)
30738
30739 @noindent
30740 Ada 95 and Ada 2005 are highly upwards compatible with Ada 83.  In
30741 particular, the design intention was that the difficulties associated
30742 with moving from Ada 83 to Ada 95 or Ada 2005 should be no greater than those
30743 that occur when moving from one Ada 83 system to another.
30744
30745 However, there are a number of points at which there are minor
30746 incompatibilities.  The @cite{Ada 95 Annotated Reference Manual} contains
30747 full details of these issues,
30748 and should be consulted for a complete treatment.
30749 In practice the
30750 following subsections treat the most likely issues to be encountered.
30751
30752 @menu
30753 * Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95::
30754 * More deterministic semantics::
30755 * Changed semantics::
30756 * Other language compatibility issues::
30757 @end menu
30758
30759 @node Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95
30760 @subsection Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95
30761
30762 Some legal Ada 83 programs are illegal (i.e., they will fail to compile) in
30763 Ada 95 and thus also in Ada 2005:
30764
30765 @table @emph
30766 @item Character literals
30767 Some uses of character literals are ambiguous.  Since Ada 95 has introduced
30768 @code{Wide_Character} as a new predefined character type, some uses of
30769 character literals that were legal in Ada 83 are illegal in Ada 95.
30770 For example:
30771 @smallexample @c ada
30772    for Char in 'A' .. 'Z' loop @dots{} end loop;
30773 @end smallexample
30774
30775 @noindent
30776 The problem is that @code{'A'} and @code{'Z'} could be from either
30777 @code{Character} or @code{Wide_Character}.  The simplest correction
30778 is to make the type explicit; e.g.:
30779 @smallexample @c ada
30780    for Char in Character range 'A' .. 'Z' loop @dots{} end loop;
30781 @end smallexample
30782
30783 @item New reserved words
30784 The identifiers @code{abstract}, @code{aliased}, @code{protected},
30785 @code{requeue}, @code{tagged}, and @code{until} are reserved in Ada 95.
30786 Existing Ada 83 code using any of these identifiers must be edited to
30787 use some alternative name.
30788
30789 @item Freezing rules
30790 The rules in Ada 95 are slightly different with regard to the point at
30791 which entities are frozen, and representation pragmas and clauses are
30792 not permitted past the freeze point.  This shows up most typically in
30793 the form of an error message complaining that a representation item
30794 appears too late, and the appropriate corrective action is to move
30795 the item nearer to the declaration of the entity to which it refers.
30796
30797 A particular case is that representation pragmas
30798 @ifset vms
30799 (including the
30800 extended HP Ada 83 compatibility pragmas such as @code{Export_Procedure})
30801 @end ifset
30802 cannot be applied to a subprogram body.  If necessary, a separate subprogram
30803 declaration must be introduced to which the pragma can be applied.
30804
30805 @item Optional bodies for library packages
30806 In Ada 83, a package that did not require a package body was nevertheless
30807 allowed to have one.  This lead to certain surprises in compiling large
30808 systems (situations in which the body could be unexpectedly ignored by the
30809 binder).  In Ada 95, if a package does not require a body then it is not
30810 permitted to have a body.  To fix this problem, simply remove a redundant
30811 body if it is empty, or, if it is non-empty, introduce a dummy declaration
30812 into the spec that makes the body required.  One approach is to add a private
30813 part to the package declaration (if necessary), and define a parameterless
30814 procedure called @code{Requires_Body}, which must then be given a dummy
30815 procedure body in the package body, which then becomes required.
30816 Another approach (assuming that this does not introduce elaboration
30817 circularities) is to add an @code{Elaborate_Body} pragma to the package spec,
30818 since one effect of this pragma is to require the presence of a package body.
30819
30820 @item @code{Numeric_Error} is now the same as @code{Constraint_Error}
30821 In Ada 95, the exception @code{Numeric_Error} is a renaming of
30822 @code{Constraint_Error}.
30823 This means that it is illegal to have separate exception handlers for
30824 the two exceptions.  The fix is simply to remove the handler for the
30825 @code{Numeric_Error} case (since even in Ada 83, a compiler was free to raise
30826 @code{Constraint_Error} in place of @code{Numeric_Error} in all cases).
30827
30828 @item Indefinite subtypes in generics
30829 In Ada 83, it was permissible to pass an indefinite type (e.g.@: @code{String})
30830 as the actual for a generic formal private type, but then the instantiation
30831 would be illegal if there were any instances of declarations of variables
30832 of this type in the generic body.  In Ada 95, to avoid this clear violation
30833 of the methodological principle known as the ``contract model'',
30834 the generic declaration explicitly indicates whether
30835 or not such instantiations are permitted.  If a generic formal parameter
30836 has explicit unknown discriminants, indicated by using @code{(<>)} after the
30837 type name, then it can be instantiated with indefinite types, but no
30838 stand-alone variables can be declared of this type.  Any attempt to declare
30839 such a variable will result in an illegality at the time the generic is
30840 declared.  If the @code{(<>)} notation is not used, then it is illegal
30841 to instantiate the generic with an indefinite type.
30842 This is the potential incompatibility issue when porting Ada 83 code to Ada 95.
30843 It will show up as a compile time error, and
30844 the fix is usually simply to add the @code{(<>)} to the generic declaration.
30845 @end table
30846
30847 @node More deterministic semantics
30848 @subsection More deterministic semantics
30849
30850 @table @emph
30851 @item Conversions
30852 Conversions from real types to integer types round away from 0.  In Ada 83
30853 the conversion Integer(2.5) could deliver either 2 or 3 as its value.  This
30854 implementation freedom was intended to support unbiased rounding in
30855 statistical applications, but in practice it interfered with portability.
30856 In Ada 95 the conversion semantics are unambiguous, and rounding away from 0
30857 is required.  Numeric code may be affected by this change in semantics.
30858 Note, though, that this issue is no worse than already existed in Ada 83
30859 when porting code from one vendor to another.
30860
30861 @item Tasking
30862 The Real-Time Annex introduces a set of policies that define the behavior of
30863 features that were implementation dependent in Ada 83, such as the order in
30864 which open select branches are executed.
30865 @end table
30866
30867 @node Changed semantics
30868 @subsection Changed semantics
30869
30870 @noindent
30871 The worst kind of incompatibility is one where a program that is legal in
30872 Ada 83 is also legal in Ada 95 but can have an effect in Ada 95 that was not
30873 possible in Ada 83.  Fortunately this is extremely rare, but the one
30874 situation that you should be alert to is the change in the predefined type
30875 @code{Character} from 7-bit ASCII to 8-bit Latin-1.
30876
30877 @table @emph
30878 @item Range of type @code{Character}
30879 The range of @code{Standard.Character} is now the full 256 characters
30880 of Latin-1, whereas in most Ada 83 implementations it was restricted
30881 to 128 characters. Although some of the effects of
30882 this change will be manifest in compile-time rejection of legal
30883 Ada 83 programs it is possible for a working Ada 83 program to have
30884 a different effect in Ada 95, one that was not permitted in Ada 83.
30885 As an example, the expression
30886 @code{Character'Pos(Character'Last)} returned @code{127} in Ada 83 and now
30887 delivers @code{255} as its value.
30888 In general, you should look at the logic of any
30889 character-processing Ada 83 program and see whether it needs to be adapted
30890 to work correctly with Latin-1.  Note that the predefined Ada 95 API has a
30891 character handling package that may be relevant if code needs to be adapted
30892 to account for the additional Latin-1 elements.
30893 The desirable fix is to
30894 modify the program to accommodate the full character set, but in some cases
30895 it may be convenient to define a subtype or derived type of Character that
30896 covers only the restricted range.
30897 @cindex Latin-1
30898 @end table
30899
30900 @node Other language compatibility issues
30901 @subsection Other language compatibility issues
30902
30903 @table @emph
30904 @item @option{-gnat83} switch
30905 All implementations of GNAT provide a switch that causes GNAT to operate
30906 in Ada 83 mode.  In this mode, some but not all compatibility problems
30907 of the type described above are handled automatically.  For example, the
30908 new reserved words introduced in Ada 95 and Ada 2005 are treated simply
30909 as identifiers as in Ada 83.
30910 However,
30911 in practice, it is usually advisable to make the necessary modifications
30912 to the program to remove the need for using this switch.
30913 See @ref{Compiling Different Versions of Ada}.
30914
30915 @item Support for removed Ada 83 pragmas and attributes
30916 A number of pragmas and attributes from Ada 83 were removed from Ada 95,
30917 generally because they were replaced by other mechanisms.  Ada 95 and Ada 2005
30918 compilers are allowed, but not required, to implement these missing
30919 elements.  In contrast with some other compilers, GNAT implements all
30920 such pragmas and attributes, eliminating this compatibility concern.  These
30921 include @code{pragma Interface} and the floating point type attributes
30922 (@code{Emax}, @code{Mantissa}, etc.), among other items.
30923 @end table
30924
30925
30926 @node Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
30927 @section Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
30928 @cindex Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
30929
30930 @noindent
30931 Although Ada 2005 was designed to be upwards compatible with Ada 95, there are
30932 a number of incompatibilities. Several are enumerated below;
30933 for a complete description please see the
30934 Annotated Ada 2005 Reference Manual, or section 9.1.1 in
30935 @cite{Rationale for Ada 2005}.
30936
30937 @table @emph
30938 @item New reserved words.
30939 The words @code{interface}, @code{overriding} and @code{synchronized} are
30940 reserved in Ada 2005.
30941 A pre-Ada 2005 program that uses any of these as an identifier will be
30942 illegal.
30943
30944 @item New declarations in predefined packages.
30945 A number of packages in the predefined environment contain new declarations:
30946 @code{Ada.Exceptions}, @code{Ada.Real_Time}, @code{Ada.Strings},
30947 @code{Ada.Strings.Fixed}, @code{Ada.Strings.Bounded},
30948 @code{Ada.Strings.Unbounded}, @code{Ada.Strings.Wide_Fixed},
30949 @code{Ada.Strings.Wide_Bounded}, @code{Ada.Strings.Wide_Unbounded},
30950 @code{Ada.Tags}, @code{Ada.Text_IO}, and @code{Interfaces.C}.
30951 If an Ada 95 program does a @code{with} and @code{use} of any of these
30952 packages, the new declarations may cause name clashes.
30953
30954 @item Access parameters.
30955 A nondispatching subprogram with an access parameter cannot be renamed
30956 as a dispatching operation.  This was permitted in Ada 95.
30957
30958 @item Access types, discriminants, and constraints.
30959 Rule changes in this area have led to some incompatibilities; for example,
30960 constrained subtypes of some access types are not permitted in Ada 2005.
30961
30962 @item Aggregates for limited types.
30963 The allowance of aggregates for limited types in Ada 2005 raises the
30964 possibility of ambiguities in legal Ada 95 programs, since additional types
30965 now need to be considered in expression resolution.
30966
30967 @item Fixed-point multiplication and division.
30968 Certain expressions involving ``*'' or ``/'' for a fixed-point type, which
30969 were legal in Ada 95 and invoked the predefined versions of these operations,
30970 are now ambiguous.
30971 The ambiguity may be resolved either by applying a type conversion to the
30972 expression, or by explicitly invoking the operation from package
30973 @code{Standard}.
30974
30975 @item Return-by-reference types.
30976 The Ada 95 return-by-reference mechanism has been removed.  Instead, the user
30977 can declare a function returning a value from an anonymous access type.
30978 @end table
30979
30980
30981 @node Implementation-dependent characteristics
30982 @section Implementation-dependent characteristics
30983 @noindent
30984 Although the Ada language defines the semantics of each construct as
30985 precisely as practical, in some situations (for example for reasons of
30986 efficiency, or where the effect is heavily dependent on the host or target
30987 platform) the implementation is allowed some freedom.  In porting Ada 83
30988 code to GNAT, you need to be aware of whether / how the existing code
30989 exercised such implementation dependencies.  Such characteristics fall into
30990 several categories, and GNAT offers specific support in assisting the
30991 transition from certain Ada 83 compilers.
30992
30993 @menu
30994 * Implementation-defined pragmas::
30995 * Implementation-defined attributes::
30996 * Libraries::
30997 * Elaboration order::
30998 * Target-specific aspects::
30999 @end menu
31000
31001 @node Implementation-defined pragmas
31002 @subsection Implementation-defined pragmas
31003
31004 @noindent
31005 Ada compilers are allowed to supplement the language-defined pragmas, and
31006 these are a potential source of non-portability.  All GNAT-defined pragmas
31007 are described in @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT
31008 Reference Manual}, and these include several that are specifically
31009 intended to correspond to other vendors' Ada 83 pragmas.
31010 For migrating from VADS, the pragma @code{Use_VADS_Size} may be useful.
31011 For compatibility with HP Ada 83, GNAT supplies the pragmas
31012 @code{Extend_System}, @code{Ident}, @code{Inline_Generic},
31013 @code{Interface_Name}, @code{Passive}, @code{Suppress_All},
31014 and @code{Volatile}.
31015 Other relevant pragmas include @code{External} and @code{Link_With}.
31016 Some vendor-specific
31017 Ada 83 pragmas (@code{Share_Generic}, @code{Subtitle}, and @code{Title}) are
31018 recognized, thus
31019 avoiding compiler rejection of units that contain such pragmas; they are not
31020 relevant in a GNAT context and hence are not otherwise implemented.
31021
31022 @node Implementation-defined attributes
31023 @subsection Implementation-defined attributes
31024
31025 Analogous to pragmas, the set of attributes may be extended by an
31026 implementation.  All GNAT-defined attributes are described in
31027 @ref{Implementation Defined Attributes,,, gnat_rm, GNAT Reference
31028 Manual}, and these include several that are specifically intended
31029 to correspond to other vendors' Ada 83 attributes.  For migrating from VADS,
31030 the attribute @code{VADS_Size} may be useful.  For compatibility with HP
31031 Ada 83, GNAT supplies the attributes @code{Bit}, @code{Machine_Size} and
31032 @code{Type_Class}.
31033
31034 @node Libraries
31035 @subsection Libraries
31036 @noindent
31037 Vendors may supply libraries to supplement the standard Ada API.  If Ada 83
31038 code uses vendor-specific libraries then there are several ways to manage
31039 this in Ada 95 or Ada 2005:
31040 @enumerate
31041 @item
31042 If the source code for the libraries (specs and bodies) are
31043 available, then the libraries can be migrated in the same way as the
31044 application.
31045 @item
31046 If the source code for the specs but not the bodies are
31047 available, then you can reimplement the bodies.
31048 @item
31049 Some features introduced by Ada 95 obviate the need for library support.  For
31050 example most Ada 83 vendors supplied a package for unsigned integers.  The
31051 Ada 95 modular type feature is the preferred way to handle this need, so
31052 instead of migrating or reimplementing the unsigned integer package it may
31053 be preferable to retrofit the application using modular types.
31054 @end enumerate
31055
31056 @node Elaboration order
31057 @subsection Elaboration order
31058 @noindent
31059 The implementation can choose any elaboration order consistent with the unit
31060 dependency relationship.  This freedom means that some orders can result in
31061 Program_Error being raised due to an ``Access Before Elaboration'': an attempt
31062 to invoke a subprogram its body has been elaborated, or to instantiate a
31063 generic before the generic body has been elaborated.  By default GNAT
31064 attempts to choose a safe order (one that will not encounter access before
31065 elaboration problems) by implicitly inserting @code{Elaborate} or
31066 @code{Elaborate_All} pragmas where
31067 needed.  However, this can lead to the creation of elaboration circularities
31068 and a resulting rejection of the program by gnatbind.  This issue is
31069 thoroughly described in @ref{Elaboration Order Handling in GNAT}.
31070 In brief, there are several
31071 ways to deal with this situation:
31072
31073 @itemize @bullet
31074 @item
31075 Modify the program to eliminate the circularities, e.g.@: by moving
31076 elaboration-time code into explicitly-invoked procedures
31077 @item
31078 Constrain the elaboration order by including explicit @code{Elaborate_Body} or
31079 @code{Elaborate} pragmas, and then inhibit the generation of implicit
31080 @code{Elaborate_All}
31081 pragmas either globally (as an effect of the @option{-gnatE} switch) or locally
31082 (by selectively suppressing elaboration checks via pragma
31083 @code{Suppress(Elaboration_Check)} when it is safe to do so).
31084 @end itemize
31085
31086 @node Target-specific aspects
31087 @subsection Target-specific aspects
31088 @noindent
31089 Low-level applications need to deal with machine addresses, data
31090 representations, interfacing with assembler code, and similar issues.  If
31091 such an Ada 83 application is being ported to different target hardware (for
31092 example where the byte endianness has changed) then you will need to
31093 carefully examine the program logic; the porting effort will heavily depend
31094 on the robustness of the original design.  Moreover, Ada 95 (and thus
31095 Ada 2005) are sometimes
31096 incompatible with typical Ada 83 compiler practices regarding implicit
31097 packing, the meaning of the Size attribute, and the size of access values.
31098 GNAT's approach to these issues is described in @ref{Representation Clauses}.
31099
31100 @node Compatibility with Other Ada Systems
31101 @section Compatibility with Other Ada Systems
31102
31103 @noindent
31104 If programs avoid the use of implementation dependent and
31105 implementation defined features, as documented in the @cite{Ada
31106 Reference Manual}, there should be a high degree of portability between
31107 GNAT and other Ada systems.  The following are specific items which
31108 have proved troublesome in moving Ada 95 programs from GNAT to other Ada 95
31109 compilers, but do not affect porting code to GNAT@.
31110 (As of @value{NOW}, GNAT is the only compiler available for Ada 2005;
31111 the following issues may or may not arise for Ada 2005 programs
31112 when other compilers appear.)
31113
31114 @table @emph
31115 @item Ada 83 Pragmas and Attributes
31116 Ada 95 compilers are allowed, but not required, to implement the missing
31117 Ada 83 pragmas and attributes that are no longer defined in Ada 95.
31118 GNAT implements all such pragmas and attributes, eliminating this as
31119 a compatibility concern, but some other Ada 95 compilers reject these
31120 pragmas and attributes.
31121
31122 @item Specialized Needs Annexes
31123 GNAT implements the full set of special needs annexes.  At the
31124 current time, it is the only Ada 95 compiler to do so.  This means that
31125 programs making use of these features may not be portable to other Ada
31126 95 compilation systems.
31127
31128 @item Representation Clauses
31129 Some other Ada 95 compilers implement only the minimal set of
31130 representation clauses required by the Ada 95 reference manual.  GNAT goes
31131 far beyond this minimal set, as described in the next section.
31132 @end table
31133
31134 @node Representation Clauses
31135 @section Representation Clauses
31136
31137 @noindent
31138 The Ada 83 reference manual was quite vague in describing both the minimal
31139 required implementation of representation clauses, and also their precise
31140 effects.  Ada 95 (and thus also Ada 2005) are much more explicit, but the
31141 minimal set of capabilities required is still quite limited.
31142
31143 GNAT implements the full required set of capabilities in
31144 Ada 95 and Ada 2005, but also goes much further, and in particular
31145 an effort has been made to be compatible with existing Ada 83 usage to the
31146 greatest extent possible.
31147
31148 A few cases exist in which Ada 83 compiler behavior is incompatible with
31149 the requirements in Ada 95 (and thus also Ada 2005).  These are instances of
31150 intentional or accidental dependence on specific implementation dependent
31151 characteristics of these Ada 83 compilers.  The following is a list of
31152 the cases most likely to arise in existing Ada 83 code.
31153
31154 @table @emph
31155 @item Implicit Packing
31156 Some Ada 83 compilers allowed a Size specification to cause implicit
31157 packing of an array or record.  This could cause expensive implicit
31158 conversions for change of representation in the presence of derived
31159 types, and the Ada design intends to avoid this possibility.
31160 Subsequent AI's were issued to make it clear that such implicit
31161 change of representation in response to a Size clause is inadvisable,
31162 and this recommendation is represented explicitly in the Ada 95 (and Ada 2005)
31163 Reference Manuals as implementation advice that is followed by GNAT@.
31164 The problem will show up as an error
31165 message rejecting the size clause.  The fix is simply to provide
31166 the explicit pragma @code{Pack}, or for more fine tuned control, provide
31167 a Component_Size clause.
31168
31169 @item Meaning of Size Attribute
31170 The Size attribute in Ada 95 (and Ada 2005) for discrete types is defined as
31171 the minimal number of bits required to hold values of the type.  For example,
31172 on a 32-bit machine, the size of @code{Natural} will typically be 31 and not
31173 32 (since no sign bit is required).  Some Ada 83 compilers gave 31, and
31174 some 32 in this situation.  This problem will usually show up as a compile
31175 time error, but not always.  It is a good idea to check all uses of the
31176 'Size attribute when porting Ada 83 code.  The GNAT specific attribute
31177 Object_Size can provide a useful way of duplicating the behavior of
31178 some Ada 83 compiler systems.
31179
31180 @item Size of Access Types
31181 A common assumption in Ada 83 code is that an access type is in fact a pointer,
31182 and that therefore it will be the same size as a System.Address value.  This
31183 assumption is true for GNAT in most cases with one exception.  For the case of
31184 a pointer to an unconstrained array type (where the bounds may vary from one
31185 value of the access type to another), the default is to use a ``fat pointer'',
31186 which is represented as two separate pointers, one to the bounds, and one to
31187 the array.  This representation has a number of advantages, including improved
31188 efficiency.  However, it may cause some difficulties in porting existing Ada 83
31189 code which makes the assumption that, for example, pointers fit in 32 bits on
31190 a machine with 32-bit addressing.
31191
31192 To get around this problem, GNAT also permits the use of ``thin pointers'' for
31193 access types in this case (where the designated type is an unconstrained array
31194 type).  These thin pointers are indeed the same size as a System.Address value.
31195 To specify a thin pointer, use a size clause for the type, for example:
31196
31197 @smallexample @c ada
31198 type X is access all String;
31199 for X'Size use Standard'Address_Size;
31200 @end smallexample
31201
31202 @noindent
31203 which will cause the type X to be represented using a single pointer.
31204 When using this representation, the bounds are right behind the array.
31205 This representation is slightly less efficient, and does not allow quite
31206 such flexibility in the use of foreign pointers or in using the
31207 Unrestricted_Access attribute to create pointers to non-aliased objects.
31208 But for any standard portable use of the access type it will work in
31209 a functionally correct manner and allow porting of existing code.
31210 Note that another way of forcing a thin pointer representation
31211 is to use a component size clause for the element size in an array,
31212 or a record representation clause for an access field in a record.
31213 @end table
31214
31215 @ifclear vms
31216 @c This brief section is only in the non-VMS version
31217 @c The complete chapter on HP Ada is in the VMS version
31218 @node Compatibility with HP Ada 83
31219 @section Compatibility with HP Ada 83
31220
31221 @noindent
31222 The VMS version of GNAT fully implements all the pragmas and attributes
31223 provided by HP Ada 83, as well as providing the standard HP Ada 83
31224 libraries, including Starlet.  In addition, data layouts and parameter
31225 passing conventions are highly compatible.  This means that porting
31226 existing HP Ada 83 code to GNAT in VMS systems should be easier than
31227 most other porting efforts.  The following are some of the most
31228 significant differences between GNAT and HP Ada 83.
31229
31230 @table @emph
31231 @item Default floating-point representation
31232 In GNAT, the default floating-point format is IEEE, whereas in HP Ada 83,
31233 it is VMS format.  GNAT does implement the necessary pragmas
31234 (Long_Float, Float_Representation) for changing this default.
31235
31236 @item System
31237 The package System in GNAT exactly corresponds to the definition in the
31238 Ada 95 reference manual, which means that it excludes many of the
31239 HP Ada 83 extensions.  However, a separate package Aux_DEC is provided
31240 that contains the additional definitions, and a special pragma,
31241 Extend_System allows this package to be treated transparently as an
31242 extension of package System.
31243
31244 @item To_Address
31245 The definitions provided by Aux_DEC are exactly compatible with those
31246 in the HP Ada 83 version of System, with one exception.
31247 HP Ada provides the following declarations:
31248
31249 @smallexample @c ada
31250 TO_ADDRESS (INTEGER)
31251 TO_ADDRESS (UNSIGNED_LONGWORD)
31252 TO_ADDRESS (@i{universal_integer})
31253 @end smallexample
31254
31255 @noindent
31256 The version of TO_ADDRESS taking a @i{universal integer} argument is in fact
31257 an extension to Ada 83 not strictly compatible with the reference manual.
31258 In GNAT, we are constrained to be exactly compatible with the standard,
31259 and this means we cannot provide this capability.  In HP Ada 83, the
31260 point of this definition is to deal with a call like:
31261
31262 @smallexample @c ada
31263 TO_ADDRESS (16#12777#);
31264 @end smallexample
31265
31266 @noindent
31267 Normally, according to the Ada 83 standard, one would expect this to be
31268 ambiguous, since it matches both the INTEGER and UNSIGNED_LONGWORD forms
31269 of TO_ADDRESS@.  However, in HP Ada 83, there is no ambiguity, since the
31270 definition using @i{universal_integer} takes precedence.
31271
31272 In GNAT, since the version with @i{universal_integer} cannot be supplied, it
31273 is not possible to be 100% compatible.  Since there are many programs using
31274 numeric constants for the argument to TO_ADDRESS, the decision in GNAT was
31275 to change the name of the function in the UNSIGNED_LONGWORD case, so the
31276 declarations provided in the GNAT version of AUX_Dec are:
31277
31278 @smallexample @c ada
31279 function To_Address (X : Integer) return Address;
31280 pragma Pure_Function (To_Address);
31281
31282 function To_Address_Long (X : Unsigned_Longword)
31283  return Address;
31284 pragma Pure_Function (To_Address_Long);
31285 @end smallexample
31286
31287 @noindent
31288 This means that programs using TO_ADDRESS for UNSIGNED_LONGWORD must
31289 change the name to TO_ADDRESS_LONG@.
31290
31291 @item Task_Id values
31292 The Task_Id values assigned will be different in the two systems, and GNAT
31293 does not provide a specified value for the Task_Id of the environment task,
31294 which in GNAT is treated like any other declared task.
31295 @end table
31296
31297 @noindent
31298 For full details on these and other less significant compatibility issues,
31299 see appendix E of the HP publication entitled @cite{HP Ada, Technical
31300 Overview and Comparison on HP Platforms}.
31301
31302 For GNAT running on other than VMS systems, all the HP Ada 83 pragmas and
31303 attributes are recognized, although only a subset of them can sensibly
31304 be implemented.  The description of pragmas in @ref{Implementation
31305 Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}
31306 indicates whether or not they are applicable to non-VMS systems.
31307 @end ifclear
31308
31309 @ifset vms
31310 @node Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS
31311 @section Transitioning to 64-Bit @value{EDITION} for OpenVMS
31312
31313 @noindent
31314 This section is meant to assist users of pre-2006 @value{EDITION}
31315 for Alpha OpenVMS who are transitioning to 64-bit @value{EDITION},
31316 the version of the GNAT technology supplied in 2006 and later for
31317 OpenVMS on both Alpha and I64.
31318
31319 @menu
31320 * Introduction to transitioning::
31321 * Migration of 32 bit code::
31322 * Taking advantage of 64 bit addressing::
31323 * Technical details::
31324 @end menu
31325
31326 @node Introduction to transitioning
31327 @subsection Introduction
31328
31329 @noindent
31330 64-bit @value{EDITION} for Open VMS has been designed to meet
31331 three main goals:
31332
31333 @enumerate
31334 @item
31335 Providing a full conforming implementation of Ada 95 and Ada 2005
31336
31337 @item
31338 Allowing maximum backward compatibility, thus easing migration of existing
31339 Ada source code
31340
31341 @item
31342 Supplying a path for exploiting the full 64-bit address range
31343 @end enumerate
31344
31345 @noindent
31346 Ada's strong typing semantics has made it
31347 impractical to have different 32-bit and 64-bit modes. As soon as
31348 one object could possibly be outside the 32-bit address space, this
31349 would make it necessary for the @code{System.Address} type to be 64 bits.
31350 In particular, this would cause inconsistencies if 32-bit code is
31351 called from 64-bit code that raises an exception.
31352
31353 This issue has been resolved by always using 64-bit addressing
31354 at the system level, but allowing for automatic conversions between
31355 32-bit and 64-bit addresses where required. Thus users who
31356 do not currently require 64-bit addressing capabilities, can
31357 recompile their code with only minimal changes (and indeed
31358 if the code is written in portable Ada, with no assumptions about
31359 the size of the @code{Address} type, then no changes at all are necessary).
31360 At the same time,
31361 this approach provides a simple, gradual upgrade path to future
31362 use of larger memories than available for 32-bit systems.
31363 Also, newly written applications or libraries will by default
31364 be fully compatible with future systems exploiting 64-bit
31365 addressing capabilities.
31366
31367 @ref{Migration of 32 bit code}, will focus on porting applications
31368 that do not require more than 2 GB of
31369 addressable memory. This code will be referred to as
31370 @emph{32-bit code}.
31371 For applications intending to exploit the full 64-bit address space,
31372 @ref{Taking advantage of 64 bit addressing},
31373 will consider further changes that may be required.
31374 Such code will be referred to below as @emph{64-bit code}.
31375
31376 @node Migration of 32 bit code
31377 @subsection Migration of 32-bit code
31378
31379 @menu
31380 * Address types::
31381 * Access types::
31382 * Unchecked conversions::
31383 * Predefined constants::
31384 * Interfacing with C::
31385 * Experience with source compatibility::
31386 @end menu
31387
31388 @node Address types
31389 @subsubsection Address types
31390
31391 @noindent
31392 To solve the problem of mixing 64-bit and 32-bit addressing,
31393 while maintaining maximum backward compatibility, the following
31394 approach has been taken:
31395
31396 @itemize @bullet
31397 @item
31398 @code{System.Address} always has a size of 64 bits
31399
31400 @item
31401 @code{System.Short_Address} is a 32-bit subtype of @code{System.Address}
31402 @end itemize
31403
31404 @noindent
31405 Since @code{System.Short_Address} is a subtype of @code{System.Address},
31406 a @code{Short_Address}
31407 may be used where an @code{Address} is required, and vice versa, without
31408 needing explicit type conversions.
31409 By virtue of the Open VMS parameter passing conventions,
31410 even imported
31411 and exported subprograms that have 32-bit address parameters are
31412 compatible with those that have 64-bit address parameters.
31413 (See @ref{Making code 64 bit clean} for details.)
31414
31415 The areas that may need attention are those where record types have
31416 been defined that contain components of the type @code{System.Address}, and
31417 where objects of this type are passed to code expecting a record layout with
31418 32-bit addresses.
31419
31420 Different compilers on different platforms cannot be
31421 expected to represent the same type in the same way,
31422 since alignment constraints
31423 and other system-dependent properties affect the compiler's decision.
31424 For that reason, Ada code
31425 generally uses representation clauses to specify the expected
31426 layout where required.
31427
31428 If such a representation clause uses 32 bits for a component having
31429 the type @code{System.Address}, 64-bit @value{EDITION} for OpenVMS
31430 will detect that error and produce a specific diagnostic message.
31431 The developer should then determine whether the representation
31432 should be 64 bits or not and make either of two changes:
31433 change the size to 64 bits and leave the type as @code{System.Address}, or
31434 leave the size as 32 bits and change the type to @code{System.Short_Address}.
31435 Since @code{Short_Address} is a subtype of @code{Address}, no changes are
31436 required in any code setting or accessing the field; the compiler will
31437 automatically perform any needed conversions between address
31438 formats.
31439
31440 @node Access types
31441 @subsubsection Access types
31442
31443 @noindent
31444 By default, objects designated by access values are always
31445 allocated in the 32-bit
31446 address space. Thus legacy code will never contain
31447 any objects that are not addressable with 32-bit addresses, and
31448 the compiler will never raise exceptions as result of mixing
31449 32-bit and 64-bit addresses.
31450
31451 However, the access values themselves are represented in 64 bits, for optimum
31452 performance and future compatibility with 64-bit code. As was
31453 the case with @code{System.Address}, the compiler will give an error message
31454 if an object or record component has a representation clause that
31455 requires the access value to fit in 32 bits. In such a situation,
31456 an explicit size clause for the access type, specifying 32 bits,
31457 will have the desired effect.
31458
31459 General access types (declared with @code{access all}) can never be
31460 32 bits, as values of such types must be able to refer to any object
31461 of the  designated type,
31462 including objects residing outside the 32-bit address range.
31463 Existing Ada 83 code will not contain such type definitions,
31464 however, since general access types were introduced in Ada 95.
31465
31466 @node Unchecked conversions
31467 @subsubsection Unchecked conversions
31468
31469 @noindent
31470 In the case of an @code{Unchecked_Conversion} where the source type is a
31471 64-bit access type or the type @code{System.Address}, and the target
31472 type is a 32-bit type, the compiler will generate a warning.
31473 Even though the generated code will still perform the required
31474 conversions, it is highly recommended in these cases to use
31475 respectively a 32-bit access type or @code{System.Short_Address}
31476 as the source type.
31477
31478 @node Predefined constants
31479 @subsubsection Predefined constants
31480
31481 @noindent
31482 The following table shows the correspondence between pre-2006 versions of
31483 @value{EDITION} on Alpha OpenVMS (``Old'') and 64-bit @value{EDITION}
31484 (``New''):
31485
31486 @multitable {@code{System.Short_Memory_Size}} {2**32} {2**64}
31487 @item   @b{Constant}                     @tab @b{Old} @tab @b{New}
31488 @item   @code{System.Word_Size}          @tab 32      @tab 64
31489 @item   @code{System.Memory_Size}        @tab 2**32   @tab 2**64
31490 @item   @code{System.Short_Memory_Size}  @tab 2**32   @tab 2**32
31491 @item   @code{System.Address_Size}       @tab 32      @tab 64
31492 @end multitable
31493
31494 @noindent
31495 If you need to refer to the specific
31496 memory size of a 32-bit implementation, instead of the
31497 actual memory size, use @code{System.Short_Memory_Size}
31498 rather than @code{System.Memory_Size}.
31499 Similarly, references to @code{System.Address_Size} may need
31500 to be replaced by @code{System.Short_Address'Size}.
31501 The program @command{gnatfind} may be useful for locating
31502 references to the above constants, so that you can verify that they
31503 are still correct.
31504
31505 @node Interfacing with C
31506 @subsubsection Interfacing with C
31507
31508 @noindent
31509 In order to minimize the impact of the transition to 64-bit addresses on
31510 legacy programs, some fundamental types in the @code{Interfaces.C}
31511 package hierarchy continue to be represented in 32 bits.
31512 These types are: @code{ptrdiff_t}, @code{size_t}, and @code{chars_ptr}.
31513 This eases integration with the default HP C layout choices, for example
31514 as found in the system routines in @code{DECC$SHR.EXE}.
31515 Because of this implementation choice, the type fully compatible with
31516 @code{chars_ptr} is now @code{Short_Address} and not @code{Address}.
31517 Depending on the context the compiler will issue a
31518 warning or an error when type @code{Address} is used, alerting the user to a
31519 potential problem. Otherwise 32-bit programs that use
31520 @code{Interfaces.C} should normally not require code modifications
31521
31522 The other issue arising with C interfacing concerns pragma @code{Convention}.
31523 For VMS 64-bit systems, there is an issue of the appropriate default size
31524 of C convention pointers in the absence of an explicit size clause. The HP
31525 C compiler can choose either 32 or 64 bits depending on compiler options.
31526 GNAT chooses 32-bits rather than 64-bits in the default case where no size
31527 clause is given. This proves a better choice for porting 32-bit legacy
31528 applications. In order to have a 64-bit representation, it is necessary to
31529 specify a size representation clause. For example:
31530
31531 @smallexample @c ada
31532 type int_star is access Interfaces.C.int;
31533 pragma Convention(C, int_star);
31534 for int_star'Size use 64;  -- Necessary to get 64 and not 32 bits
31535 @end smallexample
31536
31537 @node Experience with source compatibility
31538 @subsubsection Experience with source compatibility
31539
31540 @noindent
31541 The Security Server and STARLET on I64 provide an interesting ``test case''
31542 for source compatibility issues, since it is in such system code
31543 where assumptions about @code{Address} size might be expected to occur.
31544 Indeed, there were a small number of occasions in the Security Server
31545 file @file{jibdef.ads}
31546 where a representation clause for a record type specified
31547 32 bits for a component of type @code{Address}.
31548 All of these errors were detected by the compiler.
31549 The repair was obvious and immediate; to simply replace @code{Address} by
31550 @code{Short_Address}.
31551
31552 In the case of STARLET, there were several record types that should
31553 have had representation clauses but did not.  In these record types
31554 there was an implicit assumption that an @code{Address} value occupied
31555 32 bits.
31556 These compiled without error, but their usage resulted in run-time error
31557 returns from STARLET system calls.
31558 Future GNAT technology enhancements may include a tool that detects and flags
31559 these sorts of potential source code porting problems.
31560
31561 @c ****************************************
31562 @node Taking advantage of 64 bit addressing
31563 @subsection Taking advantage of 64-bit addressing
31564
31565 @menu
31566 * Making code 64 bit clean::
31567 * Allocating memory from the 64 bit storage pool::
31568 * Restrictions on use of 64 bit objects::
31569 * Using 64 bit storage pools by default::
31570 * General access types::
31571 * STARLET and other predefined libraries::
31572 @end menu
31573
31574 @node Making code 64 bit clean
31575 @subsubsection Making code 64-bit clean
31576
31577 @noindent
31578 In order to prevent problems that may occur when (parts of) a
31579 system start using memory outside the 32-bit address range,
31580 we recommend some additional guidelines:
31581
31582 @itemize @bullet
31583 @item
31584 For imported subprograms that take parameters of the
31585 type @code{System.Address}, ensure that these subprograms can
31586 indeed handle 64-bit addresses. If not, or when in doubt,
31587 change the subprogram declaration to specify
31588 @code{System.Short_Address} instead.
31589
31590 @item
31591 Resolve all warnings related to size mismatches in
31592 unchecked conversions. Failing to do so causes
31593 erroneous execution if the source object is outside
31594 the 32-bit address space.
31595
31596 @item
31597 (optional) Explicitly use the 32-bit storage pool
31598 for access types used in a 32-bit context, or use
31599 generic access types where possible
31600 (@pxref{Restrictions on use of 64 bit objects}).
31601 @end itemize
31602
31603 @noindent
31604 If these rules are followed, the compiler will automatically insert
31605 any necessary checks to ensure that no addresses or access values
31606 passed to 32-bit code ever refer to objects outside the 32-bit
31607 address range.
31608 Any attempt to do this will raise @code{Constraint_Error}.
31609
31610 @node Allocating memory from the 64 bit storage pool
31611 @subsubsection Allocating memory from the 64-bit storage pool
31612
31613 @noindent
31614 For any access type @code{T} that potentially requires memory allocations
31615 beyond the 32-bit address space,
31616 use the following representation clause:
31617
31618 @smallexample @c ada
31619    for T'Storage_Pool use System.Pool_64;
31620 @end smallexample
31621
31622 @node Restrictions on use of 64 bit objects
31623 @subsubsection Restrictions on use of 64-bit objects
31624
31625 @noindent
31626 Taking the address of an object allocated from a 64-bit storage pool,
31627 and then passing this address to a subprogram expecting
31628 @code{System.Short_Address},
31629 or assigning it to a variable of type @code{Short_Address}, will cause
31630 @code{Constraint_Error} to be raised. In case the code is not 64-bit clean
31631 (@pxref{Making code 64 bit clean}), or checks are suppressed,
31632 no exception is raised and execution
31633 will become erroneous.
31634
31635 @node Using 64 bit storage pools by default
31636 @subsubsection Using 64-bit storage pools by default
31637
31638 @noindent
31639 In some cases it may be desirable to have the compiler allocate
31640 from 64-bit storage pools by default. This may be the case for
31641 libraries that are 64-bit clean, but may be used in both 32-bit
31642 and 64-bit contexts. For these cases the following configuration
31643 pragma may be specified:
31644
31645 @smallexample @c ada
31646   pragma Pool_64_Default;
31647 @end smallexample
31648
31649 @noindent
31650 Any code compiled in the context of this pragma will by default
31651 use the @code{System.Pool_64} storage pool. This default may be overridden
31652 for a specific access type @code{T} by the representation clause:
31653
31654 @smallexample @c ada
31655    for T'Storage_Pool use System.Pool_32;
31656 @end smallexample
31657
31658 @noindent
31659 Any object whose address may be passed to a subprogram with a
31660 @code{Short_Address} argument, or assigned to a variable of type
31661 @code{Short_Address}, needs to be allocated from this pool.
31662
31663 @node General access types
31664 @subsubsection General access types
31665
31666 @noindent
31667 Objects designated by access values from a
31668 general access type (declared with @code{access all}) are never allocated
31669 from a 64-bit storage pool. Code that uses general access types will
31670 accept objects allocated in either 32-bit or 64-bit address spaces,
31671 but never allocate objects outside the 32-bit address space.
31672 Using general access types ensures maximum compatibility with both
31673 32-bit and 64-bit code.
31674
31675 @node STARLET and other predefined libraries
31676 @subsubsection STARLET and other predefined libraries
31677
31678 @noindent
31679 All code that comes as part of GNAT is 64-bit clean, but the
31680 restrictions given in @ref{Restrictions on use of 64 bit objects},
31681 still apply. Look at the package
31682 specs to see in which contexts objects allocated
31683 in 64-bit address space are acceptable.
31684
31685 @node Technical details
31686 @subsection Technical details
31687
31688 @noindent
31689 64-bit @value{EDITION} for Open VMS takes advantage of the freedom given in the
31690 Ada standard with respect to the type of @code{System.Address}. Previous
31691 versions of GNAT Pro have defined this type as private and implemented it as a
31692 modular type.
31693
31694 In order to allow defining @code{System.Short_Address} as a proper subtype,
31695 and to match the implicit sign extension in parameter passing,
31696 in 64-bit @value{EDITION} for Open VMS, @code{System.Address} is defined as a
31697 visible (i.e., non-private) integer type.
31698 Standard operations on the type, such as the binary operators ``+'', ``-'',
31699 etc., that take @code{Address} operands and return an @code{Address} result,
31700 have been hidden by declaring these
31701 @code{abstract}, a feature introduced in Ada 95 that helps avoid the potential
31702 ambiguities that would otherwise result from overloading.
31703 (Note that, although @code{Address} is a visible integer type,
31704 good programming practice dictates against exploiting the type's
31705 integer properties such as literals, since this will compromise
31706 code portability.)
31707
31708 Defining @code{Address} as a visible integer type helps achieve
31709 maximum compatibility for existing Ada code,
31710 without sacrificing the capabilities of the 64-bit architecture.
31711 @end ifset
31712
31713 @c ************************************************
31714 @ifset unw
31715 @node Microsoft Windows Topics
31716 @appendix Microsoft Windows Topics
31717 @cindex Windows NT
31718 @cindex Windows 95
31719 @cindex Windows 98
31720
31721 @noindent
31722 This chapter describes topics that are specific to the Microsoft Windows
31723 platforms (NT, 2000, and XP Professional).
31724
31725 @menu
31726 * Using GNAT on Windows::
31727 * Using a network installation of GNAT::
31728 * CONSOLE and WINDOWS subsystems::
31729 * Temporary Files::
31730 * Mixed-Language Programming on Windows::
31731 * Windows Calling Conventions::
31732 * Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)::
31733 * Using DLLs with GNAT::
31734 * Building DLLs with GNAT::
31735 * Building DLLs with GNAT Project files::
31736 * Building DLLs with gnatdll::
31737 * GNAT and Windows Resources::
31738 * Debugging a DLL::
31739 * Setting Stack Size from gnatlink::
31740 * Setting Heap Size from gnatlink::
31741 @end menu
31742
31743 @node Using GNAT on Windows
31744 @section Using GNAT on Windows
31745
31746 @noindent
31747 One of the strengths of the GNAT technology is that its tool set
31748 (@command{gcc}, @command{gnatbind}, @command{gnatlink}, @command{gnatmake}, the
31749 @code{gdb} debugger, etc.) is used in the same way regardless of the
31750 platform.
31751
31752 On Windows this tool set is complemented by a number of Microsoft-specific
31753 tools that have been provided to facilitate interoperability with Windows
31754 when this is required. With these tools:
31755
31756 @itemize @bullet
31757
31758 @item
31759 You can build applications using the @code{CONSOLE} or @code{WINDOWS}
31760 subsystems.
31761
31762 @item
31763 You can use any Dynamically Linked Library (DLL) in your Ada code (both
31764 relocatable and non-relocatable DLLs are supported).
31765
31766 @item
31767 You can build Ada DLLs for use in other applications. These applications
31768 can be written in a language other than Ada (e.g., C, C++, etc). Again both
31769 relocatable and non-relocatable Ada DLLs are supported.
31770
31771 @item
31772 You can include Windows resources in your Ada application.
31773
31774 @item
31775 You can use or create COM/DCOM objects.
31776 @end itemize
31777
31778 @noindent
31779 Immediately below are listed all known general GNAT-for-Windows restrictions.
31780 Other restrictions about specific features like Windows Resources and DLLs
31781 are listed in separate sections below.
31782
31783 @itemize @bullet
31784
31785 @item
31786 It is not possible to use @code{GetLastError} and @code{SetLastError}
31787 when tasking, protected records, or exceptions are used. In these
31788 cases, in order to implement Ada semantics, the GNAT run-time system
31789 calls certain Win32 routines that set the last error variable to 0 upon
31790 success. It should be possible to use @code{GetLastError} and
31791 @code{SetLastError} when tasking, protected record, and exception
31792 features are not used, but it is not guaranteed to work.
31793
31794 @item
31795 It is not possible to link against Microsoft libraries except for
31796 import libraries. The library must be built to be compatible with
31797 @file{MSVCRT.LIB} (/MD Microsoft compiler option), @file{LIBC.LIB} and
31798 @file{LIBCMT.LIB} (/ML or /MT Microsoft compiler options) are known to
31799 not be compatible with the GNAT runtime. Even if the library is
31800 compatible with @file{MSVCRT.LIB} it is not guaranteed to work.
31801
31802 @item
31803 When the compilation environment is located on FAT32 drives, users may
31804 experience recompilations of the source files that have not changed if
31805 Daylight Saving Time (DST) state has changed since the last time files
31806 were compiled. NTFS drives do not have this problem.
31807
31808 @item
31809 No components of the GNAT toolset use any entries in the Windows
31810 registry. The only entries that can be created are file associations and
31811 PATH settings, provided the user has chosen to create them at installation
31812 time, as well as some minimal book-keeping information needed to correctly
31813 uninstall or integrate different GNAT products.
31814 @end itemize
31815
31816 @node Using a network installation of GNAT
31817 @section Using a network installation of GNAT
31818
31819 @noindent
31820 Make sure the system on which GNAT is installed is accessible from the
31821 current machine, i.e., the install location is shared over the network.
31822 Shared resources are accessed on Windows by means of UNC paths, which
31823 have the format @code{\\server\sharename\path}
31824
31825 In order to use such a network installation, simply add the UNC path of the
31826 @file{bin} directory of your GNAT installation in front of your PATH. For
31827 example, if GNAT is installed in @file{\GNAT} directory of a share location
31828 called @file{c-drive} on a machine @file{LOKI}, the following command will
31829 make it available:
31830
31831 @code{@ @ @ path \\loki\c-drive\gnat\bin;%path%}
31832
31833 Be aware that every compilation using the network installation results in the
31834 transfer of large amounts of data across the network and will likely cause
31835 serious performance penalty.
31836
31837 @node CONSOLE and WINDOWS subsystems
31838 @section CONSOLE and WINDOWS subsystems
31839 @cindex CONSOLE Subsystem
31840 @cindex WINDOWS Subsystem
31841 @cindex -mwindows
31842
31843 @noindent
31844 There are two main subsystems under Windows. The @code{CONSOLE} subsystem
31845 (which is the default subsystem) will always create a console when
31846 launching the application. This is not something desirable when the
31847 application has a Windows GUI. To get rid of this console the
31848 application must be using the @code{WINDOWS} subsystem. To do so
31849 the @option{-mwindows} linker option must be specified.
31850
31851 @smallexample
31852 $ gnatmake winprog -largs -mwindows
31853 @end smallexample
31854
31855 @node Temporary Files
31856 @section Temporary Files
31857 @cindex Temporary files
31858
31859 @noindent
31860 It is possible to control where temporary files gets created by setting
31861 the @env{TMP} environment variable. The file will be created:
31862
31863 @itemize
31864 @item Under the directory pointed to by the @env{TMP} environment variable if
31865 this directory exists.
31866
31867 @item Under @file{c:\temp}, if the @env{TMP} environment variable is not
31868 set (or not pointing to a directory) and if this directory exists.
31869
31870 @item Under the current working directory otherwise.
31871 @end itemize
31872
31873 @noindent
31874 This allows you to determine exactly where the temporary
31875 file will be created. This is particularly useful in networked
31876 environments where you may not have write access to some
31877 directories.
31878
31879 @node Mixed-Language Programming on Windows
31880 @section Mixed-Language Programming on Windows
31881
31882 @noindent
31883 Developing pure Ada applications on Windows is no different than on
31884 other GNAT-supported platforms. However, when developing or porting an
31885 application that contains a mix of Ada and C/C++, the choice of your
31886 Windows C/C++ development environment conditions your overall
31887 interoperability strategy.
31888
31889 If you use @command{gcc} to compile the non-Ada part of your application,
31890 there are no Windows-specific restrictions that affect the overall
31891 interoperability with your Ada code. If you plan to use
31892 Microsoft tools (e.g.@: Microsoft Visual C/C++), you should be aware of
31893 the following limitations:
31894
31895 @itemize @bullet
31896 @item
31897 You cannot link your Ada code with an object or library generated with
31898 Microsoft tools if these use the @code{.tls} section (Thread Local
31899 Storage section) since the GNAT linker does not yet support this section.
31900
31901 @item
31902 You cannot link your Ada code with an object or library generated with
31903 Microsoft tools if these use I/O routines other than those provided in
31904 the Microsoft DLL: @code{msvcrt.dll}. This is because the GNAT run time
31905 uses the services of @code{msvcrt.dll} for its I/Os. Use of other I/O
31906 libraries can cause a conflict with @code{msvcrt.dll} services. For
31907 instance Visual C++ I/O stream routines conflict with those in
31908 @code{msvcrt.dll}.
31909 @end itemize
31910
31911 @noindent
31912 If you do want to use the Microsoft tools for your non-Ada code and hit one
31913 of the above limitations, you have two choices:
31914
31915 @enumerate
31916 @item
31917 Encapsulate your non-Ada code in a DLL to be linked with your Ada
31918 application. In this case, use the Microsoft or whatever environment to
31919 build the DLL and use GNAT to build your executable
31920 (@pxref{Using DLLs with GNAT}).
31921
31922 @item
31923 Or you can encapsulate your Ada code in a DLL to be linked with the
31924 other part of your application. In this case, use GNAT to build the DLL
31925 (@pxref{Building DLLs with GNAT}) and use the Microsoft or whatever
31926 environment to build your executable.
31927 @end enumerate
31928
31929 @node Windows Calling Conventions
31930 @section Windows Calling Conventions
31931 @findex Stdcall
31932 @findex APIENTRY
31933
31934 @menu
31935 * C Calling Convention::
31936 * Stdcall Calling Convention::
31937 * Win32 Calling Convention::
31938 * DLL Calling Convention::
31939 @end menu
31940
31941 @noindent
31942 When a subprogram @code{F} (caller) calls a subprogram @code{G}
31943 (callee), there are several ways to push @code{G}'s parameters on the
31944 stack and there are several possible scenarios to clean up the stack
31945 upon @code{G}'s return. A calling convention is an agreed upon software
31946 protocol whereby the responsibilities between the caller (@code{F}) and
31947 the callee (@code{G}) are clearly defined. Several calling conventions
31948 are available for Windows:
31949
31950 @itemize @bullet
31951 @item
31952 @code{C} (Microsoft defined)
31953
31954 @item
31955 @code{Stdcall} (Microsoft defined)
31956
31957 @item
31958 @code{Win32} (GNAT specific)
31959
31960 @item
31961 @code{DLL} (GNAT specific)
31962 @end itemize
31963
31964 @node C Calling Convention
31965 @subsection @code{C} Calling Convention
31966
31967 @noindent
31968 This is the default calling convention used when interfacing to C/C++
31969 routines compiled with either @command{gcc} or Microsoft Visual C++.
31970
31971 In the @code{C} calling convention subprogram parameters are pushed on the
31972 stack by the caller from right to left. The caller itself is in charge of
31973 cleaning up the stack after the call. In addition, the name of a routine
31974 with @code{C} calling convention is mangled by adding a leading underscore.
31975
31976 The name to use on the Ada side when importing (or exporting) a routine
31977 with @code{C} calling convention is the name of the routine. For
31978 instance the C function:
31979
31980 @smallexample
31981 int get_val (long);
31982 @end smallexample
31983
31984 @noindent
31985 should be imported from Ada as follows:
31986
31987 @smallexample @c ada
31988 @group
31989 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
31990 pragma Import (C, Get_Val, External_Name => "get_val");
31991 @end group
31992 @end smallexample
31993
31994 @noindent
31995 Note that in this particular case the @code{External_Name} parameter could
31996 have been omitted since, when missing, this parameter is taken to be the
31997 name of the Ada entity in lower case. When the @code{Link_Name} parameter
31998 is missing, as in the above example, this parameter is set to be the
31999 @code{External_Name} with a leading underscore.
32000
32001 When importing a variable defined in C, you should always use the @code{C}
32002 calling convention unless the object containing the variable is part of a
32003 DLL (in which case you should use the @code{Stdcall} calling
32004 convention, @pxref{Stdcall Calling Convention}).
32005
32006 @node Stdcall Calling Convention
32007 @subsection @code{Stdcall} Calling Convention
32008
32009 @noindent
32010 This convention, which was the calling convention used for Pascal
32011 programs, is used by Microsoft for all the routines in the Win32 API for
32012 efficiency reasons. It must be used to import any routine for which this
32013 convention was specified.
32014
32015 In the @code{Stdcall} calling convention subprogram parameters are pushed
32016 on the stack by the caller from right to left. The callee (and not the
32017 caller) is in charge of cleaning the stack on routine exit. In addition,
32018 the name of a routine with @code{Stdcall} calling convention is mangled by
32019 adding a leading underscore (as for the @code{C} calling convention) and a
32020 trailing @code{@@}@code{@var{nn}}, where @var{nn} is the overall size (in
32021 bytes) of the parameters passed to the routine.
32022
32023 The name to use on the Ada side when importing a C routine with a
32024 @code{Stdcall} calling convention is the name of the C routine. The leading
32025 underscore and trailing @code{@@}@code{@var{nn}} are added automatically by
32026 the compiler. For instance the Win32 function:
32027
32028 @smallexample
32029 @b{APIENTRY} int get_val (long);
32030 @end smallexample
32031
32032 @noindent
32033 should be imported from Ada as follows:
32034
32035 @smallexample @c ada
32036 @group
32037 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
32038 pragma Import (Stdcall, Get_Val);
32039 --  On the x86 a long is 4 bytes, so the Link_Name is "_get_val@@4"
32040 @end group
32041 @end smallexample
32042
32043 @noindent
32044 As for the @code{C} calling convention, when the @code{External_Name}
32045 parameter is missing, it is taken to be the name of the Ada entity in lower
32046 case. If instead of writing the above import pragma you write:
32047
32048 @smallexample @c ada
32049 @group
32050 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
32051 pragma Import (Stdcall, Get_Val, External_Name => "retrieve_val");
32052 @end group
32053 @end smallexample
32054
32055 @noindent
32056 then the imported routine is @code{_retrieve_val@@4}. However, if instead
32057 of specifying the @code{External_Name} parameter you specify the
32058 @code{Link_Name} as in the following example:
32059
32060 @smallexample @c ada
32061 @group
32062 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
32063 pragma Import (Stdcall, Get_Val, Link_Name => "retrieve_val");
32064 @end group
32065 @end smallexample
32066
32067 @noindent
32068 then the imported routine is @code{retrieve_val}, that is, there is no
32069 decoration at all. No leading underscore and no Stdcall suffix
32070 @code{@@}@code{@var{nn}}.
32071
32072 @noindent
32073 This is especially important as in some special cases a DLL's entry
32074 point name lacks a trailing @code{@@}@code{@var{nn}} while the exported
32075 name generated for a call has it.
32076
32077 @noindent
32078 It is also possible to import variables defined in a DLL by using an
32079 import pragma for a variable. As an example, if a DLL contains a
32080 variable defined as:
32081
32082 @smallexample
32083 int my_var;
32084 @end smallexample
32085
32086 @noindent
32087 then, to access this variable from Ada you should write:
32088
32089 @smallexample @c ada
32090 @group
32091 My_Var : Interfaces.C.int;
32092 pragma Import (Stdcall, My_Var);
32093 @end group
32094 @end smallexample
32095
32096 @noindent
32097 Note that to ease building cross-platform bindings this convention
32098 will be handled as a @code{C} calling convention on non-Windows platforms.
32099
32100 @node Win32 Calling Convention
32101 @subsection @code{Win32} Calling Convention
32102
32103 @noindent
32104 This convention, which is GNAT-specific is fully equivalent to the
32105 @code{Stdcall} calling convention described above.
32106
32107 @node DLL Calling Convention
32108 @subsection @code{DLL} Calling Convention
32109
32110 @noindent
32111 This convention, which is GNAT-specific is fully equivalent to the
32112 @code{Stdcall} calling convention described above.
32113
32114 @node Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)
32115 @section Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)
32116 @findex DLL
32117
32118 @noindent
32119 A Dynamically Linked Library (DLL) is a library that can be shared by
32120 several applications running under Windows. A DLL can contain any number of
32121 routines and variables.
32122
32123 One advantage of DLLs is that you can change and enhance them without
32124 forcing all the applications that depend on them to be relinked or
32125 recompiled. However, you should be aware than all calls to DLL routines are
32126 slower since, as you will understand below, such calls are indirect.
32127
32128 To illustrate the remainder of this section, suppose that an application
32129 wants to use the services of a DLL @file{API.dll}. To use the services
32130 provided by @file{API.dll} you must statically link against the DLL or
32131 an import library which contains a jump table with an entry for each
32132 routine and variable exported by the DLL. In the Microsoft world this
32133 import library is called @file{API.lib}. When using GNAT this import
32134 library is called either @file{libAPI.dll.a}, @file{libapi.dll.a},
32135 @file{libAPI.a} or @file{libapi.a} (names are case insensitive).
32136
32137 After you have linked your application with the DLL or the import library
32138 and you run your application, here is what happens:
32139
32140 @enumerate
32141 @item
32142 Your application is loaded into memory.
32143
32144 @item
32145 The DLL @file{API.dll} is mapped into the address space of your
32146 application. This means that:
32147
32148 @itemize @bullet
32149 @item
32150 The DLL will use the stack of the calling thread.
32151
32152 @item
32153 The DLL will use the virtual address space of the calling process.
32154
32155 @item
32156 The DLL will allocate memory from the virtual address space of the calling
32157 process.
32158
32159 @item
32160 Handles (pointers) can be safely exchanged between routines in the DLL
32161 routines and routines in the application using the DLL.
32162 @end itemize
32163
32164 @item
32165 The entries in the jump table (from the import library @file{libAPI.dll.a}
32166 or @file{API.lib} or automatically created when linking against a DLL)
32167 which is part of your application are initialized with the addresses
32168 of the routines and variables in @file{API.dll}.
32169
32170 @item
32171 If present in @file{API.dll}, routines @code{DllMain} or
32172 @code{DllMainCRTStartup} are invoked. These routines typically contain
32173 the initialization code needed for the well-being of the routines and
32174 variables exported by the DLL.
32175 @end enumerate
32176
32177 @noindent
32178 There is an additional point which is worth mentioning. In the Windows
32179 world there are two kind of DLLs: relocatable and non-relocatable
32180 DLLs. Non-relocatable DLLs can only be loaded at a very specific address
32181 in the target application address space. If the addresses of two
32182 non-relocatable DLLs overlap and these happen to be used by the same
32183 application, a conflict will occur and the application will run
32184 incorrectly. Hence, when possible, it is always preferable to use and
32185 build relocatable DLLs. Both relocatable and non-relocatable DLLs are
32186 supported by GNAT. Note that the @option{-s} linker option (see GNU Linker
32187 User's Guide) removes the debugging symbols from the DLL but the DLL can
32188 still be relocated.
32189
32190 As a side note, an interesting difference between Microsoft DLLs and
32191 Unix shared libraries, is the fact that on most Unix systems all public
32192 routines are exported by default in a Unix shared library, while under
32193 Windows it is possible (but not required) to list exported routines in
32194 a definition file (@pxref{The Definition File}).
32195
32196 @node Using DLLs with GNAT
32197 @section Using DLLs with GNAT
32198
32199 @menu
32200 * Creating an Ada Spec for the DLL Services::
32201 * Creating an Import Library::
32202 @end menu
32203
32204 @noindent
32205 To use the services of a DLL, say @file{API.dll}, in your Ada application
32206 you must have:
32207
32208 @enumerate
32209 @item
32210 The Ada spec for the routines and/or variables you want to access in
32211 @file{API.dll}. If not available this Ada spec must be built from the C/C++
32212 header files provided with the DLL.
32213
32214 @item
32215 The import library (@file{libAPI.dll.a} or @file{API.lib}). As previously
32216 mentioned an import library is a statically linked library containing the
32217 import table which will be filled at load time to point to the actual
32218 @file{API.dll} routines. Sometimes you don't have an import library for the
32219 DLL you want to use. The following sections will explain how to build
32220 one. Note that this is optional.
32221
32222 @item
32223 The actual DLL, @file{API.dll}.
32224 @end enumerate
32225
32226 @noindent
32227 Once you have all the above, to compile an Ada application that uses the
32228 services of @file{API.dll} and whose main subprogram is @code{My_Ada_App},
32229 you simply issue the command
32230
32231 @smallexample
32232 $ gnatmake my_ada_app -largs -lAPI
32233 @end smallexample
32234
32235 @noindent
32236 The argument @option{-largs -lAPI} at the end of the @command{gnatmake} command
32237 tells the GNAT linker to look first for a library named @file{API.lib}
32238 (Microsoft-style name) and if not found for a libraries named
32239 @file{libAPI.dll.a}, @file{API.dll.a} or @file{libAPI.a}.
32240 (GNAT-style name). Note that if the Ada package spec for @file{API.dll}
32241 contains the following pragma
32242
32243 @smallexample @c ada
32244 pragma Linker_Options ("-lAPI");
32245 @end smallexample
32246
32247 @noindent
32248 you do not have to add @option{-largs -lAPI} at the end of the
32249 @command{gnatmake} command.
32250
32251 If any one of the items above is missing you will have to create it
32252 yourself. The following sections explain how to do so using as an
32253 example a fictitious DLL called @file{API.dll}.
32254
32255 @node Creating an Ada Spec for the DLL Services
32256 @subsection Creating an Ada Spec for the DLL Services
32257
32258 @noindent
32259 A DLL typically comes with a C/C++ header file which provides the
32260 definitions of the routines and variables exported by the DLL. The Ada
32261 equivalent of this header file is a package spec that contains definitions
32262 for the imported entities. If the DLL you intend to use does not come with
32263 an Ada spec you have to generate one such spec yourself. For example if
32264 the header file of @file{API.dll} is a file @file{api.h} containing the
32265 following two definitions:
32266
32267 @smallexample
32268 @group
32269 @cartouche
32270 int some_var;
32271 int get (char *);
32272 @end cartouche
32273 @end group
32274 @end smallexample
32275
32276 @noindent
32277 then the equivalent Ada spec could be:
32278
32279 @smallexample @c ada
32280 @group
32281 @cartouche
32282 with Interfaces.C.Strings;
32283 package API is
32284    use Interfaces;
32285
32286    Some_Var : C.int;
32287    function Get (Str : C.Strings.Chars_Ptr) return C.int;
32288
32289 private
32290    pragma Import (C, Get);
32291    pragma Import (DLL, Some_Var);
32292 end API;
32293 @end cartouche
32294 @end group
32295 @end smallexample
32296
32297 @noindent
32298 Note that a variable is
32299 @strong{always imported with a Stdcall convention}. A function
32300 can have @code{C} or @code{Stdcall} convention.
32301 (@pxref{Windows Calling Conventions}).
32302
32303 @node Creating an Import Library
32304 @subsection Creating an Import Library
32305 @cindex Import library
32306
32307 @menu
32308 * The Definition File::
32309 * GNAT-Style Import Library::
32310 * Microsoft-Style Import Library::
32311 @end menu
32312
32313 @noindent
32314 If a Microsoft-style import library @file{API.lib} or a GNAT-style
32315 import library @file{libAPI.dll.a} or @file{libAPI.a} is available
32316 with @file{API.dll} you can skip this section. You can also skip this
32317 section if @file{API.dll} or @file{libAPI.dll} is built with GNU tools
32318 as in this case it is possible to link directly against the
32319 DLL. Otherwise read on.
32320
32321 @node The Definition File
32322 @subsubsection The Definition File
32323 @cindex Definition file
32324 @findex .def
32325
32326 @noindent
32327 As previously mentioned, and unlike Unix systems, the list of symbols
32328 that are exported from a DLL must be provided explicitly in Windows.
32329 The main goal of a definition file is precisely that: list the symbols
32330 exported by a DLL. A definition file (usually a file with a @code{.def}
32331 suffix) has the following structure:
32332
32333 @smallexample
32334 @group
32335 @cartouche
32336 @r{[}LIBRARY @var{name}@r{]}
32337 @r{[}DESCRIPTION @var{string}@r{]}
32338 EXPORTS
32339    @var{symbol1}
32340    @var{symbol2}
32341    @dots{}
32342 @end cartouche
32343 @end group
32344 @end smallexample
32345
32346 @table @code
32347 @item LIBRARY @var{name}
32348 This section, which is optional, gives the name of the DLL.
32349
32350 @item DESCRIPTION @var{string}
32351 This section, which is optional, gives a description string that will be
32352 embedded in the import library.
32353
32354 @item EXPORTS
32355 This section gives the list of exported symbols (procedures, functions or
32356 variables). For instance in the case of @file{API.dll} the @code{EXPORTS}
32357 section of @file{API.def} looks like:
32358
32359 @smallexample
32360 @group
32361 @cartouche
32362 EXPORTS
32363    some_var
32364    get
32365 @end cartouche
32366 @end group
32367 @end smallexample
32368 @end table
32369
32370 @noindent
32371 Note that you must specify the correct suffix (@code{@@}@code{@var{nn}})
32372 (@pxref{Windows Calling Conventions}) for a Stdcall
32373 calling convention function in the exported symbols list.
32374
32375 @noindent
32376 There can actually be other sections in a definition file, but these
32377 sections are not relevant to the discussion at hand.
32378
32379 @node GNAT-Style Import Library
32380 @subsubsection GNAT-Style Import Library
32381
32382 @noindent
32383 To create a static import library from @file{API.dll} with the GNAT tools
32384 you should proceed as follows:
32385
32386 @enumerate
32387 @item
32388 Create the definition file @file{API.def} (@pxref{The Definition File}).
32389 For that use the @code{dll2def} tool as follows:
32390
32391 @smallexample
32392 $ dll2def API.dll > API.def
32393 @end smallexample
32394
32395 @noindent
32396 @code{dll2def} is a very simple tool: it takes as input a DLL and prints
32397 to standard output the list of entry points in the DLL. Note that if
32398 some routines in the DLL have the @code{Stdcall} convention
32399 (@pxref{Windows Calling Conventions}) with stripped @code{@@}@var{nn}
32400 suffix then you'll have to edit @file{api.def} to add it, and specify
32401 @option{-k} to @command{gnatdll} when creating the import library.
32402
32403 @noindent
32404 Here are some hints to find the right @code{@@}@var{nn} suffix.
32405
32406 @enumerate
32407 @item
32408 If you have the Microsoft import library (.lib), it is possible to get
32409 the right symbols by using Microsoft @code{dumpbin} tool (see the
32410 corresponding Microsoft documentation for further details).
32411
32412 @smallexample
32413 $ dumpbin /exports api.lib
32414 @end smallexample
32415
32416 @item
32417 If you have a message about a missing symbol at link time the compiler
32418 tells you what symbol is expected. You just have to go back to the
32419 definition file and add the right suffix.
32420 @end enumerate
32421
32422 @item
32423 Build the import library @code{libAPI.dll.a}, using @code{gnatdll}
32424 (@pxref{Using gnatdll}) as follows:
32425
32426 @smallexample
32427 $ gnatdll -e API.def -d API.dll
32428 @end smallexample
32429
32430 @noindent
32431 @code{gnatdll} takes as input a definition file @file{API.def} and the
32432 name of the DLL containing the services listed in the definition file
32433 @file{API.dll}. The name of the static import library generated is
32434 computed from the name of the definition file as follows: if the
32435 definition file name is @var{xyz}@code{.def}, the import library name will
32436 be @code{lib}@var{xyz}@code{.a}. Note that in the previous example option
32437 @option{-e} could have been removed because the name of the definition
32438 file (before the ``@code{.def}'' suffix) is the same as the name of the
32439 DLL (@pxref{Using gnatdll} for more information about @code{gnatdll}).
32440 @end enumerate
32441
32442 @node Microsoft-Style Import Library
32443 @subsubsection Microsoft-Style Import Library
32444
32445 @noindent
32446 With GNAT you can either use a GNAT-style or Microsoft-style import
32447 library. A Microsoft import library is needed only if you plan to make an
32448 Ada DLL available to applications developed with Microsoft
32449 tools (@pxref{Mixed-Language Programming on Windows}).
32450
32451 To create a Microsoft-style import library for @file{API.dll} you
32452 should proceed as follows:
32453
32454 @enumerate
32455 @item
32456 Create the definition file @file{API.def} from the DLL. For this use either
32457 the @code{dll2def} tool as described above or the Microsoft @code{dumpbin}
32458 tool (see the corresponding Microsoft documentation for further details).
32459
32460 @item
32461 Build the actual import library using Microsoft's @code{lib} utility:
32462
32463 @smallexample
32464 $ lib -machine:IX86 -def:API.def -out:API.lib
32465 @end smallexample
32466
32467 @noindent
32468 If you use the above command the definition file @file{API.def} must
32469 contain a line giving the name of the DLL:
32470
32471 @smallexample
32472 LIBRARY      "API"
32473 @end smallexample
32474
32475 @noindent
32476 See the Microsoft documentation for further details about the usage of
32477 @code{lib}.
32478 @end enumerate
32479
32480 @node Building DLLs with GNAT
32481 @section Building DLLs with GNAT
32482 @cindex DLLs, building
32483
32484 @noindent
32485 This section explain how to build DLLs using the GNAT built-in DLL
32486 support. With the following procedure it is straight forward to build
32487 and use DLLs with GNAT.
32488
32489 @enumerate
32490
32491 @item building object files
32492
32493 The first step is to build all objects files that are to be included
32494 into the DLL. This is done by using the standard @command{gnatmake} tool.
32495
32496 @item building the DLL
32497
32498 To build the DLL you must use @command{gcc}'s @option{-shared}
32499 option. It is quite simple to use this method:
32500
32501 @smallexample
32502 $ gcc -shared -o api.dll obj1.o obj2.o @dots{}
32503 @end smallexample
32504
32505 It is important to note that in this case all symbols found in the
32506 object files are automatically exported. It is possible to restrict
32507 the set of symbols to export by passing to @command{gcc} a definition
32508 file, @pxref{The Definition File}. For example:
32509
32510 @smallexample
32511 $ gcc -shared -o api.dll api.def obj1.o obj2.o @dots{}
32512 @end smallexample
32513
32514 If you use a definition file you must export the elaboration procedures
32515 for every package that required one. Elaboration procedures are named
32516 using the package name followed by "_E".
32517
32518 @item preparing DLL to be used
32519
32520 For the DLL to be used by client programs the bodies must be hidden
32521 from it and the .ali set with read-only attribute. This is very important
32522 otherwise GNAT will recompile all packages and will not actually use
32523 the code in the DLL. For example:
32524
32525 @smallexample
32526 $ mkdir apilib
32527 $ copy *.ads *.ali api.dll apilib
32528 $ attrib +R apilib\*.ali
32529 @end smallexample
32530
32531 @end enumerate
32532
32533 At this point it is possible to use the DLL by directly linking
32534 against it. Note that you must use the GNAT shared runtime when using
32535 GNAT shared libraries. This is achieved by using @option{-shared} binder's
32536 option.
32537
32538 @smallexample
32539 $ gnatmake main -Iapilib -bargs -shared -largs -Lapilib -lAPI
32540 @end smallexample
32541
32542 @node Building DLLs with GNAT Project files
32543 @section Building DLLs with GNAT Project files
32544 @cindex DLLs, building
32545
32546 @noindent
32547 There is nothing specific to Windows in the build process.
32548 @pxref{Library Projects}.
32549
32550 @noindent
32551 Due to a system limitation, it is not possible under Windows to create threads
32552 when inside the @code{DllMain} routine which is used for auto-initialization
32553 of shared libraries, so it is not possible to have library level tasks in SALs.
32554
32555 @node Building DLLs with gnatdll
32556 @section Building DLLs with gnatdll
32557 @cindex DLLs, building
32558
32559 @menu
32560 * Limitations When Using Ada DLLs from Ada::
32561 * Exporting Ada Entities::
32562 * Ada DLLs and Elaboration::
32563 * Ada DLLs and Finalization::
32564 * Creating a Spec for Ada DLLs::
32565 * Creating the Definition File::
32566 * Using gnatdll::
32567 @end menu
32568
32569 @noindent
32570 Note that it is preferred to use the built-in GNAT DLL support
32571 (@pxref{Building DLLs with GNAT}) or GNAT Project files
32572 (@pxref{Building DLLs with GNAT Project files}) to build DLLs.
32573
32574 This section explains how to build DLLs containing Ada code using
32575 @code{gnatdll}. These DLLs will be referred to as Ada DLLs in the
32576 remainder of this section.
32577
32578 The steps required to build an Ada DLL that is to be used by Ada as well as
32579 non-Ada applications are as follows:
32580
32581 @enumerate
32582 @item
32583 You need to mark each Ada @i{entity} exported by the DLL with a @code{C} or
32584 @code{Stdcall} calling convention to avoid any Ada name mangling for the
32585 entities exported by the DLL (@pxref{Exporting Ada Entities}). You can
32586 skip this step if you plan to use the Ada DLL only from Ada applications.
32587
32588 @item
32589 Your Ada code must export an initialization routine which calls the routine
32590 @code{adainit} generated by @command{gnatbind} to perform the elaboration of
32591 the Ada code in the DLL (@pxref{Ada DLLs and Elaboration}). The initialization
32592 routine exported by the Ada DLL must be invoked by the clients of the DLL
32593 to initialize the DLL.
32594
32595 @item
32596 When useful, the DLL should also export a finalization routine which calls
32597 routine @code{adafinal} generated by @command{gnatbind} to perform the
32598 finalization of the Ada code in the DLL (@pxref{Ada DLLs and Finalization}).
32599 The finalization routine exported by the Ada DLL must be invoked by the
32600 clients of the DLL when the DLL services are no further needed.
32601
32602 @item
32603 You must provide a spec for the services exported by the Ada DLL in each
32604 of the programming languages to which you plan to make the DLL available.
32605
32606 @item
32607 You must provide a definition file listing the exported entities
32608 (@pxref{The Definition File}).
32609
32610 @item
32611 Finally you must use @code{gnatdll} to produce the DLL and the import
32612 library (@pxref{Using gnatdll}).
32613 @end enumerate
32614
32615 @noindent
32616 Note that a relocatable DLL stripped using the @code{strip}
32617 binutils tool will not be relocatable anymore. To build a DLL without
32618 debug information pass @code{-largs -s} to @code{gnatdll}. This
32619 restriction does not apply to a DLL built using a Library Project.
32620 @pxref{Library Projects}.
32621
32622 @node Limitations When Using Ada DLLs from Ada
32623 @subsection Limitations When Using Ada DLLs from Ada
32624
32625 @noindent
32626 When using Ada DLLs from Ada applications there is a limitation users
32627 should be aware of. Because on Windows the GNAT run time is not in a DLL of
32628 its own, each Ada DLL includes a part of the GNAT run time. Specifically,
32629 each Ada DLL includes the services of the GNAT run time that are necessary
32630 to the Ada code inside the DLL. As a result, when an Ada program uses an
32631 Ada DLL there are two independent GNAT run times: one in the Ada DLL and
32632 one in the main program.
32633
32634 It is therefore not possible to exchange GNAT run-time objects between the
32635 Ada DLL and the main Ada program. Example of GNAT run-time objects are file
32636 handles (e.g.@: @code{Text_IO.File_Type}), tasks types, protected objects
32637 types, etc.
32638
32639 It is completely safe to exchange plain elementary, array or record types,
32640 Windows object handles, etc.
32641
32642 @node Exporting Ada Entities
32643 @subsection Exporting Ada Entities
32644 @cindex Export table
32645
32646 @noindent
32647 Building a DLL is a way to encapsulate a set of services usable from any
32648 application. As a result, the Ada entities exported by a DLL should be
32649 exported with the @code{C} or @code{Stdcall} calling conventions to avoid
32650 any Ada name mangling. As an example here is an Ada package
32651 @code{API}, spec and body, exporting two procedures, a function, and a
32652 variable:
32653
32654 @smallexample @c ada
32655 @group
32656 @cartouche
32657 with Interfaces.C; use Interfaces;
32658 package API is
32659    Count : C.int := 0;
32660    function Factorial (Val : C.int) return C.int;
32661
32662    procedure Initialize_API;
32663    procedure Finalize_API;
32664    --  Initialization & Finalization routines. More in the next section.
32665 private
32666    pragma Export (C, Initialize_API);
32667    pragma Export (C, Finalize_API);
32668    pragma Export (C, Count);
32669    pragma Export (C, Factorial);
32670 end API;
32671 @end cartouche
32672 @end group
32673 @end smallexample
32674
32675 @smallexample @c ada
32676 @group
32677 @cartouche
32678 package body API is
32679    function Factorial (Val : C.int) return C.int is
32680       Fact : C.int := 1;
32681    begin
32682       Count := Count + 1;
32683       for K in 1 .. Val loop
32684          Fact := Fact * K;
32685       end loop;
32686       return Fact;
32687    end Factorial;
32688
32689    procedure Initialize_API is
32690       procedure Adainit;
32691       pragma Import (C, Adainit);
32692    begin
32693       Adainit;
32694    end Initialize_API;
32695
32696    procedure Finalize_API is
32697       procedure Adafinal;
32698       pragma Import (C, Adafinal);
32699    begin
32700       Adafinal;
32701    end Finalize_API;
32702 end API;
32703 @end cartouche
32704 @end group
32705 @end smallexample
32706
32707 @noindent
32708 If the Ada DLL you are building will only be used by Ada applications
32709 you do not have to export Ada entities with a @code{C} or @code{Stdcall}
32710 convention. As an example, the previous package could be written as
32711 follows:
32712
32713 @smallexample @c ada
32714 @group
32715 @cartouche
32716 package API is
32717    Count : Integer := 0;
32718    function Factorial (Val : Integer) return Integer;
32719
32720    procedure Initialize_API;
32721    procedure Finalize_API;
32722    --  Initialization and Finalization routines.
32723 end API;
32724 @end cartouche
32725 @end group
32726 @end smallexample
32727
32728 @smallexample @c ada
32729 @group
32730 @cartouche
32731 package body API is
32732    function Factorial (Val : Integer) return Integer is
32733       Fact : Integer := 1;
32734    begin
32735       Count := Count + 1;
32736       for K in 1 .. Val loop
32737          Fact := Fact * K;
32738       end loop;
32739       return Fact;
32740    end Factorial;
32741
32742    @dots{}
32743    --  The remainder of this package body is unchanged.
32744 end API;
32745 @end cartouche
32746 @end group
32747 @end smallexample
32748
32749 @noindent
32750 Note that if you do not export the Ada entities with a @code{C} or
32751 @code{Stdcall} convention you will have to provide the mangled Ada names
32752 in the definition file of the Ada DLL
32753 (@pxref{Creating the Definition File}).
32754
32755 @node Ada DLLs and Elaboration
32756 @subsection Ada DLLs and Elaboration
32757 @cindex DLLs and elaboration
32758
32759 @noindent
32760 The DLL that you are building contains your Ada code as well as all the
32761 routines in the Ada library that are needed by it. The first thing a
32762 user of your DLL must do is elaborate the Ada code
32763 (@pxref{Elaboration Order Handling in GNAT}).
32764
32765 To achieve this you must export an initialization routine
32766 (@code{Initialize_API} in the previous example), which must be invoked
32767 before using any of the DLL services. This elaboration routine must call
32768 the Ada elaboration routine @code{adainit} generated by the GNAT binder
32769 (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs}). See the body of
32770 @code{Initialize_Api} for an example. Note that the GNAT binder is
32771 automatically invoked during the DLL build process by the @code{gnatdll}
32772 tool (@pxref{Using gnatdll}).
32773
32774 When a DLL is loaded, Windows systematically invokes a routine called
32775 @code{DllMain}. It would therefore be possible to call @code{adainit}
32776 directly from @code{DllMain} without having to provide an explicit
32777 initialization routine. Unfortunately, it is not possible to call
32778 @code{adainit} from the @code{DllMain} if your program has library level
32779 tasks because access to the @code{DllMain} entry point is serialized by
32780 the system (that is, only a single thread can execute ``through'' it at a
32781 time), which means that the GNAT run time will deadlock waiting for the
32782 newly created task to complete its initialization.
32783
32784 @node Ada DLLs and Finalization
32785 @subsection Ada DLLs and Finalization
32786 @cindex DLLs and finalization
32787
32788 @noindent
32789 When the services of an Ada DLL are no longer needed, the client code should
32790 invoke the DLL finalization routine, if available. The DLL finalization
32791 routine is in charge of releasing all resources acquired by the DLL. In the
32792 case of the Ada code contained in the DLL, this is achieved by calling
32793 routine @code{adafinal} generated by the GNAT binder
32794 (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs}).
32795 See the body of @code{Finalize_Api} for an
32796 example. As already pointed out the GNAT binder is automatically invoked
32797 during the DLL build process by the @code{gnatdll} tool
32798 (@pxref{Using gnatdll}).
32799
32800 @node Creating a Spec for Ada DLLs
32801 @subsection Creating a Spec for Ada DLLs
32802
32803 @noindent
32804 To use the services exported by the Ada DLL from another programming
32805 language (e.g.@: C), you have to translate the specs of the exported Ada
32806 entities in that language. For instance in the case of @code{API.dll},
32807 the corresponding C header file could look like:
32808
32809 @smallexample
32810 @group
32811 @cartouche
32812 extern int *_imp__count;
32813 #define count (*_imp__count)
32814 int factorial (int);
32815 @end cartouche
32816 @end group
32817 @end smallexample
32818
32819 @noindent
32820 It is important to understand that when building an Ada DLL to be used by
32821 other Ada applications, you need two different specs for the packages
32822 contained in the DLL: one for building the DLL and the other for using
32823 the DLL. This is because the @code{DLL} calling convention is needed to
32824 use a variable defined in a DLL, but when building the DLL, the variable
32825 must have either the @code{Ada} or @code{C} calling convention. As an
32826 example consider a DLL comprising the following package @code{API}:
32827
32828 @smallexample @c ada
32829 @group
32830 @cartouche
32831 package API is
32832    Count : Integer := 0;
32833    @dots{}
32834    --  Remainder of the package omitted.
32835 end API;
32836 @end cartouche
32837 @end group
32838 @end smallexample
32839
32840 @noindent
32841 After producing a DLL containing package @code{API}, the spec that
32842 must be used to import @code{API.Count} from Ada code outside of the
32843 DLL is:
32844
32845 @smallexample @c ada
32846 @group
32847 @cartouche
32848 package API is
32849    Count : Integer;
32850    pragma Import (DLL, Count);
32851 end API;
32852 @end cartouche
32853 @end group
32854 @end smallexample
32855
32856 @node Creating the Definition File
32857 @subsection Creating the Definition File
32858
32859 @noindent
32860 The definition file is the last file needed to build the DLL. It lists
32861 the exported symbols. As an example, the definition file for a DLL
32862 containing only package @code{API} (where all the entities are exported
32863 with a @code{C} calling convention) is:
32864
32865 @smallexample
32866 @group
32867 @cartouche
32868 EXPORTS
32869     count
32870     factorial
32871     finalize_api
32872     initialize_api
32873 @end cartouche
32874 @end group
32875 @end smallexample
32876
32877 @noindent
32878 If the @code{C} calling convention is missing from package @code{API},
32879 then the definition file contains the mangled Ada names of the above
32880 entities, which in this case are:
32881
32882 @smallexample
32883 @group
32884 @cartouche
32885 EXPORTS
32886     api__count
32887     api__factorial
32888     api__finalize_api
32889     api__initialize_api
32890 @end cartouche
32891 @end group
32892 @end smallexample
32893
32894 @node Using gnatdll
32895 @subsection Using @code{gnatdll}
32896 @findex gnatdll
32897
32898 @menu
32899 * gnatdll Example::
32900 * gnatdll behind the Scenes::
32901 * Using dlltool::
32902 @end menu
32903
32904 @noindent
32905 @code{gnatdll} is a tool to automate the DLL build process once all the Ada
32906 and non-Ada sources that make up your DLL have been compiled.
32907 @code{gnatdll} is actually in charge of two distinct tasks: build the
32908 static import library for the DLL and the actual DLL. The form of the
32909 @code{gnatdll} command is
32910
32911 @smallexample
32912 @cartouche
32913 $ gnatdll @ovar{switches} @var{list-of-files} @r{[}-largs @var{opts}@r{]}
32914 @end cartouche
32915 @end smallexample
32916
32917 @noindent
32918 where @var{list-of-files} is a list of ALI and object files. The object
32919 file list must be the exact list of objects corresponding to the non-Ada
32920 sources whose services are to be included in the DLL. The ALI file list
32921 must be the exact list of ALI files for the corresponding Ada sources
32922 whose services are to be included in the DLL. If @var{list-of-files} is
32923 missing, only the static import library is generated.
32924
32925 @noindent
32926 You may specify any of the following switches to @code{gnatdll}:
32927
32928 @table @code
32929 @item -a@ovar{address}
32930 @cindex @option{-a} (@code{gnatdll})
32931 Build a non-relocatable DLL at @var{address}. If @var{address} is not
32932 specified the default address @var{0x11000000} will be used. By default,
32933 when this switch is missing, @code{gnatdll} builds relocatable DLL. We
32934 advise the reader to build relocatable DLL.
32935
32936 @item -b @var{address}
32937 @cindex @option{-b} (@code{gnatdll})
32938 Set the relocatable DLL base address. By default the address is
32939 @code{0x11000000}.
32940
32941 @item -bargs @var{opts}
32942 @cindex @option{-bargs} (@code{gnatdll})
32943 Binder options. Pass @var{opts} to the binder.
32944
32945 @item -d @var{dllfile}
32946 @cindex @option{-d} (@code{gnatdll})
32947 @var{dllfile} is the name of the DLL. This switch must be present for
32948 @code{gnatdll} to do anything. The name of the generated import library is
32949 obtained algorithmically from @var{dllfile} as shown in the following
32950 example: if @var{dllfile} is @code{xyz.dll}, the import library name is
32951 @code{libxyz.dll.a}. The name of the definition file to use (if not specified
32952 by option @option{-e}) is obtained algorithmically from @var{dllfile}
32953 as shown in the following example:
32954 if @var{dllfile} is @code{xyz.dll}, the definition
32955 file used is @code{xyz.def}.
32956
32957 @item -e @var{deffile}
32958 @cindex @option{-e} (@code{gnatdll})
32959 @var{deffile} is the name of the definition file.
32960
32961 @item -g
32962 @cindex @option{-g} (@code{gnatdll})
32963 Generate debugging information. This information is stored in the object
32964 file and copied from there to the final DLL file by the linker,
32965 where it can be read by the debugger. You must use the
32966 @option{-g} switch if you plan on using the debugger or the symbolic
32967 stack traceback.
32968
32969 @item -h
32970 @cindex @option{-h} (@code{gnatdll})
32971 Help mode. Displays @code{gnatdll} switch usage information.
32972
32973 @item -Idir
32974 @cindex @option{-I} (@code{gnatdll})
32975 Direct @code{gnatdll} to search the @var{dir} directory for source and
32976 object files needed to build the DLL.
32977 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
32978
32979 @item -k
32980 @cindex @option{-k} (@code{gnatdll})
32981 Removes the @code{@@}@var{nn} suffix from the import library's exported
32982 names, but keeps them for the link names. You must specify this
32983 option if you want to use a @code{Stdcall} function in a DLL for which
32984 the @code{@@}@var{nn} suffix has been removed. This is the case for most
32985 of the Windows NT DLL for example. This option has no effect when
32986 @option{-n} option is specified.
32987
32988 @item -l @var{file}
32989 @cindex @option{-l} (@code{gnatdll})
32990 The list of ALI and object files used to build the DLL are listed in
32991 @var{file}, instead of being given in the command line. Each line in
32992 @var{file} contains the name of an ALI or object file.
32993
32994 @item -n
32995 @cindex @option{-n} (@code{gnatdll})
32996 No Import. Do not create the import library.
32997
32998 @item -q
32999 @cindex @option{-q} (@code{gnatdll})
33000 Quiet mode. Do not display unnecessary messages.
33001
33002 @item -v
33003 @cindex @option{-v} (@code{gnatdll})
33004 Verbose mode. Display extra information.
33005
33006 @item -largs @var{opts}
33007 @cindex @option{-largs} (@code{gnatdll})
33008 Linker options. Pass @var{opts} to the linker.
33009 @end table
33010
33011 @node gnatdll Example
33012 @subsubsection @code{gnatdll} Example
33013
33014 @noindent
33015 As an example the command to build a relocatable DLL from @file{api.adb}
33016 once @file{api.adb} has been compiled and @file{api.def} created is
33017
33018 @smallexample
33019 $ gnatdll -d api.dll api.ali
33020 @end smallexample
33021
33022 @noindent
33023 The above command creates two files: @file{libapi.dll.a} (the import
33024 library) and @file{api.dll} (the actual DLL). If you want to create
33025 only the DLL, just type:
33026
33027 @smallexample
33028 $ gnatdll -d api.dll -n api.ali
33029 @end smallexample
33030
33031 @noindent
33032 Alternatively if you want to create just the import library, type:
33033
33034 @smallexample
33035 $ gnatdll -d api.dll
33036 @end smallexample
33037
33038 @node gnatdll behind the Scenes
33039 @subsubsection @code{gnatdll} behind the Scenes
33040
33041 @noindent
33042 This section details the steps involved in creating a DLL. @code{gnatdll}
33043 does these steps for you. Unless you are interested in understanding what
33044 goes on behind the scenes, you should skip this section.
33045
33046 We use the previous example of a DLL containing the Ada package @code{API},
33047 to illustrate the steps necessary to build a DLL. The starting point is a
33048 set of objects that will make up the DLL and the corresponding ALI
33049 files. In the case of this example this means that @file{api.o} and
33050 @file{api.ali} are available. To build a relocatable DLL, @code{gnatdll} does
33051 the following:
33052
33053 @enumerate
33054 @item
33055 @code{gnatdll} builds the base file (@file{api.base}). A base file gives
33056 the information necessary to generate relocation information for the
33057 DLL.
33058
33059 @smallexample
33060 @group
33061 $ gnatbind -n api
33062 $ gnatlink api -o api.jnk -mdll -Wl,--base-file,api.base
33063 @end group
33064 @end smallexample
33065
33066 @noindent
33067 In addition to the base file, the @command{gnatlink} command generates an
33068 output file @file{api.jnk} which can be discarded. The @option{-mdll} switch
33069 asks @command{gnatlink} to generate the routines @code{DllMain} and
33070 @code{DllMainCRTStartup} that are called by the Windows loader when the DLL
33071 is loaded into memory.
33072
33073 @item
33074 @code{gnatdll} uses @code{dlltool} (@pxref{Using dlltool}) to build the
33075 export table (@file{api.exp}). The export table contains the relocation
33076 information in a form which can be used during the final link to ensure
33077 that the Windows loader is able to place the DLL anywhere in memory.
33078
33079 @smallexample
33080 @group
33081 $ dlltool --dllname api.dll --def api.def --base-file api.base \
33082           --output-exp api.exp
33083 @end group
33084 @end smallexample
33085
33086 @item
33087 @code{gnatdll} builds the base file using the new export table. Note that
33088 @command{gnatbind} must be called once again since the binder generated file
33089 has been deleted during the previous call to @command{gnatlink}.
33090
33091 @smallexample
33092 @group
33093 $ gnatbind -n api
33094 $ gnatlink api -o api.jnk api.exp -mdll
33095       -Wl,--base-file,api.base
33096 @end group
33097 @end smallexample
33098
33099 @item
33100 @code{gnatdll} builds the new export table using the new base file and
33101 generates the DLL import library @file{libAPI.dll.a}.
33102
33103 @smallexample
33104 @group
33105 $ dlltool --dllname api.dll --def api.def --base-file api.base \
33106           --output-exp api.exp --output-lib libAPI.a
33107 @end group
33108 @end smallexample
33109
33110 @item
33111 Finally @code{gnatdll} builds the relocatable DLL using the final export
33112 table.
33113
33114 @smallexample
33115 @group
33116 $ gnatbind -n api
33117 $ gnatlink api api.exp -o api.dll -mdll
33118 @end group
33119 @end smallexample
33120 @end enumerate
33121
33122 @node Using dlltool
33123 @subsubsection Using @code{dlltool}
33124
33125 @noindent
33126 @code{dlltool} is the low-level tool used by @code{gnatdll} to build
33127 DLLs and static import libraries. This section summarizes the most
33128 common @code{dlltool} switches. The form of the @code{dlltool} command
33129 is
33130
33131 @smallexample
33132 $ dlltool @ovar{switches}
33133 @end smallexample
33134
33135 @noindent
33136 @code{dlltool} switches include:
33137
33138 @table @option
33139 @item --base-file @var{basefile}
33140 @cindex @option{--base-file} (@command{dlltool})
33141 Read the base file @var{basefile} generated by the linker. This switch
33142 is used to create a relocatable DLL.
33143
33144 @item --def @var{deffile}
33145 @cindex @option{--def} (@command{dlltool})
33146 Read the definition file.
33147
33148 @item --dllname @var{name}
33149 @cindex @option{--dllname} (@command{dlltool})
33150 Gives the name of the DLL. This switch is used to embed the name of the
33151 DLL in the static import library generated by @code{dlltool} with switch
33152 @option{--output-lib}.
33153
33154 @item -k
33155 @cindex @option{-k} (@command{dlltool})
33156 Kill @code{@@}@var{nn} from exported names
33157 (@pxref{Windows Calling Conventions}
33158 for a discussion about @code{Stdcall}-style symbols.
33159
33160 @item --help
33161 @cindex @option{--help} (@command{dlltool})
33162 Prints the @code{dlltool} switches with a concise description.
33163
33164 @item --output-exp @var{exportfile}
33165 @cindex @option{--output-exp} (@command{dlltool})
33166 Generate an export file @var{exportfile}. The export file contains the
33167 export table (list of symbols in the DLL) and is used to create the DLL.
33168
33169 @item --output-lib @var{libfile}
33170 @cindex @option{--output-lib} (@command{dlltool})
33171 Generate a static import library @var{libfile}.
33172
33173 @item -v
33174 @cindex @option{-v} (@command{dlltool})
33175 Verbose mode.
33176
33177 @item --as @var{assembler-name}
33178 @cindex @option{--as} (@command{dlltool})
33179 Use @var{assembler-name} as the assembler. The default is @code{as}.
33180 @end table
33181
33182 @node GNAT and Windows Resources
33183 @section GNAT and Windows Resources
33184 @cindex Resources, windows
33185
33186 @menu
33187 * Building Resources::
33188 * Compiling Resources::
33189 * Using Resources::
33190 @end menu
33191
33192 @noindent
33193 Resources are an easy way to add Windows specific objects to your
33194 application. The objects that can be added as resources include:
33195
33196 @itemize @bullet
33197 @item
33198 menus
33199
33200 @item
33201 accelerators
33202
33203 @item
33204 dialog boxes
33205
33206 @item
33207 string tables
33208
33209 @item
33210 bitmaps
33211
33212 @item
33213 cursors
33214
33215 @item
33216 icons
33217
33218 @item
33219 fonts
33220 @end itemize
33221
33222 @noindent
33223 This section explains how to build, compile and use resources.
33224
33225 @node Building Resources
33226 @subsection Building Resources
33227 @cindex Resources, building
33228
33229 @noindent
33230 A resource file is an ASCII file. By convention resource files have an
33231 @file{.rc} extension.
33232 The easiest way to build a resource file is to use Microsoft tools
33233 such as @code{imagedit.exe} to build bitmaps, icons and cursors and
33234 @code{dlgedit.exe} to build dialogs.
33235 It is always possible to build an @file{.rc} file yourself by writing a
33236 resource script.
33237
33238 It is not our objective to explain how to write a resource file. A
33239 complete description of the resource script language can be found in the
33240 Microsoft documentation.
33241
33242 @node Compiling Resources
33243 @subsection Compiling Resources
33244 @findex rc
33245 @findex windres
33246 @cindex Resources, compiling
33247
33248 @noindent
33249 This section describes how to build a GNAT-compatible (COFF) object file
33250 containing the resources. This is done using the Resource Compiler
33251 @code{windres} as follows:
33252
33253 @smallexample
33254 $ windres -i myres.rc -o myres.o
33255 @end smallexample
33256
33257 @noindent
33258 By default @code{windres} will run @command{gcc} to preprocess the @file{.rc}
33259 file. You can specify an alternate preprocessor (usually named
33260 @file{cpp.exe}) using the @code{windres} @option{--preprocessor}
33261 parameter. A list of all possible options may be obtained by entering
33262 the command @code{windres} @option{--help}.
33263
33264 It is also possible to use the Microsoft resource compiler @code{rc.exe}
33265 to produce a @file{.res} file (binary resource file). See the
33266 corresponding Microsoft documentation for further details. In this case
33267 you need to use @code{windres} to translate the @file{.res} file to a
33268 GNAT-compatible object file as follows:
33269
33270 @smallexample
33271 $ windres -i myres.res -o myres.o
33272 @end smallexample
33273
33274 @node Using Resources
33275 @subsection Using Resources
33276 @cindex Resources, using
33277
33278 @noindent
33279 To include the resource file in your program just add the
33280 GNAT-compatible object file for the resource(s) to the linker
33281 arguments. With @command{gnatmake} this is done by using the @option{-largs}
33282 option:
33283
33284 @smallexample
33285 $ gnatmake myprog -largs myres.o
33286 @end smallexample
33287
33288 @node Debugging a DLL
33289 @section Debugging a DLL
33290 @cindex DLL debugging
33291
33292 @menu
33293 * Program and DLL Both Built with GCC/GNAT::
33294 * Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT::
33295 @end menu
33296
33297 @noindent
33298 Debugging a DLL is similar to debugging a standard program. But
33299 we have to deal with two different executable parts: the DLL and the
33300 program that uses it. We have the following four possibilities:
33301
33302 @enumerate 1
33303 @item
33304 The program and the DLL are built with @code{GCC/GNAT}.
33305 @item
33306 The program is built with foreign tools and the DLL is built with
33307 @code{GCC/GNAT}.
33308 @item
33309 The program is built with @code{GCC/GNAT} and the DLL is built with
33310 foreign tools.
33311 @item
33312 @end enumerate
33313
33314 @noindent
33315 In this section we address only cases one and two above.
33316 There is no point in trying to debug
33317 a DLL with @code{GNU/GDB}, if there is no GDB-compatible debugging
33318 information in it. To do so you must use a debugger compatible with the
33319 tools suite used to build the DLL.
33320
33321 @node Program and DLL Both Built with GCC/GNAT
33322 @subsection Program and DLL Both Built with GCC/GNAT
33323
33324 @noindent
33325 This is the simplest case. Both the DLL and the program have @code{GDB}
33326 compatible debugging information. It is then possible to break anywhere in
33327 the process. Let's suppose here that the main procedure is named
33328 @code{ada_main} and that in the DLL there is an entry point named
33329 @code{ada_dll}.
33330
33331 @noindent
33332 The DLL (@pxref{Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)}) and
33333 program must have been built with the debugging information (see GNAT -g
33334 switch). Here are the step-by-step instructions for debugging it:
33335
33336 @enumerate 1
33337 @item Launch @code{GDB} on the main program.
33338
33339 @smallexample
33340 $ gdb -nw ada_main
33341 @end smallexample
33342
33343 @item Start the program and stop at the beginning of the main procedure
33344
33345 @smallexample
33346 (gdb) start
33347 @end smallexample
33348
33349 @noindent
33350 This step is required to be able to set a breakpoint inside the DLL. As long
33351 as the program is not run, the DLL is not loaded. This has the
33352 consequence that the DLL debugging information is also not loaded, so it is not
33353 possible to set a breakpoint in the DLL.
33354
33355 @item Set a breakpoint inside the DLL
33356
33357 @smallexample
33358 (gdb) break ada_dll
33359 (gdb) cont
33360 @end smallexample
33361
33362 @end enumerate
33363
33364 @noindent
33365 At this stage a breakpoint is set inside the DLL. From there on
33366 you can use the standard approach to debug the whole program
33367 (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
33368
33369 @ignore
33370 @c This used to work, probably because the DLLs were non-relocatable
33371 @c keep this section around until the problem is sorted out.
33372
33373 To break on the @code{DllMain} routine it is not possible to follow
33374 the procedure above. At the time the program stop on @code{ada_main}
33375 the @code{DllMain} routine as already been called. Either you can use
33376 the procedure below @pxref{Debugging the DLL Directly} or this procedure:
33377
33378 @enumerate 1
33379 @item Launch @code{GDB} on the main program.
33380
33381 @smallexample
33382 $ gdb ada_main
33383 @end smallexample
33384
33385 @item Load DLL symbols
33386
33387 @smallexample
33388 (gdb) add-sym api.dll
33389 @end smallexample
33390
33391 @item Set a breakpoint inside the DLL
33392
33393 @smallexample
33394 (gdb) break ada_dll.adb:45
33395 @end smallexample
33396
33397 Note that at this point it is not possible to break using the routine symbol
33398 directly as the program is not yet running. The solution is to break
33399 on the proper line (break in @file{ada_dll.adb} line 45).
33400
33401 @item Start the program
33402
33403 @smallexample
33404 (gdb) run
33405 @end smallexample
33406
33407 @end enumerate
33408 @end ignore
33409
33410 @node Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT
33411 @subsection Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT
33412
33413 @menu
33414 * Debugging the DLL Directly::
33415 * Attaching to a Running Process::
33416 @end menu
33417
33418 @noindent
33419 In this case things are slightly more complex because it is not possible to
33420 start the main program and then break at the beginning to load the DLL and the
33421 associated DLL debugging information. It is not possible to break at the
33422 beginning of the program because there is no @code{GDB} debugging information,
33423 and therefore there is no direct way of getting initial control. This
33424 section addresses this issue by describing some methods that can be used
33425 to break somewhere in the DLL to debug it.
33426
33427 @noindent
33428 First suppose that the main procedure is named @code{main} (this is for
33429 example some C code built with Microsoft Visual C) and that there is a
33430 DLL named @code{test.dll} containing an Ada entry point named
33431 @code{ada_dll}.
33432
33433 @noindent
33434 The DLL (@pxref{Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)}) must have
33435 been built with debugging information (see GNAT -g option).
33436
33437 @node Debugging the DLL Directly
33438 @subsubsection Debugging the DLL Directly
33439
33440 @enumerate 1
33441 @item
33442 Find out the executable starting address
33443
33444 @smallexample
33445 $ objdump --file-header main.exe
33446 @end smallexample
33447
33448 The starting address is reported on the last line. For example:
33449
33450 @smallexample
33451 main.exe:     file format pei-i386
33452 architecture: i386, flags 0x0000010a:
33453 EXEC_P, HAS_DEBUG, D_PAGED
33454 start address 0x00401010
33455 @end smallexample
33456
33457 @item
33458 Launch the debugger on the executable.
33459
33460 @smallexample
33461 $ gdb main.exe
33462 @end smallexample
33463
33464 @item
33465 Set a breakpoint at the starting address, and launch the program.
33466
33467 @smallexample
33468 $ (gdb) break *0x00401010
33469 $ (gdb) run
33470 @end smallexample
33471
33472 The program will stop at the given address.
33473
33474 @item
33475 Set a breakpoint on a DLL subroutine.
33476
33477 @smallexample
33478 (gdb) break ada_dll.adb:45
33479 @end smallexample
33480
33481 Or if you want to break using a symbol on the DLL, you need first to
33482 select the Ada language (language used by the DLL).
33483
33484 @smallexample
33485 (gdb) set language ada
33486 (gdb) break ada_dll
33487 @end smallexample
33488
33489 @item
33490 Continue the program.
33491
33492 @smallexample
33493 (gdb) cont
33494 @end smallexample
33495
33496 @noindent
33497 This will run the program until it reaches the breakpoint that has been
33498 set. From that point you can use the standard way to debug a program
33499 as described in (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
33500
33501 @end enumerate
33502
33503 @noindent
33504 It is also possible to debug the DLL by attaching to a running process.
33505
33506 @node Attaching to a Running Process
33507 @subsubsection Attaching to a Running Process
33508 @cindex DLL debugging, attach to process
33509
33510 @noindent
33511 With @code{GDB} it is always possible to debug a running process by
33512 attaching to it. It is possible to debug a DLL this way. The limitation
33513 of this approach is that the DLL must run long enough to perform the
33514 attach operation. It may be useful for instance to insert a time wasting
33515 loop in the code of the DLL to meet this criterion.
33516
33517 @enumerate 1
33518
33519 @item Launch the main program @file{main.exe}.
33520
33521 @smallexample
33522 $ main
33523 @end smallexample
33524
33525 @item Use the Windows @i{Task Manager} to find the process ID. Let's say
33526 that the process PID for @file{main.exe} is 208.
33527
33528 @item Launch gdb.
33529
33530 @smallexample
33531 $ gdb
33532 @end smallexample
33533
33534 @item Attach to the running process to be debugged.
33535
33536 @smallexample
33537 (gdb) attach 208
33538 @end smallexample
33539
33540 @item Load the process debugging information.
33541
33542 @smallexample
33543 (gdb) symbol-file main.exe
33544 @end smallexample
33545
33546 @item Break somewhere in the DLL.
33547
33548 @smallexample
33549 (gdb) break ada_dll
33550 @end smallexample
33551
33552 @item Continue process execution.
33553
33554 @smallexample
33555 (gdb) cont
33556 @end smallexample
33557
33558 @end enumerate
33559
33560 @noindent
33561 This last step will resume the process execution, and stop at
33562 the breakpoint we have set. From there you can use the standard
33563 approach to debug a program as described in
33564 (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
33565
33566 @node Setting Stack Size from gnatlink
33567 @section Setting Stack Size from @command{gnatlink}
33568
33569 @noindent
33570 It is possible to specify the program stack size at link time. On modern
33571 versions of Windows, starting with XP, this is mostly useful to set the size of
33572 the main stack (environment task). The other task stacks are set with pragma
33573 Storage_Size or with the @command{gnatbind -d} command.
33574
33575 Since older versions of Windows (2000, NT4, etc.) do not allow setting the
33576 reserve size of individual tasks, the link-time stack size applies to all
33577 tasks, and pragma Storage_Size has no effect.
33578 In particular, Stack Overflow checks are made against this
33579 link-time specified size.
33580
33581 This setting can be done with
33582 @command{gnatlink} using either:
33583
33584 @itemize @bullet
33585
33586 @item using @option{-Xlinker} linker option
33587
33588 @smallexample
33589 $ gnatlink hello -Xlinker --stack=0x10000,0x1000
33590 @end smallexample
33591
33592 This sets the stack reserve size to 0x10000 bytes and the stack commit
33593 size to 0x1000 bytes.
33594
33595 @item using @option{-Wl} linker option
33596
33597 @smallexample
33598 $ gnatlink hello -Wl,--stack=0x1000000
33599 @end smallexample
33600
33601 This sets the stack reserve size to 0x1000000 bytes. Note that with
33602 @option{-Wl} option it is not possible to set the stack commit size
33603 because the coma is a separator for this option.
33604
33605 @end itemize
33606
33607 @node Setting Heap Size from gnatlink
33608 @section Setting Heap Size from @command{gnatlink}
33609
33610 @noindent
33611 Under Windows systems, it is possible to specify the program heap size from
33612 @command{gnatlink} using either:
33613
33614 @itemize @bullet
33615
33616 @item using @option{-Xlinker} linker option
33617
33618 @smallexample
33619 $ gnatlink hello -Xlinker --heap=0x10000,0x1000
33620 @end smallexample
33621
33622 This sets the heap reserve size to 0x10000 bytes and the heap commit
33623 size to 0x1000 bytes.
33624
33625 @item using @option{-Wl} linker option
33626
33627 @smallexample
33628 $ gnatlink hello -Wl,--heap=0x1000000
33629 @end smallexample
33630
33631 This sets the heap reserve size to 0x1000000 bytes. Note that with
33632 @option{-Wl} option it is not possible to set the heap commit size
33633 because the coma is a separator for this option.
33634
33635 @end itemize
33636
33637 @end ifset
33638
33639 @c **********************************
33640 @c * GNU Free Documentation License *
33641 @c **********************************
33642 @include fdl.texi
33643 @c GNU Free Documentation License
33644
33645 @node Index,,GNU Free Documentation License, Top
33646 @unnumbered Index
33647
33648 @printindex cp
33649
33650 @contents
33651 @c Put table of contents at end, otherwise it precedes the "title page" in
33652 @c the .txt version
33653 @c Edit the pdf file to move the contents to the beginning, after the title
33654 @c page
33655
33656 @bye