OSDN Git Service

2009-07-07 Gary Dismukes <dismukes@adacore.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ada / gnat_ugn.texi
1 \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'Class;
3282   pragma Cpp_Constructor (Constructor, "_ZN4RootC1Ev");
3283
3284   function Constructor (v : Integer) return Root'Class;
3285   pragma Cpp_Constructor (Constructor, "_ZN4RootC1Ei");
3286
3287   function Constructor (v, w : Integer) return Root'Class;
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'Class;
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
4089 @item -gnatc
4090 @cindex @option{-gnatc} (@command{gcc})
4091 Check syntax and semantics only (no code generation attempted).
4092
4093 @item -gnatd
4094 @cindex @option{-gnatd} (@command{gcc})
4095 Specify debug options for the compiler. The string of characters after
4096 the @option{-gnatd} specify the specific debug options. The possible
4097 characters are 0-9, a-z, A-Z, optionally preceded by a dot. See
4098 compiler source file @file{debug.adb} for details of the implemented
4099 debug options. Certain debug options are relevant to applications
4100 programmers, and these are documented at appropriate points in this
4101 users guide.
4102
4103 @ifclear vms
4104 @item -gnatD
4105 @cindex @option{-gnatD[nn]} (@command{gcc})
4106 @end ifclear
4107 @ifset vms
4108 @item /XDEBUG /LXDEBUG=nnn
4109 @end ifset
4110 Create expanded source files for source level debugging. This switch
4111 also suppress generation of cross-reference information
4112 (see @option{-gnatx}).
4113
4114 @item -gnatec=@var{path}
4115 @cindex @option{-gnatec} (@command{gcc})
4116 Specify a configuration pragma file
4117 @ifclear vms
4118 (the equal sign is optional)
4119 @end ifclear
4120 (@pxref{The Configuration Pragmas Files}).
4121
4122 @item ^-gnateD^/DATA_PREPROCESSING=^symbol@r{[}=@var{value}@r{]}
4123 @cindex @option{-gnateD} (@command{gcc})
4124 Defines a symbol, associated with @var{value}, for preprocessing.
4125 (@pxref{Integrated Preprocessing}).
4126
4127 @item -gnatef
4128 @cindex @option{-gnatef} (@command{gcc})
4129 Display full source path name in brief error messages.
4130
4131 @item -gnateG
4132 @cindex @option{-gnateG} (@command{gcc})
4133 Save result of preprocessing in a text file.
4134
4135 @item -gnatem=@var{path}
4136 @cindex @option{-gnatem} (@command{gcc})
4137 Specify a mapping file
4138 @ifclear vms
4139 (the equal sign is optional)
4140 @end ifclear
4141 (@pxref{Units to Sources Mapping Files}).
4142
4143 @item -gnatep=@var{file}
4144 @cindex @option{-gnatep} (@command{gcc})
4145 Specify a preprocessing data file
4146 @ifclear vms
4147 (the equal sign is optional)
4148 @end ifclear
4149 (@pxref{Integrated Preprocessing}).
4150
4151 @item -gnatE
4152 @cindex @option{-gnatE} (@command{gcc})
4153 Full dynamic elaboration checks.
4154
4155 @item -gnatf
4156 @cindex @option{-gnatf} (@command{gcc})
4157 Full errors. Multiple errors per line, all undefined references, do not
4158 attempt to suppress cascaded errors.
4159
4160 @item -gnatF
4161 @cindex @option{-gnatF} (@command{gcc})
4162 Externals names are folded to all uppercase.
4163
4164 @item ^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^
4165 @cindex @option{^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^} (@command{gcc})
4166 Internal GNAT implementation mode. This should not be used for
4167 applications programs, it is intended only for use by the compiler
4168 and its run-time library. For documentation, see the GNAT sources.
4169 Note that @option{^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^} implies
4170 @option{^-gnatwae^/WARNINGS=ALL,ERRORS^} and
4171 @option{^-gnatyg^/STYLE_CHECKS=GNAT^}
4172 so that all standard warnings and all standard style options are turned on.
4173 All warnings and style error messages are treated as errors.
4174
4175 @ifclear vms
4176 @item -gnatG=nn
4177 @cindex @option{-gnatG[nn]} (@command{gcc})
4178 @end ifclear
4179 @ifset vms
4180 @item /EXPAND_SOURCE, /LEXPAND_SOURCE=nnn
4181 @end ifset
4182 List generated expanded code in source form.
4183
4184 @item ^-gnath^/HELP^
4185 @cindex @option{^-gnath^/HELP^} (@command{gcc})
4186 Output usage information. The output is written to @file{stdout}.
4187
4188 @item ^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET=^@var{c}
4189 @cindex @option{^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET^} (@command{gcc})
4190 Identifier character set
4191 @ifclear vms
4192 (@var{c}=1/2/3/4/8/9/p/f/n/w).
4193 @end ifclear
4194 For details of the possible selections for @var{c},
4195 see @ref{Character Set Control}.
4196
4197 @item ^-gnatI^/IGNORE_REP_CLAUSES^
4198 @cindex @option{^-gnatI^IGNORE_REP_CLAUSES^} (@command{gcc})
4199 Ignore representation clauses. When this switch is used,
4200 representation clauses are treated as comments. This is useful
4201 when initially porting code where you want to ignore rep clause
4202 problems, and also for compiling foreign code (particularly
4203 for use with ASIS). The representation clauses that are ignored
4204 are: enumeration_representation_clause, record_representation_clause,
4205 and attribute_definition_clause for the following attributes:
4206 Address, Alignment, Bit_Order, Component_Size, Machine_Radix,
4207 Object_Size, Size, Small, Stream_Size, and Value_Size.
4208 Note that this option should be used only for compiling -- the
4209 code is likely to malfunction at run time.
4210
4211 @item -gnatjnn
4212 @cindex @option{-gnatjnn} (@command{gcc})
4213 Reformat error messages to fit on nn character lines
4214
4215 @item -gnatk=@var{n}
4216 @cindex @option{-gnatk} (@command{gcc})
4217 Limit file names to @var{n} (1-999) characters ^(@code{k} = krunch)^^.
4218
4219 @item -gnatl
4220 @cindex @option{-gnatl} (@command{gcc})
4221 Output full source listing with embedded error messages.
4222
4223 @item -gnatL
4224 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
4225 Used in conjunction with -gnatG or -gnatD to intersperse original
4226 source lines (as comment lines with line numbers) in the expanded
4227 source output.
4228
4229 @item -gnatm=@var{n}
4230 @cindex @option{-gnatm} (@command{gcc})
4231 Limit number of detected error or warning messages to @var{n}
4232 where @var{n} is in the range 1..999999. The default setting if
4233 no switch is given is 9999. If the number of warnings reaches this
4234 limit, then a message is output and further warnings are suppressed,
4235 but the compilation is continued. If the number of error messages
4236 reaches this limit, then a message is output and the compilation
4237 is abandoned. The equal sign here is optional. A value of zero
4238 means that no limit applies.
4239
4240 @item -gnatn
4241 @cindex @option{-gnatn} (@command{gcc})
4242 Activate inlining for subprograms for which
4243 pragma @code{inline} is specified. This inlining is performed
4244 by the GCC back-end.
4245
4246 @item -gnatN
4247 @cindex @option{-gnatN} (@command{gcc})
4248 Activate front end inlining for subprograms for which
4249 pragma @code{Inline} is specified. This inlining is performed
4250 by the front end and will be visible in the
4251 @option{-gnatG} output.
4252
4253 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
4254 of GNAT other than the JGNAT, .NET or GNAAMP versions), then the use of
4255 @option{-gnatN} is deprecated, and the use of @option{-gnatn} is preferred.
4256 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
4257 inlining, but that is no longer the case.
4258
4259 @item -gnato
4260 @cindex @option{-gnato} (@command{gcc})
4261 Enable numeric overflow checking (which is not normally enabled by
4262 default). Note that division by zero is a separate check that is not
4263 controlled by this switch (division by zero checking is on by default).
4264
4265 @item -gnatp
4266 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
4267 Suppress all checks. See @ref{Run-Time Checks} for details.
4268
4269 @item -gnatP
4270 @cindex @option{-gnatP} (@command{gcc})
4271 Enable polling. This is required on some systems (notably Windows NT) to
4272 obtain asynchronous abort and asynchronous transfer of control capability.
4273 @xref{Pragma Polling,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for full
4274 details.
4275
4276 @item -gnatq
4277 @cindex @option{-gnatq} (@command{gcc})
4278 Don't quit. Try semantics, even if parse errors.
4279
4280 @item -gnatQ
4281 @cindex @option{-gnatQ} (@command{gcc})
4282 Don't quit. Generate @file{ALI} and tree files even if illegalities.
4283
4284 @item -gnatr
4285 @cindex @option{-gnatr} (@command{gcc})
4286 Treat pragma Restrictions as Restriction_Warnings.
4287
4288 @item ^-gnatR@r{[}0@r{/}1@r{/}2@r{/}3@r{[}s@r{]]}^/REPRESENTATION_INFO^
4289 @cindex @option{-gnatR} (@command{gcc})
4290 Output representation information for declared types and objects.
4291
4292 @item -gnats
4293 @cindex @option{-gnats} (@command{gcc})
4294 Syntax check only.
4295
4296 @item -gnatS
4297 @cindex @option{-gnatS} (@command{gcc})
4298 Print package Standard.
4299
4300 @item -gnatt
4301 @cindex @option{-gnatt} (@command{gcc})
4302 Generate tree output file.
4303
4304 @item ^-gnatT^/TABLE_MULTIPLIER=^@var{nnn}
4305 @cindex @option{^-gnatT^/TABLE_MULTIPLIER^} (@command{gcc})
4306 All compiler tables start at @var{nnn} times usual starting size.
4307
4308 @item -gnatu
4309 @cindex @option{-gnatu} (@command{gcc})
4310 List units for this compilation.
4311
4312 @item -gnatU
4313 @cindex @option{-gnatU} (@command{gcc})
4314 Tag all error messages with the unique string ``error:''
4315
4316 @item -gnatv
4317 @cindex @option{-gnatv} (@command{gcc})
4318 Verbose mode. Full error output with source lines to @file{stdout}.
4319
4320 @item -gnatV
4321 @cindex @option{-gnatV} (@command{gcc})
4322 Control level of validity checking. See separate section describing
4323 this feature.
4324
4325 @item ^-gnatw@var{xxx}^/WARNINGS=(@var{option}@r{[},@dots{}@r{]})^
4326 @cindex @option{^-gnatw^/WARNINGS^} (@command{gcc})
4327 Warning mode where
4328 ^@var{xxx} is a string of option letters that^the list of options^ denotes
4329 the exact warnings that
4330 are enabled or disabled (@pxref{Warning Message Control}).
4331
4332 @item ^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
4333 @cindex @option{^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@command{gcc})
4334 Wide character encoding method
4335 @ifclear vms
4336 (@var{e}=n/h/u/s/e/8).
4337 @end ifclear
4338 @ifset vms
4339 (@var{e}=@code{BRACKETS, NONE, HEX, UPPER, SHIFT_JIS, EUC, UTF8})
4340 @end ifset
4341
4342 @item -gnatx
4343 @cindex @option{-gnatx} (@command{gcc})
4344 Suppress generation of cross-reference information.
4345
4346 @item ^-gnaty^/STYLE_CHECKS=(option,option@dots{})^
4347 @cindex @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS^} (@command{gcc})
4348 Enable built-in style checks (@pxref{Style Checking}).
4349
4350 @item ^-gnatz^/DISTRIBUTION_STUBS=^@var{m}
4351 @cindex @option{^-gnatz^/DISTRIBUTION_STUBS^} (@command{gcc})
4352 Distribution stub generation and compilation
4353 @ifclear vms
4354 (@var{m}=r/c for receiver/caller stubs).
4355 @end ifclear
4356 @ifset vms
4357 (@var{m}=@code{RECEIVER} or @code{CALLER} to specify the type of stubs
4358 to be generated and compiled).
4359 @end ifset
4360
4361 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
4362 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gcc})
4363 @cindex RTL
4364 Direct GNAT to search the @var{dir} directory for source files needed by
4365 the current compilation
4366 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
4367
4368 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
4369 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gcc})
4370 @cindex RTL
4371 Except for the source file named in the command line, do not look for source
4372 files in the directory containing the source file named in the command line
4373 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
4374
4375 @ifclear vms
4376 @item -mbig-switch
4377 @cindex @option{-mbig-switch} (@command{gcc})
4378 @cindex @code{case} statement (effect of @option{-mbig-switch} option)
4379 This standard gcc switch causes the compiler to use larger offsets in its
4380 jump table representation for @code{case} statements.
4381 This may result in less efficient code, but is sometimes necessary
4382 (for example on HP-UX targets)
4383 @cindex HP-UX and @option{-mbig-switch} option
4384 in order to compile large and/or nested @code{case} statements.
4385
4386 @item -o @var{file}
4387 @cindex @option{-o} (@command{gcc})
4388 This switch is used in @command{gcc} to redirect the generated object file
4389 and its associated ALI file. Beware of this switch with GNAT, because it may
4390 cause the object file and ALI file to have different names which in turn
4391 may confuse the binder and the linker.
4392 @end ifclear
4393
4394 @item -nostdinc
4395 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gcc})
4396 Inhibit the search of the default location for the GNAT Run Time
4397 Library (RTL) source files.
4398
4399 @item -nostdlib
4400 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gcc})
4401 Inhibit the search of the default location for the GNAT Run Time
4402 Library (RTL) ALI files.
4403
4404 @ifclear vms
4405 @item -O@ovar{n}
4406 @cindex @option{-O} (@command{gcc})
4407 @var{n} controls the optimization level.
4408
4409 @table @asis
4410 @item n = 0
4411 No optimization, the default setting if no @option{-O} appears
4412
4413 @item n = 1
4414 Normal optimization, the default if you specify @option{-O} without
4415 an operand. A good compromise between code quality and compilation
4416 time.
4417
4418 @item n = 2
4419 Extensive optimization, may improve execution time, possibly at the cost of
4420 substantially increased compilation time.
4421
4422 @item n = 3
4423 Same as @option{-O2}, and also includes inline expansion for small subprograms
4424 in the same unit.
4425
4426 @item n = s
4427 Optimize space usage
4428 @end table
4429
4430 @noindent
4431 See also @ref{Optimization Levels}.
4432 @end ifclear
4433
4434 @ifset vms
4435 @item  /NOOPTIMIZE
4436 @cindex @option{/NOOPTIMIZE} (@code{GNAT COMPILE})
4437 Equivalent to @option{/OPTIMIZE=NONE}.
4438 This is the default behavior in the absence of an @option{/OPTIMIZE}
4439 qualifier.
4440
4441 @item /OPTIMIZE@r{[}=(keyword@r{[},@dots{}@r{]})@r{]}
4442 @cindex @option{/OPTIMIZE} (@code{GNAT COMPILE})
4443 Selects the level of optimization for your program. The supported
4444 keywords are as follows:
4445 @table @code
4446 @item   ALL
4447 Perform most optimizations, including those that
4448 are expensive.
4449 This is the default if the @option{/OPTIMIZE} qualifier is supplied
4450 without keyword options.
4451
4452 @item   NONE
4453 Do not do any optimizations. Same as @code{/NOOPTIMIZE}.
4454
4455 @item SOME
4456 Perform some optimizations, but omit ones that are costly.
4457
4458 @item   DEVELOPMENT
4459 Same as @code{SOME}.
4460
4461 @item INLINING
4462 Full optimization as in @option{/OPTIMIZE=ALL}, and also attempts
4463 automatic inlining of small subprograms within a unit
4464
4465 @item   UNROLL_LOOPS
4466 Try to unroll loops. This keyword may be specified together with
4467 any keyword above other than @code{NONE}. Loop unrolling
4468 usually, but not always, improves the performance of programs.
4469
4470 @item SPACE
4471 Optimize space usage
4472 @end table
4473
4474 @noindent
4475 See also @ref{Optimization Levels}.
4476 @end ifset
4477
4478 @ifclear vms
4479 @item -pass-exit-codes
4480 @cindex @option{-pass-exit-codes} (@command{gcc})
4481 Catch exit codes from the compiler and use the most meaningful as
4482 exit status.
4483 @end ifclear
4484
4485 @item --RTS=@var{rts-path}
4486 @cindex @option{--RTS} (@command{gcc})
4487 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
4488 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
4489
4490 @item ^-S^/ASM^
4491 @cindex @option{^-S^/ASM^} (@command{gcc})
4492 ^Used in place of @option{-c} to^Used to^
4493 cause the assembler source file to be
4494 generated, using @file{^.s^.S^} as the extension,
4495 instead of the object file.
4496 This may be useful if you need to examine the generated assembly code.
4497
4498 @item ^-fverbose-asm^/VERBOSE_ASM^
4499 @cindex @option{^-fverbose-asm^/VERBOSE_ASM^} (@command{gcc})
4500 ^Used in conjunction with @option{-S}^Used in place of @option{/ASM}^
4501 to cause the generated assembly code file to be annotated with variable
4502 names, making it significantly easier to follow.
4503
4504 @item ^-v^/VERBOSE^
4505 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gcc})
4506 Show commands generated by the @command{gcc} driver. Normally used only for
4507 debugging purposes or if you need to be sure what version of the
4508 compiler you are executing.
4509
4510 @ifclear vms
4511 @item -V @var{ver}
4512 @cindex @option{-V} (@command{gcc})
4513 Execute @var{ver} version of the compiler. This is the @command{gcc}
4514 version, not the GNAT version.
4515 @end ifclear
4516
4517 @item ^-w^/NO_BACK_END_WARNINGS^
4518 @cindex @option{-w} (@command{gcc})
4519 Turn off warnings generated by the back end of the compiler. Use of
4520 this switch also causes the default for front end warnings to be set
4521 to suppress (as though @option{-gnatws} had appeared at the start of
4522 the options).
4523
4524 @end table
4525
4526 @ifclear vms
4527 @c Combining qualifiers does not work on VMS
4528 You may combine a sequence of GNAT switches into a single switch. For
4529 example, the combined switch
4530
4531 @cindex Combining GNAT switches
4532 @smallexample
4533 -gnatofi3
4534 @end smallexample
4535
4536 @noindent
4537 is equivalent to specifying the following sequence of switches:
4538
4539 @smallexample
4540 -gnato -gnatf -gnati3
4541 @end smallexample
4542 @end ifclear
4543
4544 @noindent
4545 The following restrictions apply to the combination of switches
4546 in this manner:
4547
4548 @itemize @bullet
4549 @item
4550 The switch @option{-gnatc} if combined with other switches must come
4551 first in the string.
4552
4553 @item
4554 The switch @option{-gnats} if combined with other switches must come
4555 first in the string.
4556
4557 @item
4558 The switches
4559 @option{^-gnatz^/DISTRIBUTION_STUBS^}, @option{-gnatzc}, and @option{-gnatzr}
4560 may not be combined with any other switches.
4561
4562 @ifclear vms
4563 @item
4564 Once a ``y'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnaty}
4565 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4566 as style modifiers (see description of @option{-gnaty}).
4567
4568 @item
4569 Once a ``d'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatd}
4570 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4571 as debug flags (see description of @option{-gnatd}).
4572
4573 @item
4574 Once a ``w'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatw}
4575 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4576 as warning mode modifiers (see description of @option{-gnatw}).
4577
4578 @item
4579 Once a ``V'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatV}
4580 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4581 as validity checking options (see description of @option{-gnatV}).
4582 @end ifclear
4583 @end itemize
4584
4585 @node Output and Error Message Control
4586 @subsection Output and Error Message Control
4587 @findex stderr
4588
4589 @noindent
4590 The standard default format for error messages is called ``brief format''.
4591 Brief format messages are written to @file{stderr} (the standard error
4592 file) and have the following form:
4593
4594 @smallexample
4595 e.adb:3:04: Incorrect spelling of keyword "function"
4596 e.adb:4:20: ";" should be "is"
4597 @end smallexample
4598
4599 @noindent
4600 The first integer after the file name is the line number in the file,
4601 and the second integer is the column number within the line.
4602 @ifclear vms
4603 @code{GPS} can parse the error messages
4604 and point to the referenced character.
4605 @end ifclear
4606 The following switches provide control over the error message
4607 format:
4608
4609 @table @option
4610 @c !sort!
4611 @item -gnatv
4612 @cindex @option{-gnatv} (@command{gcc})
4613 @findex stdout
4614 @ifclear vms
4615 The v stands for verbose.
4616 @end ifclear
4617 The effect of this setting is to write long-format error
4618 messages to @file{stdout} (the standard output file.
4619 The same program compiled with the
4620 @option{-gnatv} switch would generate:
4621
4622 @smallexample
4623 @cartouche
4624 3. funcion X (Q : Integer)
4625    |
4626 >>> Incorrect spelling of keyword "function"
4627 4. return Integer;
4628                  |
4629 >>> ";" should be "is"
4630 @end cartouche
4631 @end smallexample
4632
4633 @noindent
4634 The vertical bar indicates the location of the error, and the @samp{>>>}
4635 prefix can be used to search for error messages. When this switch is
4636 used the only source lines output are those with errors.
4637
4638 @item -gnatl
4639 @cindex @option{-gnatl} (@command{gcc})
4640 @ifclear vms
4641 The @code{l} stands for list.
4642 @end ifclear
4643 This switch causes a full listing of
4644 the file to be generated. In the case where a body is
4645 compiled, the corresponding spec is also listed, along
4646 with any subunits. Typical output from compiling a package
4647 body @file{p.adb} might look like:
4648
4649 @smallexample @c ada
4650 @cartouche
4651  Compiling: p.adb
4652
4653      1. package body p is
4654      2.    procedure a;
4655      3.    procedure a is separate;
4656      4. begin
4657      5.    null
4658                |
4659         >>> missing ";"
4660
4661      6. end;
4662
4663 Compiling: p.ads
4664
4665      1. package p is
4666      2.    pragma Elaborate_Body
4667                                 |
4668         >>> missing ";"
4669
4670      3. end p;
4671
4672 Compiling: p-a.adb
4673
4674      1. separate p
4675                 |
4676         >>> missing "("
4677
4678      2. procedure a is
4679      3. begin
4680      4.    null
4681                |
4682         >>> missing ";"
4683
4684      5. end;
4685 @end cartouche
4686 @end smallexample
4687
4688 @noindent
4689 @findex stderr
4690 When you specify the @option{-gnatv} or @option{-gnatl} switches and
4691 standard output is redirected, a brief summary is written to
4692 @file{stderr} (standard error) giving the number of error messages and
4693 warning messages generated.
4694
4695 @item -^gnatl^OUTPUT_FILE^=file
4696 @cindex @option{^-gnatl^OUTPUT_FILE^=fname} (@command{gcc})
4697 This has the same effect as @option{-gnatl} except that the output is
4698 written to a file instead of to standard output. If the given name
4699 @file{fname} does not start with a period, then it is the full name
4700 of the file to be written. If @file{fname} is an extension, it is
4701 appended to the name of the file being compiled. For example, if
4702 file @file{xyz.adb} is compiled with @option{^-gnatl^OUTPUT_FILE^=.lst},
4703 then the output is written to file ^xyz.adb.lst^xyz.adb_lst^.
4704
4705 @item -gnatU
4706 @cindex @option{-gnatU} (@command{gcc})
4707 This switch forces all error messages to be preceded by the unique
4708 string ``error:''. This means that error messages take a few more
4709 characters in space, but allows easy searching for and identification
4710 of error messages.
4711
4712 @item -gnatb
4713 @cindex @option{-gnatb} (@command{gcc})
4714 @ifclear vms
4715 The @code{b} stands for brief.
4716 @end ifclear
4717 This switch causes GNAT to generate the
4718 brief format error messages to @file{stderr} (the standard error
4719 file) as well as the verbose
4720 format message or full listing (which as usual is written to
4721 @file{stdout} (the standard output file).
4722
4723 @item -gnatm=@var{n}
4724 @cindex @option{-gnatm} (@command{gcc})
4725 @ifclear vms
4726 The @code{m} stands for maximum.
4727 @end ifclear
4728 @var{n} is a decimal integer in the
4729 range of 1 to 999999 and limits the number of error or warning
4730 messages to be generated. For example, using
4731 @option{-gnatm2} might yield
4732
4733 @smallexample
4734 e.adb:3:04: Incorrect spelling of keyword "function"
4735 e.adb:5:35: missing ".."
4736 fatal error: maximum number of errors detected
4737 compilation abandoned
4738 @end smallexample
4739
4740 @noindent
4741 The default setting if
4742 no switch is given is 9999. If the number of warnings reaches this
4743 limit, then a message is output and further warnings are suppressed,
4744 but the compilation is continued. If the number of error messages
4745 reaches this limit, then a message is output and the compilation
4746 is abandoned. A value of zero means that no limit applies.
4747
4748 @noindent
4749 Note that the equal sign is optional, so the switches
4750 @option{-gnatm2} and @option{-gnatm=2} are equivalent.
4751
4752 @item -gnatf
4753 @cindex @option{-gnatf} (@command{gcc})
4754 @cindex Error messages, suppressing
4755 @ifclear vms
4756 The @code{f} stands for full.
4757 @end ifclear
4758 Normally, the compiler suppresses error messages that are likely to be
4759 redundant. This switch causes all error
4760 messages to be generated. In particular, in the case of
4761 references to undefined variables. If a given variable is referenced
4762 several times, the normal format of messages is
4763 @smallexample
4764 e.adb:7:07: "V" is undefined (more references follow)
4765 @end smallexample
4766
4767 @noindent
4768 where the parenthetical comment warns that there are additional
4769 references to the variable @code{V}. Compiling the same program with the
4770 @option{-gnatf} switch yields
4771
4772 @smallexample
4773 e.adb:7:07: "V" is undefined
4774 e.adb:8:07: "V" is undefined
4775 e.adb:8:12: "V" is undefined
4776 e.adb:8:16: "V" is undefined
4777 e.adb:9:07: "V" is undefined
4778 e.adb:9:12: "V" is undefined
4779 @end smallexample
4780
4781 @noindent
4782 The @option{-gnatf} switch also generates additional information for
4783 some error messages.  Some examples are:
4784
4785 @itemize @bullet
4786 @item
4787 Full details on entities not available in high integrity mode
4788 @item
4789 Details on possibly non-portable unchecked conversion
4790 @item
4791 List possible interpretations for ambiguous calls
4792 @item
4793 Additional details on incorrect parameters
4794 @end itemize
4795
4796 @item -gnatjnn
4797 @cindex @option{-gnatjnn} (@command{gcc})
4798 In normal operation mode (or if @option{-gnatj0} is used, then error messages
4799 with continuation lines are treated as though the continuation lines were
4800 separate messages (and so a warning with two continuation lines counts as
4801 three warnings, and is listed as three separate messages).
4802
4803 If the @option{-gnatjnn} switch is used with a positive value for nn, then
4804 messages are output in a different manner. A message and all its continuation
4805 lines are treated as a unit, and count as only one warning or message in the
4806 statistics totals. Furthermore, the message is reformatted so that no line
4807 is longer than nn characters.
4808
4809 @item -gnatq
4810 @cindex @option{-gnatq} (@command{gcc})
4811 @ifclear vms
4812 The @code{q} stands for quit (really ``don't quit'').
4813 @end ifclear
4814 In normal operation mode, the compiler first parses the program and
4815 determines if there are any syntax errors. If there are, appropriate
4816 error messages are generated and compilation is immediately terminated.
4817 This switch tells
4818 GNAT to continue with semantic analysis even if syntax errors have been
4819 found. This may enable the detection of more errors in a single run. On
4820 the other hand, the semantic analyzer is more likely to encounter some
4821 internal fatal error when given a syntactically invalid tree.
4822
4823 @item -gnatQ
4824 @cindex @option{-gnatQ} (@command{gcc})
4825 In normal operation mode, the @file{ALI} file is not generated if any
4826 illegalities are detected in the program. The use of @option{-gnatQ} forces
4827 generation of the @file{ALI} file. This file is marked as being in
4828 error, so it cannot be used for binding purposes, but it does contain
4829 reasonably complete cross-reference information, and thus may be useful
4830 for use by tools (e.g., semantic browsing tools or integrated development
4831 environments) that are driven from the @file{ALI} file. This switch
4832 implies @option{-gnatq}, since the semantic phase must be run to get a
4833 meaningful ALI file.
4834
4835 In addition, if @option{-gnatt} is also specified, then the tree file is
4836 generated even if there are illegalities. It may be useful in this case
4837 to also specify @option{-gnatq} to ensure that full semantic processing
4838 occurs. The resulting tree file can be processed by ASIS, for the purpose
4839 of providing partial information about illegal units, but if the error
4840 causes the tree to be badly malformed, then ASIS may crash during the
4841 analysis.
4842
4843 When @option{-gnatQ} is used and the generated @file{ALI} file is marked as
4844 being in error, @command{gnatmake} will attempt to recompile the source when it
4845 finds such an @file{ALI} file, including with switch @option{-gnatc}.
4846
4847 Note that @option{-gnatQ} has no effect if @option{-gnats} is specified,
4848 since ALI files are never generated if @option{-gnats} is set.
4849
4850 @end table
4851
4852 @node Warning Message Control
4853 @subsection Warning Message Control
4854 @cindex Warning messages
4855 @noindent
4856 In addition to error messages, which correspond to illegalities as defined
4857 in the Ada Reference Manual, the compiler detects two kinds of warning
4858 situations.
4859
4860 First, the compiler considers some constructs suspicious and generates a
4861 warning message to alert you to a possible error. Second, if the
4862 compiler detects a situation that is sure to raise an exception at
4863 run time, it generates a warning message. The following shows an example
4864 of warning messages:
4865 @smallexample
4866 e.adb:4:24: warning: creation of object may raise Storage_Error
4867 e.adb:10:17: warning: static value out of range
4868 e.adb:10:17: warning: "Constraint_Error" will be raised at run time
4869 @end smallexample
4870
4871 @noindent
4872 GNAT considers a large number of situations as appropriate
4873 for the generation of warning messages. As always, warnings are not
4874 definite indications of errors. For example, if you do an out-of-range
4875 assignment with the deliberate intention of raising a
4876 @code{Constraint_Error} exception, then the warning that may be
4877 issued does not indicate an error. Some of the situations for which GNAT
4878 issues warnings (at least some of the time) are given in the following
4879 list. This list is not complete, and new warnings are often added to
4880 subsequent versions of GNAT. The list is intended to give a general idea
4881 of the kinds of warnings that are generated.
4882
4883 @itemize @bullet
4884 @item
4885 Possible infinitely recursive calls
4886
4887 @item
4888 Out-of-range values being assigned
4889
4890 @item
4891 Possible order of elaboration problems
4892
4893 @item
4894 Assertions (pragma Assert) that are sure to fail
4895
4896 @item
4897 Unreachable code
4898
4899 @item
4900 Address clauses with possibly unaligned values, or where an attempt is
4901 made to overlay a smaller variable with a larger one.
4902
4903 @item
4904 Fixed-point type declarations with a null range
4905
4906 @item
4907 Direct_IO or Sequential_IO instantiated with a type that has access values
4908
4909 @item
4910 Variables that are never assigned a value
4911
4912 @item
4913 Variables that are referenced before being initialized
4914
4915 @item
4916 Task entries with no corresponding @code{accept} statement
4917
4918 @item
4919 Duplicate accepts for the same task entry in a @code{select}
4920
4921 @item
4922 Objects that take too much storage
4923
4924 @item
4925 Unchecked conversion between types of differing sizes
4926
4927 @item
4928 Missing @code{return} statement along some execution path in a function
4929
4930 @item
4931 Incorrect (unrecognized) pragmas
4932
4933 @item
4934 Incorrect external names
4935
4936 @item
4937 Allocation from empty storage pool
4938
4939 @item
4940 Potentially blocking operation in protected type
4941
4942 @item
4943 Suspicious parenthesization of expressions
4944
4945 @item
4946 Mismatching bounds in an aggregate
4947
4948 @item
4949 Attempt to return local value by reference
4950
4951 @item
4952 Premature instantiation of a generic body
4953
4954 @item
4955 Attempt to pack aliased components
4956
4957 @item
4958 Out of bounds array subscripts
4959
4960 @item
4961 Wrong length on string assignment
4962
4963 @item
4964 Violations of style rules if style checking is enabled
4965
4966 @item
4967 Unused @code{with} clauses
4968
4969 @item
4970 @code{Bit_Order} usage that does not have any effect
4971
4972 @item
4973 @code{Standard.Duration} used to resolve universal fixed expression
4974
4975 @item
4976 Dereference of possibly null value
4977
4978 @item
4979 Declaration that is likely to cause storage error
4980
4981 @item
4982 Internal GNAT unit @code{with}'ed by application unit
4983
4984 @item
4985 Values known to be out of range at compile time
4986
4987 @item
4988 Unreferenced labels and variables
4989
4990 @item
4991 Address overlays that could clobber memory
4992
4993 @item
4994 Unexpected initialization when address clause present
4995
4996 @item
4997 Bad alignment for address clause
4998
4999 @item
5000 Useless type conversions
5001
5002 @item
5003 Redundant assignment statements and other redundant constructs
5004
5005 @item
5006 Useless exception handlers
5007
5008 @item
5009 Accidental hiding of name by child unit
5010
5011 @item
5012 Access before elaboration detected at compile time
5013
5014 @item
5015 A range in a @code{for} loop that is known to be null or might be null
5016
5017 @end itemize
5018
5019 @noindent
5020 The following section lists compiler switches that are available
5021 to control the handling of warning messages. It is also possible
5022 to exercise much finer control over what warnings are issued and
5023 suppressed using the GNAT pragma Warnings, @xref{Pragma Warnings,,,
5024 gnat_rm, GNAT Reference manual}.
5025
5026 @table @option
5027 @c !sort!
5028 @item -gnatwa
5029 @emph{Activate all optional errors.}
5030 @cindex @option{-gnatwa} (@command{gcc})
5031 This switch activates most optional warning messages, see remaining list
5032 in this section for details on optional warning messages that can be
5033 individually controlled.  The warnings that are not turned on by this
5034 switch are
5035 @option{-gnatwd} (implicit dereferencing),
5036 @option{-gnatwh} (hiding),
5037 @option{-gnatwl} (elaboration warnings),
5038 @option{-gnatw.o} (warn on values set by out parameters ignored)
5039 and @option{-gnatwt} (tracking of deleted conditional code).
5040 All other optional warnings are turned on.
5041
5042 @item -gnatwA
5043 @emph{Suppress all optional errors.}
5044 @cindex @option{-gnatwA} (@command{gcc})
5045 This switch suppresses all optional warning messages, see remaining list
5046 in this section for details on optional warning messages that can be
5047 individually controlled.
5048
5049 @item -gnatw.a
5050 @emph{Activate warnings on failing assertions.}
5051 @cindex @option{-gnatw.a} (@command{gcc})
5052 @cindex Assert failures
5053 This switch activates warnings for assertions where the compiler can tell at
5054 compile time that the assertion will fail. Note that this warning is given
5055 even if assertions are disabled. The default is that such warnings are
5056 generated.
5057
5058 @item -gnatw.A
5059 @emph{Suppress warnings on failing assertions.}
5060 @cindex @option{-gnatw.A} (@command{gcc})
5061 @cindex Assert failures
5062 This switch suppresses warnings for assertions where the compiler can tell at
5063 compile time that the assertion will fail.
5064
5065 @item -gnatwb
5066 @emph{Activate warnings on bad fixed values.}
5067 @cindex @option{-gnatwb} (@command{gcc})
5068 @cindex Bad fixed values
5069 @cindex Fixed-point Small value
5070 @cindex Small value
5071 This switch activates warnings for static fixed-point expressions whose
5072 value is not an exact multiple of Small. Such values are implementation
5073 dependent, since an implementation is free to choose either of the multiples
5074 that surround the value. GNAT always chooses the closer one, but this is not
5075 required behavior, and it is better to specify a value that is an exact
5076 multiple, ensuring predictable execution. The default is that such warnings
5077 are not generated.
5078
5079 @item -gnatwB
5080 @emph{Suppress warnings on bad fixed values.}
5081 @cindex @option{-gnatwB} (@command{gcc})
5082 This switch suppresses warnings for static fixed-point expressions whose
5083 value is not an exact multiple of Small.
5084
5085 @item -gnatw.b
5086 @emph{Activate warnings on biased representation.}
5087 @cindex @option{-gnatw.b} (@command{gcc})
5088 @cindex Biased representation
5089 This switch activates warnings when a size clause, value size clause, component
5090 clause, or component size clause forces the use of biased representation for an
5091 integer type (e.g. representing a range of 10..11 in a single bit by using 0/1
5092 to represent 10/11). The default is that such warnings are generated.
5093
5094 @item -gnatw.B
5095 @emph{Suppress warnings on biased representation.}
5096 @cindex @option{-gnatwB} (@command{gcc})
5097 This switch suppresses warnings for representation clauses that force the use
5098 of biased representation.
5099
5100 @item -gnatwc
5101 @emph{Activate warnings on conditionals.}
5102 @cindex @option{-gnatwc} (@command{gcc})
5103 @cindex Conditionals, constant
5104 This switch activates warnings for conditional expressions used in
5105 tests that are known to be True or False at compile time. The default
5106 is that such warnings are not generated.
5107 Note that this warning does
5108 not get issued for the use of boolean variables or constants whose
5109 values are known at compile time, since this is a standard technique
5110 for conditional compilation in Ada, and this would generate too many
5111 false positive warnings.
5112
5113 This warning option also activates a special test for comparisons using
5114 the operators ``>='' and`` <=''.
5115 If the compiler can tell that only the equality condition is possible,
5116 then it will warn that the ``>'' or ``<'' part of the test
5117 is useless and that the operator could be replaced by ``=''.
5118 An example would be comparing a @code{Natural} variable <= 0.
5119
5120 This warning option also generates warnings if
5121 one or both tests is optimized away in a membership test for integer
5122 values if the result can be determined at compile time. Range tests on
5123 enumeration types are not included, since it is common for such tests
5124 to include an end point.
5125
5126 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5127
5128 @item -gnatwC
5129 @emph{Suppress warnings on conditionals.}
5130 @cindex @option{-gnatwC} (@command{gcc})
5131 This switch suppresses warnings for conditional expressions used in
5132 tests that are known to be True or False at compile time.
5133
5134 @item -gnatw.c
5135 @emph{Activate warnings on missing component clauses.}
5136 @cindex @option{-gnatw.c} (@command{gcc})
5137 @cindex Component clause, missing
5138 This switch activates warnings for record components where a record
5139 representation clause is present and has component clauses for the
5140 majority, but not all, of the components. A warning is given for each
5141 component for which no component clause is present.
5142
5143 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5144
5145 @item -gnatw.C
5146 @emph{Suppress warnings on missing component clauses.}
5147 @cindex @option{-gnatwC} (@command{gcc})
5148 This switch suppresses warnings for record components that are
5149 missing a component clause in the situation described above.
5150
5151 @item -gnatwd
5152 @emph{Activate warnings on implicit dereferencing.}
5153 @cindex @option{-gnatwd} (@command{gcc})
5154 If this switch is set, then the use of a prefix of an access type
5155 in an indexed component, slice, or selected component without an
5156 explicit @code{.all} will generate a warning. With this warning
5157 enabled, access checks occur only at points where an explicit
5158 @code{.all} appears in the source code (assuming no warnings are
5159 generated as a result of this switch). The default is that such
5160 warnings are not generated.
5161 Note that @option{-gnatwa} does not affect the setting of
5162 this warning option.
5163
5164 @item -gnatwD
5165 @emph{Suppress warnings on implicit dereferencing.}
5166 @cindex @option{-gnatwD} (@command{gcc})
5167 @cindex Implicit dereferencing
5168 @cindex Dereferencing, implicit
5169 This switch suppresses warnings for implicit dereferences in
5170 indexed components, slices, and selected components.
5171
5172 @item -gnatwe
5173 @emph{Treat warnings as errors.}
5174 @cindex @option{-gnatwe} (@command{gcc})
5175 @cindex Warnings, treat as error
5176 This switch causes warning messages to be treated as errors.
5177 The warning string still appears, but the warning messages are counted
5178 as errors, and prevent the generation of an object file.
5179
5180 @item -gnatw.e
5181 @emph{Activate every optional warning}
5182 @cindex @option{-gnatw.e} (@command{gcc})
5183 @cindex Warnings, activate every optional warning
5184 This switch activates all optional warnings, including those which
5185 are not activated by @code{-gnatwa}.
5186
5187 @item -gnatwf
5188 @emph{Activate warnings on unreferenced formals.}
5189 @cindex @option{-gnatwf} (@command{gcc})
5190 @cindex Formals, unreferenced
5191 This switch causes a warning to be generated if a formal parameter
5192 is not referenced in the body of the subprogram. This warning can
5193 also be turned on using @option{-gnatwa} or @option{-gnatwu}. The
5194 default is that these warnings are not generated.
5195
5196 @item -gnatwF
5197 @emph{Suppress warnings on unreferenced formals.}
5198 @cindex @option{-gnatwF} (@command{gcc})
5199 This switch suppresses warnings for unreferenced formal
5200 parameters. Note that the
5201 combination @option{-gnatwu} followed by @option{-gnatwF} has the
5202 effect of warning on unreferenced entities other than subprogram
5203 formals.
5204
5205 @item -gnatwg
5206 @emph{Activate warnings on unrecognized pragmas.}
5207 @cindex @option{-gnatwg} (@command{gcc})
5208 @cindex Pragmas, unrecognized
5209 This switch causes a warning to be generated if an unrecognized
5210 pragma is encountered. Apart from issuing this warning, the
5211 pragma is ignored and has no effect. This warning can
5212 also be turned on using @option{-gnatwa}. The default
5213 is that such warnings are issued (satisfying the Ada Reference
5214 Manual requirement that such warnings appear).
5215
5216 @item -gnatwG
5217 @emph{Suppress warnings on unrecognized pragmas.}
5218 @cindex @option{-gnatwG} (@command{gcc})
5219 This switch suppresses warnings for unrecognized pragmas.
5220
5221 @item -gnatwh
5222 @emph{Activate warnings on hiding.}
5223 @cindex @option{-gnatwh} (@command{gcc})
5224 @cindex Hiding of Declarations
5225 This switch activates warnings on hiding declarations.
5226 A declaration is considered hiding
5227 if it is for a non-overloadable entity, and it declares an entity with the
5228 same name as some other entity that is directly or use-visible. The default
5229 is that such warnings are not generated.
5230 Note that @option{-gnatwa} does not affect the setting of this warning option.
5231
5232 @item -gnatwH
5233 @emph{Suppress warnings on hiding.}
5234 @cindex @option{-gnatwH} (@command{gcc})
5235 This switch suppresses warnings on hiding declarations.
5236
5237 @item -gnatwi
5238 @emph{Activate warnings on implementation units.}
5239 @cindex @option{-gnatwi} (@command{gcc})
5240 This switch activates warnings for a @code{with} of an internal GNAT
5241 implementation unit, defined as any unit from the @code{Ada},
5242 @code{Interfaces}, @code{GNAT},
5243 ^^@code{DEC},^ or @code{System}
5244 hierarchies that is not
5245 documented in either the Ada Reference Manual or the GNAT
5246 Programmer's Reference Manual. Such units are intended only
5247 for internal implementation purposes and should not be @code{with}'ed
5248 by user programs. The default is that such warnings are generated
5249 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5250
5251 @item -gnatwI
5252 @emph{Disable warnings on implementation units.}
5253 @cindex @option{-gnatwI} (@command{gcc})
5254 This switch disables warnings for a @code{with} of an internal GNAT
5255 implementation unit.
5256
5257 @item -gnatwj
5258 @emph{Activate warnings on obsolescent features (Annex J).}
5259 @cindex @option{-gnatwj} (@command{gcc})
5260 @cindex Features, obsolescent
5261 @cindex Obsolescent features
5262 If this warning option is activated, then warnings are generated for
5263 calls to subprograms marked with @code{pragma Obsolescent} and
5264 for use of features in Annex J of the Ada Reference Manual. In the
5265 case of Annex J, not all features are flagged. In particular use
5266 of the renamed packages (like @code{Text_IO}) and use of package
5267 @code{ASCII} are not flagged, since these are very common and
5268 would generate many annoying positive warnings. The default is that
5269 such warnings are not generated. This warning is also turned on by
5270 the use of @option{-gnatwa}.
5271
5272 In addition to the above cases, warnings are also generated for
5273 GNAT features that have been provided in past versions but which
5274 have been superseded (typically by features in the new Ada standard).
5275 For example, @code{pragma Ravenscar} will be flagged since its
5276 function is replaced by @code{pragma Profile(Ravenscar)}.
5277
5278 Note that this warning option functions differently from the
5279 restriction @code{No_Obsolescent_Features} in two respects.
5280 First, the restriction applies only to annex J features.
5281 Second, the restriction does flag uses of package @code{ASCII}.
5282
5283 @item -gnatwJ
5284 @emph{Suppress warnings on obsolescent features (Annex J).}
5285 @cindex @option{-gnatwJ} (@command{gcc})
5286 This switch disables warnings on use of obsolescent features.
5287
5288 @item -gnatwk
5289 @emph{Activate warnings on variables that could be constants.}
5290 @cindex @option{-gnatwk} (@command{gcc})
5291 This switch activates warnings for variables that are initialized but
5292 never modified, and then could be declared constants. The default is that
5293 such warnings are not given.
5294 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5295
5296 @item -gnatwK
5297 @emph{Suppress warnings on variables that could be constants.}
5298 @cindex @option{-gnatwK} (@command{gcc})
5299 This switch disables warnings on variables that could be declared constants.
5300
5301 @item -gnatwl
5302 @emph{Activate warnings for elaboration pragmas.}
5303 @cindex @option{-gnatwl} (@command{gcc})
5304 @cindex Elaboration, warnings
5305 This switch activates warnings on missing
5306 @code{Elaborate_All} and @code{Elaborate} pragmas.
5307 See the section in this guide on elaboration checking for details on
5308 when such pragmas should be used. In dynamic elaboration mode, this switch
5309 generations warnings about the need to add elaboration pragmas. Note however,
5310 that if you blindly follow these warnings, and add @code{Elaborate_All}
5311 warnings wherever they are recommended, you basically end up with the
5312 equivalent of the static elaboration model, which may not be what you want for
5313 legacy code for which the static model does not work.
5314
5315 For the static model, the messages generated are labeled "info:" (for
5316 information messages). They are not warnings to add elaboration pragmas,
5317 merely informational messages showing what implicit elaboration pragmas
5318 have been added, for use in analyzing elaboration circularity problems.
5319
5320 Warnings are also generated if you
5321 are using the static mode of elaboration, and a @code{pragma Elaborate}
5322 is encountered. The default is that such warnings
5323 are not generated.
5324 This warning is not automatically turned on by the use of @option{-gnatwa}.
5325
5326 @item -gnatwL
5327 @emph{Suppress warnings for elaboration pragmas.}
5328 @cindex @option{-gnatwL} (@command{gcc})
5329 This switch suppresses warnings on missing Elaborate and Elaborate_All pragmas.
5330 See the section in this guide on elaboration checking for details on
5331 when such pragmas should be used.
5332
5333 @item -gnatwm
5334 @emph{Activate warnings on modified but unreferenced variables.}
5335 @cindex @option{-gnatwm} (@command{gcc})
5336 This switch activates warnings for variables that are assigned (using
5337 an initialization value or with one or more assignment statements) but
5338 whose value is never read. The warning is suppressed for volatile
5339 variables and also for variables that are renamings of other variables
5340 or for which an address clause is given.
5341 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5342 The default is that these warnings are not given.
5343
5344 @item -gnatwM
5345 @emph{Disable warnings on modified but unreferenced variables.}
5346 @cindex @option{-gnatwM} (@command{gcc})
5347 This switch disables warnings for variables that are assigned or
5348 initialized, but never read.
5349
5350 @item -gnatwn
5351 @emph{Set normal warnings mode.}
5352 @cindex @option{-gnatwn} (@command{gcc})
5353 This switch sets normal warning mode, in which enabled warnings are
5354 issued and treated as warnings rather than errors. This is the default
5355 mode. the switch @option{-gnatwn} can be used to cancel the effect of
5356 an explicit @option{-gnatws} or
5357 @option{-gnatwe}. It also cancels the effect of the
5358 implicit @option{-gnatwe} that is activated by the
5359 use of @option{-gnatg}.
5360
5361 @item -gnatwo
5362 @emph{Activate warnings on address clause overlays.}
5363 @cindex @option{-gnatwo} (@command{gcc})
5364 @cindex Address Clauses, warnings
5365 This switch activates warnings for possibly unintended initialization
5366 effects of defining address clauses that cause one variable to overlap
5367 another. The default is that such warnings are generated.
5368 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5369
5370 @item -gnatwO
5371 @emph{Suppress warnings on address clause overlays.}
5372 @cindex @option{-gnatwO} (@command{gcc})
5373 This switch suppresses warnings on possibly unintended initialization
5374 effects of defining address clauses that cause one variable to overlap
5375 another.
5376
5377 @item -gnatw.o
5378 @emph{Activate warnings on modified but unreferenced out parameters.}
5379 @cindex @option{-gnatw.o} (@command{gcc})
5380 This switch activates warnings for variables that are modified by using
5381 them as actuals for a call to a procedure with an out mode formal, where
5382 the resulting assigned value is never read. It is applicable in the case
5383 where there is more than one out mode formal. If there is only one out
5384 mode formal, the warning is issued by default (controlled by -gnatwu).
5385 The warning is suppressed for volatile
5386 variables and also for variables that are renamings of other variables
5387 or for which an address clause is given.
5388 The default is that these warnings are not given. Note that this warning
5389 is not included in -gnatwa, it must be activated explicitly.
5390
5391 @item -gnatw.O
5392 @emph{Disable warnings on modified but unreferenced out parameters.}
5393 @cindex @option{-gnatw.O} (@command{gcc})
5394 This switch suppresses warnings for variables that are modified by using
5395 them as actuals for a call to a procedure with an out mode formal, where
5396 the resulting assigned value is never read.
5397
5398 @item -gnatwp
5399 @emph{Activate warnings on ineffective pragma Inlines.}
5400 @cindex @option{-gnatwp} (@command{gcc})
5401 @cindex Inlining, warnings
5402 This switch activates warnings for failure of front end inlining
5403 (activated by @option{-gnatN}) to inline a particular call. There are
5404 many reasons for not being able to inline a call, including most
5405 commonly that the call is too complex to inline. The default is
5406 that such warnings are not given.
5407 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5408 Warnings on ineffective inlining by the gcc back-end can be activated
5409 separately, using the gcc switch -Winline.
5410
5411 @item -gnatwP
5412 @emph{Suppress warnings on ineffective pragma Inlines.}
5413 @cindex @option{-gnatwP} (@command{gcc})
5414 This switch suppresses warnings on ineffective pragma Inlines. If the
5415 inlining mechanism cannot inline a call, it will simply ignore the
5416 request silently.
5417
5418 @item -gnatw.p
5419 @emph{Activate warnings on parameter ordering.}
5420 @cindex @option{-gnatw.p} (@command{gcc})
5421 @cindex Parameter order, warnings
5422 This switch activates warnings for cases of suspicious parameter
5423 ordering when the list of arguments are all simple identifiers that
5424 match the names of the formals, but are in a different order. The
5425 warning is suppressed if any use of named parameter notation is used,
5426 so this is the appropriate way to suppress a false positive (and
5427 serves to emphasize that the "misordering" is deliberate). The
5428 default is
5429 that such warnings are not given.
5430 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5431
5432 @item -gnatw.P
5433 @emph{Suppress warnings on parameter ordering.}
5434 @cindex @option{-gnatw.P} (@command{gcc})
5435 This switch suppresses warnings on cases of suspicious parameter
5436 ordering.
5437
5438 @item -gnatwq
5439 @emph{Activate warnings on questionable missing parentheses.}
5440 @cindex @option{-gnatwq} (@command{gcc})
5441 @cindex Parentheses, warnings
5442 This switch activates warnings for cases where parentheses are not used and
5443 the result is potential ambiguity from a readers point of view. For example
5444 (not a > b) when a and b are modular means ((not a) > b) and very likely the
5445 programmer intended (not (a > b)). Similarly (-x mod 5) means (-(x mod 5)) and
5446 quite likely ((-x) mod 5) was intended. In such situations it seems best to
5447 follow the rule of always parenthesizing to make the association clear, and
5448 this warning switch warns if such parentheses are not present. The default
5449 is that these warnings are given.
5450 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5451
5452 @item -gnatwQ
5453 @emph{Suppress warnings on questionable missing parentheses.}
5454 @cindex @option{-gnatwQ} (@command{gcc})
5455 This switch suppresses warnings for cases where the association is not
5456 clear and the use of parentheses is preferred.
5457
5458 @item -gnatwr
5459 @emph{Activate warnings on redundant constructs.}
5460 @cindex @option{-gnatwr} (@command{gcc})
5461 This switch activates warnings for redundant constructs. The following
5462 is the current list of constructs regarded as redundant:
5463
5464 @itemize @bullet
5465 @item
5466 Assignment of an item to itself.
5467 @item
5468 Type conversion that converts an expression to its own type.
5469 @item
5470 Use of the attribute @code{Base} where @code{typ'Base} is the same
5471 as @code{typ}.
5472 @item
5473 Use of pragma @code{Pack} when all components are placed by a record
5474 representation clause.
5475 @item
5476 Exception handler containing only a reraise statement (raise with no
5477 operand) which has no effect.
5478 @item
5479 Use of the operator abs on an operand that is known at compile time
5480 to be non-negative
5481 @item
5482 Comparison of boolean expressions to an explicit True value.
5483 @end itemize
5484
5485 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5486 The default is that warnings for redundant constructs are not given.
5487
5488 @item -gnatwR
5489 @emph{Suppress warnings on redundant constructs.}
5490 @cindex @option{-gnatwR} (@command{gcc})
5491 This switch suppresses warnings for redundant constructs.
5492
5493 @item -gnatw.r
5494 @emph{Activate warnings for object renaming function.}
5495 @cindex @option{-gnatw.r} (@command{gcc})
5496 This switch activates warnings for an object renaming that renames a
5497 function call, which is equivalent to a constant declaration (as
5498 opposed to renaming the function itself).  The default is that these
5499 warnings are given.  This warning can also be turned on using
5500 @option{-gnatwa}.
5501
5502 @item -gnatw.R
5503 @emph{Suppress warnings for object renaming function.}
5504 @cindex @option{-gnatwT} (@command{gcc})
5505 This switch suppresses warnings for object renaming function.
5506
5507 @item -gnatws
5508 @emph{Suppress all warnings.}
5509 @cindex @option{-gnatws} (@command{gcc})
5510 This switch completely suppresses the
5511 output of all warning messages from the GNAT front end.
5512 Note that it does not suppress warnings from the @command{gcc} back end.
5513 To suppress these back end warnings as well, use the switch @option{-w}
5514 in addition to @option{-gnatws}.
5515
5516 @item -gnatwt
5517 @emph{Activate warnings for tracking of deleted conditional code.}
5518 @cindex @option{-gnatwt} (@command{gcc})
5519 @cindex Deactivated code, warnings
5520 @cindex Deleted code, warnings
5521 This switch activates warnings for tracking of code in conditionals (IF and
5522 CASE statements) that is detected to be dead code which cannot be executed, and
5523 which is removed by the front end. This warning is off by default, and is not
5524 turned on by @option{-gnatwa}, it has to be turned on explicitly. This may be
5525 useful for detecting deactivated code in certified applications.
5526
5527 @item -gnatwT
5528 @emph{Suppress warnings for tracking of deleted conditional code.}
5529 @cindex @option{-gnatwT} (@command{gcc})
5530 This switch suppresses warnings for tracking of deleted conditional code.
5531
5532 @item -gnatwu
5533 @emph{Activate warnings on unused entities.}
5534 @cindex @option{-gnatwu} (@command{gcc})
5535 This switch activates warnings to be generated for entities that
5536 are declared but not referenced, and for units that are @code{with}'ed
5537 and not
5538 referenced. In the case of packages, a warning is also generated if
5539 no entities in the package are referenced. This means that if the package
5540 is referenced but the only references are in @code{use}
5541 clauses or @code{renames}
5542 declarations, a warning is still generated. A warning is also generated
5543 for a generic package that is @code{with}'ed but never instantiated.
5544 In the case where a package or subprogram body is compiled, and there
5545 is a @code{with} on the corresponding spec
5546 that is only referenced in the body,
5547 a warning is also generated, noting that the
5548 @code{with} can be moved to the body. The default is that
5549 such warnings are not generated.
5550 This switch also activates warnings on unreferenced formals
5551 (it includes the effect of @option{-gnatwf}).
5552 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5553
5554 @item -gnatwU
5555 @emph{Suppress warnings on unused entities.}
5556 @cindex @option{-gnatwU} (@command{gcc})
5557 This switch suppresses warnings for unused entities and packages.
5558 It also turns off warnings on unreferenced formals (and thus includes
5559 the effect of @option{-gnatwF}).
5560
5561 @item -gnatwv
5562 @emph{Activate warnings on unassigned variables.}
5563 @cindex @option{-gnatwv} (@command{gcc})
5564 @cindex Unassigned variable warnings
5565 This switch activates warnings for access to variables which
5566 may not be properly initialized. The default is that
5567 such warnings are generated.
5568 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5569
5570 @item -gnatwV
5571 @emph{Suppress warnings on unassigned variables.}
5572 @cindex @option{-gnatwV} (@command{gcc})
5573 This switch suppresses warnings for access to variables which
5574 may not be properly initialized.
5575 For variables of a composite type, the warning can also be suppressed in
5576 Ada 2005 by using a default initialization with a box. For example, if
5577 Table is an array of records whose components are only partially uninitialized,
5578 then the following code:
5579
5580 @smallexample @c ada
5581    Tab : Table := (others => <>);
5582 @end smallexample
5583
5584 will suppress warnings on subsequent statements that access components
5585 of variable Tab.
5586
5587 @item -gnatww
5588 @emph{Activate warnings on wrong low bound assumption.}
5589 @cindex @option{-gnatww} (@command{gcc})
5590 @cindex String indexing warnings
5591 This switch activates warnings for indexing an unconstrained string parameter
5592 with a literal or S'Length. This is a case where the code is assuming that the
5593 low bound is one, which is in general not true (for example when a slice is
5594 passed). The default is that such warnings are generated.
5595 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5596
5597 @item -gnatwW
5598 @emph{Suppress warnings on wrong low bound assumption.}
5599 @cindex @option{-gnatwW} (@command{gcc})
5600 This switch suppresses warnings for indexing an unconstrained string parameter
5601 with a literal or S'Length. Note that this warning can also be suppressed
5602 in a particular case by adding an
5603 assertion that the lower bound is 1,
5604 as shown in the following example.
5605
5606 @smallexample @c ada
5607    procedure K (S : String) is
5608       pragma Assert (S'First = 1);
5609       @dots{}
5610 @end smallexample
5611
5612 @item -gnatw.w
5613 @emph{Activate warnings on unnecessary Warnings Off pragmas}
5614 @cindex @option{-gnatw.w} (@command{gcc})
5615 @cindex Warnings Off control
5616 This switch activates warnings for use of @code{pragma Warnings (Off, entity}
5617 where either the pragma is entirely useless (because it suppresses no
5618 warnings), or it could be replaced by @code{pragma Unreferenced} or
5619 @code{pragma Unmodified}.The default is that these warnings are not given.
5620 Note that this warning is not included in -gnatwa, it must be
5621 activated explicitly.
5622
5623 @item -gnatw.W
5624 @emph{Suppress warnings on unnecessary Warnings Off pragmas}
5625 @cindex @option{-gnatw.W} (@command{gcc})
5626 This switch suppresses warnings for use of @code{pragma Warnings (Off, entity}.
5627
5628 @item -gnatwx
5629 @emph{Activate warnings on Export/Import pragmas.}
5630 @cindex @option{-gnatwx} (@command{gcc})
5631 @cindex Export/Import pragma warnings
5632 This switch activates warnings on Export/Import pragmas when
5633 the compiler detects a possible conflict between the Ada and
5634 foreign language calling sequences. For example, the use of
5635 default parameters in a convention C procedure is dubious
5636 because the C compiler cannot supply the proper default, so
5637 a warning is issued. The default is that such warnings are
5638 generated.
5639 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5640
5641 @item -gnatwX
5642 @emph{Suppress warnings on Export/Import pragmas.}
5643 @cindex @option{-gnatwX} (@command{gcc})
5644 This switch suppresses warnings on Export/Import pragmas.
5645 The sense of this is that you are telling the compiler that
5646 you know what you are doing in writing the pragma, and it
5647 should not complain at you.
5648
5649 @item -gnatw.x
5650 @emph{Activate warnings for No_Exception_Propagation mode.}
5651 @cindex @option{-gnatwm} (@command{gcc})
5652 This switch activates warnings for exception usage when pragma Restrictions
5653 (No_Exception_Propagation) is in effect. Warnings are given for implicit or
5654 explicit exception raises which are not covered by a local handler, and for
5655 exception handlers which do not cover a local raise. The default is that these
5656 warnings are not given.
5657
5658 @item -gnatw.X
5659 @emph{Disable warnings for No_Exception_Propagation mode.}
5660 This switch disables warnings for exception usage when pragma Restrictions
5661 (No_Exception_Propagation) is in effect.
5662
5663 @item -gnatwy
5664 @emph{Activate warnings for Ada 2005 compatibility issues.}
5665 @cindex @option{-gnatwy} (@command{gcc})
5666 @cindex Ada 2005 compatibility issues warnings
5667 For the most part Ada 2005 is upwards compatible with Ada 95,
5668 but there are some exceptions (for example the fact that
5669 @code{interface} is now a reserved word in Ada 2005). This
5670 switch activates several warnings to help in identifying
5671 and correcting such incompatibilities. The default is that
5672 these warnings are generated. Note that at one point Ada 2005
5673 was called Ada 0Y, hence the choice of character.
5674 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5675
5676 @item -gnatwY
5677 @emph{Disable warnings for Ada 2005 compatibility issues.}
5678 @cindex @option{-gnatwY} (@command{gcc})
5679 @cindex Ada 2005 compatibility issues warnings
5680 This switch suppresses several warnings intended to help in identifying
5681 incompatibilities between Ada 95 and Ada 2005.
5682
5683 @item -gnatwz
5684 @emph{Activate warnings on unchecked conversions.}
5685 @cindex @option{-gnatwz} (@command{gcc})
5686 @cindex Unchecked_Conversion warnings
5687 This switch activates warnings for unchecked conversions
5688 where the types are known at compile time to have different
5689 sizes. The default
5690 is that such warnings are generated. Warnings are also
5691 generated for subprogram pointers with different conventions,
5692 and, on VMS only, for data pointers with different conventions.
5693 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5694
5695 @item -gnatwZ
5696 @emph{Suppress warnings on unchecked conversions.}
5697 @cindex @option{-gnatwZ} (@command{gcc})
5698 This switch suppresses warnings for unchecked conversions
5699 where the types are known at compile time to have different
5700 sizes or conventions.
5701
5702 @item ^-Wunused^WARNINGS=UNUSED^
5703 @cindex @option{-Wunused}
5704 The warnings controlled by the @option{-gnatw} switch are generated by
5705 the front end of the compiler. The @option{GCC} back end can provide
5706 additional warnings and they are controlled by the @option{-W} switch.
5707 For example, @option{^-Wunused^WARNINGS=UNUSED^} activates back end
5708 warnings for entities that are declared but not referenced.
5709
5710 @item ^-Wuninitialized^WARNINGS=UNINITIALIZED^
5711 @cindex @option{-Wuninitialized}
5712 Similarly, @option{^-Wuninitialized^WARNINGS=UNINITIALIZED^} activates
5713 the back end warning for uninitialized variables. This switch must be
5714 used in conjunction with an optimization level greater than zero.
5715
5716 @item ^-Wall^/ALL_BACK_END_WARNINGS^
5717 @cindex @option{-Wall}
5718 This switch enables all the above warnings from the @option{GCC} back end.
5719 The code generator detects a number of warning situations that are missed
5720 by the @option{GNAT} front end, and this switch can be used to activate them.
5721 The use of this switch also sets the default front end warning mode to
5722 @option{-gnatwa}, that is, most front end warnings activated as well.
5723
5724 @item ^-w^/NO_BACK_END_WARNINGS^
5725 @cindex @option{-w}
5726 Conversely, this switch suppresses warnings from the @option{GCC} back end.
5727 The use of this switch also sets the default front end warning mode to
5728 @option{-gnatws}, that is, front end warnings suppressed as well.
5729
5730 @end table
5731
5732 @noindent
5733 @ifclear vms
5734 A string of warning parameters can be used in the same parameter. For example:
5735
5736 @smallexample
5737 -gnatwaLe
5738 @end smallexample
5739
5740 @noindent
5741 will turn on all optional warnings except for elaboration pragma warnings,
5742 and also specify that warnings should be treated as errors.
5743 @end ifclear
5744 When no switch @option{^-gnatw^/WARNINGS^} is used, this is equivalent to:
5745
5746 @table @option
5747 @c !sort!
5748 @item -gnatwC
5749 @item -gnatwD
5750 @item -gnatwF
5751 @item -gnatwg
5752 @item -gnatwH
5753 @item -gnatwi
5754 @item -gnatwJ
5755 @item -gnatwK
5756 @item -gnatwL
5757 @item -gnatwM
5758 @item -gnatwn
5759 @item -gnatwo
5760 @item -gnatwP
5761 @item -gnatwR
5762 @item -gnatwU
5763 @item -gnatwv
5764 @item -gnatwz
5765 @item -gnatwx
5766
5767 @end table
5768
5769 @node Debugging and Assertion Control
5770 @subsection Debugging and Assertion Control
5771
5772 @table @option
5773 @item -gnata
5774 @cindex @option{-gnata} (@command{gcc})
5775 @findex Assert
5776 @findex Debug
5777 @cindex Assertions
5778
5779 @noindent
5780 The pragmas @code{Assert} and @code{Debug} normally have no effect and
5781 are ignored. This switch, where @samp{a} stands for assert, causes
5782 @code{Assert} and @code{Debug} pragmas to be activated.
5783
5784 The pragmas have the form:
5785
5786 @smallexample
5787 @cartouche
5788    @b{pragma} Assert (@var{Boolean-expression} @r{[},
5789                       @var{static-string-expression}@r{]})
5790    @b{pragma} Debug (@var{procedure call})
5791 @end cartouche
5792 @end smallexample
5793
5794 @noindent
5795 The @code{Assert} pragma causes @var{Boolean-expression} to be tested.
5796 If the result is @code{True}, the pragma has no effect (other than
5797 possible side effects from evaluating the expression). If the result is
5798 @code{False}, the exception @code{Assert_Failure} declared in the package
5799 @code{System.Assertions} is
5800 raised (passing @var{static-string-expression}, if present, as the
5801 message associated with the exception). If no string expression is
5802 given the default is a string giving the file name and line number
5803 of the pragma.
5804
5805 The @code{Debug} pragma causes @var{procedure} to be called. Note that
5806 @code{pragma Debug} may appear within a declaration sequence, allowing
5807 debugging procedures to be called between declarations.
5808
5809 @ifset vms
5810 @item /DEBUG@r{[}=debug-level@r{]}
5811 @itemx  /NODEBUG
5812 Specifies how much debugging information is to be included in
5813 the resulting object file where 'debug-level' is one of the following:
5814 @table @code
5815 @item   TRACEBACK
5816 Include both debugger symbol records and traceback
5817 the object file.
5818 This is the default setting.
5819 @item   ALL
5820 Include both debugger symbol records and traceback in
5821 object file.
5822 @item   NONE
5823 Excludes both debugger symbol records and traceback
5824 the object file. Same as /NODEBUG.
5825 @item   SYMBOLS
5826 Includes only debugger symbol records in the object
5827 file. Note that this doesn't include traceback information.
5828 @end table
5829 @end ifset
5830 @end table
5831
5832 @node Validity Checking
5833 @subsection Validity Checking
5834 @findex Validity Checking
5835
5836 @noindent
5837 The Ada Reference Manual has specific requirements for checking
5838 for invalid values. In particular, RM 13.9.1 requires that the
5839 evaluation of invalid values (for example from unchecked conversions),
5840 not result in erroneous execution. In GNAT, the result of such an
5841 evaluation in normal default mode is to either use the value
5842 unmodified, or to raise Constraint_Error in those cases where use
5843 of the unmodified value would cause erroneous execution. The cases
5844 where unmodified values might lead to erroneous execution are case
5845 statements (where a wild jump might result from an invalid value),
5846 and subscripts on the left hand side (where memory corruption could
5847 occur as a result of an invalid value).
5848
5849 The @option{-gnatB} switch tells the compiler to assume that all
5850 values are valid (that is, within their declared subtype range)
5851 except in the context of a use of the Valid attribute. This means
5852 the compiler can generate more efficient code, since the range
5853 of values is better known at compile time.
5854
5855 The @option{-gnatV^@var{x}^^} switch allows more control over the validity
5856 checking mode.
5857 @ifclear vms
5858 The @code{x} argument is a string of letters that
5859 indicate validity checks that are performed or not performed in addition
5860 to the default checks described above.
5861 @end ifclear
5862 @ifset vms
5863 The options allowed for this qualifier
5864 indicate validity checks that are performed or not performed in addition
5865 to the default checks described above.
5866 @end ifset
5867
5868 @table @option
5869 @c !sort!
5870 @item -gnatVa
5871 @emph{All validity checks.}
5872 @cindex @option{-gnatVa} (@command{gcc})
5873 All validity checks are turned on.
5874 @ifclear vms
5875 That is, @option{-gnatVa} is
5876 equivalent to @option{gnatVcdfimorst}.
5877 @end ifclear
5878
5879 @item -gnatVc
5880 @emph{Validity checks for copies.}
5881 @cindex @option{-gnatVc} (@command{gcc})
5882 The right hand side of assignments, and the initializing values of
5883 object declarations are validity checked.
5884
5885 @item -gnatVd
5886 @emph{Default (RM) validity checks.}
5887 @cindex @option{-gnatVd} (@command{gcc})
5888 Some validity checks are done by default following normal Ada semantics
5889 (RM 13.9.1 (9-11)).
5890 A check is done in case statements that the expression is within the range
5891 of the subtype. If it is not, Constraint_Error is raised.
5892 For assignments to array components, a check is done that the expression used
5893 as index is within the range. If it is not, Constraint_Error is raised.
5894 Both these validity checks may be turned off using switch @option{-gnatVD}.
5895 They are turned on by default. If @option{-gnatVD} is specified, a subsequent
5896 switch @option{-gnatVd} will leave the checks turned on.
5897 Switch @option{-gnatVD} should be used only if you are sure that all such
5898 expressions have valid values. If you use this switch and invalid values
5899 are present, then the program is erroneous, and wild jumps or memory
5900 overwriting may occur.
5901
5902 @item -gnatVe
5903 @emph{Validity checks for elementary components.}
5904 @cindex @option{-gnatVe} (@command{gcc})
5905 In the absence of this switch, assignments to record or array components are
5906 not validity checked, even if validity checks for assignments generally
5907 (@option{-gnatVc}) are turned on. In Ada, assignment of composite values do not
5908 require valid data, but assignment of individual components does. So for
5909 example, there is a difference between copying the elements of an array with a
5910 slice assignment, compared to assigning element by element in a loop. This
5911 switch allows you to turn off validity checking for components, even when they
5912 are assigned component by component.
5913
5914 @item -gnatVf
5915 @emph{Validity checks for floating-point values.}
5916 @cindex @option{-gnatVf} (@command{gcc})
5917 In the absence of this switch, validity checking occurs only for discrete
5918 values. If @option{-gnatVf} is specified, then validity checking also applies
5919 for floating-point values, and NaNs and infinities are considered invalid,
5920 as well as out of range values for constrained types. Note that this means
5921 that standard IEEE infinity mode is not allowed. The exact contexts
5922 in which floating-point values are checked depends on the setting of other
5923 options. For example,
5924 @option{^-gnatVif^VALIDITY_CHECKING=(IN_PARAMS,FLOATS)^} or
5925 @option{^-gnatVfi^VALIDITY_CHECKING=(FLOATS,IN_PARAMS)^}
5926 (the order does not matter) specifies that floating-point parameters of mode
5927 @code{in} should be validity checked.
5928
5929 @item -gnatVi
5930 @emph{Validity checks for @code{in} mode parameters}
5931 @cindex @option{-gnatVi} (@command{gcc})
5932 Arguments for parameters of mode @code{in} are validity checked in function
5933 and procedure calls at the point of call.
5934
5935 @item -gnatVm
5936 @emph{Validity checks for @code{in out} mode parameters.}
5937 @cindex @option{-gnatVm} (@command{gcc})
5938 Arguments for parameters of mode @code{in out} are validity checked in
5939 procedure calls at the point of call. The @code{'m'} here stands for
5940 modify, since this concerns parameters that can be modified by the call.
5941 Note that there is no specific option to test @code{out} parameters,
5942 but any reference within the subprogram will be tested in the usual
5943 manner, and if an invalid value is copied back, any reference to it
5944 will be subject to validity checking.
5945
5946 @item -gnatVn
5947 @emph{No validity checks.}
5948 @cindex @option{-gnatVn} (@command{gcc})
5949 This switch turns off all validity checking, including the default checking
5950 for case statements and left hand side subscripts. Note that the use of
5951 the switch @option{-gnatp} suppresses all run-time checks, including
5952 validity checks, and thus implies @option{-gnatVn}. When this switch
5953 is used, it cancels any other @option{-gnatV} previously issued.
5954
5955 @item -gnatVo
5956 @emph{Validity checks for operator and attribute operands.}
5957 @cindex @option{-gnatVo} (@command{gcc})
5958 Arguments for predefined operators and attributes are validity checked.
5959 This includes all operators in package @code{Standard},
5960 the shift operators defined as intrinsic in package @code{Interfaces}
5961 and operands for attributes such as @code{Pos}. Checks are also made
5962 on individual component values for composite comparisons, and on the
5963 expressions in type conversions and qualified expressions. Checks are
5964 also made on explicit ranges using @samp{..} (e.g.@: slices, loops etc).
5965
5966 @item -gnatVp
5967 @emph{Validity checks for parameters.}
5968 @cindex @option{-gnatVp} (@command{gcc})
5969 This controls the treatment of parameters within a subprogram (as opposed
5970 to @option{-gnatVi} and @option{-gnatVm} which control validity testing
5971 of parameters on a call. If either of these call options is used, then
5972 normally an assumption is made within a subprogram that the input arguments
5973 have been validity checking at the point of call, and do not need checking
5974 again within a subprogram). If @option{-gnatVp} is set, then this assumption
5975 is not made, and parameters are not assumed to be valid, so their validity
5976 will be checked (or rechecked) within the subprogram.
5977
5978 @item -gnatVr
5979 @emph{Validity checks for function returns.}
5980 @cindex @option{-gnatVr} (@command{gcc})
5981 The expression in @code{return} statements in functions is validity
5982 checked.
5983
5984 @item -gnatVs
5985 @emph{Validity checks for subscripts.}
5986 @cindex @option{-gnatVs} (@command{gcc})
5987 All subscripts expressions are checked for validity, whether they appear
5988 on the right side or left side (in default mode only left side subscripts
5989 are validity checked).
5990
5991 @item -gnatVt
5992 @emph{Validity checks for tests.}
5993 @cindex @option{-gnatVt} (@command{gcc})
5994 Expressions used as conditions in @code{if}, @code{while} or @code{exit}
5995 statements are checked, as well as guard expressions in entry calls.
5996
5997 @end table
5998
5999 @noindent
6000 The @option{-gnatV} switch may be followed by
6001 ^a string of letters^a list of options^
6002 to turn on a series of validity checking options.
6003 For example,
6004 @option{^-gnatVcr^/VALIDITY_CHECKING=(COPIES, RETURNS)^}
6005 specifies that in addition to the default validity checking, copies and
6006 function return expressions are to be validity checked.
6007 In order to make it easier
6008 to specify the desired combination of effects,
6009 @ifclear vms
6010 the upper case letters @code{CDFIMORST} may
6011 be used to turn off the corresponding lower case option.
6012 @end ifclear
6013 @ifset vms
6014 the prefix @code{NO} on an option turns off the corresponding validity
6015 checking:
6016 @itemize @bullet
6017 @item @code{NOCOPIES}
6018 @item @code{NODEFAULT}
6019 @item @code{NOFLOATS}
6020 @item @code{NOIN_PARAMS}
6021 @item @code{NOMOD_PARAMS}
6022 @item @code{NOOPERANDS}
6023 @item @code{NORETURNS}
6024 @item @code{NOSUBSCRIPTS}
6025 @item @code{NOTESTS}
6026 @end itemize
6027 @end ifset
6028 Thus
6029 @option{^-gnatVaM^/VALIDITY_CHECKING=(ALL, NOMOD_PARAMS)^}
6030 turns on all validity checking options except for
6031 checking of @code{@b{in out}} procedure arguments.
6032
6033 The specification of additional validity checking generates extra code (and
6034 in the case of @option{-gnatVa} the code expansion can be substantial).
6035 However, these additional checks can be very useful in detecting
6036 uninitialized variables, incorrect use of unchecked conversion, and other
6037 errors leading to invalid values. The use of pragma @code{Initialize_Scalars}
6038 is useful in conjunction with the extra validity checking, since this
6039 ensures that wherever possible uninitialized variables have invalid values.
6040
6041 See also the pragma @code{Validity_Checks} which allows modification of
6042 the validity checking mode at the program source level, and also allows for
6043 temporary disabling of validity checks.
6044
6045 @node Style Checking
6046 @subsection Style Checking
6047 @findex Style checking
6048
6049 @noindent
6050 The @option{-gnaty^x^(option,option,@dots{})^} switch
6051 @cindex @option{-gnaty} (@command{gcc})
6052 causes the compiler to
6053 enforce specified style rules. A limited set of style rules has been used
6054 in writing the GNAT sources themselves. This switch allows user programs
6055 to activate all or some of these checks. If the source program fails a
6056 specified style check, an appropriate warning message is given, preceded by
6057 the character sequence ``(style)''.
6058 @ifset vms
6059 @code{(option,option,@dots{})} is a sequence of keywords
6060 @end ifset
6061 @ifclear vms
6062 The string @var{x} is a sequence of letters or digits
6063 @end ifclear
6064 indicating the particular style
6065 checks to be performed. The following checks are defined:
6066
6067 @table @option
6068 @c !sort!
6069 @item 0-9
6070 @emph{Specify indentation level.}
6071 If a digit from 1-9 appears
6072 ^in the string after @option{-gnaty}^as an option for /STYLE_CHECKS^
6073 then proper indentation is checked, with the digit indicating the
6074 indentation level required. A value of zero turns off this style check.
6075 The general style of required indentation is as specified by
6076 the examples in the Ada Reference Manual. Full line comments must be
6077 aligned with the @code{--} starting on a column that is a multiple of
6078 the alignment level, or they may be aligned the same way as the following
6079 non-blank line (this is useful when full line comments appear in the middle
6080 of a statement.
6081
6082 @item ^a^ATTRIBUTE^
6083 @emph{Check attribute casing.}
6084 Attribute names, including the case of keywords such as @code{digits}
6085 used as attributes names, must be written in mixed case, that is, the
6086 initial letter and any letter following an underscore must be uppercase.
6087 All other letters must be lowercase.
6088
6089 @item ^A^ARRAY_INDEXES^
6090 @emph{Use of array index numbers in array attributes.}
6091 When using the array attributes First, Last, Range,
6092 or Length, the index number must be omitted for one-dimensional arrays
6093 and is required for multi-dimensional arrays.
6094
6095 @item ^b^BLANKS^
6096 @emph{Blanks not allowed at statement end.}
6097 Trailing blanks are not allowed at the end of statements. The purpose of this
6098 rule, together with h (no horizontal tabs), is to enforce a canonical format
6099 for the use of blanks to separate source tokens.
6100
6101 @item ^c^COMMENTS^
6102 @emph{Check comments.}
6103 Comments must meet the following set of rules:
6104
6105 @itemize @bullet
6106
6107 @item
6108 The ``@code{--}'' that starts the column must either start in column one,
6109 or else at least one blank must precede this sequence.
6110
6111 @item
6112 Comments that follow other tokens on a line must have at least one blank
6113 following the ``@code{--}'' at the start of the comment.
6114
6115 @item
6116 Full line comments must have two blanks following the ``@code{--}'' that
6117 starts the comment, with the following exceptions.
6118
6119 @item
6120 A line consisting only of the ``@code{--}'' characters, possibly preceded
6121 by blanks is permitted.
6122
6123 @item
6124 A comment starting with ``@code{--x}'' where @code{x} is a special character
6125 is permitted.
6126 This allows proper processing of the output generated by specialized tools
6127 including @command{gnatprep} (where ``@code{--!}'' is used) and the SPARK
6128 annotation
6129 language (where ``@code{--#}'' is used). For the purposes of this rule, a
6130 special character is defined as being in one of the ASCII ranges
6131 @code{16#21#@dots{}16#2F#} or @code{16#3A#@dots{}16#3F#}.
6132 Note that this usage is not permitted
6133 in GNAT implementation units (i.e., when @option{-gnatg} is used).
6134
6135 @item
6136 A line consisting entirely of minus signs, possibly preceded by blanks, is
6137 permitted. This allows the construction of box comments where lines of minus
6138 signs are used to form the top and bottom of the box.
6139
6140 @item
6141 A comment that starts and ends with ``@code{--}'' is permitted as long as at
6142 least one blank follows the initial ``@code{--}''. Together with the preceding
6143 rule, this allows the construction of box comments, as shown in the following
6144 example:
6145 @smallexample
6146 ---------------------------
6147 -- This is a box comment --
6148 -- with two text lines.  --
6149 ---------------------------
6150 @end smallexample
6151 @end itemize
6152
6153 @item ^d^DOS_LINE_ENDINGS^
6154 @emph{Check no DOS line terminators present.}
6155 All lines must be terminated by a single ASCII.LF
6156 character (in particular the DOS line terminator sequence CR/LF is not
6157 allowed).
6158
6159 @item ^e^END^
6160 @emph{Check end/exit labels.}
6161 Optional labels on @code{end} statements ending subprograms and on
6162 @code{exit} statements exiting named loops, are required to be present.
6163
6164 @item ^f^VTABS^
6165 @emph{No form feeds or vertical tabs.}
6166 Neither form feeds nor vertical tab characters are permitted
6167 in the source text.
6168
6169 @item ^g^GNAT^
6170 @emph{GNAT style mode}
6171 The set of style check switches is set to match that used by the GNAT sources.
6172 This may be useful when developing code that is eventually intended to be
6173 incorporated into GNAT. For further details, see GNAT sources.
6174
6175 @item ^h^HTABS^
6176 @emph{No horizontal tabs.}
6177 Horizontal tab characters are not permitted in the source text.
6178 Together with the b (no blanks at end of line) check, this
6179 enforces a canonical form for the use of blanks to separate
6180 source tokens.
6181
6182 @item ^i^IF_THEN^
6183 @emph{Check if-then layout.}
6184 The keyword @code{then} must appear either on the same
6185 line as corresponding @code{if}, or on a line on its own, lined
6186 up under the @code{if} with at least one non-blank line in between
6187 containing all or part of the condition to be tested.
6188
6189 @item ^I^IN_MODE^
6190 @emph{check mode IN keywords}
6191 Mode @code{in} (the default mode) is not
6192 allowed to be given explicitly. @code{in out} is fine,
6193 but not @code{in} on its own.
6194
6195 @item ^k^KEYWORD^
6196 @emph{Check keyword casing.}
6197 All keywords must be in lower case (with the exception of keywords
6198 such as @code{digits} used as attribute names to which this check
6199 does not apply).
6200
6201 @item ^l^LAYOUT^
6202 @emph{Check layout.}
6203 Layout of statement and declaration constructs must follow the
6204 recommendations in the Ada Reference Manual, as indicated by the
6205 form of the syntax rules. For example an @code{else} keyword must
6206 be lined up with the corresponding @code{if} keyword.
6207
6208 There are two respects in which the style rule enforced by this check
6209 option are more liberal than those in the Ada Reference Manual. First
6210 in the case of record declarations, it is permissible to put the
6211 @code{record} keyword on the same line as the @code{type} keyword, and
6212 then the @code{end} in @code{end record} must line up under @code{type}.
6213 This is also permitted when the type declaration is split on two lines.
6214 For example, any of the following three layouts is acceptable:
6215
6216 @smallexample @c ada
6217 @cartouche
6218 type q is record
6219    a : integer;
6220    b : integer;
6221 end record;
6222
6223 type q is
6224    record
6225       a : integer;
6226       b : integer;
6227    end record;
6228
6229 type q is
6230    record
6231       a : integer;
6232       b : integer;
6233 end record;
6234
6235 @end cartouche
6236 @end smallexample
6237
6238 @noindent
6239 Second, in the case of a block statement, a permitted alternative
6240 is to put the block label on the same line as the @code{declare} or
6241 @code{begin} keyword, and then line the @code{end} keyword up under
6242 the block label. For example both the following are permitted:
6243
6244 @smallexample @c ada
6245 @cartouche
6246 Block : declare
6247    A : Integer := 3;
6248 begin
6249    Proc (A, A);
6250 end Block;
6251
6252 Block :
6253    declare
6254       A : Integer := 3;
6255    begin
6256       Proc (A, A);
6257    end Block;
6258 @end cartouche
6259 @end smallexample
6260
6261 @noindent
6262 The same alternative format is allowed for loops. For example, both of
6263 the following are permitted:
6264
6265 @smallexample @c ada
6266 @cartouche
6267 Clear : while J < 10 loop
6268    A (J) := 0;
6269 end loop Clear;
6270
6271 Clear :
6272    while J < 10 loop
6273       A (J) := 0;
6274    end loop Clear;
6275 @end cartouche
6276 @end smallexample
6277
6278 @item ^Lnnn^MAX_NESTING=nnn^
6279 @emph{Set maximum nesting level}
6280 The maximum level of nesting of constructs (including subprograms, loops,
6281 blocks, packages, and conditionals) may not exceed the given value
6282 @option{nnn}. A value of zero disconnects this style check.
6283
6284 @item ^m^LINE_LENGTH^
6285 @emph{Check maximum line length.}
6286 The length of source lines must not exceed 79 characters, including
6287 any trailing blanks. The value of 79 allows convenient display on an
6288 80 character wide device or window, allowing for possible special
6289 treatment of 80 character lines. Note that this count is of
6290 characters in the source text. This means that a tab character counts
6291 as one character in this count but a wide character sequence counts as
6292 a single character (however many bytes are needed in the encoding).
6293
6294 @item ^Mnnn^MAX_LENGTH=nnn^
6295 @emph{Set maximum line length.}
6296 The length of lines must not exceed the
6297 given value @option{nnn}. The maximum value that can be specified is 32767.
6298
6299 @item ^n^STANDARD_CASING^
6300 @emph{Check casing of entities in Standard.}
6301 Any identifier from Standard must be cased
6302 to match the presentation in the Ada Reference Manual (for example,
6303 @code{Integer} and @code{ASCII.NUL}).
6304
6305 @item ^N^NONE^
6306 @emph{Turn off all style checks}
6307 All style check options are turned off.
6308
6309 @item ^o^ORDERED_SUBPROGRAMS^
6310 @emph{Check order of subprogram bodies.}
6311 All subprogram bodies in a given scope
6312 (e.g.@: a package body) must be in alphabetical order. The ordering
6313 rule uses normal Ada rules for comparing strings, ignoring casing
6314 of letters, except that if there is a trailing numeric suffix, then
6315 the value of this suffix is used in the ordering (e.g.@: Junk2 comes
6316 before Junk10).
6317
6318 @item ^O^OVERRIDING_INDICATORS^
6319 @emph{Check that overriding subprograms are explicitly marked as such.}
6320 The declaration of a primitive operation of a type extension that overrides
6321 an inherited operation must carry an overriding indicator.
6322
6323 @item ^p^PRAGMA^
6324 @emph{Check pragma casing.}
6325 Pragma names must be written in mixed case, that is, the
6326 initial letter and any letter following an underscore must be uppercase.
6327 All other letters must be lowercase.
6328
6329 @item ^r^REFERENCES^
6330 @emph{Check references.}
6331 All identifier references must be cased in the same way as the
6332 corresponding declaration. No specific casing style is imposed on
6333 identifiers. The only requirement is for consistency of references
6334 with declarations.
6335
6336 @item ^S^STATEMENTS_AFTER_THEN_ELSE^
6337 @emph{Check no statements after THEN/ELSE.}
6338 No statements are allowed
6339 on the same line as a THEN or ELSE keyword following the
6340 keyword in an IF statement. OR ELSE and AND THEN are not affected,
6341 and a special exception allows a pragma to appear after ELSE.
6342
6343 @item ^s^SPECS^
6344 @emph{Check separate specs.}
6345 Separate declarations (``specs'') are required for subprograms (a
6346 body is not allowed to serve as its own declaration). The only
6347 exception is that parameterless library level procedures are
6348 not required to have a separate declaration. This exception covers
6349 the most frequent form of main program procedures.
6350
6351 @item ^t^TOKEN^
6352 @emph{Check token spacing.}
6353 The following token spacing rules are enforced:
6354
6355 @itemize @bullet
6356
6357 @item
6358 The keywords @code{@b{abs}} and @code{@b{not}} must be followed by a space.
6359
6360 @item
6361 The token @code{=>} must be surrounded by spaces.
6362
6363 @item
6364 The token @code{<>} must be preceded by a space or a left parenthesis.
6365
6366 @item
6367 Binary operators other than @code{**} must be surrounded by spaces.
6368 There is no restriction on the layout of the @code{**} binary operator.
6369
6370 @item
6371 Colon must be surrounded by spaces.
6372
6373 @item
6374 Colon-equal (assignment, initialization) must be surrounded by spaces.
6375
6376 @item
6377 Comma must be the first non-blank character on the line, or be
6378 immediately preceded by a non-blank character, and must be followed
6379 by a space.
6380
6381 @item
6382 If the token preceding a left parenthesis ends with a letter or digit, then
6383 a space must separate the two tokens.
6384
6385 @item
6386 A right parenthesis must either be the first non-blank character on
6387 a line, or it must be preceded by a non-blank character.
6388
6389 @item
6390 A semicolon must not be preceded by a space, and must not be followed by
6391 a non-blank character.
6392
6393 @item
6394 A unary plus or minus may not be followed by a space.
6395
6396 @item
6397 A vertical bar must be surrounded by spaces.
6398 @end itemize
6399
6400 @item ^u^UNNECESSARY_BLANK_LINES^
6401 @emph{Check unnecessary blank lines.}
6402 Unnecessary blank lines are not allowed. A blank line is considered
6403 unnecessary if it appears at the end of the file, or if more than
6404 one blank line occurs in sequence.
6405
6406 @item ^x^XTRA_PARENS^
6407 @emph{Check extra parentheses.}
6408 Unnecessary extra level of parentheses (C-style) are not allowed
6409 around conditions in @code{if} statements, @code{while} statements and
6410 @code{exit} statements.
6411
6412 @item ^y^ALL_BUILTIN^
6413 @emph{Set all standard style check options}
6414 This is equivalent to @code{gnaty3aAbcefhiklmnprst}, that is all checking
6415 options enabled with the exception of @option{-gnatyo}, @option{-gnatyI},
6416 @option{-gnatyS}, @option{-gnatyLnnn},
6417 @option{-gnatyd}, @option{-gnatyu}, and @option{-gnatyx}.
6418
6419 @ifclear vms
6420 @item -
6421 @emph{Remove style check options}
6422 This causes any subsequent options in the string to act as canceling the
6423 corresponding style check option. To cancel maximum nesting level control,
6424 use @option{L} parameter witout any integer value after that, because any
6425 digit following @option{-} in the parameter string of the @option{-gnaty}
6426 option will be threated as canceling indentation check. The same is true
6427 for @option{M} parameter. @option{y} and @option{N} parameters are not
6428 allowed after @option{-}.
6429
6430 @item +
6431 This causes any subsequent options in the string to enable the corresponding
6432 style check option. That is, it cancels the effect of a previous ^-^REMOVE^,
6433 if any.
6434 @end ifclear
6435
6436 @ifset vms
6437 @item NOxxx
6438 @emph{Removing style check options}
6439 If the name of a style check is preceded by @option{NO} then the corresponding
6440 style check is turned off. For example @option{NOCOMMENTS} turns off style
6441 checking for comments.
6442 @end ifset
6443 @end table
6444
6445 @noindent
6446 In the above rules, appearing in column one is always permitted, that is,
6447 counts as meeting either a requirement for a required preceding space,
6448 or as meeting a requirement for no preceding space.
6449
6450 Appearing at the end of a line is also always permitted, that is, counts
6451 as meeting either a requirement for a following space, or as meeting
6452 a requirement for no following space.
6453
6454 @noindent
6455 If any of these style rules is violated, a message is generated giving
6456 details on the violation. The initial characters of such messages are
6457 always ``@code{(style)}''. Note that these messages are treated as warning
6458 messages, so they normally do not prevent the generation of an object
6459 file. The @option{-gnatwe} switch can be used to treat warning messages,
6460 including style messages, as fatal errors.
6461
6462 The switch
6463 @ifclear vms
6464 @option{-gnaty} on its own (that is not
6465 followed by any letters or digits), then the effect is equivalent
6466 to the use of @option{-gnatyy}, as described above, that is all
6467 built-in standard style check options are enabled.
6468
6469 @end ifclear
6470 @ifset vms
6471 /STYLE_CHECKS=ALL_BUILTIN enables all checking options with
6472 the exception of ORDERED_SUBPROGRAMS, UNNECESSARY_BLANK_LINES,
6473 XTRA_PARENS, and DOS_LINE_ENDINGS. In addition
6474 @end ifset
6475
6476
6477
6478 The switch
6479 @ifclear vms
6480 @option{-gnatyN}
6481 @end ifclear
6482 @ifset vms
6483 /STYLE_CHECKS=NONE
6484 @end ifset
6485 clears any previously set style checks.
6486
6487 @node Run-Time Checks
6488 @subsection Run-Time Checks
6489 @cindex Division by zero
6490 @cindex Access before elaboration
6491 @cindex Checks, division by zero
6492 @cindex Checks, access before elaboration
6493 @cindex Checks, stack overflow checking
6494
6495 @noindent
6496 By default, the following checks are suppressed: integer overflow
6497 checks, stack overflow checks, and checks for access before
6498 elaboration on subprogram calls. All other checks, including range
6499 checks and array bounds checks, are turned on by default. The
6500 following @command{gcc} switches refine this default behavior.
6501
6502 @table @option
6503 @c !sort!
6504 @item -gnatp
6505 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
6506 @cindex Suppressing checks
6507 @cindex Checks, suppressing
6508 @findex Suppress
6509 Suppress all run-time checks as though @code{pragma Suppress (All_checks)}
6510 had been present in the source. Validity checks are also suppressed (in
6511 other words @option{-gnatp} also implies @option{-gnatVn}.
6512 Use this switch to improve the performance
6513 of the code at the expense of safety in the presence of invalid data or
6514 program bugs.
6515
6516 Note that when checks are suppressed, the compiler is allowed, but not
6517 required, to omit the checking code. If the run-time cost of the
6518 checking code is zero or near-zero, the compiler will generate it even
6519 if checks are suppressed. In particular, if the compiler can prove
6520 that a certain check will necessarily fail, it will generate code to
6521 do an unconditional ``raise'', even if checks are suppressed. The
6522 compiler warns in this case.
6523
6524 Of course, run-time checks are omitted whenever the compiler can prove
6525 that they will not fail, whether or not checks are suppressed.
6526
6527 Note that if you suppress a check that would have failed, program
6528 execution is erroneous, which means the behavior is totally
6529 unpredictable. The program might crash, or print wrong answers, or
6530 do anything else. It might even do exactly what you wanted it to do
6531 (and then it might start failing mysteriously next week or next
6532 year). The compiler will generate code based on the assumption that
6533 the condition being checked is true, which can result in disaster if
6534 that assumption is wrong.
6535
6536 @item -gnato
6537 @cindex @option{-gnato} (@command{gcc})
6538 @cindex Overflow checks
6539 @cindex Check, overflow
6540 Enables overflow checking for integer operations.
6541 This causes GNAT to generate slower and larger executable
6542 programs by adding code to check for overflow (resulting in raising
6543 @code{Constraint_Error} as required by standard Ada
6544 semantics). These overflow checks correspond to situations in which
6545 the true value of the result of an operation may be outside the base
6546 range of the result type. The following example shows the distinction:
6547
6548 @smallexample @c ada
6549 X1 : Integer := "Integer'Last";
6550 X2 : Integer range 1 .. 5 := "5";
6551 X3 : Integer := "Integer'Last";
6552 X4 : Integer range 1 .. 5 := "5";
6553 F  : Float := "2.0E+20";
6554 @dots{}
6555 X1 := X1 + 1;
6556 X2 := X2 + 1;
6557 X3 := Integer (F);
6558 X4 := Integer (F);
6559 @end smallexample
6560
6561 @noindent
6562 Note that if explicit values are assigned at compile time, the
6563 compiler may be able to detect overflow at compile time, in which case
6564 no actual run-time checking code is required, and Constraint_Error
6565 will be raised unconditionally, with or without
6566 @option{-gnato}. That's why the assigned values in the above fragment
6567 are in quotes, the meaning is "assign a value not known to the
6568 compiler that happens to be equal to ...". The remaining discussion
6569 assumes that the compiler cannot detect the values at compile time.
6570
6571 Here the first addition results in a value that is outside the base range
6572 of Integer, and hence requires an overflow check for detection of the
6573 constraint error. Thus the first assignment to @code{X1} raises a
6574 @code{Constraint_Error} exception only if @option{-gnato} is set.
6575
6576 The second increment operation results in a violation of the explicit
6577 range constraint; such range checks are performed by default, and are
6578 unaffected by @option{-gnato}.
6579
6580 The two conversions of @code{F} both result in values that are outside
6581 the base range of type @code{Integer} and thus will raise
6582 @code{Constraint_Error} exceptions only if @option{-gnato} is used.
6583 The fact that the result of the second conversion is assigned to
6584 variable @code{X4} with a restricted range is irrelevant, since the problem
6585 is in the conversion, not the assignment.
6586
6587 Basically the rule is that in the default mode (@option{-gnato} not
6588 used), the generated code assures that all integer variables stay
6589 within their declared ranges, or within the base range if there is
6590 no declared range. This prevents any serious problems like indexes
6591 out of range for array operations.
6592
6593 What is not checked in default mode is an overflow that results in
6594 an in-range, but incorrect value. In the above example, the assignments
6595 to @code{X1}, @code{X2}, @code{X3} all give results that are within the
6596 range of the target variable, but the result is wrong in the sense that
6597 it is too large to be represented correctly. Typically the assignment
6598 to @code{X1} will result in wrap around to the largest negative number.
6599 The conversions of @code{F} will result in some @code{Integer} value
6600 and if that integer value is out of the @code{X4} range then the
6601 subsequent assignment would generate an exception.
6602
6603 @findex Machine_Overflows
6604 Note that the @option{-gnato} switch does not affect the code generated
6605 for any floating-point operations; it applies only to integer
6606 semantics).
6607 For floating-point, GNAT has the @code{Machine_Overflows}
6608 attribute set to @code{False} and the normal mode of operation is to
6609 generate IEEE NaN and infinite values on overflow or invalid operations
6610 (such as dividing 0.0 by 0.0).
6611
6612 The reason that we distinguish overflow checking from other kinds of
6613 range constraint checking is that a failure of an overflow check, unlike
6614 for example the failure of a range check, can result in an incorrect
6615 value, but cannot cause random memory destruction (like an out of range
6616 subscript), or a wild jump (from an out of range case value). Overflow
6617 checking is also quite expensive in time and space, since in general it
6618 requires the use of double length arithmetic.
6619
6620 Note again that @option{-gnato} is off by default, so overflow checking is
6621 not performed in default mode. This means that out of the box, with the
6622 default settings, GNAT does not do all the checks expected from the
6623 language description in the Ada Reference Manual. If you want all constraint
6624 checks to be performed, as described in this Manual, then you must
6625 explicitly use the -gnato switch either on the @command{gnatmake} or
6626 @command{gcc} command.
6627
6628 @item -gnatE
6629 @cindex @option{-gnatE} (@command{gcc})
6630 @cindex Elaboration checks
6631 @cindex Check, elaboration
6632 Enables dynamic checks for access-before-elaboration
6633 on subprogram calls and generic instantiations.
6634 Note that @option{-gnatE} is not necessary for safety, because in the
6635 default mode, GNAT ensures statically that the checks would not fail.
6636 For full details of the effect and use of this switch,
6637 @xref{Compiling Using gcc}.
6638
6639 @item -fstack-check
6640 @cindex @option{-fstack-check} (@command{gcc})
6641 @cindex Stack Overflow Checking
6642 @cindex Checks, stack overflow checking
6643 Activates stack overflow checking. For full details of the effect and use of
6644 this switch see @ref{Stack Overflow Checking}.
6645 @end table
6646
6647 @findex Unsuppress
6648 @noindent
6649 The setting of these switches only controls the default setting of the
6650 checks. You may modify them using either @code{Suppress} (to remove
6651 checks) or @code{Unsuppress} (to add back suppressed checks) pragmas in
6652 the program source.
6653
6654 @node Using gcc for Syntax Checking
6655 @subsection Using @command{gcc} for Syntax Checking
6656 @table @option
6657 @item -gnats
6658 @cindex @option{-gnats} (@command{gcc})
6659 @ifclear vms
6660
6661 @noindent
6662 The @code{s} stands for ``syntax''.
6663 @end ifclear
6664
6665 Run GNAT in syntax checking only mode. For
6666 example, the command
6667
6668 @smallexample
6669 $ gcc -c -gnats x.adb
6670 @end smallexample
6671
6672 @noindent
6673 compiles file @file{x.adb} in syntax-check-only mode. You can check a
6674 series of files in a single command
6675 @ifclear vms
6676 , and can use wild cards to specify such a group of files.
6677 Note that you must specify the @option{-c} (compile
6678 only) flag in addition to the @option{-gnats} flag.
6679 @end ifclear
6680 .
6681 You may use other switches in conjunction with @option{-gnats}. In
6682 particular, @option{-gnatl} and @option{-gnatv} are useful to control the
6683 format of any generated error messages.
6684
6685 When the source file is empty or contains only empty lines and/or comments,
6686 the output is a warning:
6687
6688 @smallexample
6689 $ gcc -c -gnats -x ada toto.txt
6690 toto.txt:1:01: warning: empty file, contains no compilation units
6691 $
6692 @end smallexample
6693
6694 Otherwise, the output is simply the error messages, if any. No object file or
6695 ALI file is generated by a syntax-only compilation. Also, no units other
6696 than the one specified are accessed. For example, if a unit @code{X}
6697 @code{with}'s a unit @code{Y}, compiling unit @code{X} in syntax
6698 check only mode does not access the source file containing unit
6699 @code{Y}.
6700
6701 @cindex Multiple units, syntax checking
6702 Normally, GNAT allows only a single unit in a source file. However, this
6703 restriction does not apply in syntax-check-only mode, and it is possible
6704 to check a file containing multiple compilation units concatenated
6705 together. This is primarily used by the @code{gnatchop} utility
6706 (@pxref{Renaming Files Using gnatchop}).
6707 @end table
6708
6709 @node Using gcc for Semantic Checking
6710 @subsection Using @command{gcc} for Semantic Checking
6711 @table @option
6712 @item -gnatc
6713 @cindex @option{-gnatc} (@command{gcc})
6714
6715 @ifclear vms
6716 @noindent
6717 The @code{c} stands for ``check''.
6718 @end ifclear
6719 Causes the compiler to operate in semantic check mode,
6720 with full checking for all illegalities specified in the
6721 Ada Reference Manual, but without generation of any object code
6722 (no object file is generated).
6723
6724 Because dependent files must be accessed, you must follow the GNAT
6725 semantic restrictions on file structuring to operate in this mode:
6726
6727 @itemize @bullet
6728 @item
6729 The needed source files must be accessible
6730 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
6731
6732 @item
6733 Each file must contain only one compilation unit.
6734
6735 @item
6736 The file name and unit name must match (@pxref{File Naming Rules}).
6737 @end itemize
6738
6739 The output consists of error messages as appropriate. No object file is
6740 generated. An @file{ALI} file is generated for use in the context of
6741 cross-reference tools, but this file is marked as not being suitable
6742 for binding (since no object file is generated).
6743 The checking corresponds exactly to the notion of
6744 legality in the Ada Reference Manual.
6745
6746 Any unit can be compiled in semantics-checking-only mode, including
6747 units that would not normally be compiled (subunits,
6748 and specifications where a separate body is present).
6749 @end table
6750
6751 @node Compiling Different Versions of Ada
6752 @subsection Compiling Different Versions of Ada
6753
6754 @noindent
6755 The switches described in this section allow you to explicitly specify
6756 the version of the Ada language that your programs are written in.
6757 By default @value{EDITION} assumes @value{DEFAULTLANGUAGEVERSION},
6758 but you can also specify @value{NONDEFAULTLANGUAGEVERSION} or
6759 indicate Ada 83 compatibility mode.
6760
6761 @table @option
6762 @cindex Compatibility with Ada 83
6763
6764 @item -gnat83 (Ada 83 Compatibility Mode)
6765 @cindex @option{-gnat83} (@command{gcc})
6766 @cindex ACVC, Ada 83 tests
6767 @cindex Ada 83 mode
6768
6769 @noindent
6770 Although GNAT is primarily an Ada 95 / Ada 2005 compiler, this switch
6771 specifies that the program is to be compiled in Ada 83 mode. With
6772 @option{-gnat83}, GNAT rejects most post-Ada 83 extensions and applies Ada 83
6773 semantics where this can be done easily.
6774 It is not possible to guarantee this switch does a perfect
6775 job; some subtle tests, such as are
6776 found in earlier ACVC tests (and that have been removed from the ACATS suite
6777 for Ada 95), might not compile correctly.
6778 Nevertheless, this switch may be useful in some circumstances, for example
6779 where, due to contractual reasons, existing code needs to be maintained
6780 using only Ada 83 features.
6781
6782 With few exceptions (most notably the need to use @code{<>} on
6783 @cindex Generic formal parameters
6784 unconstrained generic formal parameters, the use of the new Ada 95 / Ada 2005
6785 reserved words, and the use of packages
6786 with optional bodies), it is not necessary to specify the
6787 @option{-gnat83} switch when compiling Ada 83 programs, because, with rare
6788 exceptions, Ada 95 and Ada 2005 are upwardly compatible with Ada 83. Thus
6789 a correct Ada 83 program is usually also a correct program
6790 in these later versions of the language standard.
6791 For further information, please refer to @ref{Compatibility and Porting Guide}.
6792
6793 @item -gnat95 (Ada 95 mode)
6794 @cindex @option{-gnat95} (@command{gcc})
6795 @cindex Ada 95 mode
6796
6797 @noindent
6798 This switch directs the compiler to implement the Ada 95 version of the
6799 language.
6800 Since Ada 95 is almost completely upwards
6801 compatible with Ada 83, Ada 83 programs may generally be compiled using
6802 this switch (see the description of the @option{-gnat83} switch for further
6803 information about Ada 83 mode).
6804 If an Ada 2005 program is compiled in Ada 95 mode,
6805 uses of the new Ada 2005 features will cause error
6806 messages or warnings.
6807
6808 This switch also can be used to cancel the effect of a previous
6809 @option{-gnat83} or @option{-gnat05} switch earlier in the command line.
6810
6811 @item -gnat05 (Ada 2005 mode)
6812 @cindex @option{-gnat05} (@command{gcc})
6813 @cindex Ada 2005 mode
6814
6815 @noindent
6816 This switch directs the compiler to implement the Ada 2005 version of the
6817 language.
6818 Since Ada 2005 is almost completely upwards
6819 compatible with Ada 95 (and thus also with Ada 83), Ada 83 and Ada 95 programs
6820 may generally be compiled using this switch (see the description of the
6821 @option{-gnat83} and @option{-gnat95} switches for further
6822 information).
6823
6824 For information about the approved ``Ada Issues'' that have been incorporated
6825 into Ada 2005, see @url{http://www.ada-auth.org/cgi-bin/cvsweb.cgi/AIs}.
6826 Included with GNAT releases is a file @file{features-ada0y} that describes
6827 the set of implemented Ada 2005 features.
6828 @end table
6829
6830
6831 @node Character Set Control
6832 @subsection Character Set Control
6833 @table @option
6834 @item ^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET=^@var{c}
6835 @cindex @option{^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET^} (@command{gcc})
6836
6837 @noindent
6838 Normally GNAT recognizes the Latin-1 character set in source program
6839 identifiers, as described in the Ada Reference Manual.
6840 This switch causes
6841 GNAT to recognize alternate character sets in identifiers. @var{c} is a
6842 single character ^^or word^ indicating the character set, as follows:
6843
6844 @table @code
6845 @item 1
6846 ISO 8859-1 (Latin-1) identifiers
6847
6848 @item 2
6849 ISO 8859-2 (Latin-2) letters allowed in identifiers
6850
6851 @item 3
6852 ISO 8859-3 (Latin-3) letters allowed in identifiers
6853
6854 @item 4
6855 ISO 8859-4 (Latin-4) letters allowed in identifiers
6856
6857 @item 5
6858 ISO 8859-5 (Cyrillic) letters allowed in identifiers
6859
6860 @item 9
6861 ISO 8859-15 (Latin-9) letters allowed in identifiers
6862
6863 @item ^p^PC^
6864 IBM PC letters (code page 437) allowed in identifiers
6865
6866 @item ^8^PC850^
6867 IBM PC letters (code page 850) allowed in identifiers
6868
6869 @item ^f^FULL_UPPER^
6870 Full upper-half codes allowed in identifiers
6871
6872 @item ^n^NO_UPPER^
6873 No upper-half codes allowed in identifiers
6874
6875 @item ^w^WIDE^
6876 Wide-character codes (that is, codes greater than 255)
6877 allowed in identifiers
6878 @end table
6879
6880 @xref{Foreign Language Representation}, for full details on the
6881 implementation of these character sets.
6882
6883 @item ^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
6884 @cindex @option{^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@command{gcc})
6885 Specify the method of encoding for wide characters.
6886 @var{e} is one of the following:
6887
6888 @table @code
6889
6890 @item ^h^HEX^
6891 Hex encoding (brackets coding also recognized)
6892
6893 @item ^u^UPPER^
6894 Upper half encoding (brackets encoding also recognized)
6895
6896 @item ^s^SHIFT_JIS^
6897 Shift/JIS encoding (brackets encoding also recognized)
6898
6899 @item ^e^EUC^
6900 EUC encoding (brackets encoding also recognized)
6901
6902 @item ^8^UTF8^
6903 UTF-8 encoding (brackets encoding also recognized)
6904
6905 @item ^b^BRACKETS^
6906 Brackets encoding only (default value)
6907 @end table
6908 For full details on these encoding
6909 methods see @ref{Wide Character Encodings}.
6910 Note that brackets coding is always accepted, even if one of the other
6911 options is specified, so for example @option{-gnatW8} specifies that both
6912 brackets and UTF-8 encodings will be recognized. The units that are
6913 with'ed directly or indirectly will be scanned using the specified
6914 representation scheme, and so if one of the non-brackets scheme is
6915 used, it must be used consistently throughout the program. However,
6916 since brackets encoding is always recognized, it may be conveniently
6917 used in standard libraries, allowing these libraries to be used with
6918 any of the available coding schemes.
6919 scheme.
6920
6921 If no @option{-gnatW?} parameter is present, then the default
6922 representation is normally Brackets encoding only. However, if the
6923 first three characters of the file are 16#EF# 16#BB# 16#BF# (the standard
6924 byte order mark or BOM for UTF-8), then these three characters are
6925 skipped and the default representation for the file is set to UTF-8.
6926
6927 Note that the wide character representation that is specified (explicitly
6928 or by default) for the main program also acts as the default encoding used
6929 for Wide_Text_IO files if not specifically overridden by a WCEM form
6930 parameter.
6931
6932 @end table
6933 @node File Naming Control
6934 @subsection File Naming Control
6935
6936 @table @option
6937 @item ^-gnatk^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=^@var{n}
6938 @cindex @option{-gnatk} (@command{gcc})
6939 Activates file name ``krunching''. @var{n}, a decimal integer in the range
6940 1-999, indicates the maximum allowable length of a file name (not
6941 including the @file{.ads} or @file{.adb} extension). The default is not
6942 to enable file name krunching.
6943
6944 For the source file naming rules, @xref{File Naming Rules}.
6945 @end table
6946
6947 @node Subprogram Inlining Control
6948 @subsection Subprogram Inlining Control
6949
6950 @table @option
6951 @c !sort!
6952 @item -gnatn
6953 @cindex @option{-gnatn} (@command{gcc})
6954 @ifclear vms
6955 The @code{n} here is intended to suggest the first syllable of the
6956 word ``inline''.
6957 @end ifclear
6958 GNAT recognizes and processes @code{Inline} pragmas. However, for the
6959 inlining to actually occur, optimization must be enabled. To enable
6960 inlining of subprograms specified by pragma @code{Inline},
6961 you must also specify this switch.
6962 In the absence of this switch, GNAT does not attempt
6963 inlining and does not need to access the bodies of
6964 subprograms for which @code{pragma Inline} is specified if they are not
6965 in the current unit.
6966
6967 If you specify this switch the compiler will access these bodies,
6968 creating an extra source dependency for the resulting object file, and
6969 where possible, the call will be inlined.
6970 For further details on when inlining is possible
6971 see @ref{Inlining of Subprograms}.
6972
6973 @item -gnatN
6974 @cindex @option{-gnatN} (@command{gcc})
6975 This switch activates front-end inlining which also
6976 generates additional dependencies.
6977
6978 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
6979 of GNAT other than the JGNAT, .NET or GNAAMP versions), then the use of
6980 @option{-gnatN} is deprecated, and the use of @option{-gnatn} is preferred.
6981 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
6982 inlining, but that is no longer the case.
6983 @end table
6984
6985 @node Auxiliary Output Control
6986 @subsection Auxiliary Output Control
6987
6988 @table @option
6989 @item -gnatt
6990 @cindex @option{-gnatt} (@command{gcc})
6991 @cindex Writing internal trees
6992 @cindex Internal trees, writing to file
6993 Causes GNAT to write the internal tree for a unit to a file (with the
6994 extension @file{.adt}.
6995 This not normally required, but is used by separate analysis tools.
6996 Typically
6997 these tools do the necessary compilations automatically, so you should
6998 not have to specify this switch in normal operation.
6999 Note that the combination of switches @option{-gnatct} generates a tree
7000 in the form required by ASIS applications.
7001
7002 @item -gnatu
7003 @cindex @option{-gnatu} (@command{gcc})
7004 Print a list of units required by this compilation on @file{stdout}.
7005 The listing includes all units on which the unit being compiled depends
7006 either directly or indirectly.
7007
7008 @ifclear vms
7009 @item -pass-exit-codes
7010 @cindex @option{-pass-exit-codes} (@command{gcc})
7011 If this switch is not used, the exit code returned by @command{gcc} when
7012 compiling multiple files indicates whether all source files have
7013 been successfully used to generate object files or not.
7014
7015 When @option{-pass-exit-codes} is used, @command{gcc} exits with an extended
7016 exit status and allows an integrated development environment to better
7017 react to a compilation failure. Those exit status are:
7018
7019 @table @asis
7020 @item 5
7021 There was an error in at least one source file.
7022 @item 3
7023 At least one source file did not generate an object file.
7024 @item 2
7025 The compiler died unexpectedly (internal error for example).
7026 @item 0
7027 An object file has been generated for every source file.
7028 @end table
7029 @end ifclear
7030 @end table
7031
7032 @node Debugging Control
7033 @subsection Debugging Control
7034
7035 @table @option
7036 @c !sort!
7037 @cindex Debugging options
7038 @ifclear vms
7039 @item -gnatd@var{x}
7040 @cindex @option{-gnatd} (@command{gcc})
7041 Activate internal debugging switches. @var{x} is a letter or digit, or
7042 string of letters or digits, which specifies the type of debugging
7043 outputs desired. Normally these are used only for internal development
7044 or system debugging purposes. You can find full documentation for these
7045 switches in the body of the @code{Debug} unit in the compiler source
7046 file @file{debug.adb}.
7047 @end ifclear
7048
7049 @item -gnatG[=nn]
7050 @cindex @option{-gnatG} (@command{gcc})
7051 This switch causes the compiler to generate auxiliary output containing
7052 a pseudo-source listing of the generated expanded code. Like most Ada
7053 compilers, GNAT works by first transforming the high level Ada code into
7054 lower level constructs. For example, tasking operations are transformed
7055 into calls to the tasking run-time routines. A unique capability of GNAT
7056 is to list this expanded code in a form very close to normal Ada source.
7057 This is very useful in understanding the implications of various Ada
7058 usage on the efficiency of the generated code. There are many cases in
7059 Ada (e.g.@: the use of controlled types), where simple Ada statements can
7060 generate a lot of run-time code. By using @option{-gnatG} you can identify
7061 these cases, and consider whether it may be desirable to modify the coding
7062 approach to improve efficiency.
7063
7064 The optional parameter @code{nn} if present after -gnatG specifies an
7065 alternative maximum line length that overrides the normal default of 72.
7066 This value is in the range 40-999999, values less than 40 being silently
7067 reset to 40. The equal sign is optional.
7068
7069 The format of the output is very similar to standard Ada source, and is
7070 easily understood by an Ada programmer. The following special syntactic
7071 additions correspond to low level features used in the generated code that
7072 do not have any exact analogies in pure Ada source form. The following
7073 is a partial list of these special constructions. See the spec
7074 of package @code{Sprint} in file @file{sprint.ads} for a full list.
7075
7076 If the switch @option{-gnatL} is used in conjunction with
7077 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
7078 @option{-gnatG}, then the original source lines are interspersed
7079 in the expanded source (as comment lines with the original line number).
7080
7081 @table @code
7082 @item new @var{xxx} @r{[}storage_pool = @var{yyy}@r{]}
7083 Shows the storage pool being used for an allocator.
7084
7085 @item at end @var{procedure-name};
7086 Shows the finalization (cleanup) procedure for a scope.
7087
7088 @item (if @var{expr} then @var{expr} else @var{expr})
7089 Conditional expression equivalent to the @code{x?y:z} construction in C.
7090
7091 @item @var{target}^^^(@var{source})
7092 A conversion with floating-point truncation instead of rounding.
7093
7094 @item @var{target}?(@var{source})
7095 A conversion that bypasses normal Ada semantic checking. In particular
7096 enumeration types and fixed-point types are treated simply as integers.
7097
7098 @item @var{target}?^^^(@var{source})
7099 Combines the above two cases.
7100
7101 @item @var{x} #/ @var{y}
7102 @itemx @var{x} #mod @var{y}
7103 @itemx @var{x} #* @var{y}
7104 @itemx @var{x} #rem @var{y}
7105 A division or multiplication of fixed-point values which are treated as
7106 integers without any kind of scaling.
7107
7108 @item free @var{expr} @r{[}storage_pool = @var{xxx}@r{]}
7109 Shows the storage pool associated with a @code{free} statement.
7110
7111 @item [subtype or type declaration]
7112 Used to list an equivalent declaration for an internally generated
7113 type that is referenced elsewhere in the listing.
7114
7115 @item freeze @var{type-name} @ovar{actions}
7116 Shows the point at which @var{type-name} is frozen, with possible
7117 associated actions to be performed at the freeze point.
7118
7119 @item reference @var{itype}
7120 Reference (and hence definition) to internal type @var{itype}.
7121
7122 @item @var{function-name}! (@var{arg}, @var{arg}, @var{arg})
7123 Intrinsic function call.
7124
7125 @item @var{label-name} : label
7126 Declaration of label @var{labelname}.
7127
7128 @item #$ @var{subprogram-name}
7129 An implicit call to a run-time support routine
7130 (to meet the requirement of H.3.1(9) in a
7131 convenient manner).
7132
7133 @item @var{expr} && @var{expr} && @var{expr} @dots{} && @var{expr}
7134 A multiple concatenation (same effect as @var{expr} & @var{expr} &
7135 @var{expr}, but handled more efficiently).
7136
7137 @item [constraint_error]
7138 Raise the @code{Constraint_Error} exception.
7139
7140 @item @var{expression}'reference
7141 A pointer to the result of evaluating @var{expression}.
7142
7143 @item @var{target-type}!(@var{source-expression})
7144 An unchecked conversion of @var{source-expression} to @var{target-type}.
7145
7146 @item [@var{numerator}/@var{denominator}]
7147 Used to represent internal real literals (that) have no exact
7148 representation in base 2-16 (for example, the result of compile time
7149 evaluation of the expression 1.0/27.0).
7150 @end table
7151
7152 @item -gnatD[=nn]
7153 @cindex @option{-gnatD} (@command{gcc})
7154 When used in conjunction with @option{-gnatG}, this switch causes
7155 the expanded source, as described above for
7156 @option{-gnatG} to be written to files with names
7157 @file{^xxx.dg^XXX_DG^}, where @file{xxx} is the normal file name,
7158 instead of to the standard output file. For
7159 example, if the source file name is @file{hello.adb}, then a file
7160 @file{^hello.adb.dg^HELLO.ADB_DG^} will be written.  The debugging
7161 information generated by the @command{gcc} @option{^-g^/DEBUG^} switch
7162 will refer to the generated @file{^xxx.dg^XXX_DG^} file. This allows
7163 you to do source level debugging using the generated code which is
7164 sometimes useful for complex code, for example to find out exactly
7165 which part of a complex construction raised an exception. This switch
7166 also suppress generation of cross-reference information (see
7167 @option{-gnatx}) since otherwise the cross-reference information
7168 would refer to the @file{^.dg^.DG^} file, which would cause
7169 confusion since this is not the original source file.
7170
7171 Note that @option{-gnatD} actually implies @option{-gnatG}
7172 automatically, so it is not necessary to give both options.
7173 In other words @option{-gnatD} is equivalent to @option{-gnatDG}).
7174
7175 If the switch @option{-gnatL} is used in conjunction with
7176 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
7177 @option{-gnatDG}, then the original source lines are interspersed
7178 in the expanded source (as comment lines with the original line number).
7179
7180 The optional parameter @code{nn} if present after -gnatD specifies an
7181 alternative maximum line length that overrides the normal default of 72.
7182 This value is in the range 40-999999, values less than 40 being silently
7183 reset to 40. The equal sign is optional.
7184
7185 @item -gnatr
7186 @cindex @option{-gnatr} (@command{gcc})
7187 @cindex pragma Restrictions
7188 This switch causes pragma Restrictions to be treated as Restriction_Warnings
7189 so that violation of restrictions causes warnings rather than illegalities.
7190 This is useful during the development process when new restrictions are added
7191 or investigated. The switch also causes pragma Profile to be treated as
7192 Profile_Warnings, and pragma Restricted_Run_Time and pragma Ravenscar set
7193 restriction warnings rather than restrictions.
7194
7195 @ifclear vms
7196 @item -gnatR@r{[}0@r{|}1@r{|}2@r{|}3@r{[}s@r{]]}
7197 @cindex @option{-gnatR} (@command{gcc})
7198 This switch controls output from the compiler of a listing showing
7199 representation information for declared types and objects. For
7200 @option{-gnatR0}, no information is output (equivalent to omitting
7201 the @option{-gnatR} switch). For @option{-gnatR1} (which is the default,
7202 so @option{-gnatR} with no parameter has the same effect), size and alignment
7203 information is listed for declared array and record types. For
7204 @option{-gnatR2}, size and alignment information is listed for all
7205 declared types and objects. Finally @option{-gnatR3} includes symbolic
7206 expressions for values that are computed at run time for
7207 variant records. These symbolic expressions have a mostly obvious
7208 format with #n being used to represent the value of the n'th
7209 discriminant. See source files @file{repinfo.ads/adb} in the
7210 @code{GNAT} sources for full details on the format of @option{-gnatR3}
7211 output. If the switch is followed by an s (e.g.@: @option{-gnatR2s}), then
7212 the output is to a file with the name @file{^file.rep^file_REP^} where
7213 file is the name of the corresponding source file.
7214 @end ifclear
7215 @ifset vms
7216 @item /REPRESENTATION_INFO
7217 @cindex @option{/REPRESENTATION_INFO} (@command{gcc})
7218 This qualifier controls output from the compiler of a listing showing
7219 representation information for declared types and objects. For
7220 @option{/REPRESENTATION_INFO=NONE}, no information is output
7221 (equivalent to omitting the @option{/REPRESENTATION_INFO} qualifier).
7222 @option{/REPRESENTATION_INFO} without option is equivalent to
7223 @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS}.
7224 For @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS}, size and alignment
7225 information is listed for declared array and record types. For
7226 @option{/REPRESENTATION_INFO=OBJECTS}, size and alignment information
7227 is listed for all expression information for values that are computed
7228 at run time for variant records. These symbolic expressions have a mostly
7229 obvious format with #n being used to represent the value of the n'th
7230 discriminant. See source files @file{REPINFO.ADS/ADB} in the
7231 @code{GNAT} sources for full details on the format of
7232 @option{/REPRESENTATION_INFO=SYMBOLIC} output.
7233 If _FILE is added at the end of an option
7234 (e.g.@: @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS_FILE}),
7235 then the output is to a file with the name @file{file_REP} where
7236 file is the name of the corresponding source file.
7237 @end ifset
7238 Note that it is possible for record components to have zero size. In
7239 this case, the component clause uses an obvious extension of permitted
7240 Ada syntax, for example @code{at 0 range 0 .. -1}.
7241
7242 Representation information requires that code be generated (since it is the
7243 code generator that lays out complex data structures). If an attempt is made
7244 to output representation information when no code is generated, for example
7245 when a subunit is compiled on its own, then no information can be generated
7246 and the compiler outputs a message to this effect.
7247
7248 @item -gnatS
7249 @cindex @option{-gnatS} (@command{gcc})
7250 The use of the switch @option{-gnatS} for an
7251 Ada compilation will cause the compiler to output a
7252 representation of package Standard in a form very
7253 close to standard Ada. It is not quite possible to
7254 do this entirely in standard Ada (since new
7255 numeric base types cannot be created in standard
7256 Ada), but the output is easily
7257 readable to any Ada programmer, and is useful to
7258 determine the characteristics of target dependent
7259 types in package Standard.
7260
7261 @item -gnatx
7262 @cindex @option{-gnatx} (@command{gcc})
7263 Normally the compiler generates full cross-referencing information in
7264 the @file{ALI} file. This information is used by a number of tools,
7265 including @code{gnatfind} and @code{gnatxref}. The @option{-gnatx} switch
7266 suppresses this information. This saves some space and may slightly
7267 speed up compilation, but means that these tools cannot be used.
7268 @end table
7269
7270 @node Exception Handling Control
7271 @subsection Exception Handling Control
7272
7273 @noindent
7274 GNAT uses two methods for handling exceptions at run-time. The
7275 @code{setjmp/longjmp} method saves the context when entering
7276 a frame with an exception handler. Then when an exception is
7277 raised, the context can be restored immediately, without the
7278 need for tracing stack frames. This method provides very fast
7279 exception propagation, but introduces significant overhead for
7280 the use of exception handlers, even if no exception is raised.
7281
7282 The other approach is called ``zero cost'' exception handling.
7283 With this method, the compiler builds static tables to describe
7284 the exception ranges. No dynamic code is required when entering
7285 a frame containing an exception handler. When an exception is
7286 raised, the tables are used to control a back trace of the
7287 subprogram invocation stack to locate the required exception
7288 handler. This method has considerably poorer performance for
7289 the propagation of exceptions, but there is no overhead for
7290 exception handlers if no exception is raised. Note that in this
7291 mode and in the context of mixed Ada and C/C++ programming,
7292 to propagate an exception through a C/C++ code, the C/C++ code
7293 must be compiled with the @option{-funwind-tables} GCC's
7294 option.
7295
7296 The following switches may be used to control which of the
7297 two exception handling methods is used.
7298
7299 @table @option
7300 @c !sort!
7301
7302 @item --RTS=sjlj
7303 @cindex @option{--RTS=sjlj} (@command{gnatmake})
7304 This switch causes the setjmp/longjmp run-time (when available) to be used
7305 for exception handling. If the default
7306 mechanism for the target is zero cost exceptions, then
7307 this switch can be used to modify this default, and must be
7308 used for all units in the partition.
7309 This option is rarely used. One case in which it may be
7310 advantageous is if you have an application where exception
7311 raising is common and the overall performance of the
7312 application is improved by favoring exception propagation.
7313
7314 @item --RTS=zcx
7315 @cindex @option{--RTS=zcx} (@command{gnatmake})
7316 @cindex Zero Cost Exceptions
7317 This switch causes the zero cost approach to be used
7318 for exception handling. If this is the default mechanism for the
7319 target (see below), then this switch is unneeded. If the default
7320 mechanism for the target is setjmp/longjmp exceptions, then
7321 this switch can be used to modify this default, and must be
7322 used for all units in the partition.
7323 This option can only be used if the zero cost approach
7324 is available for the target in use, otherwise it will generate an error.
7325 @end table
7326
7327 @noindent
7328 The same option @option{--RTS} must be used both for @command{gcc}
7329 and @command{gnatbind}. Passing this option to @command{gnatmake}
7330 (@pxref{Switches for gnatmake}) will ensure the required consistency
7331 through the compilation and binding steps.
7332
7333 @node Units to Sources Mapping Files
7334 @subsection Units to Sources Mapping Files
7335
7336 @table @option
7337
7338 @item -gnatem^^=^@var{path}
7339 @cindex @option{-gnatem} (@command{gcc})
7340 A mapping file is a way to communicate to the compiler two mappings:
7341 from unit names to file names (without any directory information) and from
7342 file names to path names (with full directory information). These mappings
7343 are used by the compiler to short-circuit the path search.
7344
7345 The use of mapping files is not required for correct operation of the
7346 compiler, but mapping files can improve efficiency, particularly when
7347 sources are read over a slow network connection. In normal operation,
7348 you need not be concerned with the format or use of mapping files,
7349 and the @option{-gnatem} switch is not a switch that you would use
7350 explicitly. it is intended only for use by automatic tools such as
7351 @command{gnatmake} running under the project file facility. The
7352 description here of the format of mapping files is provided
7353 for completeness and for possible use by other tools.
7354
7355 A mapping file is a sequence of sets of three lines. In each set,
7356 the first line is the unit name, in lower case, with ``@code{%s}''
7357 appended for
7358 specs and ``@code{%b}'' appended for bodies; the second line is the
7359 file name; and the third line is the path name.
7360
7361 Example:
7362 @smallexample
7363    main%b
7364    main.2.ada
7365    /gnat/project1/sources/main.2.ada
7366 @end smallexample
7367
7368 When the switch @option{-gnatem} is specified, the compiler will create
7369 in memory the two mappings from the specified file. If there is any problem
7370 (nonexistent file, truncated file or duplicate entries), no mapping will
7371 be created.
7372
7373 Several @option{-gnatem} switches may be specified; however, only the last
7374 one on the command line will be taken into account.
7375
7376 When using a project file, @command{gnatmake} create a temporary mapping file
7377 and communicates it to the compiler using this switch.
7378
7379 @end table
7380
7381 @node Integrated Preprocessing
7382 @subsection Integrated Preprocessing
7383
7384 @noindent
7385 GNAT sources may be preprocessed immediately before compilation.
7386 In this case, the actual
7387 text of the source is not the text of the source file, but is derived from it
7388 through a process called preprocessing. Integrated preprocessing is specified
7389 through switches @option{-gnatep} and/or @option{-gnateD}. @option{-gnatep}
7390 indicates, through a text file, the preprocessing data to be used.
7391 @option{-gnateD} specifies or modifies the values of preprocessing symbol.
7392
7393 @noindent
7394 Note that when integrated preprocessing is used, the output from the
7395 preprocessor is not written to any external file. Instead it is passed
7396 internally to the compiler. If you need to preserve the result of
7397 preprocessing in a file, then you should use @command{gnatprep}
7398 to perform the desired preprocessing in stand-alone mode.
7399
7400 @noindent
7401 It is recommended that @command{gnatmake} switch ^-s^/SWITCH_CHECK^ should be
7402 used when Integrated Preprocessing is used. The reason is that preprocessing
7403 with another Preprocessing Data file without changing the sources will
7404 not trigger recompilation without this switch.
7405
7406 @noindent
7407 Note that @command{gnatmake} switch ^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^ will almost
7408 always trigger recompilation for sources that are preprocessed,
7409 because @command{gnatmake} cannot compute the checksum of the source after
7410 preprocessing.
7411
7412 @noindent
7413 The actual preprocessing function is described in details in section
7414 @ref{Preprocessing Using gnatprep}. This section only describes how integrated
7415 preprocessing is triggered and parameterized.
7416
7417 @table @code
7418
7419 @item -gnatep=@var{file}
7420 @cindex @option{-gnatep} (@command{gcc})
7421 This switch indicates to the compiler the file name (without directory
7422 information) of the preprocessor data file to use. The preprocessor data file
7423 should be found in the source directories.
7424
7425 @noindent
7426 A preprocessing data file is a text file with significant lines indicating
7427 how should be preprocessed either a specific source or all sources not
7428 mentioned in other lines. A significant line is a nonempty, non-comment line.
7429 Comments are similar to Ada comments.
7430
7431 @noindent
7432 Each significant line starts with either a literal string or the character '*'.
7433 A literal string is the file name (without directory information) of the source
7434 to preprocess. A character '*' indicates the preprocessing for all the sources
7435 that are not specified explicitly on other lines (order of the lines is not
7436 significant). It is an error to have two lines with the same file name or two
7437 lines starting with the character '*'.
7438
7439 @noindent
7440 After the file name or the character '*', another optional literal string
7441 indicating the file name of the definition file to be used for preprocessing
7442 (@pxref{Form of Definitions File}). The definition files are found by the
7443 compiler in one of the source directories. In some cases, when compiling
7444 a source in a directory other than the current directory, if the definition
7445 file is in the current directory, it may be necessary to add the current
7446 directory as a source directory through switch ^-I.^/SEARCH=[]^, otherwise
7447 the compiler would not find the definition file.
7448
7449 @noindent
7450 Then, optionally, ^switches^switches^ similar to those of @code{gnatprep} may
7451 be found. Those ^switches^switches^ are:
7452
7453 @table @code
7454
7455 @item -b
7456 Causes both preprocessor lines and the lines deleted by
7457 preprocessing to be replaced by blank lines, preserving the line number.
7458 This ^switch^switch^ is always implied; however, if specified after @option{-c}
7459 it cancels the effect of @option{-c}.
7460
7461 @item -c
7462 Causes both preprocessor lines and the lines deleted
7463 by preprocessing to be retained as comments marked
7464 with the special string ``@code{--! }''.
7465
7466 @item -Dsymbol=value
7467 Define or redefine a symbol, associated with value. A symbol is an Ada
7468 identifier, or an Ada reserved word, with the exception of @code{if},
7469 @code{else}, @code{elsif}, @code{end}, @code{and}, @code{or} and @code{then}.
7470 @code{value} is either a literal string, an Ada identifier or any Ada reserved
7471 word. A symbol declared with this ^switch^switch^ replaces a symbol with the
7472 same name defined in a definition file.
7473
7474 @item -s
7475 Causes a sorted list of symbol names and values to be
7476 listed on the standard output file.
7477
7478 @item -u
7479 Causes undefined symbols to be treated as having the value @code{FALSE}
7480 in the context
7481 of a preprocessor test. In the absence of this option, an undefined symbol in
7482 a @code{#if} or @code{#elsif} test will be treated as an error.
7483
7484 @end table
7485
7486 @noindent
7487 Examples of valid lines in a preprocessor data file:
7488
7489 @smallexample
7490   "toto.adb"  "prep.def" -u
7491   --  preprocess "toto.adb", using definition file "prep.def",
7492   --  undefined symbol are False.
7493
7494   * -c -DVERSION=V101
7495   --  preprocess all other sources without a definition file;
7496   --  suppressed lined are commented; symbol VERSION has the value V101.
7497
7498   "titi.adb" "prep2.def" -s
7499   --  preprocess "titi.adb", using definition file "prep2.def";
7500   --  list all symbols with their values.
7501 @end smallexample
7502
7503 @item ^-gnateD^/DATA_PREPROCESSING=^symbol@r{[}=value@r{]}
7504 @cindex @option{-gnateD} (@command{gcc})
7505 Define or redefine a preprocessing symbol, associated with value. If no value
7506 is given on the command line, then the value of the symbol is @code{True}.
7507 A symbol is an identifier, following normal Ada (case-insensitive)
7508 rules for its syntax, and value is any sequence (including an empty sequence)
7509 of characters from the set (letters, digits, period, underline).
7510 Ada reserved words may be used as symbols, with the exceptions of @code{if},
7511 @code{else}, @code{elsif}, @code{end}, @code{and}, @code{or} and @code{then}.
7512
7513 @noindent
7514 A symbol declared with this ^switch^switch^ on the command line replaces a
7515 symbol with the same name either in a definition file or specified with a
7516 ^switch^switch^ -D in the preprocessor data file.
7517
7518 @noindent
7519 This switch is similar to switch @option{^-D^/ASSOCIATE^} of @code{gnatprep}.
7520
7521 @item -gnateG
7522 When integrated preprocessing is performed and the preprocessor modifies
7523 the source text, write the result of this preprocessing into a file
7524 <source>^.prep^_prep^.
7525
7526 @end table
7527
7528 @node Code Generation Control
7529 @subsection Code Generation Control
7530
7531 @noindent
7532
7533 The GCC technology provides a wide range of target dependent
7534 @option{-m} switches for controlling
7535 details of code generation with respect to different versions of
7536 architectures. This includes variations in instruction sets (e.g.@:
7537 different members of the power pc family), and different requirements
7538 for optimal arrangement of instructions (e.g.@: different members of
7539 the x86 family). The list of available @option{-m} switches may be
7540 found in the GCC documentation.
7541
7542 Use of these @option{-m} switches may in some cases result in improved
7543 code performance.
7544
7545 The GNAT Pro technology is tested and qualified without any
7546 @option{-m} switches,
7547 so generally the most reliable approach is to avoid the use of these
7548 switches. However, we generally expect most of these switches to work
7549 successfully with GNAT Pro, and many customers have reported successful
7550 use of these options.
7551
7552 Our general advice is to avoid the use of @option{-m} switches unless
7553 special needs lead to requirements in this area. In particular,
7554 there is no point in using @option{-m} switches to improve performance
7555 unless you actually see a performance improvement.
7556
7557 @ifset vms
7558 @node Return Codes
7559 @subsection Return Codes
7560 @cindex Return Codes
7561 @cindex @option{/RETURN_CODES=VMS}
7562
7563 @noindent
7564 On VMS, GNAT compiled programs return POSIX-style codes by default,
7565 e.g.@: @option{/RETURN_CODES=POSIX}.
7566
7567 To enable VMS style return codes, use GNAT BIND and LINK with the option
7568 @option{/RETURN_CODES=VMS}. For example:
7569
7570 @smallexample
7571 GNAT BIND MYMAIN.ALI /RETURN_CODES=VMS
7572 GNAT LINK MYMAIN.ALI /RETURN_CODES=VMS
7573 @end smallexample
7574
7575 @noindent
7576 Programs built with /RETURN_CODES=VMS are suitable to be called in
7577 VMS DCL scripts. Programs compiled with the default /RETURN_CODES=POSIX
7578 are suitable for spawning with appropriate GNAT RTL routines.
7579
7580 @end ifset
7581
7582 @node Search Paths and the Run-Time Library (RTL)
7583 @section Search Paths and the Run-Time Library (RTL)
7584
7585 @noindent
7586 With the GNAT source-based library system, the compiler must be able to
7587 find source files for units that are needed by the unit being compiled.
7588 Search paths are used to guide this process.
7589
7590 The compiler compiles one source file whose name must be given
7591 explicitly on the command line. In other words, no searching is done
7592 for this file. To find all other source files that are needed (the most
7593 common being the specs of units), the compiler examines the following
7594 directories, in the following order:
7595
7596 @enumerate
7597 @item
7598 The directory containing the source file of the main unit being compiled
7599 (the file name on the command line).
7600
7601 @item
7602 Each directory named by an @option{^-I^/SOURCE_SEARCH^} switch given on the
7603 @command{gcc} command line, in the order given.
7604
7605 @item
7606 @findex ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
7607 Each of the directories listed in the text file whose name is given
7608 by the @env{ADA_PRJ_INCLUDE_FILE} ^environment variable^logical name^.
7609
7610 @noindent
7611 @env{ADA_PRJ_INCLUDE_FILE} is normally set by gnatmake or by the ^gnat^GNAT^
7612 driver when project files are used. It should not normally be set
7613 by other means.
7614
7615 @item
7616 @findex ADA_INCLUDE_PATH
7617 Each of the directories listed in the value of the
7618 @env{ADA_INCLUDE_PATH} ^environment variable^logical name^.
7619 @ifclear vms
7620 Construct this value
7621 exactly as the @env{PATH} environment variable: a list of directory
7622 names separated by colons (semicolons when working with the NT version).
7623 @end ifclear
7624 @ifset vms
7625 Normally, define this value as a logical name containing a comma separated
7626 list of directory names.
7627
7628 This variable can also be defined by means of an environment string
7629 (an argument to the HP C exec* set of functions).
7630
7631 Logical Name:
7632 @smallexample
7633 DEFINE ANOTHER_PATH FOO:[BAG]
7634 DEFINE ADA_INCLUDE_PATH ANOTHER_PATH,FOO:[BAM],FOO:[BAR]
7635 @end smallexample
7636
7637 By default, the path includes GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.DECLIB]
7638 first, followed by the standard Ada
7639 libraries in GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.ADAINCLUDE].
7640 If this is not redefined, the user will obtain the HP Ada 83 IO packages
7641 (Text_IO, Sequential_IO, etc)
7642 instead of the standard Ada packages. Thus, in order to get the standard Ada
7643 packages by default, ADA_INCLUDE_PATH must be redefined.
7644 @end ifset
7645
7646 @item
7647 The content of the @file{ada_source_path} file which is part of the GNAT
7648 installation tree and is used to store standard libraries such as the
7649 GNAT Run Time Library (RTL) source files.
7650 @ifclear vms
7651 @ref{Installing a library}
7652 @end ifclear
7653 @end enumerate
7654
7655 @noindent
7656 Specifying the switch @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^}
7657 inhibits the use of the directory
7658 containing the source file named in the command line. You can still
7659 have this directory on your search path, but in this case it must be
7660 explicitly requested with a @option{^-I^/SOURCE_SEARCH^} switch.
7661
7662 Specifying the switch @option{-nostdinc}
7663 inhibits the search of the default location for the GNAT Run Time
7664 Library (RTL) source files.
7665
7666 The compiler outputs its object files and ALI files in the current
7667 working directory.
7668 @ifclear vms
7669 Caution: The object file can be redirected with the @option{-o} switch;
7670 however, @command{gcc} and @code{gnat1} have not been coordinated on this
7671 so the @file{ALI} file will not go to the right place. Therefore, you should
7672 avoid using the @option{-o} switch.
7673 @end ifclear
7674
7675 @findex System.IO
7676 The packages @code{Ada}, @code{System}, and @code{Interfaces} and their
7677 children make up the GNAT RTL, together with the simple @code{System.IO}
7678 package used in the @code{"Hello World"} example. The sources for these units
7679 are needed by the compiler and are kept together in one directory. Not
7680 all of the bodies are needed, but all of the sources are kept together
7681 anyway. In a normal installation, you need not specify these directory
7682 names when compiling or binding. Either the environment variables or
7683 the built-in defaults cause these files to be found.
7684
7685 In addition to the language-defined hierarchies (@code{System}, @code{Ada} and
7686 @code{Interfaces}), the GNAT distribution provides a fourth hierarchy,
7687 consisting of child units of @code{GNAT}. This is a collection of generally
7688 useful types, subprograms, etc. @xref{Top, GNAT Reference Manual, About
7689 This Guid, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for further details.
7690
7691 Besides simplifying access to the RTL, a major use of search paths is
7692 in compiling sources from multiple directories. This can make
7693 development environments much more flexible.
7694
7695 @node Order of Compilation Issues
7696 @section Order of Compilation Issues
7697
7698 @noindent
7699 If, in our earlier example, there was a spec for the @code{hello}
7700 procedure, it would be contained in the file @file{hello.ads}; yet this
7701 file would not have to be explicitly compiled. This is the result of the
7702 model we chose to implement library management. Some of the consequences
7703 of this model are as follows:
7704
7705 @itemize @bullet
7706 @item
7707 There is no point in compiling specs (except for package
7708 specs with no bodies) because these are compiled as needed by clients. If
7709 you attempt a useless compilation, you will receive an error message.
7710 It is also useless to compile subunits because they are compiled as needed
7711 by the parent.
7712
7713 @item
7714 There are no order of compilation requirements: performing a
7715 compilation never obsoletes anything. The only way you can obsolete
7716 something and require recompilations is to modify one of the
7717 source files on which it depends.
7718
7719 @item
7720 There is no library as such, apart from the ALI files
7721 (@pxref{The Ada Library Information Files}, for information on the format
7722 of these files). For now we find it convenient to create separate ALI files,
7723 but eventually the information therein may be incorporated into the object
7724 file directly.
7725
7726 @item
7727 When you compile a unit, the source files for the specs of all units
7728 that it @code{with}'s, all its subunits, and the bodies of any generics it
7729 instantiates must be available (reachable by the search-paths mechanism
7730 described above), or you will receive a fatal error message.
7731 @end itemize
7732
7733 @node Examples
7734 @section Examples
7735
7736 @noindent
7737 The following are some typical Ada compilation command line examples:
7738
7739 @table @code
7740 @item $ gcc -c xyz.adb
7741 Compile body in file @file{xyz.adb} with all default options.
7742
7743 @ifclear vms
7744 @item $ gcc -c -O2 -gnata xyz-def.adb
7745 @end ifclear
7746 @ifset vms
7747 @item $ GNAT COMPILE /OPTIMIZE=ALL -gnata xyz-def.adb
7748 @end ifset
7749
7750 Compile the child unit package in file @file{xyz-def.adb} with extensive
7751 optimizations, and pragma @code{Assert}/@code{Debug} statements
7752 enabled.
7753
7754 @item $ gcc -c -gnatc abc-def.adb
7755 Compile the subunit in file @file{abc-def.adb} in semantic-checking-only
7756 mode.
7757 @end table
7758
7759 @node Binding Using gnatbind
7760 @chapter Binding Using @code{gnatbind}
7761 @findex gnatbind
7762
7763 @menu
7764 * Running gnatbind::
7765 * Switches for gnatbind::
7766 * Command-Line Access::
7767 * Search Paths for gnatbind::
7768 * Examples of gnatbind Usage::
7769 @end menu
7770
7771 @noindent
7772 This chapter describes the GNAT binder, @code{gnatbind}, which is used
7773 to bind compiled GNAT objects.
7774
7775 Note: to invoke @code{gnatbind} with a project file, use the @code{gnat}
7776 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
7777
7778 The @code{gnatbind} program performs four separate functions:
7779
7780 @enumerate
7781 @item
7782 Checks that a program is consistent, in accordance with the rules in
7783 Chapter 10 of the Ada Reference Manual. In particular, error
7784 messages are generated if a program uses inconsistent versions of a
7785 given unit.
7786
7787 @item
7788 Checks that an acceptable order of elaboration exists for the program
7789 and issues an error message if it cannot find an order of elaboration
7790 that satisfies the rules in Chapter 10 of the Ada Language Manual.
7791
7792 @item
7793 Generates a main program incorporating the given elaboration order.
7794 This program is a small Ada package (body and spec) that
7795 must be subsequently compiled
7796 using the GNAT compiler. The necessary compilation step is usually
7797 performed automatically by @command{gnatlink}. The two most important
7798 functions of this program
7799 are to call the elaboration routines of units in an appropriate order
7800 and to call the main program.
7801
7802 @item
7803 Determines the set of object files required by the given main program.
7804 This information is output in the forms of comments in the generated program,
7805 to be read by the @command{gnatlink} utility used to link the Ada application.
7806 @end enumerate
7807
7808 @node Running gnatbind
7809 @section Running @code{gnatbind}
7810
7811 @noindent
7812 The form of the @code{gnatbind} command is
7813
7814 @smallexample
7815 $ gnatbind @ovar{switches} @var{mainprog}@r{[}.ali@r{]} @ovar{switches}
7816 @end smallexample
7817
7818 @noindent
7819 where @file{@var{mainprog}.adb} is the Ada file containing the main program
7820 unit body. If no switches are specified, @code{gnatbind} constructs an Ada
7821 package in two files whose names are
7822 @file{b~@var{mainprog}.ads}, and @file{b~@var{mainprog}.adb}.
7823 For example, if given the
7824 parameter @file{hello.ali}, for a main program contained in file
7825 @file{hello.adb}, the binder output files would be @file{b~hello.ads}
7826 and @file{b~hello.adb}.
7827
7828 When doing consistency checking, the binder takes into consideration
7829 any source files it can locate. For example, if the binder determines
7830 that the given main program requires the package @code{Pack}, whose
7831 @file{.ALI}
7832 file is @file{pack.ali} and whose corresponding source spec file is
7833 @file{pack.ads}, it attempts to locate the source file @file{pack.ads}
7834 (using the same search path conventions as previously described for the
7835 @command{gcc} command). If it can locate this source file, it checks that
7836 the time stamps
7837 or source checksums of the source and its references to in @file{ALI} files
7838 match. In other words, any @file{ALI} files that mentions this spec must have
7839 resulted from compiling this version of the source file (or in the case
7840 where the source checksums match, a version close enough that the
7841 difference does not matter).
7842
7843 @cindex Source files, use by binder
7844 The effect of this consistency checking, which includes source files, is
7845 that the binder ensures that the program is consistent with the latest
7846 version of the source files that can be located at bind time. Editing a
7847 source file without compiling files that depend on the source file cause
7848 error messages to be generated by the binder.
7849
7850 For example, suppose you have a main program @file{hello.adb} and a
7851 package @code{P}, from file @file{p.ads} and you perform the following
7852 steps:
7853
7854 @enumerate
7855 @item
7856 Enter @code{gcc -c hello.adb} to compile the main program.
7857
7858 @item
7859 Enter @code{gcc -c p.ads} to compile package @code{P}.
7860
7861 @item
7862 Edit file @file{p.ads}.
7863
7864 @item
7865 Enter @code{gnatbind hello}.
7866 @end enumerate
7867
7868 @noindent
7869 At this point, the file @file{p.ali} contains an out-of-date time stamp
7870 because the file @file{p.ads} has been edited. The attempt at binding
7871 fails, and the binder generates the following error messages:
7872
7873 @smallexample
7874 error: "hello.adb" must be recompiled ("p.ads" has been modified)
7875 error: "p.ads" has been modified and must be recompiled
7876 @end smallexample
7877
7878 @noindent
7879 Now both files must be recompiled as indicated, and then the bind can
7880 succeed, generating a main program. You need not normally be concerned
7881 with the contents of this file, but for reference purposes a sample
7882 binder output file is given in @ref{Example of Binder Output File}.
7883
7884 In most normal usage, the default mode of @command{gnatbind} which is to
7885 generate the main package in Ada, as described in the previous section.
7886 In particular, this means that any Ada programmer can read and understand
7887 the generated main program. It can also be debugged just like any other
7888 Ada code provided the @option{^-g^/DEBUG^} switch is used for
7889 @command{gnatbind} and @command{gnatlink}.
7890
7891 However for some purposes it may be convenient to generate the main
7892 program in C rather than Ada. This may for example be helpful when you
7893 are generating a mixed language program with the main program in C. The
7894 GNAT compiler itself is an example.
7895 The use of the @option{^-C^/BIND_FILE=C^} switch
7896 for both @code{gnatbind} and @command{gnatlink} will cause the program to
7897 be generated in C (and compiled using the gnu C compiler).
7898
7899 @node Switches for gnatbind
7900 @section Switches for @command{gnatbind}
7901
7902 @noindent
7903 The following switches are available with @code{gnatbind}; details will
7904 be presented in subsequent sections.
7905
7906 @menu
7907 * Consistency-Checking Modes::
7908 * Binder Error Message Control::
7909 * Elaboration Control::
7910 * Output Control::
7911 * Binding with Non-Ada Main Programs::
7912 * Binding Programs with No Main Subprogram::
7913 @end menu
7914
7915 @table @option
7916 @c !sort!
7917
7918 @item --version
7919 @cindex @option{--version} @command{gnatbind}
7920 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
7921
7922 @item --help
7923 @cindex @option{--help} @command{gnatbind}
7924 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
7925 all other options.
7926
7927 @item -a
7928 @cindex @option{-a} @command{gnatbind}
7929 Indicates that, if supported by the platform, the adainit procedure should
7930 be treated as an initialisation routine by the linker (a constructor). This
7931 is intended to be used by the Project Manager to automatically initialize
7932 shared Stand-Alone Libraries.
7933
7934 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH^
7935 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@command{gnatbind})
7936 Specify directory to be searched for ALI files.
7937
7938 @item ^-aI^/SOURCE_SEARCH^
7939 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatbind})
7940 Specify directory to be searched for source file.
7941
7942 @item ^-A^/BIND_FILE=ADA^
7943 @cindex @option{^-A^/BIND_FILE=ADA^} (@command{gnatbind})
7944 Generate binder program in Ada (default)
7945
7946 @item ^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^
7947 @cindex @option{^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^} (@command{gnatbind})
7948 Generate brief messages to @file{stderr} even if verbose mode set.
7949
7950 @item ^-c^/NOOUTPUT^
7951 @cindex @option{^-c^/NOOUTPUT^} (@command{gnatbind})
7952 Check only, no generation of binder output file.
7953
7954 @item ^-C^/BIND_FILE=C^
7955 @cindex @option{^-C^/BIND_FILE=C^} (@command{gnatbind})
7956 Generate binder program in C
7957
7958 @item ^-d^/DEFAULT_STACK_SIZE=^@var{nn}@r{[}k@r{|}m@r{]}
7959 @cindex @option{^-d^/DEFAULT_STACK_SIZE=^@var{nn}@r{[}k@r{|}m@r{]}} (@command{gnatbind})
7960 This switch can be used to change the default task stack size value
7961 to a specified size @var{nn}, which is expressed in bytes by default, or
7962 in kilobytes when suffixed with @var{k} or in megabytes when suffixed
7963 with @var{m}.
7964 In the absence of a @samp{@r{[}k@r{|}m@r{]}} suffix, this switch is equivalent,
7965 in effect, to completing all task specs with
7966 @smallexample @c ada
7967    pragma Storage_Size (nn);
7968 @end smallexample
7969 When they do not already have such a pragma.
7970
7971 @item ^-D^/DEFAULT_SECONDARY_STACK_SIZE=^@var{nn}@r{[}k@r{|}m@r{]}
7972 @cindex @option{^-D^/DEFAULT_SECONDARY_STACK_SIZE=nnnnn^} (@command{gnatbind})
7973 This switch can be used to change the default secondary stack size value
7974 to a specified size @var{nn}, which is expressed in bytes by default, or
7975 in kilobytes when suffixed with @var{k} or in megabytes when suffixed
7976 with @var{m}.
7977
7978 The secondary stack is used to deal with functions that return a variable
7979 sized result, for example a function returning an unconstrained
7980 String. There are two ways in which this secondary stack is allocated.
7981
7982 For most targets, the secondary stack is growing on demand and is allocated
7983 as a chain of blocks in the heap. The -D option is not very
7984 relevant. It only give some control over the size of the allocated
7985 blocks (whose size is the minimum of the default secondary stack size value,
7986 and the actual size needed for the current allocation request).
7987
7988 For certain targets, notably VxWorks 653,
7989 the secondary stack is allocated by carving off a fixed ratio chunk of the
7990 primary task stack. The -D option is used to define the
7991 size of the environment task's secondary stack.
7992
7993 @item ^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^
7994 @cindex @option{^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^} (@command{gnatbind})
7995 Output complete list of elaboration-order dependencies.
7996
7997 @item ^-E^/STORE_TRACEBACKS^
7998 @cindex @option{^-E^/STORE_TRACEBACKS^} (@command{gnatbind})
7999 Store tracebacks in exception occurrences when the target supports it.
8000 This is the default with the zero cost exception mechanism.
8001 @ignore
8002 @c The following may get moved to an appendix
8003 This option is currently supported on the following targets:
8004 all x86 ports, Solaris, Windows, HP-UX, AIX, PowerPC VxWorks and Alpha VxWorks.
8005 @end ignore
8006 See also the packages @code{GNAT.Traceback} and
8007 @code{GNAT.Traceback.Symbolic} for more information.
8008 @ifclear vms
8009 Note that on x86 ports, you must not use @option{-fomit-frame-pointer}
8010 @command{gcc} option.
8011 @end ifclear
8012
8013 @item ^-F^/FORCE_ELABS_FLAGS^
8014 @cindex @option{^-F^/FORCE_ELABS_FLAGS^} (@command{gnatbind})
8015 Force the checks of elaboration flags. @command{gnatbind} does not normally
8016 generate checks of elaboration flags for the main executable, except when
8017 a Stand-Alone Library is used. However, there are cases when this cannot be
8018 detected by gnatbind. An example is importing an interface of a Stand-Alone
8019 Library through a pragma Import and only specifying through a linker switch
8020 this Stand-Alone Library. This switch is used to guarantee that elaboration
8021 flag checks are generated.
8022
8023 @item ^-h^/HELP^
8024 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@command{gnatbind})
8025 Output usage (help) information
8026
8027 @item ^-I^/SEARCH^
8028 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatbind})
8029 Specify directory to be searched for source and ALI files.
8030
8031 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
8032 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gnatbind})
8033 Do not look for sources in the current directory where @code{gnatbind} was
8034 invoked, and do not look for ALI files in the directory containing the
8035 ALI file named in the @code{gnatbind} command line.
8036
8037 @item ^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^
8038 @cindex @option{^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^} (@command{gnatbind})
8039 Output chosen elaboration order.
8040
8041 @item ^-L@var{xxx}^/BUILD_LIBRARY=@var{xxx}^
8042 @cindex @option{^-L^/BUILD_LIBRARY^} (@command{gnatbind})
8043 Bind the units for library building. In this case the adainit and
8044 adafinal procedures (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs})
8045 are renamed to ^@var{xxx}init^@var{XXX}INIT^ and
8046 ^@var{xxx}final^@var{XXX}FINAL^.
8047 Implies ^-n^/NOCOMPILE^.
8048 @ifclear vms
8049 (@xref{GNAT and Libraries}, for more details.)
8050 @end ifclear
8051 @ifset vms
8052 On OpenVMS, these init and final procedures are exported in uppercase
8053 letters. For example if /BUILD_LIBRARY=toto is used, the exported name of
8054 the init procedure will be "TOTOINIT" and the exported name of the final
8055 procedure will be "TOTOFINAL".
8056 @end ifset
8057
8058 @item ^-Mxyz^/RENAME_MAIN=xyz^
8059 @cindex @option{^-M^/RENAME_MAIN^} (@command{gnatbind})
8060 Rename generated main program from main to xyz. This option is
8061 supported on cross environments only.
8062
8063 @item ^-m^/ERROR_LIMIT=^@var{n}
8064 @cindex @option{^-m^/ERROR_LIMIT^} (@command{gnatbind})
8065 Limit number of detected errors or warnings to @var{n}, where @var{n} is
8066 in the range 1..999999. The default value if no switch is
8067 given is 9999. If the number of warnings reaches this limit, then a
8068 message is output and further warnings are suppressed, the bind
8069 continues in this case. If the number of errors reaches this
8070 limit, then a message is output and the bind is abandoned.
8071 A value of zero means that no limit is enforced. The equal
8072 sign is optional.
8073
8074 @ifset unw
8075 Furthermore, under Windows, the sources pointed to by the libraries path
8076 set in the registry are not searched for.
8077 @end ifset
8078
8079 @item ^-n^/NOMAIN^
8080 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@command{gnatbind})
8081 No main program.
8082
8083 @item -nostdinc
8084 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatbind})
8085 Do not look for sources in the system default directory.
8086
8087 @item -nostdlib
8088 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatbind})
8089 Do not look for library files in the system default directory.
8090
8091 @item --RTS=@var{rts-path}
8092 @cindex @option{--RTS} (@code{gnatbind})
8093 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
8094 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
8095
8096 @item ^-o ^/OUTPUT=^@var{file}
8097 @cindex @option{^-o ^/OUTPUT^} (@command{gnatbind})
8098 Name the output file @var{file} (default is @file{b~@var{xxx}.adb}).
8099 Note that if this option is used, then linking must be done manually,
8100 gnatlink cannot be used.
8101
8102 @item ^-O^/OBJECT_LIST^
8103 @cindex @option{^-O^/OBJECT_LIST^} (@command{gnatbind})
8104 Output object list.
8105
8106 @item ^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^
8107 @cindex @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} (@command{gnatbind})
8108 Pessimistic (worst-case) elaboration order
8109
8110 @item ^-R^-R^
8111 @cindex @option{^-R^-R^} (@command{gnatbind})
8112 Output closure source list.
8113
8114 @item ^-s^/READ_SOURCES=ALL^
8115 @cindex @option{^-s^/READ_SOURCES=ALL^} (@command{gnatbind})
8116 Require all source files to be present.
8117
8118 @item ^-S@var{xxx}^/INITIALIZE_SCALARS=@var{xxx}^
8119 @cindex @option{^-S^/INITIALIZE_SCALARS^} (@command{gnatbind})
8120 Specifies the value to be used when detecting uninitialized scalar
8121 objects with pragma Initialize_Scalars.
8122 The @var{xxx} ^string specified with the switch^option^ may be either
8123 @itemize @bullet
8124 @item ``@option{^in^INVALID^}'' requesting an invalid value where possible
8125 @item ``@option{^lo^LOW^}'' for the lowest possible value
8126 @item ``@option{^hi^HIGH^}'' for the highest possible value
8127 @item ``@option{@var{xx}}'' for a value consisting of repeated bytes with the
8128 value @code{16#@var{xx}#} (i.e., @var{xx} is a string of two hexadecimal digits).
8129 @end itemize
8130
8131 In addition, you can specify @option{-Sev} to indicate that the value is
8132 to be set at run time. In this case, the program will look for an environment
8133 @cindex GNAT_INIT_SCALARS
8134 variable of the form @env{GNAT_INIT_SCALARS=@var{xx}}, where @var{xx} is one
8135 of @option{in/lo/hi/@var{xx}} with the same meanings as above.
8136 If no environment variable is found, or if it does not have a valid value,
8137 then the default is @option{in} (invalid values).
8138
8139 @ifclear vms
8140 @item -static
8141 @cindex @option{-static} (@code{gnatbind})
8142 Link against a static GNAT run time.
8143
8144 @item -shared
8145 @cindex @option{-shared} (@code{gnatbind})
8146 Link against a shared GNAT run time when available.
8147 @end ifclear
8148
8149 @item ^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^
8150 @cindex @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} (@code{gnatbind})
8151 Tolerate time stamp and other consistency errors
8152
8153 @item ^-T@var{n}^/TIME_SLICE=@var{n}^
8154 @cindex @option{^-T^/TIME_SLICE^} (@code{gnatbind})
8155 Set the time slice value to @var{n} milliseconds. If the system supports
8156 the specification of a specific time slice value, then the indicated value
8157 is used. If the system does not support specific time slice values, but
8158 does support some general notion of round-robin scheduling, then any
8159 nonzero value will activate round-robin scheduling.
8160
8161 A value of zero is treated specially. It turns off time
8162 slicing, and in addition, indicates to the tasking run time that the
8163 semantics should match as closely as possible the Annex D
8164 requirements of the Ada RM, and in particular sets the default
8165 scheduling policy to @code{FIFO_Within_Priorities}.
8166
8167 @item ^-u@var{n}^/DYNAMIC_STACK_USAGE=@var{n}^
8168 @cindex @option{^-u^/DYNAMIC_STACK_USAGE^} (@code{gnatbind})
8169 Enable dynamic stack usage, with @var{n} results stored and displayed
8170 at program termination. A result is generated when a task
8171 terminates. Results that can't be stored are displayed on the fly, at
8172 task termination. This option is currently not supported on Itanium
8173 platforms. (See @ref{Dynamic Stack Usage Analysis} for details.)
8174
8175 @item ^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^
8176 @cindex @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} (@code{gnatbind})
8177 Verbose mode. Write error messages, header, summary output to
8178 @file{stdout}.
8179
8180 @ifclear vms
8181 @item -w@var{x}
8182 @cindex @option{-w} (@code{gnatbind})
8183 Warning mode (@var{x}=s/e for suppress/treat as error)
8184 @end ifclear
8185
8186 @ifset vms
8187 @item /WARNINGS=NORMAL
8188 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
8189 Normal warnings mode. Warnings are issued but ignored
8190
8191 @item /WARNINGS=SUPPRESS
8192 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
8193 All warning messages are suppressed
8194
8195 @item /WARNINGS=ERROR
8196 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
8197 Warning messages are treated as fatal errors
8198 @end ifset
8199
8200 @item ^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
8201 @cindex @option{^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@code{gnatbind})
8202 Override default wide character encoding for standard Text_IO files.
8203
8204 @item ^-x^/READ_SOURCES=NONE^
8205 @cindex @option{^-x^/READ_SOURCES^} (@code{gnatbind})
8206 Exclude source files (check object consistency only).
8207
8208 @ifset vms
8209 @item /READ_SOURCES=AVAILABLE
8210 @cindex @option{/READ_SOURCES} (@code{gnatbind})
8211 Default mode, in which sources are checked for consistency only if
8212 they are available.
8213 @end ifset
8214
8215 @item ^-y^/ENABLE_LEAP_SECONDS^
8216 @cindex @option{^-y^/ENABLE_LEAP_SECONDS^} (@code{gnatbind})
8217 Enable leap seconds support in @code{Ada.Calendar} and its children.
8218
8219 @item ^-z^/ZERO_MAIN^
8220 @cindex @option{^-z^/ZERO_MAIN^} (@code{gnatbind})
8221 No main subprogram.
8222 @end table
8223
8224 @ifclear vms
8225 @noindent
8226 You may obtain this listing of switches by running @code{gnatbind} with
8227 no arguments.
8228 @end ifclear
8229
8230 @node Consistency-Checking Modes
8231 @subsection Consistency-Checking Modes
8232
8233 @noindent
8234 As described earlier, by default @code{gnatbind} checks
8235 that object files are consistent with one another and are consistent
8236 with any source files it can locate. The following switches control binder
8237 access to sources.
8238
8239 @table @option
8240 @c !sort!
8241 @item ^-s^/READ_SOURCES=ALL^
8242 @cindex @option{^-s^/READ_SOURCES=ALL^} (@code{gnatbind})
8243 Require source files to be present. In this mode, the binder must be
8244 able to locate all source files that are referenced, in order to check
8245 their consistency. In normal mode, if a source file cannot be located it
8246 is simply ignored. If you specify this switch, a missing source
8247 file is an error.
8248
8249 @item ^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
8250 @cindex @option{^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@code{gnatbind})
8251 Override default wide character encoding for standard Text_IO files.
8252 Normally the default wide character encoding method used for standard
8253 [Wide_[Wide_]]Text_IO files is taken from the encoding specified for
8254 the main source input (see description of switch
8255 @option{^-gnatWx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} for the compiler). The
8256 use of this switch for the binder (which has the same set of
8257 possible arguments) overrides this default as specified.
8258
8259 @item ^-x^/READ_SOURCES=NONE^
8260 @cindex @option{^-x^/READ_SOURCES=NONE^} (@code{gnatbind})
8261 Exclude source files. In this mode, the binder only checks that ALI
8262 files are consistent with one another. Source files are not accessed.
8263 The binder runs faster in this mode, and there is still a guarantee that
8264 the resulting program is self-consistent.
8265 If a source file has been edited since it was last compiled, and you
8266 specify this switch, the binder will not detect that the object
8267 file is out of date with respect to the source file. Note that this is the
8268 mode that is automatically used by @command{gnatmake} because in this
8269 case the checking against sources has already been performed by
8270 @command{gnatmake} in the course of compilation (i.e.@: before binding).
8271
8272 @ifset vms
8273 @item /READ_SOURCES=AVAILABLE
8274 @cindex @code{/READ_SOURCES=AVAILABLE} (@code{gnatbind})
8275 This is the default mode in which source files are checked if they are
8276 available, and ignored if they are not available.
8277 @end ifset
8278 @end table
8279
8280 @node Binder Error Message Control
8281 @subsection Binder Error Message Control
8282
8283 @noindent
8284 The following switches provide control over the generation of error
8285 messages from the binder:
8286
8287 @table @option
8288 @c !sort!
8289 @item ^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^
8290 @cindex @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} (@code{gnatbind})
8291 Verbose mode. In the normal mode, brief error messages are generated to
8292 @file{stderr}. If this switch is present, a header is written
8293 to @file{stdout} and any error messages are directed to @file{stdout}.
8294 All that is written to @file{stderr} is a brief summary message.
8295
8296 @item ^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^
8297 @cindex @option{^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^} (@code{gnatbind})
8298 Generate brief error messages to @file{stderr} even if verbose mode is
8299 specified. This is relevant only when used with the
8300 @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} switch.
8301
8302 @ifclear vms
8303 @item -m@var{n}
8304 @cindex @option{-m} (@code{gnatbind})
8305 Limits the number of error messages to @var{n}, a decimal integer in the
8306 range 1-999. The binder terminates immediately if this limit is reached.
8307
8308 @item -M@var{xxx}
8309 @cindex @option{-M} (@code{gnatbind})
8310 Renames the generated main program from @code{main} to @code{xxx}.
8311 This is useful in the case of some cross-building environments, where
8312 the actual main program is separate from the one generated
8313 by @code{gnatbind}.
8314 @end ifclear
8315
8316 @item ^-ws^/WARNINGS=SUPPRESS^
8317 @cindex @option{^-ws^/WARNINGS=SUPPRESS^} (@code{gnatbind})
8318 @cindex Warnings
8319 Suppress all warning messages.
8320
8321 @item ^-we^/WARNINGS=ERROR^
8322 @cindex @option{^-we^/WARNINGS=ERROR^} (@code{gnatbind})
8323 Treat any warning messages as fatal errors.
8324
8325 @ifset vms
8326 @item /WARNINGS=NORMAL
8327 Standard mode with warnings generated, but warnings do not get treated
8328 as errors.
8329 @end ifset
8330
8331 @item ^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^
8332 @cindex @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} (@code{gnatbind})
8333 @cindex Time stamp checks, in binder
8334 @cindex Binder consistency checks
8335 @cindex Consistency checks, in binder
8336 The binder performs a number of consistency checks including:
8337
8338 @itemize @bullet
8339 @item
8340 Check that time stamps of a given source unit are consistent
8341 @item
8342 Check that checksums of a given source unit are consistent
8343 @item
8344 Check that consistent versions of @code{GNAT} were used for compilation
8345 @item
8346 Check consistency of configuration pragmas as required
8347 @end itemize
8348
8349 @noindent
8350 Normally failure of such checks, in accordance with the consistency
8351 requirements of the Ada Reference Manual, causes error messages to be
8352 generated which abort the binder and prevent the output of a binder
8353 file and subsequent link to obtain an executable.
8354
8355 The @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} switch converts these error messages
8356 into warnings, so that
8357 binding and linking can continue to completion even in the presence of such
8358 errors. The result may be a failed link (due to missing symbols), or a
8359 non-functional executable which has undefined semantics.
8360 @emph{This means that
8361 @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} should be used only in unusual situations,
8362 with extreme care.}
8363 @end table
8364
8365 @node Elaboration Control
8366 @subsection Elaboration Control
8367
8368 @noindent
8369 The following switches provide additional control over the elaboration
8370 order. For full details see @ref{Elaboration Order Handling in GNAT}.
8371
8372 @table @option
8373 @item ^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^
8374 @cindex @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} (@code{gnatbind})
8375 Normally the binder attempts to choose an elaboration order that is
8376 likely to minimize the likelihood of an elaboration order error resulting
8377 in raising a @code{Program_Error} exception. This switch reverses the
8378 action of the binder, and requests that it deliberately choose an order
8379 that is likely to maximize the likelihood of an elaboration error.
8380 This is useful in ensuring portability and avoiding dependence on
8381 accidental fortuitous elaboration ordering.
8382
8383 Normally it only makes sense to use the @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^}
8384 switch if dynamic
8385 elaboration checking is used (@option{-gnatE} switch used for compilation).
8386 This is because in the default static elaboration mode, all necessary
8387 @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas are implicitly inserted.
8388 These implicit pragmas are still respected by the binder in
8389 @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} mode, so a
8390 safe elaboration order is assured.
8391 @end table
8392
8393 @node Output Control
8394 @subsection Output Control
8395
8396 @noindent
8397 The following switches allow additional control over the output
8398 generated by the binder.
8399
8400 @table @option
8401 @c !sort!
8402
8403 @item ^-A^/BIND_FILE=ADA^
8404 @cindex @option{^-A^/BIND_FILE=ADA^} (@code{gnatbind})
8405 Generate binder program in Ada (default). The binder program is named
8406 @file{b~@var{mainprog}.adb} by default. This can be changed with
8407 @option{^-o^/OUTPUT^} @code{gnatbind} option.
8408
8409 @item ^-c^/NOOUTPUT^
8410 @cindex @option{^-c^/NOOUTPUT^} (@code{gnatbind})
8411 Check only. Do not generate the binder output file. In this mode the
8412 binder performs all error checks but does not generate an output file.
8413
8414 @item ^-C^/BIND_FILE=C^
8415 @cindex @option{^-C^/BIND_FILE=C^} (@code{gnatbind})
8416 Generate binder program in C. The binder program is named
8417 @file{b_@var{mainprog}.c}.
8418 This can be changed with @option{^-o^/OUTPUT^} @code{gnatbind}
8419 option.
8420
8421 @item ^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^
8422 @cindex @option{^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^} (@code{gnatbind})
8423 Output complete list of elaboration-order dependencies, showing the
8424 reason for each dependency. This output can be rather extensive but may
8425 be useful in diagnosing problems with elaboration order. The output is
8426 written to @file{stdout}.
8427
8428 @item ^-h^/HELP^
8429 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatbind})
8430 Output usage information. The output is written to @file{stdout}.
8431
8432 @item ^-K^/LINKER_OPTION_LIST^
8433 @cindex @option{^-K^/LINKER_OPTION_LIST^} (@code{gnatbind})
8434 Output linker options to @file{stdout}. Includes library search paths,
8435 contents of pragmas Ident and Linker_Options, and libraries added
8436 by @code{gnatbind}.
8437
8438 @item ^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^
8439 @cindex @option{^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^} (@code{gnatbind})
8440 Output chosen elaboration order. The output is written to @file{stdout}.
8441
8442 @item ^-O^/OBJECT_LIST^
8443 @cindex @option{^-O^/OBJECT_LIST^} (@code{gnatbind})
8444 Output full names of all the object files that must be linked to provide
8445 the Ada component of the program. The output is written to @file{stdout}.
8446 This list includes the files explicitly supplied and referenced by the user
8447 as well as implicitly referenced run-time unit files. The latter are
8448 omitted if the corresponding units reside in shared libraries. The
8449 directory names for the run-time units depend on the system configuration.
8450
8451 @item ^-o ^/OUTPUT=^@var{file}
8452 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@code{gnatbind})
8453 Set name of output file to @var{file} instead of the normal
8454 @file{b~@var{mainprog}.adb} default. Note that @var{file} denote the Ada
8455 binder generated body filename. In C mode you would normally give
8456 @var{file} an extension of @file{.c} because it will be a C source program.
8457 Note that if this option is used, then linking must be done manually.
8458 It is not possible to use gnatlink in this case, since it cannot locate
8459 the binder file.
8460
8461 @item ^-r^/RESTRICTION_LIST^
8462 @cindex @option{^-r^/RESTRICTION_LIST^} (@code{gnatbind})
8463 Generate list of @code{pragma Restrictions} that could be applied to
8464 the current unit. This is useful for code audit purposes, and also may
8465 be used to improve code generation in some cases.
8466
8467 @end table
8468
8469 @node Binding with Non-Ada Main Programs
8470 @subsection Binding with Non-Ada Main Programs
8471
8472 @noindent
8473 In our description so far we have assumed that the main
8474 program is in Ada, and that the task of the binder is to generate a
8475 corresponding function @code{main} that invokes this Ada main
8476 program. GNAT also supports the building of executable programs where
8477 the main program is not in Ada, but some of the called routines are
8478 written in Ada and compiled using GNAT (@pxref{Mixed Language Programming}).
8479 The following switch is used in this situation:
8480
8481 @table @option
8482 @item ^-n^/NOMAIN^
8483 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@code{gnatbind})
8484 No main program. The main program is not in Ada.
8485 @end table
8486
8487 @noindent
8488 In this case, most of the functions of the binder are still required,
8489 but instead of generating a main program, the binder generates a file
8490 containing the following callable routines:
8491
8492 @table @code
8493 @item adainit
8494 @findex adainit
8495 You must call this routine to initialize the Ada part of the program by
8496 calling the necessary elaboration routines. A call to @code{adainit} is
8497 required before the first call to an Ada subprogram.
8498
8499 Note that it is assumed that the basic execution environment must be setup
8500 to be appropriate for Ada execution at the point where the first Ada
8501 subprogram is called. In particular, if the Ada code will do any
8502 floating-point operations, then the FPU must be setup in an appropriate
8503 manner. For the case of the x86, for example, full precision mode is
8504 required. The procedure GNAT.Float_Control.Reset may be used to ensure
8505 that the FPU is in the right state.
8506
8507 @item adafinal
8508 @findex adafinal
8509 You must call this routine to perform any library-level finalization
8510 required by the Ada subprograms. A call to @code{adafinal} is required
8511 after the last call to an Ada subprogram, and before the program
8512 terminates.
8513 @end table
8514
8515 @noindent
8516 If the @option{^-n^/NOMAIN^} switch
8517 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@command{gnatbind})
8518 @cindex Binder, multiple input files
8519 is given, more than one ALI file may appear on
8520 the command line for @code{gnatbind}. The normal @dfn{closure}
8521 calculation is performed for each of the specified units. Calculating
8522 the closure means finding out the set of units involved by tracing
8523 @code{with} references. The reason it is necessary to be able to
8524 specify more than one ALI file is that a given program may invoke two or
8525 more quite separate groups of Ada units.
8526
8527 The binder takes the name of its output file from the last specified ALI
8528 file, unless overridden by the use of the @option{^-o file^/OUTPUT=file^}.
8529 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@command{gnatbind})
8530 The output is an Ada unit in source form that can
8531 be compiled with GNAT unless the -C switch is used in which case the
8532 output is a C source file, which must be compiled using the C compiler.
8533 This compilation occurs automatically as part of the @command{gnatlink}
8534 processing.
8535
8536 Currently the GNAT run time requires a FPU using 80 bits mode
8537 precision. Under targets where this is not the default it is required to
8538 call GNAT.Float_Control.Reset before using floating point numbers (this
8539 include float computation, float input and output) in the Ada code. A
8540 side effect is that this could be the wrong mode for the foreign code
8541 where floating point computation could be broken after this call.
8542
8543 @node Binding Programs with No Main Subprogram
8544 @subsection Binding Programs with No Main Subprogram
8545
8546 @noindent
8547 It is possible to have an Ada program which does not have a main
8548 subprogram. This program will call the elaboration routines of all the
8549 packages, then the finalization routines.
8550
8551 The following switch is used to bind programs organized in this manner:
8552
8553 @table @option
8554 @item ^-z^/ZERO_MAIN^
8555 @cindex @option{^-z^/ZERO_MAIN^} (@code{gnatbind})
8556 Normally the binder checks that the unit name given on the command line
8557 corresponds to a suitable main subprogram. When this switch is used,
8558 a list of ALI files can be given, and the execution of the program
8559 consists of elaboration of these units in an appropriate order. Note
8560 that the default wide character encoding method for standard Text_IO
8561 files is always set to Brackets if this switch is set (you can use
8562 the binder switch
8563 @option{^-Wx^WIDE_CHARACTER_ENCODING^} to override this default).
8564 @end table
8565
8566 @node Command-Line Access
8567 @section Command-Line Access
8568
8569 @noindent
8570 The package @code{Ada.Command_Line} provides access to the command-line
8571 arguments and program name. In order for this interface to operate
8572 correctly, the two variables
8573
8574 @smallexample
8575 @group
8576 int gnat_argc;
8577 char **gnat_argv;
8578 @end group
8579 @end smallexample
8580
8581 @noindent
8582 @findex gnat_argv
8583 @findex gnat_argc
8584 are declared in one of the GNAT library routines. These variables must
8585 be set from the actual @code{argc} and @code{argv} values passed to the
8586 main program. With no @option{^n^/NOMAIN^} present, @code{gnatbind}
8587 generates the C main program to automatically set these variables.
8588 If the @option{^n^/NOMAIN^} switch is used, there is no automatic way to
8589 set these variables. If they are not set, the procedures in
8590 @code{Ada.Command_Line} will not be available, and any attempt to use
8591 them will raise @code{Constraint_Error}. If command line access is
8592 required, your main program must set @code{gnat_argc} and
8593 @code{gnat_argv} from the @code{argc} and @code{argv} values passed to
8594 it.
8595
8596 @node Search Paths for gnatbind
8597 @section Search Paths for @code{gnatbind}
8598
8599 @noindent
8600 The binder takes the name of an ALI file as its argument and needs to
8601 locate source files as well as other ALI files to verify object consistency.
8602
8603 For source files, it follows exactly the same search rules as @command{gcc}
8604 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}). For ALI files the
8605 directories searched are:
8606
8607 @enumerate
8608 @item
8609 The directory containing the ALI file named in the command line, unless
8610 the switch @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} is specified.
8611
8612 @item
8613 All directories specified by @option{^-I^/SEARCH^}
8614 switches on the @code{gnatbind}
8615 command line, in the order given.
8616
8617 @item
8618 @findex ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
8619 Each of the directories listed in the text file whose name is given
8620 by the @env{ADA_PRJ_OBJECTS_FILE} ^environment variable^logical name^.
8621
8622 @noindent
8623 @env{ADA_PRJ_OBJECTS_FILE} is normally set by gnatmake or by the ^gnat^GNAT^
8624 driver when project files are used. It should not normally be set
8625 by other means.
8626
8627 @item
8628 @findex ADA_OBJECTS_PATH
8629 Each of the directories listed in the value of the
8630 @env{ADA_OBJECTS_PATH} ^environment variable^logical name^.
8631 @ifset unw
8632 Construct this value
8633 exactly as the @env{PATH} environment variable: a list of directory
8634 names separated by colons (semicolons when working with the NT version
8635 of GNAT).
8636 @end ifset
8637 @ifset vms
8638 Normally, define this value as a logical name containing a comma separated
8639 list of directory names.
8640
8641 This variable can also be defined by means of an environment string
8642 (an argument to the HP C exec* set of functions).
8643
8644 Logical Name:
8645 @smallexample
8646 DEFINE ANOTHER_PATH FOO:[BAG]
8647 DEFINE ADA_OBJECTS_PATH ANOTHER_PATH,FOO:[BAM],FOO:[BAR]
8648 @end smallexample
8649
8650 By default, the path includes GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.DECLIB]
8651 first, followed by the standard Ada
8652 libraries in GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.ADALIB].
8653 If this is not redefined, the user will obtain the HP Ada 83 IO packages
8654 (Text_IO, Sequential_IO, etc)
8655 instead of the standard Ada packages. Thus, in order to get the standard Ada
8656 packages by default, ADA_OBJECTS_PATH must be redefined.
8657 @end ifset
8658
8659 @item
8660 The content of the @file{ada_object_path} file which is part of the GNAT
8661 installation tree and is used to store standard libraries such as the
8662 GNAT Run Time Library (RTL) unless the switch @option{-nostdlib} is
8663 specified.
8664 @ifclear vms
8665 @ref{Installing a library}
8666 @end ifclear
8667 @end enumerate
8668
8669 @noindent
8670 In the binder the switch @option{^-I^/SEARCH^}
8671 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatbind})
8672 is used to specify both source and
8673 library file paths. Use @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
8674 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatbind})
8675 instead if you want to specify
8676 source paths only, and @option{^-aO^/LIBRARY_SEARCH^}
8677 @cindex @option{^-aO^/LIBRARY_SEARCH^} (@command{gnatbind})
8678 if you want to specify library paths
8679 only. This means that for the binder
8680 @option{^-I^/SEARCH=^}@var{dir} is equivalent to
8681 @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH=^}@var{dir}
8682 @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^}@var{dir}.
8683 The binder generates the bind file (a C language source file) in the
8684 current working directory.
8685
8686 @findex Ada
8687 @findex System
8688 @findex Interfaces
8689 @findex GNAT
8690 The packages @code{Ada}, @code{System}, and @code{Interfaces} and their
8691 children make up the GNAT Run-Time Library, together with the package
8692 GNAT and its children, which contain a set of useful additional
8693 library functions provided by GNAT. The sources for these units are
8694 needed by the compiler and are kept together in one directory. The ALI
8695 files and object files generated by compiling the RTL are needed by the
8696 binder and the linker and are kept together in one directory, typically
8697 different from the directory containing the sources. In a normal
8698 installation, you need not specify these directory names when compiling
8699 or binding. Either the environment variables or the built-in defaults
8700 cause these files to be found.
8701
8702 Besides simplifying access to the RTL, a major use of search paths is
8703 in compiling sources from multiple directories. This can make
8704 development environments much more flexible.
8705
8706 @node Examples of gnatbind Usage
8707 @section Examples of @code{gnatbind} Usage
8708
8709 @noindent
8710 This section contains a number of examples of using the GNAT binding
8711 utility @code{gnatbind}.
8712
8713 @table @code
8714 @item gnatbind hello
8715 The main program @code{Hello} (source program in @file{hello.adb}) is
8716 bound using the standard switch settings. The generated main program is
8717 @file{b~hello.adb}. This is the normal, default use of the binder.
8718
8719 @ifclear vms
8720 @item gnatbind hello -o mainprog.adb
8721 @end ifclear
8722 @ifset vms
8723 @item gnatbind HELLO.ALI /OUTPUT=Mainprog.ADB
8724 @end ifset
8725 The main program @code{Hello} (source program in @file{hello.adb}) is
8726 bound using the standard switch settings. The generated main program is
8727 @file{mainprog.adb} with the associated spec in
8728 @file{mainprog.ads}. Note that you must specify the body here not the
8729 spec, in the case where the output is in Ada. Note that if this option
8730 is used, then linking must be done manually, since gnatlink will not
8731 be able to find the generated file.
8732
8733 @ifclear vms
8734 @item gnatbind main -C -o mainprog.c -x
8735 @end ifclear
8736 @ifset vms
8737 @item gnatbind MAIN.ALI /BIND_FILE=C /OUTPUT=Mainprog.C /READ_SOURCES=NONE
8738 @end ifset
8739 The main program @code{Main} (source program in
8740 @file{main.adb}) is bound, excluding source files from the
8741 consistency checking, generating
8742 the file @file{mainprog.c}.
8743
8744 @ifclear vms
8745 @item gnatbind -x main_program -C -o mainprog.c
8746 This command is exactly the same as the previous example. Switches may
8747 appear anywhere in the command line, and single letter switches may be
8748 combined into a single switch.
8749 @end ifclear
8750
8751 @ifclear vms
8752 @item gnatbind -n math dbase -C -o ada-control.c
8753 @end ifclear
8754 @ifset vms
8755 @item gnatbind /NOMAIN math dbase /BIND_FILE=C /OUTPUT=ada-control.c
8756 @end ifset
8757 The main program is in a language other than Ada, but calls to
8758 subprograms in packages @code{Math} and @code{Dbase} appear. This call
8759 to @code{gnatbind} generates the file @file{ada-control.c} containing
8760 the @code{adainit} and @code{adafinal} routines to be called before and
8761 after accessing the Ada units.
8762 @end table
8763
8764 @c ------------------------------------
8765 @node Linking Using gnatlink
8766 @chapter Linking Using @command{gnatlink}
8767 @c ------------------------------------
8768 @findex gnatlink
8769
8770 @noindent
8771 This chapter discusses @command{gnatlink}, a tool that links
8772 an Ada program and builds an executable file. This utility
8773 invokes the system linker ^(via the @command{gcc} command)^^
8774 with a correct list of object files and library references.
8775 @command{gnatlink} automatically determines the list of files and
8776 references for the Ada part of a program. It uses the binder file
8777 generated by the @command{gnatbind} to determine this list.
8778
8779 Note: to invoke @code{gnatlink} with a project file, use the @code{gnat}
8780 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
8781
8782 @menu
8783 * Running gnatlink::
8784 * Switches for gnatlink::
8785 @end menu
8786
8787 @node Running gnatlink
8788 @section Running @command{gnatlink}
8789
8790 @noindent
8791 The form of the @command{gnatlink} command is
8792
8793 @smallexample
8794 $ gnatlink @ovar{switches} @var{mainprog}@r{[}.ali@r{]}
8795            @ovar{non-Ada objects} @ovar{linker options}
8796 @end smallexample
8797
8798 @noindent
8799 The arguments of @command{gnatlink} (switches, main @file{ALI} file,
8800 non-Ada objects
8801 or linker options) may be in any order, provided that no non-Ada object may
8802 be mistaken for a main @file{ALI} file.
8803 Any file name @file{F} without the @file{.ali}
8804 extension will be taken as the main @file{ALI} file if a file exists
8805 whose name is the concatenation of @file{F} and @file{.ali}.
8806
8807 @noindent
8808 @file{@var{mainprog}.ali} references the ALI file of the main program.
8809 The @file{.ali} extension of this file can be omitted. From this
8810 reference, @command{gnatlink} locates the corresponding binder file
8811 @file{b~@var{mainprog}.adb} and, using the information in this file along
8812 with the list of non-Ada objects and linker options, constructs a
8813 linker command file to create the executable.
8814
8815 The arguments other than the @command{gnatlink} switches and the main
8816 @file{ALI} file are passed to the linker uninterpreted.
8817 They typically include the names of
8818 object files for units written in other languages than Ada and any library
8819 references required to resolve references in any of these foreign language
8820 units, or in @code{Import} pragmas in any Ada units.
8821
8822 @var{linker options} is an optional list of linker specific
8823 switches.
8824 The default linker called by gnatlink is @command{gcc} which in
8825 turn calls the appropriate system linker.
8826 Standard options for the linker such as @option{-lmy_lib} or
8827 @option{-Ldir} can be added as is.
8828 For options that are not recognized by
8829 @command{gcc} as linker options, use the @command{gcc} switches
8830 @option{-Xlinker} or @option{-Wl,}.
8831 Refer to the GCC documentation for
8832 details. Here is an example showing how to generate a linker map:
8833
8834 @smallexample
8835 $ ^gnatlink my_prog -Wl,-Map,MAPFILE^GNAT LINK my_prog.ali /MAP^
8836 @end smallexample
8837
8838 Using @var{linker options} it is possible to set the program stack and
8839 heap size.
8840 @ifset unw
8841 See @ref{Setting Stack Size from gnatlink} and
8842 @ref{Setting Heap Size from gnatlink}.
8843 @end ifset
8844
8845 @command{gnatlink} determines the list of objects required by the Ada
8846 program and prepends them to the list of objects passed to the linker.
8847 @command{gnatlink} also gathers any arguments set by the use of
8848 @code{pragma Linker_Options} and adds them to the list of arguments
8849 presented to the linker.
8850
8851 @ifset vms
8852 @command{gnatlink} accepts the following types of extra files on the command
8853 line: objects (@file{.OBJ}), libraries (@file{.OLB}), sharable images
8854 (@file{.EXE}), and options files (@file{.OPT}). These are recognized and
8855 handled according to their extension.
8856 @end ifset
8857
8858 @node Switches for gnatlink
8859 @section Switches for @command{gnatlink}
8860
8861 @noindent
8862 The following switches are available with the @command{gnatlink} utility:
8863
8864 @table @option
8865 @c !sort!
8866
8867 @item --version
8868 @cindex @option{--version} @command{gnatlink}
8869 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
8870
8871 @item --help
8872 @cindex @option{--help} @command{gnatlink}
8873 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
8874 all other options.
8875
8876 @item ^-A^/BIND_FILE=ADA^
8877 @cindex @option{^-A^/BIND_FILE=ADA^} (@command{gnatlink})
8878 The binder has generated code in Ada. This is the default.
8879
8880 @item ^-C^/BIND_FILE=C^
8881 @cindex @option{^-C^/BIND_FILE=C^} (@command{gnatlink})
8882 If instead of generating a file in Ada, the binder has generated one in
8883 C, then the linker needs to know about it. Use this switch to signal
8884 to @command{gnatlink} that the binder has generated C code rather than
8885 Ada code.
8886
8887 @item ^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^
8888 @cindex Command line length
8889 @cindex @option{^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^} (@command{gnatlink})
8890 On some targets, the command line length is limited, and @command{gnatlink}
8891 will generate a separate file for the linker if the list of object files
8892 is too long.
8893 The @option{^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^} switch forces this file
8894 to be generated even if
8895 the limit is not exceeded. This is useful in some cases to deal with
8896 special situations where the command line length is exceeded.
8897
8898 @item ^-g^/DEBUG^
8899 @cindex Debugging information, including
8900 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gnatlink})
8901 The option to include debugging information causes the Ada bind file (in
8902 other words, @file{b~@var{mainprog}.adb}) to be compiled with
8903 @option{^-g^/DEBUG^}.
8904 In addition, the binder does not delete the @file{b~@var{mainprog}.adb},
8905 @file{b~@var{mainprog}.o} and @file{b~@var{mainprog}.ali} files.
8906 Without @option{^-g^/DEBUG^}, the binder removes these files by
8907 default. The same procedure apply if a C bind file was generated using
8908 @option{^-C^/BIND_FILE=C^} @code{gnatbind} option, in this case the filenames
8909 are @file{b_@var{mainprog}.c} and @file{b_@var{mainprog}.o}.
8910
8911 @item ^-n^/NOCOMPILE^
8912 @cindex @option{^-n^/NOCOMPILE^} (@command{gnatlink})
8913 Do not compile the file generated by the binder. This may be used when
8914 a link is rerun with different options, but there is no need to recompile
8915 the binder file.
8916
8917 @item ^-v^/VERBOSE^
8918 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatlink})
8919 Causes additional information to be output, including a full list of the
8920 included object files. This switch option is most useful when you want
8921 to see what set of object files are being used in the link step.
8922
8923 @item ^-v -v^/VERBOSE/VERBOSE^
8924 @cindex @option{^-v -v^/VERBOSE/VERBOSE^} (@command{gnatlink})
8925 Very verbose mode. Requests that the compiler operate in verbose mode when
8926 it compiles the binder file, and that the system linker run in verbose mode.
8927
8928 @item ^-o ^/EXECUTABLE=^@var{exec-name}
8929 @cindex @option{^-o^/EXECUTABLE^} (@command{gnatlink})
8930 @var{exec-name} specifies an alternate name for the generated
8931 executable program. If this switch is omitted, the executable has the same
8932 name as the main unit. For example, @code{gnatlink try.ali} creates
8933 an executable called @file{^try^TRY.EXE^}.
8934
8935 @ifclear vms
8936 @item -b @var{target}
8937 @cindex @option{-b} (@command{gnatlink})
8938 Compile your program to run on @var{target}, which is the name of a
8939 system configuration. You must have a GNAT cross-compiler built if
8940 @var{target} is not the same as your host system.
8941
8942 @item -B@var{dir}
8943 @cindex @option{-B} (@command{gnatlink})
8944 Load compiler executables (for example, @code{gnat1}, the Ada compiler)
8945 from @var{dir} instead of the default location. Only use this switch
8946 when multiple versions of the GNAT compiler are available.
8947 @xref{Directory Options,,, gcc, The GNU Compiler Collection},
8948 for further details. You would normally use the @option{-b} or
8949 @option{-V} switch instead.
8950
8951 @item --GCC=@var{compiler_name}
8952 @cindex @option{--GCC=compiler_name} (@command{gnatlink})
8953 Program used for compiling the binder file. The default is
8954 @command{gcc}. You need to use quotes around @var{compiler_name} if
8955 @code{compiler_name} contains spaces or other separator characters.
8956 As an example @option{--GCC="foo -x -y"} will instruct @command{gnatlink} to
8957 use @code{foo -x -y} as your compiler. Note that switch @option{-c} is always
8958 inserted after your command name. Thus in the above example the compiler
8959 command that will be used by @command{gnatlink} will be @code{foo -c -x -y}.
8960 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
8961 itself must not include any embedded spaces. If the compiler executable is
8962 different from the default one (gcc or <prefix>-gcc), then the back-end
8963 switches in the ALI file are not used to compile the binder generated source.
8964 For example, this is the case with @option{--GCC="foo -x -y"}. But the back end
8965 switches will be used for @option{--GCC="gcc -gnatv"}. If several
8966 @option{--GCC=compiler_name} are used, only the last @var{compiler_name}
8967 is taken into account. However, all the additional switches are also taken
8968 into account. Thus,
8969 @option{--GCC="foo -x -y" --GCC="bar -z -t"} is equivalent to
8970 @option{--GCC="bar -x -y -z -t"}.
8971
8972 @item --LINK=@var{name}
8973 @cindex @option{--LINK=} (@command{gnatlink})
8974 @var{name} is the name of the linker to be invoked. This is especially
8975 useful in mixed language programs since languages such as C++ require
8976 their own linker to be used. When this switch is omitted, the default
8977 name for the linker is @command{gcc}. When this switch is used, the
8978 specified linker is called instead of @command{gcc} with exactly the same
8979 parameters that would have been passed to @command{gcc} so if the desired
8980 linker requires different parameters it is necessary to use a wrapper
8981 script that massages the parameters before invoking the real linker. It
8982 may be useful to control the exact invocation by using the verbose
8983 switch.
8984
8985 @end ifclear
8986
8987 @ifset vms
8988 @item /DEBUG=TRACEBACK
8989 @cindex @code{/DEBUG=TRACEBACK} (@command{gnatlink})
8990 This qualifier causes sufficient information to be included in the
8991 executable file to allow a traceback, but does not include the full
8992 symbol information needed by the debugger.
8993
8994 @item /IDENTIFICATION="<string>"
8995 @code{"<string>"} specifies the string to be stored in the image file
8996 identification field in the image header.
8997 It overrides any pragma @code{Ident} specified string.
8998
8999 @item /NOINHIBIT-EXEC
9000 Generate the executable file even if there are linker warnings.
9001
9002 @item /NOSTART_FILES
9003 Don't link in the object file containing the ``main'' transfer address.
9004 Used when linking with a foreign language main program compiled with an
9005 HP compiler.
9006
9007 @item /STATIC
9008 Prefer linking with object libraries over sharable images, even without
9009 /DEBUG.
9010 @end ifset
9011
9012 @end table
9013
9014 @node The GNAT Make Program gnatmake
9015 @chapter The GNAT Make Program @command{gnatmake}
9016 @findex gnatmake
9017
9018 @menu
9019 * Running gnatmake::
9020 * Switches for gnatmake::
9021 * Mode Switches for gnatmake::
9022 * Notes on the Command Line::
9023 * How gnatmake Works::
9024 * Examples of gnatmake Usage::
9025 @end menu
9026 @noindent
9027 A typical development cycle when working on an Ada program consists of
9028 the following steps:
9029
9030 @enumerate
9031 @item
9032 Edit some sources to fix bugs.
9033
9034 @item
9035 Add enhancements.
9036
9037 @item
9038 Compile all sources affected.
9039
9040 @item
9041 Rebind and relink.
9042
9043 @item
9044 Test.
9045 @end enumerate
9046
9047 @noindent
9048 The third step can be tricky, because not only do the modified files
9049 @cindex Dependency rules
9050 have to be compiled, but any files depending on these files must also be
9051 recompiled. The dependency rules in Ada can be quite complex, especially
9052 in the presence of overloading, @code{use} clauses, generics and inlined
9053 subprograms.
9054
9055 @command{gnatmake} automatically takes care of the third and fourth steps
9056 of this process. It determines which sources need to be compiled,
9057 compiles them, and binds and links the resulting object files.
9058
9059 Unlike some other Ada make programs, the dependencies are always
9060 accurately recomputed from the new sources. The source based approach of
9061 the GNAT compilation model makes this possible. This means that if
9062 changes to the source program cause corresponding changes in
9063 dependencies, they will always be tracked exactly correctly by
9064 @command{gnatmake}.
9065
9066 @node Running gnatmake
9067 @section Running @command{gnatmake}
9068
9069 @noindent
9070 The usual form of the @command{gnatmake} command is
9071
9072 @smallexample
9073 $ gnatmake @ovar{switches} @var{file_name}
9074       @ovar{file_names} @ovar{mode_switches}
9075 @end smallexample
9076
9077 @noindent
9078 The only required argument is one @var{file_name}, which specifies
9079 a compilation unit that is a main program. Several @var{file_names} can be
9080 specified: this will result in several executables being built.
9081 If @code{switches} are present, they can be placed before the first
9082 @var{file_name}, between @var{file_names} or after the last @var{file_name}.
9083 If @var{mode_switches} are present, they must always be placed after
9084 the last @var{file_name} and all @code{switches}.
9085
9086 If you are using standard file extensions (@file{.adb} and @file{.ads}), then the
9087 extension may be omitted from the @var{file_name} arguments. However, if
9088 you are using non-standard extensions, then it is required that the
9089 extension be given. A relative or absolute directory path can be
9090 specified in a @var{file_name}, in which case, the input source file will
9091 be searched for in the specified directory only. Otherwise, the input
9092 source file will first be searched in the directory where
9093 @command{gnatmake} was invoked and if it is not found, it will be search on
9094 the source path of the compiler as described in
9095 @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}.
9096
9097 All @command{gnatmake} output (except when you specify
9098 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}) is to
9099 @file{stderr}. The output produced by the
9100 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^} switch is send to
9101 @file{stdout}.
9102
9103 @node Switches for gnatmake
9104 @section Switches for @command{gnatmake}
9105
9106 @noindent
9107 You may specify any of the following switches to @command{gnatmake}:
9108
9109 @table @option
9110 @c !sort!
9111
9112 @item --version
9113 @cindex @option{--version} @command{gnatmake}
9114 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
9115
9116 @item --help
9117 @cindex @option{--help} @command{gnatmake}
9118 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
9119 all other options.
9120
9121 @ifclear vms
9122 @item --GCC=@var{compiler_name}
9123 @cindex @option{--GCC=compiler_name} (@command{gnatmake})
9124 Program used for compiling. The default is `@command{gcc}'. You need to use
9125 quotes around @var{compiler_name} if @code{compiler_name} contains
9126 spaces or other separator characters. As an example @option{--GCC="foo -x
9127 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{foo -x -y} as your
9128 compiler. A limitation of this syntax is that the name and path name of
9129 the executable itself must not include any embedded spaces. Note that
9130 switch @option{-c} is always inserted after your command name. Thus in the
9131 above example the compiler command that will be used by @command{gnatmake}
9132 will be @code{foo -c -x -y}. If several @option{--GCC=compiler_name} are
9133 used, only the last @var{compiler_name} is taken into account. However,
9134 all the additional switches are also taken into account. Thus,
9135 @option{--GCC="foo -x -y" --GCC="bar -z -t"} is equivalent to
9136 @option{--GCC="bar -x -y -z -t"}.
9137
9138 @item --GNATBIND=@var{binder_name}
9139 @cindex @option{--GNATBIND=binder_name} (@command{gnatmake})
9140 Program used for binding. The default is `@code{gnatbind}'. You need to
9141 use quotes around @var{binder_name} if @var{binder_name} contains spaces
9142 or other separator characters. As an example @option{--GNATBIND="bar -x
9143 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{bar -x -y} as your
9144 binder. Binder switches that are normally appended by @command{gnatmake}
9145 to `@code{gnatbind}' are now appended to the end of @code{bar -x -y}.
9146 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
9147 itself must not include any embedded spaces.
9148
9149 @item --GNATLINK=@var{linker_name}
9150 @cindex @option{--GNATLINK=linker_name} (@command{gnatmake})
9151 Program used for linking. The default is `@command{gnatlink}'. You need to
9152 use quotes around @var{linker_name} if @var{linker_name} contains spaces
9153 or other separator characters. As an example @option{--GNATLINK="lan -x
9154 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{lan -x -y} as your
9155 linker. Linker switches that are normally appended by @command{gnatmake} to
9156 `@command{gnatlink}' are now appended to the end of @code{lan -x -y}.
9157 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
9158 itself must not include any embedded spaces.
9159
9160 @end ifclear
9161
9162 @item ^-a^/ALL_FILES^
9163 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatmake})
9164 Consider all files in the make process, even the GNAT internal system
9165 files (for example, the predefined Ada library files), as well as any
9166 locked files. Locked files are files whose ALI file is write-protected.
9167 By default,
9168 @command{gnatmake} does not check these files,
9169 because the assumption is that the GNAT internal files are properly up
9170 to date, and also that any write protected ALI files have been properly
9171 installed. Note that if there is an installation problem, such that one
9172 of these files is not up to date, it will be properly caught by the
9173 binder.
9174 You may have to specify this switch if you are working on GNAT
9175 itself. The switch @option{^-a^/ALL_FILES^} is also useful
9176 in conjunction with @option{^-f^/FORCE_COMPILE^}
9177 if you need to recompile an entire application,
9178 including run-time files, using special configuration pragmas,
9179 such as a @code{Normalize_Scalars} pragma.
9180
9181 By default
9182 @code{gnatmake ^-a^/ALL_FILES^} compiles all GNAT
9183 internal files with
9184 @ifclear vms
9185 @code{gcc -c -gnatpg} rather than @code{gcc -c}.
9186 @end ifclear
9187 @ifset vms
9188 the @code{/CHECKS=SUPPRESS_ALL /STYLE_CHECKS=GNAT} switch.
9189 @end ifset
9190
9191 @item ^-b^/ACTIONS=BIND^
9192 @cindex @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} (@command{gnatmake})
9193 Bind only. Can be combined with @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^} to do
9194 compilation and binding, but no link.
9195 Can be combined with @option{^-l^/ACTIONS=LINK^}
9196 to do binding and linking. When not combined with
9197 @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^}
9198 all the units in the closure of the main program must have been previously
9199 compiled and must be up to date. The root unit specified by @var{file_name}
9200 may be given without extension, with the source extension or, if no GNAT
9201 Project File is specified, with the ALI file extension.
9202
9203 @item ^-c^/ACTIONS=COMPILE^
9204 @cindex @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^} (@command{gnatmake})
9205 Compile only. Do not perform binding, except when @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}
9206 is also specified. Do not perform linking, except if both
9207 @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} and
9208 @option{^-l^/ACTIONS=LINK^} are also specified.
9209 If the root unit specified by @var{file_name} is not a main unit, this is the
9210 default. Otherwise @command{gnatmake} will attempt binding and linking
9211 unless all objects are up to date and the executable is more recent than
9212 the objects.
9213
9214 @item ^-C^/MAPPING^
9215 @cindex @option{^-C^/MAPPING^} (@command{gnatmake})
9216 Use a temporary mapping file. A mapping file is a way to communicate to the
9217 compiler two mappings: from unit names to file names (without any directory
9218 information) and from file names to path names (with full directory
9219 information). These mappings are used by the compiler to short-circuit the path
9220 search. When @command{gnatmake} is invoked with this switch, it will create
9221 a temporary mapping file, initially populated by the project manager,
9222 if @option{^-P^/PROJECT_FILE^} is used, otherwise initially empty.
9223 Each invocation of the compiler will add the newly accessed sources to the
9224 mapping file. This will improve the source search during the next invocation
9225 of the compiler.
9226
9227 @item ^-C=^/USE_MAPPING_FILE=^@var{file}
9228 @cindex @option{^-C=^/USE_MAPPING^} (@command{gnatmake})
9229 Use a specific mapping file. The file, specified as a path name (absolute or
9230 relative) by this switch, should already exist, otherwise the switch is
9231 ineffective. The specified mapping file will be communicated to the compiler.
9232 This switch is not compatible with a project file
9233 (^-P^/PROJECT_FILE=^@var{file}) or with multiple compiling processes
9234 (^-j^/PROCESSES=^nnn, when nnn is greater than 1).
9235
9236 @item ^-d^/DISPLAY_PROGRESS^
9237 @cindex @option{^-d^/DISPLAY_PROGRESS^} (@command{gnatmake})
9238 Display progress for each source, up to date or not, as a single line
9239
9240 @smallexample
9241 completed x out of y (zz%)
9242 @end smallexample
9243
9244 If the file needs to be compiled this is displayed after the invocation of
9245 the compiler. These lines are displayed even in quiet output mode.
9246
9247 @item ^-D ^/DIRECTORY_OBJECTS=^@var{dir}
9248 @cindex @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} (@command{gnatmake})
9249 Put all object files and ALI file in directory @var{dir}.
9250 If the @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} switch is not used, all object files
9251 and ALI files go in the current working directory.
9252
9253 This switch cannot be used when using a project file.
9254
9255 @ifclear vms
9256 @item -eL
9257 @cindex @option{-eL} (@command{gnatmake})
9258 Follow all symbolic links when processing project files.
9259 @end ifclear
9260
9261 @item ^-eS^/STANDARD_OUTPUT_FOR_COMMANDS^
9262 @cindex @option{^-eS^/STANDARD_OUTPUT_FOR_COMMANDS^} (@command{gnatmake})
9263 Output the commands for the compiler, the binder and the linker
9264 on ^standard output^SYS$OUTPUT^,
9265 instead of ^standard error^SYS$ERROR^.
9266
9267 @item ^-f^/FORCE_COMPILE^
9268 @cindex @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} (@command{gnatmake})
9269 Force recompilations. Recompile all sources, even though some object
9270 files may be up to date, but don't recompile predefined or GNAT internal
9271 files or locked files (files with a write-protected ALI file),
9272 unless the @option{^-a^/ALL_FILES^} switch is also specified.
9273
9274 @item ^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^
9275 @cindex @option{^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^} (@command{gnatmake})
9276 When using project files, if some errors or warnings are detected during
9277 parsing and verbose mode is not in effect (no use of switch
9278 ^-v^/VERBOSE^), then error lines start with the full path name of the project
9279 file, rather than its simple file name.
9280
9281 @item ^-g^/DEBUG^
9282 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gnatmake})
9283 Enable debugging. This switch is simply passed to the compiler and to the
9284 linker.
9285
9286 @item ^-i^/IN_PLACE^
9287 @cindex @option{^-i^/IN_PLACE^} (@command{gnatmake})
9288 In normal mode, @command{gnatmake} compiles all object files and ALI files
9289 into the current directory. If the @option{^-i^/IN_PLACE^} switch is used,
9290 then instead object files and ALI files that already exist are overwritten
9291 in place. This means that once a large project is organized into separate
9292 directories in the desired manner, then @command{gnatmake} will automatically
9293 maintain and update this organization. If no ALI files are found on the
9294 Ada object path (@ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}),
9295 the new object and ALI files are created in the
9296 directory containing the source being compiled. If another organization
9297 is desired, where objects and sources are kept in different directories,
9298 a useful technique is to create dummy ALI files in the desired directories.
9299 When detecting such a dummy file, @command{gnatmake} will be forced to
9300 recompile the corresponding source file, and it will be put the resulting
9301 object and ALI files in the directory where it found the dummy file.
9302
9303 @item ^-j^/PROCESSES=^@var{n}
9304 @cindex @option{^-j^/PROCESSES^} (@command{gnatmake})
9305 @cindex Parallel make
9306 Use @var{n} processes to carry out the (re)compilations. On a
9307 multiprocessor machine compilations will occur in parallel. In the
9308 event of compilation errors, messages from various compilations might
9309 get interspersed (but @command{gnatmake} will give you the full ordered
9310 list of failing compiles at the end). If this is problematic, rerun
9311 the make process with n set to 1 to get a clean list of messages.
9312
9313 @item ^-k^/CONTINUE_ON_ERROR^
9314 @cindex @option{^-k^/CONTINUE_ON_ERROR^} (@command{gnatmake})
9315 Keep going. Continue as much as possible after a compilation error. To
9316 ease the programmer's task in case of compilation errors, the list of
9317 sources for which the compile fails is given when @command{gnatmake}
9318 terminates.
9319
9320 If @command{gnatmake} is invoked with several @file{file_names} and with this
9321 switch, if there are compilation errors when building an executable,
9322 @command{gnatmake} will not attempt to build the following executables.
9323
9324 @item ^-l^/ACTIONS=LINK^
9325 @cindex @option{^-l^/ACTIONS=LINK^} (@command{gnatmake})
9326 Link only. Can be combined with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} to binding
9327 and linking. Linking will not be performed if combined with
9328 @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^}
9329 but not with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}.
9330 When not combined with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}
9331 all the units in the closure of the main program must have been previously
9332 compiled and must be up to date, and the main program needs to have been bound.
9333 The root unit specified by @var{file_name}
9334 may be given without extension, with the source extension or, if no GNAT
9335 Project File is specified, with the ALI file extension.
9336
9337 @item ^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^
9338 @cindex @option{^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^} (@command{gnatmake})
9339 Specify that the minimum necessary amount of recompilations
9340 be performed. In this mode @command{gnatmake} ignores time
9341 stamp differences when the only
9342 modifications to a source file consist in adding/removing comments,
9343 empty lines, spaces or tabs. This means that if you have changed the
9344 comments in a source file or have simply reformatted it, using this
9345 switch will tell @command{gnatmake} not to recompile files that depend on it
9346 (provided other sources on which these files depend have undergone no
9347 semantic modifications). Note that the debugging information may be
9348 out of date with respect to the sources if the @option{-m} switch causes
9349 a compilation to be switched, so the use of this switch represents a
9350 trade-off between compilation time and accurate debugging information.
9351
9352 @item ^-M^/DEPENDENCIES_LIST^
9353 @cindex Dependencies, producing list
9354 @cindex @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^} (@command{gnatmake})
9355 Check if all objects are up to date. If they are, output the object
9356 dependences to @file{stdout} in a form that can be directly exploited in
9357 a @file{Makefile}. By default, each source file is prefixed with its
9358 (relative or absolute) directory name. This name is whatever you
9359 specified in the various @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
9360 and @option{^-I^/SEARCH^} switches. If you use
9361 @code{gnatmake ^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}
9362 @option{^-q^/QUIET^}
9363 (see below), only the source file names,
9364 without relative paths, are output. If you just specify the
9365 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}
9366 switch, dependencies of the GNAT internal system files are omitted. This
9367 is typically what you want. If you also specify
9368 the @option{^-a^/ALL_FILES^} switch,
9369 dependencies of the GNAT internal files are also listed. Note that
9370 dependencies of the objects in external Ada libraries (see switch
9371 @option{^-aL^/SKIP_MISSING=^}@var{dir} in the following list)
9372 are never reported.
9373
9374 @item ^-n^/DO_OBJECT_CHECK^
9375 @cindex @option{^-n^/DO_OBJECT_CHECK^} (@command{gnatmake})
9376 Don't compile, bind, or link. Checks if all objects are up to date.
9377 If they are not, the full name of the first file that needs to be
9378 recompiled is printed.
9379 Repeated use of this option, followed by compiling the indicated source
9380 file, will eventually result in recompiling all required units.
9381
9382 @item ^-o ^/EXECUTABLE=^@var{exec_name}
9383 @cindex @option{^-o^/EXECUTABLE^} (@command{gnatmake})
9384 Output executable name. The name of the final executable program will be
9385 @var{exec_name}. If the @option{^-o^/EXECUTABLE^} switch is omitted the default
9386 name for the executable will be the name of the input file in appropriate form
9387 for an executable file on the host system.
9388
9389 This switch cannot be used when invoking @command{gnatmake} with several
9390 @file{file_names}.
9391
9392 @item ^-p or --create-missing-dirs^/CREATE_MISSING_DIRS^
9393 @cindex @option{^-p^/CREATE_MISSING_DIRS^} (@command{gnatmake})
9394 When using project files (^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}), create
9395 automatically missing object directories, library directories and exec
9396 directories.
9397
9398 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
9399 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@command{gnatmake})
9400 Use project file @var{project}. Only one such switch can be used.
9401 @xref{gnatmake and Project Files}.
9402
9403 @item ^-q^/QUIET^
9404 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatmake})
9405 Quiet. When this flag is not set, the commands carried out by
9406 @command{gnatmake} are displayed.
9407
9408 @item ^-s^/SWITCH_CHECK/^
9409 @cindex @option{^-s^/SWITCH_CHECK^} (@command{gnatmake})
9410 Recompile if compiler switches have changed since last compilation.
9411 All compiler switches but -I and -o are taken into account in the
9412 following way:
9413 orders between different ``first letter'' switches are ignored, but
9414 orders between same switches are taken into account. For example,
9415 @option{-O -O2} is different than @option{-O2 -O}, but @option{-g -O}
9416 is equivalent to @option{-O -g}.
9417
9418 This switch is recommended when Integrated Preprocessing is used.
9419
9420 @item ^-u^/UNIQUE^
9421 @cindex @option{^-u^/UNIQUE^} (@command{gnatmake})
9422 Unique. Recompile at most the main files. It implies -c. Combined with
9423 -f, it is equivalent to calling the compiler directly. Note that using
9424 ^-u^/UNIQUE^ with a project file and no main has a special meaning
9425 (@pxref{Project Files and Main Subprograms}).
9426
9427 @item ^-U^/ALL_PROJECTS^
9428 @cindex @option{^-U^/ALL_PROJECTS^} (@command{gnatmake})
9429 When used without a project file or with one or several mains on the command
9430 line, is equivalent to ^-u^/UNIQUE^. When used with a project file and no main
9431 on the command line, all sources of all project files are checked and compiled
9432 if not up to date, and libraries are rebuilt, if necessary.
9433
9434 @item ^-v^/REASONS^
9435 @cindex @option{^-v^/REASONS^} (@command{gnatmake})
9436 Verbose. Display the reason for all recompilations @command{gnatmake}
9437 decides are necessary, with the highest verbosity level.
9438
9439 @item ^-vl^/LOW_VERBOSITY^
9440 @cindex @option{^-vl^/LOW_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
9441 Verbosity level Low. Display fewer lines than in verbosity Medium.
9442
9443 @item ^-vm^/MEDIUM_VERBOSITY^
9444 @cindex @option{^-vm^/MEDIUM_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
9445 Verbosity level Medium. Potentially display fewer lines than in verbosity High.
9446
9447 @item ^-vh^/HIGH_VERBOSITY^
9448 @cindex @option{^-vm^/HIGH_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
9449 Verbosity level High. Equivalent to ^-v^/REASONS^.
9450
9451 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
9452 Indicate the verbosity of the parsing of GNAT project files.
9453 @xref{Switches Related to Project Files}.
9454
9455 @item ^-x^/NON_PROJECT_UNIT_COMPILATION^
9456 @cindex @option{^-x^/NON_PROJECT_UNIT_COMPILATION^} (@command{gnatmake})
9457 Indicate that sources that are not part of any Project File may be compiled.
9458 Normally, when using Project Files, only sources that are part of a Project
9459 File may be compile. When this switch is used, a source outside of all Project
9460 Files may be compiled. The ALI file and the object file will be put in the
9461 object directory of the main Project. The compilation switches used will only
9462 be those specified on the command line. Even when
9463 @option{^-x^/NON_PROJECT_UNIT_COMPILATION^} is used, mains specified on the
9464 command line need to be sources of a project file.
9465
9466 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
9467 Indicate that external variable @var{name} has the value @var{value}.
9468 The Project Manager will use this value for occurrences of
9469 @code{external(name)} when parsing the project file.
9470 @xref{Switches Related to Project Files}.
9471
9472 @item ^-z^/NOMAIN^
9473 @cindex @option{^-z^/NOMAIN^} (@command{gnatmake})
9474 No main subprogram. Bind and link the program even if the unit name
9475 given on the command line is a package name. The resulting executable
9476 will execute the elaboration routines of the package and its closure,
9477 then the finalization routines.
9478
9479 @end table
9480
9481 @table @asis
9482 @item @command{gcc} @asis{switches}
9483 @ifclear vms
9484 Any uppercase or multi-character switch that is not a @command{gnatmake} switch
9485 is passed to @command{gcc} (e.g.@: @option{-O}, @option{-gnato,} etc.)
9486 @end ifclear
9487 @ifset vms
9488 Any qualifier that cannot be recognized as a qualifier for @code{GNAT MAKE}
9489 but is recognizable as a valid qualifier for @code{GNAT COMPILE} is
9490 automatically treated as a compiler switch, and passed on to all
9491 compilations that are carried out.
9492 @end ifset
9493 @end table
9494
9495 @noindent
9496 Source and library search path switches:
9497
9498 @table @option
9499 @c !sort!
9500 @item ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
9501 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9502 When looking for source files also look in directory @var{dir}.
9503 The order in which source files search is undertaken is
9504 described in @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}.
9505
9506 @item ^-aL^/SKIP_MISSING=^@var{dir}
9507 @cindex @option{^-aL^/SKIP_MISSING^} (@command{gnatmake})
9508 Consider @var{dir} as being an externally provided Ada library.
9509 Instructs @command{gnatmake} to skip compilation units whose @file{.ALI}
9510 files have been located in directory @var{dir}. This allows you to have
9511 missing bodies for the units in @var{dir} and to ignore out of date bodies
9512 for the same units. You still need to specify
9513 the location of the specs for these units by using the switches
9514 @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}
9515 or @option{^-I^/SEARCH=^@var{dir}}.
9516 Note: this switch is provided for compatibility with previous versions
9517 of @command{gnatmake}. The easier method of causing standard libraries
9518 to be excluded from consideration is to write-protect the corresponding
9519 ALI files.
9520
9521 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
9522 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9523 When searching for library and object files, look in directory
9524 @var{dir}. The order in which library files are searched is described in
9525 @ref{Search Paths for gnatbind}.
9526
9527 @item ^-A^/CONDITIONAL_SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
9528 @cindex Search paths, for @command{gnatmake}
9529 @cindex @option{^-A^/CONDITIONAL_SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9530 Equivalent to @option{^-aL^/SKIP_MISSING=^@var{dir}
9531 ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}.
9532
9533 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
9534 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatmake})
9535 Equivalent to @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
9536 ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}.
9537
9538 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
9539 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gnatmake})
9540 @cindex Source files, suppressing search
9541 Do not look for source files in the directory containing the source
9542 file named in the command line.
9543 Do not look for ALI or object files in the directory
9544 where @command{gnatmake} was invoked.
9545
9546 @item ^-L^/LIBRARY_SEARCH=^@var{dir}
9547 @cindex @option{^-L^/LIBRARY_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9548 @cindex Linker libraries
9549 Add directory @var{dir} to the list of directories in which the linker
9550 will search for libraries. This is equivalent to
9551 @option{-largs ^-L^/LIBRARY_SEARCH=^}@var{dir}.
9552 @ifclear vms
9553 Furthermore, under Windows, the sources pointed to by the libraries path
9554 set in the registry are not searched for.
9555 @end ifclear
9556
9557 @item -nostdinc
9558 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatmake})
9559 Do not look for source files in the system default directory.
9560
9561 @item -nostdlib
9562 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatmake})
9563 Do not look for library files in the system default directory.
9564
9565 @item --RTS=@var{rts-path}
9566 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatmake})
9567 Specifies the default location of the runtime library. GNAT looks for the
9568 runtime
9569 in the following directories, and stops as soon as a valid runtime is found
9570 (@file{adainclude} or @file{ada_source_path}, and @file{adalib} or
9571 @file{ada_object_path} present):
9572
9573 @itemize @bullet
9574 @item <current directory>/$rts_path
9575
9576 @item <default-search-dir>/$rts_path
9577
9578 @item <default-search-dir>/rts-$rts_path
9579 @end itemize
9580
9581 @noindent
9582 The selected path is handled like a normal RTS path.
9583
9584 @end table
9585
9586 @node Mode Switches for gnatmake
9587 @section Mode Switches for @command{gnatmake}
9588
9589 @noindent
9590 The mode switches (referred to as @code{mode_switches}) allow the
9591 inclusion of switches that are to be passed to the compiler itself, the
9592 binder or the linker. The effect of a mode switch is to cause all
9593 subsequent switches up to the end of the switch list, or up to the next
9594 mode switch, to be interpreted as switches to be passed on to the
9595 designated component of GNAT.
9596
9597 @table @option
9598 @c !sort!
9599 @item -cargs @var{switches}
9600 @cindex @option{-cargs} (@command{gnatmake})
9601 Compiler switches. Here @var{switches} is a list of switches
9602 that are valid switches for @command{gcc}. They will be passed on to
9603 all compile steps performed by @command{gnatmake}.
9604
9605 @item -bargs @var{switches}
9606 @cindex @option{-bargs} (@command{gnatmake})
9607 Binder switches. Here @var{switches} is a list of switches
9608 that are valid switches for @code{gnatbind}. They will be passed on to
9609 all bind steps performed by @command{gnatmake}.
9610
9611 @item -largs @var{switches}
9612 @cindex @option{-largs} (@command{gnatmake})
9613 Linker switches. Here @var{switches} is a list of switches
9614 that are valid switches for @command{gnatlink}. They will be passed on to
9615 all link steps performed by @command{gnatmake}.
9616
9617 @item -margs @var{switches}
9618 @cindex @option{-margs} (@command{gnatmake})
9619 Make switches. The switches are directly interpreted by @command{gnatmake},
9620 regardless of any previous occurrence of @option{-cargs}, @option{-bargs}
9621 or @option{-largs}.
9622 @end table
9623
9624 @node Notes on the Command Line
9625 @section Notes on the Command Line
9626
9627 @noindent
9628 This section contains some additional useful notes on the operation
9629 of the @command{gnatmake} command.
9630
9631 @itemize @bullet
9632 @item
9633 @cindex Recompilation, by @command{gnatmake}
9634 If @command{gnatmake} finds no ALI files, it recompiles the main program
9635 and all other units required by the main program.
9636 This means that @command{gnatmake}
9637 can be used for the initial compile, as well as during subsequent steps of
9638 the development cycle.
9639
9640 @item
9641 If you enter @code{gnatmake @var{file}.adb}, where @file{@var{file}.adb}
9642 is a subunit or body of a generic unit, @command{gnatmake} recompiles
9643 @file{@var{file}.adb} (because it finds no ALI) and stops, issuing a
9644 warning.
9645
9646 @item
9647 In @command{gnatmake} the switch @option{^-I^/SEARCH^}
9648 is used to specify both source and
9649 library file paths. Use @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
9650 instead if you just want to specify
9651 source paths only and @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^}
9652 if you want to specify library paths
9653 only.
9654
9655 @item
9656 @command{gnatmake} will ignore any files whose ALI file is write-protected.
9657 This may conveniently be used to exclude standard libraries from
9658 consideration and in particular it means that the use of the
9659 @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} switch will not recompile these files
9660 unless @option{^-a^/ALL_FILES^} is also specified.
9661
9662 @item
9663 @command{gnatmake} has been designed to make the use of Ada libraries
9664 particularly convenient. Assume you have an Ada library organized
9665 as follows: @i{^obj-dir^[OBJ_DIR]^} contains the objects and ALI files for
9666 of your Ada compilation units,
9667 whereas @i{^include-dir^[INCLUDE_DIR]^} contains the
9668 specs of these units, but no bodies. Then to compile a unit
9669 stored in @code{main.adb}, which uses this Ada library you would just type
9670
9671 @smallexample
9672 @ifclear vms
9673 $ gnatmake -aI@var{include-dir}  -aL@var{obj-dir}  main
9674 @end ifclear
9675 @ifset vms
9676 $ gnatmake /SOURCE_SEARCH=@i{[INCLUDE_DIR]}
9677            /SKIP_MISSING=@i{[OBJ_DIR]} main
9678 @end ifset
9679 @end smallexample
9680
9681 @item
9682 Using @command{gnatmake} along with the
9683 @option{^-m (minimal recompilation)^/MINIMAL_RECOMPILATION^}
9684 switch provides a mechanism for avoiding unnecessary recompilations. Using
9685 this switch,
9686 you can update the comments/format of your
9687 source files without having to recompile everything. Note, however, that
9688 adding or deleting lines in a source files may render its debugging
9689 info obsolete. If the file in question is a spec, the impact is rather
9690 limited, as that debugging info will only be useful during the
9691 elaboration phase of your program. For bodies the impact can be more
9692 significant. In all events, your debugger will warn you if a source file
9693 is more recent than the corresponding object, and alert you to the fact
9694 that the debugging information may be out of date.
9695 @end itemize
9696
9697 @node How gnatmake Works
9698 @section How @command{gnatmake} Works
9699
9700 @noindent
9701 Generally @command{gnatmake} automatically performs all necessary
9702 recompilations and you don't need to worry about how it works. However,
9703 it may be useful to have some basic understanding of the @command{gnatmake}
9704 approach and in particular to understand how it uses the results of
9705 previous compilations without incorrectly depending on them.
9706
9707 First a definition: an object file is considered @dfn{up to date} if the
9708 corresponding ALI file exists and if all the source files listed in the
9709 dependency section of this ALI file have time stamps matching those in
9710 the ALI file. This means that neither the source file itself nor any
9711 files that it depends on have been modified, and hence there is no need
9712 to recompile this file.
9713
9714 @command{gnatmake} works by first checking if the specified main unit is up
9715 to date. If so, no compilations are required for the main unit. If not,
9716 @command{gnatmake} compiles the main program to build a new ALI file that
9717 reflects the latest sources. Then the ALI file of the main unit is
9718 examined to find all the source files on which the main program depends,
9719 and @command{gnatmake} recursively applies the above procedure on all these
9720 files.
9721
9722 This process ensures that @command{gnatmake} only trusts the dependencies
9723 in an existing ALI file if they are known to be correct. Otherwise it
9724 always recompiles to determine a new, guaranteed accurate set of
9725 dependencies. As a result the program is compiled ``upside down'' from what may
9726 be more familiar as the required order of compilation in some other Ada
9727 systems. In particular, clients are compiled before the units on which
9728 they depend. The ability of GNAT to compile in any order is critical in
9729 allowing an order of compilation to be chosen that guarantees that
9730 @command{gnatmake} will recompute a correct set of new dependencies if
9731 necessary.
9732
9733 When invoking @command{gnatmake} with several @var{file_names}, if a unit is
9734 imported by several of the executables, it will be recompiled at most once.
9735
9736 Note: when using non-standard naming conventions
9737 (@pxref{Using Other File Names}), changing through a configuration pragmas
9738 file the version of a source and invoking @command{gnatmake} to recompile may
9739 have no effect, if the previous version of the source is still accessible
9740 by @command{gnatmake}. It may be necessary to use the switch
9741 ^-f^/FORCE_COMPILE^.
9742
9743 @node Examples of gnatmake Usage
9744 @section Examples of @command{gnatmake} Usage
9745
9746 @table @code
9747 @item gnatmake hello.adb
9748 Compile all files necessary to bind and link the main program
9749 @file{hello.adb} (containing unit @code{Hello}) and bind and link the
9750 resulting object files to generate an executable file @file{^hello^HELLO.EXE^}.
9751
9752 @item gnatmake main1 main2 main3
9753 Compile all files necessary to bind and link the main programs
9754 @file{main1.adb} (containing unit @code{Main1}), @file{main2.adb}
9755 (containing unit @code{Main2}) and @file{main3.adb}
9756 (containing unit @code{Main3}) and bind and link the resulting object files
9757 to generate three executable files @file{^main1^MAIN1.EXE^},
9758 @file{^main2^MAIN2.EXE^}
9759 and @file{^main3^MAIN3.EXE^}.
9760
9761 @ifclear vms
9762 @item gnatmake -q Main_Unit -cargs -O2 -bargs -l
9763 @end ifclear
9764
9765 @ifset vms
9766 @item gnatmake Main_Unit /QUIET
9767 /COMPILER_QUALIFIERS /OPTIMIZE=ALL
9768 /BINDER_QUALIFIERS /ORDER_OF_ELABORATION
9769 @end ifset
9770 Compile all files necessary to bind and link the main program unit
9771 @code{Main_Unit} (from file @file{main_unit.adb}). All compilations will
9772 be done with optimization level 2 and the order of elaboration will be
9773 listed by the binder. @command{gnatmake} will operate in quiet mode, not
9774 displaying commands it is executing.
9775 @end table
9776
9777 @c *************************
9778 @node Improving Performance
9779 @chapter Improving Performance
9780 @cindex Improving performance
9781
9782 @noindent
9783 This chapter presents several topics related to program performance.
9784 It first describes some of the tradeoffs that need to be considered
9785 and some of the techniques for making your program run faster.
9786 It then documents the @command{gnatelim} tool and unused subprogram/data
9787 elimination feature, which can reduce the size of program executables.
9788
9789 Note: to invoke @command{gnatelim} with a project file, use the @code{gnat}
9790 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
9791
9792 @ifnottex
9793 @menu
9794 * Performance Considerations::
9795 * Text_IO Suggestions::
9796 * Reducing Size of Ada Executables with gnatelim::
9797 * Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination::
9798 @end menu
9799 @end ifnottex
9800
9801 @c *****************************
9802 @node Performance Considerations
9803 @section Performance Considerations
9804
9805 @noindent
9806 The GNAT system provides a number of options that allow a trade-off
9807 between
9808
9809 @itemize @bullet
9810 @item
9811 performance of the generated code
9812
9813 @item
9814 speed of compilation
9815
9816 @item
9817 minimization of dependences and recompilation
9818
9819 @item
9820 the degree of run-time checking.
9821 @end itemize
9822
9823 @noindent
9824 The defaults (if no options are selected) aim at improving the speed
9825 of compilation and minimizing dependences, at the expense of performance
9826 of the generated code:
9827
9828 @itemize @bullet
9829 @item
9830 no optimization
9831
9832 @item
9833 no inlining of subprogram calls
9834
9835 @item
9836 all run-time checks enabled except overflow and elaboration checks
9837 @end itemize
9838
9839 @noindent
9840 These options are suitable for most program development purposes. This
9841 chapter describes how you can modify these choices, and also provides
9842 some guidelines on debugging optimized code.
9843
9844 @menu
9845 * Controlling Run-Time Checks::
9846 * Use of Restrictions::
9847 * Optimization Levels::
9848 * Debugging Optimized Code::
9849 * Inlining of Subprograms::
9850 * Other Optimization Switches::
9851 * Optimization and Strict Aliasing::
9852
9853 @ifset vms
9854 * Coverage Analysis::
9855 @end ifset
9856 @end menu
9857
9858 @node Controlling Run-Time Checks
9859 @subsection Controlling Run-Time Checks
9860
9861 @noindent
9862 By default, GNAT generates all run-time checks, except integer overflow
9863 checks, stack overflow checks, and checks for access before elaboration on
9864 subprogram calls. The latter are not required in default mode, because all
9865 necessary checking is done at compile time.
9866 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
9867 @cindex @option{-gnato} (@command{gcc})
9868 Two gnat switches, @option{-gnatp} and @option{-gnato} allow this default to
9869 be modified. @xref{Run-Time Checks}.
9870
9871 Our experience is that the default is suitable for most development
9872 purposes.
9873
9874 We treat integer overflow specially because these
9875 are quite expensive and in our experience are not as important as other
9876 run-time checks in the development process. Note that division by zero
9877 is not considered an overflow check, and divide by zero checks are
9878 generated where required by default.
9879
9880 Elaboration checks are off by default, and also not needed by default, since
9881 GNAT uses a static elaboration analysis approach that avoids the need for
9882 run-time checking. This manual contains a full chapter discussing the issue
9883 of elaboration checks, and if the default is not satisfactory for your use,
9884 you should read this chapter.
9885
9886 For validity checks, the minimal checks required by the Ada Reference
9887 Manual (for case statements and assignments to array elements) are on
9888 by default. These can be suppressed by use of the @option{-gnatVn} switch.
9889 Note that in Ada 83, there were no validity checks, so if the Ada 83 mode
9890 is acceptable (or when comparing GNAT performance with an Ada 83 compiler),
9891 it may be reasonable to routinely use @option{-gnatVn}. Validity checks
9892 are also suppressed entirely if @option{-gnatp} is used.
9893
9894 @cindex Overflow checks
9895 @cindex Checks, overflow
9896 @findex Suppress
9897 @findex Unsuppress
9898 @cindex pragma Suppress
9899 @cindex pragma Unsuppress
9900 Note that the setting of the switches controls the default setting of
9901 the checks. They may be modified using either @code{pragma Suppress} (to
9902 remove checks) or @code{pragma Unsuppress} (to add back suppressed
9903 checks) in the program source.
9904
9905 @node Use of Restrictions
9906 @subsection Use of Restrictions
9907
9908 @noindent
9909 The use of pragma Restrictions allows you to control which features are
9910 permitted in your program. Apart from the obvious point that if you avoid
9911 relatively expensive features like finalization (enforceable by the use
9912 of pragma Restrictions (No_Finalization), the use of this pragma does not
9913 affect the generated code in most cases.
9914
9915 One notable exception to this rule is that the possibility of task abort
9916 results in some distributed overhead, particularly if finalization or
9917 exception handlers are used. The reason is that certain sections of code
9918 have to be marked as non-abortable.
9919
9920 If you use neither the @code{abort} statement, nor asynchronous transfer
9921 of control (@code{select @dots{} then abort}), then this distributed overhead
9922 is removed, which may have a general positive effect in improving
9923 overall performance.  Especially code involving frequent use of tasking
9924 constructs and controlled types will show much improved performance.
9925 The relevant restrictions pragmas are
9926
9927 @smallexample @c ada
9928    pragma Restrictions (No_Abort_Statements);
9929    pragma Restrictions (Max_Asynchronous_Select_Nesting => 0);
9930 @end smallexample
9931
9932 @noindent
9933 It is recommended that these restriction pragmas be used if possible. Note
9934 that this also means that you can write code without worrying about the
9935 possibility of an immediate abort at any point.
9936
9937 @node Optimization Levels
9938 @subsection Optimization Levels
9939 @cindex @option{^-O^/OPTIMIZE^} (@command{gcc})
9940
9941 @noindent
9942 Without any optimization ^option,^qualifier,^
9943 the compiler's goal is to reduce the cost of
9944 compilation and to make debugging produce the expected results.
9945 Statements are independent: if you stop the program with a breakpoint between
9946 statements, you can then assign a new value to any variable or change
9947 the program counter to any other statement in the subprogram and get exactly
9948 the results you would expect from the source code.
9949
9950 Turning on optimization makes the compiler attempt to improve the
9951 performance and/or code size at the expense of compilation time and
9952 possibly the ability to debug the program.
9953
9954 If you use multiple
9955 ^-O options, with or without level numbers,^/OPTIMIZE qualifiers,^
9956 the last such option is the one that is effective.
9957
9958 @noindent
9959 The default is optimization off. This results in the fastest compile
9960 times, but GNAT makes absolutely no attempt to optimize, and the
9961 generated programs are considerably larger and slower than when
9962 optimization is enabled. You can use the
9963 @ifclear vms
9964 @option{-O} switch (the permitted forms are @option{-O0}, @option{-O1}
9965 @option{-O2}, @option{-O3}, and @option{-Os})
9966 @end ifclear
9967 @ifset vms
9968 @code{OPTIMIZE} qualifier
9969 @end ifset
9970 to @command{gcc} to control the optimization level:
9971
9972 @table @option
9973 @item ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^
9974 No optimization (the default);
9975 generates unoptimized code but has
9976 the fastest compilation time.
9977
9978 Note that many other compilers do fairly extensive optimization
9979 even if ``no optimization'' is specified. With gcc, it is
9980 very unusual to use ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^ for production if
9981 execution time is of any concern, since ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^
9982 really does mean no optimization at all. This difference between
9983 gcc and other compilers should be kept in mind when doing
9984 performance comparisons.
9985
9986 @item ^-O1^/OPTIMIZE=SOME^
9987 Moderate optimization;
9988 optimizes reasonably well but does not
9989 degrade compilation time significantly.
9990
9991 @item ^-O2^/OPTIMIZE=ALL^
9992 @ifset vms
9993 @itemx /OPTIMIZE=DEVELOPMENT
9994 @end ifset
9995 Full optimization;
9996 generates highly optimized code and has
9997 the slowest compilation time.
9998
9999 @item ^-O3^/OPTIMIZE=INLINING^
10000 Full optimization as in @option{-O2},
10001 and also attempts automatic inlining of small
10002 subprograms within a unit (@pxref{Inlining of Subprograms}).
10003
10004 @item ^-Os^/OPTIMIZE=SPACE^
10005 Optimize space usage of resulting program.
10006 @end table
10007
10008 @noindent
10009 Higher optimization levels perform more global transformations on the
10010 program and apply more expensive analysis algorithms in order to generate
10011 faster and more compact code. The price in compilation time, and the
10012 resulting improvement in execution time,
10013 both depend on the particular application and the hardware environment.
10014 You should experiment to find the best level for your application.
10015
10016 Since the precise set of optimizations done at each level will vary from
10017 release to release (and sometime from target to target), it is best to think
10018 of the optimization settings in general terms.
10019 @xref{Optimize Options,, Options That Control Optimization, gcc, Using
10020 the GNU Compiler Collection (GCC)}, for details about
10021 ^the @option{-O} settings and a number of @option{-f} options that^how to^
10022 individually enable or disable specific optimizations.
10023
10024 Unlike some other compilation systems, ^@command{gcc}^GNAT^ has
10025 been tested extensively at all optimization levels. There are some bugs
10026 which appear only with optimization turned on, but there have also been
10027 bugs which show up only in @emph{unoptimized} code. Selecting a lower
10028 level of optimization does not improve the reliability of the code
10029 generator, which in practice is highly reliable at all optimization
10030 levels.
10031
10032 Note regarding the use of @option{-O3}: The use of this optimization level
10033 is generally discouraged with GNAT, since it often results in larger
10034 executables which run more slowly. See further discussion of this point
10035 in @ref{Inlining of Subprograms}.
10036
10037 @node Debugging Optimized Code
10038 @subsection Debugging Optimized Code
10039 @cindex Debugging optimized code
10040 @cindex Optimization and debugging
10041
10042 @noindent
10043 Although it is possible to do a reasonable amount of debugging at
10044 @ifclear vms
10045 nonzero optimization levels,
10046 the higher the level the more likely that
10047 @end ifclear
10048 @ifset vms
10049 @option{/OPTIMIZE} settings other than @code{NONE},
10050 such settings will make it more likely that
10051 @end ifset
10052 source-level constructs will have been eliminated by optimization.
10053 For example, if a loop is strength-reduced, the loop
10054 control variable may be completely eliminated and thus cannot be
10055 displayed in the debugger.
10056 This can only happen at @option{-O2} or @option{-O3}.
10057 Explicit temporary variables that you code might be eliminated at
10058 ^level^setting^ @option{-O1} or higher.
10059
10060 The use of the @option{^-g^/DEBUG^} switch,
10061 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gcc})
10062 which is needed for source-level debugging,
10063 affects the size of the program executable on disk,
10064 and indeed the debugging information can be quite large.
10065 However, it has no effect on the generated code (and thus does not
10066 degrade performance)
10067
10068 Since the compiler generates debugging tables for a compilation unit before
10069 it performs optimizations, the optimizing transformations may invalidate some
10070 of the debugging data.  You therefore need to anticipate certain
10071 anomalous situations that may arise while debugging optimized code.
10072 These are the most common cases:
10073
10074 @enumerate
10075 @item
10076 @i{The ``hopping Program Counter'':}  Repeated @code{step} or @code{next}
10077 commands show
10078 the PC bouncing back and forth in the code.  This may result from any of
10079 the following optimizations:
10080
10081 @itemize @bullet
10082 @item
10083 @i{Common subexpression elimination:} using a single instance of code for a
10084 quantity that the source computes several times.  As a result you
10085 may not be able to stop on what looks like a statement.
10086
10087 @item
10088 @i{Invariant code motion:} moving an expression that does not change within a
10089 loop, to the beginning of the loop.
10090
10091 @item
10092 @i{Instruction scheduling:} moving instructions so as to
10093 overlap loads and stores (typically) with other code, or in
10094 general to move computations of values closer to their uses. Often
10095 this causes you to pass an assignment statement without the assignment
10096 happening and then later bounce back to the statement when the
10097 value is actually needed.  Placing a breakpoint on a line of code
10098 and then stepping over it may, therefore, not always cause all the
10099 expected side-effects.
10100 @end itemize
10101
10102 @item
10103 @i{The ``big leap'':} More commonly known as @emph{cross-jumping}, in which
10104 two identical pieces of code are merged and the program counter suddenly
10105 jumps to a statement that is not supposed to be executed, simply because
10106 it (and the code following) translates to the same thing as the code
10107 that @emph{was} supposed to be executed.  This effect is typically seen in
10108 sequences that end in a jump, such as a @code{goto}, a @code{return}, or
10109 a @code{break} in a C @code{^switch^switch^} statement.
10110
10111 @item
10112 @i{The ``roving variable'':} The symptom is an unexpected value in a variable.
10113 There are various reasons for this effect:
10114
10115 @itemize @bullet
10116 @item
10117 In a subprogram prologue, a parameter may not yet have been moved to its
10118 ``home''.
10119
10120 @item
10121 A variable may be dead, and its register re-used.  This is
10122 probably the most common cause.
10123
10124 @item
10125 As mentioned above, the assignment of a value to a variable may
10126 have been moved.
10127
10128 @item
10129 A variable may be eliminated entirely by value propagation or
10130 other means.  In this case, GCC may incorrectly generate debugging
10131 information for the variable
10132 @end itemize
10133
10134 @noindent
10135 In general, when an unexpected value appears for a local variable or parameter
10136 you should first ascertain if that value was actually computed by
10137 your program, as opposed to being incorrectly reported by the debugger.
10138 Record fields or
10139 array elements in an object designated by an access value
10140 are generally less of a problem, once you have ascertained that the access
10141 value is sensible.
10142 Typically, this means checking variables in the preceding code and in the
10143 calling subprogram to verify that the value observed is explainable from other
10144 values (one must apply the procedure recursively to those
10145 other values); or re-running the code and stopping a little earlier
10146 (perhaps before the call) and stepping to better see how the variable obtained
10147 the value in question; or continuing to step @emph{from} the point of the
10148 strange value to see if code motion had simply moved the variable's
10149 assignments later.
10150 @end enumerate
10151
10152 @noindent
10153 In light of such anomalies, a recommended technique is to use @option{-O0}
10154 early in the software development cycle, when extensive debugging capabilities
10155 are most needed, and then move to @option{-O1} and later @option{-O2} as
10156 the debugger becomes less critical.
10157 Whether to use the @option{^-g^/DEBUG^} switch in the release version is
10158 a release management issue.
10159 @ifclear vms
10160 Note that if you use @option{-g} you can then use the @command{strip} program
10161 on the resulting executable,
10162 which removes both debugging information and global symbols.
10163 @end ifclear
10164
10165 @node Inlining of Subprograms
10166 @subsection Inlining of Subprograms
10167
10168 @noindent
10169 A call to a subprogram in the current unit is inlined if all the
10170 following conditions are met:
10171
10172 @itemize @bullet
10173 @item
10174 The optimization level is at least @option{-O1}.
10175
10176 @item
10177 The called subprogram is suitable for inlining: It must be small enough
10178 and not contain something that @command{gcc} cannot support in inlined
10179 subprograms.
10180
10181 @item
10182 @cindex pragma Inline
10183 @findex Inline
10184 Either @code{pragma Inline} applies to the subprogram, or it is local
10185 to the unit and called once from within it, or it is small and automatic
10186 inlining (optimization level @option{-O3}) is specified.
10187 @end itemize
10188
10189 @noindent
10190 Calls to subprograms in @code{with}'ed units are normally not inlined.
10191 To achieve actual inlining (that is, replacement of the call by the code
10192 in the body of the subprogram), the following conditions must all be true.
10193
10194 @itemize @bullet
10195 @item
10196 The optimization level is at least @option{-O1}.
10197
10198 @item
10199 The called subprogram is suitable for inlining: It must be small enough
10200 and not contain something that @command{gcc} cannot support in inlined
10201 subprograms.
10202
10203 @item
10204 The call appears in a body (not in a package spec).
10205
10206 @item
10207 There is a @code{pragma Inline} for the subprogram.
10208
10209 @item
10210 @cindex @option{-gnatn} (@command{gcc})
10211 The @option{^-gnatn^/INLINE^} switch
10212 is used in the @command{gcc} command line
10213 @end itemize
10214
10215 Even if all these conditions are met, it may not be possible for
10216 the compiler to inline the call, due to the length of the body,
10217 or features in the body that make it impossible for the compiler
10218 to do the inlining.
10219
10220 Note that specifying the @option{-gnatn} switch causes additional
10221 compilation dependencies. Consider the following:
10222
10223 @smallexample @c ada
10224 @cartouche
10225 package R is
10226    procedure Q;
10227    pragma Inline (Q);
10228 end R;
10229 package body R is
10230    @dots{}
10231 end R;
10232
10233 with R;
10234 procedure Main is
10235 begin
10236    @dots{}
10237    R.Q;
10238 end Main;
10239 @end cartouche
10240 @end smallexample
10241
10242 @noindent
10243 With the default behavior (no @option{-gnatn} switch specified), the
10244 compilation of the @code{Main} procedure depends only on its own source,
10245 @file{main.adb}, and the spec of the package in file @file{r.ads}. This
10246 means that editing the body of @code{R} does not require recompiling
10247 @code{Main}.
10248
10249 On the other hand, the call @code{R.Q} is not inlined under these
10250 circumstances. If the @option{-gnatn} switch is present when @code{Main}
10251 is compiled, the call will be inlined if the body of @code{Q} is small
10252 enough, but now @code{Main} depends on the body of @code{R} in
10253 @file{r.adb} as well as on the spec. This means that if this body is edited,
10254 the main program must be recompiled. Note that this extra dependency
10255 occurs whether or not the call is in fact inlined by @command{gcc}.
10256
10257 The use of front end inlining with @option{-gnatN} generates similar
10258 additional dependencies.
10259
10260 @cindex @option{^-fno-inline^/INLINE=SUPPRESS^} (@command{gcc})
10261 Note: The @option{^-fno-inline^/INLINE=SUPPRESS^} switch
10262 can be used to prevent
10263 all inlining. This switch overrides all other conditions and ensures
10264 that no inlining occurs. The extra dependences resulting from
10265 @option{-gnatn} will still be active, even if
10266 this switch is used to suppress the resulting inlining actions.
10267
10268 @cindex @option{-fno-inline-functions} (@command{gcc})
10269 Note: The @option{-fno-inline-functions} switch can be used to prevent
10270 automatic inlining of small subprograms if @option{-O3} is used.
10271
10272 @cindex @option{-fno-inline-functions-called-once} (@command{gcc})
10273 Note: The @option{-fno-inline-functions-called-once} switch
10274 can be used to prevent inlining of subprograms local to the unit
10275 and called once from within it if @option{-O1} is used.
10276
10277 Note regarding the use of @option{-O3}: There is no difference in inlining
10278 behavior between @option{-O2} and @option{-O3} for subprograms with an explicit
10279 pragma @code{Inline} assuming the use of @option{-gnatn}
10280 or @option{-gnatN} (the switches that activate inlining). If you have used
10281 pragma @code{Inline} in appropriate cases, then it is usually much better
10282 to use @option{-O2} and @option{-gnatn} and avoid the use of @option{-O3} which
10283 in this case only has the effect of inlining subprograms you did not
10284 think should be inlined. We often find that the use of @option{-O3} slows
10285 down code by performing excessive inlining, leading to increased instruction
10286 cache pressure from the increased code size. So the bottom line here is
10287 that you should not automatically assume that @option{-O3} is better than
10288 @option{-O2}, and indeed you should use @option{-O3} only if tests show that
10289 it actually improves performance.
10290
10291 @node Other Optimization Switches
10292 @subsection Other Optimization Switches
10293 @cindex Optimization Switches
10294
10295 Since @code{GNAT} uses the @command{gcc} back end, all the specialized
10296 @command{gcc} optimization switches are potentially usable. These switches
10297 have not been extensively tested with GNAT but can generally be expected
10298 to work. Examples of switches in this category are
10299 @option{-funroll-loops} and
10300 the various target-specific @option{-m} options (in particular, it has been
10301 observed that @option{-march=pentium4} can significantly improve performance
10302 on appropriate machines). For full details of these switches, see
10303 @ref{Submodel Options,, Hardware Models and Configurations, gcc, Using
10304 the GNU Compiler Collection (GCC)}.
10305
10306 @node Optimization and Strict Aliasing
10307 @subsection Optimization and Strict Aliasing
10308 @cindex Aliasing
10309 @cindex Strict Aliasing
10310 @cindex No_Strict_Aliasing
10311
10312 @noindent
10313 The strong typing capabilities of Ada allow an optimizer to generate
10314 efficient code in situations where other languages would be forced to
10315 make worst case assumptions preventing such optimizations. Consider
10316 the following example:
10317
10318 @smallexample @c ada
10319 @cartouche
10320 procedure R is
10321    type Int1 is new Integer;
10322    type Int2 is new Integer;
10323    type Int1A is access Int1;
10324    type Int2A is access Int2;
10325    Int1V : Int1A;
10326    Int2V : Int2A;
10327    @dots{}
10328
10329 begin
10330    @dots{}
10331    for J in Data'Range loop
10332       if Data (J) = Int1V.all then
10333          Int2V.all := Int2V.all + 1;
10334       end if;
10335    end loop;
10336    @dots{}
10337 end R;
10338 @end cartouche
10339 @end smallexample
10340
10341 @noindent
10342 In this example, since the variable @code{Int1V} can only access objects
10343 of type @code{Int1}, and @code{Int2V} can only access objects of type
10344 @code{Int2}, there is no possibility that the assignment to
10345 @code{Int2V.all} affects the value of @code{Int1V.all}. This means that
10346 the compiler optimizer can "know" that the value @code{Int1V.all} is constant
10347 for all iterations of the loop and avoid the extra memory reference
10348 required to dereference it each time through the loop.
10349
10350 This kind of optimization, called strict aliasing analysis, is
10351 triggered by specifying an optimization level of @option{-O2} or
10352 higher or @option{-Os} and allows @code{GNAT} to generate more efficient code
10353 when access values are involved.
10354
10355 However, although this optimization is always correct in terms of
10356 the formal semantics of the Ada Reference Manual, difficulties can
10357 arise if features like @code{Unchecked_Conversion} are used to break
10358 the typing system. Consider the following complete program example:
10359
10360 @smallexample @c ada
10361 @cartouche
10362 package p1 is
10363    type int1 is new integer;
10364    type int2 is new integer;
10365    type a1 is access int1;
10366    type a2 is access int2;
10367 end p1;
10368
10369 with p1; use p1;
10370 package p2 is
10371    function to_a2 (Input : a1) return a2;
10372 end p2;
10373
10374 with Unchecked_Conversion;
10375 package body p2 is
10376    function to_a2 (Input : a1) return a2 is
10377       function to_a2u is
10378         new Unchecked_Conversion (a1, a2);
10379    begin
10380       return to_a2u (Input);
10381    end to_a2;
10382 end p2;
10383
10384 with p2; use p2;
10385 with p1; use p1;
10386 with Text_IO; use Text_IO;
10387 procedure m is
10388    v1 : a1 := new int1;
10389    v2 : a2 := to_a2 (v1);
10390 begin
10391    v1.all := 1;
10392    v2.all := 0;
10393    put_line (int1'image (v1.all));
10394 end;
10395 @end cartouche
10396 @end smallexample
10397
10398 @noindent
10399 This program prints out 0 in @option{-O0} or @option{-O1}
10400 mode, but it prints out 1 in @option{-O2} mode. That's
10401 because in strict aliasing mode, the compiler can and
10402 does assume that the assignment to @code{v2.all} could not
10403 affect the value of @code{v1.all}, since different types
10404 are involved.
10405
10406 This behavior is not a case of non-conformance with the standard, since
10407 the Ada RM specifies that an unchecked conversion where the resulting
10408 bit pattern is not a correct value of the target type can result in an
10409 abnormal value and attempting to reference an abnormal value makes the
10410 execution of a program erroneous.  That's the case here since the result
10411 does not point to an object of type @code{int2}.  This means that the
10412 effect is entirely unpredictable.
10413
10414 However, although that explanation may satisfy a language
10415 lawyer, in practice an applications programmer expects an
10416 unchecked conversion involving pointers to create true
10417 aliases and the behavior of printing 1 seems plain wrong.
10418 In this case, the strict aliasing optimization is unwelcome.
10419
10420 Indeed the compiler recognizes this possibility, and the
10421 unchecked conversion generates a warning:
10422
10423 @smallexample
10424 p2.adb:5:07: warning: possible aliasing problem with type "a2"
10425 p2.adb:5:07: warning: use -fno-strict-aliasing switch for references
10426 p2.adb:5:07: warning:  or use "pragma No_Strict_Aliasing (a2);"
10427 @end smallexample
10428
10429 @noindent
10430 Unfortunately the problem is recognized when compiling the body of
10431 package @code{p2}, but the actual "bad" code is generated while
10432 compiling the body of @code{m} and this latter compilation does not see
10433 the suspicious @code{Unchecked_Conversion}.
10434
10435 As implied by the warning message, there are approaches you can use to
10436 avoid the unwanted strict aliasing optimization in a case like this.
10437
10438 One possibility is to simply avoid the use of @option{-O2}, but
10439 that is a bit drastic, since it throws away a number of useful
10440 optimizations that do not involve strict aliasing assumptions.
10441
10442 A less drastic approach is to compile the program using the
10443 option @option{-fno-strict-aliasing}. Actually it is only the
10444 unit containing the dereferencing of the suspicious pointer
10445 that needs to be compiled. So in this case, if we compile
10446 unit @code{m} with this switch, then we get the expected
10447 value of zero printed. Analyzing which units might need
10448 the switch can be painful, so a more reasonable approach
10449 is to compile the entire program with options @option{-O2}
10450 and @option{-fno-strict-aliasing}. If the performance is
10451 satisfactory with this combination of options, then the
10452 advantage is that the entire issue of possible "wrong"
10453 optimization due to strict aliasing is avoided.
10454
10455 To avoid the use of compiler switches, the configuration
10456 pragma @code{No_Strict_Aliasing} with no parameters may be
10457 used to specify that for all access types, the strict
10458 aliasing optimization should be suppressed.
10459
10460 However, these approaches are still overkill, in that they causes
10461 all manipulations of all access values to be deoptimized. A more
10462 refined approach is to concentrate attention on the specific
10463 access type identified as problematic.
10464
10465 First, if a careful analysis of uses of the pointer shows
10466 that there are no possible problematic references, then
10467 the warning can be suppressed by bracketing the
10468 instantiation of @code{Unchecked_Conversion} to turn
10469 the warning off:
10470
10471 @smallexample @c ada
10472    pragma Warnings (Off);
10473    function to_a2u is
10474      new Unchecked_Conversion (a1, a2);
10475    pragma Warnings (On);
10476 @end smallexample
10477
10478 @noindent
10479 Of course that approach is not appropriate for this particular
10480 example, since indeed there is a problematic reference. In this
10481 case we can take one of two other approaches.
10482
10483 The first possibility is to move the instantiation of unchecked
10484 conversion to the unit in which the type is declared. In
10485 this example, we would move the instantiation of
10486 @code{Unchecked_Conversion} from the body of package
10487 @code{p2} to the spec of package @code{p1}. Now the
10488 warning disappears. That's because any use of the
10489 access type knows there is a suspicious unchecked
10490 conversion, and the strict aliasing optimization
10491 is automatically suppressed for the type.
10492
10493 If it is not practical to move the unchecked conversion to the same unit
10494 in which the destination access type is declared (perhaps because the
10495 source type is not visible in that unit), you may use pragma
10496 @code{No_Strict_Aliasing} for the type. This pragma must occur in the
10497 same declarative sequence as the declaration of the access type:
10498
10499 @smallexample @c ada
10500    type a2 is access int2;
10501    pragma No_Strict_Aliasing (a2);
10502 @end smallexample
10503
10504 @noindent
10505 Here again, the compiler now knows that the strict aliasing optimization
10506 should be suppressed for any reference to type @code{a2} and the
10507 expected behavior is obtained.
10508
10509 Finally, note that although the compiler can generate warnings for
10510 simple cases of unchecked conversions, there are tricker and more
10511 indirect ways of creating type incorrect aliases which the compiler
10512 cannot detect. Examples are the use of address overlays and unchecked
10513 conversions involving composite types containing access types as
10514 components. In such cases, no warnings are generated, but there can
10515 still be aliasing problems. One safe coding practice is to forbid the
10516 use of address clauses for type overlaying, and to allow unchecked
10517 conversion only for primitive types. This is not really a significant
10518 restriction since any possible desired effect can be achieved by
10519 unchecked conversion of access values.
10520
10521 The aliasing analysis done in strict aliasing mode can certainly
10522 have significant benefits. We have seen cases of large scale
10523 application code where the time is increased by up to 5% by turning
10524 this optimization off. If you have code that includes significant
10525 usage of unchecked conversion, you might want to just stick with
10526 @option{-O1} and avoid the entire issue. If you get adequate
10527 performance at this level of optimization level, that's probably
10528 the safest approach. If tests show that you really need higher
10529 levels of optimization, then you can experiment with @option{-O2}
10530 and @option{-O2 -fno-strict-aliasing} to see how much effect this
10531 has on size and speed of the code. If you really need to use
10532 @option{-O2} with strict aliasing in effect, then you should
10533 review any uses of unchecked conversion of access types,
10534 particularly if you are getting the warnings described above.
10535
10536 @ifset vms
10537 @node Coverage Analysis
10538 @subsection Coverage Analysis
10539
10540 @noindent
10541 GNAT supports the HP Performance Coverage Analyzer (PCA), which allows
10542 the user to determine the distribution of execution time across a program,
10543 @pxref{Profiling} for details of usage.
10544 @end ifset
10545
10546
10547 @node Text_IO Suggestions
10548 @section @code{Text_IO} Suggestions
10549 @cindex @code{Text_IO} and performance
10550
10551 @noindent
10552 The @code{Ada.Text_IO} package has fairly high overheads due in part to
10553 the requirement of maintaining page and line counts. If performance
10554 is critical, a recommendation is to use @code{Stream_IO} instead of
10555 @code{Text_IO} for volume output, since this package has less overhead.
10556
10557 If @code{Text_IO} must be used, note that by default output to the standard
10558 output and standard error files is unbuffered (this provides better
10559 behavior when output statements are used for debugging, or if the
10560 progress of a program is observed by tracking the output, e.g. by
10561 using the Unix @command{tail -f} command to watch redirected output.
10562
10563 If you are generating large volumes of output with @code{Text_IO} and
10564 performance is an important factor, use a designated file instead
10565 of the standard output file, or change the standard output file to
10566 be buffered using @code{Interfaces.C_Streams.setvbuf}.
10567
10568
10569
10570 @node Reducing Size of Ada Executables with gnatelim
10571 @section Reducing Size of Ada Executables with @code{gnatelim}
10572 @findex gnatelim
10573
10574 @noindent
10575 This section describes @command{gnatelim}, a tool which detects unused
10576 subprograms and helps the compiler to create a smaller executable for your
10577 program.
10578
10579 @menu
10580 * About gnatelim::
10581 * Running gnatelim::
10582 * Correcting the List of Eliminate Pragmas::
10583 * Making Your Executables Smaller::
10584 * Summary of the gnatelim Usage Cycle::
10585 @end menu
10586
10587 @node About gnatelim
10588 @subsection About @code{gnatelim}
10589
10590 @noindent
10591 When a program shares a set of Ada
10592 packages with other programs, it may happen that this program uses
10593 only a fraction of the subprograms defined in these packages. The code
10594 created for these unused subprograms increases the size of the executable.
10595
10596 @code{gnatelim} tracks unused subprograms in an Ada program and
10597 outputs a list of GNAT-specific pragmas @code{Eliminate} marking all the
10598 subprograms that are declared but never called. By placing the list of
10599 @code{Eliminate} pragmas in the GNAT configuration file @file{gnat.adc} and
10600 recompiling your program, you may decrease the size of its executable,
10601 because the compiler will not generate the code for 'eliminated' subprograms.
10602 @xref{Pragma Eliminate,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for more
10603 information about this pragma.
10604
10605 @code{gnatelim} needs as its input data the name of the main subprogram
10606 and a bind file for a main subprogram.
10607
10608 To create a bind file for @code{gnatelim}, run @code{gnatbind} for
10609 the main subprogram. @code{gnatelim} can work with both Ada and C
10610 bind files; when both are present, it uses the Ada bind file.
10611 The following commands will build the program and create the bind file:
10612
10613 @smallexample
10614 $ gnatmake ^-c Main_Prog^/ACTIONS=COMPILE MAIN_PROG^
10615 $ gnatbind main_prog
10616 @end smallexample
10617
10618 Note that @code{gnatelim} needs neither object nor ALI files.
10619
10620 @node Running gnatelim
10621 @subsection Running @code{gnatelim}
10622
10623 @noindent
10624 @code{gnatelim} has the following command-line interface:
10625
10626 @smallexample
10627 $ gnatelim @ovar{options} name
10628 @end smallexample
10629
10630 @noindent
10631 @code{name} should be a name of a source file that contains the main subprogram
10632 of a program (partition).
10633
10634 @code{gnatelim} has the following switches:
10635
10636 @table @option
10637 @c !sort!
10638 @item ^-q^/QUIET^
10639 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatelim})
10640 Quiet mode: by default @code{gnatelim} outputs to the standard error
10641 stream the number of program units left to be processed. This option turns
10642 this trace off.
10643
10644 @item ^-v^/VERBOSE^
10645 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatelim})
10646 Verbose mode: @code{gnatelim} version information is printed as Ada
10647 comments to the standard output stream. Also, in addition to the number of
10648 program units left @code{gnatelim} will output the name of the current unit
10649 being processed.
10650
10651 @item ^-a^/ALL^
10652 @cindex @option{^-a^/ALL^} (@command{gnatelim})
10653 Also look for subprograms from the GNAT run time that can be eliminated. Note
10654 that when @file{gnat.adc} is produced using this switch, the entire program
10655 must be recompiled with switch @option{^-a^/ALL_FILES^} to @command{gnatmake}.
10656
10657 @item ^-I^/INCLUDE_DIRS=^@var{dir}
10658 @cindex @option{^-I^/INCLUDE_DIRS^} (@command{gnatelim})
10659 When looking for source files also look in directory @var{dir}. Specifying
10660 @option{^-I-^/INCLUDE_DIRS=-^} instructs @code{gnatelim} not to look for
10661 sources in the current directory.
10662
10663 @item ^-b^/BIND_FILE=^@var{bind_file}
10664 @cindex @option{^-b^/BIND_FILE^} (@command{gnatelim})
10665 Specifies @var{bind_file} as the bind file to process. If not set, the name
10666 of the bind file is computed from the full expanded Ada name
10667 of a main subprogram.
10668
10669 @item ^-C^/CONFIG_FILE=^@var{config_file}
10670 @cindex @option{^-C^/CONFIG_FILE^} (@command{gnatelim})
10671 Specifies a file @var{config_file} that contains configuration pragmas. The
10672 file must be specified with full path.
10673
10674 @item ^--GCC^/COMPILER^=@var{compiler_name}
10675 @cindex @option{^-GCC^/COMPILER^} (@command{gnatelim})
10676 Instructs @code{gnatelim} to use specific @command{gcc} compiler instead of one
10677 available on the path.
10678
10679 @item ^--GNATMAKE^/GNATMAKE^=@var{gnatmake_name}
10680 @cindex @option{^--GNATMAKE^/GNATMAKE^} (@command{gnatelim})
10681 Instructs @code{gnatelim} to use specific @command{gnatmake} instead of one
10682 available on the path.
10683 @end table
10684
10685 @noindent
10686 @code{gnatelim} sends its output to the standard output stream, and all the
10687 tracing and debug information is sent to the standard error stream.
10688 In order to produce a proper GNAT configuration file
10689 @file{gnat.adc}, redirection must be used:
10690
10691 @smallexample
10692 @ifset vms
10693 $ PIPE GNAT ELIM MAIN_PROG.ADB > GNAT.ADC
10694 @end ifset
10695 @ifclear vms
10696 $ gnatelim main_prog.adb > gnat.adc
10697 @end ifclear
10698 @end smallexample
10699
10700 @ifclear vms
10701 @noindent
10702 or
10703
10704 @smallexample
10705 $ gnatelim main_prog.adb >> gnat.adc
10706 @end smallexample
10707
10708 @noindent
10709 in order to append the @code{gnatelim} output to the existing contents of
10710 @file{gnat.adc}.
10711 @end ifclear
10712
10713 @node Correcting the List of Eliminate Pragmas
10714 @subsection Correcting the List of Eliminate Pragmas
10715
10716 @noindent
10717 In some rare cases @code{gnatelim} may try to eliminate
10718 subprograms that are actually called in the program. In this case, the
10719 compiler will generate an error message of the form:
10720
10721 @smallexample
10722 file.adb:106:07: cannot call eliminated subprogram "My_Prog"
10723 @end smallexample
10724
10725 @noindent
10726 You will need to manually remove the wrong @code{Eliminate} pragmas from
10727 the @file{gnat.adc} file. You should recompile your program
10728 from scratch after that, because you need a consistent @file{gnat.adc} file
10729 during the entire compilation.
10730
10731 @node Making Your Executables Smaller
10732 @subsection Making Your Executables Smaller
10733
10734 @noindent
10735 In order to get a smaller executable for your program you now have to
10736 recompile the program completely with the new @file{gnat.adc} file
10737 created by @code{gnatelim} in your current directory:
10738
10739 @smallexample
10740 $ gnatmake ^-f main_prog^/FORCE_COMPILE MAIN_PROG^
10741 @end smallexample
10742
10743 @noindent
10744 (Use the @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} option for @command{gnatmake} to
10745 recompile everything
10746 with the set of pragmas @code{Eliminate} that you have obtained with
10747 @command{gnatelim}).
10748
10749 Be aware that the set of @code{Eliminate} pragmas is specific to each
10750 program. It is not recommended to merge sets of @code{Eliminate}
10751 pragmas created for different programs in one @file{gnat.adc} file.
10752
10753 @node Summary of the gnatelim Usage Cycle
10754 @subsection Summary of the gnatelim Usage Cycle
10755
10756 @noindent
10757 Here is a quick summary of the steps to be taken in order to reduce
10758 the size of your executables with @code{gnatelim}. You may use
10759 other GNAT options to control the optimization level,
10760 to produce the debugging information, to set search path, etc.
10761
10762 @enumerate
10763 @item
10764 Produce a bind file
10765
10766 @smallexample
10767 $ gnatmake ^-c main_prog^/ACTIONS=COMPILE MAIN_PROG^
10768 $ gnatbind main_prog
10769 @end smallexample
10770
10771 @item
10772 Generate a list of @code{Eliminate} pragmas
10773 @smallexample
10774 @ifset vms
10775 $ PIPE GNAT ELIM MAIN_PROG > GNAT.ADC
10776 @end ifset
10777 @ifclear vms
10778 $ gnatelim main_prog >@r{[}>@r{]} gnat.adc
10779 @end ifclear
10780 @end smallexample
10781
10782 @item
10783 Recompile the application
10784
10785 @smallexample
10786 $ gnatmake ^-f main_prog^/FORCE_COMPILE MAIN_PROG^
10787 @end smallexample
10788
10789 @end enumerate
10790
10791 @node Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination
10792 @section Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
10793 @findex unused subprogram/data elimination
10794
10795 @noindent
10796 This section describes how you can eliminate unused subprograms and data from
10797 your executable just by setting options at compilation time.
10798
10799 @menu
10800 * About unused subprogram/data elimination::
10801 * Compilation options::
10802 * Example of unused subprogram/data elimination::
10803 @end menu
10804
10805 @node About unused subprogram/data elimination
10806 @subsection About unused subprogram/data elimination
10807
10808 @noindent
10809 By default, an executable contains all code and data of its composing objects
10810 (directly linked or coming from statically linked libraries), even data or code
10811 never used by this executable.
10812
10813 This feature will allow you to eliminate such unused code from your
10814 executable, making it smaller (in disk and in memory).
10815
10816 This functionality is available on all Linux platforms except for the IA-64
10817 architecture and on all cross platforms using the ELF binary file format.
10818 In both cases GNU binutils version 2.16 or later are required to enable it.
10819
10820 @node Compilation options
10821 @subsection Compilation options
10822
10823 @noindent
10824 The operation of eliminating the unused code and data from the final executable
10825 is directly performed by the linker.
10826
10827 In order to do this, it has to work with objects compiled with the
10828 following options:
10829 @option{-ffunction-sections} @option{-fdata-sections}.
10830 @cindex @option{-ffunction-sections} (@command{gcc})
10831 @cindex @option{-fdata-sections} (@command{gcc})
10832 These options are usable with C and Ada files.
10833 They will place respectively each
10834 function or data in a separate section in the resulting object file.
10835
10836 Once the objects and static libraries are created with these options, the
10837 linker can perform the dead code elimination. You can do this by setting
10838 the @option{-Wl,--gc-sections} option to gcc command or in the
10839 @option{-largs} section of @command{gnatmake}. This will perform a
10840 garbage collection of code and data never referenced.
10841
10842 If the linker performs a partial link (@option{-r} ld linker option), then you
10843 will need to provide one or several entry point using the
10844 @option{-e} / @option{--entry} ld option.
10845
10846 Note that objects compiled without the @option{-ffunction-sections} and
10847 @option{-fdata-sections} options can still be linked with the executable.
10848 However, no dead code elimination will be performed on those objects (they will
10849 be linked as is).
10850
10851 The GNAT static library is now compiled with -ffunction-sections and
10852 -fdata-sections on some platforms. This allows you to eliminate the unused code
10853 and data of the GNAT library from your executable.
10854
10855 @node Example of unused subprogram/data elimination
10856 @subsection Example of unused subprogram/data elimination
10857
10858 @noindent
10859 Here is a simple example:
10860
10861 @smallexample @c ada
10862 with Aux;
10863
10864 procedure Test is
10865 begin
10866    Aux.Used (10);
10867 end Test;
10868
10869 package Aux is
10870    Used_Data   : Integer;
10871    Unused_Data : Integer;
10872
10873    procedure Used   (Data : Integer);
10874    procedure Unused (Data : Integer);
10875 end Aux;
10876
10877 package body Aux is
10878    procedure Used (Data : Integer) is
10879    begin
10880       Used_Data := Data;
10881    end Used;
10882
10883    procedure Unused (Data : Integer) is
10884    begin
10885       Unused_Data := Data;
10886    end Unused;
10887 end Aux;
10888 @end smallexample
10889
10890 @noindent
10891 @code{Unused} and @code{Unused_Data} are never referenced in this code
10892 excerpt, and hence they may be safely removed from the final executable.
10893
10894 @smallexample
10895 $ gnatmake test
10896
10897 $ nm test | grep used
10898 020015f0 T aux__unused
10899 02005d88 B aux__unused_data
10900 020015cc T aux__used
10901 02005d84 B aux__used_data
10902
10903 $ gnatmake test -cargs -fdata-sections -ffunction-sections \
10904      -largs -Wl,--gc-sections
10905
10906 $ nm test | grep used
10907 02005350 T aux__used
10908 0201ffe0 B aux__used_data
10909 @end smallexample
10910
10911 @noindent
10912 It can be observed that the procedure @code{Unused} and the object
10913 @code{Unused_Data} are removed by the linker when using the
10914 appropriate options.
10915
10916 @c ********************************
10917 @node Renaming Files Using gnatchop
10918 @chapter Renaming Files Using @code{gnatchop}
10919 @findex gnatchop
10920
10921 @noindent
10922 This chapter discusses how to handle files with multiple units by using
10923 the @code{gnatchop} utility. This utility is also useful in renaming
10924 files to meet the standard GNAT default file naming conventions.
10925
10926 @menu
10927 * Handling Files with Multiple Units::
10928 * Operating gnatchop in Compilation Mode::
10929 * Command Line for gnatchop::
10930 * Switches for gnatchop::
10931 * Examples of gnatchop Usage::
10932 @end menu
10933
10934 @node Handling Files with Multiple Units
10935 @section Handling Files with Multiple Units
10936
10937 @noindent
10938 The basic compilation model of GNAT requires that a file submitted to the
10939 compiler have only one unit and there be a strict correspondence
10940 between the file name and the unit name.
10941
10942 The @code{gnatchop} utility allows both of these rules to be relaxed,
10943 allowing GNAT to process files which contain multiple compilation units
10944 and files with arbitrary file names. @code{gnatchop}
10945 reads the specified file and generates one or more output files,
10946 containing one unit per file. The unit and the file name correspond,
10947 as required by GNAT.
10948
10949 If you want to permanently restructure a set of ``foreign'' files so that
10950 they match the GNAT rules, and do the remaining development using the
10951 GNAT structure, you can simply use @command{gnatchop} once, generate the
10952 new set of files and work with them from that point on.
10953
10954 Alternatively, if you want to keep your files in the ``foreign'' format,
10955 perhaps to maintain compatibility with some other Ada compilation
10956 system, you can set up a procedure where you use @command{gnatchop} each
10957 time you compile, regarding the source files that it writes as temporary
10958 files that you throw away.
10959
10960 Note that if your file containing multiple units starts with a byte order
10961 mark (BOM) specifying UTF-8 encoding, then the files generated by gnatchop
10962 will each start with a copy of this BOM, meaning that they can be compiled
10963 automatically in UTF-8 mode without needing to specify an explicit encoding.
10964
10965 @node Operating gnatchop in Compilation Mode
10966 @section Operating gnatchop in Compilation Mode
10967
10968 @noindent
10969 The basic function of @code{gnatchop} is to take a file with multiple units
10970 and split it into separate files. The boundary between files is reasonably
10971 clear, except for the issue of comments and pragmas. In default mode, the
10972 rule is that any pragmas between units belong to the previous unit, except
10973 that configuration pragmas always belong to the following unit. Any comments
10974 belong to the following unit. These rules
10975 almost always result in the right choice of
10976 the split point without needing to mark it explicitly and most users will
10977 find this default to be what they want. In this default mode it is incorrect to
10978 submit a file containing only configuration pragmas, or one that ends in
10979 configuration pragmas, to @code{gnatchop}.
10980
10981 However, using a special option to activate ``compilation mode'',
10982 @code{gnatchop}
10983 can perform another function, which is to provide exactly the semantics
10984 required by the RM for handling of configuration pragmas in a compilation.
10985 In the absence of configuration pragmas (at the main file level), this
10986 option has no effect, but it causes such configuration pragmas to be handled
10987 in a quite different manner.
10988
10989 First, in compilation mode, if @code{gnatchop} is given a file that consists of
10990 only configuration pragmas, then this file is appended to the
10991 @file{gnat.adc} file in the current directory. This behavior provides
10992 the required behavior described in the RM for the actions to be taken
10993 on submitting such a file to the compiler, namely that these pragmas
10994 should apply to all subsequent compilations in the same compilation
10995 environment. Using GNAT, the current directory, possibly containing a
10996 @file{gnat.adc} file is the representation
10997 of a compilation environment. For more information on the
10998 @file{gnat.adc} file, see @ref{Handling of Configuration Pragmas}.
10999
11000 Second, in compilation mode, if @code{gnatchop}
11001 is given a file that starts with
11002 configuration pragmas, and contains one or more units, then these
11003 configuration pragmas are prepended to each of the chopped files. This
11004 behavior provides the required behavior described in the RM for the
11005 actions to be taken on compiling such a file, namely that the pragmas
11006 apply to all units in the compilation, but not to subsequently compiled
11007 units.
11008
11009 Finally, if configuration pragmas appear between units, they are appended
11010 to the previous unit. This results in the previous unit being illegal,
11011 since the compiler does not accept configuration pragmas that follow
11012 a unit. This provides the required RM behavior that forbids configuration
11013 pragmas other than those preceding the first compilation unit of a
11014 compilation.
11015
11016 For most purposes, @code{gnatchop} will be used in default mode. The
11017 compilation mode described above is used only if you need exactly
11018 accurate behavior with respect to compilations, and you have files
11019 that contain multiple units and configuration pragmas. In this
11020 circumstance the use of @code{gnatchop} with the compilation mode
11021 switch provides the required behavior, and is for example the mode
11022 in which GNAT processes the ACVC tests.
11023
11024 @node Command Line for gnatchop
11025 @section Command Line for @code{gnatchop}
11026
11027 @noindent
11028 The @code{gnatchop} command has the form:
11029
11030 @smallexample
11031 $ gnatchop switches @var{file name} @r{[}@var{file name} @dots{}@r{]}
11032       @ovar{directory}
11033 @end smallexample
11034
11035 @noindent
11036 The only required argument is the file name of the file to be chopped.
11037 There are no restrictions on the form of this file name. The file itself
11038 contains one or more Ada units, in normal GNAT format, concatenated
11039 together. As shown, more than one file may be presented to be chopped.
11040
11041 When run in default mode, @code{gnatchop} generates one output file in
11042 the current directory for each unit in each of the files.
11043
11044 @var{directory}, if specified, gives the name of the directory to which
11045 the output files will be written. If it is not specified, all files are
11046 written to the current directory.
11047
11048 For example, given a
11049 file called @file{hellofiles} containing
11050
11051 @smallexample @c ada
11052 @group
11053 @cartouche
11054 procedure hello;
11055
11056 with Text_IO; use Text_IO;
11057 procedure hello is
11058 begin
11059    Put_Line ("Hello");
11060 end hello;
11061 @end cartouche
11062 @end group
11063 @end smallexample
11064
11065 @noindent
11066 the command
11067
11068 @smallexample
11069 $ gnatchop ^hellofiles^HELLOFILES.^
11070 @end smallexample
11071
11072 @noindent
11073 generates two files in the current directory, one called
11074 @file{hello.ads} containing the single line that is the procedure spec,
11075 and the other called @file{hello.adb} containing the remaining text. The
11076 original file is not affected. The generated files can be compiled in
11077 the normal manner.
11078
11079 @noindent
11080 When gnatchop is invoked on a file that is empty or that contains only empty
11081 lines and/or comments, gnatchop will not fail, but will not produce any
11082 new sources.
11083
11084 For example, given a
11085 file called @file{toto.txt} containing
11086
11087 @smallexample @c ada
11088 @group
11089 @cartouche
11090 --  Just a comment
11091 @end cartouche
11092 @end group
11093 @end smallexample
11094
11095 @noindent
11096 the command
11097
11098 @smallexample
11099 $ gnatchop ^toto.txt^TOT.TXT^
11100 @end smallexample
11101
11102 @noindent
11103 will not produce any new file and will result in the following warnings:
11104
11105 @smallexample
11106 toto.txt:1:01: warning: empty file, contains no compilation units
11107 no compilation units found
11108 no source files written
11109 @end smallexample
11110
11111 @node Switches for gnatchop
11112 @section Switches for @code{gnatchop}
11113
11114 @noindent
11115 @command{gnatchop} recognizes the following switches:
11116
11117 @table @option
11118 @c !sort!
11119
11120 @item --version
11121 @cindex @option{--version} @command{gnatchop}
11122 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
11123
11124 @item --help
11125 @cindex @option{--help} @command{gnatchop}
11126 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
11127 all other options.
11128
11129 @item ^-c^/COMPILATION^
11130 @cindex @option{^-c^/COMPILATION^} (@code{gnatchop})
11131 Causes @code{gnatchop} to operate in compilation mode, in which
11132 configuration pragmas are handled according to strict RM rules. See
11133 previous section for a full description of this mode.
11134
11135 @ifclear vms
11136 @item -gnat@var{xxx}
11137 This passes the given @option{-gnat@var{xxx}} switch to @code{gnat} which is
11138 used to parse the given file. Not all @var{xxx} options make sense,
11139 but for example, the use of @option{-gnati2} allows @code{gnatchop} to
11140 process a source file that uses Latin-2 coding for identifiers.
11141 @end ifclear
11142
11143 @item ^-h^/HELP^
11144 Causes @code{gnatchop} to generate a brief help summary to the standard
11145 output file showing usage information.
11146
11147 @item ^-k@var{mm}^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=@var{mm}^
11148 @cindex @option{^-k^/FILE_NAME_MAX_LENGTH^} (@code{gnatchop})
11149 Limit generated file names to the specified number @code{mm}
11150 of characters.
11151 This is useful if the
11152 resulting set of files is required to be interoperable with systems
11153 which limit the length of file names.
11154 @ifset vms
11155 If no value is given, or
11156 if no @code{/FILE_NAME_MAX_LENGTH} qualifier is given,
11157 a default of 39, suitable for OpenVMS Alpha
11158 Systems, is assumed
11159 @end ifset
11160 @ifclear vms
11161 No space is allowed between the @option{-k} and the numeric value. The numeric
11162 value may be omitted in which case a default of @option{-k8},
11163 suitable for use
11164 with DOS-like file systems, is used. If no @option{-k} switch
11165 is present then
11166 there is no limit on the length of file names.
11167 @end ifclear
11168
11169 @item ^-p^/PRESERVE^
11170 @cindex @option{^-p^/PRESERVE^} (@code{gnatchop})
11171 Causes the file ^modification^creation^ time stamp of the input file to be
11172 preserved and used for the time stamp of the output file(s). This may be
11173 useful for preserving coherency of time stamps in an environment where
11174 @code{gnatchop} is used as part of a standard build process.
11175
11176 @item ^-q^/QUIET^
11177 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@code{gnatchop})
11178 Causes output of informational messages indicating the set of generated
11179 files to be suppressed. Warnings and error messages are unaffected.
11180
11181 @item ^-r^/REFERENCE^
11182 @cindex @option{^-r^/REFERENCE^} (@code{gnatchop})
11183 @findex Source_Reference
11184 Generate @code{Source_Reference} pragmas. Use this switch if the output
11185 files are regarded as temporary and development is to be done in terms
11186 of the original unchopped file. This switch causes
11187 @code{Source_Reference} pragmas to be inserted into each of the
11188 generated files to refers back to the original file name and line number.
11189 The result is that all error messages refer back to the original
11190 unchopped file.
11191 In addition, the debugging information placed into the object file (when
11192 the @option{^-g^/DEBUG^} switch of @command{gcc} or @command{gnatmake} is
11193 specified)
11194 also refers back to this original file so that tools like profilers and
11195 debuggers will give information in terms of the original unchopped file.
11196
11197 If the original file to be chopped itself contains
11198 a @code{Source_Reference}
11199 pragma referencing a third file, then gnatchop respects
11200 this pragma, and the generated @code{Source_Reference} pragmas
11201 in the chopped file refer to the original file, with appropriate
11202 line numbers. This is particularly useful when @code{gnatchop}
11203 is used in conjunction with @code{gnatprep} to compile files that
11204 contain preprocessing statements and multiple units.
11205
11206 @item ^-v^/VERBOSE^
11207 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatchop})
11208 Causes @code{gnatchop} to operate in verbose mode. The version
11209 number and copyright notice are output, as well as exact copies of
11210 the gnat1 commands spawned to obtain the chop control information.
11211
11212 @item ^-w^/OVERWRITE^
11213 @cindex @option{^-w^/OVERWRITE^} (@code{gnatchop})
11214 Overwrite existing file names. Normally @code{gnatchop} regards it as a
11215 fatal error if there is already a file with the same name as a
11216 file it would otherwise output, in other words if the files to be
11217 chopped contain duplicated units. This switch bypasses this
11218 check, and causes all but the last instance of such duplicated
11219 units to be skipped.
11220
11221 @ifclear vms
11222 @item --GCC=@var{xxxx}
11223 @cindex @option{--GCC=} (@code{gnatchop})
11224 Specify the path of the GNAT parser to be used. When this switch is used,
11225 no attempt is made to add the prefix to the GNAT parser executable.
11226 @end ifclear
11227 @end table
11228
11229 @node Examples of gnatchop Usage
11230 @section Examples of @code{gnatchop} Usage
11231
11232 @table @code
11233 @ifset vms
11234 @item gnatchop /OVERWRITE HELLO_S.ADA [PRERELEASE.FILES]
11235 @end ifset
11236 @ifclear vms
11237 @item gnatchop -w hello_s.ada prerelease/files
11238 @end ifclear
11239
11240 Chops the source file @file{hello_s.ada}. The output files will be
11241 placed in the directory @file{^prerelease/files^[PRERELEASE.FILES]^},
11242 overwriting any
11243 files with matching names in that directory (no files in the current
11244 directory are modified).
11245
11246 @item gnatchop ^archive^ARCHIVE.^
11247 Chops the source file @file{^archive^ARCHIVE.^}
11248 into the current directory. One
11249 useful application of @code{gnatchop} is in sending sets of sources
11250 around, for example in email messages. The required sources are simply
11251 concatenated (for example, using a ^Unix @code{cat}^VMS @code{APPEND/NEW}^
11252 command), and then
11253 @command{gnatchop} is used at the other end to reconstitute the original
11254 file names.
11255
11256 @item gnatchop file1 file2 file3 direc
11257 Chops all units in files @file{file1}, @file{file2}, @file{file3}, placing
11258 the resulting files in the directory @file{direc}. Note that if any units
11259 occur more than once anywhere within this set of files, an error message
11260 is generated, and no files are written. To override this check, use the
11261 @option{^-w^/OVERWRITE^} switch,
11262 in which case the last occurrence in the last file will
11263 be the one that is output, and earlier duplicate occurrences for a given
11264 unit will be skipped.
11265 @end table
11266
11267 @node Configuration Pragmas
11268 @chapter Configuration Pragmas
11269 @cindex Configuration pragmas
11270 @cindex Pragmas, configuration
11271
11272 @noindent
11273 Configuration pragmas include those pragmas described as
11274 such in the Ada Reference Manual, as well as
11275 implementation-dependent pragmas that are configuration pragmas.
11276 @xref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual},
11277 for details on these additional GNAT-specific configuration pragmas.
11278 Most notably, the pragma @code{Source_File_Name}, which allows
11279 specifying non-default names for source files, is a configuration
11280 pragma. The following is a complete list of configuration pragmas
11281 recognized by GNAT:
11282
11283 @smallexample
11284    Ada_83
11285    Ada_95
11286    Ada_05
11287    Ada_2005
11288    Assertion_Policy
11289    C_Pass_By_Copy
11290    Check_Name
11291    Check_Policy
11292    Compile_Time_Error
11293    Compile_Time_Warning
11294    Compiler_Unit
11295    Component_Alignment
11296    Debug_Policy
11297    Detect_Blocking
11298    Discard_Names
11299    Elaboration_Checks
11300    Eliminate
11301    Extend_System
11302    External_Name_Casing
11303    Fast_Math
11304    Favor_Top_Level
11305    Float_Representation
11306    Implicit_Packing
11307    Initialize_Scalars
11308    Interrupt_State
11309    License
11310    Locking_Policy
11311    Long_Float
11312    No_Run_Time
11313    No_Strict_Aliasing
11314    Normalize_Scalars
11315    Optimize_Alignment
11316    Persistent_BSS
11317    Polling
11318    Priority_Specific_Dispatching
11319    Profile
11320    Profile_Warnings
11321    Propagate_Exceptions
11322    Queuing_Policy
11323    Ravenscar
11324    Restricted_Run_Time
11325    Restrictions
11326    Restrictions_Warnings
11327    Reviewable
11328    Source_File_Name
11329    Source_File_Name_Project
11330    Style_Checks
11331    Suppress
11332    Suppress_Exception_Locations
11333    Task_Dispatching_Policy
11334    Universal_Data
11335    Unsuppress
11336    Use_VADS_Size
11337    Validity_Checks
11338    Warnings
11339    Wide_Character_Encoding
11340
11341 @end smallexample
11342
11343 @menu
11344 * Handling of Configuration Pragmas::
11345 * The Configuration Pragmas Files::
11346 @end menu
11347
11348 @node Handling of Configuration Pragmas
11349 @section Handling of Configuration Pragmas
11350
11351 Configuration pragmas may either appear at the start of a compilation
11352 unit, in which case they apply only to that unit, or they may apply to
11353 all compilations performed in a given compilation environment.
11354
11355 GNAT also provides the @code{gnatchop} utility to provide an automatic
11356 way to handle configuration pragmas following the semantics for
11357 compilations (that is, files with multiple units), described in the RM.
11358 See @ref{Operating gnatchop in Compilation Mode} for details.
11359 However, for most purposes, it will be more convenient to edit the
11360 @file{gnat.adc} file that contains configuration pragmas directly,
11361 as described in the following section.
11362
11363 @node The Configuration Pragmas Files
11364 @section The Configuration Pragmas Files
11365 @cindex @file{gnat.adc}
11366
11367 @noindent
11368 In GNAT a compilation environment is defined by the current
11369 directory at the time that a compile command is given. This current
11370 directory is searched for a file whose name is @file{gnat.adc}. If
11371 this file is present, it is expected to contain one or more
11372 configuration pragmas that will be applied to the current compilation.
11373 However, if the switch @option{-gnatA} is used, @file{gnat.adc} is not
11374 considered.
11375
11376 Configuration pragmas may be entered into the @file{gnat.adc} file
11377 either by running @code{gnatchop} on a source file that consists only of
11378 configuration pragmas, or more conveniently  by
11379 direct editing of the @file{gnat.adc} file, which is a standard format
11380 source file.
11381
11382 In addition to @file{gnat.adc}, additional files containing configuration
11383 pragmas may be applied to the current compilation using the switch
11384 @option{-gnatec}@var{path}. @var{path} must designate an existing file that
11385 contains only configuration pragmas. These configuration pragmas are
11386 in addition to those found in @file{gnat.adc} (provided @file{gnat.adc}
11387 is present and switch @option{-gnatA} is not used).
11388
11389 It is allowed to specify several switches @option{-gnatec}, all of which
11390 will be taken into account.
11391
11392 If you are using project file, a separate mechanism is provided using
11393 project attributes, see @ref{Specifying Configuration Pragmas} for more
11394 details.
11395
11396 @ifset vms
11397 Of special interest to GNAT OpenVMS Alpha is the following
11398 configuration pragma:
11399
11400 @smallexample @c ada
11401 @cartouche
11402 pragma Extend_System (Aux_DEC);
11403 @end cartouche
11404 @end smallexample
11405
11406 @noindent
11407 In the presence of this pragma, GNAT adds to the definition of the
11408 predefined package SYSTEM all the additional types and subprograms that are
11409 defined in HP Ada. See @ref{Compatibility with HP Ada} for details.
11410 @end ifset
11411
11412 @node Handling Arbitrary File Naming Conventions Using gnatname
11413 @chapter Handling Arbitrary File Naming Conventions Using @code{gnatname}
11414 @cindex Arbitrary File Naming Conventions
11415
11416 @menu
11417 * Arbitrary File Naming Conventions::
11418 * Running gnatname::
11419 * Switches for gnatname::
11420 * Examples of gnatname Usage::
11421 @end menu
11422
11423 @node Arbitrary File Naming Conventions
11424 @section Arbitrary File Naming Conventions
11425
11426 @noindent
11427 The GNAT compiler must be able to know the source file name of a compilation
11428 unit.  When using the standard GNAT default file naming conventions
11429 (@code{.ads} for specs, @code{.adb} for bodies), the GNAT compiler
11430 does not need additional information.
11431
11432 @noindent
11433 When the source file names do not follow the standard GNAT default file naming
11434 conventions, the GNAT compiler must be given additional information through
11435 a configuration pragmas file (@pxref{Configuration Pragmas})
11436 or a project file.
11437 When the non-standard file naming conventions are well-defined,
11438 a small number of pragmas @code{Source_File_Name} specifying a naming pattern
11439 (@pxref{Alternative File Naming Schemes}) may be sufficient. However,
11440 if the file naming conventions are irregular or arbitrary, a number
11441 of pragma @code{Source_File_Name} for individual compilation units
11442 must be defined.
11443 To help maintain the correspondence between compilation unit names and
11444 source file names within the compiler,
11445 GNAT provides a tool @code{gnatname} to generate the required pragmas for a
11446 set of files.
11447
11448 @node Running gnatname
11449 @section Running @code{gnatname}
11450
11451 @noindent
11452 The usual form of the @code{gnatname} command is
11453
11454 @smallexample
11455 $ gnatname @ovar{switches} @var{naming_pattern} @ovar{naming_patterns}
11456       @r{[}--and @ovar{switches} @var{naming_pattern} @ovar{naming_patterns}@r{]}
11457 @end smallexample
11458
11459 @noindent
11460 All of the arguments are optional. If invoked without any argument,
11461 @code{gnatname} will display its usage.
11462
11463 @noindent
11464 When used with at least one naming pattern, @code{gnatname} will attempt to
11465 find all the compilation units in files that follow at least one of the
11466 naming patterns. To find these compilation units,
11467 @code{gnatname} will use the GNAT compiler in syntax-check-only mode on all
11468 regular files.
11469
11470 @noindent
11471 One or several Naming Patterns may be given as arguments to @code{gnatname}.
11472 Each Naming Pattern is enclosed between double quotes.
11473 A Naming Pattern is a regular expression similar to the wildcard patterns
11474 used in file names by the Unix shells or the DOS prompt.
11475
11476 @noindent
11477 @code{gnatname} may be called with several sections of directories/patterns.
11478 Sections are separated by switch @code{--and}. In each section, there must be
11479 at least one pattern. If no directory is specified in a section, the current
11480 directory (or the project directory is @code{-P} is used) is implied.
11481 The options other that the directory switches and the patterns apply globally
11482 even if they are in different sections.
11483
11484 @noindent
11485 Examples of Naming Patterns are
11486
11487 @smallexample
11488    "*.[12].ada"
11489    "*.ad[sb]*"
11490    "body_*"    "spec_*"
11491 @end smallexample
11492
11493 @noindent
11494 For a more complete description of the syntax of Naming Patterns,
11495 see the second kind of regular expressions described in @file{g-regexp.ads}
11496 (the ``Glob'' regular expressions).
11497
11498 @noindent
11499 When invoked with no switch @code{-P}, @code{gnatname} will create a
11500 configuration pragmas file @file{gnat.adc} in the current working directory,
11501 with pragmas @code{Source_File_Name} for each file that contains a valid Ada
11502 unit.
11503
11504 @node Switches for gnatname
11505 @section Switches for @code{gnatname}
11506
11507 @noindent
11508 Switches for @code{gnatname} must precede any specified Naming Pattern.
11509
11510 @noindent
11511 You may specify any of the following switches to @code{gnatname}:
11512
11513 @table @option
11514 @c !sort!
11515
11516 @item --version
11517 @cindex @option{--version} @command{gnatname}
11518 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
11519
11520 @item --help
11521 @cindex @option{--help} @command{gnatname}
11522 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
11523 all other options.
11524
11525 @item --and
11526 Start another section of directories/patterns.
11527
11528 @item ^-c^/CONFIG_FILE=^@file{file}
11529 @cindex @option{^-c^/CONFIG_FILE^} (@code{gnatname})
11530 Create a configuration pragmas file @file{file} (instead of the default
11531 @file{gnat.adc}).
11532 @ifclear vms
11533 There may be zero, one or more space between @option{-c} and
11534 @file{file}.
11535 @end ifclear
11536 @file{file} may include directory information. @file{file} must be
11537 writable. There may be only one switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^}.
11538 When a switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^} is
11539 specified, no switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} may be specified (see below).
11540
11541 @item ^-d^/SOURCE_DIRS=^@file{dir}
11542 @cindex @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} (@code{gnatname})
11543 Look for source files in directory @file{dir}. There may be zero, one or more
11544 spaces between @option{^-d^/SOURCE_DIRS=^} and @file{dir}.
11545 When a switch @option{^-d^/SOURCE_DIRS^}
11546 is specified, the current working directory will not be searched for source
11547 files, unless it is explicitly specified with a @option{^-d^/SOURCE_DIRS^}
11548 or @option{^-D^/DIR_FILES^} switch.
11549 Several switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} may be specified.
11550 If @file{dir} is a relative path, it is relative to the directory of
11551 the configuration pragmas file specified with switch
11552 @option{^-c^/CONFIG_FILE^},
11553 or to the directory of the project file specified with switch
11554 @option{^-P^/PROJECT_FILE^} or,
11555 if neither switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^}
11556 nor switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} are specified, it is relative to the
11557 current working directory. The directory
11558 specified with switch @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} must exist and be readable.
11559
11560 @item ^-D^/DIRS_FILE=^@file{file}
11561 @cindex @option{^-D^/DIRS_FILE^} (@code{gnatname})
11562 Look for source files in all directories listed in text file @file{file}.
11563 There may be zero, one or more spaces between @option{^-D^/DIRS_FILE=^}
11564 and @file{file}.
11565 @file{file} must be an existing, readable text file.
11566 Each nonempty line in @file{file} must be a directory.
11567 Specifying switch @option{^-D^/DIRS_FILE^} is equivalent to specifying as many
11568 switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} as there are nonempty lines in
11569 @file{file}.
11570
11571 @item ^-f^/FOREIGN_PATTERN=^@file{pattern}
11572 @cindex @option{^-f^/FOREIGN_PATTERN^} (@code{gnatname})
11573 Foreign patterns. Using this switch, it is possible to add sources of languages
11574 other than Ada to the list of sources of a project file.
11575 It is only useful if a ^-P^/PROJECT_FILE^ switch is used.
11576 For example,
11577 @smallexample
11578 gnatname ^-Pprj -f"*.c"^/PROJECT_FILE=PRJ /FOREIGN_PATTERN=*.C^ "*.ada"
11579 @end smallexample
11580 @noindent
11581 will look for Ada units in all files with the @file{.ada} extension,
11582 and will add to the list of file for project @file{prj.gpr} the C files
11583 with extension @file{.^c^C^}.
11584
11585 @item ^-h^/HELP^
11586 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatname})
11587 Output usage (help) information. The output is written to @file{stdout}.
11588
11589 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@file{proj}
11590 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@code{gnatname})
11591 Create or update project file @file{proj}. There may be zero, one or more space
11592 between @option{-P} and @file{proj}. @file{proj} may include directory
11593 information. @file{proj} must be writable.
11594 There may be only one switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^}.
11595 When a switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} is specified,
11596 no switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^} may be specified.
11597
11598 @item ^-v^/VERBOSE^
11599 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatname})
11600 Verbose mode. Output detailed explanation of behavior to @file{stdout}.
11601 This includes name of the file written, the name of the directories to search
11602 and, for each file in those directories whose name matches at least one of
11603 the Naming Patterns, an indication of whether the file contains a unit,
11604 and if so the name of the unit.
11605
11606 @item ^-v -v^/VERBOSE /VERBOSE^
11607 @cindex @option{^-v -v^/VERBOSE /VERBOSE^} (@code{gnatname})
11608 Very Verbose mode. In addition to the output produced in verbose mode,
11609 for each file in the searched directories whose name matches none of
11610 the Naming Patterns, an indication is given that there is no match.
11611
11612 @item ^-x^/EXCLUDED_PATTERN=^@file{pattern}
11613 @cindex @option{^-x^/EXCLUDED_PATTERN^} (@code{gnatname})
11614 Excluded patterns. Using this switch, it is possible to exclude some files
11615 that would match the name patterns. For example,
11616 @smallexample
11617 gnatname ^-x "*_nt.ada"^/EXCLUDED_PATTERN=*_nt.ada^ "*.ada"
11618 @end smallexample
11619 @noindent
11620 will look for Ada units in all files with the @file{.ada} extension,
11621 except those whose names end with @file{_nt.ada}.
11622
11623 @end table
11624
11625 @node Examples of gnatname Usage
11626 @section Examples of @code{gnatname} Usage
11627
11628 @ifset vms
11629 @smallexample
11630 $ gnatname /CONFIG_FILE=[HOME.ME]NAMES.ADC /SOURCE_DIRS=SOURCES "[a-z]*.ada*"
11631 @end smallexample
11632 @end ifset
11633
11634 @ifclear vms
11635 @smallexample
11636 $ gnatname -c /home/me/names.adc -d sources "[a-z]*.ada*"
11637 @end smallexample
11638 @end ifclear
11639
11640 @noindent
11641 In this example, the directory @file{^/home/me^[HOME.ME]^} must already exist
11642 and be writable. In addition, the directory
11643 @file{^/home/me/sources^[HOME.ME.SOURCES]^} (specified by
11644 @option{^-d sources^/SOURCE_DIRS=SOURCES^}) must exist and be readable.
11645
11646 @ifclear vms
11647 Note the optional spaces after @option{-c} and @option{-d}.
11648 @end ifclear
11649
11650 @smallexample
11651 @ifclear vms
11652 $ gnatname -P/home/me/proj -x "*_nt_body.ada"
11653   -dsources -dsources/plus -Dcommon_dirs.txt "body_*" "spec_*"
11654 @end ifclear
11655 @ifset vms
11656 $ gnatname  /PROJECT_FILE=[HOME.ME]PROJ
11657   /EXCLUDED_PATTERN=*_nt_body.ada
11658   /SOURCE_DIRS=(SOURCES,[SOURCES.PLUS])
11659   /DIRS_FILE=COMMON_DIRS.TXT "body_*" "spec_*"
11660 @end ifset
11661 @end smallexample
11662
11663 Note that several switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} may be used,
11664 even in conjunction with one or several switches
11665 @option{^-D^/DIRS_FILE^}. Several Naming Patterns and one excluded pattern
11666 are used in this example.
11667
11668 @c *****************************************
11669 @c * G N A T  P r o j e c t  M a n a g e r *
11670 @c *****************************************
11671 @node GNAT Project Manager
11672 @chapter GNAT Project Manager
11673
11674 @menu
11675 * Introduction::
11676 * Examples of Project Files::
11677 * Project File Syntax::
11678 * Objects and Sources in Project Files::
11679 * Importing Projects::
11680 * Project Extension::
11681 * Project Hierarchy Extension::
11682 * External References in Project Files::
11683 * Packages in Project Files::
11684 * Variables from Imported Projects::
11685 * Naming Schemes::
11686 * Library Projects::
11687 * Stand-alone Library Projects::
11688 * Switches Related to Project Files::
11689 * Tools Supporting Project Files::
11690 * An Extended Example::
11691 * Project File Complete Syntax::
11692 @end menu
11693
11694 @c ****************
11695 @c * Introduction *
11696 @c ****************
11697
11698 @node Introduction
11699 @section Introduction
11700
11701 @noindent
11702 This chapter describes GNAT's @emph{Project Manager}, a facility that allows
11703 you to manage complex builds involving a number of source files, directories,
11704 and compilation options for different system configurations. In particular,
11705 project files allow you to specify:
11706 @itemize @bullet
11707 @item
11708 The directory or set of directories containing the source files, and/or the
11709 names of the specific source files themselves
11710 @item
11711 The directory in which the compiler's output
11712 (@file{ALI} files, object files, tree files) is to be placed
11713 @item
11714 The directory in which the executable programs is to be placed
11715 @item
11716 ^Switch^Switch^ settings for any of the project-enabled tools
11717 (@command{gnatmake}, compiler, binder, linker, @code{gnatls}, @code{gnatxref},
11718 @code{gnatfind}); you can apply these settings either globally or to individual
11719 compilation units.
11720 @item
11721 The source files containing the main subprogram(s) to be built
11722 @item
11723 The source programming language(s) (currently Ada and/or C)
11724 @item
11725 Source file naming conventions; you can specify these either globally or for
11726 individual compilation units
11727 @end itemize
11728
11729 @menu
11730 * Project Files::
11731 @end menu
11732
11733 @node Project Files
11734 @subsection Project Files
11735
11736 @noindent
11737 Project files are written in a syntax close to that of Ada, using  familiar
11738 notions such as packages, context clauses, declarations, default values,
11739 assignments, and inheritance. Finally, project files can be built
11740 hierarchically from other project files, simplifying complex system
11741 integration and project reuse.
11742
11743 A @dfn{project} is a specific set of values for various compilation properties.
11744 The settings for a given project are described by means of
11745 a @dfn{project file}, which is a text file written in an Ada-like syntax.
11746 Property values in project files are either strings or lists of strings.
11747 Properties that are not explicitly set receive default values.  A project
11748 file may interrogate the values of @dfn{external variables} (user-defined
11749 command-line switches or environment variables), and it may specify property
11750 settings conditionally, based on the value of such variables.
11751
11752 In simple cases, a project's source files depend only on other source files
11753 in the same project, or on the predefined libraries.  (@emph{Dependence} is
11754 used in
11755 the Ada technical sense; as in one Ada unit @code{with}ing another.)  However,
11756 the Project Manager also allows more sophisticated arrangements,
11757 where the source files in one project depend on source files in other
11758 projects:
11759 @itemize @bullet
11760 @item
11761 One project can @emph{import} other projects containing needed source files.
11762 @item
11763 You can organize GNAT projects in a hierarchy: a @emph{child} project
11764 can extend a @emph{parent} project, inheriting the parent's source files and
11765 optionally overriding any of them with alternative versions
11766 @end itemize
11767
11768 @noindent
11769 More generally, the Project Manager lets you structure large development
11770 efforts into hierarchical subsystems, where build decisions are delegated
11771 to the subsystem level, and thus different compilation environments
11772 (^switch^switch^ settings) used for different subsystems.
11773
11774 The Project Manager is invoked through the
11775 @option{^-P^/PROJECT_FILE=^@emph{projectfile}}
11776 switch to @command{gnatmake} or to the @command{^gnat^GNAT^} front driver.
11777 @ifclear vms
11778 There may be zero, one or more spaces between @option{-P} and
11779 @option{@emph{projectfile}}.
11780 @end ifclear
11781 If you want to define (on the command line) an external variable that is
11782 queried by the project file, you must use the
11783 @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@emph{vbl}=@emph{value}} switch.
11784 The Project Manager parses and interprets the project file, and drives the
11785 invoked tool based on the project settings.
11786
11787 The Project Manager supports a wide range of development strategies,
11788 for systems of all sizes.  Here are some typical practices that are
11789 easily handled:
11790 @itemize @bullet
11791 @item
11792 Using a common set of source files, but generating object files in different
11793 directories via different ^switch^switch^ settings
11794 @item
11795 Using a mostly-shared set of source files, but with different versions of
11796 some unit or units
11797 @end itemize
11798
11799 @noindent
11800 The destination of an executable can be controlled inside a project file
11801 using the @option{^-o^-o^}
11802 ^switch^switch^.
11803 In the absence of such a ^switch^switch^ either inside
11804 the project file or on the command line, any executable files generated by
11805 @command{gnatmake} are placed in the directory @code{Exec_Dir} specified
11806 in the project file. If no @code{Exec_Dir} is specified, they will be placed
11807 in the object directory of the project.
11808
11809 You can use project files to achieve some of the effects of a source
11810 versioning system (for example, defining separate projects for
11811 the different sets of sources that comprise different releases) but the
11812 Project Manager is independent of any source configuration management tools
11813 that might be used by the developers.
11814
11815 The next section introduces the main features of GNAT's project facility
11816 through a sequence of examples; subsequent sections will present the syntax
11817 and semantics in more detail. A more formal description of the project
11818 facility appears in @ref{Project File Reference,,, gnat_rm, GNAT
11819 Reference Manual}.
11820
11821 @c *****************************
11822 @c * Examples of Project Files *
11823 @c *****************************
11824
11825 @node Examples of Project Files
11826 @section Examples of Project Files
11827 @noindent
11828 This section illustrates some of the typical uses of project files and
11829 explains their basic structure and behavior.
11830
11831 @menu
11832 * Common Sources with Different ^Switches^Switches^ and Directories::
11833 * Using External Variables::
11834 * Importing Other Projects::
11835 * Extending a Project::
11836 @end menu
11837
11838 @node Common Sources with Different ^Switches^Switches^ and Directories
11839 @subsection Common Sources with Different ^Switches^Switches^ and Directories
11840
11841 @menu
11842 * Source Files::
11843 * Specifying the Object Directory::
11844 * Specifying the Exec Directory::
11845 * Project File Packages::
11846 * Specifying ^Switch^Switch^ Settings::
11847 * Main Subprograms::
11848 * Executable File Names::
11849 * Source File Naming Conventions::
11850 * Source Language(s)::
11851 @end menu
11852
11853 @noindent
11854 Suppose that the Ada source files @file{pack.ads}, @file{pack.adb}, and
11855 @file{proc.adb} are in the @file{/common} directory.  The file
11856 @file{proc.adb} contains an Ada main subprogram @code{Proc} that @code{with}s
11857 package @code{Pack}.  We want to compile these source files under two sets
11858 of ^switches^switches^:
11859 @itemize @bullet
11860 @item
11861 When debugging, we want to pass the @option{-g} switch to @command{gnatmake},
11862 and the @option{^-gnata^-gnata^},
11863 @option{^-gnato^-gnato^},
11864 and @option{^-gnatE^-gnatE^} switches to the
11865 compiler; the compiler's output is to appear in @file{/common/debug}
11866 @item
11867 When preparing a release version, we want to pass the @option{^-O2^O2^} switch
11868 to the compiler; the compiler's output is to appear in @file{/common/release}
11869 @end itemize
11870
11871 @noindent
11872 The GNAT project files shown below, respectively @file{debug.gpr} and
11873 @file{release.gpr} in the @file{/common} directory, achieve these effects.
11874
11875 Schematically:
11876 @smallexample
11877 @group
11878 ^/common^[COMMON]^
11879   debug.gpr
11880   release.gpr
11881   pack.ads
11882   pack.adb
11883   proc.adb
11884 @end group
11885 @group
11886 ^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^
11887   proc.ali, proc.o
11888   pack.ali, pack.o
11889 @end group
11890 @group
11891 ^/common/release^[COMMON.RELEASE]^
11892   proc.ali, proc.o
11893   pack.ali, pack.o
11894 @end group
11895 @end smallexample
11896 Here are the corresponding project files:
11897
11898 @smallexample @c projectfile
11899 @group
11900 project Debug is
11901   for Object_Dir use "debug";
11902   for Main use ("proc");
11903
11904   package Builder is
11905     for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11906         use ("^-g^-g^");
11907     for Executable ("proc.adb") use "proc1";
11908   end Builder;
11909 @end group
11910
11911 @group
11912   package Compiler is
11913     for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11914        use ("-fstack-check",
11915             "^-gnata^-gnata^",
11916             "^-gnato^-gnato^",
11917             "^-gnatE^-gnatE^");
11918   end Compiler;
11919 end Debug;
11920 @end group
11921 @end smallexample
11922
11923 @smallexample @c projectfile
11924 @group
11925 project Release is
11926   for Object_Dir use "release";
11927   for Exec_Dir use ".";
11928   for Main use ("proc");
11929
11930   package Compiler is
11931     for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11932         use ("^-O2^-O2^");
11933   end Compiler;
11934 end Release;
11935 @end group
11936 @end smallexample
11937
11938 @noindent
11939 The name of the project defined by @file{debug.gpr} is @code{"Debug"} (case
11940 insensitive), and analogously the project defined by @file{release.gpr} is
11941 @code{"Release"}.  For consistency the file should have the same name as the
11942 project, and the project file's extension should be @code{"gpr"}. These
11943 conventions are not required, but a warning is issued if they are not followed.
11944
11945 If the current directory is @file{^/temp^[TEMP]^}, then the command
11946 @smallexample
11947 gnatmake ^-P/common/debug.gpr^/PROJECT_FILE=[COMMON]DEBUG^
11948 @end smallexample
11949
11950 @noindent
11951 generates object and ALI files in @file{^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^},
11952 as well as the @code{^proc1^PROC1.EXE^} executable,
11953 using the ^switch^switch^ settings defined in the project file.
11954
11955 Likewise, the command
11956 @smallexample
11957 gnatmake ^-P/common/release.gpr^/PROJECT_FILE=[COMMON]RELEASE^
11958 @end smallexample
11959
11960 @noindent
11961 generates object and ALI files in @file{^/common/release^[COMMON.RELEASE]^},
11962 and the @code{^proc^PROC.EXE^}
11963 executable in @file{^/common^[COMMON]^},
11964 using the ^switch^switch^ settings from the project file.
11965
11966 @node Source Files
11967 @unnumberedsubsubsec Source Files
11968
11969 @noindent
11970 If a project file does not explicitly specify a set of source directories or
11971 a set of source files, then by default the project's source files are the
11972 Ada source files in the project file directory.  Thus @file{pack.ads},
11973 @file{pack.adb}, and @file{proc.adb} are the source files for both projects.
11974
11975 @node Specifying the Object Directory
11976 @unnumberedsubsubsec Specifying the Object Directory
11977
11978 @noindent
11979 Several project properties are modeled by Ada-style @emph{attributes};
11980 a property is defined by supplying the equivalent of an Ada attribute
11981 definition clause in the project file.
11982 A project's object directory is another such a property; the corresponding
11983 attribute is @code{Object_Dir}, and its value is also a string expression,
11984 specified either as absolute or relative. In the later case,
11985 it is relative to the project file directory. Thus the compiler's
11986 output is directed to @file{^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^}
11987 (for the @code{Debug} project)
11988 and to @file{^/common/release^[COMMON.RELEASE]^}
11989 (for the @code{Release} project).
11990 If @code{Object_Dir} is not specified, then the default is the project file
11991 directory itself.
11992
11993 @node Specifying the Exec Directory
11994 @unnumberedsubsubsec Specifying the Exec Directory
11995
11996 @noindent
11997 A project's exec directory is another property; the corresponding
11998 attribute is @code{Exec_Dir}, and its value is also a string expression,
11999 either specified as relative or absolute. If @code{Exec_Dir} is not specified,
12000 then the default is the object directory (which may also be the project file
12001 directory if attribute @code{Object_Dir} is not specified). Thus the executable
12002 is placed in @file{^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^}
12003 for the @code{Debug} project (attribute @code{Exec_Dir} not specified)
12004 and in @file{^/common^[COMMON]^} for the @code{Release} project.
12005
12006 @node Project File Packages
12007 @unnumberedsubsubsec Project File Packages
12008
12009 @noindent
12010 A GNAT tool that is integrated with the Project Manager is modeled by a
12011 corresponding package in the project file. In the example above,
12012 The @code{Debug} project defines the packages @code{Builder}
12013 (for @command{gnatmake}) and @code{Compiler};
12014 the @code{Release} project defines only the @code{Compiler} package.
12015
12016 The Ada-like package syntax is not to be taken literally.  Although packages in
12017 project files bear a surface resemblance to packages in Ada source code, the
12018 notation is simply a way to convey a grouping of properties for a named
12019 entity.  Indeed, the package names permitted in project files are restricted
12020 to a predefined set, corresponding to the project-aware tools, and the contents
12021 of packages are limited to a small set of constructs.
12022 The packages in the example above contain attribute definitions.
12023
12024 @node Specifying ^Switch^Switch^ Settings
12025 @unnumberedsubsubsec Specifying ^Switch^Switch^ Settings
12026
12027 @noindent
12028 ^Switch^Switch^ settings for a project-aware tool can be specified through
12029 attributes in the package that corresponds to the tool.
12030 The example above illustrates one of the relevant attributes,
12031 @code{^Default_Switches^Default_Switches^}, which is defined in packages
12032 in both project files.
12033 Unlike simple attributes like @code{Source_Dirs},
12034 @code{^Default_Switches^Default_Switches^} is
12035 known as an @emph{associative array}.  When you define this attribute, you must
12036 supply an ``index'' (a literal string), and the effect of the attribute
12037 definition is to set the value of the array at the specified index.
12038 For the @code{^Default_Switches^Default_Switches^} attribute,
12039 the index is a programming language (in our case, Ada),
12040 and the value specified (after @code{use}) must be a list
12041 of string expressions.
12042
12043 The attributes permitted in project files are restricted to a predefined set.
12044 Some may appear at project level, others in packages.
12045 For any attribute that is an associative array, the index must always be a
12046 literal string, but the restrictions on this string (e.g., a file name or a
12047 language name) depend on the individual attribute.
12048 Also depending on the attribute, its specified value will need to be either a
12049 string or a string list.
12050
12051 In the @code{Debug} project, we set the switches for two tools,
12052 @command{gnatmake} and the compiler, and thus we include the two corresponding
12053 packages; each package defines the @code{^Default_Switches^Default_Switches^}
12054 attribute with index @code{"Ada"}.
12055 Note that the package corresponding to
12056 @command{gnatmake} is named @code{Builder}.  The @code{Release} project is
12057 similar, but only includes the @code{Compiler} package.
12058
12059 In project @code{Debug} above, the ^switches^switches^ starting with
12060 @option{-gnat} that are specified in package @code{Compiler}
12061 could have been placed in package @code{Builder}, since @command{gnatmake}
12062 transmits all such ^switches^switches^ to the compiler.
12063
12064 @node Main Subprograms
12065 @unnumberedsubsubsec Main Subprograms
12066
12067 @noindent
12068 One of the specifiable properties of a project is a list of files that contain
12069 main subprograms.  This property is captured in the @code{Main} attribute,
12070 whose value is a list of strings.  If a project defines the @code{Main}
12071 attribute, it is not necessary to identify the main subprogram(s) when
12072 invoking @command{gnatmake} (@pxref{gnatmake and Project Files}).
12073
12074 @node Executable File Names
12075 @unnumberedsubsubsec Executable File Names
12076
12077 @noindent
12078 By default, the executable file name corresponding to a main source is
12079 deduced from the main source file name. Through the attributes
12080 @code{Executable} and @code{Executable_Suffix} of package @code{Builder},
12081 it is possible to change this default.
12082 In project @code{Debug} above, the executable file name
12083 for main source @file{^proc.adb^PROC.ADB^} is
12084 @file{^proc1^PROC1.EXE^}.
12085 Attribute @code{Executable_Suffix}, when specified, may change the suffix
12086 of the executable files, when no attribute @code{Executable} applies:
12087 its value replace the platform-specific executable suffix.
12088 Attributes @code{Executable} and @code{Executable_Suffix} are the only ways to
12089 specify a non-default executable file name when several mains are built at once
12090 in a single @command{gnatmake} command.
12091
12092 @node Source File Naming Conventions
12093 @unnumberedsubsubsec Source File Naming Conventions
12094
12095 @noindent
12096 Since the project files above do not specify any source file naming
12097 conventions, the GNAT defaults are used.  The mechanism for defining source
12098 file naming conventions -- a package named @code{Naming} --
12099 is described below (@pxref{Naming Schemes}).
12100
12101 @node Source Language(s)
12102 @unnumberedsubsubsec Source Language(s)
12103
12104 @noindent
12105 Since the project files do not specify a @code{Languages} attribute, by
12106 default the GNAT tools assume that the language of the project file is Ada.
12107 More generally, a project can comprise source files
12108 in Ada, C, and/or other languages.
12109
12110 @node Using External Variables
12111 @subsection Using External Variables
12112
12113 @noindent
12114 Instead of supplying different project files for debug and release, we can
12115 define a single project file that queries an external variable (set either
12116 on the command line or via an ^environment variable^logical name^) in order to
12117 conditionally define the appropriate settings.  Again, assume that the
12118 source files @file{pack.ads}, @file{pack.adb}, and @file{proc.adb} are
12119 located in directory @file{^/common^[COMMON]^}.  The following project file,
12120 @file{build.gpr}, queries the external variable named @code{STYLE} and
12121 defines an object directory and ^switch^switch^ settings based on whether
12122 the value is @code{"deb"} (debug) or @code{"rel"} (release), and where
12123 the default is @code{"deb"}.
12124
12125 @smallexample @c projectfile
12126 @group
12127 project Build is
12128   for Main use ("proc");
12129
12130   type Style_Type is ("deb", "rel");
12131   Style : Style_Type := external ("STYLE", "deb");
12132
12133   case Style is
12134     when "deb" =>
12135       for Object_Dir use "debug";
12136
12137     when "rel" =>
12138       for Object_Dir use "release";
12139       for Exec_Dir use ".";
12140   end case;
12141 @end group
12142
12143 @group
12144   package Builder is
12145
12146     case Style is
12147       when "deb" =>
12148         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
12149             use ("^-g^-g^");
12150         for Executable ("proc") use "proc1";
12151       when others =>
12152         null;
12153     end case;
12154
12155   end Builder;
12156 @end group
12157
12158 @group
12159   package Compiler is
12160
12161     case Style is
12162       when "deb" =>
12163         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
12164             use ("^-gnata^-gnata^",
12165                  "^-gnato^-gnato^",
12166                  "^-gnatE^-gnatE^");
12167
12168       when "rel" =>
12169         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
12170             use ("^-O2^-O2^");
12171     end case;
12172
12173   end Compiler;
12174
12175 end Build;
12176 @end group
12177 @end smallexample
12178
12179 @noindent
12180 @code{Style_Type} is an example of a @emph{string type}, which is the project
12181 file analog of an Ada enumeration type but whose components are string literals
12182 rather than identifiers.  @code{Style} is declared as a variable of this type.
12183
12184 The form @code{external("STYLE", "deb")} is known as an
12185 @emph{external reference}; its first argument is the name of an
12186 @emph{external variable}, and the second argument is a default value to be
12187 used if the external variable doesn't exist.  You can define an external
12188 variable on the command line via the @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switch,
12189 or you can use ^an environment variable^a logical name^
12190 as an external variable.
12191
12192 Each @code{case} construct is expanded by the Project Manager based on the
12193 value of @code{Style}. Thus the command
12194 @ifclear vms
12195 @smallexample
12196 gnatmake -P/common/build.gpr -XSTYLE=deb
12197 @end smallexample
12198 @end ifclear
12199
12200 @ifset vms
12201 @smallexample
12202 gnatmake /PROJECT_FILE=[COMMON]BUILD.GPR /EXTERNAL_REFERENCE=STYLE=deb
12203 @end smallexample
12204 @end ifset
12205
12206 @noindent
12207 is equivalent to the @command{gnatmake} invocation using the project file
12208 @file{debug.gpr} in the earlier example.  So is the command
12209 @smallexample
12210 gnatmake ^-P/common/build.gpr^/PROJECT_FILE=[COMMON]BUILD.GPR^
12211 @end smallexample
12212
12213 @noindent
12214 since @code{"deb"} is the default for @code{STYLE}.
12215
12216 Analogously,
12217
12218 @ifclear vms
12219 @smallexample
12220 gnatmake -P/common/build.gpr -XSTYLE=rel
12221 @end smallexample
12222 @end ifclear
12223
12224 @ifset vms
12225 @smallexample
12226 GNAT MAKE /PROJECT_FILE=[COMMON]BUILD.GPR /EXTERNAL_REFERENCE=STYLE=rel
12227 @end smallexample
12228 @end ifset
12229
12230 @noindent
12231 is equivalent to the @command{gnatmake} invocation using the project file
12232 @file{release.gpr} in the earlier example.
12233
12234 @node Importing Other Projects
12235 @subsection Importing Other Projects
12236 @cindex @code{ADA_PROJECT_PATH}
12237
12238 @noindent
12239 A compilation unit in a source file in one project may depend on compilation
12240 units in source files in other projects.  To compile this unit under
12241 control of a project file, the
12242 dependent project must @emph{import} the projects containing the needed source
12243 files.
12244 This effect is obtained using syntax similar to an Ada @code{with} clause,
12245 but where @code{with}ed entities are strings that denote project files.
12246
12247 As an example, suppose that the two projects @code{GUI_Proj} and
12248 @code{Comm_Proj} are defined in the project files @file{gui_proj.gpr} and
12249 @file{comm_proj.gpr} in directories @file{^/gui^[GUI]^}
12250 and @file{^/comm^[COMM]^}, respectively.
12251 Suppose that the source files for @code{GUI_Proj} are
12252 @file{gui.ads} and @file{gui.adb}, and that the source files for
12253 @code{Comm_Proj} are @file{comm.ads} and @file{comm.adb}, where each set of
12254 files is located in its respective project file directory.  Schematically:
12255
12256 @smallexample
12257 @group
12258 ^/gui^[GUI]^
12259   gui_proj.gpr
12260   gui.ads
12261   gui.adb
12262 @end group
12263
12264 @group
12265 ^/comm^[COMM]^
12266   comm_proj.gpr
12267   comm.ads
12268   comm.adb
12269 @end group
12270 @end smallexample
12271
12272 @noindent
12273 We want to develop an application in directory @file{^/app^[APP]^} that
12274 @code{with} the packages @code{GUI} and @code{Comm}, using the properties of
12275 the corresponding project files (e.g.@: the ^switch^switch^ settings
12276 and object directory).
12277 Skeletal code for a main procedure might be something like the following:
12278
12279 @smallexample @c ada
12280 @group
12281 with GUI, Comm;
12282 procedure App_Main is
12283    @dots{}
12284 begin
12285    @dots{}
12286 end App_Main;
12287 @end group
12288 @end smallexample
12289
12290 @noindent
12291 Here is a project file, @file{app_proj.gpr}, that achieves the desired
12292 effect:
12293
12294 @smallexample @c projectfile
12295 @group
12296 with "/gui/gui_proj", "/comm/comm_proj";
12297 project App_Proj is
12298    for Main use ("app_main");
12299 end App_Proj;
12300 @end group
12301 @end smallexample
12302
12303 @noindent
12304 Building an executable is achieved through the command:
12305 @smallexample
12306 gnatmake ^-P/app/app_proj^/PROJECT_FILE=[APP]APP_PROJ^
12307 @end smallexample
12308 @noindent
12309 which will generate the @code{^app_main^APP_MAIN.EXE^} executable
12310 in the directory where @file{app_proj.gpr} resides.
12311
12312 If an imported project file uses the standard extension (@code{^gpr^GPR^}) then
12313 (as illustrated above) the @code{with} clause can omit the extension.
12314
12315 Our example specified an absolute path for each imported project file.
12316 Alternatively, the directory name of an imported object can be omitted
12317 if either
12318 @itemize @bullet
12319 @item
12320 The imported project file is in the same directory as the importing project
12321 file, or
12322 @item
12323 You have defined ^an environment variable^a logical name^
12324 that includes the directory containing
12325 the needed project file. The syntax of @code{ADA_PROJECT_PATH} is the same as
12326 the syntax of @code{ADA_INCLUDE_PATH} and @code{ADA_OBJECTS_PATH}: a list of
12327 directory names separated by colons (semicolons on Windows).
12328 @end itemize
12329
12330 @noindent
12331 Thus, if we define @code{ADA_PROJECT_PATH} to include @file{^/gui^[GUI]^} and
12332 @file{^/comm^[COMM]^}, then our project file @file{app_proj.gpr} can be written
12333 as follows:
12334
12335 @smallexample @c projectfile
12336 @group
12337 with "gui_proj", "comm_proj";
12338 project App_Proj is
12339    for Main use ("app_main");
12340 end App_Proj;
12341 @end group
12342 @end smallexample
12343
12344 @noindent
12345 Importing other projects can create ambiguities.
12346 For example, the same unit might be present in different imported projects, or
12347 it might be present in both the importing project and in an imported project.
12348 Both of these conditions are errors.  Note that in the current version of
12349 the Project Manager, it is illegal to have an ambiguous unit even if the
12350 unit is never referenced by the importing project.  This restriction may be
12351 relaxed in a future release.
12352
12353 @node Extending a Project
12354 @subsection Extending a Project
12355
12356 @noindent
12357 In large software systems it is common to have multiple
12358 implementations of a common interface; in Ada terms, multiple versions of a
12359 package body for the same spec.  For example, one implementation
12360 might be safe for use in tasking programs, while another might only be used
12361 in sequential applications.  This can be modeled in GNAT using the concept
12362 of @emph{project extension}.  If one project (the ``child'') @emph{extends}
12363 another project (the ``parent'') then by default all source files of the
12364 parent project are inherited by the child, but the child project can
12365 override any of the parent's source files with new versions, and can also
12366 add new files.  This facility is the project analog of a type extension in
12367 Object-Oriented Programming.  Project hierarchies are permitted (a child
12368 project may be the parent of yet another project), and a project that
12369 inherits one project can also import other projects.
12370
12371 As an example, suppose that directory @file{^/seq^[SEQ]^} contains the project
12372 file @file{seq_proj.gpr} as well as the source files @file{pack.ads},
12373 @file{pack.adb}, and @file{proc.adb}:
12374
12375 @smallexample
12376 @group
12377 ^/seq^[SEQ]^
12378   pack.ads
12379   pack.adb
12380   proc.adb
12381   seq_proj.gpr
12382 @end group
12383 @end smallexample
12384
12385 @noindent
12386 Note that the project file can simply be empty (that is, no attribute or
12387 package is defined):
12388
12389 @smallexample @c projectfile
12390 @group
12391 project Seq_Proj is
12392 end Seq_Proj;
12393 @end group
12394 @end smallexample
12395
12396 @noindent
12397 implying that its source files are all the Ada source files in the project
12398 directory.
12399
12400 Suppose we want to supply an alternate version of @file{pack.adb}, in
12401 directory @file{^/tasking^[TASKING]^}, but use the existing versions of
12402 @file{pack.ads} and @file{proc.adb}.  We can define a project
12403 @code{Tasking_Proj} that inherits @code{Seq_Proj}:
12404
12405 @smallexample
12406 @group
12407 ^/tasking^[TASKING]^
12408   pack.adb
12409   tasking_proj.gpr
12410 @end group
12411
12412 @group
12413 project Tasking_Proj extends "/seq/seq_proj" is
12414 end Tasking_Proj;
12415 @end group
12416 @end smallexample
12417
12418 @noindent
12419 The version of @file{pack.adb} used in a build depends on which project file
12420 is specified.
12421
12422 Note that we could have obtained the desired behavior using project import
12423 rather than project inheritance; a @code{base} project would contain the
12424 sources for @file{pack.ads} and @file{proc.adb}, a sequential project would
12425 import @code{base} and add @file{pack.adb}, and likewise a tasking project
12426 would import @code{base} and add a different version of @file{pack.adb}.  The
12427 choice depends on whether other sources in the original project need to be
12428 overridden.  If they do, then project extension is necessary, otherwise,
12429 importing is sufficient.
12430
12431 @noindent
12432 In a project file that extends another project file, it is possible to
12433 indicate that an inherited source is not part of the sources of the extending
12434 project. This is necessary sometimes when a package spec has been overloaded
12435 and no longer requires a body: in this case, it is necessary to indicate that
12436 the inherited body is not part of the sources of the project, otherwise there
12437 will be a compilation error when compiling the spec.
12438
12439 For that purpose, the attribute @code{Excluded_Source_Files} is used.
12440 Its value is a string list: a list of file names. It is also possible to use
12441 attribute @code{Excluded_Source_List_File}. Its value is a single string:
12442 the file name of a text file containing a list of file names, one per line.
12443
12444 @smallexample @c @projectfile
12445 project B extends "a" is
12446    for Source_Files use ("pkg.ads");
12447    --  New spec of Pkg does not need a completion
12448    for Excluded_Source_Files use ("pkg.adb");
12449 end B;
12450 @end smallexample
12451
12452 Attribute @code{Excluded_Source_Files} may also be used to check if a source
12453 is still needed: if it is possible to build using @command{gnatmake} when such
12454 a source is put in attribute @code{Excluded_Source_Files} of a project P, then
12455 it is possible to remove the source completely from a system that includes
12456 project P.
12457
12458 @c ***********************
12459 @c * Project File Syntax *
12460 @c ***********************
12461
12462 @node Project File Syntax
12463 @section Project File Syntax
12464
12465 @menu
12466 * Basic Syntax::
12467 * Qualified Projects::
12468 * Packages::
12469 * Expressions::
12470 * String Types::
12471 * Variables::
12472 * Attributes::
12473 * Associative Array Attributes::
12474 * case Constructions::
12475 @end menu
12476
12477 @noindent
12478 This section describes the structure of project files.
12479
12480 A project may be an @emph{independent project}, entirely defined by a single
12481 project file. Any Ada source file in an independent project depends only
12482 on the predefined library and other Ada source files in the same project.
12483
12484 @noindent
12485 A project may also @dfn{depend on} other projects, in either or both of
12486 the following ways:
12487 @itemize @bullet
12488 @item It may import any number of projects
12489 @item It may extend at most one other project
12490 @end itemize
12491
12492 @noindent
12493 The dependence relation is a directed acyclic graph (the subgraph reflecting
12494 the ``extends'' relation is a tree).
12495
12496 A project's @dfn{immediate sources} are the source files directly defined by
12497 that project, either implicitly by residing in the project file's directory,
12498 or explicitly through any of the source-related attributes described below.
12499 More generally, a project @var{proj}'s @dfn{sources} are the immediate sources
12500 of @var{proj} together with the immediate sources (unless overridden) of any
12501 project on which @var{proj} depends (either directly or indirectly).
12502
12503 @node Basic Syntax
12504 @subsection Basic Syntax
12505
12506 @noindent
12507 As seen in the earlier examples, project files have an Ada-like syntax.
12508 The minimal project file is:
12509 @smallexample @c projectfile
12510 @group
12511 project Empty is
12512
12513 end Empty;
12514 @end group
12515 @end smallexample
12516
12517 @noindent
12518 The identifier @code{Empty} is the name of the project.
12519 This project name must be present after the reserved
12520 word @code{end} at the end of the project file, followed by a semi-colon.
12521
12522 Any name in a project file, such as the project name or a variable name,
12523 has the same syntax as an Ada identifier.
12524
12525 The reserved words of project files are the Ada 95 reserved words plus
12526 @code{extends}, @code{external}, and @code{project}.  Note that the only Ada
12527 reserved words currently used in project file syntax are:
12528
12529 @itemize @bullet
12530 @item
12531 @code{all}
12532 @item
12533 @code{at}
12534 @item
12535 @code{case}
12536 @item
12537 @code{end}
12538 @item
12539 @code{for}
12540 @item
12541 @code{is}
12542 @item
12543 @code{limited}
12544 @item
12545 @code{null}
12546 @item
12547 @code{others}
12548 @item
12549 @code{package}
12550 @item
12551 @code{renames}
12552 @item
12553 @code{type}
12554 @item
12555 @code{use}
12556 @item
12557 @code{when}
12558 @item
12559 @code{with}
12560 @end itemize
12561
12562 @noindent
12563 Comments in project files have the same syntax as in Ada, two consecutive
12564 hyphens through the end of the line.
12565
12566 @node Qualified Projects
12567 @subsection Qualified Projects
12568
12569 @noindent
12570 Before the reserved @code{project}, there may be one or two "qualifiers", that
12571 is identifiers or other reserved words, to qualify the project.
12572
12573 The current list of qualifiers is:
12574
12575 @itemize @bullet
12576 @item
12577 @code{abstract}: qualify a project with no sources. A qualified abstract
12578 project must either have no declaration of attributes @code{Source_Dirs},
12579 @code{Source_Files}, @code{Languages} or @code{Source_List_File}, or one of
12580 @code{Source_Dirs}, @code{Source_Files}, or @code{Languages} must be declared
12581 as empty. If it extends another project, the project it extends must also be a
12582 qualified abstract project.
12583
12584 @item
12585 @code{standard}: a standard project is a non library project with sources.
12586
12587 @item
12588 @code{aggregate}: for future extension
12589
12590 @item
12591 @code{aggregate library}: for future extension
12592
12593 @item
12594 @code{library}: a library project must declare both attributes
12595 @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}.
12596
12597 @item
12598 @code{configuration}: a configuration project cannot be in a project tree.
12599 @end itemize
12600
12601 @node Packages
12602 @subsection Packages
12603
12604 @noindent
12605 A project file may contain @emph{packages}. The name of a package must be one
12606 of the identifiers from the following list. A package
12607 with a given name may only appear once in a project file. Package names are
12608 case insensitive. The following package names are legal:
12609
12610 @itemize @bullet
12611 @item
12612 @code{Naming}
12613 @item
12614 @code{Builder}
12615 @item
12616 @code{Compiler}
12617 @item
12618 @code{Binder}
12619 @item
12620 @code{Linker}
12621 @item
12622 @code{Finder}
12623 @item
12624 @code{Cross_Reference}
12625 @item
12626 @code{Eliminate}
12627 @item
12628 @code{Pretty_Printer}
12629 @item
12630 @code{Metrics}
12631 @item
12632 @code{gnatls}
12633 @item
12634 @code{gnatstub}
12635 @item
12636 @code{IDE}
12637 @item
12638 @code{Language_Processing}
12639 @end itemize
12640
12641 @noindent
12642 In its simplest form, a package may be empty:
12643
12644 @smallexample @c projectfile
12645 @group
12646 project Simple is
12647   package Builder is
12648   end Builder;
12649 end Simple;
12650 @end group
12651 @end smallexample
12652
12653 @noindent
12654 A package may contain @emph{attribute declarations},
12655 @emph{variable declarations} and @emph{case constructions}, as will be
12656 described below.
12657
12658 When there is ambiguity between a project name and a package name,
12659 the name always designates the project. To avoid possible confusion, it is
12660 always a good idea to avoid naming a project with one of the
12661 names allowed for packages or any name that starts with @code{gnat}.
12662
12663 @node Expressions
12664 @subsection Expressions
12665
12666 @noindent
12667 An @emph{expression} is either a @emph{string expression} or a
12668 @emph{string list expression}.
12669
12670 A @emph{string expression} is either a @emph{simple string expression} or a
12671 @emph{compound string expression}.
12672
12673 A @emph{simple string expression} is one of the following:
12674 @itemize @bullet
12675 @item A literal string; e.g.@: @code{"comm/my_proj.gpr"}
12676 @item A string-valued variable reference (@pxref{Variables})
12677 @item A string-valued attribute reference (@pxref{Attributes})
12678 @item An external reference (@pxref{External References in Project Files})
12679 @end itemize
12680
12681 @noindent
12682 A @emph{compound string expression} is a concatenation of string expressions,
12683 using the operator @code{"&"}
12684 @smallexample
12685        Path & "/" & File_Name & ".ads"
12686 @end smallexample
12687
12688 @noindent
12689 A @emph{string list expression} is either a
12690 @emph{simple string list expression} or a
12691 @emph{compound string list expression}.
12692
12693 A @emph{simple string list expression} is one of the following:
12694 @itemize @bullet
12695 @item A parenthesized list of zero or more string expressions,
12696 separated by commas
12697 @smallexample
12698    File_Names := (File_Name, "gnat.adc", File_Name & ".orig");
12699    Empty_List := ();
12700 @end smallexample
12701 @item A string list-valued variable reference
12702 @item A string list-valued attribute reference
12703 @end itemize
12704
12705 @noindent
12706 A @emph{compound string list expression} is the concatenation (using
12707 @code{"&"}) of a simple string list expression and an expression.  Note that
12708 each term in a compound string list expression, except the first, may be
12709 either a string expression or a string list expression.
12710
12711 @smallexample @c projectfile
12712 @group
12713    File_Name_List := () & File_Name; --  One string in this list
12714    Extended_File_Name_List := File_Name_List & (File_Name & ".orig");
12715    --  Two strings
12716    Big_List := File_Name_List & Extended_File_Name_List;
12717    --  Concatenation of two string lists: three strings
12718    Illegal_List := "gnat.adc" & Extended_File_Name_List;
12719    --  Illegal: must start with a string list
12720 @end group
12721 @end smallexample
12722
12723 @node String Types
12724 @subsection String Types
12725
12726 @noindent
12727 A @emph{string type declaration} introduces a discrete set of string literals.
12728 If a string variable is declared to have this type, its value
12729 is restricted to the given set of literals.
12730
12731 Here is an example of a string type declaration:
12732
12733 @smallexample @c projectfile
12734    type OS is ("NT", "nt", "Unix", "GNU/Linux", "other OS");
12735 @end smallexample
12736
12737 @noindent
12738 Variables of a string type are called @emph{typed variables}; all other
12739 variables are called @emph{untyped variables}. Typed variables are
12740 particularly useful in @code{case} constructions, to support conditional
12741 attribute declarations.
12742 (@pxref{case Constructions}).
12743
12744 The string literals in the list are case sensitive and must all be different.
12745 They may include any graphic characters allowed in Ada, including spaces.
12746
12747 A string type may only be declared at the project level, not inside a package.
12748
12749 A string type may be referenced by its name if it has been declared in the same
12750 project file, or by an expanded name whose prefix is the name of the project
12751 in which it is declared.
12752
12753 @node Variables
12754 @subsection Variables
12755
12756 @noindent
12757 A variable may be declared at the project file level, or within a package.
12758 Here are some examples of variable declarations:
12759
12760 @smallexample @c projectfile
12761 @group
12762    This_OS : OS := external ("OS"); --  a typed variable declaration
12763    That_OS := "GNU/Linux";          --  an untyped variable declaration
12764 @end group
12765 @end smallexample
12766
12767 @noindent
12768 The syntax of a @emph{typed variable declaration} is identical to the Ada
12769 syntax for an object declaration. By contrast, the syntax of an untyped
12770 variable declaration is identical to an Ada assignment statement. In fact,
12771 variable declarations in project files have some of the characteristics of
12772 an assignment, in that successive declarations for the same variable are
12773 allowed. Untyped variable declarations do establish the expected kind of the
12774 variable (string or string list), and successive declarations for it must
12775 respect the initial kind.
12776
12777 @noindent
12778 A string variable declaration (typed or untyped) declares a variable
12779 whose value is a string. This variable may be used as a string expression.
12780 @smallexample @c projectfile
12781    File_Name       := "readme.txt";
12782    Saved_File_Name := File_Name & ".saved";
12783 @end smallexample
12784
12785 @noindent
12786 A string list variable declaration declares a variable whose value is a list
12787 of strings. The list may contain any number (zero or more) of strings.
12788
12789 @smallexample @c projectfile
12790    Empty_List := ();
12791    List_With_One_Element := ("^-gnaty^-gnaty^");
12792    List_With_Two_Elements := List_With_One_Element & "^-gnatg^-gnatg^";
12793    Long_List := ("main.ada", "pack1_.ada", "pack1.ada", "pack2_.ada"
12794                  "pack2.ada", "util_.ada", "util.ada");
12795 @end smallexample
12796
12797 @noindent
12798 The same typed variable may not be declared more than once at project level,
12799 and it may not be declared more than once in any package; it is in effect
12800 a constant.
12801
12802 The same untyped variable may be declared several times. Declarations are
12803 elaborated in the order in which they appear, so  the new value replaces
12804 the old one, and any subsequent reference to the variable uses the new value.
12805 However, as noted above, if a variable has been declared as a string, all
12806 subsequent
12807 declarations must give it a string value. Similarly, if a variable has
12808 been declared as a string list, all subsequent declarations
12809 must give it a string list value.
12810
12811 A @emph{variable reference} may take several forms:
12812
12813 @itemize @bullet
12814 @item The simple variable name, for a variable in the current package (if any)
12815 or in the current project
12816 @item An expanded name, whose prefix is a context name.
12817 @end itemize
12818
12819 @noindent
12820 A @emph{context} may be one of the following:
12821
12822 @itemize @bullet
12823 @item The name of an existing package in the current project
12824 @item The name of an imported project of the current project
12825 @item The name of an ancestor project (i.e., a project extended by the current
12826 project, either directly or indirectly)
12827 @item An expanded name whose prefix is an imported/parent project name, and
12828 whose selector is a package name in that project.
12829 @end itemize
12830
12831 @noindent
12832 A variable reference may be used in an expression.
12833
12834 @node Attributes
12835 @subsection Attributes
12836
12837 @noindent
12838 A project (and its packages) may have @emph{attributes} that define
12839 the project's properties.  Some attributes have values that are strings;
12840 others have values that are string lists.
12841
12842 There are two categories of attributes: @emph{simple attributes}
12843 and @emph{associative arrays} (@pxref{Associative Array Attributes}).
12844
12845 Legal project attribute names, and attribute names for each legal package are
12846 listed below. Attributes names are case-insensitive.
12847
12848 The following attributes are defined on projects (all are simple attributes):
12849
12850 @multitable @columnfractions .4 .3
12851 @item @emph{Attribute Name}
12852 @tab @emph{Value}
12853 @item @code{Source_Files}
12854 @tab string list
12855 @item @code{Source_Dirs}
12856 @tab string list
12857 @item @code{Source_List_File}
12858 @tab string
12859 @item @code{Object_Dir}
12860 @tab string
12861 @item @code{Exec_Dir}
12862 @tab string
12863 @item @code{Excluded_Source_Dirs}
12864 @tab string list
12865 @item @code{Excluded_Source_Files}
12866 @tab string list
12867 @item @code{Excluded_Source_List_File}
12868 @tab string
12869 @item @code{Languages}
12870 @tab string list
12871 @item @code{Main}
12872 @tab string list
12873 @item @code{Library_Dir}
12874 @tab string
12875 @item @code{Library_Name}
12876 @tab string
12877 @item @code{Library_Kind}
12878 @tab string
12879 @item @code{Library_Version}
12880 @tab string
12881 @item @code{Library_Interface}
12882 @tab string
12883 @item @code{Library_Auto_Init}
12884 @tab string
12885 @item @code{Library_Options}
12886 @tab string list
12887 @item @code{Library_Src_Dir}
12888 @tab string
12889 @item @code{Library_ALI_Dir}
12890 @tab string
12891 @item @code{Library_GCC}
12892 @tab string
12893 @item @code{Library_Symbol_File}
12894 @tab string
12895 @item @code{Library_Symbol_Policy}
12896 @tab string
12897 @item @code{Library_Reference_Symbol_File}
12898 @tab string
12899 @item @code{Externally_Built}
12900 @tab string
12901 @end multitable
12902
12903 @noindent
12904 The following attributes are defined for package  @code{Naming}
12905 (@pxref{Naming Schemes}):
12906
12907 @multitable @columnfractions .4 .2 .2 .2
12908 @item Attribute Name @tab Category @tab Index @tab Value
12909 @item @code{Spec_Suffix}
12910 @tab associative array
12911 @tab language name
12912 @tab string
12913 @item @code{Body_Suffix}
12914 @tab associative array
12915 @tab language name
12916 @tab string
12917 @item @code{Separate_Suffix}
12918 @tab simple attribute
12919 @tab n/a
12920 @tab string
12921 @item @code{Casing}
12922 @tab simple attribute
12923 @tab n/a
12924 @tab string
12925 @item @code{Dot_Replacement}
12926 @tab simple attribute
12927 @tab n/a
12928 @tab string
12929 @item @code{Spec}
12930 @tab associative array
12931 @tab Ada unit name
12932 @tab string
12933 @item @code{Body}
12934 @tab associative array
12935 @tab Ada unit name
12936 @tab string
12937 @item @code{Specification_Exceptions}
12938 @tab associative array
12939 @tab language name
12940 @tab string list
12941 @item @code{Implementation_Exceptions}
12942 @tab associative array
12943 @tab language name
12944 @tab string list
12945 @end multitable
12946
12947 @noindent
12948 The following attributes are defined for packages @code{Builder},
12949 @code{Compiler}, @code{Binder},
12950 @code{Linker}, @code{Cross_Reference}, and @code{Finder}
12951 (@pxref{^Switches^Switches^ and Project Files}).
12952
12953 @multitable @columnfractions .4 .2 .2 .2
12954 @item Attribute Name @tab Category @tab Index @tab Value
12955 @item @code{^Default_Switches^Default_Switches^}
12956 @tab associative array
12957 @tab language name
12958 @tab string list
12959 @item @code{^Switches^Switches^}
12960 @tab associative array
12961 @tab file name
12962 @tab string list
12963 @end multitable
12964
12965 @noindent
12966 In addition, package @code{Compiler} has a single string attribute
12967 @code{Local_Configuration_Pragmas} and package @code{Builder} has a single
12968 string attribute @code{Global_Configuration_Pragmas}.
12969
12970 @noindent
12971 Each simple attribute has a default value: the empty string (for string-valued
12972 attributes) and the empty list (for string list-valued attributes).
12973
12974 An attribute declaration defines a new value for an attribute.
12975
12976 Examples of simple attribute declarations:
12977
12978 @smallexample @c projectfile
12979    for Object_Dir use "objects";
12980    for Source_Dirs use ("units", "test/drivers");
12981 @end smallexample
12982
12983 @noindent
12984 The syntax of a @dfn{simple attribute declaration} is similar to that of an
12985 attribute definition clause in Ada.
12986
12987 Attributes references may be appear in expressions.
12988 The general form for such a reference is @code{<entity>'<attribute>}:
12989 Associative array attributes are functions. Associative
12990 array attribute references must have an argument that is a string literal.
12991
12992 Examples are:
12993
12994 @smallexample @c projectfile
12995   project'Object_Dir
12996   Naming'Dot_Replacement
12997   Imported_Project'Source_Dirs
12998   Imported_Project.Naming'Casing
12999   Builder'^Default_Switches^Default_Switches^("Ada")
13000 @end smallexample
13001
13002 @noindent
13003 The prefix of an attribute may be:
13004 @itemize @bullet
13005 @item @code{project} for an attribute of the current project
13006 @item The name of an existing package of the current project
13007 @item The name of an imported project
13008 @item The name of a parent project that is extended by the current project
13009 @item An expanded name whose prefix is imported/parent project name,
13010 and whose selector is a package name
13011 @end itemize
13012
13013 @noindent
13014 Example:
13015 @smallexample @c projectfile
13016 @group
13017    project Prj is
13018      for Source_Dirs use project'Source_Dirs & "units";
13019      for Source_Dirs use project'Source_Dirs & "test/drivers"
13020    end Prj;
13021 @end group
13022 @end smallexample
13023
13024 @noindent
13025 In the first attribute declaration, initially the attribute @code{Source_Dirs}
13026 has the default value: an empty string list. After this declaration,
13027 @code{Source_Dirs} is a string list of one element: @code{"units"}.
13028 After the second attribute declaration @code{Source_Dirs} is a string list of
13029 two elements: @code{"units"} and @code{"test/drivers"}.
13030
13031 Note: this example is for illustration only. In practice,
13032 the project file would contain only one attribute declaration:
13033
13034 @smallexample @c projectfile
13035    for Source_Dirs use ("units", "test/drivers");
13036 @end smallexample
13037
13038 @node Associative Array Attributes
13039 @subsection Associative Array Attributes
13040
13041 @noindent
13042 Some attributes are defined as @emph{associative arrays}. An associative
13043 array may be regarded as a function that takes a string as a parameter
13044 and delivers a string or string list value as its result.
13045
13046 Here are some examples of single associative array attribute associations:
13047
13048 @smallexample @c projectfile
13049    for Body ("main") use "Main.ada";
13050    for ^Switches^Switches^ ("main.ada")
13051        use ("^-v^-v^",
13052             "^-gnatv^-gnatv^");
13053    for ^Switches^Switches^ ("main.ada")
13054             use Builder'^Switches^Switches^ ("main.ada")
13055               & "^-g^-g^";
13056 @end smallexample
13057
13058 @noindent
13059 Like untyped variables and simple attributes, associative array attributes
13060 may be declared several times. Each declaration supplies a new value for the
13061 attribute, and replaces the previous setting.
13062
13063 @noindent
13064 An associative array attribute may be declared as a full associative array
13065 declaration, with the value of the same attribute in an imported or extended
13066 project.
13067
13068 @smallexample @c projectfile
13069    package Builder is
13070       for Default_Switches use Default.Builder'Default_Switches;
13071    end Builder;
13072 @end smallexample
13073
13074 @noindent
13075 In this example, @code{Default} must be either a project imported by the
13076 current project, or the project that the current project extends. If the
13077 attribute is in a package (in this case, in package @code{Builder}), the same
13078 package needs to be specified.
13079
13080 @noindent
13081 A full associative array declaration replaces any other declaration for the
13082 attribute, including other full associative array declaration. Single
13083 associative array associations may be declare after a full associative
13084 declaration, modifying the value for a single association of the attribute.
13085
13086 @node case Constructions
13087 @subsection @code{case} Constructions
13088
13089 @noindent
13090 A @code{case} construction is used in a project file to effect conditional
13091 behavior.
13092 Here is a typical example:
13093
13094 @smallexample @c projectfile
13095 @group
13096 project MyProj is
13097    type OS_Type is ("GNU/Linux", "Unix", "NT", "VMS");
13098
13099    OS : OS_Type := external ("OS", "GNU/Linux");
13100 @end group
13101
13102 @group
13103    package Compiler is
13104      case OS is
13105        when "GNU/Linux" | "Unix" =>
13106          for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13107              use ("^-gnath^-gnath^");
13108        when "NT" =>
13109          for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13110              use ("^-gnatP^-gnatP^");
13111        when others =>
13112      end case;
13113    end Compiler;
13114 end MyProj;
13115 @end group
13116 @end smallexample
13117
13118 @noindent
13119 The syntax of a @code{case} construction is based on the Ada case statement
13120 (although there is no @code{null} construction for empty alternatives).
13121
13122 The case expression must be a typed string variable.
13123 Each alternative comprises the reserved word @code{when}, either a list of
13124 literal strings separated by the @code{"|"} character or the reserved word
13125 @code{others},  and the @code{"=>"} token.
13126 Each literal string must belong to the string type that is the type of the
13127 case variable.
13128 An @code{others} alternative, if present, must occur last.
13129
13130 After each @code{=>}, there are zero or more constructions.  The only
13131 constructions allowed in a case construction are other case constructions,
13132 attribute declarations and variable declarations. String type declarations and
13133 package declarations are not allowed. Variable declarations are restricted to
13134 variables that have already been declared before the case construction.
13135
13136 The value of the case variable is often given by an external reference
13137 (@pxref{External References in Project Files}).
13138
13139 @c ****************************************
13140 @c * Objects and Sources in Project Files *
13141 @c ****************************************
13142
13143 @node Objects and Sources in Project Files
13144 @section Objects and Sources in Project Files
13145
13146 @menu
13147 * Object Directory::
13148 * Exec Directory::
13149 * Source Directories::
13150 * Source File Names::
13151 @end menu
13152
13153 @noindent
13154 Each project has exactly one object directory and one or more source
13155 directories. The source directories must contain at least one source file,
13156 unless  the project file explicitly specifies that no source files are present
13157 (@pxref{Source File Names}).
13158
13159 @node Object Directory
13160 @subsection Object Directory
13161
13162 @noindent
13163 The object directory for a project is the directory containing the compiler's
13164 output (such as @file{ALI} files and object files) for the project's immediate
13165 sources.
13166
13167 The object directory is given by the value of the attribute @code{Object_Dir}
13168 in the project file.
13169
13170 @smallexample @c projectfile
13171    for Object_Dir use "objects";
13172 @end smallexample
13173
13174 @noindent
13175 The attribute @code{Object_Dir} has a string value, the path name of the object
13176 directory. The path name may be absolute or relative to the directory of the
13177 project file. This directory must already exist, and be readable and writable.
13178
13179 By default, when the attribute @code{Object_Dir} is not given an explicit value
13180 or when its value is the empty string, the object directory is the same as the
13181 directory containing the project file.
13182
13183 @node Exec Directory
13184 @subsection Exec Directory
13185
13186 @noindent
13187 The exec directory for a project is the directory containing the executables
13188 for the project's main subprograms.
13189
13190 The exec directory is given by the value of the attribute @code{Exec_Dir}
13191 in the project file.
13192
13193 @smallexample @c projectfile
13194    for Exec_Dir use "executables";
13195 @end smallexample
13196
13197 @noindent
13198 The attribute @code{Exec_Dir} has a string value, the path name of the exec
13199 directory. The path name may be absolute or relative to the directory of the
13200 project file. This directory must already exist, and be writable.
13201
13202 By default, when the attribute @code{Exec_Dir} is not given an explicit value
13203 or when its value is the empty string, the exec directory is the same as the
13204 object directory of the project file.
13205
13206 @node Source Directories
13207 @subsection Source Directories
13208
13209 @noindent
13210 The source directories of a project are specified by the project file
13211 attribute @code{Source_Dirs}.
13212
13213 This attribute's value is a string list. If the attribute is not given an
13214 explicit value, then there is only one source directory, the one where the
13215 project file resides.
13216
13217 A @code{Source_Dirs} attribute that is explicitly defined to be the empty list,
13218 as in
13219
13220 @smallexample @c projectfile
13221     for Source_Dirs use ();
13222 @end smallexample
13223
13224 @noindent
13225 indicates that the project contains no source files.
13226
13227 Otherwise, each string in the string list designates one or more
13228 source directories.
13229
13230 @smallexample @c projectfile
13231    for Source_Dirs use ("sources", "test/drivers");
13232 @end smallexample
13233
13234 @noindent
13235 If a string in the list ends with @code{"/**"},  then the directory whose path
13236 name precedes the two asterisks, as well as all its subdirectories
13237 (recursively), are source directories.
13238
13239 @smallexample @c projectfile
13240    for Source_Dirs use ("/system/sources/**");
13241 @end smallexample
13242
13243 @noindent
13244 Here the directory @code{/system/sources} and all of its subdirectories
13245 (recursively) are source directories.
13246
13247 To specify that the source directories are the directory of the project file
13248 and all of its subdirectories, you can declare @code{Source_Dirs} as follows:
13249 @smallexample @c projectfile
13250    for Source_Dirs use ("./**");
13251 @end smallexample
13252
13253 @noindent
13254 Each of the source directories must exist and be readable.
13255
13256 @node Source File Names
13257 @subsection Source File Names
13258
13259 @noindent
13260 In a project that contains source files, their names may be specified by the
13261 attributes @code{Source_Files} (a string list) or @code{Source_List_File}
13262 (a string). Source file names never include any directory information.
13263
13264 If the attribute @code{Source_Files} is given an explicit value, then each
13265 element of the list is a source file name.
13266
13267 @smallexample @c projectfile
13268    for Source_Files use ("main.adb");
13269    for Source_Files use ("main.adb", "pack1.ads", "pack2.adb");
13270 @end smallexample
13271
13272 @noindent
13273 If the attribute @code{Source_Files} is not given an explicit value,
13274 but the attribute @code{Source_List_File} is given a string value,
13275 then the source file names are contained in the text file whose path name
13276 (absolute or relative to the directory of the project file) is the
13277 value of the attribute @code{Source_List_File}.
13278
13279 Each line in the file that is not empty or is not a comment
13280 contains a source file name.
13281
13282 @smallexample @c projectfile
13283    for Source_List_File use "source_list.txt";
13284 @end smallexample
13285
13286 @noindent
13287 By default, if neither the attribute @code{Source_Files} nor the attribute
13288 @code{Source_List_File} is given an explicit value, then each file in the
13289 source directories that conforms to the project's naming scheme
13290 (@pxref{Naming Schemes}) is an immediate source of the project.
13291
13292 A warning is issued if both attributes @code{Source_Files} and
13293 @code{Source_List_File} are given explicit values. In this case, the attribute
13294 @code{Source_Files} prevails.
13295
13296 Each source file name must be the name of one existing source file
13297 in one of the source directories.
13298
13299 A @code{Source_Files} attribute whose value is an empty list
13300 indicates that there are no source files in the project.
13301
13302 If the order of the source directories is known statically, that is if
13303 @code{"/**"} is not used in the string list @code{Source_Dirs}, then there may
13304 be several files with the same source file name. In this case, only the file
13305 in the first directory is considered as an immediate source of the project
13306 file. If the order of the source directories is not known statically, it is
13307 an error to have several files with the same source file name.
13308
13309 Projects can be specified to have no Ada source
13310 files: the value of (@code{Source_Dirs} or @code{Source_Files} may be an empty
13311 list, or the @code{"Ada"} may be absent from @code{Languages}:
13312
13313 @smallexample @c projectfile
13314    for Source_Dirs use ();
13315    for Source_Files use ();
13316    for Languages use ("C", "C++");
13317 @end smallexample
13318
13319 @noindent
13320 Otherwise, a project must contain at least one immediate source.
13321
13322 Projects with no source files are useful as template packages
13323 (@pxref{Packages in Project Files}) for other projects; in particular to
13324 define a package @code{Naming} (@pxref{Naming Schemes}).
13325
13326 @c ****************************
13327 @c * Importing Projects *
13328 @c ****************************
13329
13330 @node  Importing Projects
13331 @section Importing Projects
13332 @cindex @code{ADA_PROJECT_PATH}
13333
13334 @noindent
13335 An immediate source of a project P may depend on source files that
13336 are neither immediate sources of P nor in the predefined library.
13337 To get this effect, P must @emph{import} the projects that contain the needed
13338 source files.
13339
13340 @smallexample @c projectfile
13341 @group
13342   with "project1", "utilities.gpr";
13343   with "/namings/apex.gpr";
13344   project Main is
13345     @dots{}
13346 @end group
13347 @end smallexample
13348
13349 @noindent
13350 As can be seen in this example, the syntax for importing projects is similar
13351 to the syntax for importing compilation units in Ada. However, project files
13352 use literal strings instead of names, and the @code{with} clause identifies
13353 project files rather than packages.
13354
13355 Each literal string is the file name or path name (absolute or relative) of a
13356 project file. If a string corresponds to a file name, with no path or a
13357 relative path, then its location is determined by the @emph{project path}. The
13358 latter can be queried using @code{gnatls -v}. It contains:
13359
13360 @itemize @bullet
13361 @item
13362 In first position, the directory containing the current project file.
13363 @item
13364 In last position, the default project directory. This default project directory
13365 is part of the GNAT installation and is the standard place to install project
13366 files giving access to standard support libraries.
13367 @ifclear vms
13368 @ref{Installing a library}
13369 @end ifclear
13370
13371 @item
13372 In between, all the directories referenced in the
13373 ^environment variable^logical name^ @env{ADA_PROJECT_PATH} if it exists.
13374 @end itemize
13375
13376 @noindent
13377 If a relative pathname is used, as in
13378
13379 @smallexample @c projectfile
13380   with "tests/proj";
13381 @end smallexample
13382
13383 @noindent
13384 then the full path for the project is constructed by concatenating this
13385 relative path to those in the project path, in order, until a matching file is
13386 found. Any symbolic link will be fully resolved in the directory of the
13387 importing project file before the imported project file is examined.
13388
13389 If the @code{with}'ed project file name does not have an extension,
13390 the default is @file{^.gpr^.GPR^}. If a file with this extension is not found,
13391 then the file name as specified in the @code{with} clause (no extension) will
13392 be used. In the above example, if a file @code{project1.gpr} is found, then it
13393 will be used; otherwise, if a file @code{^project1^PROJECT1^} exists
13394 then it will be used; if neither file exists, this is an error.
13395
13396 A warning is issued if the name of the project file does not match the
13397 name of the project; this check is case insensitive.
13398
13399 Any source file that is an immediate source of the imported project can be
13400 used by the immediate sources of the importing project, transitively. Thus
13401 if @code{A} imports @code{B}, and @code{B} imports @code{C}, the immediate
13402 sources of @code{A} may depend on the immediate sources of @code{C}, even if
13403 @code{A} does not import @code{C} explicitly. However, this is not recommended,
13404 because if and when @code{B} ceases to import @code{C}, some sources in
13405 @code{A} will no longer compile.
13406
13407 A side effect of this capability is that normally cyclic dependencies are not
13408 permitted: if @code{A} imports @code{B} (directly or indirectly) then @code{B}
13409 is not allowed to import @code{A}. However, there are cases when cyclic
13410 dependencies would be beneficial. For these cases, another form of import
13411 between projects exists, the @code{limited with}: a project @code{A} that
13412 imports a project @code{B} with a straight @code{with} may also be imported,
13413 directly or indirectly, by @code{B} on the condition that imports from @code{B}
13414 to @code{A} include at least one @code{limited with}.
13415
13416 @smallexample @c 0projectfile
13417 with "../b/b.gpr";
13418 with "../c/c.gpr";
13419 project A is
13420 end A;
13421
13422 limited with "../a/a.gpr";
13423 project B is
13424 end B;
13425
13426 with "../d/d.gpr";
13427 project C is
13428 end C;
13429
13430 limited with "../a/a.gpr";
13431 project D is
13432 end D;
13433 @end smallexample
13434
13435 @noindent
13436 In the above legal example, there are two project cycles:
13437 @itemize @bullet
13438 @item A-> B-> A
13439 @item A -> C -> D -> A
13440 @end itemize
13441
13442 @noindent
13443 In each of these cycle there is one @code{limited with}: import of @code{A}
13444 from @code{B} and import of @code{A} from @code{D}.
13445
13446 The difference between straight @code{with} and @code{limited with} is that
13447 the name of a project imported with a @code{limited with} cannot be used in the
13448 project that imports it. In particular, its packages cannot be renamed and
13449 its variables cannot be referred to.
13450
13451 An exception to the above rules for @code{limited with} is that for the main
13452 project specified to @command{gnatmake} or to the @command{GNAT} driver a
13453 @code{limited with} is equivalent to a straight @code{with}. For example,
13454 in the example above, projects @code{B} and @code{D} could not be main
13455 projects for @command{gnatmake} or to the @command{GNAT} driver, because they
13456 each have a @code{limited with} that is the only one in a cycle of importing
13457 projects.
13458
13459 @c *********************
13460 @c * Project Extension *
13461 @c *********************
13462
13463 @node Project Extension
13464 @section Project Extension
13465
13466 @noindent
13467 During development of a large system, it is sometimes necessary to use
13468 modified versions of some of the source files, without changing the original
13469 sources. This can be achieved through the @emph{project extension} facility.
13470
13471 @smallexample @c projectfile
13472    project Modified_Utilities extends "/baseline/utilities.gpr" is @dots{}
13473 @end smallexample
13474
13475 @noindent
13476 A project extension declaration introduces an extending project
13477 (the @emph{child}) and a project being extended (the @emph{parent}).
13478
13479 By default, a child project inherits all the sources of its parent.
13480 However, inherited sources can be overridden: a unit in a parent is hidden
13481 by a unit of the same name in the child.
13482
13483 Inherited sources are considered to be sources (but not immediate sources)
13484 of the child project; see @ref{Project File Syntax}.
13485
13486 An inherited source file retains any switches specified in the parent project.
13487
13488 For example if the project @code{Utilities} contains the spec and the
13489 body of an Ada package @code{Util_IO}, then the project
13490 @code{Modified_Utilities} can contain a new body for package @code{Util_IO}.
13491 The original body of @code{Util_IO} will not be considered in program builds.
13492 However, the package spec will still be found in the project
13493 @code{Utilities}.
13494
13495 A child project can have only one parent, except when it is qualified as
13496 abstract. But it may import any number of other projects.
13497
13498 A project is not allowed to import directly or indirectly at the same time a
13499 child project and any of its ancestors.
13500
13501 @c *******************************
13502 @c * Project Hierarchy Extension *
13503 @c *******************************
13504
13505 @node Project Hierarchy Extension
13506 @section Project Hierarchy Extension
13507
13508 @noindent
13509 When extending a large system spanning multiple projects, it is often
13510 inconvenient to extend every project in the hierarchy that is impacted by a
13511 small change introduced. In such cases, it is possible to create a virtual
13512 extension of entire hierarchy using @code{extends all} relationship.
13513
13514 When the project is extended using @code{extends all} inheritance, all projects
13515 that are imported by it, both directly and indirectly, are considered virtually
13516 extended. That is, the Project Manager creates "virtual projects"
13517 that extend every project in the hierarchy; all these virtual projects have
13518 no sources of their own and have as object directory the object directory of
13519 the root of "extending all" project.
13520
13521 It is possible to explicitly extend one or more projects in the hierarchy
13522 in order to modify the sources. These extending projects must be imported by
13523 the "extending all" project, which will replace the corresponding virtual
13524 projects with the explicit ones.
13525
13526 When building such a project hierarchy extension, the Project Manager will
13527 ensure that both modified sources and sources in virtual extending projects
13528 that depend on them, are recompiled.
13529
13530 By means of example, consider the following hierarchy of projects.
13531
13532 @enumerate
13533 @item
13534 project A, containing package P1
13535 @item
13536 project B importing A and containing package P2 which depends on P1
13537 @item
13538 project C importing B and containing package P3 which depends on P2
13539 @end enumerate
13540
13541 @noindent
13542 We want to modify packages P1 and P3.
13543
13544 This project hierarchy will need to be extended as follows:
13545
13546 @enumerate
13547 @item
13548 Create project A1 that extends A, placing modified P1 there:
13549
13550 @smallexample @c 0projectfile
13551 project A1 extends "(@dots{})/A" is
13552 end A1;
13553 @end smallexample
13554
13555 @item
13556 Create project C1 that "extends all" C and imports A1, placing modified
13557 P3 there:
13558
13559 @smallexample @c 0projectfile
13560 with "(@dots{})/A1";
13561 project C1 extends all "(@dots{})/C" is
13562 end C1;
13563 @end smallexample
13564 @end enumerate
13565
13566 When you build project C1, your entire modified project space will be
13567 recompiled, including the virtual project B1 that has been impacted by the
13568 "extending all" inheritance of project C.
13569
13570 Note that if a Library Project in the hierarchy is virtually extended,
13571 the virtual project that extends the Library Project is not a Library Project.
13572
13573 @c ****************************************
13574 @c * External References in Project Files *
13575 @c ****************************************
13576
13577 @node  External References in Project Files
13578 @section External References in Project Files
13579
13580 @noindent
13581 A project file may contain references to external variables; such references
13582 are called @emph{external references}.
13583
13584 An external variable is either defined as part of the environment (an
13585 environment variable in Unix, for example) or else specified on the command
13586 line via the @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@emph{vbl}=@emph{value}} switch.
13587 If both, then the command line value is used.
13588
13589 The value of an external reference is obtained by means of the built-in
13590 function @code{external}, which returns a string value.
13591 This function has two forms:
13592 @itemize @bullet
13593 @item @code{external (external_variable_name)}
13594 @item @code{external (external_variable_name, default_value)}
13595 @end itemize
13596
13597 @noindent
13598 Each parameter must be a string literal.  For example:
13599
13600 @smallexample @c projectfile
13601    external ("USER")
13602    external ("OS", "GNU/Linux")
13603 @end smallexample
13604
13605 @noindent
13606 In the form with one parameter, the function returns the value of
13607 the external variable given as parameter. If this name is not present in the
13608 environment, the function returns an empty string.
13609
13610 In the form with two string parameters, the second argument is
13611 the value returned when the variable given as the first argument is not
13612 present in the environment. In the example above, if @code{"OS"} is not
13613 the name of ^an environment variable^a logical name^ and is not passed on
13614 the command line, then the returned value is @code{"GNU/Linux"}.
13615
13616 An external reference may be part of a string expression or of a string
13617 list expression, and can therefore appear in a variable declaration or
13618 an attribute declaration.
13619
13620 @smallexample @c projectfile
13621 @group
13622    type Mode_Type is ("Debug", "Release");
13623    Mode : Mode_Type := external ("MODE");
13624    case Mode is
13625      when "Debug" =>
13626         @dots{}
13627 @end group
13628 @end smallexample
13629
13630 @c *****************************
13631 @c * Packages in Project Files *
13632 @c *****************************
13633
13634 @node  Packages in Project Files
13635 @section Packages in Project Files
13636
13637 @noindent
13638 A @emph{package} defines the settings for project-aware tools within a
13639 project.
13640 For each such tool one can declare a package; the names for these
13641 packages are preset (@pxref{Packages}).
13642 A package may contain variable declarations, attribute declarations, and case
13643 constructions.
13644
13645 @smallexample @c projectfile
13646 @group
13647    project Proj is
13648       package Builder is  -- used by gnatmake
13649          for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13650              use ("^-v^-v^",
13651                   "^-g^-g^");
13652       end Builder;
13653    end Proj;
13654 @end group
13655 @end smallexample
13656
13657 @noindent
13658 The syntax of package declarations mimics that of package in Ada.
13659
13660 Most of the packages have an attribute
13661 @code{^Default_Switches^Default_Switches^}.
13662 This attribute is an associative array, and its value is a string list.
13663 The index of the associative array is the name of a programming language (case
13664 insensitive). This attribute indicates the ^switch^switch^
13665 or ^switches^switches^ to be used
13666 with the corresponding tool.
13667
13668 Some packages also have another attribute, @code{^Switches^Switches^},
13669 an associative array whose value is a string list.
13670 The index is the name of a source file.
13671 This attribute indicates the ^switch^switch^
13672 or ^switches^switches^ to be used by the corresponding
13673 tool when dealing with this specific file.
13674
13675 Further information on these ^switch^switch^-related attributes is found in
13676 @ref{^Switches^Switches^ and Project Files}.
13677
13678 A package may be declared as a @emph{renaming} of another package; e.g., from
13679 the project file for an imported project.
13680
13681 @smallexample @c projectfile
13682 @group
13683   with "/global/apex.gpr";
13684   project Example is
13685     package Naming renames Apex.Naming;
13686     @dots{}
13687   end Example;
13688 @end group
13689 @end smallexample
13690
13691 @noindent
13692 Packages that are renamed in other project files often come from project files
13693 that have no sources: they are just used as templates. Any modification in the
13694 template will be reflected automatically in all the project files that rename
13695 a package from the template.
13696
13697 In addition to the tool-oriented packages, you can also declare a package
13698 named @code{Naming} to establish specialized source file naming conventions
13699 (@pxref{Naming Schemes}).
13700
13701 @c ************************************
13702 @c * Variables from Imported Projects *
13703 @c ************************************
13704
13705 @node Variables from Imported Projects
13706 @section Variables from Imported Projects
13707
13708 @noindent
13709 An attribute or variable defined in an imported or parent project can
13710 be used in expressions in the importing / extending project.
13711 Such an attribute or variable is denoted by an expanded name whose prefix
13712 is either the name of the project or the expanded name of a package within
13713 a project.
13714
13715 @smallexample @c projectfile
13716 @group
13717   with "imported";
13718   project Main extends "base" is
13719      Var1 := Imported.Var;
13720      Var2 := Base.Var & ".new";
13721 @end group
13722
13723 @group
13724      package Builder is
13725         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13726             use Imported.Builder'Ada_^Switches^Switches^ &
13727                 "^-gnatg^-gnatg^" &
13728                 "^-v^-v^";
13729      end Builder;
13730 @end group
13731
13732 @group
13733      package Compiler is
13734         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13735             use Base.Compiler'Ada_^Switches^Switches^;
13736      end Compiler;
13737   end Main;
13738 @end group
13739 @end smallexample
13740
13741 @noindent
13742 In this example:
13743
13744 @itemize @bullet
13745 @item
13746 The value of @code{Var1} is a copy of the variable @code{Var} defined
13747 in the project file @file{"imported.gpr"}
13748 @item
13749 the value of @code{Var2} is a copy of the value of variable @code{Var}
13750 defined in the project file @file{base.gpr}, concatenated with @code{".new"}
13751 @item
13752 attribute @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} in package
13753 @code{Builder} is a string list that includes in its value a copy of the value
13754 of @code{Ada_^Switches^Switches^} defined in the @code{Builder} package
13755 in project file @file{imported.gpr} plus two new elements:
13756 @option{"^-gnatg^-gnatg^"}
13757 and @option{"^-v^-v^"};
13758 @item
13759 attribute @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} in package
13760 @code{Compiler} is a copy of the variable @code{Ada_^Switches^Switches^}
13761 defined in the @code{Compiler} package in project file @file{base.gpr},
13762 the project being extended.
13763 @end itemize
13764
13765 @c ******************
13766 @c * Naming Schemes *
13767 @c ******************
13768
13769 @node  Naming Schemes
13770 @section Naming Schemes
13771
13772 @noindent
13773 Sometimes an Ada software system is ported from a foreign compilation
13774 environment to GNAT, and the file names do not use the default GNAT
13775 conventions. Instead of changing all the file names (which for a variety
13776 of reasons might not be possible), you can define the relevant file
13777 naming scheme in the @code{Naming} package in your project file.
13778
13779 @noindent
13780 Note that the use of pragmas described in
13781 @ref{Alternative File Naming Schemes} by mean of a configuration
13782 pragmas file is not supported when using project files. You must use
13783 the features described in this paragraph. You can however use specify
13784 other configuration pragmas (@pxref{Specifying Configuration Pragmas}).
13785
13786 @ifclear vms
13787 For example, the following
13788 package models the Apex file naming rules:
13789
13790 @smallexample @c projectfile
13791 @group
13792   package Naming is
13793     for Casing               use "lowercase";
13794     for Dot_Replacement      use ".";
13795     for Spec_Suffix ("Ada")  use ".1.ada";
13796     for Body_Suffix ("Ada")  use ".2.ada";
13797   end Naming;
13798 @end group
13799 @end smallexample
13800 @end ifclear
13801
13802 @ifset vms
13803 For example, the following package models the HP Ada file naming rules:
13804
13805 @smallexample @c projectfile
13806 @group
13807   package Naming is
13808     for Casing               use "lowercase";
13809     for Dot_Replacement      use "__";
13810     for Spec_Suffix ("Ada")  use "_.^ada^ada^";
13811     for Body_Suffix ("Ada")  use ".^ada^ada^";
13812   end Naming;
13813 @end group
13814 @end smallexample
13815
13816 @noindent
13817 (Note that @code{Casing} is @code{"lowercase"} because GNAT gets the file
13818 names in lower case)
13819 @end ifset
13820
13821 @noindent
13822 You can define the following attributes in package @code{Naming}:
13823
13824 @table @code
13825
13826 @item @code{Casing}
13827 This must be a string with one of the three values @code{"lowercase"},
13828 @code{"uppercase"} or @code{"mixedcase"}; these strings are case insensitive.
13829
13830 @noindent
13831 If @code{Casing} is not specified, then the default is @code{"lowercase"}.
13832
13833 @item @code{Dot_Replacement}
13834 This must be a string whose value satisfies the following conditions:
13835
13836 @itemize @bullet
13837 @item It must not be empty
13838 @item It cannot start or end with an alphanumeric character
13839 @item It cannot be a single underscore
13840 @item It cannot start with an underscore followed by an alphanumeric
13841 @item It cannot contain a dot @code{'.'} except if the entire string
13842 is @code{"."}
13843 @end itemize
13844
13845 @noindent
13846 If @code{Dot_Replacement} is not specified, then the default is @code{"-"}.
13847
13848 @item @code{Spec_Suffix}
13849 This is an associative array (indexed by the programming language name, case
13850 insensitive) whose value is a string that must satisfy the following
13851 conditions:
13852
13853 @itemize @bullet
13854 @item It must not be empty
13855 @item It must include at least one dot
13856 @end itemize
13857 @noindent
13858 If @code{Spec_Suffix ("Ada")} is not specified, then the default is
13859 @code{"^.ads^.ADS^"}.
13860
13861 @item @code{Body_Suffix}
13862 This is an associative array (indexed by the programming language name, case
13863 insensitive) whose value is a string that must satisfy the following
13864 conditions:
13865
13866 @itemize @bullet
13867 @item It must not be empty
13868 @item It must include at least one dot
13869 @item It cannot be the same as @code{Spec_Suffix ("Ada")}
13870 @end itemize
13871 @noindent
13872 If @code{Body_Suffix ("Ada")} and @code{Spec_Suffix ("Ada")} end with the
13873 same string, then a file name that ends with the longest of these two suffixes
13874 will be a body if the longest suffix is @code{Body_Suffix ("Ada")} or a spec
13875 if the longest suffix is @code{Spec_Suffix ("Ada")}.
13876
13877 If the suffix does not start with a '.', a file with a name exactly equal
13878 to the suffix will also be part of the project (for instance if you define
13879 the suffix as @code{Makefile}, a file called @file{Makefile} will be part
13880 of the project. This is not interesting in general when using projects to
13881 compile. However, it might become useful when a project is also used to
13882 find the list of source files in an editor, like the GNAT Programming System
13883 (GPS).
13884
13885 If @code{Body_Suffix ("Ada")} is not specified, then the default is
13886 @code{"^.adb^.ADB^"}.
13887
13888 @item @code{Separate_Suffix}
13889 This must be a string whose value satisfies the same conditions as
13890 @code{Body_Suffix}. The same "longest suffix" rules apply.
13891
13892 @noindent
13893 If @code{Separate_Suffix ("Ada")} is not specified, then it defaults to same
13894 value as @code{Body_Suffix ("Ada")}.
13895
13896 @item @code{Spec}
13897 @noindent
13898 You can use the associative array attribute @code{Spec}  to define
13899 the source file name for an individual Ada compilation unit's spec. The array
13900 index must be a string literal that identifies the Ada unit (case insensitive).
13901 The value of this attribute must be a string that identifies the file that
13902 contains this unit's spec (case sensitive or insensitive depending on the
13903 operating system).
13904
13905 @smallexample @c projectfile
13906    for Spec ("MyPack.MyChild") use "mypack.mychild.spec";
13907 @end smallexample
13908
13909 When the source file contains several units, you can indicate at what
13910 position the unit occurs in the file, with the following. The first unit
13911 in the file has index 1
13912
13913 @smallexample @c projectfile
13914   for Body ("top") use "foo.a" at 1;
13915   for Body ("foo") use "foo.a" at 2;
13916 @end smallexample
13917
13918 @item @code{Body}
13919
13920 You can use the associative array attribute @code{Body} to
13921 define the source file name for an individual Ada compilation unit's body
13922 (possibly a subunit).  The array index must be a string literal that identifies
13923 the Ada unit (case insensitive).  The value of this attribute must be a string
13924 that identifies the file that contains this unit's body or subunit (case
13925 sensitive or insensitive depending on the operating system).
13926
13927 @smallexample @c projectfile
13928    for Body ("MyPack.MyChild") use "mypack.mychild.body";
13929 @end smallexample
13930 @end table
13931
13932 @c ********************
13933 @c * Library Projects *
13934 @c ********************
13935
13936 @node Library Projects
13937 @section Library Projects
13938
13939 @noindent
13940 @emph{Library projects} are projects whose object code is placed in a library.
13941 (Note that this facility is not yet supported on all platforms).
13942
13943 @code{gnatmake} or @code{gprbuild} will collect all object files into a
13944 single archive, which might either be a shared or a static library. This
13945 library can later on be linked with multiple executables, potentially
13946 reducing their sizes.
13947
13948 If your project file specifies languages other than Ada, but you are still
13949 using @code{gnatmake} to compile and link, the latter will not try to
13950 compile your sources other than Ada (you should use @code{gprbuild} if that
13951 is your intent). However, @code{gnatmake} will automatically link all object
13952 files found in the object directory, whether or not they were compiled from
13953 an Ada source file. This specific behavior only applies when multiple
13954 languages are specified.
13955
13956 To create a library project, you need to define in its project file
13957 two project-level attributes: @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}.
13958 Additionally, you may define other library-related attributes such as
13959 @code{Library_Kind}, @code{Library_Version}, @code{Library_Interface},
13960 @code{Library_Auto_Init}, @code{Library_Options} and @code{Library_GCC}.
13961
13962 The @code{Library_Name} attribute has a string value. There is no restriction
13963 on the name of a library. It is the responsibility of the developer to
13964 choose a name that will be accepted by the platform. It is recommended to
13965 choose names that could be Ada identifiers; such names are almost guaranteed
13966 to be acceptable on all platforms.
13967
13968 The @code{Library_Dir} attribute has a string value that designates the path
13969 (absolute or relative) of the directory where the library will reside.
13970 It must designate an existing directory, and this directory must be writable,
13971 different from the project's object directory and from any source directory
13972 in the project tree.
13973
13974 If both @code{Library_Name} and @code{Library_Dir} are specified and
13975 are legal, then the project file defines a library project.  The optional
13976 library-related attributes are checked only for such project files.
13977
13978 The @code{Library_Kind} attribute has a string value that must be one of the
13979 following (case insensitive): @code{"static"}, @code{"dynamic"} or
13980 @code{"relocatable"} (which is a synonym for @code{"dynamic"}). If this
13981 attribute is not specified, the library is a static library, that is
13982 an archive of object files that can be potentially linked into a
13983 static executable. Otherwise, the library may be dynamic or
13984 relocatable, that is a library that is loaded only at the start of execution.
13985
13986 If you need to build both a static and a dynamic library, you should use two
13987 different object directories, since in some cases some extra code needs to
13988 be generated for the latter. For such cases, it is recommended to either use
13989 two different project files, or a single one which uses external variables
13990 to indicate what kind of library should be build.
13991
13992 The @code{Library_ALI_Dir} attribute may be specified to indicate the
13993 directory where the ALI files of the library will be copied. When it is
13994 not specified, the ALI files are copied to the directory specified in
13995 attribute @code{Library_Dir}. The directory specified by @code{Library_ALI_Dir}
13996 must be writable and different from the project's object directory and from
13997 any source directory in the project tree.
13998
13999 The @code{Library_Version} attribute has a string value whose interpretation
14000 is platform dependent. It has no effect on VMS and Windows. On Unix, it is
14001 used only for dynamic/relocatable libraries as the internal name of the
14002 library (the @code{"soname"}). If the library file name (built from the
14003 @code{Library_Name}) is different from the @code{Library_Version}, then the
14004 library file will be a symbolic link to the actual file whose name will be
14005 @code{Library_Version}.
14006
14007 Example (on Unix):
14008
14009 @smallexample @c projectfile
14010 @group
14011 project Plib is
14012
14013    Version := "1";
14014
14015    for Library_Dir use "lib_dir";
14016    for Library_Name use "dummy";
14017    for Library_Kind use "relocatable";
14018    for Library_Version use "libdummy.so." & Version;
14019
14020 end Plib;
14021 @end group
14022 @end smallexample
14023
14024 @noindent
14025 Directory @file{lib_dir} will contain the internal library file whose name
14026 will be @file{libdummy.so.1}, and @file{libdummy.so} will be a symbolic link to
14027 @file{libdummy.so.1}.
14028
14029 When @command{gnatmake} detects that a project file
14030 is a library project file, it will check all immediate sources of the project
14031 and rebuild the library if any of the sources have been recompiled.
14032
14033 Standard project files can import library project files. In such cases,
14034 the libraries will only be rebuilt if some of its sources are recompiled
14035 because they are in the closure of some other source in an importing project.
14036 Sources of the library project files that are not in such a closure will
14037 not be checked, unless the full library is checked, because one of its sources
14038 needs to be recompiled.
14039
14040 For instance, assume the project file @code{A} imports the library project file
14041 @code{L}. The immediate sources of A are @file{a1.adb}, @file{a2.ads} and
14042 @file{a2.adb}. The immediate sources of L are @file{l1.ads}, @file{l1.adb},
14043 @file{l2.ads}, @file{l2.adb}.
14044
14045 If @file{l1.adb} has been modified, then the library associated with @code{L}
14046 will be rebuilt when compiling all the immediate sources of @code{A} only
14047 if @file{a1.ads}, @file{a2.ads} or @file{a2.adb} includes a statement
14048 @code{"with L1;"}.
14049
14050 To be sure that all the sources in the library associated with @code{L} are
14051 up to date, and that all the sources of project @code{A} are also up to date,
14052 the following two commands needs to be used:
14053
14054 @smallexample
14055 gnatmake -Pl.gpr
14056 gnatmake -Pa.gpr
14057 @end smallexample
14058
14059 When a library is built or rebuilt, an attempt is made first to delete all
14060 files in the library directory.
14061 All @file{ALI} files will also be copied from the object directory to the
14062 library directory. To build executables, @command{gnatmake} will use the
14063 library rather than the individual object files.
14064
14065 @ifclear vms
14066 It is also possible to create library project files for third-party libraries
14067 that are precompiled and cannot be compiled locally thanks to the
14068 @code{externally_built} attribute. (See @ref{Installing a library}).
14069 @end ifclear
14070
14071 @c *******************************
14072 @c * Stand-alone Library Projects *
14073 @c *******************************
14074
14075 @node Stand-alone Library Projects
14076 @section Stand-alone Library Projects
14077
14078 @noindent
14079 A Stand-alone Library is a library that contains the necessary code to
14080 elaborate the Ada units that are included in the library. A Stand-alone
14081 Library is suitable to be used in an executable when the main is not
14082 in Ada. However, Stand-alone Libraries may also be used with an Ada main
14083 subprogram.
14084
14085 A Stand-alone Library Project is a Library Project where the library is
14086 a Stand-alone Library.
14087
14088 To be a Stand-alone Library Project, in addition to the two attributes
14089 that make a project a Library Project (@code{Library_Name} and
14090 @code{Library_Dir}, see @ref{Library Projects}), the attribute
14091 @code{Library_Interface} must be defined.
14092
14093 @smallexample @c projectfile
14094 @group
14095    for Library_Dir use "lib_dir";
14096    for Library_Name use "dummy";
14097    for Library_Interface use ("int1", "int1.child");
14098 @end group
14099 @end smallexample
14100
14101 Attribute @code{Library_Interface} has a nonempty string list value,
14102 each string in the list designating a unit contained in an immediate source
14103 of the project file.
14104
14105 When a Stand-alone Library is built, first the binder is invoked to build
14106 a package whose name depends on the library name
14107 (^b~dummy.ads/b^B$DUMMY.ADS/B^ in the example above).
14108 This binder-generated package includes initialization and
14109 finalization procedures whose
14110 names depend on the library name (dummyinit and dummyfinal in the example
14111 above). The object corresponding to this package is included in the library.
14112
14113 A dynamic or relocatable Stand-alone Library is automatically initialized
14114 if automatic initialization of Stand-alone Libraries is supported on the
14115 platform and if attribute @code{Library_Auto_Init} is not specified or
14116 is specified with the value "true". A static Stand-alone Library is never
14117 automatically initialized.
14118
14119 Single string attribute @code{Library_Auto_Init} may be specified with only
14120 two possible values: "false" or "true" (case-insensitive). Specifying
14121 "false" for attribute @code{Library_Auto_Init} will prevent automatic
14122 initialization of dynamic or relocatable libraries.
14123
14124 When a non-automatically initialized Stand-alone Library is used
14125 in an executable, its initialization procedure must be called before
14126 any service of the library is used.
14127 When the main subprogram is in Ada, it may mean that the initialization
14128 procedure has to be called during elaboration of another package.
14129
14130 For a Stand-Alone Library, only the @file{ALI} files of the Interface Units
14131 (those that are listed in attribute @code{Library_Interface}) are copied to
14132 the Library Directory. As a consequence, only the Interface Units may be
14133 imported from Ada units outside of the library. If other units are imported,
14134 the binding phase will fail.
14135
14136 When a Stand-Alone Library is bound, the switches that are specified in
14137 the attribute @code{Default_Switches ("Ada")} in package @code{Binder} are
14138 used in the call to @command{gnatbind}.
14139
14140 The string list attribute @code{Library_Options} may be used to specified
14141 additional switches to the call to @command{gcc} to link the library.
14142
14143 The attribute @code{Library_Src_Dir}, may be specified for a
14144 Stand-Alone Library. @code{Library_Src_Dir} is a simple attribute that has a
14145 single string value. Its value must be the path (absolute or relative to the
14146 project directory) of an existing directory. This directory cannot be the
14147 object directory or one of the source directories, but it can be the same as
14148 the library directory. The sources of the Interface
14149 Units of the library, necessary to an Ada client of the library, will be
14150 copied to the designated directory, called Interface Copy directory.
14151 These sources includes the specs of the Interface Units, but they may also
14152 include bodies and subunits, when pragmas @code{Inline} or @code{Inline_Always}
14153 are used, or when there is a generic units in the spec. Before the sources
14154 are copied to the Interface Copy directory, an attempt is made to delete all
14155 files in the Interface Copy directory.
14156
14157 @c *************************************
14158 @c * Switches Related to Project Files *
14159 @c *************************************
14160 @node Switches Related to Project Files
14161 @section Switches Related to Project Files
14162
14163 @noindent
14164 The following switches are used by GNAT tools that support project files:
14165
14166 @table @option
14167
14168 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
14169 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (any project-aware tool)
14170 Indicates the name of a project file. This project file will be parsed with
14171 the verbosity indicated by @option{^-vP^MESSAGE_PROJECT_FILES=^@emph{x}},
14172 if any, and using the external references indicated
14173 by @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches, if any.
14174 @ifclear vms
14175 There may zero, one or more spaces between @option{-P} and @var{project}.
14176 @end ifclear
14177
14178 @noindent
14179 There must be only one @option{^-P^/PROJECT_FILE^} switch on the command line.
14180
14181 @noindent
14182 Since the Project Manager parses the project file only after all the switches
14183 on the command line are checked, the order of the switches
14184 @option{^-P^/PROJECT_FILE^},
14185 @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}}
14186 or @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} is not significant.
14187
14188 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
14189 @cindex @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} (any project-aware tool)
14190 Indicates that external variable @var{name} has the value @var{value}.
14191 The Project Manager will use this value for occurrences of
14192 @code{external(name)} when parsing the project file.
14193
14194 @ifclear vms
14195 @noindent
14196 If @var{name} or @var{value} includes a space, then @var{name=value} should be
14197 put between quotes.
14198 @smallexample
14199   -XOS=NT
14200   -X"user=John Doe"
14201 @end smallexample
14202 @end ifclear
14203
14204 @noindent
14205 Several @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches can be used simultaneously.
14206 If several @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches specify the same
14207 @var{name}, only the last one is used.
14208
14209 @noindent
14210 An external variable specified with a @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switch
14211 takes precedence over the value of the same name in the environment.
14212
14213 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
14214 @cindex @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE^} (any project-aware tool)
14215 Indicates the verbosity of the parsing of GNAT project files.
14216
14217 @ifclear vms
14218 @option{-vP0} means Default;
14219 @option{-vP1} means Medium;
14220 @option{-vP2} means High.
14221 @end ifclear
14222
14223 @ifset vms
14224 There are three possible options for this qualifier: DEFAULT, MEDIUM and
14225 HIGH.
14226 @end ifset
14227
14228 @noindent
14229 The default is ^Default^DEFAULT^: no output for syntactically correct
14230 project files.
14231 @noindent
14232 If several @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}} switches are present,
14233 only the last one is used.
14234
14235 @item ^-aP^/ADD_PROJECT_SEARCH_DIR=^<dir>
14236 @cindex @option{^-aP^/ADD_PROJECT_SEARCH_DIR=^} (any project-aware tool)
14237 Add directory <dir> at the beginning of the project search path, in order,
14238 after the current working directory.
14239
14240 @ifclear vms
14241 @item -eL
14242 @cindex @option{-eL} (any project-aware tool)
14243 Follow all symbolic links when processing project files.
14244 @end ifclear
14245
14246 @item ^--subdirs^/SUBDIRS^=<subdir>
14247 @cindex @option{^--subdirs^/SUBDIRS^=} (gnatmake and gnatclean)
14248 This switch is recognized by gnatmake and gnatclean. It indicate that the real
14249 directories (except the source directories) are the subdirectories <subdir>
14250 of the directories specified in the project files. This applies in particular
14251 to object directories, library directories and exec directories. If the
14252 subdirectories do not exist, they are created automatically.
14253
14254 @end table
14255
14256 @c **********************************
14257 @c * Tools Supporting Project Files *
14258 @c **********************************
14259
14260 @node  Tools Supporting Project Files
14261 @section Tools Supporting Project Files
14262
14263 @menu
14264 * gnatmake and Project Files::
14265 * The GNAT Driver and Project Files::
14266 @end menu
14267
14268 @node gnatmake and Project Files
14269 @subsection gnatmake and Project Files
14270
14271 @noindent
14272 This section covers several topics related to @command{gnatmake} and
14273 project files: defining ^switches^switches^ for @command{gnatmake}
14274 and for the tools that it invokes; specifying configuration pragmas;
14275 the use of the @code{Main} attribute; building and rebuilding library project
14276 files.
14277
14278 @menu
14279 * ^Switches^Switches^ and Project Files::
14280 * Specifying Configuration Pragmas::
14281 * Project Files and Main Subprograms::
14282 * Library Project Files::
14283 @end menu
14284
14285 @node ^Switches^Switches^ and Project Files
14286 @subsubsection ^Switches^Switches^ and Project Files
14287
14288 @ifset vms
14289 It is not currently possible to specify VMS style qualifiers in the project
14290 files; only Unix style ^switches^switches^ may be specified.
14291 @end ifset
14292
14293 @noindent
14294 For each of the packages @code{Builder}, @code{Compiler}, @code{Binder}, and
14295 @code{Linker}, you can specify a @code{^Default_Switches^Default_Switches^}
14296 attribute, a @code{^Switches^Switches^} attribute, or both;
14297 as their names imply, these ^switch^switch^-related
14298 attributes affect the ^switches^switches^ that are used for each of these GNAT
14299 components when
14300 @command{gnatmake} is invoked.  As will be explained below, these
14301 component-specific ^switches^switches^ precede
14302 the ^switches^switches^ provided on the @command{gnatmake} command line.
14303
14304 The @code{^Default_Switches^Default_Switches^} attribute is an associative
14305 array indexed by language name (case insensitive) whose value is a string list.
14306 For example:
14307
14308 @smallexample @c projectfile
14309 @group
14310 package Compiler is
14311   for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14312       use ("^-gnaty^-gnaty^",
14313            "^-v^-v^");
14314 end Compiler;
14315 @end group
14316 @end smallexample
14317
14318 @noindent
14319 The @code{^Switches^Switches^} attribute is also an associative array,
14320 indexed by a file name (which may or may not be case sensitive, depending
14321 on the operating system) whose value is a string list.  For example:
14322
14323 @smallexample @c projectfile
14324 @group
14325 package Builder is
14326    for ^Switches^Switches^ ("main1.adb")
14327        use ("^-O2^-O2^");
14328    for ^Switches^Switches^ ("main2.adb")
14329        use ("^-g^-g^");
14330 end Builder;
14331 @end group
14332 @end smallexample
14333
14334 @noindent
14335 For the @code{Builder} package, the file names must designate source files
14336 for main subprograms.  For the @code{Binder} and @code{Linker} packages, the
14337 file names must designate @file{ALI} or source files for main subprograms.
14338 In each case just the file name without an explicit extension is acceptable.
14339
14340 For each tool used in a program build (@command{gnatmake}, the compiler, the
14341 binder, and the linker), the corresponding package @dfn{contributes} a set of
14342 ^switches^switches^ for each file on which the tool is invoked, based on the
14343 ^switch^switch^-related attributes defined in the package.
14344 In particular, the ^switches^switches^
14345 that each of these packages contributes for a given file @var{f} comprise:
14346
14347 @itemize @bullet
14348 @item
14349 the value of attribute @code{^Switches^Switches^ (@var{f})},
14350 if it is specified in the package for the given file,
14351 @item
14352 otherwise, the value of @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")},
14353 if it is specified in the package.
14354 @end itemize
14355
14356 @noindent
14357 If neither of these attributes is defined in the package, then the package does
14358 not contribute any ^switches^switches^ for the given file.
14359
14360 When @command{gnatmake} is invoked on a file, the ^switches^switches^ comprise
14361 two sets, in the following order: those contributed for the file
14362 by the @code{Builder} package;
14363 and the switches passed on the command line.
14364
14365 When @command{gnatmake} invokes a tool (compiler, binder, linker) on a file,
14366 the ^switches^switches^ passed to the tool comprise three sets,
14367 in the following order:
14368
14369 @enumerate
14370 @item
14371 the applicable ^switches^switches^ contributed for the file
14372 by the @code{Builder} package in the project file supplied on the command line;
14373
14374 @item
14375 those contributed for the file by the package (in the relevant project file --
14376 see below) corresponding to the tool; and
14377
14378 @item
14379 the applicable switches passed on the command line.
14380 @end enumerate
14381
14382 @noindent
14383 The term @emph{applicable ^switches^switches^} reflects the fact that
14384 @command{gnatmake} ^switches^switches^ may or may not be passed to individual
14385 tools, depending on the individual ^switch^switch^.
14386
14387 @command{gnatmake} may invoke the compiler on source files from different
14388 projects. The Project Manager will use the appropriate project file to
14389 determine the @code{Compiler} package for each source file being compiled.
14390 Likewise for the @code{Binder} and @code{Linker} packages.
14391
14392 As an example, consider the following package in a project file:
14393
14394 @smallexample @c projectfile
14395 @group
14396 project Proj1 is
14397    package Compiler is
14398       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14399           use ("^-g^-g^");
14400       for ^Switches^Switches^ ("a.adb")
14401           use ("^-O1^-O1^");
14402       for ^Switches^Switches^ ("b.adb")
14403           use ("^-O2^-O2^",
14404                "^-gnaty^-gnaty^");
14405    end Compiler;
14406 end Proj1;
14407 @end group
14408 @end smallexample
14409
14410 @noindent
14411 If @command{gnatmake} is invoked with this project file, and it needs to
14412 compile, say, the files @file{a.adb}, @file{b.adb}, and @file{c.adb}, then
14413 @file{a.adb} will be compiled with the ^switch^switch^
14414 @option{^-O1^-O1^},
14415 @file{b.adb} with ^switches^switches^
14416 @option{^-O2^-O2^}
14417 and @option{^-gnaty^-gnaty^},
14418 and @file{c.adb} with @option{^-g^-g^}.
14419
14420 The following example illustrates the ordering of the ^switches^switches^
14421 contributed by different packages:
14422
14423 @smallexample @c projectfile
14424 @group
14425 project Proj2 is
14426    package Builder is
14427       for ^Switches^Switches^ ("main.adb")
14428           use ("^-g^-g^",
14429                "^-O1^-)1^",
14430                "^-f^-f^");
14431    end Builder;
14432 @end group
14433
14434 @group
14435    package Compiler is
14436       for ^Switches^Switches^ ("main.adb")
14437           use ("^-O2^-O2^");
14438    end Compiler;
14439 end Proj2;
14440 @end group
14441 @end smallexample
14442
14443 @noindent
14444 If you issue the command:
14445
14446 @smallexample
14447     gnatmake ^-Pproj2^/PROJECT_FILE=PROJ2^ -O0 main
14448 @end smallexample
14449
14450 @noindent
14451 then the compiler will be invoked on @file{main.adb} with the following
14452 sequence of ^switches^switches^
14453
14454 @smallexample
14455    ^-g -O1 -O2 -O0^-g -O1 -O2 -O0^
14456 @end smallexample
14457
14458 with the last @option{^-O^-O^}
14459 ^switch^switch^ having precedence over the earlier ones;
14460 several other ^switches^switches^
14461 (such as @option{^-c^-c^}) are added implicitly.
14462
14463 The ^switches^switches^
14464 @option{^-g^-g^}
14465 and @option{^-O1^-O1^} are contributed by package
14466 @code{Builder},  @option{^-O2^-O2^} is contributed
14467 by the package @code{Compiler}
14468 and @option{^-O0^-O0^} comes from the command line.
14469
14470 The @option{^-g^-g^}
14471 ^switch^switch^ will also be passed in the invocation of
14472 @command{Gnatlink.}
14473
14474 A final example illustrates switch contributions from packages in different
14475 project files:
14476
14477 @smallexample @c projectfile
14478 @group
14479 project Proj3 is
14480    for Source_Files use ("pack.ads", "pack.adb");
14481    package Compiler is
14482       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14483           use ("^-gnata^-gnata^");
14484    end Compiler;
14485 end Proj3;
14486 @end group
14487
14488 @group
14489 with "Proj3";
14490 project Proj4 is
14491    for Source_Files use ("foo_main.adb", "bar_main.adb");
14492    package Builder is
14493       for ^Switches^Switches^ ("foo_main.adb")
14494           use ("^-s^-s^",
14495                "^-g^-g^");
14496    end Builder;
14497 end Proj4;
14498 @end group
14499
14500 @group
14501 -- Ada source file:
14502 with Pack;
14503 procedure Foo_Main is
14504    @dots{}
14505 end Foo_Main;
14506 @end group
14507 @end smallexample
14508
14509 If the command is
14510 @smallexample
14511 gnatmake ^-PProj4^/PROJECT_FILE=PROJ4^ foo_main.adb -cargs -gnato
14512 @end smallexample
14513
14514 @noindent
14515 then the ^switches^switches^ passed to the compiler for @file{foo_main.adb} are
14516 @option{^-g^-g^} (contributed by the package @code{Proj4.Builder}) and
14517 @option{^-gnato^-gnato^} (passed on the command line).
14518 When the imported package @code{Pack} is compiled, the ^switches^switches^ used
14519 are @option{^-g^-g^} from @code{Proj4.Builder},
14520 @option{^-gnata^-gnata^} (contributed from package @code{Proj3.Compiler},
14521 and @option{^-gnato^-gnato^} from the command line.
14522
14523 @noindent
14524 When using @command{gnatmake} with project files, some ^switches^switches^ or
14525 arguments may be expressed as relative paths. As the working directory where
14526 compilation occurs may change, these relative paths are converted to absolute
14527 paths. For the ^switches^switches^ found in a project file, the relative paths
14528 are relative to the project file directory, for the switches on the command
14529 line, they are relative to the directory where @command{gnatmake} is invoked.
14530 The ^switches^switches^ for which this occurs are:
14531 ^-I^-I^,
14532 ^-A^-A^,
14533 ^-L^-L^,
14534 ^-aO^-aO^,
14535 ^-aL^-aL^,
14536 ^-aI^-aI^, as well as all arguments that are not switches (arguments to
14537 ^switch^switch^
14538 ^-o^-o^, object files specified in package @code{Linker} or after
14539 -largs on the command line). The exception to this rule is the ^switch^switch^
14540 ^--RTS=^--RTS=^ for which a relative path argument is never converted.
14541
14542 @node Specifying Configuration Pragmas
14543 @subsubsection Specifying Configuration Pragmas
14544
14545 When using @command{gnatmake} with project files, if there exists a file
14546 @file{gnat.adc} that contains configuration pragmas, this file will be
14547 ignored.
14548
14549 Configuration pragmas can be defined by means of the following attributes in
14550 project files: @code{Global_Configuration_Pragmas} in package @code{Builder}
14551 and @code{Local_Configuration_Pragmas} in package @code{Compiler}.
14552
14553 Both these attributes are single string attributes. Their values is the path
14554 name of a file containing configuration pragmas. If a path name is relative,
14555 then it is relative to the project directory of the project file where the
14556 attribute is defined.
14557
14558 When compiling a source, the configuration pragmas used are, in order,
14559 those listed in the file designated by attribute
14560 @code{Global_Configuration_Pragmas} in package @code{Builder} of the main
14561 project file, if it is specified, and those listed in the file designated by
14562 attribute @code{Local_Configuration_Pragmas} in package @code{Compiler} of
14563 the project file of the source, if it exists.
14564
14565 @node Project Files and Main Subprograms
14566 @subsubsection Project Files and Main Subprograms
14567
14568 @noindent
14569 When using a project file, you can invoke @command{gnatmake}
14570 with one or several main subprograms, by specifying their source files on the
14571 command line.
14572
14573 @smallexample
14574     gnatmake ^-P^/PROJECT_FILE=^prj main1 main2 main3
14575 @end smallexample
14576
14577 @noindent
14578 Each of these needs to be a source file of the same project, except
14579 when the switch ^-u^/UNIQUE^ is used.
14580
14581 @noindent
14582 When ^-u^/UNIQUE^ is not used, all the mains need to be sources of the
14583 same project, one of the project in the tree rooted at the project specified
14584 on the command line. The package @code{Builder} of this common project, the
14585 "main project" is the one that is considered by @command{gnatmake}.
14586
14587 @noindent
14588 When ^-u^/UNIQUE^ is used, the specified source files may be in projects
14589 imported directly or indirectly by the project specified on the command line.
14590 Note that if such a source file is not part of the project specified on the
14591 command line, the ^switches^switches^ found in package @code{Builder} of the
14592 project specified on the command line, if any, that are transmitted
14593 to the compiler will still be used, not those found in the project file of
14594 the source file.
14595
14596 @noindent
14597 When using a project file, you can also invoke @command{gnatmake} without
14598 explicitly specifying any main, and the effect depends on whether you have
14599 defined the @code{Main} attribute.  This attribute has a string list value,
14600 where each element in the list is the name of a source file (the file
14601 extension is optional) that contains a unit that can be a main subprogram.
14602
14603 If the @code{Main} attribute is defined in a project file as a non-empty
14604 string list and the switch @option{^-u^/UNIQUE^} is not used on the command
14605 line, then invoking @command{gnatmake} with this project file but without any
14606 main on the command line is equivalent to invoking @command{gnatmake} with all
14607 the file names in the @code{Main} attribute on the command line.
14608
14609 Example:
14610 @smallexample @c projectfile
14611 @group
14612    project Prj is
14613       for Main use ("main1", "main2", "main3");
14614    end Prj;
14615 @end group
14616 @end smallexample
14617
14618 @noindent
14619 With this project file, @code{"gnatmake ^-Pprj^/PROJECT_FILE=PRJ^"}
14620 is equivalent to
14621 @code{"gnatmake ^-Pprj^/PROJECT_FILE=PRJ^ main1 main2 main3"}.
14622
14623 When the project attribute @code{Main} is not specified, or is specified
14624 as an empty string list, or when the switch @option{-u} is used on the command
14625 line, then invoking @command{gnatmake} with no main on the command line will
14626 result in all immediate sources of the project file being checked, and
14627 potentially recompiled. Depending on the presence of the switch @option{-u},
14628 sources from other project files on which the immediate sources of the main
14629 project file depend are also checked and potentially recompiled. In other
14630 words, the @option{-u} switch is applied to all of the immediate sources of the
14631 main project file.
14632
14633 When no main is specified on the command line and attribute @code{Main} exists
14634 and includes several mains, or when several mains are specified on the
14635 command line, the default ^switches^switches^ in package @code{Builder} will
14636 be used for all mains, even if there are specific ^switches^switches^
14637 specified for one or several mains.
14638
14639 But the ^switches^switches^ from package @code{Binder} or @code{Linker} will be
14640 the specific ^switches^switches^ for each main, if they are specified.
14641
14642 @node Library Project Files
14643 @subsubsection Library Project Files
14644
14645 @noindent
14646 When @command{gnatmake} is invoked with a main project file that is a library
14647 project file, it is not allowed to specify one or more mains on the command
14648 line.
14649
14650 @noindent
14651 When a library project file is specified, switches ^-b^/ACTION=BIND^ and
14652 ^-l^/ACTION=LINK^ have special meanings.
14653
14654 @itemize @bullet
14655 @item ^-b^/ACTION=BIND^ is only allowed for stand-alone libraries. It indicates
14656 to @command{gnatmake} that @command{gnatbind} should be invoked for the
14657 library.
14658
14659 @item ^-l^/ACTION=LINK^ may be used for all library projects. It indicates
14660 to @command{gnatmake} that the binder generated file should be compiled
14661 (in the case of a stand-alone library) and that the library should be built.
14662
14663 @end itemize
14664
14665 @node The GNAT Driver and Project Files
14666 @subsection The GNAT Driver and Project Files
14667
14668 @noindent
14669 A number of GNAT tools, other than @command{^gnatmake^gnatmake^}
14670 can benefit from project files:
14671 @command{^gnatbind^gnatbind^},
14672 @command{^gnatcheck^gnatcheck^}),
14673 @command{^gnatclean^gnatclean^}),
14674 @command{^gnatelim^gnatelim^},
14675 @command{^gnatfind^gnatfind^},
14676 @command{^gnatlink^gnatlink^},
14677 @command{^gnatls^gnatls^},
14678 @command{^gnatmetric^gnatmetric^},
14679 @command{^gnatpp^gnatpp^},
14680 @command{^gnatstub^gnatstub^},
14681 and @command{^gnatxref^gnatxref^}. However, none of these tools can be invoked
14682 directly with a project file switch (@option{^-P^/PROJECT_FILE=^}).
14683 They must be invoked through the @command{gnat} driver.
14684
14685 The @command{gnat} driver is a wrapper that accepts a number of commands and
14686 calls the corresponding tool. It was designed initially for VMS platforms (to
14687 convert VMS qualifiers to Unix-style switches), but it is now available on all
14688 GNAT platforms.
14689
14690 On non-VMS platforms, the @command{gnat} driver accepts the following commands
14691 (case insensitive):
14692
14693 @itemize @bullet
14694 @item
14695 BIND to invoke @command{^gnatbind^gnatbind^}
14696 @item
14697 CHOP to invoke @command{^gnatchop^gnatchop^}
14698 @item
14699 CLEAN to invoke @command{^gnatclean^gnatclean^}
14700 @item
14701 COMP or COMPILE to invoke the compiler
14702 @item
14703 ELIM to invoke @command{^gnatelim^gnatelim^}
14704 @item
14705 FIND to invoke @command{^gnatfind^gnatfind^}
14706 @item
14707 KR or KRUNCH to invoke @command{^gnatkr^gnatkr^}
14708 @item
14709 LINK to invoke @command{^gnatlink^gnatlink^}
14710 @item
14711 LS or LIST to invoke @command{^gnatls^gnatls^}
14712 @item
14713 MAKE to invoke @command{^gnatmake^gnatmake^}
14714 @item
14715 NAME to invoke @command{^gnatname^gnatname^}
14716 @item
14717 PREP or PREPROCESS to invoke @command{^gnatprep^gnatprep^}
14718 @item
14719 PP or PRETTY to invoke @command{^gnatpp^gnatpp^}
14720 @item
14721 METRIC to invoke @command{^gnatmetric^gnatmetric^}
14722 @item
14723 STUB to invoke @command{^gnatstub^gnatstub^}
14724 @item
14725 XREF to invoke @command{^gnatxref^gnatxref^}
14726 @end itemize
14727
14728 @noindent
14729 (note that the compiler is invoked using the command
14730 @command{^gnatmake -f -u -c^gnatmake -f -u -c^}).
14731
14732 @noindent
14733 On non-VMS platforms, between @command{gnat} and the command, two
14734 special switches may be used:
14735
14736 @itemize @bullet
14737 @item
14738 @command{-v} to display the invocation of the tool.
14739 @item
14740 @command{-dn} to prevent the @command{gnat} driver from removing
14741 the temporary files it has created. These temporary files are
14742 configuration files and temporary file list files.
14743 @end itemize
14744
14745 @noindent
14746 The command may be followed by switches and arguments for the invoked
14747 tool.
14748
14749 @smallexample
14750   gnat bind -C main.ali
14751   gnat ls -a main
14752   gnat chop foo.txt
14753 @end smallexample
14754
14755 @noindent
14756 Switches may also be put in text files, one switch per line, and the text
14757 files may be specified with their path name preceded by '@@'.
14758
14759 @smallexample
14760    gnat bind @@args.txt main.ali
14761 @end smallexample
14762
14763 @noindent
14764 In addition, for commands BIND, COMP or COMPILE, FIND, ELIM, LS or LIST, LINK,
14765 METRIC, PP or PRETTY, STUB and XREF, the project file related switches
14766 (@option{^-P^/PROJECT_FILE^},
14767 @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} and
14768 @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^x}) may be used in addition to
14769 the switches of the invoking tool.
14770
14771 @noindent
14772 When GNAT PP or GNAT PRETTY is used with a project file, but with no source
14773 specified on the command line, it invokes @command{^gnatpp^gnatpp^} with all
14774 the immediate sources of the specified project file.
14775
14776 @noindent
14777 When GNAT METRIC is used with a project file, but with no source
14778 specified on the command line, it invokes @command{^gnatmetric^gnatmetric^}
14779 with all the immediate sources of the specified project file and with
14780 @option{^-d^/DIRECTORY^} with the parameter pointing to the object directory
14781 of the project.
14782
14783 @noindent
14784 In addition, when GNAT PP, GNAT PRETTY or GNAT METRIC is used with
14785 a project file, no source is specified on the command line and
14786 switch ^-U^/ALL_PROJECTS^ is specified on the command line, then
14787 the underlying tool (^gnatpp^gnatpp^ or
14788 ^gnatmetric^gnatmetric^) is invoked for all sources of all projects,
14789 not only for the immediate sources of the main project.
14790 @ifclear vms
14791 (-U stands for Universal or Union of the project files of the project tree)
14792 @end ifclear
14793
14794 @noindent
14795 For each of the following commands, there is optionally a corresponding
14796 package in the main project.
14797
14798 @itemize @bullet
14799 @item
14800 package @code{Binder} for command BIND (invoking @code{^gnatbind^gnatbind^})
14801
14802 @item
14803 package @code{Check} for command CHECK (invoking
14804 @code{^gnatcheck^gnatcheck^})
14805
14806 @item
14807 package @code{Compiler} for command COMP or COMPILE (invoking the compiler)
14808
14809 @item
14810 package @code{Cross_Reference} for command XREF (invoking
14811 @code{^gnatxref^gnatxref^})
14812
14813 @item
14814 package @code{Eliminate} for command ELIM (invoking
14815 @code{^gnatelim^gnatelim^})
14816
14817 @item
14818 package @code{Finder} for command FIND (invoking @code{^gnatfind^gnatfind^})
14819
14820 @item
14821 package @code{Gnatls} for command LS or LIST (invoking @code{^gnatls^gnatls^})
14822
14823 @item
14824 package @code{Gnatstub} for command STUB
14825 (invoking @code{^gnatstub^gnatstub^})
14826
14827 @item
14828 package @code{Linker} for command LINK (invoking @code{^gnatlink^gnatlink^})
14829
14830 @item
14831 package @code{Metrics} for command METRIC
14832 (invoking @code{^gnatmetric^gnatmetric^})
14833
14834 @item
14835 package @code{Pretty_Printer} for command PP or PRETTY
14836 (invoking @code{^gnatpp^gnatpp^})
14837
14838 @end itemize
14839
14840 @noindent
14841 Package @code{Gnatls} has a unique attribute @code{^Switches^Switches^},
14842 a simple variable with a string list value. It contains ^switches^switches^
14843 for the invocation of @code{^gnatls^gnatls^}.
14844
14845 @smallexample @c projectfile
14846 @group
14847 project Proj1 is
14848    package gnatls is
14849       for ^Switches^Switches^
14850           use ("^-a^-a^",
14851                "^-v^-v^");
14852    end gnatls;
14853 end Proj1;
14854 @end group
14855 @end smallexample
14856
14857 @noindent
14858 All other packages have two attribute @code{^Switches^Switches^} and
14859 @code{^Default_Switches^Default_Switches^}.
14860
14861 @noindent
14862 @code{^Switches^Switches^} is an associative array attribute, indexed by the
14863 source file name, that has a string list value: the ^switches^switches^ to be
14864 used when the tool corresponding to the package is invoked for the specific
14865 source file.
14866
14867 @noindent
14868 @code{^Default_Switches^Default_Switches^} is an associative array attribute,
14869 indexed by  the programming language that has a string list value.
14870 @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} contains the
14871 ^switches^switches^ for the invocation of the tool corresponding
14872 to the package, except if a specific @code{^Switches^Switches^} attribute
14873 is specified for the source file.
14874
14875 @smallexample @c projectfile
14876 @group
14877 project Proj is
14878
14879    for Source_Dirs use ("./**");
14880
14881    package gnatls is
14882       for ^Switches^Switches^ use
14883           ("^-a^-a^",
14884            "^-v^-v^");
14885    end gnatls;
14886 @end group
14887 @group
14888
14889    package Compiler is
14890       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14891           use ("^-gnatv^-gnatv^",
14892                "^-gnatwa^-gnatwa^");
14893    end Binder;
14894 @end group
14895 @group
14896
14897    package Binder is
14898       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14899           use ("^-C^-C^",
14900                "^-e^-e^");
14901    end Binder;
14902 @end group
14903 @group
14904
14905    package Linker is
14906       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14907           use ("^-C^-C^");
14908       for ^Switches^Switches^ ("main.adb")
14909           use ("^-C^-C^",
14910                "^-v^-v^",
14911                "^-v^-v^");
14912    end Linker;
14913 @end group
14914 @group
14915
14916    package Finder is
14917       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14918            use ("^-a^-a^",
14919                 "^-f^-f^");
14920    end Finder;
14921 @end group
14922 @group
14923
14924    package Cross_Reference is
14925       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14926           use ("^-a^-a^",
14927                "^-f^-f^",
14928                "^-d^-d^",
14929                "^-u^-u^");
14930    end Cross_Reference;
14931 end Proj;
14932 @end group
14933 @end smallexample
14934
14935 @noindent
14936 With the above project file, commands such as
14937
14938 @smallexample
14939    ^gnat comp -Pproj main^GNAT COMP /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
14940    ^gnat ls -Pproj main^GNAT LIST /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
14941    ^gnat xref -Pproj main^GNAT XREF /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
14942    ^gnat bind -Pproj main.ali^GNAT BIND /PROJECT_FILE=PROJ MAIN.ALI^
14943    ^gnat link -Pproj main.ali^GNAT LINK /PROJECT_FILE=PROJ MAIN.ALI^
14944 @end smallexample
14945
14946 @noindent
14947 will set up the environment properly and invoke the tool with the switches
14948 found in the package corresponding to the tool:
14949 @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} for all tools,
14950 except @code{^Switches^Switches^ ("main.adb")}
14951 for @code{^gnatlink^gnatlink^}.
14952 It is also possible to invoke some of the tools,
14953 @code{^gnatcheck^gnatcheck^}),
14954 @code{^gnatmetric^gnatmetric^}),
14955 and @code{^gnatpp^gnatpp^})
14956 on a set of project units thanks to the combination of the switches
14957 @option{-P}, @option{-U} and possibly the main unit when one is interested
14958 in its closure. For instance,
14959 @smallexample
14960 gnat metric -Pproj
14961 @end smallexample
14962 will compute the metrics for all the immediate units of project
14963 @code{proj}.
14964 @smallexample
14965 gnat metric -Pproj -U
14966 @end smallexample
14967 will compute the metrics for all the units of the closure of projects
14968 rooted at @code{proj}.
14969 @smallexample
14970 gnat metric -Pproj -U main_unit
14971 @end smallexample
14972 will compute the metrics for the closure of units rooted at
14973 @code{main_unit}. This last possibility relies implicitly
14974 on @command{gnatbind}'s option @option{-R}.
14975
14976 @c **********************
14977 @node An Extended Example
14978 @section An Extended Example
14979
14980 @noindent
14981 Suppose that we have two programs, @var{prog1} and @var{prog2},
14982 whose sources are in corresponding directories. We would like
14983 to build them with a single @command{gnatmake} command, and we want to place
14984 their object files into @file{build} subdirectories of the source directories.
14985 Furthermore, we want to have to have two separate subdirectories
14986 in @file{build}  -- @file{release} and @file{debug} -- which will contain
14987 the object files compiled with different set of compilation flags.
14988
14989 In other words, we have the following structure:
14990
14991 @smallexample
14992 @group
14993    main
14994      |- prog1
14995      |    |- build
14996      |         | debug
14997      |         | release
14998      |- prog2
14999           |- build
15000                | debug
15001                | release
15002 @end group
15003 @end smallexample
15004
15005 @noindent
15006 Here are the project files that we must place in a directory @file{main}
15007 to maintain this structure:
15008
15009 @enumerate
15010
15011 @item We create a @code{Common} project with a package @code{Compiler} that
15012 specifies the compilation ^switches^switches^:
15013
15014 @smallexample
15015 File "common.gpr":
15016 @group
15017 @b{project} Common @b{is}
15018
15019    @b{for} Source_Dirs @b{use} (); -- No source files
15020 @end group
15021
15022 @group
15023    @b{type} Build_Type @b{is} ("release", "debug");
15024    Build : Build_Type := External ("BUILD", "debug");
15025 @end group
15026 @group
15027    @b{package} Compiler @b{is}
15028       @b{case} Build @b{is}
15029          @b{when} "release" =>
15030            @b{for} ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
15031                    @b{use} ("^-O2^-O2^");
15032          @b{when} "debug"   =>
15033            @b{for} ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
15034                    @b{use} ("^-g^-g^");
15035       @b{end case};
15036    @b{end} Compiler;
15037
15038 @b{end} Common;
15039 @end group
15040 @end smallexample
15041
15042 @item We create separate projects for the two programs:
15043
15044 @smallexample
15045 @group
15046 File "prog1.gpr":
15047
15048 @b{with} "common";
15049 @b{project} Prog1 @b{is}
15050
15051     @b{for} Source_Dirs @b{use} ("prog1");
15052     @b{for} Object_Dir  @b{use} "prog1/build/" & Common.Build;
15053
15054     @b{package} Compiler @b{renames} Common.Compiler;
15055
15056 @b{end} Prog1;
15057 @end group
15058 @end smallexample
15059
15060 @smallexample
15061 @group
15062 File "prog2.gpr":
15063
15064 @b{with} "common";
15065 @b{project} Prog2 @b{is}
15066
15067     @b{for} Source_Dirs @b{use} ("prog2");
15068     @b{for} Object_Dir  @b{use} "prog2/build/" & Common.Build;
15069
15070     @b{package} Compiler @b{renames} Common.Compiler;
15071
15072 @end group
15073 @b{end} Prog2;
15074 @end smallexample
15075
15076 @item We create a wrapping project @code{Main}:
15077
15078 @smallexample
15079 @group
15080 File "main.gpr":
15081
15082 @b{with} "common";
15083 @b{with} "prog1";
15084 @b{with} "prog2";
15085 @b{project} Main @b{is}
15086
15087    @b{package} Compiler @b{renames} Common.Compiler;
15088
15089 @b{end} Main;
15090 @end group
15091 @end smallexample
15092
15093 @item Finally we need to create a dummy procedure that @code{with}s (either
15094 explicitly or implicitly) all the sources of our two programs.
15095
15096 @end enumerate
15097
15098 @noindent
15099 Now we can build the programs using the command
15100
15101 @smallexample
15102    gnatmake ^-P^/PROJECT_FILE=^main dummy
15103 @end smallexample
15104
15105 @noindent
15106 for the Debug mode, or
15107
15108 @ifclear vms
15109 @smallexample
15110    gnatmake -Pmain -XBUILD=release
15111 @end smallexample
15112 @end ifclear
15113
15114 @ifset vms
15115 @smallexample
15116    GNAT MAKE /PROJECT_FILE=main /EXTERNAL_REFERENCE=BUILD=release
15117 @end smallexample
15118 @end ifset
15119
15120 @noindent
15121 for the Release mode.
15122
15123 @c ********************************
15124 @c * Project File Complete Syntax *
15125 @c ********************************
15126
15127 @node Project File Complete Syntax
15128 @section Project File Complete Syntax
15129
15130 @smallexample
15131 project ::=
15132   context_clause project_declaration
15133
15134 context_clause ::=
15135   @{with_clause@}
15136
15137 with_clause ::=
15138   @b{with} path_name @{ , path_name @} ;
15139
15140 path_name ::=
15141    string_literal
15142
15143 project_declaration ::=
15144   simple_project_declaration | project_extension
15145
15146 simple_project_declaration ::=
15147   @b{project} <project_>simple_name @b{is}
15148     @{declarative_item@}
15149   @b{end} <project_>simple_name;
15150
15151 project_extension ::=
15152   @b{project} <project_>simple_name  @b{extends} path_name @b{is}
15153     @{declarative_item@}
15154   @b{end} <project_>simple_name;
15155
15156 declarative_item ::=
15157   package_declaration |
15158   typed_string_declaration |
15159   other_declarative_item
15160
15161 package_declaration ::=
15162   package_spec | package_renaming
15163
15164 package_spec ::=
15165   @b{package} package_identifier @b{is}
15166     @{simple_declarative_item@}
15167   @b{end} package_identifier ;
15168
15169 package_identifier ::=
15170   @code{Naming} | @code{Builder} | @code{Compiler} | @code{Binder} |
15171   @code{Linker} | @code{Finder}  | @code{Cross_Reference} |
15172   @code{^gnatls^gnatls^} | @code{IDE}     | @code{Pretty_Printer}
15173
15174 package_renaming ::==
15175   @b{package} package_identifier @b{renames}
15176        <project_>simple_name.package_identifier ;
15177
15178 typed_string_declaration ::=
15179   @b{type} <typed_string_>_simple_name @b{is}
15180    ( string_literal @{, string_literal@} );
15181
15182 other_declarative_item ::=
15183   attribute_declaration |
15184   typed_variable_declaration |
15185   variable_declaration |
15186   case_construction
15187
15188 attribute_declaration ::=
15189   full_associative_array_declaration |
15190   @b{for} attribute_designator @b{use} expression ;
15191
15192 full_associative_array_declaration ::=
15193   @b{for} <associative_array_attribute_>simple_name @b{use}
15194   <project_>simple_name [ . <package_>simple_Name ] ' <attribute_>simple_name ;
15195
15196 attribute_designator ::=
15197   <simple_attribute_>simple_name |
15198   <associative_array_attribute_>simple_name ( string_literal )
15199
15200 typed_variable_declaration ::=
15201   <typed_variable_>simple_name : <typed_string_>name :=  string_expression ;
15202
15203 variable_declaration ::=
15204   <variable_>simple_name := expression;
15205
15206 expression ::=
15207   term @{& term@}
15208
15209 term ::=
15210   literal_string |
15211   string_list |
15212   <variable_>name |
15213   external_value |
15214   attribute_reference
15215
15216 string_literal ::=
15217   (same as Ada)
15218
15219 string_list ::=
15220   ( <string_>expression @{ , <string_>expression @} )
15221
15222 external_value ::=
15223   @b{external} ( string_literal [, string_literal] )
15224
15225 attribute_reference ::=
15226   attribute_prefix ' <simple_attribute_>simple_name [ ( literal_string ) ]
15227
15228 attribute_prefix ::=
15229   @b{project} |
15230   <project_>simple_name | package_identifier |
15231   <project_>simple_name . package_identifier
15232
15233 case_construction ::=
15234   @b{case} <typed_variable_>name @b{is}
15235     @{case_item@}
15236   @b{end case} ;
15237
15238 case_item ::=
15239   @b{when} discrete_choice_list =>
15240       @{case_construction | attribute_declaration@}
15241
15242 discrete_choice_list ::=
15243   string_literal @{| string_literal@} |
15244   @b{others}
15245
15246 name ::=
15247   simple_name @{. simple_name@}
15248
15249 simple_name ::=
15250   identifier (same as Ada)
15251
15252 @end smallexample
15253
15254 @node The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
15255 @chapter  The Cross-Referencing Tools @code{gnatxref} and @code{gnatfind}
15256 @findex gnatxref
15257 @findex gnatfind
15258
15259 @noindent
15260 The compiler generates cross-referencing information (unless
15261 you set the @samp{-gnatx} switch), which are saved in the @file{.ali} files.
15262 This information indicates where in the source each entity is declared and
15263 referenced. Note that entities in package Standard are not included, but
15264 entities in all other predefined units are included in the output.
15265
15266 Before using any of these two tools, you need to compile successfully your
15267 application, so that GNAT gets a chance to generate the cross-referencing
15268 information.
15269
15270 The two tools @code{gnatxref} and @code{gnatfind} take advantage of this
15271 information to provide the user with the capability to easily locate the
15272 declaration and references to an entity. These tools are quite similar,
15273 the difference being that @code{gnatfind} is intended for locating
15274 definitions and/or references to a specified entity or entities, whereas
15275 @code{gnatxref} is oriented to generating a full report of all
15276 cross-references.
15277
15278 To use these tools, you must not compile your application using the
15279 @option{-gnatx} switch on the @command{gnatmake} command line
15280 (@pxref{The GNAT Make Program gnatmake}). Otherwise, cross-referencing
15281 information will not be generated.
15282
15283 Note: to invoke @code{gnatxref} or @code{gnatfind} with a project file,
15284 use the @code{gnat} driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
15285
15286 @menu
15287 * gnatxref Switches::
15288 * gnatfind Switches::
15289 * Project Files for gnatxref and gnatfind::
15290 * Regular Expressions in gnatfind and gnatxref::
15291 * Examples of gnatxref Usage::
15292 * Examples of gnatfind Usage::
15293 @end menu
15294
15295 @node gnatxref Switches
15296 @section @code{gnatxref} Switches
15297
15298 @noindent
15299 The command invocation for @code{gnatxref} is:
15300 @smallexample
15301 $ gnatxref @ovar{switches} @var{sourcefile1} @r{[}@var{sourcefile2} @dots{}@r{]}
15302 @end smallexample
15303
15304 @noindent
15305 where
15306
15307 @table @var
15308 @item sourcefile1
15309 @itemx sourcefile2
15310 identifies the source files for which a report is to be generated. The
15311 ``with''ed units will be processed too. You must provide at least one file.
15312
15313 These file names are considered to be regular expressions, so for instance
15314 specifying @file{source*.adb} is the same as giving every file in the current
15315 directory whose name starts with @file{source} and whose extension is
15316 @file{adb}.
15317
15318 You shouldn't specify any directory name, just base names. @command{gnatxref}
15319 and @command{gnatfind} will be able to locate these files by themselves using
15320 the source path. If you specify directories, no result is produced.
15321
15322 @end table
15323
15324 @noindent
15325 The switches can be:
15326 @table @option
15327 @c !sort!
15328 @item --version
15329 @cindex @option{--version} @command{gnatxref}
15330 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
15331
15332 @item --help
15333 @cindex @option{--help} @command{gnatxref}
15334 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
15335 all other options.
15336
15337 @item ^-a^/ALL_FILES^
15338 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatxref})
15339 If this switch is present, @code{gnatfind} and @code{gnatxref} will parse
15340 the read-only files found in the library search path. Otherwise, these files
15341 will be ignored. This option can be used to protect Gnat sources or your own
15342 libraries from being parsed, thus making @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
15343 much faster, and their output much smaller. Read-only here refers to access
15344 or permissions status in the file system for the current user.
15345
15346 @item -aIDIR
15347 @cindex @option{-aIDIR} (@command{gnatxref})
15348 When looking for source files also look in directory DIR. The order in which
15349 source file search is undertaken is the same as for @command{gnatmake}.
15350
15351 @item -aODIR
15352 @cindex @option{-aODIR} (@command{gnatxref})
15353 When searching for library and object files, look in directory
15354 DIR. The order in which library files are searched is the same as for
15355 @command{gnatmake}.
15356
15357 @item -nostdinc
15358 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatxref})
15359 Do not look for sources in the system default directory.
15360
15361 @item -nostdlib
15362 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatxref})
15363 Do not look for library files in the system default directory.
15364
15365 @item --RTS=@var{rts-path}
15366 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatxref})
15367 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
15368 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
15369
15370 @item ^-d^/DERIVED_TYPES^
15371 @cindex @option{^-d^/DERIVED_TYPES^} (@command{gnatxref})
15372 If this switch is set @code{gnatxref} will output the parent type
15373 reference for each matching derived types.
15374
15375 @item ^-f^/FULL_PATHNAME^
15376 @cindex @option{^-f^/FULL_PATHNAME^} (@command{gnatxref})
15377 If this switch is set, the output file names will be preceded by their
15378 directory (if the file was found in the search path). If this switch is
15379 not set, the directory will not be printed.
15380
15381 @item ^-g^/IGNORE_LOCALS^
15382 @cindex @option{^-g^/IGNORE_LOCALS^} (@command{gnatxref})
15383 If this switch is set, information is output only for library-level
15384 entities, ignoring local entities. The use of this switch may accelerate
15385 @code{gnatfind} and @code{gnatxref}.
15386
15387 @item -IDIR
15388 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatxref})
15389 Equivalent to @samp{-aODIR -aIDIR}.
15390
15391 @item -pFILE
15392 @cindex @option{-pFILE} (@command{gnatxref})
15393 Specify a project file to use @xref{Project Files}.
15394 If you need to use the @file{.gpr}
15395 project files, you should use gnatxref through the GNAT driver
15396 (@command{gnat xref -Pproject}).
15397
15398 By default, @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will try to locate a
15399 project file in the current directory.
15400
15401 If a project file is either specified or found by the tools, then the content
15402 of the source directory and object directory lines are added as if they
15403 had been specified respectively by @samp{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
15404 and @samp{^-aO^OBJECT_SEARCH^}.
15405 @item ^-u^/UNUSED^
15406 Output only unused symbols. This may be really useful if you give your
15407 main compilation unit on the command line, as @code{gnatxref} will then
15408 display every unused entity and 'with'ed package.
15409
15410 @ifclear vms
15411 @item -v
15412 Instead of producing the default output, @code{gnatxref} will generate a
15413 @file{tags} file that can be used by vi. For examples how to use this
15414 feature, see @ref{Examples of gnatxref Usage}. The tags file is output
15415 to the standard output, thus you will have to redirect it to a file.
15416 @end ifclear
15417
15418 @end table
15419
15420 @noindent
15421 All these switches may be in any order on the command line, and may even
15422 appear after the file names. They need not be separated by spaces, thus
15423 you can say @samp{gnatxref ^-ag^/ALL_FILES/IGNORE_LOCALS^} instead of
15424 @samp{gnatxref ^-a -g^/ALL_FILES /IGNORE_LOCALS^}.
15425
15426 @node gnatfind Switches
15427 @section @code{gnatfind} Switches
15428
15429 @noindent
15430 The command line for @code{gnatfind} is:
15431
15432 @smallexample
15433 $ gnatfind @ovar{switches} @var{pattern}@r{[}:@var{sourcefile}@r{[}:@var{line}@r{[}:@var{column}@r{]]]}
15434       @r{[}@var{file1} @var{file2} @dots{}]
15435 @end smallexample
15436
15437 @noindent
15438 where
15439
15440 @table @var
15441 @item pattern
15442 An entity will be output only if it matches the regular expression found
15443 in @var{pattern}, see @ref{Regular Expressions in gnatfind and gnatxref}.
15444
15445 Omitting the pattern is equivalent to specifying @samp{*}, which
15446 will match any entity. Note that if you do not provide a pattern, you
15447 have to provide both a sourcefile and a line.
15448
15449 Entity names are given in Latin-1, with uppercase/lowercase equivalence
15450 for matching purposes. At the current time there is no support for
15451 8-bit codes other than Latin-1, or for wide characters in identifiers.
15452
15453 @item sourcefile
15454 @code{gnatfind} will look for references, bodies or declarations
15455 of symbols referenced in @file{@var{sourcefile}}, at line @var{line}
15456 and column @var{column}. See @ref{Examples of gnatfind Usage}
15457 for syntax examples.
15458
15459 @item line
15460 is a decimal integer identifying the line number containing
15461 the reference to the entity (or entities) to be located.
15462
15463 @item column
15464 is a decimal integer identifying the exact location on the
15465 line of the first character of the identifier for the
15466 entity reference. Columns are numbered from 1.
15467
15468 @item file1 file2 @dots{}
15469 The search will be restricted to these source files. If none are given, then
15470 the search will be done for every library file in the search path.
15471 These file must appear only after the pattern or sourcefile.
15472
15473 These file names are considered to be regular expressions, so for instance
15474 specifying @file{source*.adb} is the same as giving every file in the current
15475 directory whose name starts with @file{source} and whose extension is
15476 @file{adb}.
15477
15478 The location of the spec of the entity will always be displayed, even if it
15479 isn't in one of @file{@var{file1}}, @file{@var{file2}},@enddots{}  The
15480 occurrences of the entity in the separate units of the ones given on the
15481 command line will also be displayed.
15482
15483 Note that if you specify at least one file in this part, @code{gnatfind} may
15484 sometimes not be able to find the body of the subprograms.
15485
15486 @end table
15487
15488 @noindent
15489 At least one of 'sourcefile' or 'pattern' has to be present on
15490 the command line.
15491
15492 The following switches are available:
15493 @table @option
15494 @c !sort!
15495
15496 @cindex @option{--version} @command{gnatfind}
15497 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
15498
15499 @item --help
15500 @cindex @option{--help} @command{gnatfind}
15501 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
15502 all other options.
15503
15504 @item ^-a^/ALL_FILES^
15505 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatfind})
15506 If this switch is present, @code{gnatfind} and @code{gnatxref} will parse
15507 the read-only files found in the library search path. Otherwise, these files
15508 will be ignored. This option can be used to protect Gnat sources or your own
15509 libraries from being parsed, thus making @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
15510 much faster, and their output much smaller. Read-only here refers to access
15511 or permission status in the file system for the current user.
15512
15513 @item -aIDIR
15514 @cindex @option{-aIDIR} (@command{gnatfind})
15515 When looking for source files also look in directory DIR. The order in which
15516 source file search is undertaken is the same as for @command{gnatmake}.
15517
15518 @item -aODIR
15519 @cindex @option{-aODIR} (@command{gnatfind})
15520 When searching for library and object files, look in directory
15521 DIR. The order in which library files are searched is the same as for
15522 @command{gnatmake}.
15523
15524 @item -nostdinc
15525 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatfind})
15526 Do not look for sources in the system default directory.
15527
15528 @item -nostdlib
15529 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatfind})
15530 Do not look for library files in the system default directory.
15531
15532 @item --RTS=@var{rts-path}
15533 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatfind})
15534 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
15535 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
15536
15537 @item ^-d^/DERIVED_TYPE_INFORMATION^
15538 @cindex @option{^-d^/DERIVED_TYPE_INFORMATION^} (@code{gnatfind})
15539 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the parent type
15540 reference for each matching derived types.
15541
15542 @item ^-e^/EXPRESSIONS^
15543 @cindex @option{^-e^/EXPRESSIONS^} (@command{gnatfind})
15544 By default, @code{gnatfind} accept the simple regular expression set for
15545 @samp{pattern}. If this switch is set, then the pattern will be
15546 considered as full Unix-style regular expression.
15547
15548 @item ^-f^/FULL_PATHNAME^
15549 @cindex @option{^-f^/FULL_PATHNAME^} (@command{gnatfind})
15550 If this switch is set, the output file names will be preceded by their
15551 directory (if the file was found in the search path). If this switch is
15552 not set, the directory will not be printed.
15553
15554 @item ^-g^/IGNORE_LOCALS^
15555 @cindex @option{^-g^/IGNORE_LOCALS^} (@command{gnatfind})
15556 If this switch is set, information is output only for library-level
15557 entities, ignoring local entities. The use of this switch may accelerate
15558 @code{gnatfind} and @code{gnatxref}.
15559
15560 @item -IDIR
15561 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatfind})
15562 Equivalent to @samp{-aODIR -aIDIR}.
15563
15564 @item -pFILE
15565 @cindex @option{-pFILE} (@command{gnatfind})
15566 Specify a project file (@pxref{Project Files}) to use.
15567 By default, @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will try to locate a
15568 project file in the current directory.
15569
15570 If a project file is either specified or found by the tools, then the content
15571 of the source directory and object directory lines are added as if they
15572 had been specified respectively by @samp{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} and
15573 @samp{^-aO^/OBJECT_SEARCH^}.
15574
15575 @item ^-r^/REFERENCES^
15576 @cindex @option{^-r^/REFERENCES^} (@command{gnatfind})
15577 By default, @code{gnatfind} will output only the information about the
15578 declaration, body or type completion of the entities. If this switch is
15579 set, the @code{gnatfind} will locate every reference to the entities in
15580 the files specified on the command line (or in every file in the search
15581 path if no file is given on the command line).
15582
15583 @item ^-s^/PRINT_LINES^
15584 @cindex @option{^-s^/PRINT_LINES^} (@command{gnatfind})
15585 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the content
15586 of the Ada source file lines were the entity was found.
15587
15588 @item ^-t^/TYPE_HIERARCHY^
15589 @cindex @option{^-t^/TYPE_HIERARCHY^} (@command{gnatfind})
15590 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the type hierarchy for
15591 the specified type. It act like -d option but recursively from parent
15592 type to parent type. When this switch is set it is not possible to
15593 specify more than one file.
15594
15595 @end table
15596
15597 @noindent
15598 All these switches may be in any order on the command line, and may even
15599 appear after the file names. They need not be separated by spaces, thus
15600 you can say @samp{gnatxref ^-ag^/ALL_FILES/IGNORE_LOCALS^} instead of
15601 @samp{gnatxref ^-a -g^/ALL_FILES /IGNORE_LOCALS^}.
15602
15603 As stated previously, gnatfind will search in every directory in the
15604 search path. You can force it to look only in the current directory if
15605 you specify @code{*} at the end of the command line.
15606
15607 @node Project Files for gnatxref and gnatfind
15608 @section Project Files for @command{gnatxref} and @command{gnatfind}
15609
15610 @noindent
15611 Project files allow a programmer to specify how to compile its
15612 application, where to find sources, etc.  These files are used
15613 @ifclear vms
15614 primarily by GPS, but they can also be used
15615 @end ifclear
15616 by the two tools
15617 @code{gnatxref} and @code{gnatfind}.
15618
15619 A project file name must end with @file{.gpr}. If a single one is
15620 present in the current directory, then @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will
15621 extract the information from it. If multiple project files are found, none of
15622 them is read, and you have to use the @samp{-p} switch to specify the one
15623 you want to use.
15624
15625 The following lines can be included, even though most of them have default
15626 values which can be used in most cases.
15627 The lines can be entered in any order in the file.
15628 Except for @file{src_dir} and @file{obj_dir}, you can only have one instance of
15629 each line. If you have multiple instances, only the last one is taken into
15630 account.
15631
15632 @table @code
15633 @item src_dir=DIR
15634 [default: @code{"^./^[]^"}]
15635 specifies a directory where to look for source files. Multiple @code{src_dir}
15636 lines can be specified and they will be searched in the order they
15637 are specified.
15638
15639 @item obj_dir=DIR
15640 [default: @code{"^./^[]^"}]
15641 specifies a directory where to look for object and library files. Multiple
15642 @code{obj_dir} lines can be specified, and they will be searched in the order
15643 they are specified
15644
15645 @item comp_opt=SWITCHES
15646 [default: @code{""}]
15647 creates a variable which can be referred to subsequently by using
15648 the @code{$@{comp_opt@}} notation. This is intended to store the default
15649 switches given to @command{gnatmake} and @command{gcc}.
15650
15651 @item bind_opt=SWITCHES
15652 [default: @code{""}]
15653 creates a variable which can be referred to subsequently by using
15654 the @samp{$@{bind_opt@}} notation. This is intended to store the default
15655 switches given to @command{gnatbind}.
15656
15657 @item link_opt=SWITCHES
15658 [default: @code{""}]
15659 creates a variable which can be referred to subsequently by using
15660 the @samp{$@{link_opt@}} notation. This is intended to store the default
15661 switches given to @command{gnatlink}.
15662
15663 @item main=EXECUTABLE
15664 [default: @code{""}]
15665 specifies the name of the executable for the application. This variable can
15666 be referred to in the following lines by using the @samp{$@{main@}} notation.
15667
15668 @ifset vms
15669 @item comp_cmd=COMMAND
15670 [default: @code{"GNAT COMPILE /SEARCH=$@{src_dir@} /DEBUG /TRY_SEMANTICS"}]
15671 @end ifset
15672 @ifclear vms
15673 @item comp_cmd=COMMAND
15674 [default: @code{"gcc -c -I$@{src_dir@} -g -gnatq"}]
15675 @end ifclear
15676 specifies the command used to compile a single file in the application.
15677
15678 @ifset vms
15679 @item make_cmd=COMMAND
15680 [default: @code{"GNAT MAKE $@{main@}
15681 /SOURCE_SEARCH=$@{src_dir@} /OBJECT_SEARCH=$@{obj_dir@}
15682 /DEBUG /TRY_SEMANTICS /COMPILER_QUALIFIERS $@{comp_opt@}
15683 /BINDER_QUALIFIERS $@{bind_opt@} /LINKER_QUALIFIERS $@{link_opt@}"}]
15684 @end ifset
15685 @ifclear vms
15686 @item make_cmd=COMMAND
15687 [default: @code{"gnatmake $@{main@} -aI$@{src_dir@}
15688 -aO$@{obj_dir@} -g -gnatq -cargs $@{comp_opt@}
15689 -bargs $@{bind_opt@} -largs $@{link_opt@}"}]
15690 @end ifclear
15691 specifies the command used to recompile the whole application.
15692
15693 @item run_cmd=COMMAND
15694 [default: @code{"$@{main@}"}]
15695 specifies the command used to run the application.
15696
15697 @item debug_cmd=COMMAND
15698 [default: @code{"gdb $@{main@}"}]
15699 specifies the command used to debug the application
15700
15701 @end table
15702
15703 @noindent
15704 @command{gnatxref} and @command{gnatfind} only take into account the
15705 @code{src_dir} and @code{obj_dir} lines, and ignore the others.
15706
15707 @node Regular Expressions in gnatfind and gnatxref
15708 @section  Regular Expressions in @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
15709
15710 @noindent
15711 As specified in the section about @command{gnatfind}, the pattern can be a
15712 regular expression. Actually, there are to set of regular expressions
15713 which are recognized by the program:
15714
15715 @table @code
15716 @item globbing patterns
15717 These are the most usual regular expression. They are the same that you
15718 generally used in a Unix shell command line, or in a DOS session.
15719
15720 Here is a more formal grammar:
15721 @smallexample
15722 @group
15723 @iftex
15724 @leftskip=.5cm
15725 @end iftex
15726 regexp ::= term
15727 term   ::= elmt            -- matches elmt
15728 term   ::= elmt elmt       -- concatenation (elmt then elmt)
15729 term   ::= *               -- any string of 0 or more characters
15730 term   ::= ?               -- matches any character
15731 term   ::= [char @{char@}]   -- matches any character listed
15732 term   ::= [char - char]   -- matches any character in range
15733 @end group
15734 @end smallexample
15735
15736 @item full regular expression
15737 The second set of regular expressions is much more powerful. This is the
15738 type of regular expressions recognized by utilities such a @file{grep}.
15739
15740 The following is the form of a regular expression, expressed in Ada
15741 reference manual style BNF is as follows
15742
15743 @smallexample
15744 @iftex
15745 @leftskip=.5cm
15746 @end iftex
15747 @group
15748 regexp ::= term @{| term@}   -- alternation (term or term @dots{})
15749
15750 term ::= item @{item@}       -- concatenation (item then item)
15751
15752 item ::= elmt              -- match elmt
15753 item ::= elmt *            -- zero or more elmt's
15754 item ::= elmt +            -- one or more elmt's
15755 item ::= elmt ?            -- matches elmt or nothing
15756 @end group
15757 @group
15758 elmt ::= nschar            -- matches given character
15759 elmt ::= [nschar @{nschar@}]   -- matches any character listed
15760 elmt ::= [^^^ nschar @{nschar@}] -- matches any character not listed
15761 elmt ::= [char - char]     -- matches chars in given range
15762 elmt ::= \ char            -- matches given character
15763 elmt ::= .                 -- matches any single character
15764 elmt ::= ( regexp )        -- parens used for grouping
15765
15766 char ::= any character, including special characters
15767 nschar ::= any character except ()[].*+?^^^
15768 @end group
15769 @end smallexample
15770
15771 Following are a few examples:
15772
15773 @table @samp
15774 @item abcde|fghi
15775 will match any of the two strings @samp{abcde} and @samp{fghi},
15776
15777 @item abc*d
15778 will match any string like @samp{abd}, @samp{abcd}, @samp{abccd},
15779 @samp{abcccd}, and so on,
15780
15781 @item [a-z]+
15782 will match any string which has only lowercase characters in it (and at
15783 least one character.
15784
15785 @end table
15786 @end table
15787
15788 @node Examples of gnatxref Usage
15789 @section Examples of @code{gnatxref} Usage
15790
15791 @subsection General Usage
15792
15793 @noindent
15794 For the following examples, we will consider the following units:
15795
15796 @smallexample @c ada
15797 @group
15798 @cartouche
15799 main.ads:
15800 1: with Bar;
15801 2: package Main is
15802 3:     procedure Foo (B : in Integer);
15803 4:     C : Integer;
15804 5: private
15805 6:     D : Integer;
15806 7: end Main;
15807
15808 main.adb:
15809 1: package body Main is
15810 2:     procedure Foo (B : in Integer) is
15811 3:     begin
15812 4:        C := B;
15813 5:        D := B;
15814 6:        Bar.Print (B);
15815 7:        Bar.Print (C);
15816 8:     end Foo;
15817 9: end Main;
15818
15819 bar.ads:
15820 1: package Bar is
15821 2:     procedure Print (B : Integer);
15822 3: end bar;
15823 @end cartouche
15824 @end group
15825 @end smallexample
15826
15827 @table @code
15828
15829 @noindent
15830 The first thing to do is to recompile your application (for instance, in
15831 that case just by doing a @samp{gnatmake main}, so that GNAT generates
15832 the cross-referencing information.
15833 You can then issue any of the following commands:
15834
15835 @item gnatxref main.adb
15836 @code{gnatxref} generates cross-reference information for main.adb
15837 and every unit 'with'ed by main.adb.
15838
15839 The output would be:
15840 @smallexample
15841 @iftex
15842 @leftskip=0cm
15843 @end iftex
15844 B                                                      Type: Integer
15845   Decl: bar.ads           2:22
15846 B                                                      Type: Integer
15847   Decl: main.ads          3:20
15848   Body: main.adb          2:20
15849   Ref:  main.adb          4:13     5:13     6:19
15850 Bar                                                    Type: Unit
15851   Decl: bar.ads           1:9
15852   Ref:  main.adb          6:8      7:8
15853        main.ads           1:6
15854 C                                                      Type: Integer
15855   Decl: main.ads          4:5
15856   Modi: main.adb          4:8
15857   Ref:  main.adb          7:19
15858 D                                                      Type: Integer
15859   Decl: main.ads          6:5
15860   Modi: main.adb          5:8
15861 Foo                                                    Type: Unit
15862   Decl: main.ads          3:15
15863   Body: main.adb          2:15
15864 Main                                                    Type: Unit
15865   Decl: main.ads          2:9
15866   Body: main.adb          1:14
15867 Print                                                   Type: Unit
15868   Decl: bar.ads           2:15
15869   Ref:  main.adb          6:12     7:12
15870 @end smallexample
15871
15872 @noindent
15873 that is the entity @code{Main} is declared in main.ads, line 2, column 9,
15874 its body is in main.adb, line 1, column 14 and is not referenced any where.
15875
15876 The entity @code{Print} is declared in bar.ads, line 2, column 15 and it
15877 it referenced in main.adb, line 6 column 12 and line 7 column 12.
15878
15879 @item gnatxref package1.adb package2.ads
15880 @code{gnatxref} will generates cross-reference information for
15881 package1.adb, package2.ads and any other package 'with'ed by any
15882 of these.
15883
15884 @end table
15885
15886 @ifclear vms
15887 @subsection Using gnatxref with vi
15888
15889 @code{gnatxref} can generate a tags file output, which can be used
15890 directly from @command{vi}. Note that the standard version of @command{vi}
15891 will not work properly with overloaded symbols. Consider using another
15892 free implementation of @command{vi}, such as @command{vim}.
15893
15894 @smallexample
15895 $ gnatxref -v gnatfind.adb > tags
15896 @end smallexample
15897
15898 @noindent
15899 will generate the tags file for @code{gnatfind} itself (if the sources
15900 are in the search path!).
15901
15902 From @command{vi}, you can then use the command @samp{:tag @var{entity}}
15903 (replacing @var{entity} by whatever you are looking for), and vi will
15904 display a new file with the corresponding declaration of entity.
15905 @end ifclear
15906
15907 @node Examples of gnatfind Usage
15908 @section Examples of @code{gnatfind} Usage
15909
15910 @table @code
15911
15912 @item gnatfind ^-f^/FULL_PATHNAME^ xyz:main.adb
15913 Find declarations for all entities xyz referenced at least once in
15914 main.adb. The references are search in every library file in the search
15915 path.
15916
15917 The directories will be printed as well (as the @samp{^-f^/FULL_PATHNAME^}
15918 switch is set)
15919
15920 The output will look like:
15921 @smallexample
15922 ^directory/^[directory]^main.ads:106:14: xyz <= declaration
15923 ^directory/^[directory]^main.adb:24:10: xyz <= body
15924 ^directory/^[directory]^foo.ads:45:23: xyz <= declaration
15925 @end smallexample
15926
15927 @noindent
15928 that is to say, one of the entities xyz found in main.adb is declared at
15929 line 12 of main.ads (and its body is in main.adb), and another one is
15930 declared at line 45 of foo.ads
15931
15932 @item gnatfind ^-fs^/FULL_PATHNAME/SOURCE_LINE^ xyz:main.adb
15933 This is the same command as the previous one, instead @code{gnatfind} will
15934 display the content of the Ada source file lines.
15935
15936 The output will look like:
15937
15938 @smallexample
15939 ^directory/^[directory]^main.ads:106:14: xyz <= declaration
15940    procedure xyz;
15941 ^directory/^[directory]^main.adb:24:10: xyz <= body
15942    procedure xyz is
15943 ^directory/^[directory]^foo.ads:45:23: xyz <= declaration
15944    xyz : Integer;
15945 @end smallexample
15946
15947 @noindent
15948 This can make it easier to find exactly the location your are looking
15949 for.
15950
15951 @item gnatfind ^-r^/REFERENCES^ "*x*":main.ads:123 foo.adb
15952 Find references to all entities containing an x that are
15953 referenced on line 123 of main.ads.
15954 The references will be searched only in main.ads and foo.adb.
15955
15956 @item gnatfind main.ads:123
15957 Find declarations and bodies for all entities that are referenced on
15958 line 123 of main.ads.
15959
15960 This is the same as @code{gnatfind "*":main.adb:123}.
15961
15962 @item gnatfind ^mydir/^[mydir]^main.adb:123:45
15963 Find the declaration for the entity referenced at column 45 in
15964 line 123 of file main.adb in directory mydir. Note that it
15965 is usual to omit the identifier name when the column is given,
15966 since the column position identifies a unique reference.
15967
15968 The column has to be the beginning of the identifier, and should not
15969 point to any character in the middle of the identifier.
15970
15971 @end table
15972
15973 @c *********************************
15974 @node The GNAT Pretty-Printer gnatpp
15975 @chapter The GNAT Pretty-Printer @command{gnatpp}
15976 @findex gnatpp
15977 @cindex Pretty-Printer
15978
15979 @noindent
15980 ^The @command{gnatpp} tool^GNAT PRETTY^ is an ASIS-based utility
15981 for source reformatting / pretty-printing.
15982 It takes an Ada source file as input and generates a reformatted
15983 version as output.
15984 You can specify various style directives via switches; e.g.,
15985 identifier case conventions, rules of indentation, and comment layout.
15986
15987 To produce a reformatted file, @command{gnatpp} generates and uses the ASIS
15988 tree for the input source and thus requires the input to be syntactically and
15989 semantically legal.
15990 If this condition is not met, @command{gnatpp} will terminate with an
15991 error message; no output file will be generated.
15992
15993 If the source files presented to @command{gnatpp} contain
15994 preprocessing directives, then the output file will
15995 correspond to the generated source after all
15996 preprocessing is carried out. There is no way
15997 using @command{gnatpp} to obtain pretty printed files that
15998 include the preprocessing directives.
15999
16000 If the compilation unit
16001 contained in the input source depends semantically upon units located
16002 outside the current directory, you have to provide the source search path
16003 when invoking @command{gnatpp}, if these units are contained in files with
16004 names that do not follow the GNAT file naming rules, you have to provide
16005 the configuration file describing the corresponding naming scheme;
16006 see the description of the @command{gnatpp}
16007 switches below. Another possibility is to use a project file and to
16008 call @command{gnatpp} through the @command{gnat} driver
16009
16010 The @command{gnatpp} command has the form
16011
16012 @smallexample
16013 $ gnatpp @ovar{switches} @var{filename}
16014 @end smallexample
16015
16016 @noindent
16017 where
16018 @itemize @bullet
16019 @item
16020 @var{switches} is an optional sequence of switches defining such properties as
16021 the formatting rules, the source search path, and the destination for the
16022 output source file
16023
16024 @item
16025 @var{filename} is the name (including the extension) of the source file to
16026 reformat; ``wildcards'' or several file names on the same gnatpp command are
16027 allowed.  The file name may contain path information; it does not have to
16028 follow the GNAT file naming rules
16029 @end itemize
16030
16031 @menu
16032 * Switches for gnatpp::
16033 * Formatting Rules::
16034 @end menu
16035
16036 @node Switches for gnatpp
16037 @section Switches for @command{gnatpp}
16038
16039 @noindent
16040 The following subsections describe the various switches accepted by
16041 @command{gnatpp}, organized by category.
16042
16043 @ifclear vms
16044 You specify a switch by supplying a name and generally also a value.
16045 In many cases the values for a switch with a given name are incompatible with
16046 each other
16047 (for example the switch that controls the casing of a reserved word may have
16048 exactly one value: upper case, lower case, or
16049 mixed case) and thus exactly one such switch can be in effect for an
16050 invocation of @command{gnatpp}.
16051 If more than one is supplied, the last one is used.
16052 However, some values for the same switch are mutually compatible.
16053 You may supply several such switches to @command{gnatpp}, but then
16054 each must be specified in full, with both the name and the value.
16055 Abbreviated forms (the name appearing once, followed by each value) are
16056 not permitted.
16057 For example, to set
16058 the alignment of the assignment delimiter both in declarations and in
16059 assignment statements, you must write @option{-A2A3}
16060 (or @option{-A2 -A3}), but not @option{-A23}.
16061 @end ifclear
16062
16063 @ifset vms
16064 In many cases the set of options for a given qualifier are incompatible with
16065 each other (for example the qualifier that controls the casing of a reserved
16066 word may have exactly one option, which specifies either upper case, lower
16067 case, or mixed case), and thus exactly one such option can be in effect for
16068 an invocation of @command{gnatpp}.
16069 If more than one is supplied, the last one is used.
16070 However, some qualifiers have options that are mutually compatible,
16071 and then you may then supply several such options when invoking
16072 @command{gnatpp}.
16073 @end ifset
16074
16075 In most cases, it is obvious whether or not the
16076 ^values for a switch with a given name^options for a given qualifier^
16077 are compatible with each other.
16078 When the semantics might not be evident, the summaries below explicitly
16079 indicate the effect.
16080
16081 @menu
16082 * Alignment Control::
16083 * Casing Control::
16084 * Construct Layout Control::
16085 * General Text Layout Control::
16086 * Other Formatting Options::
16087 * Setting the Source Search Path::
16088 * Output File Control::
16089 * Other gnatpp Switches::
16090 @end menu
16091
16092 @node Alignment Control
16093 @subsection Alignment Control
16094 @cindex Alignment control in @command{gnatpp}
16095
16096 @noindent
16097 Programs can be easier to read if certain constructs are vertically aligned.
16098 By default all alignments are set ON.
16099 Through the @option{^-A0^/ALIGN=OFF^} switch you may reset the default to
16100 OFF, and then use one or more of the other
16101 ^@option{-A@var{n}} switches^@option{/ALIGN} options^
16102 to activate alignment for specific constructs.
16103
16104 @table @option
16105 @cindex @option{^-A@var{n}^/ALIGN^} (@command{gnatpp})
16106
16107 @ifset vms
16108 @item /ALIGN=ON
16109 Set all alignments to ON
16110 @end ifset
16111
16112 @item ^-A0^/ALIGN=OFF^
16113 Set all alignments to OFF
16114
16115 @item ^-A1^/ALIGN=COLONS^
16116 Align @code{:} in declarations
16117
16118 @item ^-A2^/ALIGN=DECLARATIONS^
16119 Align @code{:=} in initializations in declarations
16120
16121 @item ^-A3^/ALIGN=STATEMENTS^
16122 Align @code{:=} in assignment statements
16123
16124 @item ^-A4^/ALIGN=ARROWS^
16125 Align @code{=>} in associations
16126
16127 @item ^-A5^/ALIGN=COMPONENT_CLAUSES^
16128 Align @code{at} keywords in the component clauses in record
16129 representation clauses
16130 @end table
16131
16132 @noindent
16133 The @option{^-A^/ALIGN^} switches are mutually compatible; any combination
16134 is allowed.
16135
16136 @node Casing Control
16137 @subsection Casing Control
16138 @cindex Casing control in @command{gnatpp}
16139
16140 @noindent
16141 @command{gnatpp} allows you to specify the casing for reserved words,
16142 pragma names, attribute designators and identifiers.
16143 For identifiers you may define a
16144 general rule for name casing but also override this rule
16145 via a set of dictionary files.
16146
16147 Three types of casing are supported: lower case, upper case, and mixed case.
16148 Lower and upper case are self-explanatory (but since some letters in
16149 Latin1 and other GNAT-supported character sets
16150 exist only in lower-case form, an upper case conversion will have no
16151 effect on them.)
16152 ``Mixed case'' means that the first letter, and also each letter immediately
16153 following an underscore, are converted to their uppercase forms;
16154 all the other letters are converted to their lowercase forms.
16155
16156 @table @option
16157 @cindex @option{^-a@var{x}^/ATTRIBUTE^} (@command{gnatpp})
16158 @item ^-aL^/ATTRIBUTE_CASING=LOWER_CASE^
16159 Attribute designators are lower case
16160
16161 @item ^-aU^/ATTRIBUTE_CASING=UPPER_CASE^
16162 Attribute designators are upper case
16163
16164 @item ^-aM^/ATTRIBUTE_CASING=MIXED_CASE^
16165 Attribute designators are mixed case (this is the default)
16166
16167 @cindex @option{^-k@var{x}^/KEYWORD_CASING^} (@command{gnatpp})
16168 @item ^-kL^/KEYWORD_CASING=LOWER_CASE^
16169 Keywords (technically, these are known in Ada as @emph{reserved words}) are
16170 lower case (this is the default)
16171
16172 @item ^-kU^/KEYWORD_CASING=UPPER_CASE^
16173 Keywords are upper case
16174
16175 @cindex @option{^-n@var{x}^/NAME_CASING^} (@command{gnatpp})
16176 @item ^-nD^/NAME_CASING=AS_DECLARED^
16177 Name casing for defining occurrences are as they appear in the source file
16178 (this is the default)
16179
16180 @item ^-nU^/NAME_CASING=UPPER_CASE^
16181 Names are in upper case
16182
16183 @item ^-nL^/NAME_CASING=LOWER_CASE^
16184 Names are in lower case
16185
16186 @item ^-nM^/NAME_CASING=MIXED_CASE^
16187 Names are in mixed case
16188
16189 @cindex @option{^-p@var{x}^/PRAGMA_CASING^} (@command{gnatpp})
16190 @item ^-pL^/PRAGMA_CASING=LOWER_CASE^
16191 Pragma names are lower case
16192
16193 @item ^-pU^/PRAGMA_CASING=UPPER_CASE^
16194 Pragma names are upper case
16195
16196 @item ^-pM^/PRAGMA_CASING=MIXED_CASE^
16197 Pragma names are mixed case (this is the default)
16198
16199 @item ^-D@var{file}^/DICTIONARY=@var{file}^
16200 @cindex @option{^-D^/DICTIONARY^} (@command{gnatpp})
16201 Use @var{file} as a @emph{dictionary file} that defines
16202 the casing for a set of specified names,
16203 thereby overriding the effect on these names by
16204 any explicit or implicit
16205 ^-n^/NAME_CASING^ switch.
16206 To supply more than one dictionary file,
16207 use ^several @option{-D} switches^a list of files as options^.
16208
16209 @noindent
16210 @option{gnatpp} implicitly uses a @emph{default dictionary file}
16211 to define the casing for the Ada predefined names and
16212 the names declared in the GNAT libraries.
16213
16214 @item ^-D-^/SPECIFIC_CASING^
16215 @cindex @option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^} (@command{gnatpp})
16216 Do not use the default dictionary file;
16217 instead, use the casing
16218 defined by a @option{^-n^/NAME_CASING^} switch and any explicit
16219 dictionary file(s)
16220 @end table
16221
16222 @noindent
16223 The structure of a dictionary file, and details on the conventions
16224 used in the default dictionary file, are defined in @ref{Name Casing}.
16225
16226 The @option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^} and
16227 @option{^-D@var{file}^/DICTIONARY=@var{file}^} switches are mutually
16228 compatible.
16229
16230 @node Construct Layout Control
16231 @subsection Construct Layout Control
16232 @cindex Layout control in @command{gnatpp}
16233
16234 @noindent
16235 This group of @command{gnatpp} switches controls the layout of comments and
16236 complex syntactic constructs.  See @ref{Formatting Comments} for details
16237 on their effect.
16238
16239 @table @option
16240 @cindex @option{^-c@var{n}^/COMMENTS_LAYOUT^} (@command{gnatpp})
16241 @item ^-c0^/COMMENTS_LAYOUT=UNTOUCHED^
16242 All the comments remain unchanged
16243
16244 @item ^-c1^/COMMENTS_LAYOUT=DEFAULT^
16245 GNAT-style comment line indentation (this is the default).
16246
16247 @item ^-c2^/COMMENTS_LAYOUT=STANDARD_INDENT^
16248 Reference-manual comment line indentation.
16249
16250 @item ^-c3^/COMMENTS_LAYOUT=GNAT_BEGINNING^
16251 GNAT-style comment beginning
16252
16253 @item ^-c4^/COMMENTS_LAYOUT=REFORMAT^
16254 Reformat comment blocks
16255
16256 @item ^-c5^/COMMENTS_LAYOUT=KEEP_SPECIAL^
16257 Keep unchanged special form comments
16258
16259 Reformat comment blocks
16260
16261 @cindex @option{^-l@var{n}^/CONSTRUCT_LAYOUT^} (@command{gnatpp})
16262 @item ^-l1^/CONSTRUCT_LAYOUT=GNAT^
16263 GNAT-style layout (this is the default)
16264
16265 @item ^-l2^/CONSTRUCT_LAYOUT=COMPACT^
16266 Compact layout
16267
16268 @item ^-l3^/CONSTRUCT_LAYOUT=UNCOMPACT^
16269 Uncompact layout
16270
16271 @cindex @option{^-N^/NOTABS^} (@command{gnatpp})
16272 @item ^-N^/NOTABS^
16273 All the VT characters are removed from the comment text. All the HT characters
16274 are expanded with the sequences of space characters to get to the next tab
16275 stops.
16276
16277 @cindex @option{^--no-separate-is^/NO_SEPARATE_IS^} (@command{gnatpp})
16278 @item ^--no-separate-is^/NO_SEPARATE_IS^
16279 Do not place the keyword @code{is} on a separate line in a subprogram body in
16280 case if the spec occupies more then one line.
16281
16282 @cindex @option{^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^} (@command{gnatpp})
16283 @item ^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^
16284 Place the keyword @code{loop} in FOR and WHILE loop statements and the
16285 keyword @code{then} in IF statements on a separate line.
16286
16287 @cindex @option{^--no-separate-loop-then^/NO_SEPARATE_LOOP_THEN^} (@command{gnatpp})
16288 @item ^--no-separate-loop-then^/NO_SEPARATE_LOOP_THEN^
16289 Do not place the keyword @code{loop} in FOR and WHILE loop statements and the
16290 keyword @code{then} in IF statements on a separate line. This option is
16291 incompatible with @option{^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^} option.
16292
16293 @cindex @option{^--use-on-new-line^/USE_ON_NEW_LINE^} (@command{gnatpp})
16294 @item ^--use-on-new-line^/USE_ON_NEW_LINE^
16295 Start each USE clause in a context clause from a separate line.
16296
16297 @cindex @option{^--separate-stmt-name^/STMT_NAME_ON_NEW_LINE^} (@command{gnatpp})
16298 @item ^--separate-stmt-name^/STMT_NAME_ON_NEW_LINE^
16299 Use a separate line for a loop or block statement name, but do not use an extra
16300 indentation level for the statement itself.
16301
16302 @end table
16303
16304 @ifclear vms
16305 @noindent
16306 The @option{-c1} and @option{-c2} switches are incompatible.
16307 The @option{-c3} and @option{-c4} switches are compatible with each other and
16308 also with @option{-c1} and @option{-c2}. The @option{-c0} switch disables all
16309 the other comment formatting switches.
16310
16311 The @option{-l1}, @option{-l2}, and @option{-l3} switches are incompatible.
16312 @end ifclear
16313
16314 @ifset vms
16315 @noindent
16316 For the @option{/COMMENTS_LAYOUT} qualifier:
16317 @itemize @bullet
16318 @item
16319 The @option{DEFAULT} and @option{STANDARD_INDENT} options are incompatible.
16320 @item
16321 The @option{GNAT_BEGINNING} and @option{REFORMAT} options are compatible with
16322 each other and also with @option{DEFAULT} and @option{STANDARD_INDENT}.
16323 @end itemize
16324
16325 @noindent
16326 The @option{GNAT}, @option{COMPACT}, and @option{UNCOMPACT} options for the
16327 @option{/CONSTRUCT_LAYOUT} qualifier are incompatible.
16328 @end ifset
16329
16330 @node General Text Layout Control
16331 @subsection General Text Layout Control
16332
16333 @noindent
16334 These switches allow control over line length and indentation.
16335
16336 @table @option
16337 @item ^-M@var{nnn}^/LINE_LENGTH_MAX=@var{nnn}^
16338 @cindex @option{^-M^/LINE_LENGTH^} (@command{gnatpp})
16339 Maximum line length, @var{nnn} from 32@dots{}256, the default value is 79
16340
16341 @item ^-i@var{nnn}^/INDENTATION_LEVEL=@var{nnn}^
16342 @cindex @option{^-i^/INDENTATION_LEVEL^} (@command{gnatpp})
16343 Indentation level, @var{nnn} from 1@dots{}9, the default value is 3
16344
16345 @item ^-cl@var{nnn}^/CONTINUATION_INDENT=@var{nnn}^
16346 @cindex @option{^-cl^/CONTINUATION_INDENT^} (@command{gnatpp})
16347 Indentation level for continuation lines (relative to the line being
16348 continued), @var{nnn} from 1@dots{}9.
16349 The default
16350 value is one less then the (normal) indentation level, unless the
16351 indentation is set to 1 (in which case the default value for continuation
16352 line indentation is also 1)
16353 @end table
16354
16355 @node Other Formatting Options
16356 @subsection Other Formatting Options
16357
16358 @noindent
16359 These switches control the inclusion of missing end/exit labels, and
16360 the indentation level in @b{case} statements.
16361
16362 @table @option
16363 @item ^-e^/NO_MISSED_LABELS^
16364 @cindex @option{^-e^/NO_MISSED_LABELS^} (@command{gnatpp})
16365 Do not insert missing end/exit labels. An end label is the name of
16366 a construct that may optionally be repeated at the end of the
16367 construct's declaration;
16368 e.g., the names of packages, subprograms, and tasks.
16369 An exit label is the name of a loop that may appear as target
16370 of an exit statement within the loop.
16371 By default, @command{gnatpp} inserts these end/exit labels when
16372 they are absent from the original source. This option suppresses such
16373 insertion, so that the formatted source reflects the original.
16374
16375 @item ^-ff^/FORM_FEED_AFTER_PRAGMA_PAGE^
16376 @cindex @option{^-ff^/FORM_FEED_AFTER_PRAGMA_PAGE^} (@command{gnatpp})
16377 Insert a Form Feed character after a pragma Page.
16378
16379 @item ^-T@var{nnn}^/MAX_INDENT=@var{nnn}^
16380 @cindex @option{^-T^/MAX_INDENT^} (@command{gnatpp})
16381 Do not use an additional indentation level for @b{case} alternatives
16382 and variants if there are @var{nnn} or more (the default
16383 value is 10).
16384 If @var{nnn} is 0, an additional indentation level is
16385 used for @b{case} alternatives and variants regardless of their number.
16386 @end table
16387
16388 @node Setting the Source Search Path
16389 @subsection Setting the Source Search Path
16390
16391 @noindent
16392 To define the search path for the input source file, @command{gnatpp}
16393 uses the same switches as the GNAT compiler, with the same effects.
16394
16395 @table @option
16396 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
16397 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@code{gnatpp})
16398 The same as the corresponding gcc switch
16399
16400 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
16401 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@code{gnatpp})
16402 The same as the corresponding gcc switch
16403
16404 @item ^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^=@var{path}
16405 @cindex @option{^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^} (@code{gnatpp})
16406 The same as the corresponding gcc switch
16407
16408 @item ^--RTS^/RUNTIME_SYSTEM^=@var{path}
16409 @cindex @option{^--RTS^/RUNTIME_SYSTEM^} (@code{gnatpp})
16410 The same as the corresponding gcc switch
16411
16412 @end table
16413
16414 @node Output File Control
16415 @subsection Output File Control
16416
16417 @noindent
16418 By default the output is sent to the file whose name is obtained by appending
16419 the ^@file{.pp}^@file{$PP}^ suffix to the name of the input file
16420 (if the file with this name already exists, it is unconditionally overwritten).
16421 Thus if the input file is @file{^my_ada_proc.adb^MY_ADA_PROC.ADB^} then
16422 @command{gnatpp} will produce @file{^my_ada_proc.adb.pp^MY_ADA_PROC.ADB$PP^}
16423 as output file.
16424 The output may be redirected by the following switches:
16425
16426 @table @option
16427 @item ^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^
16428 @cindex @option{^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^} (@code{gnatpp})
16429 Send the output to @code{Standard_Output}
16430
16431 @item ^-o @var{output_file}^/OUTPUT=@var{output_file}^
16432 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@code{gnatpp})
16433 Write the output into @var{output_file}.
16434 If @var{output_file} already exists, @command{gnatpp} terminates without
16435 reading or processing the input file.
16436
16437 @item ^-of ^/FORCED_OUTPUT=^@var{output_file}
16438 @cindex @option{^-of^/FORCED_OUTPUT^} (@code{gnatpp})
16439 Write the output into @var{output_file}, overwriting the existing file
16440 (if one is present).
16441
16442 @item ^-r^/REPLACE^
16443 @cindex @option{^-r^/REPLACE^} (@code{gnatpp})
16444 Replace the input source file with the reformatted output, and copy the
16445 original input source into the file whose name is obtained by appending the
16446 ^@file{.npp}^@file{$NPP}^ suffix to the name of the input file.
16447 If a file with this name already exists, @command{gnatpp} terminates without
16448 reading or processing the input file.
16449
16450 @item ^-rf^/OVERRIDING_REPLACE^
16451 @cindex @option{^-rf^/OVERRIDING_REPLACE^} (@code{gnatpp})
16452 Like @option{^-r^/REPLACE^} except that if the file with the specified name
16453 already exists, it is overwritten.
16454
16455 @item ^-rnb^/REPLACE_NO_BACKUP^
16456 @cindex @option{^-rnb^/REPLACE_NO_BACKUP^} (@code{gnatpp})
16457 Replace the input source file with the reformatted output without
16458 creating any backup copy of the input source.
16459
16460 @item ^--eol=@var{xxx}^/END_OF_LINE=@var{xxx}^
16461 @cindex @option{^--eol^/END_OF_LINE^} (@code{gnatpp})
16462 Specifies the format of the reformatted output file. The @var{xxx}
16463 ^string specified with the switch^option^ may be either
16464 @itemize @bullet
16465 @item ``@option{^dos^DOS^}'' MS DOS style, lines end with CR LF characters
16466 @item ``@option{^crlf^CRLF^}''
16467 the same as @option{^crlf^CRLF^}
16468 @item ``@option{^unix^UNIX^}'' UNIX style, lines end with LF character
16469 @item ``@option{^lf^LF^}''
16470 the same as @option{^unix^UNIX^}
16471 @end itemize
16472
16473 @item ^-W^/RESULT_ENCODING=^@var{e}
16474 @cindex @option{^-W^/RESULT_ENCODING=^} (@command{gnatpp})
16475 Specify the wide character encoding method used to write the code in the
16476 result file
16477 @var{e} is one of the following:
16478
16479 @itemize @bullet
16480
16481 @item ^h^HEX^
16482 Hex encoding
16483
16484 @item ^u^UPPER^
16485 Upper half encoding
16486
16487 @item ^s^SHIFT_JIS^
16488 Shift/JIS encoding
16489
16490 @item ^e^EUC^
16491 EUC encoding
16492
16493 @item ^8^UTF8^
16494 UTF-8 encoding
16495
16496 @item ^b^BRACKETS^
16497 Brackets encoding (default value)
16498 @end itemize
16499
16500 @end table
16501
16502 @noindent
16503 Options @option{^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^},
16504 @option{^-o^/OUTPUT^} and
16505 @option{^-of^/FORCED_OUTPUT^} are allowed only if the call to gnatpp
16506 contains only one file to reformat.
16507 Option
16508 @option{^--eol^/END_OF_LINE^}
16509 and
16510 @option{^-W^/RESULT_ENCODING^}
16511 cannot be used together
16512 with @option{^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^} option.
16513
16514 @node Other gnatpp Switches
16515 @subsection Other @code{gnatpp} Switches
16516
16517 @noindent
16518 The additional @command{gnatpp} switches are defined in this subsection.
16519
16520 @table @option
16521 @item ^-files @var{filename}^/FILES=@var{output_file}^
16522 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatpp})
16523 Take the argument source files from the specified file. This file should be an
16524 ordinary textual file containing file names separated by spaces or
16525 line breaks. You can use this switch more then once in the same call to
16526 @command{gnatpp}. You also can combine this switch with explicit list of
16527 files.
16528
16529 @item ^-v^/VERBOSE^
16530 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatpp})
16531 Verbose mode;
16532 @command{gnatpp} generates version information and then
16533 a trace of the actions it takes to produce or obtain the ASIS tree.
16534
16535 @item ^-w^/WARNINGS^
16536 @cindex @option{^-w^/WARNINGS^} (@code{gnatpp})
16537 Warning mode;
16538 @command{gnatpp} generates a warning whenever it cannot provide
16539 a required layout in the result source.
16540 @end table
16541
16542 @node Formatting Rules
16543 @section Formatting Rules
16544
16545 @noindent
16546 The following subsections show how @command{gnatpp} treats ``white space'',
16547 comments, program layout, and name casing.
16548 They provide the detailed descriptions of the switches shown above.
16549
16550 @menu
16551 * White Space and Empty Lines::
16552 * Formatting Comments::
16553 * Construct Layout::
16554 * Name Casing::
16555 @end menu
16556
16557 @node White Space and Empty Lines
16558 @subsection White Space and Empty Lines
16559
16560 @noindent
16561 @command{gnatpp} does not have an option to control space characters.
16562 It will add or remove spaces according to the style illustrated by the
16563 examples in the @cite{Ada Reference Manual}.
16564
16565 The only format effectors
16566 (see @cite{Ada Reference Manual}, paragraph 2.1(13))
16567 that will appear in the output file are platform-specific line breaks,
16568 and also format effectors within (but not at the end of) comments.
16569 In particular, each horizontal tab character that is not inside
16570 a comment will be treated as a space and thus will appear in the
16571 output file as zero or more spaces depending on
16572 the reformatting of the line in which it appears.
16573 The only exception is a Form Feed character, which is inserted after a
16574 pragma @code{Page} when @option{-ff} is set.
16575
16576 The output file will contain no lines with trailing ``white space'' (spaces,
16577 format effectors).
16578
16579 Empty lines in the original source are preserved
16580 only if they separate declarations or statements.
16581 In such contexts, a
16582 sequence of two or more empty lines is replaced by exactly one empty line.
16583 Note that a blank line will be removed if it separates two ``comment blocks''
16584 (a comment block is a sequence of whole-line comments).
16585 In order to preserve a visual separation between comment blocks, use an
16586 ``empty comment'' (a line comprising only hyphens) rather than an empty line.
16587 Likewise, if for some reason you wish to have a sequence of empty lines,
16588 use a sequence of empty comments instead.
16589
16590 @node Formatting Comments
16591 @subsection Formatting Comments
16592
16593 @noindent
16594 Comments in Ada code are of two kinds:
16595 @itemize @bullet
16596 @item
16597 a @emph{whole-line comment}, which appears by itself (possibly preceded by
16598 ``white space'') on a line
16599
16600 @item
16601 an @emph{end-of-line comment}, which follows some other Ada lexical element
16602 on the same line.
16603 @end itemize
16604
16605 @noindent
16606 The indentation of a whole-line comment is that of either
16607 the preceding or following line in
16608 the formatted source, depending on switch settings as will be described below.
16609
16610 For an end-of-line comment, @command{gnatpp} leaves the same number of spaces
16611 between the end of the preceding Ada lexical element and the beginning
16612 of the comment as appear in the original source,
16613 unless either the comment has to be split to
16614 satisfy the line length limitation, or else the next line contains a
16615 whole line comment that is considered a continuation of this end-of-line
16616 comment (because it starts at the same position).
16617 In the latter two
16618 cases, the start of the end-of-line comment is moved right to the nearest
16619 multiple of the indentation level.
16620 This may result in a ``line overflow'' (the right-shifted comment extending
16621 beyond the maximum line length), in which case the comment is split as
16622 described below.
16623
16624 There is a difference between @option{^-c1^/COMMENTS_LAYOUT=DEFAULT^}
16625 (GNAT-style comment line indentation)
16626 and @option{^-c2^/COMMENTS_LAYOUT=STANDARD_INDENT^}
16627 (reference-manual comment line indentation).
16628 With reference-manual style, a whole-line comment is indented as if it
16629 were a declaration or statement at the same place
16630 (i.e., according to the indentation of the preceding line(s)).
16631 With GNAT style, a whole-line comment that is immediately followed by an
16632 @b{if} or @b{case} statement alternative, a record variant, or the reserved
16633 word @b{begin}, is indented based on the construct that follows it.
16634
16635 For example:
16636 @smallexample @c ada
16637 @cartouche
16638 if A then
16639     null;
16640        -- some comment
16641 else
16642    null;
16643 end if;
16644 @end cartouche
16645 @end smallexample
16646
16647 @noindent
16648 Reference-manual indentation produces:
16649
16650 @smallexample @c ada
16651 @cartouche
16652 if A then
16653    null;
16654    --  some comment
16655 else
16656    null;
16657 end if;
16658 @end cartouche
16659 @end smallexample
16660
16661 @noindent
16662 while GNAT-style indentation produces:
16663
16664 @smallexample @c ada
16665 @cartouche
16666 if A then
16667    null;
16668 --  some comment
16669 else
16670    null;
16671 end if;
16672 @end cartouche
16673 @end smallexample
16674
16675 @noindent
16676 The @option{^-c3^/COMMENTS_LAYOUT=GNAT_BEGINNING^} switch
16677 (GNAT style comment beginning) has the following
16678 effect:
16679
16680 @itemize @bullet
16681 @item
16682 For each whole-line comment that does not end with two hyphens,
16683 @command{gnatpp} inserts spaces if necessary after the starting two hyphens
16684 to ensure that there are at least two spaces between these hyphens and the
16685 first non-blank character of the comment.
16686 @end itemize
16687
16688 @noindent
16689 For an end-of-line comment, if in the original source the next line is a
16690 whole-line comment that starts at the same position
16691 as the end-of-line comment,
16692 then the whole-line comment (and all whole-line comments
16693 that follow it and that start at the same position)
16694 will start at this position in the output file.
16695
16696 @noindent
16697 That is, if in the original source we have:
16698
16699 @smallexample @c ada
16700 @cartouche
16701 begin
16702 A := B + C;            --  B must be in the range Low1..High1
16703                        --  C must be in the range Low2..High2
16704              --B+C will be in the range Low1+Low2..High1+High2
16705 X := X + 1;
16706 @end cartouche
16707 @end smallexample
16708
16709 @noindent
16710 Then in the formatted source we get
16711
16712 @smallexample @c ada
16713 @cartouche
16714 begin
16715    A := B + C;            --  B must be in the range Low1..High1
16716                           --  C must be in the range Low2..High2
16717    --  B+C will be in the range Low1+Low2..High1+High2
16718    X := X + 1;
16719 @end cartouche
16720 @end smallexample
16721
16722 @noindent
16723 A comment that exceeds the line length limit will be split.
16724 Unless switch
16725 @option{^-c4^/COMMENTS_LAYOUT=REFORMAT^} (reformat comment blocks) is set and
16726 the line belongs to a reformattable block, splitting the line generates a
16727 @command{gnatpp} warning.
16728 The @option{^-c4^/COMMENTS_LAYOUT=REFORMAT^} switch specifies that whole-line
16729 comments may be reformatted in typical
16730 word processor style (that is, moving words between lines and putting as
16731 many words in a line as possible).
16732
16733 @noindent
16734 The @option{^-c5^/COMMENTS_LAYOUT=KEEP_SPECIAL^} switch specifies, that comments
16735 that has a special format (that is, a character that is neither a letter nor digit
16736 not white space nor line break immediately following the leading @code{--} of
16737 the comment) should be without any change moved from the argument source
16738 into reformatted source. This switch allows to preserve comments that are used
16739 as a special marks in the code (e.g.@: SPARK annotation).
16740
16741 @node Construct Layout
16742 @subsection Construct Layout
16743
16744 @noindent
16745 In several cases the suggested layout in the Ada Reference Manual includes
16746 an extra level of indentation that many programmers prefer to avoid. The
16747 affected cases include:
16748
16749 @itemize @bullet
16750
16751 @item Record type declaration (RM 3.8)
16752
16753 @item Record representation clause (RM 13.5.1)
16754
16755 @item Loop statement in case if a loop has a statement identifier (RM 5.6)
16756
16757 @item Block statement in case if a block has a statement identifier (RM 5.6)
16758 @end itemize
16759
16760 @noindent
16761 In compact mode (when GNAT style layout or compact layout is set),
16762 the pretty printer uses one level of indentation instead
16763 of two. This is achieved in the record definition and record representation
16764 clause cases by putting the @code{record} keyword on the same line as the
16765 start of the declaration or representation clause, and in the block and loop
16766 case by putting the block or loop header on the same line as the statement
16767 identifier.
16768
16769 @noindent
16770 The difference between GNAT style @option{^-l1^/CONSTRUCT_LAYOUT=GNAT^}
16771 and compact @option{^-l2^/CONSTRUCT_LAYOUT=COMPACT^}
16772 layout on the one hand, and uncompact layout
16773 @option{^-l3^/CONSTRUCT_LAYOUT=UNCOMPACT^} on the other hand,
16774 can be illustrated by the following examples:
16775
16776 @iftex
16777 @cartouche
16778 @multitable @columnfractions .5 .5
16779 @item @i{GNAT style, compact layout} @tab @i{Uncompact layout}
16780
16781 @item
16782 @smallexample @c ada
16783 type q is record
16784    a : integer;
16785    b : integer;
16786 end record;
16787 @end smallexample
16788 @tab
16789 @smallexample @c ada
16790 type q is
16791    record
16792       a : integer;
16793       b : integer;
16794    end record;
16795 @end smallexample
16796
16797 @item
16798 @smallexample @c ada
16799 for q use record
16800    a at 0 range  0 .. 31;
16801    b at 4 range  0 .. 31;
16802 end record;
16803 @end smallexample
16804 @tab
16805 @smallexample @c ada
16806 for q use
16807    record
16808       a at 0 range  0 .. 31;
16809       b at 4 range  0 .. 31;
16810    end record;
16811 @end smallexample
16812
16813 @item
16814 @smallexample @c ada
16815 Block : declare
16816    A : Integer := 3;
16817 begin
16818    Proc (A, A);
16819 end Block;
16820 @end smallexample
16821 @tab
16822 @smallexample @c ada
16823 Block :
16824    declare
16825       A : Integer := 3;
16826    begin
16827       Proc (A, A);
16828    end Block;
16829 @end smallexample
16830
16831 @item
16832 @smallexample @c ada
16833 Clear : for J in 1 .. 10 loop
16834    A (J) := 0;
16835 end loop Clear;
16836 @end smallexample
16837 @tab
16838 @smallexample @c ada
16839 Clear :
16840    for J in 1 .. 10 loop
16841       A (J) := 0;
16842    end loop Clear;
16843 @end smallexample
16844 @end multitable
16845 @end cartouche
16846 @end iftex
16847
16848 @ifnottex
16849 @smallexample
16850 @cartouche
16851 GNAT style, compact layout              Uncompact layout
16852
16853 type q is record                        type q is
16854    a : integer;                            record
16855    b : integer;                               a : integer;
16856 end record;                                   b : integer;
16857                                            end record;
16858
16859 for q use record                        for q use
16860    a at 0 range  0 .. 31;                  record
16861    b at 4 range  0 .. 31;                     a at 0 range  0 .. 31;
16862 end record;                                   b at 4 range  0 .. 31;
16863                                            end record;
16864
16865 Block : declare                         Block :
16866    A : Integer := 3;                       declare
16867 begin                                         A : Integer := 3;
16868    Proc (A, A);                            begin
16869 end Block;                                    Proc (A, A);
16870                                            end Block;
16871
16872 Clear : for J in 1 .. 10 loop           Clear :
16873    A (J) := 0;                             for J in 1 .. 10 loop
16874 end loop Clear;                               A (J) := 0;
16875                                            end loop Clear;
16876 @end cartouche
16877 @end smallexample
16878 @end ifnottex
16879
16880 @noindent
16881 A further difference between GNAT style layout and compact layout is that
16882 GNAT style layout inserts empty lines as separation for
16883 compound statements, return statements and bodies.
16884
16885 Note that the layout specified by
16886 @option{^--separate-stmt-name^/STMT_NAME_ON_NEW_LINE^}
16887 for named block and loop statements overrides the layout defined by these
16888 constructs by @option{^-l1^/CONSTRUCT_LAYOUT=GNAT^},
16889 @option{^-l2^/CONSTRUCT_LAYOUT=COMPACT^} or
16890 @option{^-l3^/CONSTRUCT_LAYOUT=UNCOMPACT^} option.
16891
16892 @node Name Casing
16893 @subsection Name Casing
16894
16895 @noindent
16896 @command{gnatpp} always converts the usage occurrence of a (simple) name to
16897 the same casing as the corresponding defining identifier.
16898
16899 You control the casing for defining occurrences via the
16900 @option{^-n^/NAME_CASING^} switch.
16901 @ifclear vms
16902 With @option{-nD} (``as declared'', which is the default),
16903 @end ifclear
16904 @ifset vms
16905 With @option{/NAME_CASING=AS_DECLARED}, which is the default,
16906 @end ifset
16907 defining occurrences appear exactly as in the source file
16908 where they are declared.
16909 The other ^values for this switch^options for this qualifier^ ---
16910 @option{^-nU^UPPER_CASE^},
16911 @option{^-nL^LOWER_CASE^},
16912 @option{^-nM^MIXED_CASE^} ---
16913 result in
16914 ^upper, lower, or mixed case, respectively^the corresponding casing^.
16915 If @command{gnatpp} changes the casing of a defining
16916 occurrence, it analogously changes the casing of all the
16917 usage occurrences of this name.
16918
16919 If the defining occurrence of a name is not in the source compilation unit
16920 currently being processed by @command{gnatpp}, the casing of each reference to
16921 this name is changed according to the value of the @option{^-n^/NAME_CASING^}
16922 switch (subject to the dictionary file mechanism described below).
16923 Thus @command{gnatpp} acts as though the @option{^-n^/NAME_CASING^} switch
16924 had affected the
16925 casing for the defining occurrence of the name.
16926
16927 Some names may need to be spelled with casing conventions that are not
16928 covered by the upper-, lower-, and mixed-case transformations.
16929 You can arrange correct casing by placing such names in a
16930 @emph{dictionary file},
16931 and then supplying a @option{^-D^/DICTIONARY^} switch.
16932 The casing of names from dictionary files overrides
16933 any @option{^-n^/NAME_CASING^} switch.
16934
16935 To handle the casing of Ada predefined names and the names from GNAT libraries,
16936 @command{gnatpp} assumes a default dictionary file.
16937 The name of each predefined entity is spelled with the same casing as is used
16938 for the entity in the @cite{Ada Reference Manual}.
16939 The name of each entity in the GNAT libraries is spelled with the same casing
16940 as is used in the declaration of that entity.
16941
16942 The @w{@option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^}} switch suppresses the use of the
16943 default dictionary file.
16944 Instead, the casing for predefined and GNAT-defined names will be established
16945 by the @option{^-n^/NAME_CASING^} switch or explicit dictionary files.
16946 For example, by default the names @code{Ada.Text_IO} and @code{GNAT.OS_Lib}
16947 will appear as just shown,
16948 even in the presence of a @option{^-nU^/NAME_CASING=UPPER_CASE^} switch.
16949 To ensure that even such names are rendered in uppercase,
16950 additionally supply the @w{@option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^}} switch
16951 (or else, less conveniently, place these names in upper case in a dictionary
16952 file).
16953
16954 A dictionary file is
16955 a plain text file; each line in this file can be either a blank line
16956 (containing only space characters and ASCII.HT characters), an Ada comment
16957 line, or the specification of exactly one @emph{casing schema}.
16958
16959 A casing schema is a string that has the following syntax:
16960
16961 @smallexample
16962 @cartouche
16963   @var{casing_schema} ::= @var{identifier} | *@var{simple_identifier}*
16964
16965   @var{simple_identifier} ::= @var{letter}@{@var{letter_or_digit}@}
16966 @end cartouche
16967 @end smallexample
16968
16969 @noindent
16970 (See @cite{Ada Reference Manual}, Section 2.3) for the definition of the
16971 @var{identifier} lexical element and the @var{letter_or_digit} category.)
16972
16973 The casing schema string can be followed by white space and/or an Ada-style
16974 comment; any amount of white space is allowed before the string.
16975
16976 If a dictionary file is passed as
16977 @ifclear vms
16978 the value of a @option{-D@var{file}} switch
16979 @end ifclear
16980 @ifset vms
16981 an option to the @option{/DICTIONARY} qualifier
16982 @end ifset
16983 then for every
16984 simple name and every identifier, @command{gnatpp} checks if the dictionary
16985 defines the casing for the name or for some of its parts (the term ``subword''
16986 is used below to denote the part of a name which is delimited by ``_'' or by
16987 the beginning or end of the word and which does not contain any ``_'' inside):
16988
16989 @itemize @bullet
16990 @item
16991 if the whole name is in the dictionary, @command{gnatpp} uses for this name
16992 the casing defined by the dictionary; no subwords are checked for this word
16993
16994 @item
16995 for every subword @command{gnatpp} checks if the dictionary contains the
16996 corresponding string of the form @code{*@var{simple_identifier}*},
16997 and if it does, the casing of this @var{simple_identifier} is used
16998 for this subword
16999
17000 @item
17001 if the whole name does not contain any ``_'' inside, and if for this name
17002 the dictionary contains two entries - one of the form @var{identifier},
17003 and another - of the form *@var{simple_identifier}*, then the first one
17004 is applied to define the casing of this name
17005
17006 @item
17007 if more than one dictionary file is passed as @command{gnatpp} switches, each
17008 dictionary adds new casing exceptions and overrides all the existing casing
17009 exceptions set by the previous dictionaries
17010
17011 @item
17012 when @command{gnatpp} checks if the word or subword is in the dictionary,
17013 this check is not case sensitive
17014 @end itemize
17015
17016 @noindent
17017 For example, suppose we have the following source to reformat:
17018
17019 @smallexample @c ada
17020 @cartouche
17021 procedure test is
17022    name1 : integer := 1;
17023    name4_name3_name2 : integer := 2;
17024    name2_name3_name4 : Boolean;
17025    name1_var : Float;
17026 begin
17027    name2_name3_name4 := name4_name3_name2 > name1;
17028 end;
17029 @end cartouche
17030 @end smallexample
17031
17032 @noindent
17033 And suppose we have two dictionaries:
17034
17035 @smallexample
17036 @cartouche
17037 @i{dict1:}
17038    NAME1
17039    *NaMe3*
17040    *Name1*
17041 @end cartouche
17042
17043 @cartouche
17044 @i{dict2:}
17045   *NAME3*
17046 @end cartouche
17047 @end smallexample
17048
17049 @noindent
17050 If @command{gnatpp} is called with the following switches:
17051
17052 @smallexample
17053 @ifclear vms
17054 @command{gnatpp -nM -D dict1 -D dict2 test.adb}
17055 @end ifclear
17056 @ifset vms
17057 @command{gnatpp test.adb /NAME_CASING=MIXED_CASE /DICTIONARY=(dict1, dict2)}
17058 @end ifset
17059 @end smallexample
17060
17061 @noindent
17062 then we will get the following name casing in the @command{gnatpp} output:
17063
17064 @smallexample @c ada
17065 @cartouche
17066 procedure Test is
17067    NAME1             : Integer := 1;
17068    Name4_NAME3_Name2 : Integer := 2;
17069    Name2_NAME3_Name4 : Boolean;
17070    Name1_Var         : Float;
17071 begin
17072    Name2_NAME3_Name4 := Name4_NAME3_Name2 > NAME1;
17073 end Test;
17074 @end cartouche
17075 @end smallexample
17076
17077 @c *********************************
17078 @node The GNAT Metric Tool gnatmetric
17079 @chapter The GNAT Metric Tool @command{gnatmetric}
17080 @findex gnatmetric
17081 @cindex Metric tool
17082
17083 @noindent
17084 ^The @command{gnatmetric} tool^@command{GNAT METRIC}^ is an ASIS-based utility
17085 for computing various program metrics.
17086 It takes an Ada source file as input and generates a file containing the
17087 metrics data as output. Various switches control which
17088 metrics are computed and output.
17089
17090 @command{gnatmetric} generates and uses the ASIS
17091 tree for the input source and thus requires the input to be syntactically and
17092 semantically legal.
17093 If this condition is not met, @command{gnatmetric} will generate
17094 an error message; no metric information for this file will be
17095 computed and reported.
17096
17097 If the compilation unit contained in the input source depends semantically
17098 upon units in files located outside the current directory, you have to provide
17099 the source search path when invoking @command{gnatmetric}.
17100 If it depends semantically upon units that are contained
17101 in files with names that do not follow the GNAT file naming rules, you have to
17102 provide the configuration file describing the corresponding naming scheme (see
17103 the description of the @command{gnatmetric} switches below.)
17104 Alternatively, you may use a project file and invoke @command{gnatmetric}
17105 through the @command{gnat} driver.
17106
17107 The @command{gnatmetric} command has the form
17108
17109 @smallexample
17110 $ gnatmetric @ovar{switches} @{@var{filename}@} @r{[}-cargs @var{gcc_switches}@r{]}
17111 @end smallexample
17112
17113 @noindent
17114 where
17115 @itemize @bullet
17116 @item
17117 @var{switches} specify the metrics to compute and define the destination for
17118 the output
17119
17120 @item
17121 Each @var{filename} is the name (including the extension) of a source
17122 file to process. ``Wildcards'' are allowed, and
17123 the file name may contain path information.
17124 If no @var{filename} is supplied, then the @var{switches} list must contain
17125 at least one
17126 @option{-files} switch (@pxref{Other gnatmetric Switches}).
17127 Including both a @option{-files} switch and one or more
17128 @var{filename} arguments is permitted.
17129
17130 @item
17131 @samp{-cargs @var{gcc_switches}} is a list of switches for
17132 @command{gcc}. They will be passed on to all compiler invocations made by
17133 @command{gnatmetric} to generate the ASIS trees. Here you can provide
17134 @option{^-I^/INCLUDE_DIRS=^} switches to form the source search path,
17135 and use the @option{-gnatec} switch to set the configuration file.
17136 @end itemize
17137
17138 @menu
17139 * Switches for gnatmetric::
17140 @end menu
17141
17142 @node Switches for gnatmetric
17143 @section Switches for @command{gnatmetric}
17144
17145 @noindent
17146 The following subsections describe the various switches accepted by
17147 @command{gnatmetric}, organized by category.
17148
17149 @menu
17150 * Output Files Control::
17151 * Disable Metrics For Local Units::
17152 * Specifying a set of metrics to compute::
17153 * Other gnatmetric Switches::
17154 * Generate project-wide metrics::
17155 @end menu
17156
17157 @node Output Files Control
17158 @subsection Output File Control
17159 @cindex Output file control in @command{gnatmetric}
17160
17161 @noindent
17162 @command{gnatmetric} has two output formats. It can generate a
17163 textual (human-readable) form, and also XML. By default only textual
17164 output is generated.
17165
17166 When generating the output in textual form, @command{gnatmetric} creates
17167 for each Ada source file a corresponding text file
17168 containing the computed metrics, except for the case when the set of metrics
17169 specified by gnatmetric parameters consists only of metrics that are computed
17170 for the whole set of analyzed sources, but not for each Ada source.
17171 By default, this file is placed in the same directory as where the source
17172 file is located, and its name is obtained
17173 by appending the ^@file{.metrix}^@file{$METRIX}^ suffix to the name of the
17174 input file.
17175
17176 All the output information generated in XML format is placed in a single
17177 file. By default this file is placed in the current directory and has the
17178 name ^@file{metrix.xml}^@file{METRIX$XML}^.
17179
17180 Some of the computed metrics are summed over the units passed to
17181 @command{gnatmetric}; for example, the total number of lines of code.
17182 By default this information is sent to @file{stdout}, but a file
17183 can be specified with the @option{-og} switch.
17184
17185 The following switches control the @command{gnatmetric} output:
17186
17187 @table @option
17188 @cindex @option{^-x^/XML^} (@command{gnatmetric})
17189 @item ^-x^/XML^
17190 Generate the XML output
17191
17192 @cindex @option{^-xs^/XSD^} (@command{gnatmetric})
17193 @item ^-xs^/XSD^
17194 Generate the XML output and the XML schema file that describes the structure
17195 of the XML metric report, this schema is assigned to the XML file. The schema
17196 file has the same name as the XML output file with @file{.xml} suffix replaced
17197 with @file{.xsd}
17198
17199 @cindex @option{^-nt^/NO_TEXT^} (@command{gnatmetric})
17200 @item ^-nt^/NO_TEXT^
17201 Do not generate the output in text form (implies @option{^-x^/XML^})
17202
17203 @cindex @option{^-d^/DIRECTORY^} (@command{gnatmetric})
17204 @item ^-d @var{output_dir}^/DIRECTORY=@var{output_dir}^
17205 Put textual files with detailed metrics into @var{output_dir}
17206
17207 @cindex @option{^-o^/SUFFIX_DETAILS^} (@command{gnatmetric})
17208 @item ^-o @var{file_suffix}^/SUFFIX_DETAILS=@var{file_suffix}^
17209 Use @var{file_suffix}, instead of ^@file{.metrix}^@file{$METRIX}^
17210 in the name of the output file.
17211
17212 @cindex @option{^-og^/GLOBAL_OUTPUT^} (@command{gnatmetric})
17213 @item ^-og @var{file_name}^/GLOBAL_OUTPUT=@var{file_name}^
17214 Put global metrics into @var{file_name}
17215
17216 @cindex @option{^-ox^/XML_OUTPUT^} (@command{gnatmetric})
17217 @item ^-ox @var{file_name}^/XML_OUTPUT=@var{file_name}^
17218 Put the XML output into @var{file_name} (also implies @option{^-x^/XML^})
17219
17220 @cindex @option{^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^} (@command{gnatmetric})
17221 @item ^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^
17222 Use ``short'' source file names in the output.  (The @command{gnatmetric}
17223 output includes the name(s) of the Ada source file(s) from which the metrics
17224 are computed.  By default each name includes the absolute path. The
17225 @option{^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^} switch causes @command{gnatmetric}
17226 to exclude all directory information from the file names that are output.)
17227
17228 @end table
17229
17230 @node Disable Metrics For Local Units
17231 @subsection Disable Metrics For Local Units
17232 @cindex Disable Metrics For Local Units in @command{gnatmetric}
17233
17234 @noindent
17235 @command{gnatmetric} relies on the GNAT compilation model @minus{}
17236 one compilation
17237 unit per one source file. It computes line metrics for the whole source
17238 file, and it also computes syntax
17239 and complexity metrics for the file's outermost unit.
17240
17241 By default, @command{gnatmetric} will also compute all metrics for certain
17242 kinds of locally declared program units:
17243
17244 @itemize @bullet
17245 @item
17246 subprogram (and generic subprogram) bodies;
17247
17248 @item
17249 package (and generic package) specs and bodies;
17250
17251 @item
17252 task object and type specifications and bodies;
17253
17254 @item
17255 protected object and type specifications and bodies.
17256 @end itemize
17257
17258 @noindent
17259 These kinds of entities will be referred to as
17260 @emph{eligible local program units}, or simply @emph{eligible local units},
17261 @cindex Eligible local unit (for @command{gnatmetric})
17262 in the discussion below.
17263
17264 Note that a subprogram declaration, generic instantiation,
17265 or renaming declaration only receives metrics
17266 computation when it appear as the outermost entity
17267 in a source file.
17268
17269 Suppression of metrics computation for eligible local units can be
17270 obtained via the following switch:
17271
17272 @table @option
17273 @cindex @option{^-n@var{x}^/SUPPRESS^} (@command{gnatmetric})
17274 @item ^-nolocal^/SUPPRESS=LOCAL_DETAILS^
17275 Do not compute detailed metrics for eligible local program units
17276
17277 @end table
17278
17279 @node Specifying a set of metrics to compute
17280 @subsection Specifying a set of metrics to compute
17281
17282 @noindent
17283 By default all the metrics are computed and reported. The switches
17284 described in this subsection allow you to control, on an individual
17285 basis, whether metrics are computed and
17286 reported. If at least one positive metric
17287 switch is specified (that is, a switch that defines that a given
17288 metric or set of metrics is to be computed), then only
17289 explicitly specified metrics are reported.
17290
17291 @menu
17292 * Line Metrics Control::
17293 * Syntax Metrics Control::
17294 * Complexity Metrics Control::
17295 * Object-Oriented Metrics Control::
17296 @end menu
17297
17298 @node Line Metrics Control
17299 @subsubsection Line Metrics Control
17300 @cindex Line metrics control in @command{gnatmetric}
17301
17302 @noindent
17303 For any (legal) source file, and for each of its
17304 eligible local program units, @command{gnatmetric} computes the following
17305 metrics:
17306
17307 @itemize @bullet
17308 @item
17309 the total number of lines;
17310
17311 @item
17312 the total number of code lines (i.e., non-blank lines that are not comments)
17313
17314 @item
17315 the number of comment lines
17316
17317 @item
17318 the number of code lines containing end-of-line comments;
17319
17320 @item
17321 the comment percentage: the ratio between the number of lines that contain
17322 comments and the number of all non-blank lines, expressed as a percentage;
17323
17324 @item
17325 the number of empty lines and lines containing only space characters and/or
17326 format effectors (blank lines)
17327
17328 @item
17329 the average number of code lines in subprogram bodies, task bodies, entry
17330 bodies and statement sequences in package bodies (this metric is only computed
17331 across the whole set of the analyzed units)
17332
17333 @end itemize
17334
17335 @noindent
17336 @command{gnatmetric} sums the values of the line metrics for all the
17337 files being processed and then generates the cumulative results. The tool
17338 also computes for all the files being processed the average number of code
17339 lines in bodies.
17340
17341 You can use the following switches to select the specific line metrics
17342 to be computed and reported.
17343
17344 @table @option
17345 @cindex @option{^--lines@var{x}^/LINE_COUNT_METRICS^} (@command{gnatmetric})
17346
17347 @ifclear vms
17348 @cindex @option{--no-lines@var{x}}
17349 @end ifclear
17350
17351 @item ^--lines-all^/LINE_COUNT_METRICS=ALL^
17352 Report all the line metrics
17353
17354 @item ^--no-lines-all^/LINE_COUNT_METRICS=NONE^
17355 Do not report any of line metrics
17356
17357 @item ^--lines^/LINE_COUNT_METRICS=ALL_LINES^
17358 Report the number of all lines
17359
17360 @item ^--no-lines^/LINE_COUNT_METRICS=NOALL_LINES^
17361 Do not report the number of all lines
17362
17363 @item ^--lines-code^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_LINES^
17364 Report the number of code lines
17365
17366 @item ^--no-lines-code^/LINE_COUNT_METRICS=NOCODE_LINES^
17367 Do not report the number of code lines
17368
17369 @item ^--lines-comment^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_LINES^
17370 Report the number of comment lines
17371
17372 @item ^--no-lines-comment^/LINE_COUNT_METRICS=NOCOMMENT_LINES^
17373 Do not report the number of comment lines
17374
17375 @item ^--lines-eol-comment^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_COMMENT_LINES^
17376 Report the number of code lines containing
17377 end-of-line comments
17378
17379 @item ^--no-lines-eol-comment^/LINE_COUNT_METRICS=NOCODE_COMMENT_LINES^
17380 Do not report the number of code lines containing
17381 end-of-line comments
17382
17383 @item ^--lines-ratio^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_PERCENTAGE^
17384 Report the comment percentage in the program text
17385
17386 @item ^--no-lines-ratio^/LINE_COUNT_METRICS=NOCOMMENT_PERCENTAGE^
17387 Do not report the comment percentage in the program text
17388
17389 @item ^--lines-blank^/LINE_COUNT_METRICS=BLANK_LINES^
17390 Report the number of blank lines
17391
17392 @item ^--no-lines-blank^/LINE_COUNT_METRICS=NOBLANK_LINES^
17393 Do not report the number of blank lines
17394
17395 @item ^--lines-average^/LINE_COUNT_METRICS=AVERAGE_BODY_LINES^
17396 Report the average number of code lines in subprogram bodies, task bodies,
17397 entry bodies and statement sequences in package bodies. The metric is computed
17398 and reported for the whole set of processed Ada sources only.
17399
17400 @item ^--no-lines-average^/LINE_COUNT_METRICS=NOAVERAGE_BODY_LINES^
17401 Do not report the average number of code lines in subprogram bodies,
17402 task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies.
17403
17404 @end table
17405
17406 @node Syntax Metrics Control
17407 @subsubsection Syntax Metrics Control
17408 @cindex Syntax metrics control in @command{gnatmetric}
17409
17410 @noindent
17411 @command{gnatmetric} computes various syntactic metrics for the
17412 outermost unit and for each eligible local unit:
17413
17414 @table @emph
17415 @item LSLOC (``Logical Source Lines Of Code'')
17416 The total number of declarations and the total number of statements
17417
17418 @item Maximal static nesting level of inner program units
17419 According to
17420 @cite{Ada Reference Manual}, 10.1(1), ``A program unit is either a
17421 package, a task unit, a protected unit, a
17422 protected entry, a generic unit, or an explicitly declared subprogram other
17423 than an enumeration literal.''
17424
17425 @item Maximal nesting level of composite syntactic constructs
17426 This corresponds to the notion of the
17427 maximum nesting level in the GNAT built-in style checks
17428 (@pxref{Style Checking})
17429 @end table
17430
17431 @noindent
17432 For the outermost unit in the file, @command{gnatmetric} additionally computes
17433 the following metrics:
17434
17435 @table @emph
17436 @item Public subprograms
17437 This metric is computed for package specs. It is the
17438 number of subprograms and generic subprograms declared in the visible
17439 part (including the visible part of nested packages, protected objects, and
17440 protected types).
17441
17442 @item All subprograms
17443 This metric is computed for bodies and subunits. The
17444 metric is equal to a total number of subprogram bodies in the compilation
17445 unit.
17446 Neither generic instantiations nor renamings-as-a-body nor body stubs
17447 are counted. Any subprogram body is counted, independently of its nesting
17448 level and enclosing constructs. Generic bodies and bodies of protected
17449 subprograms are counted in the same way as ``usual'' subprogram bodies.
17450
17451 @item Public types
17452 This metric is computed for package specs and
17453 generic package declarations. It is the total number of types
17454 that can be referenced from outside this compilation unit, plus the
17455 number of types from all the visible parts of all the visible generic
17456 packages. Generic formal types are not counted.  Only types, not subtypes,
17457 are included.
17458
17459 @noindent
17460 Along with the total number of public types, the following
17461 types are counted and reported separately:
17462
17463 @itemize @bullet
17464 @item
17465 Abstract types
17466
17467 @item
17468 Root tagged types (abstract, non-abstract, private, non-private). Type
17469 extensions are @emph{not} counted
17470
17471 @item
17472 Private types (including private extensions)
17473
17474 @item
17475 Task types
17476
17477 @item
17478 Protected types
17479
17480 @end itemize
17481
17482 @item All types
17483 This metric is computed for any compilation unit. It is equal to the total
17484 number of the declarations of different types given in the compilation unit.
17485 The private and the corresponding full type declaration are counted as one
17486 type declaration. Incomplete type declarations and generic formal types
17487 are not counted.
17488 No distinction is made among different kinds of types (abstract,
17489 private etc.); the total number of types is computed and reported.
17490
17491 @end table
17492
17493 @noindent
17494 By default, all the syntax metrics are computed and reported. You can use the
17495 following switches to select specific syntax metrics.
17496
17497 @table @option
17498
17499 @cindex @option{^--syntax@var{x}^/SYNTAX_METRICS^} (@command{gnatmetric})
17500
17501 @ifclear vms
17502 @cindex @option{--no-syntax@var{x}} (@command{gnatmetric})
17503 @end ifclear
17504
17505 @item ^--syntax-all^/SYNTAX_METRICS=ALL^
17506 Report all the syntax metrics
17507
17508 @item ^--no-syntax-all^/SYNTAX_METRICS=NONE^
17509 Do not report any of syntax metrics
17510
17511 @item ^--declarations^/SYNTAX_METRICS=DECLARATIONS^
17512 Report the total number of declarations
17513
17514 @item ^--no-declarations^/SYNTAX_METRICS=NODECLARATIONS^
17515 Do not report the total number of declarations
17516
17517 @item ^--statements^/SYNTAX_METRICS=STATEMENTS^
17518 Report the total number of statements
17519
17520 @item ^--no-statements^/SYNTAX_METRICS=NOSTATEMENTS^
17521 Do not report the total number of statements
17522
17523 @item ^--public-subprograms^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_SUBPROGRAMS^
17524 Report the number of public subprograms in a compilation unit
17525
17526 @item ^--no-public-subprograms^/SYNTAX_METRICS=NOPUBLIC_SUBPROGRAMS^
17527 Do not report the number of public subprograms in a compilation unit
17528
17529 @item ^--all-subprograms^/SYNTAX_METRICS=ALL_SUBPROGRAMS^
17530 Report the number of all the subprograms in a compilation unit
17531
17532 @item ^--no-all-subprograms^/SYNTAX_METRICS=NOALL_SUBPROGRAMS^
17533 Do not report the number of all the subprograms in a compilation unit
17534
17535 @item ^--public-types^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_TYPES^
17536 Report the number of public types in a compilation unit
17537
17538 @item ^--no-public-types^/SYNTAX_METRICS=NOPUBLIC_TYPES^
17539 Do not report the number of public types in a compilation unit
17540
17541 @item ^--all-types^/SYNTAX_METRICS=ALL_TYPES^
17542 Report the number of all the types in a compilation unit
17543
17544 @item ^--no-all-types^/SYNTAX_METRICS=NOALL_TYPES^
17545 Do not report the number of all the types in a compilation unit
17546
17547 @item ^--unit-nesting^/SYNTAX_METRICS=UNIT_NESTING^
17548 Report the maximal program unit nesting level
17549
17550 @item ^--no-unit-nesting^/SYNTAX_METRICS=UNIT_NESTING_OFF^
17551 Do not report the maximal program unit nesting level
17552
17553 @item ^--construct-nesting^/SYNTAX_METRICS=CONSTRUCT_NESTING^
17554 Report the maximal construct nesting level
17555
17556 @item ^--no-construct-nesting^/SYNTAX_METRICS=NOCONSTRUCT_NESTING^
17557 Do not report the maximal construct nesting level
17558
17559 @end table
17560
17561 @node Complexity Metrics Control
17562 @subsubsection Complexity Metrics Control
17563 @cindex Complexity metrics control in @command{gnatmetric}
17564
17565 @noindent
17566 For a program unit that is an executable body (a subprogram body (including
17567 generic bodies), task body, entry body or a package body containing
17568 its own statement sequence) @command{gnatmetric} computes the following
17569 complexity metrics:
17570
17571 @itemize @bullet
17572 @item
17573 McCabe cyclomatic complexity;
17574
17575 @item
17576 McCabe essential complexity;
17577
17578 @item
17579 maximal loop nesting level
17580
17581 @end itemize
17582
17583 @noindent
17584 The McCabe complexity metrics are defined
17585 in @url{http://www.mccabe.com/pdf/nist235r.pdf}
17586
17587 According to McCabe, both control statements and short-circuit control forms
17588 should be taken into account when computing cyclomatic complexity. For each
17589 body, we compute three metric values:
17590
17591 @itemize @bullet
17592 @item
17593 the complexity introduced by control
17594 statements only, without taking into account short-circuit forms,
17595
17596 @item
17597 the complexity introduced by short-circuit control forms only, and
17598
17599 @item
17600 the total
17601 cyclomatic complexity, which is the sum of these two values.
17602 @end itemize
17603
17604 @noindent
17605 When computing cyclomatic and essential complexity, @command{gnatmetric} skips
17606 the code in the exception handlers and in all the nested program units.
17607
17608 By default, all the complexity metrics are computed and reported.
17609 For more fine-grained control you can use
17610 the following switches:
17611
17612 @table @option
17613 @cindex @option{^-complexity@var{x}^/COMPLEXITY_METRICS^} (@command{gnatmetric})
17614
17615 @ifclear vms
17616 @cindex @option{--no-complexity@var{x}}
17617 @end ifclear
17618
17619 @item ^--complexity-all^/COMPLEXITY_METRICS=ALL^
17620 Report all the complexity metrics
17621
17622 @item ^--no-complexity-all^/COMPLEXITY_METRICS=NONE^
17623 Do not report any of complexity metrics
17624
17625 @item ^--complexity-cyclomatic^/COMPLEXITY_METRICS=CYCLOMATIC^
17626 Report the McCabe Cyclomatic Complexity
17627
17628 @item ^--no-complexity-cyclomatic^/COMPLEXITY_METRICS=NOCYCLOMATIC^
17629 Do not report the McCabe Cyclomatic Complexity
17630
17631 @item ^--complexity-essential^/COMPLEXITY_METRICS=ESSENTIAL^
17632 Report the Essential Complexity
17633
17634 @item ^--no-complexity-essential^/COMPLEXITY_METRICS=NOESSENTIAL^
17635 Do not report the Essential Complexity
17636
17637 @item ^--loop-nesting^/COMPLEXITY_METRICS=LOOP_NESTING_ON^
17638 Report maximal loop nesting level
17639
17640 @item ^--no-loop-nesting^/COMPLEXITY_METRICS=NOLOOP_NESTING^
17641 Do not report maximal loop nesting level
17642
17643 @item ^--complexity-average^/COMPLEXITY_METRICS=AVERAGE_COMPLEXITY^
17644 Report the average McCabe Cyclomatic Complexity for all the subprogram bodies,
17645 task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies.
17646 The metric is computed and reported for whole set of processed Ada sources
17647 only.
17648
17649 @item ^--no-complexity-average^/COMPLEXITY_METRICS=NOAVERAGE_COMPLEXITY^
17650 Do not report the average McCabe Cyclomatic Complexity for all the subprogram
17651 bodies, task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies
17652
17653 @cindex @option{^-ne^/NO_EXITS_AS_GOTOS^} (@command{gnatmetric})
17654 @item ^-ne^/NO_EXITS_AS_GOTOS^
17655 Do not consider @code{exit} statements as @code{goto}s when
17656 computing Essential Complexity
17657
17658 @item ^--extra-exit-points^/EXTRA_EXIT_POINTS^
17659 Report the extra exit points for subprogram bodies. As an exit point, this
17660 metric counts @code{return} statements and raise statements in case when the
17661 raised exception is not handled in the same body. In case of a function this
17662 metric subtracts 1 from the number of exit points, because a function body
17663 must contain at least one @code{return} statement.
17664
17665 @item ^--no-extra-exit-points^/NOEXTRA_EXIT_POINTS^
17666 Do not report the extra exit points for subprogram bodies
17667 @end table
17668
17669
17670 @node Object-Oriented Metrics Control
17671 @subsubsection Object-Oriented Metrics Control
17672 @cindex Object-Oriented metrics control in @command{gnatmetric}
17673
17674 @noindent
17675 @cindex Coupling metrics (in in @command{gnatmetric})
17676 Coupling metrics are object-oriented metrics that measure the
17677 dependencies between a given class (or a group of classes) and the
17678 ``external world'' (that is, the other classes in the program). In this
17679 subsection the term ``class'' is used in its
17680 traditional object-oriented programming sense
17681 (an instantiable module that contains data and/or method members).
17682 A @emph{category} (of classes)
17683 is a group of closely related classes that are reused and/or
17684 modified together.
17685
17686 A class @code{K}'s @emph{efferent coupling} is the number of classes
17687 that @code{K} depends upon.
17688 A category's efferent coupling is the number of classes outside the
17689 category that the classes inside the category depend upon.
17690
17691 A class @code{K}'s @emph{afferent coupling} is the number of classes
17692 that depend upon @code{K}.
17693 A category's afferent coupling is the number of classes outside the
17694 category that depend on classes belonging to the category.
17695
17696 Ada's implementation of the object-oriented paradigm does not use the
17697 traditional class notion, so the definition of the coupling
17698 metrics for Ada maps the class and class category notions
17699 onto Ada constructs.
17700
17701 For the coupling metrics, several kinds of modules -- a library package,
17702 a library generic package, and a library generic package instantiation --
17703 that define a tagged type or an interface type are
17704 considered to be a class. A category consists of a library package (or
17705 a library generic package) that defines a tagged or an interface type,
17706 together with all its descendant (generic) packages that define tagged
17707 or interface types. For any package counted as a class,
17708 its body and subunits (if any) are considered
17709 together with its spec when counting the dependencies, and coupling
17710 metrics are reported for spec units only. For dependencies
17711 between classes, the Ada semantic dependencies are considered.
17712 For coupling metrics, only dependencies on units that are considered as
17713 classes, are considered.
17714
17715 When computing coupling metrics, @command{gnatmetric} counts only
17716 dependencies between units that are arguments of the gnatmetric call.
17717 Coupling metrics are program-wide (or project-wide) metrics, so to
17718 get a valid result, you should call @command{gnatmetric} for
17719 the whole set of sources that make up your program. It can be done
17720 by calling @command{gnatmetric} from the GNAT driver with @option{-U}
17721 option (see See @ref{The GNAT Driver and Project Files} for details.
17722
17723 By default, all the coupling metrics are disabled. You can use the following
17724 switches to specify the coupling metrics to be computed and reported:
17725
17726 @table @option
17727
17728 @ifclear vms
17729 @cindex @option{--package@var{x}} (@command{gnatmetric})
17730 @cindex @option{--no-package@var{x}} (@command{gnatmetric})
17731 @cindex @option{--category@var{x}} (@command{gnatmetric})
17732 @cindex @option{--no-category@var{x}} (@command{gnatmetric})
17733 @end ifclear
17734
17735 @ifset vms
17736 @cindex @option{/COUPLING_METRICS} (@command{gnatmetric})
17737 @end ifset
17738
17739 @item ^--coupling-all^/COUPLING_METRICS=ALL^
17740 Report all the coupling metrics
17741
17742 @item ^--no-coupling-all^/COUPLING_METRICS=NONE^
17743 Do not report any of  metrics
17744
17745 @item ^--package-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=PACKAGE_EFFERENT^
17746 Report package efferent coupling
17747
17748 @item ^--no-package-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=NOPACKAGE_EFFERENT^
17749 Do not report package efferent coupling
17750
17751 @item ^--package-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=PACKAGE_AFFERENT^
17752 Report package afferent coupling
17753
17754 @item ^--no-package-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=NOPACKAGE_AFFERENT^
17755 Do not report package afferent coupling
17756
17757 @item ^--category-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=CATEGORY_EFFERENT^
17758 Report category efferent coupling
17759
17760 @item ^--no-category-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=NOCATEGORY_EFFERENT^
17761 Do not report category efferent coupling
17762
17763 @item ^--category-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=CATEGORY_AFFERENT^
17764 Report category afferent coupling
17765
17766 @item ^--no-category-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=NOCATEGORY_AFFERENT^
17767 Do not report category afferent coupling
17768
17769 @end table
17770
17771 @node Other gnatmetric Switches
17772 @subsection Other @code{gnatmetric} Switches
17773
17774 @noindent
17775 Additional @command{gnatmetric} switches are as follows:
17776
17777 @table @option
17778 @item ^-files @var{filename}^/FILES=@var{filename}^
17779 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatmetric})
17780 Take the argument source files from the specified file. This file should be an
17781 ordinary text file containing file names separated by spaces or
17782 line breaks. You can use this switch more then once in the same call to
17783 @command{gnatmetric}. You also can combine this switch with
17784 an explicit list of files.
17785
17786 @item ^-v^/VERBOSE^
17787 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatmetric})
17788 Verbose mode;
17789 @command{gnatmetric} generates version information and then
17790 a trace of sources being processed.
17791
17792 @item ^-dv^/DEBUG_OUTPUT^
17793 @cindex @option{^-dv^/DEBUG_OUTPUT^} (@code{gnatmetric})
17794 Debug mode;
17795 @command{gnatmetric} generates various messages useful to understand what
17796 happens during the metrics computation
17797
17798 @item ^-q^/QUIET^
17799 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@code{gnatmetric})
17800 Quiet mode.
17801 @end table
17802
17803 @node Generate project-wide metrics
17804 @subsection Generate project-wide metrics
17805
17806 In order to compute metrics on all units of a given project, you can use
17807 the @command{gnat} driver along with the @option{-P} option:
17808 @smallexample
17809    gnat metric -Pproj
17810 @end smallexample
17811
17812 @noindent
17813 If the project @code{proj} depends upon other projects, you can compute
17814 the metrics on the project closure using the @option{-U} option:
17815 @smallexample
17816    gnat metric -Pproj -U
17817 @end smallexample
17818
17819 @noindent
17820 Finally, if not all the units are relevant to a particular main
17821 program in the project closure, you can generate metrics for the set
17822 of units needed to create a given main program (unit closure) using
17823 the @option{-U} option followed by the name of the main unit:
17824 @smallexample
17825    gnat metric -Pproj -U main
17826 @end smallexample
17827
17828
17829 @c ***********************************
17830 @node File Name Krunching Using gnatkr
17831 @chapter File Name Krunching Using @code{gnatkr}
17832 @findex gnatkr
17833
17834 @noindent
17835 This chapter discusses the method used by the compiler to shorten
17836 the default file names chosen for Ada units so that they do not
17837 exceed the maximum length permitted. It also describes the
17838 @code{gnatkr} utility that can be used to determine the result of
17839 applying this shortening.
17840 @menu
17841 * About gnatkr::
17842 * Using gnatkr::
17843 * Krunching Method::
17844 * Examples of gnatkr Usage::
17845 @end menu
17846
17847 @node About gnatkr
17848 @section About @code{gnatkr}
17849
17850 @noindent
17851 The default file naming rule in GNAT
17852 is that the file name must be derived from
17853 the unit name. The exact default rule is as follows:
17854 @itemize @bullet
17855 @item
17856 Take the unit name and replace all dots by hyphens.
17857 @item
17858 If such a replacement occurs in the
17859 second character position of a name, and the first character is
17860 ^@samp{a}, @samp{g}, @samp{s}, or @samp{i}, ^@samp{A}, @samp{G}, @samp{S}, or @samp{I},^
17861 then replace the dot by the character
17862 ^@samp{~} (tilde)^@samp{$} (dollar sign)^
17863 instead of a minus.
17864 @end itemize
17865 The reason for this exception is to avoid clashes
17866 with the standard names for children of System, Ada, Interfaces,
17867 and GNAT, which use the prefixes
17868 ^@samp{s-}, @samp{a-}, @samp{i-}, and @samp{g-},^@samp{S-}, @samp{A-}, @samp{I-}, and @samp{G-},^
17869 respectively.
17870
17871 The @option{^-gnatk^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=^@var{nn}}
17872 switch of the compiler activates a ``krunching''
17873 circuit that limits file names to nn characters (where nn is a decimal
17874 integer). For example, using OpenVMS,
17875 where the maximum file name length is
17876 39, the value of nn is usually set to 39, but if you want to generate
17877 a set of files that would be usable if ported to a system with some
17878 different maximum file length, then a different value can be specified.
17879 The default value of 39 for OpenVMS need not be specified.
17880
17881 The @code{gnatkr} utility can be used to determine the krunched name for
17882 a given file, when krunched to a specified maximum length.
17883
17884 @node Using gnatkr
17885 @section Using @code{gnatkr}
17886
17887 @noindent
17888 The @code{gnatkr} command has the form
17889
17890 @ifclear vms
17891 @smallexample
17892 $ gnatkr @var{name} @ovar{length}
17893 @end smallexample
17894 @end ifclear
17895
17896 @ifset vms
17897 @smallexample
17898 $ gnatkr @var{name} /COUNT=nn
17899 @end smallexample
17900 @end ifset
17901
17902 @noindent
17903 @var{name} is the uncrunched file name, derived from the name of the unit
17904 in the standard manner described in the previous section (i.e., in particular
17905 all dots are replaced by hyphens). The file name may or may not have an
17906 extension (defined as a suffix of the form period followed by arbitrary
17907 characters other than period). If an extension is present then it will
17908 be preserved in the output. For example, when krunching @file{hellofile.ads}
17909 to eight characters, the result will be hellofil.ads.
17910
17911 Note: for compatibility with previous versions of @code{gnatkr} dots may
17912 appear in the name instead of hyphens, but the last dot will always be
17913 taken as the start of an extension. So if @code{gnatkr} is given an argument
17914 such as @file{Hello.World.adb} it will be treated exactly as if the first
17915 period had been a hyphen, and for example krunching to eight characters
17916 gives the result @file{hellworl.adb}.
17917
17918 Note that the result is always all lower case (except on OpenVMS where it is
17919 all upper case). Characters of the other case are folded as required.
17920
17921 @var{length} represents the length of the krunched name. The default
17922 when no argument is given is ^8^39^ characters. A length of zero stands for
17923 unlimited, in other words do not chop except for system files where the
17924 implied crunching length is always eight characters.
17925
17926 @noindent
17927 The output is the krunched name. The output has an extension only if the
17928 original argument was a file name with an extension.
17929
17930 @node Krunching Method
17931 @section Krunching Method
17932
17933 @noindent
17934 The initial file name is determined by the name of the unit that the file
17935 contains. The name is formed by taking the full expanded name of the
17936 unit and replacing the separating dots with hyphens and
17937 using ^lowercase^uppercase^
17938 for all letters, except that a hyphen in the second character position is
17939 replaced by a ^tilde^dollar sign^ if the first character is
17940 ^@samp{a}, @samp{i}, @samp{g}, or @samp{s}^@samp{A}, @samp{I}, @samp{G}, or @samp{S}^.
17941 The extension is @code{.ads} for a
17942 spec and @code{.adb} for a body.
17943 Krunching does not affect the extension, but the file name is shortened to
17944 the specified length by following these rules:
17945
17946 @itemize @bullet
17947 @item
17948 The name is divided into segments separated by hyphens, tildes or
17949 underscores and all hyphens, tildes, and underscores are
17950 eliminated. If this leaves the name short enough, we are done.
17951
17952 @item
17953 If the name is too long, the longest segment is located (left-most
17954 if there are two of equal length), and shortened by dropping
17955 its last character. This is repeated until the name is short enough.
17956
17957 As an example, consider the krunching of @*@file{our-strings-wide_fixed.adb}
17958 to fit the name into 8 characters as required by some operating systems.
17959
17960 @smallexample
17961 our-strings-wide_fixed 22
17962 our strings wide fixed 19
17963 our string  wide fixed 18
17964 our strin   wide fixed 17
17965 our stri    wide fixed 16
17966 our stri    wide fixe  15
17967 our str     wide fixe  14
17968 our str     wid  fixe  13
17969 our str     wid  fix   12
17970 ou  str     wid  fix   11
17971 ou  st      wid  fix   10
17972 ou  st      wi   fix   9
17973 ou  st      wi   fi    8
17974 Final file name: oustwifi.adb
17975 @end smallexample
17976
17977 @item
17978 The file names for all predefined units are always krunched to eight
17979 characters. The krunching of these predefined units uses the following
17980 special prefix replacements:
17981
17982 @table @file
17983 @item ada-
17984 replaced by @file{^a^A^-}
17985
17986 @item gnat-
17987 replaced by @file{^g^G^-}
17988
17989 @item interfaces-
17990 replaced by @file{^i^I^-}
17991
17992 @item system-
17993 replaced by @file{^s^S^-}
17994 @end table
17995
17996 These system files have a hyphen in the second character position. That
17997 is why normal user files replace such a character with a
17998 ^tilde^dollar sign^, to
17999 avoid confusion with system file names.
18000
18001 As an example of this special rule, consider
18002 @*@file{ada-strings-wide_fixed.adb}, which gets krunched as follows:
18003
18004 @smallexample
18005 ada-strings-wide_fixed 22
18006 a-  strings wide fixed 18
18007 a-  string  wide fixed 17
18008 a-  strin   wide fixed 16
18009 a-  stri    wide fixed 15
18010 a-  stri    wide fixe  14
18011 a-  str     wide fixe  13
18012 a-  str     wid  fixe  12
18013 a-  str     wid  fix   11
18014 a-  st      wid  fix   10
18015 a-  st      wi   fix   9
18016 a-  st      wi   fi    8
18017 Final file name: a-stwifi.adb
18018 @end smallexample
18019 @end itemize
18020
18021 Of course no file shortening algorithm can guarantee uniqueness over all
18022 possible unit names, and if file name krunching is used then it is your
18023 responsibility to ensure that no name clashes occur. The utility
18024 program @code{gnatkr} is supplied for conveniently determining the
18025 krunched name of a file.
18026
18027 @node Examples of gnatkr Usage
18028 @section Examples of @code{gnatkr} Usage
18029
18030 @smallexample
18031 @iftex
18032 @leftskip=0cm
18033 @end iftex
18034 @ifclear vms
18035 $ gnatkr very_long_unit_name.ads      --> velounna.ads
18036 $ gnatkr grandparent-parent-child.ads --> grparchi.ads
18037 $ gnatkr Grandparent.Parent.Child.ads --> grparchi.ads
18038 $ gnatkr grandparent-parent-child     --> grparchi
18039 @end ifclear
18040 $ gnatkr very_long_unit_name.ads/count=6 --> vlunna.ads
18041 $ gnatkr very_long_unit_name.ads/count=0 --> very_long_unit_name.ads
18042 @end smallexample
18043
18044 @node Preprocessing Using gnatprep
18045 @chapter Preprocessing Using @code{gnatprep}
18046 @findex gnatprep
18047
18048 @noindent
18049 This chapter discusses how to use GNAT's @code{gnatprep} utility for simple
18050 preprocessing.
18051 Although designed for use with GNAT, @code{gnatprep} does not depend on any
18052 special GNAT features.
18053 For further discussion of conditional compilation in general, see
18054 @ref{Conditional Compilation}.
18055
18056 @menu
18057 * Preprocessing Symbols::
18058 * Using gnatprep::
18059 * Switches for gnatprep::
18060 * Form of Definitions File::
18061 * Form of Input Text for gnatprep::
18062 @end menu
18063
18064 @node Preprocessing Symbols
18065 @section Preprocessing Symbols
18066
18067 @noindent
18068 Preprocessing symbols are defined in definition files and referred to in
18069 sources to be preprocessed. A Preprocessing symbol is an identifier, following
18070 normal Ada (case-insensitive) rules for its syntax, with the restriction that
18071 all characters need to be in the ASCII set (no accented letters).
18072
18073 @node Using gnatprep
18074 @section Using @code{gnatprep}
18075
18076 @noindent
18077 To call @code{gnatprep} use
18078
18079 @smallexample
18080 $ gnatprep @ovar{switches} @var{infile} @var{outfile} @ovar{deffile}
18081 @end smallexample
18082
18083 @noindent
18084 where
18085 @table @var
18086 @item switches
18087 is an optional sequence of switches as described in the next section.
18088
18089 @item infile
18090 is the full name of the input file, which is an Ada source
18091 file containing preprocessor directives.
18092
18093 @item outfile
18094 is the full name of the output file, which is an Ada source
18095 in standard Ada form. When used with GNAT, this file name will
18096 normally have an ads or adb suffix.
18097
18098 @item deffile
18099 is the full name of a text file containing definitions of
18100 preprocessing symbols to be referenced by the preprocessor. This argument is
18101 optional, and can be replaced by the use of the @option{-D} switch.
18102
18103 @end table
18104
18105 @node Switches for gnatprep
18106 @section Switches for @code{gnatprep}
18107
18108 @table @option
18109 @c !sort!
18110
18111 @item ^-b^/BLANK_LINES^
18112 @cindex @option{^-b^/BLANK_LINES^} (@command{gnatprep})
18113 Causes both preprocessor lines and the lines deleted by
18114 preprocessing to be replaced by blank lines in the output source file,
18115 preserving line numbers in the output file.
18116
18117 @item ^-c^/COMMENTS^
18118 @cindex @option{^-c^/COMMENTS^} (@command{gnatprep})
18119 Causes both preprocessor lines and the lines deleted
18120 by preprocessing to be retained in the output source as comments marked
18121 with the special string @code{"--! "}. This option will result in line numbers
18122 being preserved in the output file.
18123
18124 @item ^-C^/REPLACE_IN_COMMENTS^
18125 @cindex @option{^-C^/REPLACE_IN_COMMENTS^} (@command{gnatprep})
18126 Causes comments to be scanned. Normally comments are ignored by gnatprep.
18127 If this option is specified, then comments are scanned and any $symbol
18128 substitutions performed as in program text. This is particularly useful
18129 when structured comments are used (e.g., when writing programs in the
18130 SPARK dialect of Ada). Note that this switch is not available when
18131 doing integrated preprocessing (it would be useless in this context
18132 since comments are ignored by the compiler in any case).
18133
18134 @item ^-Dsymbol=value^/ASSOCIATE="symbol=value"^
18135 @cindex @option{^-D^/ASSOCIATE^} (@command{gnatprep})
18136 Defines a new preprocessing symbol, associated with value. If no value is given
18137 on the command line, then symbol is considered to be @code{True}. This switch
18138 can be used in place of a definition file.
18139
18140 @ifset vms
18141 @item /REMOVE
18142 @cindex @option{/REMOVE} (@command{gnatprep})
18143 This is the default setting which causes lines deleted by preprocessing
18144 to be entirely removed from the output file.
18145 @end ifset
18146
18147 @item ^-r^/REFERENCE^
18148 @cindex @option{^-r^/REFERENCE^} (@command{gnatprep})
18149 Causes a @code{Source_Reference} pragma to be generated that
18150 references the original input file, so that error messages will use
18151 the file name of this original file. The use of this switch implies
18152 that preprocessor lines are not to be removed from the file, so its
18153 use will force @option{^-b^/BLANK_LINES^} mode if
18154 @option{^-c^/COMMENTS^}
18155 has not been specified explicitly.
18156
18157 Note that if the file to be preprocessed contains multiple units, then
18158 it will be necessary to @code{gnatchop} the output file from
18159 @code{gnatprep}. If a @code{Source_Reference} pragma is present
18160 in the preprocessed file, it will be respected by
18161 @code{gnatchop ^-r^/REFERENCE^}
18162 so that the final chopped files will correctly refer to the original
18163 input source file for @code{gnatprep}.
18164
18165 @item ^-s^/SYMBOLS^
18166 @cindex @option{^-s^/SYMBOLS^} (@command{gnatprep})
18167 Causes a sorted list of symbol names and values to be
18168 listed on the standard output file.
18169
18170 @item ^-u^/UNDEFINED^
18171 @cindex @option{^-u^/UNDEFINED^} (@command{gnatprep})
18172 Causes undefined symbols to be treated as having the value FALSE in the context
18173 of a preprocessor test. In the absence of this option, an undefined symbol in
18174 a @code{#if} or @code{#elsif} test will be treated as an error.
18175
18176 @end table
18177
18178 @ifclear vms
18179 @noindent
18180 Note: if neither @option{-b} nor @option{-c} is present,
18181 then preprocessor lines and
18182 deleted lines are completely removed from the output, unless -r is
18183 specified, in which case -b is assumed.
18184 @end ifclear
18185
18186 @node Form of Definitions File
18187 @section Form of Definitions File
18188
18189 @noindent
18190 The definitions file contains lines of the form
18191
18192 @smallexample
18193 symbol := value
18194 @end smallexample
18195
18196 @noindent
18197 where symbol is a preprocessing symbol, and value is one of the following:
18198
18199 @itemize @bullet
18200 @item
18201 Empty, corresponding to a null substitution
18202 @item
18203 A string literal using normal Ada syntax
18204 @item
18205 Any sequence of characters from the set
18206 (letters, digits, period, underline).
18207 @end itemize
18208
18209 @noindent
18210 Comment lines may also appear in the definitions file, starting with
18211 the usual @code{--},
18212 and comments may be added to the definitions lines.
18213
18214 @node Form of Input Text for gnatprep
18215 @section Form of Input Text for @code{gnatprep}
18216
18217 @noindent
18218 The input text may contain preprocessor conditional inclusion lines,
18219 as well as general symbol substitution sequences.
18220
18221 The preprocessor conditional inclusion commands have the form
18222
18223 @smallexample
18224 @group
18225 @cartouche
18226 #if @i{expression} @r{[}then@r{]}
18227    lines
18228 #elsif @i{expression} @r{[}then@r{]}
18229    lines
18230 #elsif @i{expression} @r{[}then@r{]}
18231    lines
18232 @dots{}
18233 #else
18234    lines
18235 #end if;
18236 @end cartouche
18237 @end group
18238 @end smallexample
18239
18240 @noindent
18241 In this example, @i{expression} is defined by the following grammar:
18242 @smallexample
18243 @i{expression} ::=  <symbol>
18244 @i{expression} ::=  <symbol> = "<value>"
18245 @i{expression} ::=  <symbol> = <symbol>
18246 @i{expression} ::=  <symbol> 'Defined
18247 @i{expression} ::=  not @i{expression}
18248 @i{expression} ::=  @i{expression} and @i{expression}
18249 @i{expression} ::=  @i{expression} or @i{expression}
18250 @i{expression} ::=  @i{expression} and then @i{expression}
18251 @i{expression} ::=  @i{expression} or else @i{expression}
18252 @i{expression} ::=  ( @i{expression} )
18253 @end smallexample
18254
18255 The following restriction exists: it is not allowed to have "and" or "or"
18256 following "not" in the same expression without parentheses. For example, this
18257 is not allowed:
18258
18259 @smallexample
18260    not X or Y
18261 @end smallexample
18262
18263 This should be one of the following:
18264
18265 @smallexample
18266    (not X) or Y
18267    not (X or Y)
18268 @end smallexample
18269
18270 @noindent
18271 For the first test (@i{expression} ::= <symbol>) the symbol must have
18272 either the value true or false, that is to say the right-hand of the
18273 symbol definition must be one of the (case-insensitive) literals
18274 @code{True} or @code{False}. If the value is true, then the
18275 corresponding lines are included, and if the value is false, they are
18276 excluded.
18277
18278 The test (@i{expression} ::= <symbol> @code{'Defined}) is true only if
18279 the symbol has been defined in the definition file or by a @option{-D}
18280 switch on the command line. Otherwise, the test is false.
18281
18282 The equality tests are case insensitive, as are all the preprocessor lines.
18283
18284 If the symbol referenced is not defined in the symbol definitions file,
18285 then the effect depends on whether or not switch @option{-u}
18286 is specified. If so, then the symbol is treated as if it had the value
18287 false and the test fails. If this switch is not specified, then
18288 it is an error to reference an undefined symbol. It is also an error to
18289 reference a symbol that is defined with a value other than @code{True}
18290 or @code{False}.
18291
18292 The use of the @code{not} operator inverts the sense of this logical test.
18293 The @code{not} operator cannot be combined with the @code{or} or @code{and}
18294 operators, without parentheses. For example, "if not X or Y then" is not
18295 allowed, but "if (not X) or Y then" and "if not (X or Y) then" are.
18296
18297 The @code{then} keyword is optional as shown
18298
18299 The @code{#} must be the first non-blank character on a line, but
18300 otherwise the format is free form. Spaces or tabs may appear between
18301 the @code{#} and the keyword. The keywords and the symbols are case
18302 insensitive as in normal Ada code. Comments may be used on a
18303 preprocessor line, but other than that, no other tokens may appear on a
18304 preprocessor line. Any number of @code{elsif} clauses can be present,
18305 including none at all. The @code{else} is optional, as in Ada.
18306
18307 The @code{#} marking the start of a preprocessor line must be the first
18308 non-blank character on the line, i.e., it must be preceded only by
18309 spaces or horizontal tabs.
18310
18311 Symbol substitution outside of preprocessor lines is obtained by using
18312 the sequence
18313
18314 @smallexample
18315 $symbol
18316 @end smallexample
18317
18318 @noindent
18319 anywhere within a source line, except in a comment or within a
18320 string literal. The identifier
18321 following the @code{$} must match one of the symbols defined in the symbol
18322 definition file, and the result is to substitute the value of the
18323 symbol in place of @code{$symbol} in the output file.
18324
18325 Note that although the substitution of strings within a string literal
18326 is not possible, it is possible to have a symbol whose defined value is
18327 a string literal. So instead of setting XYZ to @code{hello} and writing:
18328
18329 @smallexample
18330 Header : String := "$XYZ";
18331 @end smallexample
18332
18333 @noindent
18334 you should set XYZ to @code{"hello"} and write:
18335
18336 @smallexample
18337 Header : String := $XYZ;
18338 @end smallexample
18339
18340 @noindent
18341 and then the substitution will occur as desired.
18342
18343 @ifset vms
18344 @node The GNAT Run-Time Library Builder gnatlbr
18345 @chapter The GNAT Run-Time Library Builder @code{gnatlbr}
18346 @findex gnatlbr
18347 @cindex Library builder
18348
18349 @noindent
18350 @code{gnatlbr} is a tool for rebuilding the GNAT run time with user
18351 supplied configuration pragmas.
18352
18353 @menu
18354 * Running gnatlbr::
18355 * Switches for gnatlbr::
18356 * Examples of gnatlbr Usage::
18357 @end menu
18358
18359 @node Running gnatlbr
18360 @section Running @code{gnatlbr}
18361
18362 @noindent
18363 The @code{gnatlbr} command has the form
18364
18365 @smallexample
18366 $ GNAT LIBRARY /@r{[}CREATE@r{|}SET@r{|}DELETE@r{]}=directory @r{[}/CONFIG=file@r{]}
18367 @end smallexample
18368
18369 @node Switches for gnatlbr
18370 @section Switches for @code{gnatlbr}
18371
18372 @noindent
18373 @code{gnatlbr} recognizes the following switches:
18374
18375 @table @option
18376 @c !sort!
18377 @item /CREATE=directory
18378 @cindex @code{/CREATE} (@code{gnatlbr})
18379 Create the new run-time library in the specified directory.
18380
18381 @item /SET=directory
18382 @cindex @code{/SET} (@code{gnatlbr})
18383 Make the library in the specified directory the current run-time library.
18384
18385 @item /DELETE=directory
18386 @cindex @code{/DELETE} (@code{gnatlbr})
18387 Delete the run-time library in the specified directory.
18388
18389 @item /CONFIG=file
18390 @cindex @code{/CONFIG} (@code{gnatlbr})
18391 With /CREATE: Use the configuration pragmas in the specified file when
18392 building the library.
18393
18394 With /SET: Use the configuration pragmas in the specified file when
18395 compiling.
18396
18397 @end table
18398
18399 @node Examples of gnatlbr Usage
18400 @section Example of @code{gnatlbr} Usage
18401
18402 @smallexample
18403 Contents of VAXFLOAT.ADC:
18404 pragma Float_Representation (VAX_Float);
18405
18406 $ GNAT LIBRARY /CREATE=[.VAXFLOAT] /CONFIG=VAXFLOAT.ADC
18407
18408 GNAT LIBRARY rebuilds the run-time library in directory [.VAXFLOAT]
18409
18410 @end smallexample
18411 @end ifset
18412
18413 @node The GNAT Library Browser gnatls
18414 @chapter The GNAT Library Browser @code{gnatls}
18415 @findex gnatls
18416 @cindex Library browser
18417
18418 @noindent
18419 @code{gnatls} is a tool that outputs information about compiled
18420 units. It gives the relationship between objects, unit names and source
18421 files. It can also be used to check the source dependencies of a unit
18422 as well as various characteristics.
18423
18424 Note: to invoke @code{gnatls} with a project file, use the @code{gnat}
18425 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
18426
18427 @menu
18428 * Running gnatls::
18429 * Switches for gnatls::
18430 * Examples of gnatls Usage::
18431 @end menu
18432
18433 @node Running gnatls
18434 @section Running @code{gnatls}
18435
18436 @noindent
18437 The @code{gnatls} command has the form
18438
18439 @smallexample
18440 $ gnatls switches @var{object_or_ali_file}
18441 @end smallexample
18442
18443 @noindent
18444 The main argument is the list of object or @file{ali} files
18445 (@pxref{The Ada Library Information Files})
18446 for which information is requested.
18447
18448 In normal mode, without additional option, @code{gnatls} produces a
18449 four-column listing. Each line represents information for a specific
18450 object. The first column gives the full path of the object, the second
18451 column gives the name of the principal unit in this object, the third
18452 column gives the status of the source and the fourth column gives the
18453 full path of the source representing this unit.
18454 Here is a simple example of use:
18455
18456 @smallexample
18457 $ gnatls *.o
18458 ^./^[]^demo1.o            demo1            DIF demo1.adb
18459 ^./^[]^demo2.o            demo2             OK demo2.adb
18460 ^./^[]^hello.o            h1                OK hello.adb
18461 ^./^[]^instr-child.o      instr.child      MOK instr-child.adb
18462 ^./^[]^instr.o            instr             OK instr.adb
18463 ^./^[]^tef.o              tef              DIF tef.adb
18464 ^./^[]^text_io_example.o  text_io_example   OK text_io_example.adb
18465 ^./^[]^tgef.o             tgef             DIF tgef.adb
18466 @end smallexample
18467
18468 @noindent
18469 The first line can be interpreted as follows: the main unit which is
18470 contained in
18471 object file @file{demo1.o} is demo1, whose main source is in
18472 @file{demo1.adb}. Furthermore, the version of the source used for the
18473 compilation of demo1 has been modified (DIF). Each source file has a status
18474 qualifier which can be:
18475
18476 @table @code
18477 @item OK (unchanged)
18478 The version of the source file used for the compilation of the
18479 specified unit corresponds exactly to the actual source file.
18480
18481 @item MOK (slightly modified)
18482 The version of the source file used for the compilation of the
18483 specified unit differs from the actual source file but not enough to
18484 require recompilation. If you use gnatmake with the qualifier
18485 @option{^-m (minimal recompilation)^/MINIMAL_RECOMPILATION^}, a file marked
18486 MOK will not be recompiled.
18487
18488 @item DIF (modified)
18489 No version of the source found on the path corresponds to the source
18490 used to build this object.
18491
18492 @item ??? (file not found)
18493 No source file was found for this unit.
18494
18495 @item HID (hidden,  unchanged version not first on PATH)
18496 The version of the source that corresponds exactly to the source used
18497 for compilation has been found on the path but it is hidden by another
18498 version of the same source that has been modified.
18499
18500 @end table
18501
18502 @node Switches for gnatls
18503 @section Switches for @code{gnatls}
18504
18505 @noindent
18506 @code{gnatls} recognizes the following switches:
18507
18508 @table @option
18509 @c !sort!
18510 @cindex @option{--version} @command{gnatls}
18511 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
18512
18513 @item --help
18514 @cindex @option{--help} @command{gnatls}
18515 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
18516 all other options.
18517
18518 @item ^-a^/ALL_UNITS^
18519 @cindex @option{^-a^/ALL_UNITS^} (@code{gnatls})
18520 Consider all units, including those of the predefined Ada library.
18521 Especially useful with @option{^-d^/DEPENDENCIES^}.
18522
18523 @item ^-d^/DEPENDENCIES^
18524 @cindex @option{^-d^/DEPENDENCIES^} (@code{gnatls})
18525 List sources from which specified units depend on.
18526
18527 @item ^-h^/OUTPUT=OPTIONS^
18528 @cindex @option{^-h^/OUTPUT=OPTIONS^} (@code{gnatls})
18529 Output the list of options.
18530
18531 @item ^-o^/OUTPUT=OBJECTS^
18532 @cindex @option{^-o^/OUTPUT=OBJECTS^} (@code{gnatls})
18533 Only output information about object files.
18534
18535 @item ^-s^/OUTPUT=SOURCES^
18536 @cindex @option{^-s^/OUTPUT=SOURCES^} (@code{gnatls})
18537 Only output information about source files.
18538
18539 @item ^-u^/OUTPUT=UNITS^
18540 @cindex @option{^-u^/OUTPUT=UNITS^} (@code{gnatls})
18541 Only output information about compilation units.
18542
18543 @item ^-files^/FILES^=@var{file}
18544 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatls})
18545 Take as arguments the files listed in text file @var{file}.
18546 Text file @var{file} may contain empty lines that are ignored.
18547 Each nonempty line should contain the name of an existing file.
18548 Several such switches may be specified simultaneously.
18549
18550 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
18551 @itemx ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
18552 @itemx ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
18553 @itemx  ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
18554 @itemx -nostdinc
18555 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@code{gnatls})
18556 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@code{gnatls})
18557 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@code{gnatls})
18558 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@code{gnatls})
18559 Source path manipulation. Same meaning as the equivalent @command{gnatmake}
18560 flags (@pxref{Switches for gnatmake}).
18561
18562 @item --RTS=@var{rts-path}
18563 @cindex @option{--RTS} (@code{gnatls})
18564 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
18565 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
18566
18567 @item ^-v^/OUTPUT=VERBOSE^
18568 @cindex @option{^-v^/OUTPUT=VERBOSE^} (@code{gnatls})
18569 Verbose mode. Output the complete source, object and project paths. Do not use
18570 the default column layout but instead use long format giving as much as
18571 information possible on each requested units, including special
18572 characteristics such as:
18573
18574 @table @code
18575 @item  Preelaborable
18576 The unit is preelaborable in the Ada sense.
18577
18578 @item No_Elab_Code
18579 No elaboration code has been produced by the compiler for this unit.
18580
18581 @item Pure
18582 The unit is pure in the Ada sense.
18583
18584 @item Elaborate_Body
18585 The unit contains a pragma Elaborate_Body.
18586
18587 @item Remote_Types
18588 The unit contains a pragma Remote_Types.
18589
18590 @item Shared_Passive
18591 The unit contains a pragma Shared_Passive.
18592
18593 @item Predefined
18594 This unit is part of the predefined environment and cannot be modified
18595 by the user.
18596
18597 @item Remote_Call_Interface
18598 The unit contains a pragma Remote_Call_Interface.
18599
18600 @end table
18601
18602 @end table
18603
18604 @node Examples of gnatls Usage
18605 @section Example of @code{gnatls} Usage
18606 @ifclear vms
18607
18608 @noindent
18609 Example of using the verbose switch. Note how the source and
18610 object paths are affected by the -I switch.
18611
18612 @smallexample
18613 $ gnatls -v -I.. demo1.o
18614
18615 GNATLS 5.03w (20041123-34)
18616 Copyright 1997-2004 Free Software Foundation, Inc.
18617
18618 Source Search Path:
18619    <Current_Directory>
18620    ../
18621    /home/comar/local/adainclude/
18622
18623 Object Search Path:
18624    <Current_Directory>
18625    ../
18626    /home/comar/local/lib/gcc-lib/x86-linux/3.4.3/adalib/
18627
18628 Project Search Path:
18629    <Current_Directory>
18630    /home/comar/local/lib/gnat/
18631
18632 ./demo1.o
18633    Unit =>
18634      Name   => demo1
18635      Kind   => subprogram body
18636      Flags  => No_Elab_Code
18637      Source => demo1.adb    modified
18638 @end smallexample
18639
18640 @noindent
18641 The following is an example of use of the dependency list.
18642 Note the use of the -s switch
18643 which gives a straight list of source files. This can be useful for
18644 building specialized scripts.
18645
18646 @smallexample
18647 $ gnatls -d demo2.o
18648 ./demo2.o   demo2        OK demo2.adb
18649                          OK gen_list.ads
18650                          OK gen_list.adb
18651                          OK instr.ads
18652                          OK instr-child.ads
18653
18654 $ gnatls -d -s -a demo1.o
18655 demo1.adb
18656 /home/comar/local/adainclude/ada.ads
18657 /home/comar/local/adainclude/a-finali.ads
18658 /home/comar/local/adainclude/a-filico.ads
18659 /home/comar/local/adainclude/a-stream.ads
18660 /home/comar/local/adainclude/a-tags.ads
18661 gen_list.ads
18662 gen_list.adb
18663 /home/comar/local/adainclude/gnat.ads
18664 /home/comar/local/adainclude/g-io.ads
18665 instr.ads
18666 /home/comar/local/adainclude/system.ads
18667 /home/comar/local/adainclude/s-exctab.ads
18668 /home/comar/local/adainclude/s-finimp.ads
18669 /home/comar/local/adainclude/s-finroo.ads
18670 /home/comar/local/adainclude/s-secsta.ads
18671 /home/comar/local/adainclude/s-stalib.ads
18672 /home/comar/local/adainclude/s-stoele.ads
18673 /home/comar/local/adainclude/s-stratt.ads
18674 /home/comar/local/adainclude/s-tasoli.ads
18675 /home/comar/local/adainclude/s-unstyp.ads
18676 /home/comar/local/adainclude/unchconv.ads
18677 @end smallexample
18678 @end ifclear
18679
18680 @ifset vms
18681 @smallexample
18682 GNAT LIST /DEPENDENCIES /OUTPUT=SOURCES /ALL_UNITS DEMO1.ADB
18683
18684 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]ada.ads
18685 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-finali.ads
18686 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-filico.ads
18687 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-stream.ads
18688 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-tags.ads
18689 demo1.adb
18690 gen_list.ads
18691 gen_list.adb
18692 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]gnat.ads
18693 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]g-io.ads
18694 instr.ads
18695 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]system.ads
18696 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-exctab.ads
18697 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-finimp.ads
18698 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-finroo.ads
18699 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-secsta.ads
18700 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stalib.ads
18701 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stoele.ads
18702 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stratt.ads
18703 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-tasoli.ads
18704 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-unstyp.ads
18705 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]unchconv.ads
18706 @end smallexample
18707 @end ifset
18708
18709 @node Cleaning Up Using gnatclean
18710 @chapter Cleaning Up Using @code{gnatclean}
18711 @findex gnatclean
18712 @cindex Cleaning tool
18713
18714 @noindent
18715 @code{gnatclean} is a tool that allows the deletion of files produced by the
18716 compiler, binder and linker, including ALI files, object files, tree files,
18717 expanded source files, library files, interface copy source files, binder
18718 generated files and executable files.
18719
18720 @menu
18721 * Running gnatclean::
18722 * Switches for gnatclean::
18723 @c * Examples of gnatclean Usage::
18724 @end menu
18725
18726 @node Running gnatclean
18727 @section Running @code{gnatclean}
18728
18729 @noindent
18730 The @code{gnatclean} command has the form:
18731
18732 @smallexample
18733 $ gnatclean switches @var{names}
18734 @end smallexample
18735
18736 @noindent
18737 @var{names} is a list of source file names. Suffixes @code{.^ads^ADS^} and
18738 @code{^adb^ADB^} may be omitted. If a project file is specified using switch
18739 @code{^-P^/PROJECT_FILE=^}, then @var{names} may be completely omitted.
18740
18741 @noindent
18742 In normal mode, @code{gnatclean} delete the files produced by the compiler and,
18743 if switch @code{^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^} is not specified, by the binder and
18744 the linker. In informative-only mode, specified by switch
18745 @code{^-n^/NODELETE^}, the list of files that would have been deleted in
18746 normal mode is listed, but no file is actually deleted.
18747
18748 @node Switches for gnatclean
18749 @section Switches for @code{gnatclean}
18750
18751 @noindent
18752 @code{gnatclean} recognizes the following switches:
18753
18754 @table @option
18755 @c !sort!
18756 @cindex @option{--version} @command{gnatclean}
18757 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
18758
18759 @item --help
18760 @cindex @option{--help} @command{gnatclean}
18761 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
18762 all other options.
18763
18764 @item ^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^
18765 @cindex @option{^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^} (@code{gnatclean})
18766 Only attempt to delete the files produced by the compiler, not those produced
18767 by the binder or the linker. The files that are not to be deleted are library
18768 files, interface copy files, binder generated files and executable files.
18769
18770 @item ^-D ^/DIRECTORY_OBJECTS=^@var{dir}
18771 @cindex @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} (@code{gnatclean})
18772 Indicate that ALI and object files should normally be found in directory
18773 @var{dir}.
18774
18775 @item ^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^
18776 @cindex @option{^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^} (@code{gnatclean})
18777 When using project files, if some errors or warnings are detected during
18778 parsing and verbose mode is not in effect (no use of switch
18779 ^-v^/VERBOSE^), then error lines start with the full path name of the project
18780 file, rather than its simple file name.
18781
18782 @item ^-h^/HELP^
18783 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatclean})
18784 Output a message explaining the usage of @code{^gnatclean^gnatclean^}.
18785
18786 @item ^-n^/NODELETE^
18787 @cindex @option{^-n^/NODELETE^} (@code{gnatclean})
18788 Informative-only mode. Do not delete any files. Output the list of the files
18789 that would have been deleted if this switch was not specified.
18790
18791 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
18792 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@code{gnatclean})
18793 Use project file @var{project}. Only one such switch can be used.
18794 When cleaning a project file, the files produced by the compilation of the
18795 immediate sources or inherited sources of the project files are to be
18796 deleted. This is not depending on the presence or not of executable names
18797 on the command line.
18798
18799 @item ^-q^/QUIET^
18800 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@code{gnatclean})
18801 Quiet output. If there are no errors, do not output anything, except in
18802 verbose mode (switch ^-v^/VERBOSE^) or in informative-only mode
18803 (switch ^-n^/NODELETE^).
18804
18805 @item ^-r^/RECURSIVE^
18806 @cindex @option{^-r^/RECURSIVE^} (@code{gnatclean})
18807 When a project file is specified (using switch ^-P^/PROJECT_FILE=^),
18808 clean all imported and extended project files, recursively. If this switch
18809 is not specified, only the files related to the main project file are to be
18810 deleted. This switch has no effect if no project file is specified.
18811
18812 @item ^-v^/VERBOSE^
18813 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatclean})
18814 Verbose mode.
18815
18816 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
18817 @cindex @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE^} (@code{gnatclean})
18818 Indicates the verbosity of the parsing of GNAT project files.
18819 @xref{Switches Related to Project Files}.
18820
18821 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
18822 @cindex @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} (@code{gnatclean})
18823 Indicates that external variable @var{name} has the value @var{value}.
18824 The Project Manager will use this value for occurrences of
18825 @code{external(name)} when parsing the project file.
18826 @xref{Switches Related to Project Files}.
18827
18828 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
18829 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@code{gnatclean})
18830 When searching for ALI and object files, look in directory
18831 @var{dir}.
18832
18833 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
18834 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@code{gnatclean})
18835 Equivalent to @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}}.
18836
18837 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
18838 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@code{gnatclean})
18839 @cindex Source files, suppressing search
18840 Do not look for ALI or object files in the directory
18841 where @code{gnatclean} was invoked.
18842
18843 @end table
18844
18845 @c @node Examples of gnatclean Usage
18846 @c @section Examples of @code{gnatclean} Usage
18847
18848 @ifclear vms
18849 @node GNAT and Libraries
18850 @chapter GNAT and Libraries
18851 @cindex Library, building, installing, using
18852
18853 @noindent
18854 This chapter describes how to build and use libraries with GNAT, and also shows
18855 how to recompile the GNAT run-time library. You should be familiar with the
18856 Project Manager facility (@pxref{GNAT Project Manager}) before reading this
18857 chapter.
18858
18859 @menu
18860 * Introduction to Libraries in GNAT::
18861 * General Ada Libraries::
18862 * Stand-alone Ada Libraries::
18863 * Rebuilding the GNAT Run-Time Library::
18864 @end menu
18865
18866 @node Introduction to Libraries in GNAT
18867 @section Introduction to Libraries in GNAT
18868
18869 @noindent
18870 A library is, conceptually, a collection of objects which does not have its
18871 own main thread of execution, but rather provides certain services to the
18872 applications that use it. A library can be either statically linked with the
18873 application, in which case its code is directly included in the application,
18874 or, on platforms that support it, be dynamically linked, in which case
18875 its code is shared by all applications making use of this library.
18876
18877 GNAT supports both types of libraries.
18878 In the static case, the compiled code can be provided in different ways. The
18879 simplest approach is to provide directly the set of objects resulting from
18880 compilation of the library source files. Alternatively, you can group the
18881 objects into an archive using whatever commands are provided by the operating
18882 system. For the latter case, the objects are grouped into a shared library.
18883
18884 In the GNAT environment, a library has three types of components:
18885 @itemize @bullet
18886 @item
18887 Source files.
18888 @item
18889 @file{ALI} files.
18890 @xref{The Ada Library Information Files}.
18891 @item
18892 Object files, an archive or a shared library.
18893 @end itemize
18894
18895 @noindent
18896 A GNAT library may expose all its source files, which is useful for
18897 documentation purposes. Alternatively, it may expose only the units needed by
18898 an external user to make use of the library. That is to say, the specs
18899 reflecting the library services along with all the units needed to compile
18900 those specs, which can include generic bodies or any body implementing an
18901 inlined routine. In the case of @emph{stand-alone libraries} those exposed
18902 units are called @emph{interface units} (@pxref{Stand-alone Ada Libraries}).
18903
18904 All compilation units comprising an application, including those in a library,
18905 need to be elaborated in an order partially defined by Ada's semantics. GNAT
18906 computes the elaboration order from the @file{ALI} files and this is why they
18907 constitute a mandatory part of GNAT libraries.
18908 @emph{Stand-alone libraries} are the exception to this rule because a specific
18909 library elaboration routine is produced independently of the application(s)
18910 using the library.
18911
18912 @node General Ada Libraries
18913 @section General Ada Libraries
18914
18915 @menu
18916 * Building a library::
18917 * Installing a library::
18918 * Using a library::
18919 @end menu
18920
18921 @node Building a library
18922 @subsection Building a library
18923
18924 @noindent
18925 The easiest way to build a library is to use the Project Manager,
18926 which supports a special type of project called a @emph{Library Project}
18927 (@pxref{Library Projects}).
18928
18929 A project is considered a library project, when two project-level attributes
18930 are defined in it: @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}. In order to
18931 control different aspects of library configuration, additional optional
18932 project-level attributes can be specified:
18933 @table @code
18934 @item Library_Kind
18935 This attribute controls whether the library is to be static or dynamic
18936
18937 @item Library_Version
18938 This attribute specifies the library version; this value is used
18939 during dynamic linking of shared libraries to determine if the currently
18940 installed versions of the binaries are compatible.
18941
18942 @item Library_Options
18943 @item Library_GCC
18944 These attributes specify additional low-level options to be used during
18945 library generation, and redefine the actual application used to generate
18946 library.
18947 @end table
18948
18949 @noindent
18950 The GNAT Project Manager takes full care of the library maintenance task,
18951 including recompilation of the source files for which objects do not exist
18952 or are not up to date, assembly of the library archive, and installation of
18953 the library (i.e., copying associated source, object and @file{ALI} files
18954 to the specified location).
18955
18956 Here is a simple library project file:
18957 @smallexample @c ada
18958 project My_Lib is
18959    for Source_Dirs use ("src1", "src2");
18960    for Object_Dir use "obj";
18961    for Library_Name use "mylib";
18962    for Library_Dir use "lib";
18963    for Library_Kind use "dynamic";
18964 end My_lib;
18965 @end smallexample
18966
18967 @noindent
18968 and the compilation command to build and install the library:
18969
18970 @smallexample @c ada
18971   $ gnatmake -Pmy_lib
18972 @end smallexample
18973
18974 @noindent
18975 It is not entirely trivial to perform manually all the steps required to
18976 produce a library. We recommend that you use the GNAT Project Manager
18977 for this task. In special cases where this is not desired, the necessary
18978 steps are discussed below.
18979
18980 There are various possibilities for compiling the units that make up the
18981 library: for example with a Makefile (@pxref{Using the GNU make Utility}) or
18982 with a conventional script. For simple libraries, it is also possible to create
18983 a dummy main program which depends upon all the packages that comprise the
18984 interface of the library. This dummy main program can then be given to
18985 @command{gnatmake}, which will ensure that all necessary objects are built.
18986
18987 After this task is accomplished, you should follow the standard procedure
18988 of the underlying operating system to produce the static or shared library.
18989
18990 Here is an example of such a dummy program:
18991 @smallexample @c ada
18992 @group
18993 with My_Lib.Service1;
18994 with My_Lib.Service2;
18995 with My_Lib.Service3;
18996 procedure My_Lib_Dummy is
18997 begin
18998    null;
18999 end;
19000 @end group
19001 @end smallexample
19002
19003 @noindent
19004 Here are the generic commands that will build an archive or a shared library.
19005
19006 @smallexample
19007 # compiling the library
19008 $ gnatmake -c my_lib_dummy.adb
19009
19010 # we don't need the dummy object itself
19011 $ rm my_lib_dummy.o my_lib_dummy.ali
19012
19013 # create an archive with the remaining objects
19014 $ ar rc libmy_lib.a *.o
19015 # some systems may require "ranlib" to be run as well
19016
19017 # or create a shared library
19018 $ gcc -shared -o libmy_lib.so *.o
19019 # some systems may require the code to have been compiled with -fPIC
19020
19021 # remove the object files that are now in the library
19022 $ rm *.o
19023
19024 # Make the ALI files read-only so that gnatmake will not try to
19025 # regenerate the objects that are in the library
19026 $ chmod -w *.ali
19027 @end smallexample
19028
19029 @noindent
19030 Please note that the library must have a name of the form @file{lib@var{xxx}.a}
19031 or @file{lib@var{xxx}.so} (or @file{lib@var{xxx}.dll} on Windows) in order to
19032 be accessed by the directive @option{-l@var{xxx}} at link time.
19033
19034 @node Installing a library
19035 @subsection Installing a library
19036 @cindex @code{ADA_PROJECT_PATH}
19037
19038 @noindent
19039 If you use project files, library installation is part of the library build
19040 process. Thus no further action is needed in order to make use of the
19041 libraries that are built as part of the general application build. A usable
19042 version of the library is installed in the directory specified by the
19043 @code{Library_Dir} attribute of the library project file.
19044
19045 You may want to install a library in a context different from where the library
19046 is built. This situation arises with third party suppliers, who may want
19047 to distribute a library in binary form where the user is not expected to be
19048 able to recompile the library. The simplest option in this case is to provide
19049 a project file slightly different from the one used to build the library, by
19050 using the @code{externally_built} attribute. For instance, the project
19051 file used to build the library in the previous section can be changed into the
19052 following one when the library is installed:
19053
19054 @smallexample @c projectfile
19055 project My_Lib is
19056    for Source_Dirs use ("src1", "src2");
19057    for Library_Name use "mylib";
19058    for Library_Dir use "lib";
19059    for Library_Kind use "dynamic";
19060    for Externally_Built use "true";
19061 end My_lib;
19062 @end smallexample
19063
19064 @noindent
19065 This project file assumes that the directories @file{src1},
19066 @file{src2}, and @file{lib} exist in
19067 the directory containing the project file. The @code{externally_built}
19068 attribute makes it clear to the GNAT builder that it should not attempt to
19069 recompile any of the units from this library. It allows the library provider to
19070 restrict the source set to the minimum necessary for clients to make use of the
19071 library as described in the first section of this chapter. It is the
19072 responsibility of the library provider to install the necessary sources, ALI
19073 files and libraries in the directories mentioned in the project file. For
19074 convenience, the user's library project file should be installed in a location
19075 that will be searched automatically by the GNAT
19076 builder. These are the directories referenced in the @env{ADA_PROJECT_PATH}
19077 environment variable (@pxref{Importing Projects}), and also the default GNAT
19078 library location that can be queried with @command{gnatls -v} and is usually of
19079 the form $gnat_install_root/lib/gnat.
19080
19081 When project files are not an option, it is also possible, but not recommended,
19082 to install the library so that the sources needed to use the library are on the
19083 Ada source path and the ALI files & libraries be on the Ada Object path (see
19084 @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}. Alternatively, the system
19085 administrator can place general-purpose libraries in the default compiler
19086 paths, by specifying the libraries' location in the configuration files
19087 @file{ada_source_path} and @file{ada_object_path}. These configuration files
19088 must be located in the GNAT installation tree at the same place as the gcc spec
19089 file. The location of the gcc spec file can be determined as follows:
19090 @smallexample
19091 $ gcc -v
19092 @end smallexample
19093
19094 @noindent
19095 The configuration files mentioned above have a simple format: each line
19096 must contain one unique directory name.
19097 Those names are added to the corresponding path
19098 in their order of appearance in the file. The names can be either absolute
19099 or relative; in the latter case, they are relative to where theses files
19100 are located.
19101
19102 The files @file{ada_source_path} and @file{ada_object_path} might not be
19103 present in a
19104 GNAT installation, in which case, GNAT will look for its run-time library in
19105 the directories @file{adainclude} (for the sources) and @file{adalib} (for the
19106 objects and @file{ALI} files). When the files exist, the compiler does not
19107 look in @file{adainclude} and @file{adalib}, and thus the
19108 @file{ada_source_path} file
19109 must contain the location for the GNAT run-time sources (which can simply
19110 be @file{adainclude}). In the same way, the @file{ada_object_path} file must
19111 contain the location for the GNAT run-time objects (which can simply
19112 be @file{adalib}).
19113
19114 You can also specify a new default path to the run-time library at compilation
19115 time with the switch @option{--RTS=rts-path}. You can thus choose / change
19116 the run-time library you want your program to be compiled with. This switch is
19117 recognized by @command{gcc}, @command{gnatmake}, @command{gnatbind},
19118 @command{gnatls}, @command{gnatfind} and @command{gnatxref}.
19119
19120 It is possible to install a library before or after the standard GNAT
19121 library, by reordering the lines in the configuration files. In general, a
19122 library must be installed before the GNAT library if it redefines
19123 any part of it.
19124
19125 @node Using a library
19126 @subsection Using a library
19127
19128 @noindent Once again, the project facility greatly simplifies the use of
19129 libraries. In this context, using a library is just a matter of adding a
19130 @code{with} clause in the user project. For instance, to make use of the
19131 library @code{My_Lib} shown in examples in earlier sections, you can
19132 write:
19133
19134 @smallexample @c projectfile
19135 with "my_lib";
19136 project My_Proj is
19137   @dots{}
19138 end My_Proj;
19139 @end smallexample
19140
19141 Even if you have a third-party, non-Ada library, you can still use GNAT's
19142 Project Manager facility to provide a wrapper for it. For example, the
19143 following project, when @code{with}ed by your main project, will link with the
19144 third-party library @file{liba.a}:
19145
19146 @smallexample @c projectfile
19147 @group
19148 project Liba is
19149    for Externally_Built use "true";
19150    for Source_Files use ();
19151    for Library_Dir use "lib";
19152    for Library_Name use "a";
19153    for Library_Kind use "static";
19154 end Liba;
19155 @end group
19156 @end smallexample
19157 This is an alternative to the use of @code{pragma Linker_Options}. It is
19158 especially interesting in the context of systems with several interdependent
19159 static libraries where finding a proper linker order is not easy and best be
19160 left to the tools having visibility over project dependence information.
19161
19162 @noindent
19163 In order to use an Ada library manually, you need to make sure that this
19164 library is on both your source and object path
19165 (see @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}
19166 and @ref{Search Paths for gnatbind}). Furthermore, when the objects are grouped
19167 in an archive or a shared library, you need to specify the desired
19168 library at link time.
19169
19170 For example, you can use the library @file{mylib} installed in
19171 @file{/dir/my_lib_src} and @file{/dir/my_lib_obj} with the following commands:
19172
19173 @smallexample
19174 $ gnatmake -aI/dir/my_lib_src -aO/dir/my_lib_obj my_appl \
19175   -largs -lmy_lib
19176 @end smallexample
19177
19178 @noindent
19179 This can be expressed more simply:
19180 @smallexample
19181 $ gnatmake my_appl
19182 @end smallexample
19183 @noindent
19184 when the following conditions are met:
19185 @itemize @bullet
19186 @item
19187 @file{/dir/my_lib_src} has been added by the user to the environment
19188 variable @env{ADA_INCLUDE_PATH}, or by the administrator to the file
19189 @file{ada_source_path}
19190 @item
19191 @file{/dir/my_lib_obj} has been added by the user to the environment
19192 variable @env{ADA_OBJECTS_PATH}, or by the administrator to the file
19193 @file{ada_object_path}
19194 @item
19195 a pragma @code{Linker_Options} has been added to one of the sources.
19196 For example:
19197
19198 @smallexample @c ada
19199 pragma Linker_Options ("-lmy_lib");
19200 @end smallexample
19201 @end itemize
19202
19203 @node Stand-alone Ada Libraries
19204 @section Stand-alone Ada Libraries
19205 @cindex Stand-alone library, building, using
19206
19207 @menu
19208 * Introduction to Stand-alone Libraries::
19209 * Building a Stand-alone Library::
19210 * Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context::
19211 * Restrictions in Stand-alone Libraries::
19212 @end menu
19213
19214 @node Introduction to Stand-alone Libraries
19215 @subsection Introduction to Stand-alone Libraries
19216
19217 @noindent
19218 A Stand-alone Library (abbreviated ``SAL'') is a library that contains the
19219 necessary code to
19220 elaborate the Ada units that are included in the library. In contrast with
19221 an ordinary library, which consists of all sources, objects and @file{ALI}
19222 files of the
19223 library, a SAL may specify a restricted subset of compilation units
19224 to serve as a library interface. In this case, the fully
19225 self-sufficient set of files will normally consist of an objects
19226 archive, the sources of interface units' specs, and the @file{ALI}
19227 files of interface units.
19228 If an interface spec contains a generic unit or an inlined subprogram,
19229 the body's
19230 source must also be provided; if the units that must be provided in the source
19231 form depend on other units, the source and @file{ALI} files of those must
19232 also be provided.
19233
19234 The main purpose of a SAL is to minimize the recompilation overhead of client
19235 applications when a new version of the library is installed. Specifically,
19236 if the interface sources have not changed, client applications do not need to
19237 be recompiled. If, furthermore, a SAL is provided in the shared form and its
19238 version, controlled by @code{Library_Version} attribute, is not changed,
19239 then the clients do not need to be relinked.
19240
19241 SALs also allow the library providers to minimize the amount of library source
19242 text exposed to the clients.  Such ``information hiding'' might be useful or
19243 necessary for various reasons.
19244
19245 Stand-alone libraries are also well suited to be used in an executable whose
19246 main routine is not written in Ada.
19247
19248 @node Building a Stand-alone Library
19249 @subsection Building a Stand-alone Library
19250
19251 @noindent
19252 GNAT's Project facility provides a simple way of building and installing
19253 stand-alone libraries; see @ref{Stand-alone Library Projects}.
19254 To be a Stand-alone Library Project, in addition to the two attributes
19255 that make a project a Library Project (@code{Library_Name} and
19256 @code{Library_Dir}; see @ref{Library Projects}), the attribute
19257 @code{Library_Interface} must be defined.  For example:
19258
19259 @smallexample @c projectfile
19260 @group
19261    for Library_Dir use "lib_dir";
19262    for Library_Name use "dummy";
19263    for Library_Interface use ("int1", "int1.child");
19264 @end group
19265 @end smallexample
19266
19267 @noindent
19268 Attribute @code{Library_Interface} has a non-empty string list value,
19269 each string in the list designating a unit contained in an immediate source
19270 of the project file.
19271
19272 When a Stand-alone Library is built, first the binder is invoked to build
19273 a package whose name depends on the library name
19274 (@file{^b~dummy.ads/b^B$DUMMY.ADS/B^} in the example above).
19275 This binder-generated package includes initialization and
19276 finalization procedures whose
19277 names depend on the library name (@code{dummyinit} and @code{dummyfinal}
19278 in the example
19279 above). The object corresponding to this package is included in the library.
19280
19281 You must ensure timely (e.g., prior to any use of interfaces in the SAL)
19282 calling of these procedures if a static SAL is built, or if a shared SAL
19283 is built
19284 with the project-level attribute @code{Library_Auto_Init} set to
19285 @code{"false"}.
19286
19287 For a Stand-Alone Library, only the @file{ALI} files of the Interface Units
19288 (those that are listed in attribute @code{Library_Interface}) are copied to
19289 the Library Directory. As a consequence, only the Interface Units may be
19290 imported from Ada units outside of the library. If other units are imported,
19291 the binding phase will fail.
19292
19293 The attribute @code{Library_Src_Dir} may be specified for a
19294 Stand-Alone Library. @code{Library_Src_Dir} is a simple attribute that has a
19295 single string value. Its value must be the path (absolute or relative to the
19296 project directory) of an existing directory. This directory cannot be the
19297 object directory or one of the source directories, but it can be the same as
19298 the library directory. The sources of the Interface
19299 Units of the library that are needed by an Ada client of the library will be
19300 copied to the designated directory, called the Interface Copy directory.
19301 These sources include the specs of the Interface Units, but they may also
19302 include bodies and subunits, when pragmas @code{Inline} or @code{Inline_Always}
19303 are used, or when there is a generic unit in the spec. Before the sources
19304 are copied to the Interface Copy directory, an attempt is made to delete all
19305 files in the Interface Copy directory.
19306
19307 Building stand-alone libraries by hand is somewhat tedious, but for those
19308 occasions when it is necessary here are the steps that you need to perform:
19309 @itemize @bullet
19310 @item
19311 Compile all library sources.
19312
19313 @item
19314 Invoke the binder with the switch @option{-n} (No Ada main program),
19315 with all the @file{ALI} files of the interfaces, and
19316 with the switch @option{-L} to give specific names to the @code{init}
19317 and @code{final} procedures.  For example:
19318 @smallexample
19319   gnatbind -n int1.ali int2.ali -Lsal1
19320 @end smallexample
19321
19322 @item
19323 Compile the binder generated file:
19324 @smallexample
19325   gcc -c b~int2.adb
19326 @end smallexample
19327
19328 @item
19329 Link the dynamic library with all the necessary object files,
19330 indicating to the linker the names of the @code{init} (and possibly
19331 @code{final}) procedures for automatic initialization (and finalization).
19332 The built library should be placed in a directory different from
19333 the object directory.
19334
19335 @item
19336 Copy the @code{ALI} files of the interface to the library directory,
19337 add in this copy an indication that it is an interface to a SAL
19338 (i.e., add a word @option{SL} on the line in the @file{ALI} file that starts
19339 with letter ``P'') and make the modified copy of the @file{ALI} file
19340 read-only.
19341 @end itemize
19342
19343 @noindent
19344 Using SALs is not different from using other libraries
19345 (see @ref{Using a library}).
19346
19347 @node Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context
19348 @subsection Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context
19349
19350 @noindent
19351 It is easy to adapt the SAL build procedure discussed above for use of a SAL in
19352 a non-Ada context.
19353
19354 The only extra step required is to ensure that library interface subprograms
19355 are compatible with the main program, by means of @code{pragma Export}
19356 or @code{pragma Convention}.
19357
19358 Here is an example of simple library interface for use with C main program:
19359
19360 @smallexample @c ada
19361 package Interface is
19362
19363    procedure Do_Something;
19364    pragma Export (C, Do_Something, "do_something");
19365
19366    procedure Do_Something_Else;
19367    pragma Export (C, Do_Something_Else, "do_something_else");
19368
19369 end Interface;
19370 @end smallexample
19371
19372 @noindent
19373 On the foreign language side, you must provide a ``foreign'' view of the
19374 library interface; remember that it should contain elaboration routines in
19375 addition to interface subprograms.
19376
19377 The example below shows the content of @code{mylib_interface.h} (note
19378 that there is no rule for the naming of this file, any name can be used)
19379 @smallexample
19380 /* the library elaboration procedure */
19381 extern void mylibinit (void);
19382
19383 /* the library finalization procedure */
19384 extern void mylibfinal (void);
19385
19386 /* the interface exported by the library */
19387 extern void do_something (void);
19388 extern void do_something_else (void);
19389 @end smallexample
19390
19391 @noindent
19392 Libraries built as explained above can be used from any program, provided
19393 that the elaboration procedures (named @code{mylibinit} in the previous
19394 example) are called before the library services are used. Any number of
19395 libraries can be used simultaneously, as long as the elaboration
19396 procedure of each library is called.
19397
19398 Below is an example of a C program that uses the @code{mylib} library.
19399
19400 @smallexample
19401 #include "mylib_interface.h"
19402
19403 int
19404 main (void)
19405 @{
19406    /* First, elaborate the library before using it */
19407    mylibinit ();
19408
19409    /* Main program, using the library exported entities */
19410    do_something ();
19411    do_something_else ();
19412
19413    /* Library finalization at the end of the program */
19414    mylibfinal ();
19415    return 0;
19416 @}
19417 @end smallexample
19418
19419 @noindent
19420 Note that invoking any library finalization procedure generated by
19421 @code{gnatbind} shuts down the Ada run-time environment.
19422 Consequently, the
19423 finalization of all Ada libraries must be performed at the end of the program.
19424 No call to these libraries or to the Ada run-time library should be made
19425 after the finalization phase.
19426
19427 @node Restrictions in Stand-alone Libraries
19428 @subsection Restrictions in Stand-alone Libraries
19429
19430 @noindent
19431 The pragmas listed below should be used with caution inside libraries,
19432 as they can create incompatibilities with other Ada libraries:
19433 @itemize @bullet
19434 @item pragma @code{Locking_Policy}
19435 @item pragma @code{Queuing_Policy}
19436 @item pragma @code{Task_Dispatching_Policy}
19437 @item pragma @code{Unreserve_All_Interrupts}
19438 @end itemize
19439
19440 @noindent
19441 When using a library that contains such pragmas, the user must make sure
19442 that all libraries use the same pragmas with the same values. Otherwise,
19443 @code{Program_Error} will
19444 be raised during the elaboration of the conflicting
19445 libraries. The usage of these pragmas and its consequences for the user
19446 should therefore be well documented.
19447
19448 Similarly, the traceback in the exception occurrence mechanism should be
19449 enabled or disabled in a consistent manner across all libraries.
19450 Otherwise, Program_Error will be raised during the elaboration of the
19451 conflicting libraries.
19452
19453 If the @code{Version} or @code{Body_Version}
19454 attributes are used inside a library, then you need to
19455 perform a @code{gnatbind} step that specifies all @file{ALI} files in all
19456 libraries, so that version identifiers can be properly computed.
19457 In practice these attributes are rarely used, so this is unlikely
19458 to be a consideration.
19459
19460 @node  Rebuilding the GNAT Run-Time Library
19461 @section Rebuilding the GNAT Run-Time Library
19462 @cindex GNAT Run-Time Library, rebuilding
19463 @cindex Building the GNAT Run-Time Library
19464 @cindex Rebuilding the GNAT Run-Time Library
19465 @cindex Run-Time Library, rebuilding
19466
19467 @noindent
19468 It may be useful to recompile the GNAT library in various contexts, the
19469 most important one being the use of partition-wide configuration pragmas
19470 such as @code{Normalize_Scalars}. A special Makefile called
19471 @code{Makefile.adalib} is provided to that effect and can be found in
19472 the directory containing the GNAT library. The location of this
19473 directory depends on the way the GNAT environment has been installed and can
19474 be determined by means of the command:
19475
19476 @smallexample
19477 $ gnatls -v
19478 @end smallexample
19479
19480 @noindent
19481 The last entry in the object search path usually contains the
19482 gnat library. This Makefile contains its own documentation and in
19483 particular the set of instructions needed to rebuild a new library and
19484 to use it.
19485
19486 @node Using the GNU make Utility
19487 @chapter Using the GNU @code{make} Utility
19488 @findex make
19489
19490 @noindent
19491 This chapter offers some examples of makefiles that solve specific
19492 problems. It does not explain how to write a makefile (@pxref{Top,, GNU
19493 make, make, GNU @code{make}}), nor does it try to replace the
19494 @command{gnatmake} utility (@pxref{The GNAT Make Program gnatmake}).
19495
19496 All the examples in this section are specific to the GNU version of
19497 make. Although @command{make} is a standard utility, and the basic language
19498 is the same, these examples use some advanced features found only in
19499 @code{GNU make}.
19500
19501 @menu
19502 * Using gnatmake in a Makefile::
19503 * Automatically Creating a List of Directories::
19504 * Generating the Command Line Switches::
19505 * Overcoming Command Line Length Limits::
19506 @end menu
19507
19508 @node Using gnatmake in a Makefile
19509 @section Using gnatmake in a Makefile
19510 @findex makefile
19511 @cindex GNU make
19512
19513 @noindent
19514 Complex project organizations can be handled in a very powerful way by
19515 using GNU make combined with gnatmake. For instance, here is a Makefile
19516 which allows you to build each subsystem of a big project into a separate
19517 shared library. Such a makefile allows you to significantly reduce the link
19518 time of very big applications while maintaining full coherence at
19519 each step of the build process.
19520
19521 The list of dependencies are handled automatically by
19522 @command{gnatmake}. The Makefile is simply used to call gnatmake in each of
19523 the appropriate directories.
19524
19525 Note that you should also read the example on how to automatically
19526 create the list of directories
19527 (@pxref{Automatically Creating a List of Directories})
19528 which might help you in case your project has a lot of subdirectories.
19529
19530 @smallexample
19531 @iftex
19532 @leftskip=0cm
19533 @font@heightrm=cmr8
19534 @heightrm
19535 @end iftex
19536 ## This Makefile is intended to be used with the following directory
19537 ## configuration:
19538 ##  - The sources are split into a series of csc (computer software components)
19539 ##    Each of these csc is put in its own directory.
19540 ##    Their name are referenced by the directory names.
19541 ##    They will be compiled into shared library (although this would also work
19542 ##    with static libraries
19543 ##  - The main program (and possibly other packages that do not belong to any
19544 ##    csc is put in the top level directory (where the Makefile is).
19545 ##       toplevel_dir __ first_csc  (sources) __ lib (will contain the library)
19546 ##                    \_ second_csc (sources) __ lib (will contain the library)
19547 ##                    \_ @dots{}
19548 ## Although this Makefile is build for shared library, it is easy to modify
19549 ## to build partial link objects instead (modify the lines with -shared and
19550 ## gnatlink below)
19551 ##
19552 ## With this makefile, you can change any file in the system or add any new
19553 ## file, and everything will be recompiled correctly (only the relevant shared
19554 ## objects will be recompiled, and the main program will be re-linked).
19555
19556 # The list of computer software component for your project. This might be
19557 # generated automatically.
19558 CSC_LIST=aa bb cc
19559
19560 # Name of the main program (no extension)
19561 MAIN=main
19562
19563 # If we need to build objects with -fPIC, uncomment the following line
19564 #NEED_FPIC=-fPIC
19565
19566 # The following variable should give the directory containing libgnat.so
19567 # You can get this directory through 'gnatls -v'. This is usually the last
19568 # directory in the Object_Path.
19569 GLIB=@dots{}
19570
19571 # The directories for the libraries
19572 # (This macro expands the list of CSC to the list of shared libraries, you
19573 # could simply use the expanded form:
19574 # LIB_DIR=aa/lib/libaa.so bb/lib/libbb.so cc/lib/libcc.so
19575 LIB_DIR=$@{foreach dir,$@{CSC_LIST@},$@{dir@}/lib/lib$@{dir@}.so@}
19576
19577 $@{MAIN@}: objects $@{LIB_DIR@}
19578     gnatbind $@{MAIN@} $@{CSC_LIST:%=-aO%/lib@} -shared
19579     gnatlink $@{MAIN@} $@{CSC_LIST:%=-l%@}
19580
19581 objects::
19582     # recompile the sources
19583     gnatmake -c -i $@{MAIN@}.adb $@{NEED_FPIC@} $@{CSC_LIST:%=-I%@}
19584
19585 # Note: In a future version of GNAT, the following commands will be simplified
19586 # by a new tool, gnatmlib
19587 $@{LIB_DIR@}:
19588     mkdir -p $@{dir $@@ @}
19589     cd $@{dir $@@ @} && gcc -shared -o $@{notdir $@@ @} ../*.o -L$@{GLIB@} -lgnat
19590     cd $@{dir $@@ @} && cp -f ../*.ali .
19591
19592 # The dependencies for the modules
19593 # Note that we have to force the expansion of *.o, since in some cases
19594 # make won't be able to do it itself.
19595 aa/lib/libaa.so: $@{wildcard aa/*.o@}
19596 bb/lib/libbb.so: $@{wildcard bb/*.o@}
19597 cc/lib/libcc.so: $@{wildcard cc/*.o@}
19598
19599 # Make sure all of the shared libraries are in the path before starting the
19600 # program
19601 run::
19602     LD_LIBRARY_PATH=`pwd`/aa/lib:`pwd`/bb/lib:`pwd`/cc/lib ./$@{MAIN@}
19603
19604 clean::
19605     $@{RM@} -rf $@{CSC_LIST:%=%/lib@}
19606     $@{RM@} $@{CSC_LIST:%=%/*.ali@}
19607     $@{RM@} $@{CSC_LIST:%=%/*.o@}
19608     $@{RM@} *.o *.ali $@{MAIN@}
19609 @end smallexample
19610
19611 @node Automatically Creating a List of Directories
19612 @section Automatically Creating a List of Directories
19613
19614 @noindent
19615 In most makefiles, you will have to specify a list of directories, and
19616 store it in a variable. For small projects, it is often easier to
19617 specify each of them by hand, since you then have full control over what
19618 is the proper order for these directories, which ones should be
19619 included.
19620
19621 However, in larger projects, which might involve hundreds of
19622 subdirectories, it might be more convenient to generate this list
19623 automatically.
19624
19625 The example below presents two methods. The first one, although less
19626 general, gives you more control over the list. It involves wildcard
19627 characters, that are automatically expanded by @command{make}. Its
19628 shortcoming is that you need to explicitly specify some of the
19629 organization of your project, such as for instance the directory tree
19630 depth, whether some directories are found in a separate tree, @enddots{}
19631
19632 The second method is the most general one. It requires an external
19633 program, called @command{find}, which is standard on all Unix systems. All
19634 the directories found under a given root directory will be added to the
19635 list.
19636
19637 @smallexample
19638 @iftex
19639 @leftskip=0cm
19640 @font@heightrm=cmr8
19641 @heightrm
19642 @end iftex
19643 # The examples below are based on the following directory hierarchy:
19644 # All the directories can contain any number of files
19645 # ROOT_DIRECTORY ->  a  ->  aa  ->  aaa
19646 #                       ->  ab
19647 #                       ->  ac
19648 #                ->  b  ->  ba  ->  baa
19649 #                       ->  bb
19650 #                       ->  bc
19651 # This Makefile creates a variable called DIRS, that can be reused any time
19652 # you need this list (see the other examples in this section)
19653
19654 # The root of your project's directory hierarchy
19655 ROOT_DIRECTORY=.
19656
19657 ####
19658 # First method: specify explicitly the list of directories
19659 # This allows you to specify any subset of all the directories you need.
19660 ####
19661
19662 DIRS := a/aa/ a/ab/ b/ba/
19663
19664 ####
19665 # Second method: use wildcards
19666 # Note that the argument(s) to wildcard below should end with a '/'.
19667 # Since wildcards also return file names, we have to filter them out
19668 # to avoid duplicate directory names.
19669 # We thus use make's @code{dir} and @code{sort} functions.
19670 # It sets DIRs to the following value (note that the directories aaa and baa
19671 # are not given, unless you change the arguments to wildcard).
19672 # DIRS= ./a/a/ ./b/ ./a/aa/ ./a/ab/ ./a/ac/ ./b/ba/ ./b/bb/ ./b/bc/
19673 ####
19674
19675 DIRS := $@{sort $@{dir $@{wildcard $@{ROOT_DIRECTORY@}/*/
19676                     $@{ROOT_DIRECTORY@}/*/*/@}@}@}
19677
19678 ####
19679 # Third method: use an external program
19680 # This command is much faster if run on local disks, avoiding NFS slowdowns.
19681 # This is the most complete command: it sets DIRs to the following value:
19682 # DIRS= ./a ./a/aa ./a/aa/aaa ./a/ab ./a/ac ./b ./b/ba ./b/ba/baa ./b/bb ./b/bc
19683 ####
19684
19685 DIRS := $@{shell find $@{ROOT_DIRECTORY@} -type d -print@}
19686
19687 @end smallexample
19688
19689 @node Generating the Command Line Switches
19690 @section Generating the Command Line Switches
19691
19692 @noindent
19693 Once you have created the list of directories as explained in the
19694 previous section (@pxref{Automatically Creating a List of Directories}),
19695 you can easily generate the command line arguments to pass to gnatmake.
19696
19697 For the sake of completeness, this example assumes that the source path
19698 is not the same as the object path, and that you have two separate lists
19699 of directories.
19700
19701 @smallexample
19702 # see "Automatically creating a list of directories" to create
19703 # these variables
19704 SOURCE_DIRS=
19705 OBJECT_DIRS=
19706
19707 GNATMAKE_SWITCHES := $@{patsubst %,-aI%,$@{SOURCE_DIRS@}@}
19708 GNATMAKE_SWITCHES += $@{patsubst %,-aO%,$@{OBJECT_DIRS@}@}
19709
19710 all:
19711         gnatmake $@{GNATMAKE_SWITCHES@} main_unit
19712 @end smallexample
19713
19714 @node Overcoming Command Line Length Limits
19715 @section Overcoming Command Line Length Limits
19716
19717 @noindent
19718 One problem that might be encountered on big projects is that many
19719 operating systems limit the length of the command line. It is thus hard to give
19720 gnatmake the list of source and object directories.
19721
19722 This example shows how you can set up environment variables, which will
19723 make @command{gnatmake} behave exactly as if the directories had been
19724 specified on the command line, but have a much higher length limit (or
19725 even none on most systems).
19726
19727 It assumes that you have created a list of directories in your Makefile,
19728 using one of the methods presented in
19729 @ref{Automatically Creating a List of Directories}.
19730 For the sake of completeness, we assume that the object
19731 path (where the ALI files are found) is different from the sources patch.
19732
19733 Note a small trick in the Makefile below: for efficiency reasons, we
19734 create two temporary variables (SOURCE_LIST and OBJECT_LIST), that are
19735 expanded immediately by @code{make}. This way we overcome the standard
19736 make behavior which is to expand the variables only when they are
19737 actually used.
19738
19739 On Windows, if you are using the standard Windows command shell, you must
19740 replace colons with semicolons in the assignments to these variables.
19741
19742 @smallexample
19743 @iftex
19744 @leftskip=0cm
19745 @font@heightrm=cmr8
19746 @heightrm
19747 @end iftex
19748 # In this example, we create both ADA_INCLUDE_PATH and ADA_OBJECT_PATH.
19749 # This is the same thing as putting the -I arguments on the command line.
19750 # (the equivalent of using -aI on the command line would be to define
19751 #  only ADA_INCLUDE_PATH, the equivalent of -aO is ADA_OBJECT_PATH).
19752 # You can of course have different values for these variables.
19753 #
19754 # Note also that we need to keep the previous values of these variables, since
19755 # they might have been set before running 'make' to specify where the GNAT
19756 # library is installed.
19757
19758 # see "Automatically creating a list of directories" to create these
19759 # variables
19760 SOURCE_DIRS=
19761 OBJECT_DIRS=
19762
19763 empty:=
19764 space:=$@{empty@} $@{empty@}
19765 SOURCE_LIST := $@{subst $@{space@},:,$@{SOURCE_DIRS@}@}
19766 OBJECT_LIST := $@{subst $@{space@},:,$@{OBJECT_DIRS@}@}
19767 ADA_INCLUDE_PATH += $@{SOURCE_LIST@}
19768 ADA_OBJECT_PATH += $@{OBJECT_LIST@}
19769 export ADA_INCLUDE_PATH
19770 export ADA_OBJECT_PATH
19771
19772 all:
19773         gnatmake main_unit
19774 @end smallexample
19775 @end ifclear
19776
19777 @node Memory Management Issues
19778 @chapter Memory Management Issues
19779
19780 @noindent
19781 This chapter describes some useful memory pools provided in the GNAT library
19782 and in particular the GNAT Debug Pool facility, which can be used to detect
19783 incorrect uses of access values (including ``dangling references'').
19784 @ifclear vms
19785 It also describes the @command{gnatmem} tool, which can be used to track down
19786 ``memory leaks''.
19787 @end ifclear
19788
19789 @menu
19790 * Some Useful Memory Pools::
19791 * The GNAT Debug Pool Facility::
19792 @ifclear vms
19793 * The gnatmem Tool::
19794 @end ifclear
19795 @end menu
19796
19797 @node Some Useful Memory Pools
19798 @section Some Useful Memory Pools
19799 @findex Memory Pool
19800 @cindex storage, pool
19801
19802 @noindent
19803 The @code{System.Pool_Global} package offers the Unbounded_No_Reclaim_Pool
19804 storage pool. Allocations use the standard system call @code{malloc} while
19805 deallocations use the standard system call @code{free}. No reclamation is
19806 performed when the pool goes out of scope. For performance reasons, the
19807 standard default Ada allocators/deallocators do not use any explicit storage
19808 pools but if they did, they could use this storage pool without any change in
19809 behavior. That is why this storage pool is used  when the user
19810 manages to make the default implicit allocator explicit as in this example:
19811 @smallexample @c ada
19812    type T1 is access Something;
19813     -- no Storage pool is defined for T2
19814    type T2 is access Something_Else;
19815    for T2'Storage_Pool use T1'Storage_Pool;
19816    -- the above is equivalent to
19817    for T2'Storage_Pool use System.Pool_Global.Global_Pool_Object;
19818 @end smallexample
19819
19820 @noindent
19821 The @code{System.Pool_Local} package offers the Unbounded_Reclaim_Pool storage
19822 pool. The allocation strategy is similar to @code{Pool_Local}'s
19823 except that the all
19824 storage allocated with this pool is reclaimed when the pool object goes out of
19825 scope. This pool provides a explicit mechanism similar to the implicit one
19826 provided by several Ada 83 compilers for allocations performed through a local
19827 access type and whose purpose was to reclaim memory when exiting the
19828 scope of a given local access. As an example, the following program does not
19829 leak memory even though it does not perform explicit deallocation:
19830
19831 @smallexample @c ada
19832 with System.Pool_Local;
19833 procedure Pooloc1 is
19834    procedure Internal is
19835       type A is access Integer;
19836       X : System.Pool_Local.Unbounded_Reclaim_Pool;
19837       for A'Storage_Pool use X;
19838       v : A;
19839    begin
19840       for I in  1 .. 50 loop
19841          v := new Integer;
19842       end loop;
19843    end Internal;
19844 begin
19845    for I in  1 .. 100 loop
19846       Internal;
19847    end loop;
19848 end Pooloc1;
19849 @end smallexample
19850
19851 @noindent
19852 The @code{System.Pool_Size} package implements the Stack_Bounded_Pool used when
19853 @code{Storage_Size} is specified for an access type.
19854 The whole storage for the pool is
19855 allocated at once, usually on the stack at the point where the access type is
19856 elaborated. It is automatically reclaimed when exiting the scope where the
19857 access type is defined. This package is not intended to be used directly by the
19858 user and it is implicitly used for each such declaration:
19859
19860 @smallexample @c ada
19861    type T1 is access Something;
19862    for T1'Storage_Size use 10_000;
19863 @end smallexample
19864
19865 @node The GNAT Debug Pool Facility
19866 @section The GNAT Debug Pool Facility
19867 @findex Debug Pool
19868 @cindex storage, pool, memory corruption
19869
19870 @noindent
19871 The use of unchecked deallocation and unchecked conversion can easily
19872 lead to incorrect memory references. The problems generated by such
19873 references are usually difficult to tackle because the symptoms can be
19874 very remote from the origin of the problem. In such cases, it is
19875 very helpful to detect the problem as early as possible. This is the
19876 purpose of the Storage Pool provided by @code{GNAT.Debug_Pools}.
19877
19878 In order to use the GNAT specific debugging pool, the user must
19879 associate a debug pool object with each of the access types that may be
19880 related to suspected memory problems. See Ada Reference Manual 13.11.
19881 @smallexample @c ada
19882 type Ptr is access Some_Type;
19883 Pool : GNAT.Debug_Pools.Debug_Pool;
19884 for Ptr'Storage_Pool use Pool;
19885 @end smallexample
19886
19887 @noindent
19888 @code{GNAT.Debug_Pools} is derived from a GNAT-specific kind of
19889 pool: the @code{Checked_Pool}. Such pools, like standard Ada storage pools,
19890 allow the user to redefine allocation and deallocation strategies. They
19891 also provide a checkpoint for each dereference, through the use of
19892 the primitive operation @code{Dereference} which is implicitly called at
19893 each dereference of an access value.
19894
19895 Once an access type has been associated with a debug pool, operations on
19896 values of the type may raise four distinct exceptions,
19897 which correspond to four potential kinds of memory corruption:
19898 @itemize @bullet
19899 @item
19900 @code{GNAT.Debug_Pools.Accessing_Not_Allocated_Storage}
19901 @item
19902 @code{GNAT.Debug_Pools.Accessing_Deallocated_Storage}
19903 @item
19904 @code{GNAT.Debug_Pools.Freeing_Not_Allocated_Storage}
19905 @item
19906 @code{GNAT.Debug_Pools.Freeing_Deallocated_Storage }
19907 @end itemize
19908
19909 @noindent
19910 For types associated with a Debug_Pool, dynamic allocation is performed using
19911 the standard GNAT allocation routine. References to all allocated chunks of
19912 memory are kept in an internal dictionary. Several deallocation strategies are
19913 provided, whereupon the user can choose to release the memory to the system,
19914 keep it allocated for further invalid access checks, or fill it with an easily
19915 recognizable pattern for debug sessions. The memory pattern is the old IBM
19916 hexadecimal convention: @code{16#DEADBEEF#}.
19917
19918 See the documentation in the file g-debpoo.ads for more information on the
19919 various strategies.
19920
19921 Upon each dereference, a check is made that the access value denotes a
19922 properly allocated memory location. Here is a complete example of use of
19923 @code{Debug_Pools}, that includes typical instances of  memory corruption:
19924 @smallexample @c ada
19925 @iftex
19926 @leftskip=0cm
19927 @end iftex
19928 with Gnat.Io; use Gnat.Io;
19929 with Unchecked_Deallocation;
19930 with Unchecked_Conversion;
19931 with GNAT.Debug_Pools;
19932 with System.Storage_Elements;
19933 with Ada.Exceptions; use Ada.Exceptions;
19934 procedure Debug_Pool_Test is
19935
19936    type T is access Integer;
19937    type U is access all T;
19938
19939    P : GNAT.Debug_Pools.Debug_Pool;
19940    for T'Storage_Pool use P;
19941
19942    procedure Free is new Unchecked_Deallocation (Integer, T);
19943    function UC is new Unchecked_Conversion (U, T);
19944    A, B : aliased T;
19945
19946    procedure Info is new GNAT.Debug_Pools.Print_Info(Put_Line);
19947
19948 begin
19949    Info (P);
19950    A := new Integer;
19951    B := new Integer;
19952    B := A;
19953    Info (P);
19954    Free (A);
19955    begin
19956       Put_Line (Integer'Image(B.all));
19957    exception
19958       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19959    end;
19960    begin
19961       Free (B);
19962    exception
19963       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19964    end;
19965    B := UC(A'Access);
19966    begin
19967       Put_Line (Integer'Image(B.all));
19968    exception
19969       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19970    end;
19971    begin
19972       Free (B);
19973    exception
19974       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19975    end;
19976    Info (P);
19977 end Debug_Pool_Test;
19978 @end smallexample
19979
19980 @noindent
19981 The debug pool mechanism provides the following precise diagnostics on the
19982 execution of this erroneous program:
19983 @smallexample
19984 Debug Pool info:
19985   Total allocated bytes :  0
19986   Total deallocated bytes :  0
19987   Current Water Mark:  0
19988   High Water Mark:  0
19989
19990 Debug Pool info:
19991   Total allocated bytes :  8
19992   Total deallocated bytes :  0
19993   Current Water Mark:  8
19994   High Water Mark:  8
19995
19996 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.ACCESSING_DEALLOCATED_STORAGE
19997 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.FREEING_DEALLOCATED_STORAGE
19998 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.ACCESSING_NOT_ALLOCATED_STORAGE
19999 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.FREEING_NOT_ALLOCATED_STORAGE
20000 Debug Pool info:
20001   Total allocated bytes :  8
20002   Total deallocated bytes :  4
20003   Current Water Mark:  4
20004   High Water Mark:  8
20005 @end smallexample
20006
20007 @ifclear vms
20008 @node The gnatmem Tool
20009 @section The @command{gnatmem} Tool
20010 @findex gnatmem
20011
20012 @noindent
20013 The @code{gnatmem} utility monitors dynamic allocation and
20014 deallocation activity in a program, and displays information about
20015 incorrect deallocations and possible sources of memory leaks.
20016 It is designed to work in association with a static runtime library
20017 only and in this context provides three types of information:
20018 @itemize @bullet
20019 @item
20020 General information concerning memory management, such as the total
20021 number of allocations and deallocations, the amount of allocated
20022 memory and the high water mark, i.e.@: the largest amount of allocated
20023 memory in the course of program execution.
20024
20025 @item
20026 Backtraces for all incorrect deallocations, that is to say deallocations
20027 which do not correspond to a valid allocation.
20028
20029 @item
20030 Information on each allocation that is potentially the origin of a memory
20031 leak.
20032 @end itemize
20033
20034 @menu
20035 * Running gnatmem::
20036 * Switches for gnatmem::
20037 * Example of gnatmem Usage::
20038 @end menu
20039
20040 @node Running gnatmem
20041 @subsection Running @code{gnatmem}
20042
20043 @noindent
20044 @code{gnatmem} makes use of the output created by the special version of
20045 allocation and deallocation routines that record call information. This
20046 allows to obtain accurate dynamic memory usage history at a minimal cost to
20047 the execution speed. Note however, that @code{gnatmem} is not supported on
20048 all platforms (currently, it is supported on AIX, HP-UX, GNU/Linux,
20049 Solaris and Windows NT/2000/XP (x86).
20050
20051 @noindent
20052 The @code{gnatmem} command has the form
20053
20054 @smallexample
20055    $ gnatmem @ovar{switches} user_program
20056 @end smallexample
20057
20058 @noindent
20059 The program must have been linked with the instrumented version of the
20060 allocation and deallocation routines. This is done by linking with the
20061 @file{libgmem.a} library. For correct symbolic backtrace information,
20062 the user program should be compiled with debugging options
20063 (see @ref{Switches for gcc}). For example to build @file{my_program}:
20064
20065 @smallexample
20066 $ gnatmake -g my_program -largs -lgmem
20067 @end smallexample
20068
20069 @noindent
20070 As library @file{libgmem.a} contains an alternate body for package
20071 @code{System.Memory}, @file{s-memory.adb} should not be compiled and linked
20072 when an executable is linked with library @file{libgmem.a}. It is then not
20073 recommended to use @command{gnatmake} with switch @option{^-a^/ALL_FILES^}.
20074
20075 @noindent
20076 When @file{my_program} is executed, the file @file{gmem.out} is produced.
20077 This file contains information about all allocations and deallocations
20078 performed by the program. It is produced by the instrumented allocations and
20079 deallocations routines and will be used by @code{gnatmem}.
20080
20081 In order to produce symbolic backtrace information for allocations and
20082 deallocations performed by the GNAT run-time library, you need to use a
20083 version of that library that has been compiled with the @option{-g} switch
20084 (see @ref{Rebuilding the GNAT Run-Time Library}).
20085
20086 Gnatmem must be supplied with the @file{gmem.out} file and the executable to
20087 examine. If the location of @file{gmem.out} file was not explicitly supplied by
20088 @option{-i} switch, gnatmem will assume that this file can be found in the
20089 current directory. For example, after you have executed @file{my_program},
20090 @file{gmem.out} can be analyzed by @code{gnatmem} using the command:
20091
20092 @smallexample
20093 $ gnatmem my_program
20094 @end smallexample
20095
20096 @noindent
20097 This will produce the output with the following format:
20098
20099 *************** debut cc
20100 @smallexample
20101 $ gnatmem my_program
20102
20103 Global information
20104 ------------------
20105    Total number of allocations        :  45
20106    Total number of deallocations      :   6
20107    Final Water Mark (non freed mem)   :  11.29 Kilobytes
20108    High Water Mark                    :  11.40 Kilobytes
20109
20110 .
20111 .
20112 .
20113 Allocation Root # 2
20114 -------------------
20115  Number of non freed allocations    :  11
20116  Final Water Mark (non freed mem)   :   1.16 Kilobytes
20117  High Water Mark                    :   1.27 Kilobytes
20118  Backtrace                          :
20119    my_program.adb:23 my_program.alloc
20120 .
20121 .
20122 .
20123 @end smallexample
20124
20125 The first block of output gives general information. In this case, the
20126 Ada construct ``@code{@b{new}}'' was executed 45 times, and only 6 calls to an
20127 Unchecked_Deallocation routine occurred.
20128
20129 @noindent
20130 Subsequent paragraphs display  information on all allocation roots.
20131 An allocation root is a specific point in the execution of the program
20132 that generates some dynamic allocation, such as a ``@code{@b{new}}''
20133 construct. This root is represented by an execution backtrace (or subprogram
20134 call stack). By default the backtrace depth for allocations roots is 1, so
20135 that a root corresponds exactly to a source location. The backtrace can
20136 be made deeper, to make the root more specific.
20137
20138 @node Switches for gnatmem
20139 @subsection Switches for @code{gnatmem}
20140
20141 @noindent
20142 @code{gnatmem} recognizes the following switches:
20143
20144 @table @option
20145
20146 @item -q
20147 @cindex @option{-q} (@code{gnatmem})
20148 Quiet. Gives the minimum output needed to identify the origin of the
20149 memory leaks. Omits statistical information.
20150
20151 @item @var{N}
20152 @cindex @var{N} (@code{gnatmem})
20153 N is an integer literal (usually between 1 and 10) which controls the
20154 depth of the backtraces defining allocation root. The default value for
20155 N is 1. The deeper the backtrace, the more precise the localization of
20156 the root. Note that the total number of roots can depend on this
20157 parameter. This parameter must be specified @emph{before} the name of the
20158 executable to be analyzed, to avoid ambiguity.
20159
20160 @item -b n
20161 @cindex @option{-b} (@code{gnatmem})
20162 This switch has the same effect as just depth parameter.
20163
20164 @item -i @var{file}
20165 @cindex @option{-i} (@code{gnatmem})
20166 Do the @code{gnatmem} processing starting from @file{file}, rather than
20167 @file{gmem.out} in the current directory.
20168
20169 @item -m n
20170 @cindex @option{-m} (@code{gnatmem})
20171 This switch causes @code{gnatmem} to mask the allocation roots that have less
20172 than n leaks. The default value is 1. Specifying the value of 0 will allow to
20173 examine even the roots that didn't result in leaks.
20174
20175 @item -s order
20176 @cindex @option{-s} (@code{gnatmem})
20177 This switch causes @code{gnatmem} to sort the allocation roots according to the
20178 specified order of sort criteria, each identified by a single letter. The
20179 currently supported criteria are @code{n, h, w} standing respectively for
20180 number of unfreed allocations, high watermark, and final watermark
20181 corresponding to a specific root. The default order is @code{nwh}.
20182
20183 @end table
20184
20185 @node Example of gnatmem Usage
20186 @subsection Example of @code{gnatmem} Usage
20187
20188 @noindent
20189 The following example shows the use of @code{gnatmem}
20190 on a simple memory-leaking program.
20191 Suppose that we have the following Ada program:
20192
20193 @smallexample @c ada
20194 @group
20195 @cartouche
20196 with Unchecked_Deallocation;
20197 procedure Test_Gm is
20198
20199    type T is array (1..1000) of Integer;
20200    type Ptr is access T;
20201    procedure Free is new Unchecked_Deallocation (T, Ptr);
20202    A : Ptr;
20203
20204    procedure My_Alloc is
20205    begin
20206       A := new T;
20207    end My_Alloc;
20208
20209    procedure My_DeAlloc is
20210       B : Ptr := A;
20211    begin
20212       Free (B);
20213    end My_DeAlloc;
20214
20215 begin
20216    My_Alloc;
20217    for I in 1 .. 5 loop
20218       for J in I .. 5 loop
20219          My_Alloc;
20220       end loop;
20221       My_Dealloc;
20222    end loop;
20223 end;
20224 @end cartouche
20225 @end group
20226 @end smallexample
20227
20228 @noindent
20229 The program needs to be compiled with debugging option and linked with
20230 @code{gmem} library:
20231
20232 @smallexample
20233 $ gnatmake -g test_gm -largs -lgmem
20234 @end smallexample
20235
20236 @noindent
20237 Then we execute the program as usual:
20238
20239 @smallexample
20240 $ test_gm
20241 @end smallexample
20242
20243 @noindent
20244 Then @code{gnatmem} is invoked simply with
20245 @smallexample
20246 $ gnatmem test_gm
20247 @end smallexample
20248
20249 @noindent
20250 which produces the following output (result may vary on different platforms):
20251
20252 @smallexample
20253 Global information
20254 ------------------
20255    Total number of allocations        :  18
20256    Total number of deallocations      :   5
20257    Final Water Mark (non freed mem)   :  53.00 Kilobytes
20258    High Water Mark                    :  56.90 Kilobytes
20259
20260 Allocation Root # 1
20261 -------------------
20262  Number of non freed allocations    :  11
20263  Final Water Mark (non freed mem)   :  42.97 Kilobytes
20264  High Water Mark                    :  46.88 Kilobytes
20265  Backtrace                          :
20266    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
20267
20268 Allocation Root # 2
20269 -------------------
20270  Number of non freed allocations    :   1
20271  Final Water Mark (non freed mem)   :  10.02 Kilobytes
20272  High Water Mark                    :  10.02 Kilobytes
20273  Backtrace                          :
20274    s-secsta.adb:81 system.secondary_stack.ss_init
20275
20276 Allocation Root # 3
20277 -------------------
20278  Number of non freed allocations    :   1
20279  Final Water Mark (non freed mem)   :  12 Bytes
20280  High Water Mark                    :  12 Bytes
20281  Backtrace                          :
20282    s-secsta.adb:181 system.secondary_stack.ss_init
20283 @end smallexample
20284
20285 @noindent
20286 Note that the GNAT run time contains itself a certain number of
20287 allocations that have no  corresponding deallocation,
20288 as shown here for root #2 and root
20289 #3. This is a normal behavior when the number of non-freed allocations
20290 is one, it allocates dynamic data structures that the run time needs for
20291 the complete lifetime of the program. Note also that there is only one
20292 allocation root in the user program with a single line back trace:
20293 test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc, whereas a careful analysis of the
20294 program shows that 'My_Alloc' is called at 2 different points in the
20295 source (line 21 and line 24). If those two allocation roots need to be
20296 distinguished, the backtrace depth parameter can be used:
20297
20298 @smallexample
20299 $ gnatmem 3 test_gm
20300 @end smallexample
20301
20302 @noindent
20303 which will give the following output:
20304
20305 @smallexample
20306 Global information
20307 ------------------
20308    Total number of allocations        :  18
20309    Total number of deallocations      :   5
20310    Final Water Mark (non freed mem)   :  53.00 Kilobytes
20311    High Water Mark                    :  56.90 Kilobytes
20312
20313 Allocation Root # 1
20314 -------------------
20315  Number of non freed allocations    :  10
20316  Final Water Mark (non freed mem)   :  39.06 Kilobytes
20317  High Water Mark                    :  42.97 Kilobytes
20318  Backtrace                          :
20319    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
20320    test_gm.adb:24 test_gm
20321    b_test_gm.c:52 main
20322
20323 Allocation Root # 2
20324 -------------------
20325  Number of non freed allocations    :   1
20326  Final Water Mark (non freed mem)   :  10.02 Kilobytes
20327  High Water Mark                    :  10.02 Kilobytes
20328  Backtrace                          :
20329    s-secsta.adb:81  system.secondary_stack.ss_init
20330    s-secsta.adb:283 <system__secondary_stack___elabb>
20331    b_test_gm.c:33   adainit
20332
20333 Allocation Root # 3
20334 -------------------
20335  Number of non freed allocations    :   1
20336  Final Water Mark (non freed mem)   :   3.91 Kilobytes
20337  High Water Mark                    :   3.91 Kilobytes
20338  Backtrace                          :
20339    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
20340    test_gm.adb:21 test_gm
20341    b_test_gm.c:52 main
20342
20343 Allocation Root # 4
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    s-secsta.adb:283 <system__secondary_stack___elabb>
20351    b_test_gm.c:33   adainit
20352 @end smallexample
20353
20354 @noindent
20355 The allocation root #1 of the first example has been split in 2 roots #1
20356 and #3 thanks to the more precise associated backtrace.
20357
20358 @end ifclear
20359
20360 @node Stack Related Facilities
20361 @chapter Stack Related Facilities
20362
20363 @noindent
20364 This chapter describes some useful tools associated with stack
20365 checking and analysis. In
20366 particular, it deals with dynamic and static stack usage measurements.
20367
20368 @menu
20369 * Stack Overflow Checking::
20370 * Static Stack Usage Analysis::
20371 * Dynamic Stack Usage Analysis::
20372 @end menu
20373
20374 @node Stack Overflow Checking
20375 @section Stack Overflow Checking
20376 @cindex Stack Overflow Checking
20377 @cindex -fstack-check
20378
20379 @noindent
20380 For most operating systems, @command{gcc} does not perform stack overflow
20381 checking by default. This means that if the main environment task or
20382 some other task exceeds the available stack space, then unpredictable
20383 behavior will occur. Most native systems offer some level of protection by
20384 adding a guard page at the end of each task stack. This mechanism is usually
20385 not enough for dealing properly with stack overflow situations because
20386 a large local variable could ``jump'' above the guard page.
20387 Furthermore, when the
20388 guard page is hit, there may not be any space left on the stack for executing
20389 the exception propagation code. Enabling stack checking avoids
20390 such situations.
20391
20392 To activate stack checking, compile all units with the gcc option
20393 @option{-fstack-check}. For example:
20394
20395 @smallexample
20396 gcc -c -fstack-check package1.adb
20397 @end smallexample
20398
20399 @noindent
20400 Units compiled with this option will generate extra instructions to check
20401 that any use of the stack (for procedure calls or for declaring local
20402 variables in declare blocks) does not exceed the available stack space.
20403 If the space is exceeded, then a @code{Storage_Error} exception is raised.
20404
20405 For declared tasks, the stack size is controlled by the size
20406 given in an applicable @code{Storage_Size} pragma or by the value specified
20407 at bind time with @option{-d} (@pxref{Switches for gnatbind}) or is set to
20408 the default size as defined in the GNAT runtime otherwise.
20409
20410 For the environment task, the stack size depends on
20411 system defaults and is unknown to the compiler. Stack checking
20412 may still work correctly if a fixed
20413 size stack is allocated, but this cannot be guaranteed.
20414 @ifclear vms
20415 To ensure that a clean exception is signalled for stack
20416 overflow, set the environment variable
20417 @env{GNAT_STACK_LIMIT} to indicate the maximum
20418 stack area that can be used, as in:
20419 @cindex GNAT_STACK_LIMIT
20420
20421 @smallexample
20422 SET GNAT_STACK_LIMIT 1600
20423 @end smallexample
20424
20425 @noindent
20426 The limit is given in kilobytes, so the above declaration would
20427 set the stack limit of the environment task to 1.6 megabytes.
20428 Note that the only purpose of this usage is to limit the amount
20429 of stack used by the environment task. If it is necessary to
20430 increase the amount of stack for the environment task, then this
20431 is an operating systems issue, and must be addressed with the
20432 appropriate operating systems commands.
20433 @end ifclear
20434 @ifset vms
20435 To have a fixed size stack in the environment task, the stack must be put
20436 in the P0 address space and its size specified.  Use these switches to
20437 create a p0 image:
20438
20439 @smallexample
20440 gnatmake my_progs -largs "-Wl,--opt=STACK=4000,/p0image"
20441 @end smallexample
20442
20443 @noindent
20444 The quotes are required to keep case.  The number after @samp{STACK=} is the
20445 size of the environmental task stack in pagelets (512 bytes).  In this example
20446 the stack size is about 2 megabytes.
20447
20448 @noindent
20449 A consequence of the @option{/p0image} qualifier is also to makes RMS buffers
20450 be placed in P0 space.  Refer to @cite{HP OpenVMS Linker Utility Manual} for
20451 more details about the @option{/p0image} qualifier and the @option{stack}
20452 option.
20453 @end ifset
20454
20455 @node Static Stack Usage Analysis
20456 @section Static Stack Usage Analysis
20457 @cindex Static Stack Usage Analysis
20458 @cindex -fstack-usage
20459
20460 @noindent
20461 A unit compiled with @option{-fstack-usage} will generate an extra file
20462 that specifies
20463 the maximum amount of stack used, on a per-function basis.
20464 The file has the same
20465 basename as the target object file with a @file{.su} extension.
20466 Each line of this file is made up of three fields:
20467
20468 @itemize
20469 @item
20470 The name of the function.
20471 @item
20472 A number of bytes.
20473 @item
20474 One or more qualifiers: @code{static}, @code{dynamic}, @code{bounded}.
20475 @end itemize
20476
20477 The second field corresponds to the size of the known part of the function
20478 frame.
20479
20480 The qualifier @code{static} means that the function frame size
20481 is purely static.
20482 It usually means that all local variables have a static size.
20483 In this case, the second field is a reliable measure of the function stack
20484 utilization.
20485
20486 The qualifier @code{dynamic} means that the function frame size is not static.
20487 It happens mainly when some local variables have a dynamic size. When this
20488 qualifier appears alone, the second field is not a reliable measure
20489 of the function stack analysis. When it is qualified with  @code{bounded}, it
20490 means that the second field is a reliable maximum of the function stack
20491 utilization.
20492
20493 @node Dynamic Stack Usage Analysis
20494 @section Dynamic Stack Usage Analysis
20495
20496 @noindent
20497 It is possible to measure the maximum amount of stack used by a task, by
20498 adding a switch to @command{gnatbind}, as:
20499
20500 @smallexample
20501 $ gnatbind -u0 file
20502 @end smallexample
20503
20504 @noindent
20505 With this option, at each task termination, its stack usage is  output on
20506 @file{stderr}.
20507 It is not always convenient to output the stack usage when the program
20508 is still running. Hence, it is possible to delay this output until program
20509 termination. for a given number of tasks specified as the argument of the
20510 @option{-u} option. For instance:
20511
20512 @smallexample
20513 $ gnatbind -u100 file
20514 @end smallexample
20515
20516 @noindent
20517 will buffer the stack usage information of the first 100 tasks to terminate and
20518 output this info at program termination. Results are displayed in four
20519 columns:
20520
20521 @noindent
20522 Index | Task Name | Stack Size | Stack Usage [Value +/- Variation]
20523
20524 @noindent
20525 where:
20526
20527 @table @emph
20528 @item Index
20529 is a number associated with each task.
20530
20531 @item Task Name
20532 is the name of the task analyzed.
20533
20534 @item Stack Size
20535 is the maximum size for the stack.
20536
20537 @item Stack Usage
20538 is the measure done by the stack analyzer. In order to prevent overflow, the stack
20539 is not entirely analyzed, and it's not possible to know exactly how
20540 much has actually been used. The report thus contains the theoretical stack usage
20541 (Value) and the possible variation (Variation) around this value.
20542
20543 @end table
20544
20545 @noindent
20546 The environment task stack, e.g., the stack that contains the main unit, is
20547 only processed when the environment variable GNAT_STACK_LIMIT is set.
20548
20549
20550 @c *********************************
20551 @c *            GNATCHECK          *
20552 @c *********************************
20553 @node Verifying Properties Using gnatcheck
20554 @chapter Verifying Properties Using @command{gnatcheck}
20555 @findex gnatcheck
20556 @cindex @command{gnatcheck}
20557
20558 @noindent
20559 The @command{gnatcheck} tool is an ASIS-based utility that checks properties
20560 of Ada source files according to a given set of semantic rules.
20561 @cindex ASIS
20562
20563 In order to check compliance with a given rule, @command{gnatcheck} has to
20564 semantically analyze the Ada sources.
20565 Therefore, checks can only be performed on
20566 legal Ada units. Moreover, when a unit depends semantically upon units located
20567 outside the current directory, the source search path has to be provided when
20568 calling @command{gnatcheck}, either through a specified project file or
20569 through @command{gnatcheck} switches as described below.
20570
20571 A number of rules are predefined in @command{gnatcheck} and are described
20572 later in this chapter.
20573 You can also add new rules, by modifying the @command{gnatcheck} code and
20574 rebuilding the tool. In order to add a simple rule making some local checks,
20575 a small amount of straightforward ASIS-based programming is usually needed.
20576
20577 Project support for @command{gnatcheck} is provided by the GNAT
20578 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
20579
20580 Invoking @command{gnatcheck} on the command line has the form:
20581
20582 @smallexample
20583 $ gnatcheck @ovar{switches}  @{@var{filename}@}
20584       @r{[}^-files^/FILES^=@{@var{arg_list_filename}@}@r{]}
20585       @r{[}-cargs @var{gcc_switches}@r{]} @r{[}-rules @var{rule_options}@r{]}
20586 @end smallexample
20587
20588 @noindent
20589 where
20590 @itemize @bullet
20591 @item
20592 @var{switches} specify the general tool options
20593
20594 @item
20595 Each @var{filename} is the name (including the extension) of a source
20596 file to process. ``Wildcards'' are allowed, and
20597 the file name may contain path information.
20598
20599 @item
20600 Each @var{arg_list_filename} is the name (including the extension) of a text
20601 file containing the names of the source files to process, separated by spaces
20602 or line breaks.
20603
20604 @item
20605 @var{gcc_switches} is a list of switches for
20606 @command{gcc}. They will be passed on to all compiler invocations made by
20607 @command{gnatcheck} to generate the ASIS trees. Here you can provide
20608 @option{^-I^/INCLUDE_DIRS=^} switches to form the source search path,
20609 and use the @option{-gnatec} switch to set the configuration file.
20610
20611 @item
20612 @var{rule_options} is a list of options for controlling a set of
20613 rules to be checked by @command{gnatcheck} (@pxref{gnatcheck Rule Options}).
20614 @end itemize
20615
20616 @noindent
20617 Either a @file{@var{filename}} or an @file{@var{arg_list_filename}} must be supplied.
20618
20619 @menu
20620 * Format of the Report File::
20621 * General gnatcheck Switches::
20622 * gnatcheck Rule Options::
20623 * Adding the Results of Compiler Checks to gnatcheck Output::
20624 * Project-Wide Checks::
20625 * Predefined Rules::
20626 @end menu
20627
20628 @node Format of the Report File
20629 @section Format of the Report File
20630 @cindex Report file (for @code{gnatcheck})
20631
20632 @noindent
20633 The @command{gnatcheck} tool outputs on @file{stdout} all messages concerning
20634 rule violations.
20635 It also creates a text file  that
20636 contains the complete report of the last gnatcheck run. By default this file is
20637 named named @file{^gnatcheck.out^GNATCHECK.OUT^} and it is located in the current
20638 directory, @option{^-o^/OUTPUT^} option can be used to change the name and/or
20639 location of the report file. This report contains:
20640 @itemize @bullet
20641 @item a list of the Ada source files being checked,
20642 @item a list of enabled and disabled rules,
20643 @item a list of the diagnostic messages, ordered in three different ways
20644 and collected in three separate
20645 sections. Section 1 contains the raw list of diagnostic messages. It
20646 corresponds to the output going to @file{stdout}. Section 2 contains
20647 messages ordered by rules.
20648 Section 3 contains messages ordered by source files.
20649 @end itemize
20650
20651 @node General gnatcheck Switches
20652 @section General @command{gnatcheck} Switches
20653
20654 @noindent
20655 The following switches control the general @command{gnatcheck} behavior
20656
20657 @table @option
20658 @c !sort!
20659 @cindex @option{^-a^/ALL^} (@command{gnatcheck})
20660 @item ^-a^/ALL^
20661 Process all units including those with read-only ALI files such as
20662 those from GNAT Run-Time library.
20663
20664 @ifclear vms
20665 @ignore
20666 @cindex @option{-d} (@command{gnatcheck})
20667 @item -d
20668 Debug mode
20669 @end ignore
20670
20671 @cindex @option{-dd} (@command{gnatcheck})
20672 @item -dd
20673 Progress indicator mode (for use in GPS)
20674 @end ifclear
20675
20676 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@command{gnatcheck})
20677 @item ^-h^/HELP^
20678 List the predefined and user-defined rules. For more details see
20679 @ref{Predefined Rules}.
20680
20681 @cindex @option{^-l^/LOCS^} (@command{gnatcheck})
20682 @item ^-l^/LOCS^
20683 Use full source locations references in the report file. For a construct from
20684 a generic instantiation a full source location is a chain from the location
20685 of this construct in the generic unit to the place where this unit is
20686 instantiated.
20687
20688 @cindex @option{^-log^/LOG^} (@command{gnatcheck})
20689 @item ^-log^/LOG^
20690 Duplicate all the output sent to Stderr into a log file. The log file is
20691 named @var{gnatcheck.log} and is located in the current directory.
20692
20693 @cindex @option{^-m^/DIAGNOSTIC_LIMIT^} (@command{gnatcheck})
20694 @item ^-m@i{nnn}^/DIAGNOSTIC_LIMIT=@i{nnn}^
20695 Maximum number of diagnoses to be sent to Stdout, @i{nnn} from o@dots{}1000,
20696 the default value is 500. Zero means that there is no limitation on
20697 the number of diagnostic messages to be printed into Stdout.
20698
20699 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatcheck})
20700 @item ^-q^/QUIET^
20701 Quiet mode. All the diagnoses about rule violations are placed in the
20702 @command{gnatcheck} report file only, without duplicating in @file{stdout}.
20703
20704 @cindex @option{^-s^/SHORT^} (@command{gnatcheck})
20705 @item ^-s^/SHORT^
20706 Short format of the report file (no version information, no list of applied
20707 rules, no list of checked sources is included)
20708
20709 @cindex @option{^-s1^/COMPILER_STYLE^} (@command{gnatcheck})
20710 @item ^-s1^/COMPILER_STYLE^
20711 Include the compiler-style section in the report file
20712
20713 @cindex @option{^-s2^/BY_RULES^} (@command{gnatcheck})
20714 @item ^-s2^/BY_RULES^
20715 Include the section containing diagnoses ordered by rules in the report file
20716
20717 @cindex @option{^-s3^/BY_FILES_BY_RULES^} (@command{gnatcheck})
20718 @item ^-s3^/BY_FILES_BY_RULES^
20719 Include the section containing diagnoses ordered by files and then by rules
20720 in the report file
20721
20722 @cindex @option{^-t^/TIME^} (@command{gnatcheck})
20723 @item ^-t^/TIME^
20724 Print out execution time.
20725
20726 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatcheck})
20727 @item ^-v^/VERBOSE^
20728 Verbose mode; @command{gnatcheck} generates version information and then
20729 a trace of sources being processed.
20730
20731 @cindex @option{^-o ^/OUTPUT^} (@command{gnatcheck})
20732 @item ^-o ^/OUTPUT=^@var{report_file}
20733 Set name of report file file to @var{report_file} .
20734
20735 @end table
20736
20737 @noindent
20738 Note that if any of the options @option{^-s1^/COMPILER_STYLE^},
20739 @option{^-s2^/BY_RULES^} or
20740 @option{^-s3^/BY_FILES_BY_RULES^} is specified,
20741 then the  @command{gnatcheck} report file will only contain sections
20742 explicitly denoted by these options.
20743
20744 @node gnatcheck Rule Options
20745 @section @command{gnatcheck} Rule Options
20746
20747 @noindent
20748 The following options control the processing performed by
20749 @command{gnatcheck}.
20750
20751 @table @option
20752 @cindex @option{+ALL} (@command{gnatcheck})
20753 @item +ALL
20754 Turn all the rule checks ON.
20755
20756 @cindex @option{-ALL} (@command{gnatcheck})
20757 @item -ALL
20758 Turn all the rule checks OFF.
20759
20760 @cindex @option{+R} (@command{gnatcheck})
20761 @item +R@var{rule_id}@r{[}:@var{param}@r{]}
20762 Turn on the check for a specified rule with the specified parameter, if any.
20763 @var{rule_id} must be the identifier of one of the currently implemented rules
20764 (use @option{^-h^/HELP^} for the list of implemented rules). Rule identifiers
20765 are not case-sensitive. The @var{param} item must
20766 be a string representing a valid parameter(s) for the specified rule.
20767 If it contains any space characters then this string must be enclosed in
20768 quotation marks.
20769
20770 @cindex @option{-R} (@command{gnatcheck})
20771 @item -R@var{rule_id}@r{[}:@var{param}@r{]}
20772 Turn off the check for a specified rule with the specified parameter, if any.
20773
20774 @cindex @option{-from} (@command{gnatcheck})
20775 @item -from=@var{rule_option_filename}
20776 Read the rule options from the text file @var{rule_option_filename}, referred as
20777 ``rule file'' below.
20778
20779 @end table
20780
20781 @noindent
20782 The default behavior is that all the rule checks are disabled.
20783
20784 A rule file is a text file containing a set of rule options.
20785 @cindex Rule file (for @code{gnatcheck})
20786 The file may contain empty lines and Ada-style comments (comment
20787 lines and end-of-line comments). The rule file has free format; that is,
20788 you do not have to start a new rule option on a new line.
20789
20790 A rule file may contain other @option{-from=@var{rule_option_filename}}
20791 options, each such option being replaced with the content of the
20792 corresponding rule file during the rule files processing. In case a
20793 cycle is detected (that is, @file{@var{rule_file_1}} reads rule options
20794 from @file{@var{rule_file_2}}, and @file{@var{rule_file_2}} reads
20795 (directly or indirectly) rule options from @file{@var{rule_file_1}}),
20796 the processing of rule files is interrupted and a part of their content
20797 is ignored.
20798
20799
20800 @node Adding the Results of Compiler Checks to gnatcheck Output
20801 @section Adding the Results of Compiler Checks to @command{gnatcheck} Output
20802
20803 @noindent
20804 The @command{gnatcheck} tool can include in the generated diagnostic messages
20805 and in
20806 the report file the results of the checks performed by the compiler. Though
20807 disabled by default, this effect may be obtained by using @option{+R} with
20808 the following rule identifiers and parameters:
20809
20810 @table @option
20811 @item Restrictions
20812 To record restrictions violations (that are performed by the compiler if the
20813 pragma @code{Restrictions} or @code{Restriction_Warnings} are given),
20814 use the rule named
20815 @code{Restrictions} with the same parameters as pragma
20816 @code{Restrictions} or @code{Restriction_Warnings}.
20817
20818 @item Style_Checks
20819 To record compiler style checks(@pxref{Style Checking}), use the rule named
20820 @code{Style_Checks}. A parameter of this rule can be either @code{All_Checks},
20821 which enables all the standard style checks that corresponds to @option{-gnatyy}
20822 GNAT style check option, or a string that has exactly the same
20823 structure and semantics as the @code{string_LITERAL} parameter of GNAT pragma
20824 @code{Style_Checks} (for further information about this pragma,
20825 @pxref{Pragma Style_Checks,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}). For example,
20826 @code{+RStyle_Checks:O} rule option activates and adds to @command{gnatcheck}
20827 output the compiler style check that corresponds to @code{-gnatyO} style
20828 check option.
20829
20830 @item Warnings
20831 To record compiler warnings (@pxref{Warning Message Control}), use the rule
20832 named @code{Warnings} with a parameter that is a valid
20833 @i{static_string_expression} argument of GNAT pragma @code{Warnings}
20834 (for further information about this pragma, @pxref{Pragma Warnings,,,
20835 gnat_rm, GNAT Reference Manual}). Note, that in case of gnatcheck
20836 's' parameter, that corresponds to the GNAT @option{-gnatws} option, disables
20837 all the specific warnings, but not suppresses the warning mode,
20838 and 'e' parameter, corresponding to @option{-gnatwe} that means
20839 "treat warnings as errors", does not have any effect.
20840
20841 @end table
20842
20843 To disable a specific restriction check, use @code{-RStyle_Checks} gnatcheck
20844 option with the corresponding restriction name as a parameter. @code{-R} is
20845 not available for @code{Style_Checks} and @code{Warnings} options, to disable
20846 warnings and style checks, use the corresponding warning and style options.
20847
20848 @node Project-Wide Checks
20849 @section Project-Wide Checks
20850 @cindex Project-wide checks (for @command{gnatcheck})
20851
20852 @noindent
20853 In order to perform checks on all units of a given project, you can use
20854 the GNAT driver along with the @option{-P} option:
20855 @smallexample
20856    gnat check -Pproj -rules -from=my_rules
20857 @end smallexample
20858
20859 @noindent
20860 If the project @code{proj} depends upon other projects, you can perform
20861 checks on the project closure using the @option{-U} option:
20862 @smallexample
20863    gnat check -Pproj -U -rules -from=my_rules
20864 @end smallexample
20865
20866 @noindent
20867 Finally, if not all the units are relevant to a particular main
20868 program in the project closure, you can perform checks for the set
20869 of units needed to create a given main program (unit closure) using
20870 the @option{-U} option followed by the name of the main unit:
20871 @smallexample
20872    gnat check -Pproj -U main -rules -from=my_rules
20873 @end smallexample
20874
20875
20876 @node Predefined Rules
20877 @section Predefined Rules
20878 @cindex Predefined rules (for @command{gnatcheck})
20879
20880 @ignore
20881 @c (Jan 2007) Since the global rules are still under development and are not
20882 @c documented, there is no point in explaining the difference between
20883 @c global and local rules
20884 @noindent
20885 A rule in @command{gnatcheck} is either local or global.
20886 A @emph{local rule} is a rule that applies to a well-defined section
20887 of a program and that can be checked by analyzing only this section.
20888 A @emph{global rule} requires analysis of some global properties of the
20889 whole program (mostly related to the program call graph).
20890 As of @value{NOW}, the implementation of global rules should be
20891 considered to be at a preliminary stage. You can use the
20892 @option{+GLOBAL} option to enable all the global rules, and the
20893 @option{-GLOBAL} rule option to disable all the global rules.
20894
20895 All the global rules in the list below are
20896 so indicated by marking them ``GLOBAL''.
20897 This +GLOBAL and -GLOBAL options are not
20898 included in the list of gnatcheck options above, because at the moment they
20899 are considered as a temporary debug options.
20900
20901 @command{gnatcheck} performs rule checks for generic
20902 instances only for global rules.  This limitation may be relaxed in a later
20903 release.
20904 @end ignore
20905
20906 @noindent
20907 The following subsections document the rules implemented in
20908 @command{gnatcheck}.
20909 The subsection title is the same as the rule identifier, which may be
20910 used as a parameter of the @option{+R} or @option{-R} options.
20911
20912
20913 @menu
20914 * Abstract_Type_Declarations::
20915 * Anonymous_Arrays::
20916 * Anonymous_Subtypes::
20917 * Blocks::
20918 * Boolean_Relational_Operators::
20919 @ignore
20920 * Ceiling_Violations::
20921 @end ignore
20922 * Controlled_Type_Declarations::
20923 * Declarations_In_Blocks::
20924 * Default_Parameters::
20925 * Discriminated_Records::
20926 * Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements::
20927 * Exceptions_As_Control_Flow::
20928 * Exits_From_Conditional_Loops::
20929 * EXIT_Statements_With_No_Loop_Name::
20930 * Expanded_Loop_Exit_Names::
20931 * Explicit_Full_Discrete_Ranges::
20932 * Float_Equality_Checks::
20933 * Forbidden_Pragmas::
20934 * Function_Style_Procedures::
20935 * Generics_In_Subprograms::
20936 * GOTO_Statements::
20937 * Implicit_IN_Mode_Parameters::
20938 * Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types::
20939 * Improperly_Located_Instantiations::
20940 * Improper_Returns::
20941 * Library_Level_Subprograms::
20942 * Local_Packages::
20943 @ignore
20944 * Improperly_Called_Protected_Entries::
20945 @end ignore
20946 * Metrics::
20947 * Misnamed_Identifiers::
20948 * Multiple_Entries_In_Protected_Definitions::
20949 * Name_Clashes::
20950 * Non_Qualified_Aggregates::
20951 * Non_Short_Circuit_Operators::
20952 * Non_SPARK_Attributes::
20953 * Non_Tagged_Derived_Types::
20954 * Non_Visible_Exceptions::
20955 * Numeric_Literals::
20956 * OTHERS_In_Aggregates::
20957 * OTHERS_In_CASE_Statements::
20958 * OTHERS_In_Exception_Handlers::
20959 * Outer_Loop_Exits::
20960 * Overloaded_Operators::
20961 * Overly_Nested_Control_Structures::
20962 * Parameters_Out_Of_Order::
20963 * Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters::
20964 * Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters::
20965 * Positional_Components::
20966 * Positional_Generic_Parameters::
20967 * Positional_Parameters::
20968 * Predefined_Numeric_Types::
20969 * Raising_External_Exceptions::
20970 * Raising_Predefined_Exceptions::
20971 * Separate_Numeric_Error_Handlers::
20972 @ignore
20973 * Recursion::
20974 * Side_Effect_Functions::
20975 @end ignore
20976 * Slices::
20977 * Unassigned_OUT_Parameters::
20978 * Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies::
20979 * Unconditional_Exits::
20980 * Unconstrained_Array_Returns::
20981 * Universal_Ranges::
20982 * Unnamed_Blocks_And_Loops::
20983 @ignore
20984 * Unused_Subprograms::
20985 @end ignore
20986 * USE_PACKAGE_Clauses::
20987 * Volatile_Objects_Without_Address_Clauses::
20988 @end menu
20989
20990
20991 @node Abstract_Type_Declarations
20992 @subsection @code{Abstract_Type_Declarations}
20993 @cindex @code{Abstract_Type_Declarations} rule (for @command{gnatcheck})
20994
20995 @noindent
20996 Flag all declarations of abstract types. For an abstract private
20997 type, both the private and full type declarations are flagged.
20998
20999 This rule has no parameters.
21000
21001
21002 @node Anonymous_Arrays
21003 @subsection @code{Anonymous_Arrays}
21004 @cindex @code{Anonymous_Arrays} rule (for @command{gnatcheck})
21005
21006 @noindent
21007 Flag all anonymous array type definitions (by Ada semantics these can only
21008 occur in object declarations).
21009
21010 This rule has no parameters.
21011
21012 @node Anonymous_Subtypes
21013 @subsection @code{Anonymous_Subtypes}
21014 @cindex @code{Anonymous_Subtypes} rule (for @command{gnatcheck})
21015
21016 @noindent
21017 Flag all uses of anonymous subtypes. A use of an anonymous subtype is
21018 any instance of a subtype indication with a constraint, other than one
21019 that occurs immediately within a subtype declaration. Any use of a range
21020 other than as a constraint used immediately within a subtype declaration
21021 is considered as an anonymous subtype.
21022
21023 An effect of this rule is that @code{for} loops such as the following are
21024 flagged (since @code{1..N} is formally a ``range''):
21025
21026 @smallexample @c ada
21027 for I in 1 .. N loop
21028    @dots{}
21029 end loop;
21030 @end smallexample
21031
21032 @noindent
21033 Declaring an explicit subtype solves the problem:
21034
21035 @smallexample @c ada
21036 subtype S is Integer range 1..N;
21037 @dots{}
21038 for I in S loop
21039    @dots{}
21040 end loop;
21041 @end smallexample
21042
21043 @noindent
21044 This rule has no parameters.
21045
21046 @node Blocks
21047 @subsection @code{Blocks}
21048 @cindex @code{Blocks} rule (for @command{gnatcheck})
21049
21050 @noindent
21051 Flag each block statement.
21052
21053 This rule has no parameters.
21054
21055 @node Boolean_Relational_Operators
21056 @subsection @code{Boolean_Relational_Operators}
21057 @cindex @code{Boolean_Relational_Operators} rule (for @command{gnatcheck})
21058
21059 @noindent
21060 Flag each call to a predefined relational operator (``<'', ``>'', ``<='',
21061 ``>='', ``='' and ``/='') for the predefined Boolean type.
21062 (This rule is useful in enforcing the SPARK language restrictions.)
21063
21064 Calls to predefined relational operators of any type derived from
21065 @code{Standard.Boolean} are not detected.  Calls to user-defined functions
21066 with these designators, and uses of operators that are renamings
21067 of the predefined relational operators for @code{Standard.Boolean},
21068 are likewise not detected.
21069
21070 This rule has no parameters.
21071
21072 @ignore
21073 @node Ceiling_Violations
21074 @subsection @code{Ceiling_Violations} (under construction, GLOBAL)
21075 @cindex @code{Ceiling_Violations} rule (for @command{gnatcheck})
21076
21077 @noindent
21078 Flag invocations of a protected operation by a task whose priority exceeds
21079 the protected object's ceiling.
21080
21081 As of @value{NOW}, this rule has the following limitations:
21082
21083 @itemize @bullet
21084
21085 @item
21086  We consider only pragmas Priority and Interrupt_Priority as means to define
21087   a task/protected operation priority. We do not consider the effect of using
21088   Ada.Dynamic_Priorities.Set_Priority procedure;
21089
21090 @item
21091  We consider only base task priorities, and no priority inheritance. That is,
21092   we do not make a difference between calls issued during task activation and
21093   execution of the sequence of statements from task body;
21094
21095 @item
21096  Any situation when the priority of protected operation caller is set by a
21097   dynamic expression (that is, the corresponding Priority or
21098   Interrupt_Priority pragma has a non-static expression as an argument) we
21099   treat as a priority inconsistency (and, therefore, detect this situation).
21100 @end itemize
21101
21102 @noindent
21103 At the moment the notion of the main subprogram is not implemented in
21104 gnatcheck, so any pragma Priority in a library level subprogram body (in case
21105 if this subprogram can be a main subprogram of a partition) changes the
21106 priority of an environment task. So if we have more then one such pragma in
21107 the set of processed sources, the pragma that is processed last, defines the
21108 priority of an environment task.
21109
21110 This rule has no parameters.
21111 @end ignore
21112
21113 @node Controlled_Type_Declarations
21114 @subsection @code{Controlled_Type_Declarations}
21115 @cindex @code{Controlled_Type_Declarations} rule (for @command{gnatcheck})
21116
21117 @noindent
21118 Flag all declarations of controlled types. A declaration of a private type
21119 is flagged if its full declaration declares a controlled type. A declaration
21120 of a derived type is flagged if its ancestor type is controlled. Subtype
21121 declarations are not checked. A declaration of a type that itself is not a
21122 descendant of a type declared in @code{Ada.Finalization} but has a controlled
21123 component is not checked.
21124
21125 This rule has no parameters.
21126
21127
21128
21129 @node Declarations_In_Blocks
21130 @subsection @code{Declarations_In_Blocks}
21131 @cindex @code{Declarations_In_Blocks} rule (for @command{gnatcheck})
21132
21133 @noindent
21134 Flag all block statements containing local declarations. A @code{declare}
21135 block with an empty @i{declarative_part} or with a @i{declarative part}
21136 containing only pragmas and/or @code{use} clauses is not flagged.
21137
21138 This rule has no parameters.
21139
21140
21141 @node Default_Parameters
21142 @subsection @code{Default_Parameters}
21143 @cindex @code{Default_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21144
21145 @noindent
21146 Flag all default expressions for subprogram parameters. Parameter
21147 declarations of formal and generic subprograms are also checked.
21148
21149 This rule has no parameters.
21150
21151
21152 @node Discriminated_Records
21153 @subsection @code{Discriminated_Records}
21154 @cindex @code{Discriminated_Records} rule (for @command{gnatcheck})
21155
21156 @noindent
21157 Flag all declarations of record types with discriminants. Only the
21158 declarations of record and record extension types are checked. Incomplete,
21159 formal, private, derived and private extension type declarations are not
21160 checked. Task and protected type declarations also are not checked.
21161
21162 This rule has no parameters.
21163
21164
21165 @node Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements
21166 @subsection @code{Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements}
21167 @cindex @code{Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements} (for @command{gnatcheck})
21168
21169 @noindent
21170 Flag each use of a range of enumeration literals as a choice in a
21171 @code{case} statement.
21172 All forms for specifying a range (explicit ranges
21173 such as @code{A .. B}, subtype marks and @code{'Range} attributes) are flagged.
21174 An enumeration range is
21175 flagged even if contains exactly one enumeration value or no values at all. A
21176 type derived from an enumeration type is considered as an enumeration type.
21177
21178 This rule helps prevent maintenance problems arising from adding an
21179 enumeration value to a type and having it implicitly handled by an existing
21180 @code{case} statement with an enumeration range that includes the new literal.
21181
21182 This rule has no parameters.
21183
21184
21185 @node Exceptions_As_Control_Flow
21186 @subsection @code{Exceptions_As_Control_Flow}
21187 @cindex @code{Exceptions_As_Control_Flow} (for @command{gnatcheck})
21188
21189 @noindent
21190 Flag each place where an exception is explicitly raised and handled in the
21191 same subprogram body. A @code{raise} statement in an exception handler,
21192 package body, task body or entry body is not flagged.
21193
21194 The rule has no parameters.
21195
21196 @node Exits_From_Conditional_Loops
21197 @subsection @code{Exits_From_Conditional_Loops}
21198 @cindex @code{Exits_From_Conditional_Loops} (for @command{gnatcheck})
21199
21200 @noindent
21201 Flag any exit statement if it transfers the control out of a @code{for} loop
21202 or a @code{while} loop. This includes cases when the @code{exit} statement
21203 applies to a @code{FOR} or @code{while} loop, and cases when it is enclosed
21204 in some @code{for} or @code{while} loop, but transfers the control from some
21205 outer (inconditional) @code{loop} statement.
21206
21207 The rule has no parameters.
21208
21209
21210 @node EXIT_Statements_With_No_Loop_Name
21211 @subsection @code{EXIT_Statements_With_No_Loop_Name}
21212 @cindex @code{EXIT_Statements_With_No_Loop_Name} (for @command{gnatcheck})
21213
21214 @noindent
21215 Flag each @code{exit} statement that does not specify the name of the loop
21216 being exited.
21217
21218 The rule has no parameters.
21219
21220
21221 @node Expanded_Loop_Exit_Names
21222 @subsection @code{Expanded_Loop_Exit_Names}
21223 @cindex @code{Expanded_Loop_Exit_Names} rule (for @command{gnatcheck})
21224
21225 @noindent
21226 Flag all expanded loop names in @code{exit} statements.
21227
21228 This rule has no parameters.
21229
21230 @node Explicit_Full_Discrete_Ranges
21231 @subsection @code{Explicit_Full_Discrete_Ranges}
21232 @cindex @code{Explicit_Full_Discrete_Ranges} rule (for @command{gnatcheck})
21233
21234 @noindent
21235 Flag each discrete range that has the form @code{A'First .. A'Last}.
21236
21237 This rule has no parameters.
21238
21239 @node Float_Equality_Checks
21240 @subsection @code{Float_Equality_Checks}
21241 @cindex @code{Float_Equality_Checks} rule (for @command{gnatcheck})
21242
21243 @noindent
21244 Flag all calls to the predefined equality operations for floating-point types.
21245 Both ``@code{=}'' and ``@code{/=}'' operations are checked.
21246 User-defined equality operations are not flagged, nor are ``@code{=}''
21247 and ``@code{/=}'' operations for fixed-point types.
21248
21249 This rule has no parameters.
21250
21251
21252 @node Forbidden_Pragmas
21253 @subsection @code{Forbidden_Pragmas}
21254 @cindex @code{Forbidden_Pragmas} rule (for @command{gnatcheck})
21255
21256 @noindent
21257 Flag each use of the specified pragmas.  The pragmas to be detected
21258 are named in the rule's  parameters.
21259
21260 This rule has the following parameters:
21261
21262 @itemize @bullet
21263 @item For the @option{+R} option
21264
21265 @table @asis
21266 @item @emph{Pragma_Name}
21267 Adds the specified pragma to the set of pragmas to be
21268 checked and sets the checks for all the specified pragmas
21269 ON. @emph{Pragma_Name} is treated as a name of a pragma. If it
21270 does not correspond to any pragma name defined in the Ada
21271 standard or to the name of a GNAT-specific pragma defined
21272 in @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference
21273 Manual}, it is treated as the name of unknown pragma.
21274
21275 @item @code{GNAT}
21276 All the GNAT-specific pragmas are detected; this sets
21277 the checks for all the specified pragmas ON.
21278
21279 @item @code{ALL}
21280 All pragmas are detected; this sets the rule ON.
21281 @end table
21282
21283 @item For the @option{-R} option
21284 @table @asis
21285 @item @emph{Pragma_Name}
21286 Removes the specified pragma from the set of pragmas to be
21287 checked without affecting checks for
21288 other pragmas. @emph{Pragma_Name} is treated as a name
21289 of a pragma. If it does not correspond to any pragma
21290 defined in the Ada standard or to any name defined in
21291 @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual},
21292 this option is treated as turning OFF detection of all unknown pragmas.
21293
21294 @item GNAT
21295 Turn OFF detection of all GNAT-specific pragmas
21296
21297 @item ALL
21298 Clear the list of the pragmas to be detected and
21299 turn the rule OFF.
21300 @end table
21301 @end itemize
21302
21303 @noindent
21304 Parameters are not case sensitive. If @emph{Pragma_Name} does not have
21305 the syntax of an Ada identifier and therefore can not be considered
21306 as a pragma name, a diagnostic message is generated and the corresponding
21307 parameter is ignored.
21308
21309 When more then one parameter is given in the same rule option, the parameters
21310 must be separated by a comma.
21311
21312 If more then one option for this rule is specified for the @command{gnatcheck}
21313 call, a new option overrides the previous one(s).
21314
21315 The @option{+R} option with no parameters turns the rule ON with the set of
21316 pragmas to be detected defined by the previous rule options.
21317 (By default this set is empty, so if the only option specified for the rule is
21318 @option{+RForbidden_Pragmas} (with
21319 no parameter), then the rule is enabled, but it does not detect anything).
21320 The @option{-R} option with no parameter turns the rule OFF, but it does not
21321 affect the set of pragmas to be detected.
21322
21323
21324
21325
21326 @node Function_Style_Procedures
21327 @subsection @code{Function_Style_Procedures}
21328 @cindex @code{Function_Style_Procedures} rule (for @command{gnatcheck})
21329
21330 @noindent
21331 Flag each procedure that can be rewritten as a function. A procedure can be
21332 converted into a function if it has exactly one parameter of mode @code{out}
21333 and no parameters of mode @code{in out}. Procedure declarations,
21334 formal procedure declarations, and generic procedure declarations are always
21335 checked. Procedure
21336 bodies and body stubs are flagged only if they do not have corresponding
21337 separate declarations. Procedure renamings and procedure instantiations are
21338 not flagged.
21339
21340 If a procedure can be rewritten as a function, but its @code{out} parameter is
21341 of a limited type, it is not flagged.
21342
21343 Protected procedures are not flagged. Null procedures also are not flagged.
21344
21345 This rule has no parameters.
21346
21347
21348 @node Generics_In_Subprograms
21349 @subsection @code{Generics_In_Subprograms}
21350 @cindex @code{Generics_In_Subprograms} rule (for @command{gnatcheck})
21351
21352 @noindent
21353 Flag each declaration of a generic unit in a subprogram. Generic
21354 declarations in the bodies of generic subprograms are also flagged.
21355 A generic unit nested in another generic unit is not flagged.
21356 If a generic unit is
21357 declared in a local package that is declared in a subprogram body, the
21358 generic unit is flagged.
21359
21360 This rule has no parameters.
21361
21362
21363 @node GOTO_Statements
21364 @subsection @code{GOTO_Statements}
21365 @cindex @code{GOTO_Statements} rule (for @command{gnatcheck})
21366
21367 @noindent
21368 Flag each occurrence of a @code{goto} statement.
21369
21370 This rule has no parameters.
21371
21372
21373 @node Implicit_IN_Mode_Parameters
21374 @subsection @code{Implicit_IN_Mode_Parameters}
21375 @cindex @code{Implicit_IN_Mode_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21376
21377 @noindent
21378 Flag each occurrence of a formal parameter with an implicit @code{in} mode.
21379 Note that @code{access} parameters, although they technically behave
21380 like @code{in} parameters, are not flagged.
21381
21382 This rule has no parameters.
21383
21384
21385 @node Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types
21386 @subsection @code{Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types}
21387 @cindex @code{Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types} rule (for @command{gnatcheck})
21388
21389 @noindent
21390 Flag each fixed point type declaration that lacks an explicit
21391 representation  clause to define its @code{'Small} value.
21392 Since @code{'Small} can be  defined only for ordinary fixed point types,
21393 decimal fixed point type declarations are not checked.
21394
21395 This rule has no parameters.
21396
21397
21398 @node Improperly_Located_Instantiations
21399 @subsection @code{Improperly_Located_Instantiations}
21400 @cindex @code{Improperly_Located_Instantiations} rule (for @command{gnatcheck})
21401
21402 @noindent
21403 Flag all generic instantiations in library-level package specs
21404 (including library generic packages) and in all subprogram bodies.
21405
21406 Instantiations in task and entry bodies are not flagged. Instantiations in the
21407 bodies of protected subprograms are flagged.
21408
21409 This rule has no parameters.
21410
21411
21412
21413 @node Improper_Returns
21414 @subsection @code{Improper_Returns}
21415 @cindex @code{Improper_Returns} rule (for @command{gnatcheck})
21416
21417 @noindent
21418 Flag each explicit @code{return} statement in procedures, and
21419 multiple @code{return} statements in functions.
21420 Diagnostic messages are generated for all @code{return} statements
21421 in a procedure (thus each procedure must be written so that it
21422 returns implicitly at the end of its statement part),
21423 and for all @code{return} statements in a function after the first one.
21424 This rule supports the stylistic convention that each subprogram
21425 should have no more than one point of normal return.
21426
21427 This rule has no parameters.
21428
21429
21430 @node Library_Level_Subprograms
21431 @subsection @code{Library_Level_Subprograms}
21432 @cindex @code{Library_Level_Subprograms} rule (for @command{gnatcheck})
21433
21434 @noindent
21435 Flag all library-level subprograms (including generic subprogram instantiations).
21436
21437 This rule has no parameters.
21438
21439
21440 @node Local_Packages
21441 @subsection @code{Local_Packages}
21442 @cindex @code{Local_Packages} rule (for @command{gnatcheck})
21443
21444 @noindent
21445 Flag all local packages declared in package and generic package
21446 specs.
21447 Local packages in bodies are not flagged.
21448
21449 This rule has no parameters.
21450
21451 @ignore
21452 @node Improperly_Called_Protected_Entries
21453 @subsection @code{Improperly_Called_Protected_Entries} (under construction, GLOBAL)
21454 @cindex @code{Improperly_Called_Protected_Entries} rule (for @command{gnatcheck})
21455
21456 @noindent
21457 Flag each protected entry that can be called from more than one task.
21458
21459 This rule has no parameters.
21460 @end ignore
21461
21462 @node Metrics
21463 @subsection @code{Metrics}
21464 @cindex @code{Metrics} rule (for @command{gnatcheck})
21465
21466 @noindent
21467 There is a set of checks based on computing a metric value and comparing the
21468 result with the specified upper (or lower, depending on a specific metric)
21469 value specified for a given metric. A construct is flagged if a given metric
21470 is applicable (can be computed) for it and the computed value is greater
21471 then (lover then) the specified upper (lower) bound.
21472
21473 The name of any metric-based rule consists of the prefix @code{Metrics_}
21474 followed by the name of the corresponding metric (see the table below).
21475 For @option{+R} option, each metric-based rule has a numeric parameter
21476 specifying the bound (integer or real, depending on a metric), @option{-R}
21477 option for metric rules does not have a parameter.
21478
21479 The following table shows the metric names for that the corresponding
21480 metrics-based checks are supported by gnatcheck, including the
21481 constraint that must be satisfied by the bound that is specified for the check
21482 and what bound - upper (U) or lower (L) - should be specified.
21483
21484 @multitable {@code{Cyclomatic_Complexity}}{Cyclomatic complexity}{Positive integer}
21485 @ifnothtml
21486 @headitem Check Name @tab Description @tab Bounds Value
21487 @end ifnothtml
21488 @ifhtml
21489 @item @b{Check Name} @tab @b{Description} @tab @b{Bounds Value}
21490 @end ifhtml
21491 @c Above conditional code is workaround to bug in texi2html (Feb 2008)
21492 @item @code{Essential_Complexity} @tab Essential complexity @tab Positive integer (U)
21493 @item @code{Cyclomatic_Complexity} @tab Cyclomatic complexity @tab Positive integer (U)
21494 @item @code{LSLOC} @tab Logical Source Lines of Code @tab Positive integer (U)
21495 @end multitable
21496
21497 @noindent
21498 The meaning and the computed values for all these metrics are exactly
21499 the same as for the corresponding metrics in @command{gnatmetric}.
21500
21501 @emph{Example:} the rule
21502 @smallexample
21503 +RMetrics_Cyclomatic_Complexity : 7
21504 @end smallexample
21505 @noindent
21506 means that all bodies with cyclomatic complexity exceeding 7 will be flagged.
21507
21508 To turn OFF the check for cyclomatic complexity metric, use the following option:
21509 @smallexample
21510 -RMetrics_Cyclomatic_Complexity
21511 @end smallexample
21512
21513 @node Misnamed_Identifiers
21514 @subsection @code{Misnamed_Identifiers}
21515 @cindex @code{Misnamed_Identifiers} rule (for @command{gnatcheck})
21516
21517 @noindent
21518 Flag the declaration of each identifier that does not have a suffix
21519 corresponding to the kind of entity being declared.
21520 The following declarations are checked:
21521
21522 @itemize @bullet
21523 @item
21524 type declarations
21525
21526 @item
21527 subtype declarations
21528
21529 @item
21530 constant declarations (but not number declarations)
21531
21532 @item
21533 package renaming declarations (but not generic package renaming
21534 declarations)
21535 @end itemize
21536
21537 @noindent
21538 This rule may have parameters. When used without parameters, the rule enforces
21539 the following checks:
21540
21541 @itemize @bullet
21542 @item
21543 type-defining names end with @code{_T}, unless the type is an access type,
21544 in which case the suffix must be @code{_A}
21545 @item
21546 constant names end with @code{_C}
21547 @item
21548 names defining package renamings end with @code{_R}
21549 @end itemize
21550
21551 @noindent
21552 For a private or incomplete type declaration the following checks are
21553 made for the defining name suffix:
21554
21555 @itemize @bullet
21556 @item
21557 For an incomplete type declaration: if the corresponding full type
21558 declaration is available, the defining identifier from the full type
21559 declaration is checked, but the defining identifier from the incomplete type
21560 declaration is not; otherwise the defining identifier from the incomplete
21561 type declaration is checked against the suffix specified for type
21562 declarations.
21563
21564 @item
21565 For a private type declaration (including private extensions),  the defining
21566 identifier from the private type declaration is checked against the type
21567 suffix (even if the corresponding full declaration is an access type
21568 declaration), and the defining identifier from the corresponding full type
21569 declaration is not checked.
21570 @end itemize
21571
21572 @noindent
21573 For a deferred constant, the defining name in the corresponding full constant
21574 declaration is not checked.
21575
21576 Defining names of formal types are not checked.
21577
21578 The rule may have the following parameters:
21579
21580 @itemize @bullet
21581 @item
21582 For the @option{+R} option:
21583 @table @code
21584 @item Default
21585 Sets the default listed above for all the names to be checked.
21586
21587 @item Type_Suffix=@emph{string}
21588 Specifies the suffix for a type name.
21589
21590 @item Access_Suffix=@emph{string}
21591 Specifies the suffix for an access type name. If
21592 this parameter is set, it overrides for access
21593 types the suffix set by the @code{Type_Suffix} parameter.
21594 For access types, @emph{string} may have the following format:
21595 @emph{suffix1(suffix2)}. That means that an access type name
21596 should have the @emph{suffix1} suffix except for the case when
21597 the designated type is also an access type, in this case the
21598 type name should have the @emph{suffix1 & suffix2} suffix.
21599
21600 @item Class_Access_Suffix=@emph{string}
21601 Specifies the suffix for the name of an access type that points to some class-wide
21602 type. If this parameter is set, it overrides for such access
21603 types the suffix set by the @code{Type_Suffix} or @code{Access_Suffix}
21604 parameter.
21605
21606 @item Class_Subtype_Suffix=@emph{string}
21607 Specifies the suffix for the name of a subtype that denotes a class-wide type.
21608
21609 @item Constant_Suffix=@emph{string}
21610 Specifies the suffix for a constant name.
21611
21612 @item Renaming_Suffix=@emph{string}
21613 Specifies the suffix for a package renaming name.
21614 @end table
21615
21616 @item
21617 For the @option{-R} option:
21618 @table @code
21619 @item All_Suffixes
21620 Remove all the suffixes specified for the
21621 identifier suffix checks, whether by default or
21622 as specified by other rule parameters. All the
21623 checks for this rule are disabled as a result.
21624
21625 @item Type_Suffix
21626 Removes the suffix specified for types. This
21627 disables checks for types but does not disable
21628 any other checks for this rule (including the
21629 check for access type names if @code{Access_Suffix} is
21630 set).
21631
21632 @item Access_Suffix
21633 Removes the suffix specified for access types.
21634 This disables checks for access type names but
21635 does not disable any other checks for this rule.
21636 If @code{Type_Suffix} is set, access type names are
21637 checked as ordinary type names.
21638
21639 @item Class_Access_Suffix
21640 Removes the suffix specified for access types pointing to class-wide
21641 type. This disables specific checks for names of access types pointing to
21642 class-wide types but does not disable any other checks for this rule.
21643 If @code{Type_Suffix} is set, access type names are
21644 checked as ordinary type names. If @code{Access_Suffix} is set, these
21645 access types are checked as any other access type name.
21646
21647 @item Class_Subtype_Suffix=@emph{string}
21648 Removes the suffix specified for subtype names.
21649 This disables checks for subtype names but
21650 does not disable any other checks for this rule.
21651
21652 @item Constant_Suffix
21653 Removes the suffix specified for constants. This
21654 disables checks for constant names but does not
21655 disable any other checks for this rule.
21656
21657 @item Renaming_Suffix
21658 Removes the suffix specified for package
21659 renamings. This disables checks for package
21660 renamings but does not disable any other checks
21661 for this rule.
21662 @end table
21663 @end itemize
21664
21665 @noindent
21666 If more than one parameter is used, parameters must be separated by commas.
21667
21668 If more than one  option is specified for the @command{gnatcheck} invocation,
21669 a new option overrides the previous one(s).
21670
21671 The @option{+RMisnamed_Identifiers} option (with no parameter) enables
21672 checks for all the
21673 name suffixes specified by previous options used for this rule.
21674
21675 The @option{-RMisnamed_Identifiers} option (with no parameter) disables
21676 all the checks but keeps
21677 all the suffixes specified by previous options used for this rule.
21678
21679 The @emph{string} value must be a valid suffix for an Ada identifier (after
21680 trimming all the leading and trailing space characters, if any).
21681 Parameters are not case sensitive, except the @emph{string} part.
21682
21683 If any error is detected in a rule parameter, the parameter is ignored.
21684 In such a case the options that are set for the rule are not
21685 specified.
21686
21687
21688
21689 @node Multiple_Entries_In_Protected_Definitions
21690 @subsection @code{Multiple_Entries_In_Protected_Definitions}
21691 @cindex @code{Multiple_Entries_In_Protected_Definitions} rule (for @command{gnatcheck})
21692
21693 @noindent
21694 Flag each protected definition (i.e., each protected object/type declaration)
21695 that defines more than one entry.
21696 Diagnostic messages are generated for all the entry declarations
21697 except the first one. An entry family is counted as one entry. Entries from
21698 the private part of the protected definition are also checked.
21699
21700 This rule has no parameters.
21701
21702 @node Name_Clashes
21703 @subsection @code{Name_Clashes}
21704 @cindex @code{Name_Clashes} rule (for @command{gnatcheck})
21705
21706 @noindent
21707 Check that certain names are not used as defining identifiers. To activate
21708 this rule, you need to supply a reference to the dictionary file(s) as a rule
21709 parameter(s) (more then one dictionary file can be specified). If no
21710 dictionary file is set, this rule will not cause anything to be flagged.
21711 Only defining occurrences, not references, are checked.
21712 The check is not case-sensitive.
21713
21714 This rule is enabled by default, but without setting any corresponding
21715 dictionary file(s); thus the default effect is to do no checks.
21716
21717 A dictionary file is a plain text file. The maximum line length for this file
21718 is 1024 characters.  If the line is longer then this limit, extra characters
21719 are ignored.
21720
21721 Each line can be either an empty line, a comment line, or a line containing
21722 a list of identifiers separated by space or HT characters.
21723 A comment is an Ada-style comment (from @code{--} to end-of-line).
21724 Identifiers must follow the Ada syntax for identifiers.
21725 A line containing one or more identifiers may end with a comment.
21726
21727 @node Non_Qualified_Aggregates
21728 @subsection @code{Non_Qualified_Aggregates}
21729 @cindex @code{Non_Qualified_Aggregates} rule (for @command{gnatcheck})
21730
21731 @noindent
21732 Flag each non-qualified aggregate.
21733 A non-qualified aggregate is an
21734 aggregate that is not the expression of a qualified expression. A
21735 string literal is not considered an aggregate, but an array
21736 aggregate of a string type is considered as a normal aggregate.
21737 Aggregates of anonymous array types are not flagged.
21738
21739 This rule has no parameters.
21740
21741
21742 @node Non_Short_Circuit_Operators
21743 @subsection @code{Non_Short_Circuit_Operators}
21744 @cindex @code{Non_Short_Circuit_Operators} rule (for @command{gnatcheck})
21745
21746 @noindent
21747 Flag all calls to predefined @code{and} and @code{or} operators for
21748 any boolean type. Calls to
21749 user-defined @code{and} and @code{or} and to operators defined by renaming
21750 declarations are not flagged. Calls to predefined @code{and} and @code{or}
21751 operators for modular types or boolean array types are not flagged.
21752
21753 This rule has no parameters.
21754
21755
21756
21757 @node Non_SPARK_Attributes
21758 @subsection @code{Non_SPARK_Attributes}
21759 @cindex @code{Non_SPARK_Attributes} rule (for @command{gnatcheck})
21760
21761 @noindent
21762 The SPARK language defines the following subset of Ada 95 attribute
21763 designators as those that can be used in SPARK programs. The use of
21764 any other attribute is flagged.
21765
21766 @itemize @bullet
21767 @item @code{'Adjacent}
21768 @item @code{'Aft}
21769 @item @code{'Base}
21770 @item @code{'Ceiling}
21771 @item @code{'Component_Size}
21772 @item @code{'Compose}
21773 @item @code{'Copy_Sign}
21774 @item @code{'Delta}
21775 @item @code{'Denorm}
21776 @item @code{'Digits}
21777 @item @code{'Exponent}
21778 @item @code{'First}
21779 @item @code{'Floor}
21780 @item @code{'Fore}
21781 @item @code{'Fraction}
21782 @item @code{'Last}
21783 @item @code{'Leading_Part}
21784 @item @code{'Length}
21785 @item @code{'Machine}
21786 @item @code{'Machine_Emax}
21787 @item @code{'Machine_Emin}
21788 @item @code{'Machine_Mantissa}
21789 @item @code{'Machine_Overflows}
21790 @item @code{'Machine_Radix}
21791 @item @code{'Machine_Rounds}
21792 @item @code{'Max}
21793 @item @code{'Min}
21794 @item @code{'Model}
21795 @item @code{'Model_Emin}
21796 @item @code{'Model_Epsilon}
21797 @item @code{'Model_Mantissa}
21798 @item @code{'Model_Small}
21799 @item @code{'Modulus}
21800 @item @code{'Pos}
21801 @item @code{'Pred}
21802 @item @code{'Range}
21803 @item @code{'Remainder}
21804 @item @code{'Rounding}
21805 @item @code{'Safe_First}
21806 @item @code{'Safe_Last}
21807 @item @code{'Scaling}
21808 @item @code{'Signed_Zeros}
21809 @item @code{'Size}
21810 @item @code{'Small}
21811 @item @code{'Succ}
21812 @item @code{'Truncation}
21813 @item @code{'Unbiased_Rounding}
21814 @item @code{'Val}
21815 @item @code{'Valid}
21816 @end itemize
21817
21818 @noindent
21819 This rule has no parameters.
21820
21821
21822 @node Non_Tagged_Derived_Types
21823 @subsection @code{Non_Tagged_Derived_Types}
21824 @cindex @code{Non_Tagged_Derived_Types} rule (for @command{gnatcheck})
21825
21826 @noindent
21827 Flag all derived type declarations that do not have a record extension part.
21828
21829 This rule has no parameters.
21830
21831
21832
21833 @node Non_Visible_Exceptions
21834 @subsection @code{Non_Visible_Exceptions}
21835 @cindex @code{Non_Visible_Exceptions} rule (for @command{gnatcheck})
21836
21837 @noindent
21838 Flag constructs leading to the possibility of propagating an exception
21839 out of the scope in which the exception is declared.
21840 Two cases are detected:
21841
21842 @itemize @bullet
21843 @item
21844 An exception declaration in a subprogram body, task body or block
21845 statement is flagged if the body or statement does not contain a handler for
21846 that exception or a handler with an @code{others} choice.
21847
21848 @item
21849 A @code{raise} statement in an exception handler of a subprogram body,
21850 task body or block statement is flagged if it (re)raises a locally
21851 declared exception.  This may occur under the following circumstances:
21852 @itemize @minus
21853 @item
21854 it explicitly raises a locally declared exception, or
21855 @item
21856 it does not specify an exception name (i.e., it is simply @code{raise;})
21857 and the enclosing handler contains a locally declared exception in its
21858 exception choices.
21859 @end itemize
21860 @end itemize
21861
21862 @noindent
21863 Renamings of local exceptions are not flagged.
21864
21865 This rule has no parameters.
21866
21867
21868 @node Numeric_Literals
21869 @subsection @code{Numeric_Literals}
21870 @cindex @code{Numeric_Literals} rule (for @command{gnatcheck})
21871
21872 @noindent
21873 Flag each use of a numeric literal in an index expression, and in any
21874 circumstance except for the following:
21875
21876 @itemize @bullet
21877 @item
21878 a literal occurring in the initialization expression for a constant
21879 declaration or a named number declaration, or
21880
21881 @item
21882 an integer literal that is less than or equal to a value
21883 specified by the @option{N} rule parameter.
21884 @end itemize
21885
21886 @noindent
21887 This rule may have the following parameters for the @option{+R} option:
21888
21889 @table @asis
21890 @item @emph{N}
21891 @emph{N} is an integer literal used as the maximal value that is not flagged
21892 (i.e., integer literals not exceeding this value are allowed)
21893
21894 @item @code{ALL}
21895 All integer literals are flagged
21896 @end table
21897
21898 @noindent
21899 If no parameters are set, the maximum unflagged value is 1.
21900
21901 The last specified check limit (or the fact that there is no limit at
21902 all) is used when multiple @option{+R} options appear.
21903
21904 The @option{-R} option for this rule has no parameters.
21905 It disables the rule but retains the last specified maximum unflagged value.
21906 If the @option{+R} option subsequently appears, this value is used as the
21907 threshold for the check.
21908
21909
21910 @node OTHERS_In_Aggregates
21911 @subsection @code{OTHERS_In_Aggregates}
21912 @cindex @code{OTHERS_In_Aggregates} rule (for @command{gnatcheck})
21913
21914 @noindent
21915 Flag each use of an @code{others} choice in extension aggregates.
21916 In record and array aggregates, an @code{others} choice is flagged unless
21917 it is used to refer to all components, or to all but one component.
21918
21919 If, in case of a named array aggregate, there are two associations, one
21920 with an @code{others} choice and another with a discrete range, the
21921 @code{others} choice is flagged even if the discrete range specifies
21922 exactly one component; for example, @code{(1..1 => 0, others => 1)}.
21923
21924 This rule has no parameters.
21925
21926 @node OTHERS_In_CASE_Statements
21927 @subsection @code{OTHERS_In_CASE_Statements}
21928 @cindex @code{OTHERS_In_CASE_Statements} rule (for @command{gnatcheck})
21929
21930 @noindent
21931 Flag any use of an @code{others} choice in a @code{case} statement.
21932
21933 This rule has no parameters.
21934
21935 @node OTHERS_In_Exception_Handlers
21936 @subsection @code{OTHERS_In_Exception_Handlers}
21937 @cindex @code{OTHERS_In_Exception_Handlers} rule (for @command{gnatcheck})
21938
21939 @noindent
21940 Flag any use of an @code{others} choice in an exception handler.
21941
21942 This rule has no parameters.
21943
21944
21945 @node Outer_Loop_Exits
21946 @subsection @code{Outer_Loop_Exits}
21947 @cindex @code{Outer_Loop_Exits} rule (for @command{gnatcheck})
21948
21949 @noindent
21950 Flag each @code{exit} statement containing a loop name that is not the name
21951 of the immediately enclosing @code{loop} statement.
21952
21953 This rule has no parameters.
21954
21955
21956 @node Overloaded_Operators
21957 @subsection @code{Overloaded_Operators}
21958 @cindex @code{Overloaded_Operators} rule (for @command{gnatcheck})
21959
21960 @noindent
21961 Flag each function declaration that overloads an operator symbol.
21962 A function body is checked only if the body does not have a
21963 separate spec. Formal functions are also checked. For a
21964 renaming declaration, only renaming-as-declaration is checked
21965
21966 This rule has no parameters.
21967
21968
21969 @node Overly_Nested_Control_Structures
21970 @subsection @code{Overly_Nested_Control_Structures}
21971 @cindex @code{Overly_Nested_Control_Structures} rule (for @command{gnatcheck})
21972
21973 @noindent
21974 Flag each control structure whose nesting level exceeds the value provided
21975 in the rule parameter.
21976
21977 The control structures checked are the following:
21978
21979 @itemize @bullet
21980 @item    @code{if} statement
21981 @item    @code{case} statement
21982 @item    @code{loop} statement
21983 @item    Selective accept statement
21984 @item    Timed entry call statement
21985 @item    Conditional entry call
21986 @item    Asynchronous select statement
21987 @end itemize
21988
21989 @noindent
21990 The rule has the following parameter for the @option{+R} option:
21991
21992 @table @emph
21993 @item N
21994 Positive integer specifying the maximal control structure nesting
21995 level that is not flagged
21996 @end table
21997
21998 @noindent
21999 If the parameter for the @option{+R} option is not specified or
22000 if it is not a positive integer, @option{+R} option is ignored.
22001
22002 If more then one  option is specified for the gnatcheck call, the later option and
22003 new parameter override the previous one(s).
22004
22005
22006 @node Parameters_Out_Of_Order
22007 @subsection @code{Parameters_Out_Of_Order}
22008 @cindex @code{Parameters_Out_Of_Order} rule (for @command{gnatcheck})
22009
22010 @noindent
22011 Flag each subprogram and entry declaration whose formal parameters are not
22012 ordered according to the following scheme:
22013
22014 @itemize @bullet
22015
22016 @item @code{in} and @code{access} parameters first,
22017 then @code{in out} parameters,
22018 and then @code{out} parameters;
22019
22020 @item for @code{in} mode, parameters with default initialization expressions
22021 occur last
22022 @end itemize
22023
22024 @noindent
22025 Only the first violation of the described order is flagged.
22026
22027 The following constructs are checked:
22028
22029 @itemize @bullet
22030 @item   subprogram declarations (including null procedures);
22031 @item   generic subprogram declarations;
22032 @item   formal subprogram declarations;
22033 @item   entry declarations;
22034 @item   subprogram bodies and subprogram body stubs that do not
22035 have separate specifications
22036 @end itemize
22037
22038 @noindent
22039 Subprogram renamings are not checked.
22040
22041 This rule has no parameters.
22042
22043
22044 @node Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters
22045 @subsection @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters}
22046 @cindex @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
22047
22048 @noindent
22049 Flag each generic actual parameter corresponding to a generic formal
22050 parameter with a default initialization, if positional notation is used.
22051
22052 This rule has no parameters.
22053
22054 @node Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters
22055 @subsection @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters}
22056 @cindex @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
22057
22058 @noindent
22059 Flag each actual parameter to a subprogram or entry call where the
22060 corresponding formal parameter has a default expression, if positional
22061 notation is used.
22062
22063 This rule has no parameters.
22064
22065 @node Positional_Components
22066 @subsection @code{Positional_Components}
22067 @cindex @code{Positional_Components} rule (for @command{gnatcheck})
22068
22069 @noindent
22070 Flag each array, record and extension aggregate that includes positional
22071 notation.
22072
22073 This rule has no parameters.
22074
22075
22076 @node Positional_Generic_Parameters
22077 @subsection @code{Positional_Generic_Parameters}
22078 @cindex @code{Positional_Generic_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
22079
22080 @noindent
22081 Flag each instantiation using positional parameter notation.
22082
22083 This rule has no parameters.
22084
22085
22086 @node Positional_Parameters
22087 @subsection @code{Positional_Parameters}
22088 @cindex @code{Positional_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
22089
22090 @noindent
22091 Flag each subprogram or entry call using positional parameter notation,
22092 except for the following:
22093
22094 @itemize @bullet
22095 @item
22096 Invocations of prefix or infix operators are not flagged
22097 @item
22098 If the called subprogram or entry has only one formal parameter,
22099 the call is not flagged;
22100 @item
22101 If a subprogram call uses the @emph{Object.Operation} notation, then
22102 @itemize @minus
22103 @item
22104 the first parameter (that is, @emph{Object}) is not flagged;
22105 @item
22106 if the called subprogram has only two parameters, the second parameter
22107 of the call is not flagged;
22108 @end itemize
22109 @end itemize
22110
22111 @noindent
22112 This rule has no parameters.
22113
22114
22115
22116
22117 @node Predefined_Numeric_Types
22118 @subsection @code{Predefined_Numeric_Types}
22119 @cindex @code{Predefined_Numeric_Types} rule (for @command{gnatcheck})
22120
22121 @noindent
22122 Flag each explicit use of the name of any numeric type or subtype defined
22123 in package @code{Standard}.
22124
22125 The rationale for this rule is to detect when the
22126 program may depend on platform-specific characteristics of the implementation
22127 of the predefined numeric types. Note that this rule is over-pessimistic;
22128 for example, a program that uses @code{String} indexing
22129 likely needs a variable of type @code{Integer}.
22130 Another example is the flagging of predefined numeric types with explicit
22131 constraints:
22132
22133 @smallexample @c ada
22134     subtype My_Integer is Integer range Left .. Right;
22135     Vy_Var : My_Integer;
22136 @end smallexample
22137
22138 @noindent
22139 This rule detects only numeric types and subtypes defined in
22140 @code{Standard}. The use of numeric types and subtypes defined in other
22141 predefined packages (such as @code{System.Any_Priority} or
22142 @code{Ada.Text_IO.Count}) is not flagged
22143
22144 This rule has no parameters.
22145
22146
22147
22148 @node Raising_External_Exceptions
22149 @subsection @code{Raising_External_Exceptions}
22150 @cindex @code{Raising_External_Exceptions} rule (for @command{gnatcheck})
22151
22152 @noindent
22153 Flag any @code{raise} statement, in a program unit declared in a library
22154 package or in a generic library package, for an exception that is
22155 neither a predefined exception nor an exception that is also declared (or
22156 renamed) in the visible part of the package.
22157
22158 This rule has no parameters.
22159
22160
22161
22162 @node Raising_Predefined_Exceptions
22163 @subsection @code{Raising_Predefined_Exceptions}
22164 @cindex @code{Raising_Predefined_Exceptions} rule (for @command{gnatcheck})
22165
22166 @noindent
22167 Flag each @code{raise} statement that raises a predefined exception
22168 (i.e., one of the exceptions @code{Constraint_Error}, @code{Numeric_Error},
22169 @code{Program_Error}, @code{Storage_Error}, or @code{Tasking_Error}).
22170
22171 This rule has no parameters.
22172
22173 @node Separate_Numeric_Error_Handlers
22174 @subsection @code{Separate_Numeric_Error_Handlers}
22175 @cindex @code{Separate_Numeric_Error_Handlers} rule (for @command{gnatcheck})
22176
22177 @noindent
22178 Flags each exception handler that contains a choice for
22179 the predefined @code{Constraint_Error} exception, but does not contain
22180 the choice for the predefined @code{Numeric_Error} exception, or
22181 that contains the choice for @code{Numeric_Error}, but does not contain the
22182 choice for @code{Constraint_Error}.
22183
22184 This rule has no parameters.
22185
22186 @ignore
22187 @node Recursion
22188 @subsection @code{Recursion} (under construction, GLOBAL)
22189 @cindex @code{Recursion} rule (for @command{gnatcheck})
22190
22191 @noindent
22192 Flag recursive subprograms (cycles in the call graph). Declarations, and not
22193 calls, of recursive subprograms are detected.
22194
22195 This rule has no parameters.
22196 @end ignore
22197
22198 @ignore
22199 @node Side_Effect_Functions
22200 @subsection @code{Side_Effect_Functions} (under construction, GLOBAL)
22201 @cindex @code{Side_Effect_Functions} rule (for @command{gnatcheck})
22202
22203 @noindent
22204 Flag functions with side effects.
22205
22206 We define a side effect as changing any data object that is not local for the
22207 body of this function.
22208
22209 At the moment, we do NOT consider a side effect any input-output operations
22210 (changing a state or a content of any file).
22211
22212 We do not consider protected functions for this rule (???)
22213
22214 There are the following sources of side effect:
22215
22216 @enumerate
22217 @item Explicit (or direct) side-effect:
22218
22219 @itemize @bullet
22220 @item
22221 direct assignment to a non-local variable;
22222
22223 @item
22224 direct call to an entity that is known to change some data object that is
22225      not local for the body of this function (Note, that if F1 calls F2 and F2
22226      does have a side effect, this does not automatically mean that F1 also
22227      have a side effect, because it may be the case that F2 is declared in
22228      F1's body and it changes some data object that is global for F2, but
22229      local for F1);
22230 @end itemize
22231
22232 @item Indirect side-effect:
22233 @itemize @bullet
22234 @item
22235 Subprogram calls implicitly issued by:
22236 @itemize @bullet
22237 @item
22238 computing initialization expressions from type declarations as a part
22239          of object elaboration or allocator evaluation;
22240 @item
22241 computing implicit parameters of subprogram or entry calls or generic
22242          instantiations;
22243 @end itemize
22244
22245 @item
22246 activation of a task that change some non-local data object (directly or
22247      indirectly);
22248
22249 @item
22250 elaboration code of a package that is a result of a package instantiation;
22251
22252 @item
22253 controlled objects;
22254 @end itemize
22255
22256 @item Situations when we can suspect a side-effect, but the full static check
22257 is either impossible or too hard:
22258 @itemize @bullet
22259 @item
22260 assignment to access variables or to the objects pointed by access
22261      variables;
22262
22263 @item
22264 call to a subprogram pointed by access-to-subprogram value
22265
22266 @item
22267 dispatching calls;
22268 @end itemize
22269 @end enumerate
22270
22271 @noindent
22272 This rule has no parameters.
22273 @end ignore
22274
22275 @node Slices
22276 @subsection @code{Slices}
22277 @cindex @code{Slices} rule (for @command{gnatcheck})
22278
22279 @noindent
22280 Flag all uses of array slicing
22281
22282 This rule has no parameters.
22283
22284
22285 @node Unassigned_OUT_Parameters
22286 @subsection @code{Unassigned_OUT_Parameters}
22287 @cindex @code{Unassigned_OUT_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
22288
22289 @noindent
22290 Flags procedures' @code{out} parameters that are not assigned, and
22291 identifies the contexts in which the assignments are missing.
22292
22293 An @code{out} parameter is flagged in the statements in the procedure
22294 body's handled sequence of statements (before the procedure body's
22295 @code{exception} part, if any) if this sequence of statements contains
22296 no assignments to the parameter.
22297
22298 An @code{out} parameter is flagged in an exception handler in the exception
22299 part of the procedure body's handled sequence of statements if the handler
22300 contains no assignment to the parameter.
22301
22302 Bodies of generic procedures are also considered.
22303
22304 The following are treated as assignments to an @code{out} parameter:
22305
22306 @itemize @bullet
22307 @item
22308 an assignment statement, with the parameter or some component as the target;
22309
22310 @item
22311 passing the parameter (or one of its components) as an @code{out} or
22312 @code{in out} parameter.
22313 @end itemize
22314
22315 @noindent
22316 This rule does not have any parameters.
22317
22318
22319
22320 @node Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies
22321 @subsection @code{Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies}
22322 @cindex @code{Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies} rule (for @command{gnatcheck})
22323
22324 @noindent
22325 Flags each package body with declarations and a statement part that does not
22326 include a trailing comment on the line containing the @code{begin} keyword;
22327 this trailing comment needs to specify the package name and nothing else.
22328 The @code{begin} is not flagged if the package body does not
22329 contain any declarations.
22330
22331 If the @code{begin} keyword is placed on the
22332 same line as the last declaration or the first statement, it is flagged
22333 independently of whether the line contains a trailing comment. The
22334 diagnostic message is attached to the line containing the first statement.
22335
22336 This rule has no parameters.
22337
22338 @node Unconditional_Exits
22339 @subsection @code{Unconditional_Exits}
22340 @cindex @code{Unconditional_Exits} rule (for @command{gnatcheck})
22341
22342 @noindent
22343 Flag unconditional @code{exit} statements.
22344
22345 This rule has no parameters.
22346
22347 @node Unconstrained_Array_Returns
22348 @subsection @code{Unconstrained_Array_Returns}
22349 @cindex @code{Unconstrained_Array_Returns} rule (for @command{gnatcheck})
22350
22351 @noindent
22352 Flag each function returning an unconstrained array. Function declarations,
22353 function bodies (and body stubs) having no separate specifications,
22354 and generic function instantiations are checked.
22355 Generic function declarations, function calls and function renamings are
22356 not checked.
22357
22358 This rule has no parameters.
22359
22360 @node Universal_Ranges
22361 @subsection @code{Universal_Ranges}
22362 @cindex @code{Universal_Ranges} rule (for @command{gnatcheck})
22363
22364 @noindent
22365 Flag discrete ranges that are a part of an index constraint, constrained
22366 array definition, or @code{for}-loop parameter specification, and whose bounds
22367 are both of type @i{universal_integer}. Ranges that have at least one
22368 bound of a specific type (such as @code{1 .. N}, where @code{N} is a variable
22369 or an expression of non-universal type) are not flagged.
22370
22371 This rule has no parameters.
22372
22373
22374 @node Unnamed_Blocks_And_Loops
22375 @subsection @code{Unnamed_Blocks_And_Loops}
22376 @cindex @code{Unnamed_Blocks_And_Loops} rule (for @command{gnatcheck})
22377
22378 @noindent
22379 Flag each unnamed block statement and loop statement.
22380
22381 The rule has no parameters.
22382
22383
22384
22385 @ignore
22386 @node Unused_Subprograms
22387 @subsection @code{Unused_Subprograms} (under construction, GLOBAL)
22388 @cindex @code{Unused_Subprograms} rule (for @command{gnatcheck})
22389
22390 @noindent
22391 Flag all unused subprograms.
22392
22393 This rule has no parameters.
22394 @end ignore
22395
22396
22397
22398
22399 @node USE_PACKAGE_Clauses
22400 @subsection @code{USE_PACKAGE_Clauses}
22401 @cindex @code{USE_PACKAGE_Clauses} rule (for @command{gnatcheck})
22402
22403 @noindent
22404 Flag all @code{use} clauses for packages; @code{use type} clauses are
22405 not flagged.
22406
22407 This rule has no parameters.
22408
22409
22410
22411 @node Volatile_Objects_Without_Address_Clauses
22412 @subsection @code{Volatile_Objects_Without_Address_Clauses}
22413 @cindex @code{Volatile_Objects_Without_Address_Clauses} rule (for @command{gnatcheck})
22414
22415 @noindent
22416 Flag each volatile object that does not have an address clause.
22417
22418 The following check is made: if the pragma @code{Volatile} is applied to a
22419 data object or to its type, then an address clause must
22420 be supplied for this object.
22421
22422 This rule does not check the components of data objects,
22423 array components that are volatile as a result of the pragma
22424 @code{Volatile_Components}, or objects that are volatile because
22425 they are atomic as a result of pragmas @code{Atomic} or
22426 @code{Atomic_Components}.
22427
22428 Only variable declarations, and not constant declarations, are checked.
22429
22430 This rule has no parameters.
22431
22432
22433 @c *********************************
22434 @node Creating Sample Bodies Using gnatstub
22435 @chapter Creating Sample Bodies Using @command{gnatstub}
22436 @findex gnatstub
22437
22438 @noindent
22439 @command{gnatstub} creates body stubs, that is, empty but compilable bodies
22440 for library unit declarations.
22441
22442 Note: to invoke @code{gnatstub} with a project file, use the @code{gnat}
22443 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
22444
22445 To create a body stub, @command{gnatstub} has to compile the library
22446 unit declaration. Therefore, bodies can be created only for legal
22447 library units. Moreover, if a library unit depends semantically upon
22448 units located outside the current directory, you have to provide
22449 the source search path when calling @command{gnatstub}, see the description
22450 of @command{gnatstub} switches below.
22451
22452 By default, all the program unit body stubs generated by @code{gnatstub}
22453 raise the predefined @code{Program_Error} exception, which will catch
22454 accidental calls of generated stubs. This behavior can be changed with
22455 option @option{^--no-exception^/NO_EXCEPTION^} (see below).
22456
22457 @menu
22458 * Running gnatstub::
22459 * Switches for gnatstub::
22460 @end menu
22461
22462 @node Running gnatstub
22463 @section Running @command{gnatstub}
22464
22465 @noindent
22466 @command{gnatstub} has the command-line interface of the form
22467
22468 @smallexample
22469 $ gnatstub @ovar{switches} @var{filename} @ovar{directory}
22470 @end smallexample
22471
22472 @noindent
22473 where
22474 @table @var
22475 @item filename
22476 is the name of the source file that contains a library unit declaration
22477 for which a body must be created. The file name may contain the path
22478 information.
22479 The file name does not have to follow the GNAT file name conventions. If the
22480 name
22481 does not follow GNAT file naming conventions, the name of the body file must
22482 be provided
22483 explicitly as the value of the @option{^-o^/BODY=^@var{body-name}} option.
22484 If the file name follows the GNAT file naming
22485 conventions and the name of the body file is not provided,
22486 @command{gnatstub}
22487 creates the name
22488 of the body file from the argument file name by replacing the @file{.ads}
22489 suffix
22490 with the @file{.adb} suffix.
22491
22492 @item directory
22493 indicates the directory in which the body stub is to be placed (the default
22494 is the
22495 current directory)
22496
22497 @item switches
22498 is an optional sequence of switches as described in the next section
22499 @end table
22500
22501 @node Switches for gnatstub
22502 @section Switches for @command{gnatstub}
22503
22504 @table @option
22505 @c !sort!
22506
22507 @item ^-f^/FULL^
22508 @cindex @option{^-f^/FULL^} (@command{gnatstub})
22509 If the destination directory already contains a file with the name of the
22510 body file
22511 for the argument spec file, replace it with the generated body stub.
22512
22513 @item ^-hs^/HEADER=SPEC^
22514 @cindex @option{^-hs^/HEADER=SPEC^} (@command{gnatstub})
22515 Put the comment header (i.e., all the comments preceding the
22516 compilation unit) from the source of the library unit declaration
22517 into the body stub.
22518
22519 @item ^-hg^/HEADER=GENERAL^
22520 @cindex @option{^-hg^/HEADER=GENERAL^} (@command{gnatstub})
22521 Put a sample comment header into the body stub.
22522
22523 @item ^--header-file=@var{filename}^/FROM_HEADER_FILE=@var{filename}^
22524 @cindex @option{^--header-file^/FROM_HEADER_FILE=^} (@command{gnatstub})
22525 Use the content of the file as the comment header for a generated body stub.
22526
22527 @ifclear vms
22528 @item -IDIR
22529 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatstub})
22530 @itemx -I-
22531 @cindex @option{-I-} (@command{gnatstub})
22532 @end ifclear
22533 @ifset vms
22534 @item /NOCURRENT_DIRECTORY
22535 @cindex @option{/NOCURRENT_DIRECTORY} (@command{gnatstub})
22536 @end ifset
22537 ^These switches have ^This switch has^ the same meaning as in calls to
22538 @command{gcc}.
22539 ^They define ^It defines ^ the source search path in the call to
22540 @command{gcc} issued
22541 by @command{gnatstub} to compile an argument source file.
22542
22543 @item ^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE=^@var{PATH}
22544 @cindex @option{^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^} (@command{gnatstub})
22545 This switch has the same meaning as in calls to @command{gcc}.
22546 It defines the additional configuration file to be passed to the call to
22547 @command{gcc} issued
22548 by @command{gnatstub} to compile an argument source file.
22549
22550 @item ^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH=^@var{n}
22551 @cindex @option{^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH^} (@command{gnatstub})
22552 (@var{n} is a non-negative integer). Set the maximum line length in the
22553 body stub to @var{n}; the default is 79. The maximum value that can be
22554 specified is 32767. Note that in the special case of configuration
22555 pragma files, the maximum is always 32767 regardless of whether or
22556 not this switch appears.
22557
22558 @item ^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^@var{n}
22559 @cindex @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^} (@command{gnatstub})
22560 (@var{n} is a non-negative integer from 1 to 9). Set the indentation level in
22561 the generated body sample to @var{n}.
22562 The default indentation is 3.
22563
22564 @item ^-gnatyo^/ORDERED_SUBPROGRAMS^
22565 @cindex @option{^-gnato^/ORDERED_SUBPROGRAMS^} (@command{gnatstub})
22566 Order local bodies alphabetically. (By default local bodies are ordered
22567 in the same way as the corresponding local specs in the argument spec file.)
22568
22569 @item ^-i^/INDENTATION=^@var{n}
22570 @cindex @option{^-i^/INDENTATION^} (@command{gnatstub})
22571 Same as @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^@var{n}}
22572
22573 @item ^-k^/TREE_FILE=SAVE^
22574 @cindex @option{^-k^/TREE_FILE=SAVE^} (@command{gnatstub})
22575 Do not remove the tree file (i.e., the snapshot of the compiler internal
22576 structures used by @command{gnatstub}) after creating the body stub.
22577
22578 @item ^-l^/LINE_LENGTH=^@var{n}
22579 @cindex @option{^-l^/LINE_LENGTH^} (@command{gnatstub})
22580 Same as @option{^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH=^@var{n}}
22581
22582 @item ^--no-exception^/NO_EXCEPTION^
22583 @cindex @option{^--no-exception^/NO_EXCEPTION^} (@command{gnatstub})
22584 Avoind raising PROGRAM_ERROR in the generated bodies of program unit stubs.
22585 This is not always possible for function stubs.
22586
22587 @item ^-o ^/BODY=^@var{body-name}
22588 @cindex @option{^-o^/BODY^} (@command{gnatstub})
22589 Body file name.  This should be set if the argument file name does not
22590 follow
22591 the GNAT file naming
22592 conventions. If this switch is omitted the default name for the body will be
22593 obtained
22594 from the argument file name according to the GNAT file naming conventions.
22595
22596 @item ^-q^/QUIET^
22597 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatstub})
22598 Quiet mode: do not generate a confirmation when a body is
22599 successfully created, and do not generate a message when a body is not
22600 required for an
22601 argument unit.
22602
22603 @item ^-r^/TREE_FILE=REUSE^
22604 @cindex @option{^-r^/TREE_FILE=REUSE^} (@command{gnatstub})
22605 Reuse the tree file (if it exists) instead of creating it.  Instead of
22606 creating the tree file for the library unit declaration, @command{gnatstub}
22607 tries to find it in the current directory and use it for creating
22608 a body. If the tree file is not found, no body is created. This option
22609 also implies @option{^-k^/SAVE^}, whether or not
22610 the latter is set explicitly.
22611
22612 @item ^-t^/TREE_FILE=OVERWRITE^
22613 @cindex @option{^-t^/TREE_FILE=OVERWRITE^} (@command{gnatstub})
22614 Overwrite the existing tree file.  If the current directory already
22615 contains the file which, according to the GNAT file naming rules should
22616 be considered as a tree file for the argument source file,
22617 @command{gnatstub}
22618 will refuse to create the tree file needed to create a sample body
22619 unless this option is set.
22620
22621 @item ^-v^/VERBOSE^
22622 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatstub})
22623 Verbose mode: generate version information.
22624
22625 @end table
22626
22627 @c *********************************
22628 @node Generating Ada Bindings for C and C++ headers
22629 @chapter Generating Ada Bindings for C and C++ headers
22630 @findex binding
22631
22632 @noindent
22633 GNAT now comes with a new experimental binding generator for C and C++
22634 headers which is intended to do 95% of the tedious work of generating
22635 Ada specs from C or C++ header files. Note that this still is a work in
22636 progress, not designed to generate 100% correct Ada specs.
22637
22638 The code generated is using the Ada 2005 syntax, which makes it
22639 easier to interface with other languages than previous versions of Ada.
22640
22641 @menu
22642 * Running the binding generator::
22643 * Generating bindings for C++ headers::
22644 * Switches::
22645 @end menu
22646
22647 @node Running the binding generator
22648 @section Running the binding generator
22649
22650 @noindent
22651 The binding generator is part of the @command{gcc} compiler and can be
22652 invoked via the @option{-fdump-ada-spec} switch, which will generate Ada
22653 spec files for the header files specified on the command line, and all
22654 header files needed by these files transitivitely. For example:
22655
22656 @smallexample
22657 $ g++ -c -fdump-ada-spec -C /usr/include/time.h
22658 $ gcc -c -gnat05 *.ads
22659 @end smallexample
22660
22661 will generate, under GNU/Linux, the following files: @file{time_h.ads},
22662 @file{bits_time_h.ads}, @file{stddef_h.ads}, @file{bits_types_h.ads} which
22663 correspond to the files @file{/usr/include/time.h},
22664 @file{/usr/include/bits/time.h}, etc@dots{}, and will then compile in Ada 2005
22665 mode these Ada specs.
22666
22667 The @code{-C} switch tells @command{gcc} to extract comments from headers,
22668 and will attempt to generate corresponding Ada comments.
22669
22670 If you want to generate a single Ada file and not the transitive closure, you
22671 can use instead the @option{-fdump-ada-spec-slim} switch.
22672
22673 Note that we recommend when possible to use the @command{g++} driver to
22674 generate bindings, even for most C headers, since this will in general
22675 generate better Ada specs. For generating bindings for C++ headers, it is
22676 mandatory to use the @command{g++} command, or @command{gcc -x c++} which
22677 is equivalent in this case. If @command{g++} cannot work on your C headers
22678 because of incompatibilities between C and C++, then you can fallback to
22679 @command{gcc} instead.
22680
22681 For an example of better bindings generated from the C++ front-end,
22682 the name of the parameters (when available) are actually ignored by the C
22683 front-end. Consider the following C header:
22684
22685 @smallexample
22686 extern void foo (int variable);
22687 @end smallexample
22688
22689 with the C front-end, @code{variable} is ignored, and the above is handled as:
22690
22691 @smallexample
22692 extern void foo (int);
22693 @end smallexample
22694
22695 generating a generic:
22696
22697 @smallexample
22698 procedure foo (param1 : int);
22699 @end smallexample
22700
22701 with the C++ front-end, the name is available, and we generate:
22702
22703 @smallexample
22704 procedure foo (variable : int);
22705 @end smallexample
22706
22707 In some cases, the generated bindings will be more complete or more meaningful
22708 when defining some macros, which you can do via the @option{-D} switch. This
22709 is for example the case with @file{Xlib.h} under GNU/Linux:
22710
22711 @smallexample
22712 g++ -c -fdump-ada-spec -DXLIB_ILLEGAL_ACCESS -C /usr/include/X11/Xlib.h
22713 @end smallexample
22714
22715 The above will generate more complete bindings than a straight call without
22716 the @option{-DXLIB_ILLEGAL_ACCESS} switch.
22717
22718 In other cases, it is not possible to parse a header file in a stand alone
22719 manner, because other include files need to be included first. In this
22720 case, the solution is to create a small header file including the needed
22721 @code{#include} and possible @code{#define} directives. For example, to
22722 generate Ada bindings for @file{readline/readline.h}, you need to first
22723 include @file{stdio.h}, so you can create a file with the following two
22724 lines in e.g. @file{readline1.h}:
22725
22726 @smallexample
22727 #include <stdio.h>
22728 #include <readline/readline.h>
22729 @end smallexample
22730
22731 and then generate Ada bindings from this file:
22732
22733 @smallexample
22734 $ g++ -c -fdump-ada-spec readline1.h
22735 @end smallexample
22736
22737 @node Generating bindings for C++ headers
22738 @section Generating bindings for C++ headers
22739
22740 @noindent
22741 Generating bindings for C++ headers is done using the same options, always
22742 with the @command{g++} compiler.
22743
22744 In this mode, C++ classes will be mapped to Ada tagged types, constructors
22745 will be mapped using the @code{CPP_Constructor} pragma, and when possible,
22746 multiple inheritance of abstract classes will be mapped to Ada interfaces
22747 (@xref{Interfacing to C++,,,gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for additional
22748 information on interfacing to C++).
22749
22750 For example, given the following C++ header file:
22751
22752 @smallexample
22753 @group
22754 @cartouche
22755 class Carnivore @{
22756 public:
22757    virtual int Number_Of_Teeth () = 0;
22758 @};
22759
22760 class Domestic @{
22761 public:
22762    virtual void Set_Owner (char* Name) = 0;
22763 @};
22764
22765 class Animal @{
22766 public:
22767   int Age_Count;
22768   virtual void Set_Age (int New_Age);
22769 @};
22770
22771 class Dog : Animal, Carnivore, Domestic @{
22772  public:
22773   int  Tooth_Count;
22774   char *Owner;
22775
22776   virtual int  Number_Of_Teeth ();
22777   virtual void Set_Owner (char* Name);
22778
22779   Dog();
22780 @};
22781 @end cartouche
22782 @end group
22783 @end smallexample
22784
22785 The corresponding Ada code is generated:
22786
22787 @smallexample @c ada
22788 @group
22789 @cartouche
22790   package Class_Carnivore is
22791     type Carnivore is limited interface;
22792     pragma Import (CPP, Carnivore);
22793
22794     function Number_Of_Teeth (this : access Carnivore) return int is abstract;
22795   end;
22796   use Class_Carnivore;
22797
22798   package Class_Domestic is
22799     type Domestic is limited interface;
22800     pragma Import (CPP, Domestic);
22801
22802     procedure Set_Owner
22803       (this : access Domestic;
22804        Name : Interfaces.C.Strings.chars_ptr) is abstract;
22805   end;
22806   use Class_Domestic;
22807
22808   package Class_Animal is
22809     type Animal is tagged limited record
22810       Age_Count : aliased int;
22811     end record;
22812     pragma Import (CPP, Animal);
22813
22814     procedure Set_Age (this : access Animal; New_Age : int);
22815     pragma Import (CPP, Set_Age, "_ZN6Animal7Set_AgeEi");
22816   end;
22817   use Class_Animal;
22818
22819   package Class_Dog is
22820     type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
22821       Tooth_Count : aliased int;
22822       Owner : Interfaces.C.Strings.chars_ptr;
22823     end record;
22824     pragma Import (CPP, Dog);
22825
22826     function Number_Of_Teeth (this : access Dog) return int;
22827     pragma Import (CPP, Number_Of_Teeth, "_ZN3Dog15Number_Of_TeethEv");
22828
22829     procedure Set_Owner
22830       (this : access Dog; Name : Interfaces.C.Strings.chars_ptr);
22831     pragma Import (CPP, Set_Owner, "_ZN3Dog9Set_OwnerEPc");
22832
22833     function New_Dog return Dog'Class;
22834     pragma CPP_Constructor (New_Dog);
22835     pragma Import (CPP, New_Dog, "_ZN3DogC1Ev");
22836   end;
22837   use Class_Dog;
22838 @end cartouche
22839 @end group
22840 @end smallexample
22841
22842 @node Switches
22843 @section Switches
22844
22845 @table @option
22846 @item -fdump-ada-spec
22847 @cindex @option{-fdump-ada-spec} (@command{gcc})
22848 Generate Ada spec files for the given header files transitively (including
22849 all header files that these headers depend upon).
22850
22851 @item -fdump-ada-spec-slim
22852 @cindex @option{-fdump-ada-spec-slim} (@command{gcc})
22853 Generate Ada spec files for the header files specified on the command line
22854 only.
22855
22856 @item -C
22857 @cindex @option{-C} (@command{gcc})
22858 Extract comments from headers and generate Ada comments in the Ada spec files.
22859 @end table
22860
22861 @node Other Utility Programs
22862 @chapter Other Utility Programs
22863
22864 @noindent
22865 This chapter discusses some other utility programs available in the Ada
22866 environment.
22867
22868 @menu
22869 * Using Other Utility Programs with GNAT::
22870 * The External Symbol Naming Scheme of GNAT::
22871 * Converting Ada Files to html with gnathtml::
22872 * Installing gnathtml::
22873 @ifset vms
22874 * LSE::
22875 * Profiling::
22876 @end ifset
22877 @end menu
22878
22879 @node Using Other Utility Programs with GNAT
22880 @section Using Other Utility Programs with GNAT
22881
22882 @noindent
22883 The object files generated by GNAT are in standard system format and in
22884 particular the debugging information uses this format. This means
22885 programs generated by GNAT can be used with existing utilities that
22886 depend on these formats.
22887
22888 @ifclear vms
22889 In general, any utility program that works with C will also often work with
22890 Ada programs generated by GNAT. This includes software utilities such as
22891 gprof (a profiling program), @code{gdb} (the FSF debugger), and utilities such
22892 as Purify.
22893 @end ifclear
22894
22895 @node The External Symbol Naming Scheme of GNAT
22896 @section The External Symbol Naming Scheme of GNAT
22897
22898 @noindent
22899 In order to interpret the output from GNAT, when using tools that are
22900 originally intended for use with other languages, it is useful to
22901 understand the conventions used to generate link names from the Ada
22902 entity names.
22903
22904 All link names are in all lowercase letters. With the exception of library
22905 procedure names, the mechanism used is simply to use the full expanded
22906 Ada name with dots replaced by double underscores. For example, suppose
22907 we have the following package spec:
22908
22909 @smallexample @c ada
22910 @group
22911 @cartouche
22912 package QRS is
22913    MN : Integer;
22914 end QRS;
22915 @end cartouche
22916 @end group
22917 @end smallexample
22918
22919 @noindent
22920 The variable @code{MN} has a full expanded Ada name of @code{QRS.MN}, so
22921 the corresponding link name is @code{qrs__mn}.
22922 @findex Export
22923 Of course if a @code{pragma Export} is used this may be overridden:
22924
22925 @smallexample @c ada
22926 @group
22927 @cartouche
22928 package Exports is
22929    Var1 : Integer;
22930    pragma Export (Var1, C, External_Name => "var1_name");
22931    Var2 : Integer;
22932    pragma Export (Var2, C, Link_Name => "var2_link_name");
22933 end Exports;
22934 @end cartouche
22935 @end group
22936 @end smallexample
22937
22938 @noindent
22939 In this case, the link name for @var{Var1} is whatever link name the
22940 C compiler would assign for the C function @var{var1_name}. This typically
22941 would be either @var{var1_name} or @var{_var1_name}, depending on operating
22942 system conventions, but other possibilities exist. The link name for
22943 @var{Var2} is @var{var2_link_name}, and this is not operating system
22944 dependent.
22945
22946 @findex _main
22947 One exception occurs for library level procedures. A potential ambiguity
22948 arises between the required name @code{_main} for the C main program,
22949 and the name we would otherwise assign to an Ada library level procedure
22950 called @code{Main} (which might well not be the main program).
22951
22952 To avoid this ambiguity, we attach the prefix @code{_ada_} to such
22953 names. So if we have a library level procedure such as
22954
22955 @smallexample @c ada
22956 @group
22957 @cartouche
22958 procedure Hello (S : String);
22959 @end cartouche
22960 @end group
22961 @end smallexample
22962
22963 @noindent
22964 the external name of this procedure will be @var{_ada_hello}.
22965
22966
22967 @node Converting Ada Files to html with gnathtml
22968 @section Converting Ada Files to HTML with @code{gnathtml}
22969
22970 @noindent
22971 This @code{Perl} script allows Ada source files to be browsed using
22972 standard Web browsers. For installation procedure, see the section
22973 @xref{Installing gnathtml}.
22974
22975 Ada reserved keywords are highlighted in a bold font and Ada comments in
22976 a blue font. Unless your program was compiled with the gcc @option{-gnatx}
22977 switch to suppress the generation of cross-referencing information, user
22978 defined variables and types will appear in a different color; you will
22979 be able to click on any identifier and go to its declaration.
22980
22981 The command line is as follow:
22982 @smallexample
22983 $ perl gnathtml.pl @ovar{^switches^options^} @var{ada-files}
22984 @end smallexample
22985
22986 @noindent
22987 You can pass it as many Ada files as you want. @code{gnathtml} will generate
22988 an html file for every ada file, and a global file called @file{index.htm}.
22989 This file is an index of every identifier defined in the files.
22990
22991 The available ^switches^options^ are the following ones:
22992
22993 @table @option
22994 @item -83
22995 @cindex @option{-83} (@code{gnathtml})
22996 Only the Ada 83 subset of keywords will be highlighted.
22997
22998 @item -cc @var{color}
22999 @cindex @option{-cc} (@code{gnathtml})
23000 This option allows you to change the color used for comments. The default
23001 value is green. The color argument can be any name accepted by html.
23002
23003 @item -d
23004 @cindex @option{-d} (@code{gnathtml})
23005 If the Ada files depend on some other files (for instance through
23006 @code{with} clauses, the latter files will also be converted to html.
23007 Only the files in the user project will be converted to html, not the files
23008 in the run-time library itself.
23009
23010 @item -D
23011 @cindex @option{-D} (@code{gnathtml})
23012 This command is the same as @option{-d} above, but @command{gnathtml} will
23013 also look for files in the run-time library, and generate html files for them.
23014
23015 @item -ext @var{extension}
23016 @cindex @option{-ext} (@code{gnathtml})
23017 This option allows you to change the extension of the generated HTML files.
23018 If you do not specify an extension, it will default to @file{htm}.
23019
23020 @item -f
23021 @cindex @option{-f} (@code{gnathtml})
23022 By default, gnathtml will generate html links only for global entities
23023 ('with'ed units, global variables and types,@dots{}).  If you specify
23024 @option{-f} on the command line, then links will be generated for local
23025 entities too.
23026
23027 @item -l @var{number}
23028 @cindex @option{-l} (@code{gnathtml})
23029 If this ^switch^option^ is provided and @var{number} is not 0, then
23030 @code{gnathtml} will number the html files every @var{number} line.
23031
23032 @item -I @var{dir}
23033 @cindex @option{-I} (@code{gnathtml})
23034 Specify a directory to search for library files (@file{.ALI} files) and
23035 source files. You can provide several -I switches on the command line,
23036 and the directories will be parsed in the order of the command line.
23037
23038 @item -o @var{dir}
23039 @cindex @option{-o} (@code{gnathtml})
23040 Specify the output directory for html files. By default, gnathtml will
23041 saved the generated html files in a subdirectory named @file{html/}.
23042
23043 @item -p @var{file}
23044 @cindex @option{-p} (@code{gnathtml})
23045 If you are using Emacs and the most recent Emacs Ada mode, which provides
23046 a full Integrated Development Environment for compiling, checking,
23047 running and debugging applications, you may use @file{.gpr} files
23048 to give the directories where Emacs can find sources and object files.
23049
23050 Using this ^switch^option^, you can tell gnathtml to use these files.
23051 This allows you to get an html version of your application, even if it
23052 is spread over multiple directories.
23053
23054 @item -sc @var{color}
23055 @cindex @option{-sc} (@code{gnathtml})
23056 This ^switch^option^ allows you to change the color used for symbol
23057 definitions.
23058 The default value is red. The color argument can be any name accepted by html.
23059
23060 @item -t @var{file}
23061 @cindex @option{-t} (@code{gnathtml})
23062 This ^switch^option^ provides the name of a file. This file contains a list of
23063 file names to be converted, and the effect is exactly as though they had
23064 appeared explicitly on the command line. This
23065 is the recommended way to work around the command line length limit on some
23066 systems.
23067
23068 @end table
23069
23070 @node Installing gnathtml
23071 @section Installing @code{gnathtml}
23072
23073 @noindent
23074 @code{Perl} needs to be installed on your machine to run this script.
23075 @code{Perl} is freely available for almost every architecture and
23076 Operating System via the Internet.
23077
23078 On Unix systems, you  may want to modify  the  first line of  the script
23079 @code{gnathtml},  to explicitly  tell  the Operating  system  where Perl
23080 is. The syntax of this line is:
23081 @smallexample
23082 #!full_path_name_to_perl
23083 @end smallexample
23084
23085 @noindent
23086 Alternatively, you may run the script using the following command line:
23087
23088 @smallexample
23089 $ perl gnathtml.pl @ovar{switches} @var{files}
23090 @end smallexample
23091
23092 @ifset vms
23093 @node LSE
23094 @section LSE
23095 @findex LSE
23096
23097 @noindent
23098 The GNAT distribution provides an Ada 95 template for the HP Language
23099 Sensitive Editor (LSE), a component of DECset. In order to
23100 access it, invoke LSE with the qualifier /ENVIRONMENT=GNU:[LIB]ADA95.ENV.
23101
23102 @node Profiling
23103 @section Profiling
23104 @findex PCA
23105
23106 @noindent
23107 GNAT supports The HP Performance Coverage Analyzer (PCA), a component
23108 of DECset. To use it proceed as outlined under ``HELP PCA'', except for running
23109 the collection phase with the /DEBUG qualifier.
23110
23111 @smallexample
23112 $ GNAT MAKE /DEBUG <PROGRAM_NAME>
23113 $ DEFINE LIB$DEBUG PCA$COLLECTOR
23114 $ RUN/DEBUG <PROGRAM_NAME>
23115 @end smallexample
23116 @noindent
23117 @end ifset
23118
23119 @ifclear vms
23120 @c ******************************
23121 @node Code Coverage and Profiling
23122 @chapter Code Coverage and Profiling
23123 @cindex Code Coverage
23124 @cindex Profiling
23125
23126 @noindent
23127 This chapter describes how to use @code{gcov} - coverage testing tool - and
23128 @code{gprof} - profiler tool - on your Ada programs.
23129
23130 @menu
23131 * Code Coverage of Ada Programs using gcov::
23132 * Profiling an Ada Program using gprof::
23133 @end menu
23134
23135 @node Code Coverage of Ada Programs using gcov
23136 @section Code Coverage of Ada Programs using gcov
23137 @cindex gcov
23138 @cindex -fprofile-arcs
23139 @cindex -ftest-coverage
23140 @cindex -coverage
23141 @cindex Code Coverage
23142
23143 @noindent
23144 @code{gcov} is a test coverage program: it analyzes the execution of a given
23145 program on selected tests, to help you determine the portions of the program
23146 that are still untested.
23147
23148 @code{gcov} is part of the GCC suite, and is described in detail in the GCC
23149 User's Guide. You can refer to this documentation for a more complete
23150 description.
23151
23152 This chapter provides a quick startup guide, and
23153 details some Gnat-specific features.
23154
23155 @menu
23156 * Quick startup guide::
23157 * Gnat specifics::
23158 @end menu
23159
23160 @node Quick startup guide
23161 @subsection Quick startup guide
23162
23163 In order to perform coverage analysis of a program using @code{gcov}, 3
23164 steps are needed:
23165
23166 @itemize @bullet
23167 @item
23168 Code instrumentation during the compilation process
23169 @item
23170 Execution of the instrumented program
23171 @item
23172 Execution of the @code{gcov} tool to generate the result.
23173 @end itemize
23174
23175 The code instrumentation needed by gcov is created at the object level:
23176 The source code is not modified in any way, because the instrumentation code is
23177 inserted by gcc during the compilation process. To compile your code with code
23178 coverage activated, you need to recompile your whole project using the
23179 switches
23180 @code{-fprofile-arcs} and @code{-ftest-coverage}, and link it using
23181 @code{-fprofile-arcs}.
23182
23183 @smallexample
23184 $ gnatmake -P my_project.gpr -f -cargs -fprofile-arcs -ftest-coverage \
23185    -largs -fprofile-arcs
23186 @end smallexample
23187
23188 This compilation process will create @file{.gcno} files together with
23189 the usual object files.
23190
23191 Once the program is compiled with coverage instrumentation, you can
23192 run it as many times as needed - on portions of a test suite for
23193 example. The first execution will produce @file{.gcda} files at the
23194 same location as the @file{.gcno} files.  The following executions
23195 will update those files, so that a cumulative result of the covered
23196 portions of the program is generated.
23197
23198 Finally, you need to call the @code{gcov} tool. The different options of
23199 @code{gcov} are available in the GCC User's Guide, section 'Invoking gcov'.
23200
23201 This will create annotated source files with a @file{.gcov} extension:
23202 @file{my_main.adb} file will be analysed in @file{my_main.adb.gcov}.
23203
23204 @node Gnat specifics
23205 @subsection Gnat specifics
23206
23207 Because Ada semantics, portions of the source code may be shared among
23208 several object files. This is the case for example when generics are
23209 involved, when inlining is active  or when declarations generate  initialisation
23210 calls. In order to take
23211 into account this shared code, you need to call @code{gcov} on all
23212 source files of the tested program at once.
23213
23214 The list of source files might exceed the system's maximum command line
23215 length. In order to bypass this limitation, a new mechanism has been
23216 implemented in @code{gcov}: you can now list all your project's files into a
23217 text file, and provide this file to gcov as a parameter,  preceded by a @@
23218 (e.g. @samp{gcov @@mysrclist.txt}).
23219
23220 Note that on AIX compiling a static library with @code{-fprofile-arcs} is
23221 not supported as there can be unresolved symbols during the final link.
23222
23223 @node Profiling an Ada Program using gprof
23224 @section Profiling an Ada Program using gprof
23225 @cindex gprof
23226 @cindex -pg
23227 @cindex Profiling
23228
23229 @noindent
23230 This section is not meant to be an exhaustive documentation of @code{gprof}.
23231 Full documentation for it can be found in the GNU Profiler User's Guide
23232 documentation that is part of this GNAT distribution.
23233
23234 Profiling a program helps determine the parts of a program that are executed
23235 most often, and are therefore the most time-consuming.
23236
23237 @code{gprof} is the standard GNU profiling tool; it has been enhanced to
23238 better handle Ada programs and multitasking.
23239 It is currently supported on the following platforms
23240 @itemize @bullet
23241 @item
23242 linux x86/x86_64
23243 @item
23244 solaris sparc/sparc64/x86
23245 @item
23246 windows x86
23247 @end itemize
23248
23249 @noindent
23250 In order to profile a program using @code{gprof}, 3 steps are needed:
23251
23252 @itemize @bullet
23253 @item
23254 Code instrumentation, requiring a full recompilation of the project with the
23255 proper switches.
23256 @item
23257 Execution of the program under the analysis conditions, i.e. with the desired
23258 input.
23259 @item
23260 Analysis of the results using the @code{gprof} tool.
23261 @end itemize
23262
23263 @noindent
23264 The following sections detail the different steps, and indicate how
23265 to interpret the results:
23266 @menu
23267 * Compilation for profiling::
23268 * Program execution::
23269 * Running gprof::
23270 * Interpretation of profiling results::
23271 @end menu
23272
23273 @node Compilation for profiling
23274 @subsection Compilation for profiling
23275 @cindex -pg
23276 @cindex Profiling
23277
23278 In order to profile a program the first step is to tell the compiler
23279 to generate the necessary profiling information. The compiler switch to be used
23280 is @code{-pg}, which must be added to other compilation switches. This
23281 switch needs to be specified both during compilation and link stages, and can
23282 be specified once when using gnatmake:
23283
23284 @smallexample
23285 gnatmake -f -pg -P my_project
23286 @end smallexample
23287
23288 @noindent
23289 Note that only the objects that were compiled with the @samp{-pg} switch will be
23290 profiled; if you need to profile your whole project, use the
23291 @samp{-f} gnatmake switch to force full recompilation.
23292
23293 @node Program execution
23294 @subsection Program execution
23295
23296 @noindent
23297 Once the program has been compiled for profiling, you can run it as usual.
23298
23299 The only constraint imposed by profiling is that the program must terminate
23300 normally. An interrupted program (via a Ctrl-C, kill, etc.) will not be
23301 properly analyzed.
23302
23303 Once the program completes execution, a data file called @file{gmon.out} is
23304 generated in the directory where the program was launched from. If this file
23305 already exists, it will be overwritten.
23306
23307 @node Running gprof
23308 @subsection Running gprof
23309
23310 @noindent
23311 The @code{gprof} tool is called as follow:
23312
23313 @smallexample
23314 gprof my_prog gmon.out
23315 @end smallexample
23316
23317 @noindent
23318 or simpler:
23319
23320 @smallexample
23321 gprof my_prog
23322 @end smallexample
23323
23324 @noindent
23325 The complete form of the gprof command line is the following:
23326
23327 @smallexample
23328 gprof [^switches^options^] [executable [data-file]]
23329 @end smallexample
23330
23331 @noindent
23332 @code{gprof} supports numerous ^switch^options^. The order of these
23333 ^switch^options^ does not matter. The full list of options can be found in
23334 the GNU Profiler User's Guide documentation that comes with this documentation.
23335
23336 The following is the subset of those switches that is most relevant:
23337
23338 @table @option
23339
23340 @item --demangle[=@var{style}]
23341 @itemx --no-demangle
23342 @cindex @option{--demangle} (@code{gprof})
23343 These options control whether symbol names should be demangled when
23344 printing output.  The default is to demangle C++ symbols.  The
23345 @code{--no-demangle} option may be used to turn off demangling. Different
23346 compilers have different mangling styles.  The optional demangling style
23347 argument can be used to choose an appropriate demangling style for your
23348 compiler, in particular Ada symbols generated by GNAT can be demangled using
23349 @code{--demangle=gnat}.
23350
23351 @item -e @var{function_name}
23352 @cindex @option{-e} (@code{gprof})
23353 The @samp{-e @var{function}} option tells @code{gprof} not to print
23354 information about the function @var{function_name} (and its
23355 children@dots{}) in the call graph.  The function will still be listed
23356 as a child of any functions that call it, but its index number will be
23357 shown as @samp{[not printed]}.  More than one @samp{-e} option may be
23358 given; only one @var{function_name} may be indicated with each @samp{-e}
23359 option.
23360
23361 @item -E @var{function_name}
23362 @cindex @option{-E} (@code{gprof})
23363 The @code{-E @var{function}} option works like the @code{-e} option, but
23364 execution time spent in the function (and children who were not called from
23365 anywhere else), will not be used to compute the percentages-of-time for
23366 the call graph.  More than one @samp{-E} option may be given; only one
23367 @var{function_name} may be indicated with each @samp{-E} option.
23368
23369 @item -f @var{function_name}
23370 @cindex @option{-f} (@code{gprof})
23371 The @samp{-f @var{function}} option causes @code{gprof} to limit the
23372 call graph to the function @var{function_name} and its children (and
23373 their children@dots{}).  More than one @samp{-f} option may be given;
23374 only one @var{function_name} may be indicated with each @samp{-f}
23375 option.
23376
23377 @item -F @var{function_name}
23378 @cindex @option{-F} (@code{gprof})
23379 The @samp{-F @var{function}} option works like the @code{-f} option, but
23380 only time spent in the function and its children (and their
23381 children@dots{}) will be used to determine total-time and
23382 percentages-of-time for the call graph.  More than one @samp{-F} option
23383 may be given; only one @var{function_name} may be indicated with each
23384 @samp{-F} option.  The @samp{-F} option overrides the @samp{-E} option.
23385
23386 @end table
23387
23388 @node Interpretation of profiling results
23389 @subsection Interpretation of profiling results
23390
23391 @noindent
23392
23393 The results of the profiling analysis are represented by two arrays: the
23394 'flat profile' and the 'call graph'. Full documentation of those outputs
23395 can be found in the GNU Profiler User's Guide.
23396
23397 The flat profile shows the time spent in each function of the program, and how
23398 many time it has been called. This allows you to locate easily the most
23399 time-consuming functions.
23400
23401 The call graph shows, for each subprogram, the subprograms that call it,
23402 and the subprograms that it calls. It also provides an estimate of the time
23403 spent in each of those callers/called subprograms.
23404 @end ifclear
23405
23406 @c ******************************
23407 @node Running and Debugging Ada Programs
23408 @chapter Running and Debugging Ada Programs
23409 @cindex Debugging
23410
23411 @noindent
23412 This chapter discusses how to debug Ada programs.
23413 @ifset vms
23414 It applies to GNAT on the Alpha OpenVMS platform;
23415 for I64 OpenVMS please refer to the @cite{OpenVMS Debugger Manual},
23416 since HP has implemented Ada support in the OpenVMS debugger on I64.
23417 @end ifset
23418
23419 An incorrect Ada program may be handled in three ways by the GNAT compiler:
23420
23421 @enumerate
23422 @item
23423 The illegality may be a violation of the static semantics of Ada. In
23424 that case GNAT diagnoses the constructs in the program that are illegal.
23425 It is then a straightforward matter for the user to modify those parts of
23426 the program.
23427
23428 @item
23429 The illegality may be a violation of the dynamic semantics of Ada. In
23430 that case the program compiles and executes, but may generate incorrect
23431 results, or may terminate abnormally with some exception.
23432
23433 @item
23434 When presented with a program that contains convoluted errors, GNAT
23435 itself may terminate abnormally without providing full diagnostics on
23436 the incorrect user program.
23437 @end enumerate
23438
23439 @menu
23440 * The GNAT Debugger GDB::
23441 * Running GDB::
23442 * Introduction to GDB Commands::
23443 * Using Ada Expressions::
23444 * Calling User-Defined Subprograms::
23445 * Using the Next Command in a Function::
23446 * Ada Exceptions::
23447 * Ada Tasks::
23448 * Debugging Generic Units::
23449 * GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate::
23450 * Naming Conventions for GNAT Source Files::
23451 * Getting Internal Debugging Information::
23452 * Stack Traceback::
23453 @end menu
23454
23455 @cindex Debugger
23456 @findex gdb
23457
23458 @node The GNAT Debugger GDB
23459 @section The GNAT Debugger GDB
23460
23461 @noindent
23462 @code{GDB} is a general purpose, platform-independent debugger that
23463 can be used to debug mixed-language programs compiled with @command{gcc},
23464 and in particular is capable of debugging Ada programs compiled with
23465 GNAT. The latest versions of @code{GDB} are Ada-aware and can handle
23466 complex Ada data structures.
23467
23468 @xref{Top,, Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB},
23469 @ifset vms
23470 located in the GNU:[DOCS] directory,
23471 @end ifset
23472 for full details on the usage of @code{GDB}, including a section on
23473 its usage on programs. This manual should be consulted for full
23474 details. The section that follows is a brief introduction to the
23475 philosophy and use of @code{GDB}.
23476
23477 When GNAT programs are compiled, the compiler optionally writes debugging
23478 information into the generated object file, including information on
23479 line numbers, and on declared types and variables. This information is
23480 separate from the generated code. It makes the object files considerably
23481 larger, but it does not add to the size of the actual executable that
23482 will be loaded into memory, and has no impact on run-time performance. The
23483 generation of debug information is triggered by the use of the
23484 ^-g^/DEBUG^ switch in the @command{gcc} or @command{gnatmake} command
23485 used to carry out the compilations. It is important to emphasize that
23486 the use of these options does not change the generated code.
23487
23488 The debugging information is written in standard system formats that
23489 are used by many tools, including debuggers and profilers. The format
23490 of the information is typically designed to describe C types and
23491 semantics, but GNAT implements a translation scheme which allows full
23492 details about Ada types and variables to be encoded into these
23493 standard C formats. Details of this encoding scheme may be found in
23494 the file exp_dbug.ads in the GNAT source distribution. However, the
23495 details of this encoding are, in general, of no interest to a user,
23496 since @code{GDB} automatically performs the necessary decoding.
23497
23498 When a program is bound and linked, the debugging information is
23499 collected from the object files, and stored in the executable image of
23500 the program. Again, this process significantly increases the size of
23501 the generated executable file, but it does not increase the size of
23502 the executable program itself. Furthermore, if this program is run in
23503 the normal manner, it runs exactly as if the debug information were
23504 not present, and takes no more actual memory.
23505
23506 However, if the program is run under control of @code{GDB}, the
23507 debugger is activated.  The image of the program is loaded, at which
23508 point it is ready to run.  If a run command is given, then the program
23509 will run exactly as it would have if @code{GDB} were not present. This
23510 is a crucial part of the @code{GDB} design philosophy.  @code{GDB} is
23511 entirely non-intrusive until a breakpoint is encountered.  If no
23512 breakpoint is ever hit, the program will run exactly as it would if no
23513 debugger were present. When a breakpoint is hit, @code{GDB} accesses
23514 the debugging information and can respond to user commands to inspect
23515 variables, and more generally to report on the state of execution.
23516
23517 @c **************
23518 @node Running GDB
23519 @section Running GDB
23520
23521 @noindent
23522 This section describes how to initiate the debugger.
23523 @c The above sentence is really just filler, but it was otherwise
23524 @c clumsy to get the first paragraph nonindented given the conditional
23525 @c nature of the description
23526
23527 @ifclear vms
23528 The debugger can be launched from a @code{GPS} menu or
23529 directly from the command line. The description below covers the latter use.
23530 All the commands shown can be used in the @code{GPS} debug console window,
23531 but there are usually more GUI-based ways to achieve the same effect.
23532 @end ifclear
23533
23534 The command to run @code{GDB} is
23535
23536 @smallexample
23537 $ ^gdb program^GDB PROGRAM^
23538 @end smallexample
23539
23540 @noindent
23541 where @code{^program^PROGRAM^} is the name of the executable file. This
23542 activates the debugger and results in a prompt for debugger commands.
23543 The simplest command is simply @code{run}, which causes the program to run
23544 exactly as if the debugger were not present. The following section
23545 describes some of the additional commands that can be given to @code{GDB}.
23546
23547 @c *******************************
23548 @node Introduction to GDB Commands
23549 @section Introduction to GDB Commands
23550
23551 @noindent
23552 @code{GDB} contains a large repertoire of commands.  @xref{Top,,
23553 Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB},
23554 @ifset vms
23555 located in the GNU:[DOCS] directory,
23556 @end ifset
23557 for extensive documentation on the use
23558 of these commands, together with examples of their use. Furthermore,
23559 the command @command{help} invoked from within GDB activates a simple help
23560 facility which summarizes the available commands and their options.
23561 In this section we summarize a few of the most commonly
23562 used commands to give an idea of what @code{GDB} is about. You should create
23563 a simple program with debugging information and experiment with the use of
23564 these @code{GDB} commands on the program as you read through the
23565 following section.
23566
23567 @table @code
23568 @item set args @var{arguments}
23569 The @var{arguments} list above is a list of arguments to be passed to
23570 the program on a subsequent run command, just as though the arguments
23571 had been entered on a normal invocation of the program. The @code{set args}
23572 command is not needed if the program does not require arguments.
23573
23574 @item run
23575 The @code{run} command causes execution of the program to start from
23576 the beginning. If the program is already running, that is to say if
23577 you are currently positioned at a breakpoint, then a prompt will ask
23578 for confirmation that you want to abandon the current execution and
23579 restart.
23580
23581 @item breakpoint @var{location}
23582 The breakpoint command sets a breakpoint, that is to say a point at which
23583 execution will halt and @code{GDB} will await further
23584 commands. @var{location} is
23585 either a line number within a file, given in the format @code{file:linenumber},
23586 or it is the name of a subprogram. If you request that a breakpoint be set on
23587 a subprogram that is overloaded, a prompt will ask you to specify on which of
23588 those subprograms you want to breakpoint. You can also
23589 specify that all of them should be breakpointed. If the program is run
23590 and execution encounters the breakpoint, then the program
23591 stops and @code{GDB} signals that the breakpoint was encountered by
23592 printing the line of code before which the program is halted.
23593
23594 @item breakpoint exception @var{name}
23595 A special form of the breakpoint command which breakpoints whenever
23596 exception @var{name} is raised.
23597 If @var{name} is omitted,
23598 then a breakpoint will occur when any exception is raised.
23599
23600 @item print @var{expression}
23601 This will print the value of the given expression. Most simple
23602 Ada expression formats are properly handled by @code{GDB}, so the expression
23603 can contain function calls, variables, operators, and attribute references.
23604
23605 @item continue
23606 Continues execution following a breakpoint, until the next breakpoint or the
23607 termination of the program.
23608
23609 @item step
23610 Executes a single line after a breakpoint. If the next statement
23611 is a subprogram call, execution continues into (the first statement of)
23612 the called subprogram.
23613
23614 @item next
23615 Executes a single line. If this line is a subprogram call, executes and
23616 returns from the call.
23617
23618 @item list
23619 Lists a few lines around the current source location. In practice, it
23620 is usually more convenient to have a separate edit window open with the
23621 relevant source file displayed. Successive applications of this command
23622 print subsequent lines. The command can be given an argument which is a
23623 line number, in which case it displays a few lines around the specified one.
23624
23625 @item backtrace
23626 Displays a backtrace of the call chain. This command is typically
23627 used after a breakpoint has occurred, to examine the sequence of calls that
23628 leads to the current breakpoint. The display includes one line for each
23629 activation record (frame) corresponding to an active subprogram.
23630
23631 @item up
23632 At a breakpoint, @code{GDB} can display the values of variables local
23633 to the current frame. The command @code{up} can be used to
23634 examine the contents of other active frames, by moving the focus up
23635 the stack, that is to say from callee to caller, one frame at a time.
23636
23637 @item down
23638 Moves the focus of @code{GDB} down from the frame currently being
23639 examined to the frame of its callee (the reverse of the previous command),
23640
23641 @item frame @var{n}
23642 Inspect the frame with the given number. The value 0 denotes the frame
23643 of the current breakpoint, that is to say the top of the call stack.
23644
23645 @end table
23646
23647 @noindent
23648 The above list is a very short introduction to the commands that
23649 @code{GDB} provides. Important additional capabilities, including conditional
23650 breakpoints, the ability to execute command sequences on a breakpoint,
23651 the ability to debug at the machine instruction level and many other
23652 features are described in detail in @ref{Top,, Debugging with GDB, gdb,
23653 Debugging with GDB}.  Note that most commands can be abbreviated
23654 (for example, c for continue, bt for backtrace).
23655
23656 @node Using Ada Expressions
23657 @section Using Ada Expressions
23658 @cindex Ada expressions
23659
23660 @noindent
23661 @code{GDB} supports a fairly large subset of Ada expression syntax, with some
23662 extensions. The philosophy behind the design of this subset is
23663
23664 @itemize @bullet
23665 @item
23666 That @code{GDB} should provide basic literals and access to operations for
23667 arithmetic, dereferencing, field selection, indexing, and subprogram calls,
23668 leaving more sophisticated computations to subprograms written into the
23669 program (which therefore may be called from @code{GDB}).
23670
23671 @item
23672 That type safety and strict adherence to Ada language restrictions
23673 are not particularly important to the @code{GDB} user.
23674
23675 @item
23676 That brevity is important to the @code{GDB} user.
23677 @end itemize
23678
23679 @noindent
23680 Thus, for brevity, the debugger acts as if there were
23681 implicit @code{with} and @code{use} clauses in effect for all user-written
23682 packages, thus making it unnecessary to fully qualify most names with
23683 their packages, regardless of context. Where this causes ambiguity,
23684 @code{GDB} asks the user's intent.
23685
23686 For details on the supported Ada syntax, see @ref{Top,, Debugging with
23687 GDB, gdb, Debugging with GDB}.
23688
23689 @node Calling User-Defined Subprograms
23690 @section Calling User-Defined Subprograms
23691
23692 @noindent
23693 An important capability of @code{GDB} is the ability to call user-defined
23694 subprograms while debugging. This is achieved simply by entering
23695 a subprogram call statement in the form:
23696
23697 @smallexample
23698 call subprogram-name (parameters)
23699 @end smallexample
23700
23701 @noindent
23702 The keyword @code{call} can be omitted in the normal case where the
23703 @code{subprogram-name} does not coincide with any of the predefined
23704 @code{GDB} commands.
23705
23706 The effect is to invoke the given subprogram, passing it the
23707 list of parameters that is supplied. The parameters can be expressions and
23708 can include variables from the program being debugged. The
23709 subprogram must be defined
23710 at the library level within your program, and @code{GDB} will call the
23711 subprogram within the environment of your program execution (which
23712 means that the subprogram is free to access or even modify variables
23713 within your program).
23714
23715 The most important use of this facility is in allowing the inclusion of
23716 debugging routines that are tailored to particular data structures
23717 in your program. Such debugging routines can be written to provide a suitably
23718 high-level description of an abstract type, rather than a low-level dump
23719 of its physical layout. After all, the standard
23720 @code{GDB print} command only knows the physical layout of your
23721 types, not their abstract meaning. Debugging routines can provide information
23722 at the desired semantic level and are thus enormously useful.
23723
23724 For example, when debugging GNAT itself, it is crucial to have access to
23725 the contents of the tree nodes used to represent the program internally.
23726 But tree nodes are represented simply by an integer value (which in turn
23727 is an index into a table of nodes).
23728 Using the @code{print} command on a tree node would simply print this integer
23729 value, which is not very useful. But the PN routine (defined in file
23730 treepr.adb in the GNAT sources) takes a tree node as input, and displays
23731 a useful high level representation of the tree node, which includes the
23732 syntactic category of the node, its position in the source, the integers
23733 that denote descendant nodes and parent node, as well as varied
23734 semantic information. To study this example in more detail, you might want to
23735 look at the body of the PN procedure in the stated file.
23736
23737 @node Using the Next Command in a Function
23738 @section Using the Next Command in a Function
23739
23740 @noindent
23741 When you use the @code{next} command in a function, the current source
23742 location will advance to the next statement as usual. A special case
23743 arises in the case of a @code{return} statement.
23744
23745 Part of the code for a return statement is the ``epilog'' of the function.
23746 This is the code that returns to the caller. There is only one copy of
23747 this epilog code, and it is typically associated with the last return
23748 statement in the function if there is more than one return. In some
23749 implementations, this epilog is associated with the first statement
23750 of the function.
23751
23752 The result is that if you use the @code{next} command from a return
23753 statement that is not the last return statement of the function you
23754 may see a strange apparent jump to the last return statement or to
23755 the start of the function. You should simply ignore this odd jump.
23756 The value returned is always that from the first return statement
23757 that was stepped through.
23758
23759 @node Ada Exceptions
23760 @section Breaking on Ada Exceptions
23761 @cindex Exceptions
23762
23763 @noindent
23764 You can set breakpoints that trip when your program raises
23765 selected exceptions.
23766
23767 @table @code
23768 @item break exception
23769 Set a breakpoint that trips whenever (any task in the) program raises
23770 any exception.
23771
23772 @item break exception @var{name}
23773 Set a breakpoint that trips whenever (any task in the) program raises
23774 the exception @var{name}.
23775
23776 @item break exception unhandled
23777 Set a breakpoint that trips whenever (any task in the) program raises an
23778 exception for which there is no handler.
23779
23780 @item info exceptions
23781 @itemx info exceptions @var{regexp}
23782 The @code{info exceptions} command permits the user to examine all defined
23783 exceptions within Ada programs. With a regular expression, @var{regexp}, as
23784 argument, prints out only those exceptions whose name matches @var{regexp}.
23785 @end table
23786
23787 @node Ada Tasks
23788 @section Ada Tasks
23789 @cindex Tasks
23790
23791 @noindent
23792 @code{GDB} allows the following task-related commands:
23793
23794 @table @code
23795 @item info tasks
23796 This command shows a list of current Ada tasks, as in the following example:
23797
23798 @smallexample
23799 @iftex
23800 @leftskip=0cm
23801 @end iftex
23802 (gdb) info tasks
23803   ID       TID P-ID   Thread Pri State                 Name
23804    1   8088000   0   807e000  15 Child Activation Wait main_task
23805    2   80a4000   1   80ae000  15 Accept/Select Wait    b
23806    3   809a800   1   80a4800  15 Child Activation Wait a
23807 *  4   80ae800   3   80b8000  15 Running               c
23808 @end smallexample
23809
23810 @noindent
23811 In this listing, the asterisk before the first task indicates it to be the
23812 currently running task. The first column lists the task ID that is used
23813 to refer to tasks in the following commands.
23814
23815 @item break @var{linespec} task @var{taskid}
23816 @itemx break @var{linespec} task @var{taskid} if @dots{}
23817 @cindex Breakpoints and tasks
23818 These commands are like the @code{break @dots{} thread @dots{}}.
23819 @var{linespec} specifies source lines.
23820
23821 Use the qualifier @samp{task @var{taskid}} with a breakpoint command
23822 to specify that you only want @code{GDB} to stop the program when a
23823 particular Ada task reaches this breakpoint. @var{taskid} is one of the
23824 numeric task identifiers assigned by @code{GDB}, shown in the first
23825 column of the @samp{info tasks} display.
23826
23827 If you do not specify @samp{task @var{taskid}} when you set a
23828 breakpoint, the breakpoint applies to @emph{all} tasks of your
23829 program.
23830
23831 You can use the @code{task} qualifier on conditional breakpoints as
23832 well; in this case, place @samp{task @var{taskid}} before the
23833 breakpoint condition (before the @code{if}).
23834
23835 @item task @var{taskno}
23836 @cindex Task switching
23837
23838 This command allows to switch to the task referred by @var{taskno}. In
23839 particular, This allows to browse the backtrace of the specified
23840 task. It is advised to switch back to the original task before
23841 continuing execution otherwise the scheduling of the program may be
23842 perturbed.
23843 @end table
23844
23845 @noindent
23846 For more detailed information on the tasking support,
23847 see @ref{Top,, Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB}.
23848
23849 @node Debugging Generic Units
23850 @section Debugging Generic Units
23851 @cindex Debugging Generic Units
23852 @cindex Generics
23853
23854 @noindent
23855 GNAT always uses code expansion for generic instantiation. This means that
23856 each time an instantiation occurs, a complete copy of the original code is
23857 made, with appropriate substitutions of formals by actuals.
23858
23859 It is not possible to refer to the original generic entities in
23860 @code{GDB}, but it is always possible to debug a particular instance of
23861 a generic, by using the appropriate expanded names. For example, if we have
23862
23863 @smallexample @c ada
23864 @group
23865 @cartouche
23866 procedure g is
23867
23868    generic package k is
23869       procedure kp (v1 : in out integer);
23870    end k;
23871
23872    package body k is
23873       procedure kp (v1 : in out integer) is
23874       begin
23875          v1 := v1 + 1;
23876       end kp;
23877    end k;
23878
23879    package k1 is new k;
23880    package k2 is new k;
23881
23882    var : integer := 1;
23883
23884 begin
23885    k1.kp (var);
23886    k2.kp (var);
23887    k1.kp (var);
23888    k2.kp (var);
23889 end;
23890 @end cartouche
23891 @end group
23892 @end smallexample
23893
23894 @noindent
23895 Then to break on a call to procedure kp in the k2 instance, simply
23896 use the command:
23897
23898 @smallexample
23899 (gdb) break g.k2.kp
23900 @end smallexample
23901
23902 @noindent
23903 When the breakpoint occurs, you can step through the code of the
23904 instance in the normal manner and examine the values of local variables, as for
23905 other units.
23906
23907 @node GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
23908 @section GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
23909 @cindex GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
23910
23911 @noindent
23912 When presented with programs that contain serious errors in syntax
23913 or semantics,
23914 GNAT may on rare occasions  experience problems in operation, such
23915 as aborting with a
23916 segmentation fault or illegal memory access, raising an internal
23917 exception, terminating abnormally, or failing to terminate at all.
23918 In such cases, you can activate
23919 various features of GNAT that can help you pinpoint the construct in your
23920 program that is the likely source of the problem.
23921
23922 The following strategies are presented in increasing order of
23923 difficulty, corresponding to your experience in using GNAT and your
23924 familiarity with compiler internals.
23925
23926 @enumerate
23927 @item
23928 Run @command{gcc} with the @option{-gnatf}. This first
23929 switch causes all errors on a given line to be reported. In its absence,
23930 only the first error on a line is displayed.
23931
23932 The @option{-gnatdO} switch causes errors to be displayed as soon as they
23933 are encountered, rather than after compilation is terminated. If GNAT
23934 terminates prematurely or goes into an infinite loop, the last error
23935 message displayed may help to pinpoint the culprit.
23936
23937 @item
23938 Run @command{gcc} with the @option{^-v (verbose)^/VERBOSE^} switch. In this
23939 mode, @command{gcc} produces ongoing information about the progress of the
23940 compilation and provides the name of each procedure as code is
23941 generated. This switch allows you to find which Ada procedure was being
23942 compiled when it encountered a code generation problem.
23943
23944 @item
23945 @cindex @option{-gnatdc} switch
23946 Run @command{gcc} with the @option{-gnatdc} switch. This is a GNAT specific
23947 switch that does for the front-end what @option{^-v^VERBOSE^} does
23948 for the back end. The system prints the name of each unit,
23949 either a compilation unit or nested unit, as it is being analyzed.
23950 @item
23951 Finally, you can start
23952 @code{gdb} directly on the @code{gnat1} executable. @code{gnat1} is the
23953 front-end of GNAT, and can be run independently (normally it is just
23954 called from @command{gcc}). You can use @code{gdb} on @code{gnat1} as you
23955 would on a C program (but @pxref{The GNAT Debugger GDB} for caveats). The
23956 @code{where} command is the first line of attack; the variable
23957 @code{lineno} (seen by @code{print lineno}), used by the second phase of
23958 @code{gnat1} and by the @command{gcc} backend, indicates the source line at
23959 which the execution stopped, and @code{input_file name} indicates the name of
23960 the source file.
23961 @end enumerate
23962
23963 @node Naming Conventions for GNAT Source Files
23964 @section Naming Conventions for GNAT Source Files
23965
23966 @noindent
23967 In order to examine the workings of the GNAT system, the following
23968 brief description of its organization may be helpful:
23969
23970 @itemize @bullet
23971 @item
23972 Files with prefix @file{^sc^SC^} contain the lexical scanner.
23973
23974 @item
23975 All files prefixed with @file{^par^PAR^} are components of the parser. The
23976 numbers correspond to chapters of the Ada Reference Manual. For example,
23977 parsing of select statements can be found in @file{par-ch9.adb}.
23978
23979 @item
23980 All files prefixed with @file{^sem^SEM^} perform semantic analysis. The
23981 numbers correspond to chapters of the Ada standard. For example, all
23982 issues involving context clauses can be found in @file{sem_ch10.adb}. In
23983 addition, some features of the language require sufficient special processing
23984 to justify their own semantic files: sem_aggr for aggregates, sem_disp for
23985 dynamic dispatching, etc.
23986
23987 @item
23988 All files prefixed with @file{^exp^EXP^} perform normalization and
23989 expansion of the intermediate representation (abstract syntax tree, or AST).
23990 these files use the same numbering scheme as the parser and semantics files.
23991 For example, the construction of record initialization procedures is done in
23992 @file{exp_ch3.adb}.
23993
23994 @item
23995 The files prefixed with @file{^bind^BIND^} implement the binder, which
23996 verifies the consistency of the compilation, determines an order of
23997 elaboration, and generates the bind file.
23998
23999 @item
24000 The files @file{atree.ads} and @file{atree.adb} detail the low-level
24001 data structures used by the front-end.
24002
24003 @item
24004 The files @file{sinfo.ads} and @file{sinfo.adb} detail the structure of
24005 the abstract syntax tree as produced by the parser.
24006
24007 @item
24008 The files @file{einfo.ads} and @file{einfo.adb} detail the attributes of
24009 all entities, computed during semantic analysis.
24010
24011 @item
24012 Library management issues are dealt with in files with prefix
24013 @file{^lib^LIB^}.
24014
24015 @item
24016 @findex Ada
24017 @cindex Annex A
24018 Ada files with the prefix @file{^a-^A-^} are children of @code{Ada}, as
24019 defined in Annex A.
24020
24021 @item
24022 @findex Interfaces
24023 @cindex Annex B
24024 Files with prefix @file{^i-^I-^} are children of @code{Interfaces}, as
24025 defined in Annex B.
24026
24027 @item
24028 @findex System
24029 Files with prefix @file{^s-^S-^} are children of @code{System}. This includes
24030 both language-defined children and GNAT run-time routines.
24031
24032 @item
24033 @findex GNAT
24034 Files with prefix @file{^g-^G-^} are children of @code{GNAT}. These are useful
24035 general-purpose packages, fully documented in their specs. All
24036 the other @file{.c} files are modifications of common @command{gcc} files.
24037 @end itemize
24038
24039 @node Getting Internal Debugging Information
24040 @section Getting Internal Debugging Information
24041
24042 @noindent
24043 Most compilers have internal debugging switches and modes. GNAT
24044 does also, except GNAT internal debugging switches and modes are not
24045 secret. A summary and full description of all the compiler and binder
24046 debug flags are in the file @file{debug.adb}. You must obtain the
24047 sources of the compiler to see the full detailed effects of these flags.
24048
24049 The switches that print the source of the program (reconstructed from
24050 the internal tree) are of general interest for user programs, as are the
24051 options to print
24052 the full internal tree, and the entity table (the symbol table
24053 information). The reconstructed source provides a readable version of the
24054 program after the front-end has completed analysis and  expansion,
24055 and is useful when studying the performance of specific constructs.
24056 For example, constraint checks are indicated, complex aggregates
24057 are replaced with loops and assignments, and tasking primitives
24058 are replaced with run-time calls.
24059
24060 @node Stack Traceback
24061 @section Stack Traceback
24062 @cindex traceback
24063 @cindex stack traceback
24064 @cindex stack unwinding
24065
24066 @noindent
24067 Traceback is a mechanism to display the sequence of subprogram calls that
24068 leads to a specified execution point in a program. Often (but not always)
24069 the execution point is an instruction at which an exception has been raised.
24070 This mechanism is also known as @i{stack unwinding} because it obtains
24071 its information by scanning the run-time stack and recovering the activation
24072 records of all active subprograms. Stack unwinding is one of the most
24073 important tools for program debugging.
24074
24075 The first entry stored in traceback corresponds to the deepest calling level,
24076 that is to say the subprogram currently executing the instruction
24077 from which we want to obtain the traceback.
24078
24079 Note that there is no runtime performance penalty when stack traceback
24080 is enabled, and no exception is raised during program execution.
24081
24082 @menu
24083 * Non-Symbolic Traceback::
24084 * Symbolic Traceback::
24085 @end menu
24086
24087 @node Non-Symbolic Traceback
24088 @subsection Non-Symbolic Traceback
24089 @cindex traceback, non-symbolic
24090
24091 @noindent
24092 Note: this feature is not supported on all platforms. See
24093 @file{GNAT.Traceback spec in g-traceb.ads} for a complete list of supported
24094 platforms.
24095
24096 @menu
24097 * Tracebacks From an Unhandled Exception::
24098 * Tracebacks From Exception Occurrences (non-symbolic)::
24099 * Tracebacks From Anywhere in a Program (non-symbolic)::
24100 @end menu
24101
24102 @node Tracebacks From an Unhandled Exception
24103 @subsubsection Tracebacks From an Unhandled Exception
24104
24105 @noindent
24106 A runtime non-symbolic traceback is a list of addresses of call instructions.
24107 To enable this feature you must use the @option{-E}
24108 @code{gnatbind}'s option. With this option a stack traceback is stored as part
24109 of exception information. You can retrieve this information using the
24110 @code{addr2line} tool.
24111
24112 Here is a simple example:
24113
24114 @smallexample @c ada
24115 @cartouche
24116 procedure STB is
24117
24118    procedure P1 is
24119    begin
24120       raise Constraint_Error;
24121    end P1;
24122
24123    procedure P2 is
24124    begin
24125       P1;
24126    end P2;
24127
24128 begin
24129    P2;
24130 end STB;
24131 @end cartouche
24132 @end smallexample
24133
24134 @smallexample
24135 $ gnatmake stb -bargs -E
24136 $ stb
24137
24138 Execution terminated by unhandled exception
24139 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
24140 Message: stb.adb:5
24141 Call stack traceback locations:
24142 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
24143 @end smallexample
24144
24145 @noindent
24146 As we see the traceback lists a sequence of addresses for the unhandled
24147 exception @code{CONSTRAINT_ERROR} raised in procedure P1. It is easy to
24148 guess that this exception come from procedure P1. To translate these
24149 addresses into the source lines where the calls appear, the
24150 @code{addr2line} tool, described below, is invaluable. The use of this tool
24151 requires the program to be compiled with debug information.
24152
24153 @smallexample
24154 $ gnatmake -g stb -bargs -E
24155 $ stb
24156
24157 Execution terminated by unhandled exception
24158 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
24159 Message: stb.adb:5
24160 Call stack traceback locations:
24161 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
24162
24163 $ addr2line --exe=stb 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4
24164    0x4011f1 0x77e892a4
24165
24166 00401373 at d:/stb/stb.adb:5
24167 0040138B at d:/stb/stb.adb:10
24168 0040139C at d:/stb/stb.adb:14
24169 00401335 at d:/stb/b~stb.adb:104
24170 004011C4 at /build/@dots{}/crt1.c:200
24171 004011F1 at /build/@dots{}/crt1.c:222
24172 77E892A4 in ?? at ??:0
24173 @end smallexample
24174
24175 @noindent
24176 The @code{addr2line} tool has several other useful options:
24177
24178 @table @code
24179 @item --functions
24180 to get the function name corresponding to any location
24181
24182 @item --demangle=gnat
24183 to use the gnat decoding mode for the function names. Note that
24184 for binutils version 2.9.x the option is simply @option{--demangle}.
24185 @end table
24186
24187 @smallexample
24188 $ addr2line --exe=stb --functions --demangle=gnat 0x401373 0x40138b
24189    0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1
24190
24191 00401373 in stb.p1 at d:/stb/stb.adb:5
24192 0040138B in stb.p2 at d:/stb/stb.adb:10
24193 0040139C in stb at d:/stb/stb.adb:14
24194 00401335 in main at d:/stb/b~stb.adb:104
24195 004011C4 in <__mingw_CRTStartup> at /build/@dots{}/crt1.c:200
24196 004011F1 in <mainCRTStartup> at /build/@dots{}/crt1.c:222
24197 @end smallexample
24198
24199 @noindent
24200 From this traceback we can see that the exception was raised in
24201 @file{stb.adb} at line 5, which was reached from a procedure call in
24202 @file{stb.adb} at line 10, and so on. The @file{b~std.adb} is the binder file,
24203 which contains the call to the main program.
24204 @xref{Running gnatbind}. The remaining entries are assorted runtime routines,
24205 and the output will vary from platform to platform.
24206
24207 It is also possible to use @code{GDB} with these traceback addresses to debug
24208 the program. For example, we can break at a given code location, as reported
24209 in the stack traceback:
24210
24211 @smallexample
24212 $ gdb -nw stb
24213 @ifclear vms
24214 @noindent
24215 Furthermore, this feature is not implemented inside Windows DLL. Only
24216 the non-symbolic traceback is reported in this case.
24217 @end ifclear
24218
24219 (gdb) break *0x401373
24220 Breakpoint 1 at 0x401373: file stb.adb, line 5.
24221 @end smallexample
24222
24223 @noindent
24224 It is important to note that the stack traceback addresses
24225 do not change when debug information is included. This is particularly useful
24226 because it makes it possible to release software without debug information (to
24227 minimize object size), get a field report that includes a stack traceback
24228 whenever an internal bug occurs, and then be able to retrieve the sequence
24229 of calls with the same program compiled with debug information.
24230
24231 @node Tracebacks From Exception Occurrences (non-symbolic)
24232 @subsubsection Tracebacks From Exception Occurrences
24233
24234 @noindent
24235 Non-symbolic tracebacks are obtained by using the @option{-E} binder argument.
24236 The stack traceback is attached to the exception information string, and can
24237 be retrieved in an exception handler within the Ada program, by means of the
24238 Ada facilities defined in @code{Ada.Exceptions}. Here is a simple example:
24239
24240 @smallexample @c ada
24241 with Ada.Text_IO;
24242 with Ada.Exceptions;
24243
24244 procedure STB is
24245
24246    use Ada;
24247    use Ada.Exceptions;
24248
24249    procedure P1 is
24250       K : Positive := 1;
24251    begin
24252       K := K - 1;
24253    exception
24254       when E : others =>
24255          Text_IO.Put_Line (Exception_Information (E));
24256    end P1;
24257
24258    procedure P2 is
24259    begin
24260       P1;
24261    end P2;
24262
24263 begin
24264    P2;
24265 end STB;
24266 @end smallexample
24267
24268 @noindent
24269 This program will output:
24270
24271 @smallexample
24272 $ stb
24273
24274 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
24275 Message: stb.adb:12
24276 Call stack traceback locations:
24277 0x4015e4 0x401633 0x401644 0x401461 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
24278 @end smallexample
24279
24280 @node Tracebacks From Anywhere in a Program (non-symbolic)
24281 @subsubsection Tracebacks From Anywhere in a Program
24282
24283 @noindent
24284 It is also possible to retrieve a stack traceback from anywhere in a
24285 program. For this you need to
24286 use the @code{GNAT.Traceback} API. This package includes a procedure called
24287 @code{Call_Chain} that computes a complete stack traceback, as well as useful
24288 display procedures described below. It is not necessary to use the
24289 @option{-E gnatbind} option in this case, because the stack traceback mechanism
24290 is invoked explicitly.
24291
24292 @noindent
24293 In the following example we compute a traceback at a specific location in
24294 the program, and we display it using @code{GNAT.Debug_Utilities.Image} to
24295 convert addresses to strings:
24296
24297 @smallexample @c ada
24298 with Ada.Text_IO;
24299 with GNAT.Traceback;
24300 with GNAT.Debug_Utilities;
24301
24302 procedure STB is
24303
24304    use Ada;
24305    use GNAT;
24306    use GNAT.Traceback;
24307
24308    procedure P1 is
24309       TB  : Tracebacks_Array (1 .. 10);
24310       --  We are asking for a maximum of 10 stack frames.
24311       Len : Natural;
24312       --  Len will receive the actual number of stack frames returned.
24313    begin
24314       Call_Chain (TB, Len);
24315
24316       Text_IO.Put ("In STB.P1 : ");
24317
24318       for K in 1 .. Len loop
24319          Text_IO.Put (Debug_Utilities.Image (TB (K)));
24320          Text_IO.Put (' ');
24321       end loop;
24322
24323       Text_IO.New_Line;
24324    end P1;
24325
24326    procedure P2 is
24327    begin
24328       P1;
24329    end P2;
24330
24331 begin
24332    P2;
24333 end STB;
24334 @end smallexample
24335
24336 @smallexample
24337 $ gnatmake -g stb
24338 $ stb
24339
24340 In STB.P1 : 16#0040_F1E4# 16#0040_14F2# 16#0040_170B# 16#0040_171C#
24341 16#0040_1461# 16#0040_11C4# 16#0040_11F1# 16#77E8_92A4#
24342 @end smallexample
24343
24344 @noindent
24345 You can then get further information by invoking the @code{addr2line}
24346 tool as described earlier (note that the hexadecimal addresses
24347 need to be specified in C format, with a leading ``0x'').
24348
24349 @node Symbolic Traceback
24350 @subsection Symbolic Traceback
24351 @cindex traceback, symbolic
24352
24353 @noindent
24354 A symbolic traceback is a stack traceback in which procedure names are
24355 associated with each code location.
24356
24357 @noindent
24358 Note that this feature is not supported on all platforms. See
24359 @file{GNAT.Traceback.Symbolic spec in g-trasym.ads} for a complete
24360 list of currently supported platforms.
24361
24362 @noindent
24363 Note that the symbolic traceback requires that the program be compiled
24364 with debug information. If it is not compiled with debug information
24365 only the non-symbolic information will be valid.
24366
24367 @menu
24368 * Tracebacks From Exception Occurrences (symbolic)::
24369 * Tracebacks From Anywhere in a Program (symbolic)::
24370 @end menu
24371
24372 @node Tracebacks From Exception Occurrences (symbolic)
24373 @subsubsection Tracebacks From Exception Occurrences
24374
24375 @smallexample @c ada
24376 with Ada.Text_IO;
24377 with GNAT.Traceback.Symbolic;
24378
24379 procedure STB is
24380
24381    procedure P1 is
24382    begin
24383       raise Constraint_Error;
24384    end P1;
24385
24386    procedure P2 is
24387    begin
24388       P1;
24389    end P2;
24390
24391    procedure P3 is
24392    begin
24393       P2;
24394    end P3;
24395
24396 begin
24397    P3;
24398 exception
24399    when E : others =>
24400       Ada.Text_IO.Put_Line (GNAT.Traceback.Symbolic.Symbolic_Traceback (E));
24401 end STB;
24402 @end smallexample
24403
24404 @smallexample
24405 $ gnatmake -g .\stb -bargs -E -largs -lgnat -laddr2line -lintl
24406 $ stb
24407
24408 0040149F in stb.p1 at stb.adb:8
24409 004014B7 in stb.p2 at stb.adb:13
24410 004014CF in stb.p3 at stb.adb:18
24411 004015DD in ada.stb at stb.adb:22
24412 00401461 in main at b~stb.adb:168
24413 004011C4 in __mingw_CRTStartup at crt1.c:200
24414 004011F1 in mainCRTStartup at crt1.c:222
24415 77E892A4 in ?? at ??:0
24416 @end smallexample
24417
24418 @noindent
24419 In the above example the ``.\'' syntax in the @command{gnatmake} command
24420 is currently required by @command{addr2line} for files that are in
24421 the current working directory.
24422 Moreover, the exact sequence of linker options may vary from platform
24423 to platform.
24424 The above @option{-largs} section is for Windows platforms. By contrast,
24425 under Unix there is no need for the @option{-largs} section.
24426 Differences across platforms are due to details of linker implementation.
24427
24428 @node Tracebacks From Anywhere in a Program (symbolic)
24429 @subsubsection Tracebacks From Anywhere in a Program
24430
24431 @noindent
24432 It is possible to get a symbolic stack traceback
24433 from anywhere in a program, just as for non-symbolic tracebacks.
24434 The first step is to obtain a non-symbolic
24435 traceback, and then call @code{Symbolic_Traceback} to compute the symbolic
24436 information. Here is an example:
24437
24438 @smallexample @c ada
24439 with Ada.Text_IO;
24440 with GNAT.Traceback;
24441 with GNAT.Traceback.Symbolic;
24442
24443 procedure STB is
24444
24445    use Ada;
24446    use GNAT.Traceback;
24447    use GNAT.Traceback.Symbolic;
24448
24449    procedure P1 is
24450       TB  : Tracebacks_Array (1 .. 10);
24451       --  We are asking for a maximum of 10 stack frames.
24452       Len : Natural;
24453       --  Len will receive the actual number of stack frames returned.
24454    begin
24455       Call_Chain (TB, Len);
24456       Text_IO.Put_Line (Symbolic_Traceback (TB (1 .. Len)));
24457    end P1;
24458
24459    procedure P2 is
24460    begin
24461       P1;
24462    end P2;
24463
24464 begin
24465    P2;
24466 end STB;
24467 @end smallexample
24468
24469 @c ******************************
24470 @ifset vms
24471 @node Compatibility with HP Ada
24472 @chapter Compatibility with HP Ada
24473 @cindex Compatibility
24474
24475 @noindent
24476 @cindex DEC Ada
24477 @cindex HP Ada
24478 @cindex Compatibility between GNAT and HP Ada
24479 This chapter compares HP Ada (formerly known as ``DEC Ada'')
24480 for OpenVMS Alpha and GNAT for OpenVMS for Alpha and for I64.
24481 GNAT is highly compatible
24482 with HP Ada, and it should generally be straightforward to port code
24483 from the HP Ada environment to GNAT. However, there are a few language
24484 and implementation differences of which the user must be aware. These
24485 differences are discussed in this chapter. In
24486 addition, the operating environment and command structure for the
24487 compiler are different, and these differences are also discussed.
24488
24489 For further details on these and other compatibility issues,
24490 see Appendix E of the HP publication
24491 @cite{HP Ada, Technical Overview and Comparison on HP Platforms}.
24492
24493 Except where otherwise indicated, the description of GNAT for OpenVMS
24494 applies to both the Alpha and I64 platforms.
24495
24496 For information on porting Ada code from GNAT on Alpha OpenVMS to GNAT on
24497 I64 OpenVMS, see @ref{Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS}.
24498
24499 The discussion in this chapter addresses specifically the implementation
24500 of Ada 83 for HP OpenVMS Alpha Systems. In cases where the implementation
24501 of HP Ada differs between OpenVMS Alpha Systems and OpenVMS VAX Systems,
24502 GNAT always follows the Alpha implementation.
24503
24504 For GNAT running on other than VMS systems, all the HP Ada 83 pragmas and
24505 attributes are recognized, although only a subset of them can sensibly
24506 be implemented.  The description of pragmas in
24507 @xref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}
24508 indicates whether or not they are applicable to non-VMS systems.
24509
24510 @menu
24511 * Ada Language Compatibility::
24512 * Differences in the Definition of Package System::
24513 * Language-Related Features::
24514 * The Package STANDARD::
24515 * The Package SYSTEM::
24516 * Tasking and Task-Related Features::
24517 * Pragmas and Pragma-Related Features::
24518 * Library of Predefined Units::
24519 * Bindings::
24520 * Main Program Definition::
24521 * Implementation-Defined Attributes::
24522 * Compiler and Run-Time Interfacing::
24523 * Program Compilation and Library Management::
24524 * Input-Output::
24525 * Implementation Limits::
24526 * Tools and Utilities::
24527 @end menu
24528
24529 @node Ada Language Compatibility
24530 @section Ada Language Compatibility
24531
24532 @noindent
24533 GNAT handles Ada 95 and Ada 2005 as well as Ada 83, whereas HP Ada is only
24534 for Ada 83. Ada 95 and Ada 2005 are almost completely upwards compatible
24535 with Ada 83, and therefore Ada 83 programs will compile
24536 and run under GNAT with
24537 no changes or only minor changes. The @cite{Annotated Ada Reference Manual}
24538 provides details on specific incompatibilities.
24539
24540 GNAT provides the switch @option{/83} on the @command{GNAT COMPILE} command,
24541 as well as the pragma @code{ADA_83}, to force the compiler to
24542 operate in Ada 83 mode. This mode does not guarantee complete
24543 conformance to Ada 83, but in practice is sufficient to
24544 eliminate most sources of incompatibilities.
24545 In particular, it eliminates the recognition of the
24546 additional Ada 95 and Ada 2005 keywords, so that their use as identifiers
24547 in Ada 83 programs is legal, and handles the cases of packages
24548 with optional bodies, and generics that instantiate unconstrained
24549 types without the use of @code{(<>)}.
24550
24551 @node Differences in the Definition of Package System
24552 @section Differences in the Definition of Package @code{System}
24553
24554 @noindent
24555 An Ada compiler is allowed to add
24556 implementation-dependent declarations to package @code{System}.
24557 In normal mode,
24558 GNAT does not take advantage of this permission, and the version of
24559 @code{System} provided by GNAT exactly matches that defined in the Ada
24560 Reference Manual.
24561
24562 However, HP Ada adds an extensive set of declarations to package
24563 @code{System},
24564 as fully documented in the HP Ada manuals. To minimize changes required
24565 for programs that make use of these extensions, GNAT provides the pragma
24566 @code{Extend_System} for extending the definition of package System. By using:
24567 @cindex pragma @code{Extend_System}
24568 @cindex @code{Extend_System} pragma
24569
24570 @smallexample @c ada
24571 @group
24572 @cartouche
24573 pragma Extend_System (Aux_DEC);
24574 @end cartouche
24575 @end group
24576 @end smallexample
24577
24578 @noindent
24579 the set of definitions in @code{System} is extended to include those in
24580 package @code{System.Aux_DEC}.
24581 @cindex @code{System.Aux_DEC} package
24582 @cindex @code{Aux_DEC} package (child of @code{System})
24583 These definitions are incorporated directly into package @code{System},
24584 as though they had been declared there. For a
24585 list of the declarations added, see the spec of this package,
24586 which can be found in the file @file{s-auxdec.ads} in the GNAT library.
24587 @cindex @file{s-auxdec.ads} file
24588 The pragma @code{Extend_System} is a configuration pragma, which means that
24589 it can be placed in the file @file{gnat.adc}, so that it will automatically
24590 apply to all subsequent compilations. See @ref{Configuration Pragmas},
24591 for further details.
24592
24593 An alternative approach that avoids the use of the non-standard
24594 @code{Extend_System} pragma is to add a context clause to the unit that
24595 references these facilities:
24596
24597 @smallexample @c ada
24598 @cartouche
24599 with System.Aux_DEC;
24600 use  System.Aux_DEC;
24601 @end cartouche
24602 @end smallexample
24603
24604 @noindent
24605 The effect is not quite semantically identical to incorporating
24606 the declarations directly into package @code{System},
24607 but most programs will not notice a difference
24608 unless they use prefix notation (e.g.@: @code{System.Integer_8})
24609 to reference the entities directly in package @code{System}.
24610 For units containing such references,
24611 the prefixes must either be removed, or the pragma @code{Extend_System}
24612 must be used.
24613
24614 @node Language-Related Features
24615 @section Language-Related Features
24616
24617 @noindent
24618 The following sections highlight differences in types,
24619 representations of types, operations, alignment, and
24620 related topics.
24621
24622 @menu
24623 * Integer Types and Representations::
24624 * Floating-Point Types and Representations::
24625 * Pragmas Float_Representation and Long_Float::
24626 * Fixed-Point Types and Representations::
24627 * Record and Array Component Alignment::
24628 * Address Clauses::
24629 * Other Representation Clauses::
24630 @end menu
24631
24632 @node Integer Types and Representations
24633 @subsection Integer Types and Representations
24634
24635 @noindent
24636 The set of predefined integer types is identical in HP Ada and GNAT.
24637 Furthermore the representation of these integer types is also identical,
24638 including the capability of size clauses forcing biased representation.
24639
24640 In addition,
24641 HP Ada for OpenVMS Alpha systems has defined the
24642 following additional integer types in package @code{System}:
24643
24644 @itemize @bullet
24645
24646 @item
24647 @code{INTEGER_8}
24648
24649 @item
24650 @code{INTEGER_16}
24651
24652 @item
24653 @code{INTEGER_32}
24654
24655 @item
24656 @code{INTEGER_64}
24657
24658 @item
24659 @code{LARGEST_INTEGER}
24660 @end itemize
24661
24662 @noindent
24663 In GNAT, the first four of these types may be obtained from the
24664 standard Ada package @code{Interfaces}.
24665 Alternatively, by use of the pragma @code{Extend_System}, identical
24666 declarations can be referenced directly in package @code{System}.
24667 On both GNAT and HP Ada, the maximum integer size is 64 bits.
24668
24669 @node Floating-Point Types and Representations
24670 @subsection Floating-Point Types and Representations
24671 @cindex Floating-Point types
24672
24673 @noindent
24674 The set of predefined floating-point types is identical in HP Ada and GNAT.
24675 Furthermore the representation of these floating-point
24676 types is also identical. One important difference is that the default
24677 representation for HP Ada is @code{VAX_Float}, but the default representation
24678 for GNAT is IEEE.
24679
24680 Specific types may be declared to be @code{VAX_Float} or IEEE, using the
24681 pragma @code{Float_Representation} as described in the HP Ada
24682 documentation.
24683 For example, the declarations:
24684
24685 @smallexample @c ada
24686 @cartouche
24687 type F_Float is digits 6;
24688 pragma Float_Representation (VAX_Float, F_Float);
24689 @end cartouche
24690 @end smallexample
24691
24692 @noindent
24693 declares a type @code{F_Float} that will be represented in @code{VAX_Float}
24694 format.
24695 This set of declarations actually appears in @code{System.Aux_DEC},
24696 which contains
24697 the full set of additional floating-point declarations provided in
24698 the HP Ada version of package @code{System}.
24699 This and similar declarations may be accessed in a user program
24700 by using pragma @code{Extend_System}. The use of this
24701 pragma, and the related pragma @code{Long_Float} is described in further
24702 detail in the following section.
24703
24704 @node Pragmas Float_Representation and Long_Float
24705 @subsection Pragmas @code{Float_Representation} and @code{Long_Float}
24706
24707 @noindent
24708 HP Ada provides the pragma @code{Float_Representation}, which
24709 acts as a program library switch to allow control over
24710 the internal representation chosen for the predefined
24711 floating-point types declared in the package @code{Standard}.
24712 The format of this pragma is as follows:
24713
24714 @smallexample @c ada
24715 @cartouche
24716 pragma Float_Representation(VAX_Float | IEEE_Float);
24717 @end cartouche
24718 @end smallexample
24719
24720 @noindent
24721 This pragma controls the representation of floating-point
24722 types as follows:
24723
24724 @itemize @bullet
24725 @item
24726 @code{VAX_Float} specifies that floating-point
24727 types are represented by default with the VAX system hardware types
24728 @code{F-floating}, @code{D-floating}, @code{G-floating}.
24729 Note that the @code{H-floating}
24730 type was available only on VAX systems, and is not available
24731 in either HP Ada or GNAT.
24732
24733 @item
24734 @code{IEEE_Float} specifies that floating-point
24735 types are represented by default with the IEEE single and
24736 double floating-point types.
24737 @end itemize
24738
24739 @noindent
24740 GNAT provides an identical implementation of the pragma
24741 @code{Float_Representation}, except that it functions as a
24742 configuration pragma. Note that the
24743 notion of configuration pragma corresponds closely to the
24744 HP Ada notion of a program library switch.
24745
24746 When no pragma is used in GNAT, the default is @code{IEEE_Float},
24747 which is different
24748 from HP Ada 83, where the default is @code{VAX_Float}. In addition, the
24749 predefined libraries in GNAT are built using @code{IEEE_Float}, so it is not
24750 advisable to change the format of numbers passed to standard library
24751 routines, and if necessary explicit type conversions may be needed.
24752
24753 The use of @code{IEEE_Float} is recommended in GNAT since it is more
24754 efficient, and (given that it conforms to an international standard)
24755 potentially more portable.
24756 The situation in which @code{VAX_Float} may be useful is in interfacing
24757 to existing code and data that expect the use of @code{VAX_Float}.
24758 In such a situation use the predefined @code{VAX_Float}
24759 types in package @code{System}, as extended by
24760 @code{Extend_System}. For example, use @code{System.F_Float}
24761 to specify the 32-bit @code{F-Float} format.
24762
24763 @noindent
24764 On OpenVMS systems, HP Ada provides the pragma @code{Long_Float}
24765 to allow control over the internal representation chosen
24766 for the predefined type @code{Long_Float} and for floating-point
24767 type declarations with digits specified in the range 7 .. 15.
24768 The format of this pragma is as follows:
24769
24770 @smallexample @c ada
24771 @cartouche
24772 pragma Long_Float (D_FLOAT | G_FLOAT);
24773 @end cartouche
24774 @end smallexample
24775
24776 @node Fixed-Point Types and Representations
24777 @subsection Fixed-Point Types and Representations
24778
24779 @noindent
24780 On HP Ada for OpenVMS Alpha systems, rounding is
24781 away from zero for both positive and negative numbers.
24782 Therefore, @code{+0.5} rounds to @code{1},
24783 and @code{-0.5} rounds to @code{-1}.
24784
24785 On GNAT the results of operations
24786 on fixed-point types are in accordance with the Ada
24787 rules. In particular, results of operations on decimal
24788 fixed-point types are truncated.
24789
24790 @node Record and Array Component Alignment
24791 @subsection Record and Array Component Alignment
24792
24793 @noindent
24794 On HP Ada for OpenVMS Alpha, all non-composite components
24795 are aligned on natural boundaries. For example, 1-byte
24796 components are aligned on byte boundaries, 2-byte
24797 components on 2-byte boundaries, 4-byte components on 4-byte
24798 byte boundaries, and so on. The OpenVMS Alpha hardware
24799 runs more efficiently with naturally aligned data.
24800
24801 On GNAT, alignment rules are compatible
24802 with HP Ada for OpenVMS Alpha.
24803
24804 @node Address Clauses
24805 @subsection Address Clauses
24806
24807 @noindent
24808 In HP Ada and GNAT, address clauses are supported for
24809 objects and imported subprograms.
24810 The predefined type @code{System.Address} is a private type
24811 in both compilers on Alpha OpenVMS, with the same representation
24812 (it is simply a machine pointer). Addition, subtraction, and comparison
24813 operations are available in the standard Ada package
24814 @code{System.Storage_Elements}, or in package @code{System}
24815 if it is extended to include @code{System.Aux_DEC} using a
24816 pragma @code{Extend_System} as previously described.
24817
24818 Note that code that @code{with}'s both this extended package @code{System}
24819 and the package @code{System.Storage_Elements} should not @code{use}
24820 both packages, or ambiguities will result. In general it is better
24821 not to mix these two sets of facilities. The Ada package was
24822 designed specifically to provide the kind of features that HP Ada
24823 adds directly to package @code{System}.
24824
24825 The type @code{System.Address} is a 64-bit integer type in GNAT for
24826 I64 OpenVMS.  For more information,
24827 see @ref{Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS}.
24828
24829 GNAT is compatible with HP Ada in its handling of address
24830 clauses, except for some limitations in
24831 the form of address clauses for composite objects with
24832 initialization. Such address clauses are easily replaced
24833 by the use of an explicitly-defined constant as described
24834 in the Ada Reference Manual (13.1(22)). For example, the sequence
24835 of declarations:
24836
24837 @smallexample @c ada
24838 @cartouche
24839 X, Y : Integer := Init_Func;
24840 Q : String (X .. Y) := "abc";
24841 @dots{}
24842 for Q'Address use Compute_Address;
24843 @end cartouche
24844 @end smallexample
24845
24846 @noindent
24847 will be rejected by GNAT, since the address cannot be computed at the time
24848 that @code{Q} is declared. To achieve the intended effect, write instead:
24849
24850 @smallexample @c ada
24851 @group
24852 @cartouche
24853 X, Y : Integer := Init_Func;
24854 Q_Address : constant Address := Compute_Address;
24855 Q : String (X .. Y) := "abc";
24856 @dots{}
24857 for Q'Address use Q_Address;
24858 @end cartouche
24859 @end group
24860 @end smallexample
24861
24862 @noindent
24863 which will be accepted by GNAT (and other Ada compilers), and is also
24864 compatible with Ada 83. A fuller description of the restrictions
24865 on address specifications is found in @ref{Top, GNAT Reference Manual,
24866 About This Guide, gnat_rm, GNAT Reference Manual}.
24867
24868 @node Other Representation Clauses
24869 @subsection Other Representation Clauses
24870
24871 @noindent
24872 GNAT implements in a compatible manner all the representation
24873 clauses supported by HP Ada. In addition, GNAT
24874 implements the representation clause forms that were introduced in Ada 95,
24875 including @code{COMPONENT_SIZE} and @code{SIZE} clauses for objects.
24876
24877 @node The Package STANDARD
24878 @section The Package @code{STANDARD}
24879
24880 @noindent
24881 The package @code{STANDARD}, as implemented by HP Ada, is fully
24882 described in the @cite{Ada Reference Manual} and in the
24883 @cite{HP Ada Language Reference Manual}. As implemented by GNAT, the
24884 package @code{STANDARD} is described in the @cite{Ada Reference Manual}.
24885
24886 In addition, HP Ada supports the Latin-1 character set in
24887 the type @code{CHARACTER}. GNAT supports the Latin-1 character set
24888 in the type @code{CHARACTER} and also Unicode (ISO 10646 BMP) in
24889 the type @code{WIDE_CHARACTER}.
24890
24891 The floating-point types supported by GNAT are those
24892 supported by HP Ada, but the defaults are different, and are controlled by
24893 pragmas. See @ref{Floating-Point Types and Representations}, for details.
24894
24895 @node The Package SYSTEM
24896 @section The Package @code{SYSTEM}
24897
24898 @noindent
24899 HP Ada provides a specific version of the package
24900 @code{SYSTEM} for each platform on which the language is implemented.
24901 For the complete spec of the package @code{SYSTEM}, see
24902 Appendix F of the @cite{HP Ada Language Reference Manual}.
24903
24904 On HP Ada, the package @code{SYSTEM} includes the following conversion
24905 functions:
24906 @itemize @bullet
24907 @item @code{TO_ADDRESS(INTEGER)}
24908
24909 @item @code{TO_ADDRESS(UNSIGNED_LONGWORD)}
24910
24911 @item @code{TO_ADDRESS(}@i{universal_integer}@code{)}
24912
24913 @item @code{TO_INTEGER(ADDRESS)}
24914
24915 @item @code{TO_UNSIGNED_LONGWORD(ADDRESS)}
24916
24917 @item Function @code{IMPORT_VALUE return UNSIGNED_LONGWORD} and the
24918 functions @code{IMPORT_ADDRESS} and @code{IMPORT_LARGEST_VALUE}
24919 @end itemize
24920
24921 @noindent
24922 By default, GNAT supplies a version of @code{SYSTEM} that matches
24923 the definition given in the @cite{Ada Reference Manual}.
24924 This
24925 is a subset of the HP system definitions, which is as
24926 close as possible to the original definitions. The only difference
24927 is that the definition of @code{SYSTEM_NAME} is different:
24928
24929 @smallexample @c ada
24930 @cartouche
24931 type Name is (SYSTEM_NAME_GNAT);
24932 System_Name : constant Name := SYSTEM_NAME_GNAT;
24933 @end cartouche
24934 @end smallexample
24935
24936 @noindent
24937 Also, GNAT adds the Ada declarations for
24938 @code{BIT_ORDER} and @code{DEFAULT_BIT_ORDER}.
24939
24940 However, the use of the following pragma causes GNAT
24941 to extend the definition of package @code{SYSTEM} so that it
24942 encompasses the full set of HP-specific extensions,
24943 including the functions listed above:
24944
24945 @smallexample @c ada
24946 @cartouche
24947 pragma Extend_System (Aux_DEC);
24948 @end cartouche
24949 @end smallexample
24950
24951 @noindent
24952 The pragma @code{Extend_System} is a configuration pragma that
24953 is most conveniently placed in the @file{gnat.adc} file. @xref{Pragma
24954 Extend_System,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual} for further details.
24955
24956 HP Ada does not allow the recompilation of the package
24957 @code{SYSTEM}. Instead HP Ada provides several pragmas
24958 (@code{SYSTEM_NAME}, @code{STORAGE_UNIT}, and @code{MEMORY_SIZE})
24959 to modify values in the package @code{SYSTEM}.
24960 On OpenVMS Alpha systems, the pragma
24961 @code{SYSTEM_NAME} takes the enumeration literal @code{OPENVMS_AXP} as
24962 its single argument.
24963
24964 GNAT does permit the recompilation of package @code{SYSTEM} using
24965 the special switch @option{-gnatg}, and this switch can be used if
24966 it is necessary to modify the definitions in @code{SYSTEM}. GNAT does
24967 not permit the specification of @code{SYSTEM_NAME}, @code{STORAGE_UNIT}
24968 or @code{MEMORY_SIZE} by any other means.
24969
24970 On GNAT systems, the pragma @code{SYSTEM_NAME} takes the
24971 enumeration literal @code{SYSTEM_NAME_GNAT}.
24972
24973 The definitions provided by the use of
24974
24975 @smallexample @c ada
24976 pragma Extend_System (AUX_Dec);
24977 @end smallexample
24978
24979 @noindent
24980 are virtually identical to those provided by the HP Ada 83 package
24981 @code{SYSTEM}. One important difference is that the name of the
24982 @code{TO_ADDRESS}
24983 function for type @code{UNSIGNED_LONGWORD} is changed to
24984 @code{TO_ADDRESS_LONG}.
24985 @xref{Address Clauses,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual} for a
24986 discussion of why this change was necessary.
24987
24988 @noindent
24989 The version of @code{TO_ADDRESS} taking a @i{universal_integer} argument
24990 is in fact
24991 an extension to Ada 83 not strictly compatible with the reference manual.
24992 GNAT, in order to be exactly compatible with the standard,
24993 does not provide this capability. In HP Ada 83, the
24994 point of this definition is to deal with a call like:
24995
24996 @smallexample @c ada
24997 TO_ADDRESS (16#12777#);
24998 @end smallexample
24999
25000 @noindent
25001 Normally, according to Ada 83 semantics, one would expect this to be
25002 ambiguous, since it matches both the @code{INTEGER} and
25003 @code{UNSIGNED_LONGWORD} forms of @code{TO_ADDRESS}.
25004 However, in HP Ada 83, there is no ambiguity, since the
25005 definition using @i{universal_integer} takes precedence.
25006
25007 In GNAT, since the version with @i{universal_integer} cannot be supplied,
25008 it is
25009 not possible to be 100% compatible. Since there are many programs using
25010 numeric constants for the argument to @code{TO_ADDRESS}, the decision in
25011 GNAT was
25012 to change the name of the function in the @code{UNSIGNED_LONGWORD} case,
25013 so the declarations provided in the GNAT version of @code{AUX_Dec} are:
25014
25015 @smallexample @c ada
25016 function To_Address (X : Integer) return Address;
25017 pragma Pure_Function (To_Address);
25018
25019 function To_Address_Long (X : Unsigned_Longword) return Address;
25020 pragma Pure_Function (To_Address_Long);
25021 @end smallexample
25022
25023 @noindent
25024 This means that programs using @code{TO_ADDRESS} for
25025 @code{UNSIGNED_LONGWORD} must change the name to @code{TO_ADDRESS_LONG}.
25026
25027 @node Tasking and Task-Related Features
25028 @section Tasking and Task-Related Features
25029
25030 @noindent
25031 This section compares the treatment of tasking in GNAT
25032 and in HP Ada for OpenVMS Alpha.
25033 The GNAT description applies to both Alpha and I64 OpenVMS.
25034 For detailed information on tasking in
25035 HP Ada, see the @cite{HP Ada Language Reference Manual} and the
25036 relevant run-time reference manual.
25037
25038 @menu
25039 * Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems::
25040 * Assigning Task IDs::
25041 * Task IDs and Delays::
25042 * Task-Related Pragmas::
25043 * Scheduling and Task Priority::
25044 * The Task Stack::
25045 * External Interrupts::
25046 @end menu
25047
25048 @node Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems
25049 @subsection Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems
25050
25051 @noindent
25052 On OpenVMS Alpha systems, each Ada task (except a passive
25053 task) is implemented as a single stream of execution
25054 that is created and managed by the kernel. On these
25055 systems, HP Ada tasking support is based on DECthreads,
25056 an implementation of the POSIX standard for threads.
25057
25058 Also, on OpenVMS Alpha systems, HP Ada tasks and foreign
25059 code that calls DECthreads routines can be used together.
25060 The interaction between Ada tasks and DECthreads routines
25061 can have some benefits. For example when on OpenVMS Alpha,
25062 HP Ada can call C code that is already threaded.
25063
25064 GNAT uses the facilities of DECthreads,
25065 and Ada tasks are mapped to threads.
25066
25067 @node Assigning Task IDs
25068 @subsection Assigning Task IDs
25069
25070 @noindent
25071 The HP Ada Run-Time Library always assigns @code{%TASK 1} to
25072 the environment task that executes the main program. On
25073 OpenVMS Alpha systems, @code{%TASK 0} is often used for tasks
25074 that have been created but are not yet activated.
25075
25076 On OpenVMS Alpha systems, task IDs are assigned at
25077 activation. On GNAT systems, task IDs are also assigned at
25078 task creation but do not have the same form or values as
25079 task ID values in HP Ada. There is no null task, and the
25080 environment task does not have a specific task ID value.
25081
25082 @node Task IDs and Delays
25083 @subsection Task IDs and Delays
25084
25085 @noindent
25086 On OpenVMS Alpha systems, tasking delays are implemented
25087 using Timer System Services. The Task ID is used for the
25088 identification of the timer request (the @code{REQIDT} parameter).
25089 If Timers are used in the application take care not to use
25090 @code{0} for the identification, because cancelling such a timer
25091 will cancel all timers and may lead to unpredictable results.
25092
25093 @node Task-Related Pragmas
25094 @subsection Task-Related Pragmas
25095
25096 @noindent
25097 Ada supplies the pragma @code{TASK_STORAGE}, which allows
25098 specification of the size of the guard area for a task
25099 stack. (The guard area forms an area of memory that has no
25100 read or write access and thus helps in the detection of
25101 stack overflow.) On OpenVMS Alpha systems, if the pragma
25102 @code{TASK_STORAGE} specifies a value of zero, a minimal guard
25103 area is created. In the absence of a pragma @code{TASK_STORAGE},
25104 a default guard area is created.
25105
25106 GNAT supplies the following task-related pragmas:
25107
25108 @itemize @bullet
25109 @item  @code{TASK_INFO}
25110
25111 This pragma appears within a task definition and
25112 applies to the task in which it appears. The argument
25113 must be of type @code{SYSTEM.TASK_INFO.TASK_INFO_TYPE}.
25114
25115 @item  @code{TASK_STORAGE}
25116
25117 GNAT implements pragma @code{TASK_STORAGE} in the same way as HP Ada.
25118 Both HP Ada and GNAT supply the pragmas @code{PASSIVE},
25119 @code{SUPPRESS}, and @code{VOLATILE}.
25120 @end itemize
25121 @node Scheduling and Task Priority
25122 @subsection Scheduling and Task Priority
25123
25124 @noindent
25125 HP Ada implements the Ada language requirement that
25126 when two tasks are eligible for execution and they have
25127 different priorities, the lower priority task does not
25128 execute while the higher priority task is waiting. The HP
25129 Ada Run-Time Library keeps a task running until either the
25130 task is suspended or a higher priority task becomes ready.
25131
25132 On OpenVMS Alpha systems, the default strategy is round-
25133 robin with preemption. Tasks of equal priority take turns
25134 at the processor. A task is run for a certain period of
25135 time and then placed at the tail of the ready queue for
25136 its priority level.
25137
25138 HP Ada provides the implementation-defined pragma @code{TIME_SLICE},
25139 which can be used to enable or disable round-robin
25140 scheduling of tasks with the same priority.
25141 See the relevant HP Ada run-time reference manual for
25142 information on using the pragmas to control HP Ada task
25143 scheduling.
25144
25145 GNAT follows the scheduling rules of Annex D (Real-Time
25146 Annex) of the @cite{Ada Reference Manual}. In general, this
25147 scheduling strategy is fully compatible with HP Ada
25148 although it provides some additional constraints (as
25149 fully documented in Annex D).
25150 GNAT implements time slicing control in a manner compatible with
25151 HP Ada 83, by means of the pragma @code{Time_Slice}, whose semantics
25152 are identical to the HP Ada 83 pragma of the same name.
25153 Note that it is not possible to mix GNAT tasking and
25154 HP Ada 83 tasking in the same program, since the two run-time
25155 libraries are not compatible.
25156
25157 @node The Task Stack
25158 @subsection The Task Stack
25159
25160 @noindent
25161 In HP Ada, a task stack is allocated each time a
25162 non-passive task is activated. As soon as the task is
25163 terminated, the storage for the task stack is deallocated.
25164 If you specify a size of zero (bytes) with @code{T'STORAGE_SIZE},
25165 a default stack size is used. Also, regardless of the size
25166 specified, some additional space is allocated for task
25167 management purposes. On OpenVMS Alpha systems, at least
25168 one page is allocated.
25169
25170 GNAT handles task stacks in a similar manner. In accordance with
25171 the Ada rules, it provides the pragma @code{STORAGE_SIZE} as
25172 an alternative method for controlling the task stack size.
25173 The specification of the attribute @code{T'STORAGE_SIZE} is also
25174 supported in a manner compatible with HP Ada.
25175
25176 @node External Interrupts
25177 @subsection External Interrupts
25178
25179 @noindent
25180 On HP Ada, external interrupts can be associated with task entries.
25181 GNAT is compatible with HP Ada in its handling of external interrupts.
25182
25183 @node Pragmas and Pragma-Related Features
25184 @section Pragmas and Pragma-Related Features
25185
25186 @noindent
25187 Both HP Ada and GNAT supply all language-defined pragmas
25188 as specified by the Ada 83 standard. GNAT also supplies all
25189 language-defined pragmas introduced by Ada 95 and Ada 2005.
25190 In addition, GNAT implements the implementation-defined pragmas
25191 from HP Ada 83.
25192
25193 @itemize @bullet
25194 @item  @code{AST_ENTRY}
25195
25196 @item  @code{COMMON_OBJECT}
25197
25198 @item  @code{COMPONENT_ALIGNMENT}
25199
25200 @item  @code{EXPORT_EXCEPTION}
25201
25202 @item  @code{EXPORT_FUNCTION}
25203
25204 @item  @code{EXPORT_OBJECT}
25205
25206 @item  @code{EXPORT_PROCEDURE}
25207
25208 @item  @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE}
25209
25210 @item  @code{FLOAT_REPRESENTATION}
25211
25212 @item  @code{IDENT}
25213
25214 @item  @code{IMPORT_EXCEPTION}
25215
25216 @item  @code{IMPORT_FUNCTION}
25217
25218 @item  @code{IMPORT_OBJECT}
25219
25220 @item  @code{IMPORT_PROCEDURE}
25221
25222 @item  @code{IMPORT_VALUED_PROCEDURE}
25223
25224 @item  @code{INLINE_GENERIC}
25225
25226 @item  @code{INTERFACE_NAME}
25227
25228 @item  @code{LONG_FLOAT}
25229
25230 @item  @code{MAIN_STORAGE}
25231
25232 @item  @code{PASSIVE}
25233
25234 @item  @code{PSECT_OBJECT}
25235
25236 @item  @code{SHARE_GENERIC}
25237
25238 @item  @code{SUPPRESS_ALL}
25239
25240 @item  @code{TASK_STORAGE}
25241
25242 @item  @code{TIME_SLICE}
25243
25244 @item  @code{TITLE}
25245 @end itemize
25246
25247 @noindent
25248 These pragmas are all fully implemented, with the exception of @code{TITLE},
25249 @code{PASSIVE}, and @code{SHARE_GENERIC}, which are
25250 recognized, but which have no
25251 effect in GNAT. The effect of @code{PASSIVE} may be obtained by the
25252 use of Ada protected objects. In GNAT, all generics are inlined.
25253
25254 Unlike HP Ada, the GNAT ``@code{EXPORT_}@i{subprogram}'' pragmas require
25255 a separate subprogram specification which must appear before the
25256 subprogram body.
25257
25258 GNAT also supplies a number of implementation-defined pragmas as follows:
25259 @itemize @bullet
25260 @item  @code{ABORT_DEFER}
25261
25262 @item  @code{ADA_83}
25263
25264 @item  @code{ADA_95}
25265
25266 @item  @code{ADA_05}
25267
25268 @item  @code{ANNOTATE}
25269
25270 @item  @code{ASSERT}
25271
25272 @item  @code{C_PASS_BY_COPY}
25273
25274 @item  @code{CPP_CLASS}
25275
25276 @item  @code{CPP_CONSTRUCTOR}
25277
25278 @item  @code{CPP_DESTRUCTOR}
25279
25280 @item  @code{DEBUG}
25281
25282 @item  @code{EXTEND_SYSTEM}
25283
25284 @item  @code{LINKER_ALIAS}
25285
25286 @item  @code{LINKER_SECTION}
25287
25288 @item  @code{MACHINE_ATTRIBUTE}
25289
25290 @item  @code{NO_RETURN}
25291
25292 @item  @code{PURE_FUNCTION}
25293
25294 @item  @code{SOURCE_FILE_NAME}
25295
25296 @item  @code{SOURCE_REFERENCE}
25297
25298 @item  @code{TASK_INFO}
25299
25300 @item  @code{UNCHECKED_UNION}
25301
25302 @item  @code{UNIMPLEMENTED_UNIT}
25303
25304 @item  @code{UNIVERSAL_DATA}
25305
25306 @item  @code{UNSUPPRESS}
25307
25308 @item  @code{WARNINGS}
25309
25310 @item  @code{WEAK_EXTERNAL}
25311 @end itemize
25312
25313 @noindent
25314 For full details on these GNAT implementation-defined pragmas,
25315 see @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference
25316 Manual}.
25317
25318 @menu
25319 * Restrictions on the Pragma INLINE::
25320 * Restrictions on the Pragma INTERFACE::
25321 * Restrictions on the Pragma SYSTEM_NAME::
25322 @end menu
25323
25324 @node Restrictions on the Pragma INLINE
25325 @subsection Restrictions on Pragma @code{INLINE}
25326
25327 @noindent
25328 HP Ada enforces the following restrictions on the pragma @code{INLINE}:
25329 @itemize @bullet
25330 @item  Parameters cannot have a task type.
25331
25332 @item  Function results cannot be task types, unconstrained
25333 array types, or unconstrained types with discriminants.
25334
25335 @item  Bodies cannot declare the following:
25336 @itemize @bullet
25337 @item  Subprogram body or stub (imported subprogram is allowed)
25338
25339 @item  Tasks
25340
25341 @item  Generic declarations
25342
25343 @item  Instantiations
25344
25345 @item  Exceptions
25346
25347 @item  Access types (types derived from access types allowed)
25348
25349 @item  Array or record types
25350
25351 @item  Dependent tasks
25352
25353 @item  Direct recursive calls of subprogram or containing
25354 subprogram, directly or via a renaming
25355
25356 @end itemize
25357 @end itemize
25358
25359 @noindent
25360 In GNAT, the only restriction on pragma @code{INLINE} is that the
25361 body must occur before the call if both are in the same
25362 unit, and the size must be appropriately small. There are
25363 no other specific restrictions which cause subprograms to
25364 be incapable of being inlined.
25365
25366 @node  Restrictions on the Pragma INTERFACE
25367 @subsection  Restrictions on Pragma @code{INTERFACE}
25368
25369 @noindent
25370 The following restrictions on pragma @code{INTERFACE}
25371 are enforced by both HP Ada and GNAT:
25372 @itemize @bullet
25373 @item  Languages accepted: Ada, Bliss, C, Fortran, Default.
25374 Default is the default on OpenVMS Alpha systems.
25375
25376 @item  Parameter passing: Language specifies default
25377 mechanisms but can be overridden with an @code{EXPORT} pragma.
25378
25379 @itemize @bullet
25380 @item  Ada: Use internal Ada rules.
25381
25382 @item  Bliss, C: Parameters must be mode @code{in}; cannot be
25383 record or task type. Result cannot be a string, an
25384 array, or a record.
25385
25386 @item  Fortran: Parameters cannot have a task type. Result cannot
25387 be a string, an array, or a record.
25388 @end itemize
25389 @end itemize
25390
25391 @noindent
25392 GNAT is entirely upwards compatible with HP Ada, and in addition allows
25393 record parameters for all languages.
25394
25395 @node  Restrictions on the Pragma SYSTEM_NAME
25396 @subsection  Restrictions on Pragma @code{SYSTEM_NAME}
25397
25398 @noindent
25399 For HP Ada for OpenVMS Alpha, the enumeration literal
25400 for the type @code{NAME} is @code{OPENVMS_AXP}.
25401 In GNAT, the enumeration
25402 literal for the type @code{NAME} is @code{SYSTEM_NAME_GNAT}.
25403
25404 @node  Library of Predefined Units
25405 @section  Library of Predefined Units
25406
25407 @noindent
25408 A library of predefined units is provided as part of the
25409 HP Ada and GNAT implementations. HP Ada does not provide
25410 the package @code{MACHINE_CODE} but instead recommends importing
25411 assembler code.
25412
25413 The GNAT versions of the HP Ada Run-Time Library (@code{ADA$PREDEFINED:})
25414 units are taken from the OpenVMS Alpha version, not the OpenVMS VAX
25415 version.
25416 The HP Ada Predefined Library units are modified to remove post-Ada 83
25417 incompatibilities and to make them interoperable with GNAT
25418 (@pxref{Changes to DECLIB}, for details).
25419 The units are located in the @file{DECLIB} directory.
25420
25421 The GNAT RTL is contained in
25422 the @file{ADALIB} directory, and
25423 the default search path is set up to find @code{DECLIB} units in preference
25424 to @code{ADALIB} units with the same name (@code{TEXT_IO},
25425 @code{SEQUENTIAL_IO}, and @code{DIRECT_IO}, for example).
25426
25427 @menu
25428 * Changes to DECLIB::
25429 @end menu
25430
25431 @node Changes to DECLIB
25432 @subsection Changes to @code{DECLIB}
25433
25434 @noindent
25435 The changes made to the HP Ada predefined library for GNAT and post-Ada 83
25436 compatibility are minor and include the following:
25437
25438 @itemize @bullet
25439 @item  Adjusting the location of pragmas and record representation
25440 clauses to obey Ada 95 (and thus Ada 2005) rules
25441
25442 @item  Adding the proper notation to generic formal parameters
25443 that take unconstrained types in instantiation
25444
25445 @item  Adding pragma @code{ELABORATE_BODY} to package specs
25446 that have package bodies not otherwise allowed
25447
25448 @item  Replacing occurrences of the identifier ``@code{PROTECTED}'' by
25449 ``@code{PROTECTD}''.
25450 Currently these are found only in the @code{STARLET} package spec.
25451
25452 @item Changing @code{SYSTEM.ADDRESS} to @code{SYSTEM.SHORT_ADDRESS}
25453 where the address size is constrained to 32 bits.
25454 @end itemize
25455
25456 @noindent
25457 None of the above changes is visible to users.
25458
25459 @node Bindings
25460 @section Bindings
25461
25462 @noindent
25463 On OpenVMS Alpha, HP Ada provides the following strongly-typed bindings:
25464 @itemize @bullet
25465
25466 @item  Command Language Interpreter (CLI interface)
25467
25468 @item  DECtalk Run-Time Library (DTK interface)
25469
25470 @item  Librarian utility routines (LBR interface)
25471
25472 @item  General Purpose Run-Time Library (LIB interface)
25473
25474 @item  Math Run-Time Library (MTH interface)
25475
25476 @item  National Character Set Run-Time Library (NCS interface)
25477
25478 @item  Compiled Code Support Run-Time Library (OTS interface)
25479
25480 @item  Parallel Processing Run-Time Library (PPL interface)
25481
25482 @item  Screen Management Run-Time Library (SMG interface)
25483
25484 @item  Sort Run-Time Library (SOR interface)
25485
25486 @item  String Run-Time Library (STR interface)
25487
25488 @item STARLET System Library
25489 @findex Starlet
25490
25491 @item  X Window System Version 11R4 and 11R5 (X, XLIB interface)
25492
25493 @item  X Windows Toolkit (XT interface)
25494
25495 @item  X/Motif Version 1.1.3 and 1.2 (XM interface)
25496 @end itemize
25497
25498 @noindent
25499 GNAT provides implementations of these HP bindings in the @code{DECLIB}
25500 directory, on both the Alpha and I64 OpenVMS platforms.
25501
25502 The X/Motif bindings used to build @code{DECLIB} are whatever versions are
25503 in the
25504 HP Ada @file{ADA$PREDEFINED} directory with extension @file{.ADC}.
25505 A pragma @code{Linker_Options} has been added to packages @code{Xm},
25506 @code{Xt}, and @code{X_Lib}
25507 causing the default X/Motif sharable image libraries to be linked in. This
25508 is done via options files named @file{xm.opt}, @file{xt.opt}, and
25509 @file{x_lib.opt} (also located in the @file{DECLIB} directory).
25510
25511 It may be necessary to edit these options files to update or correct the
25512 library names if, for example, the newer X/Motif bindings from
25513 @file{ADA$EXAMPLES}
25514 had been (previous to installing GNAT) copied and renamed to supersede the
25515 default @file{ADA$PREDEFINED} versions.
25516
25517 @menu
25518 * Shared Libraries and Options Files::
25519 * Interfaces to C::
25520 @end menu
25521
25522 @node Shared Libraries and Options Files
25523 @subsection Shared Libraries and Options Files
25524
25525 @noindent
25526 When using the HP Ada
25527 predefined X and Motif bindings, the linking with their sharable images is
25528 done automatically by @command{GNAT LINK}.
25529 When using other X and Motif bindings, you need
25530 to add the corresponding sharable images to the command line for
25531 @code{GNAT LINK}. When linking with shared libraries, or with
25532 @file{.OPT} files, you must
25533 also add them to the command line for @command{GNAT LINK}.
25534
25535 A shared library to be used with GNAT is built in the same way as other
25536 libraries under VMS. The VMS Link command can be used in standard fashion.
25537
25538 @node Interfaces to C
25539 @subsection Interfaces to C
25540
25541 @noindent
25542 HP Ada
25543 provides the following Ada types and operations:
25544
25545 @itemize @bullet
25546 @item C types package (@code{C_TYPES})
25547
25548 @item C strings (@code{C_TYPES.NULL_TERMINATED})
25549
25550 @item Other_types (@code{SHORT_INT})
25551 @end itemize
25552
25553 @noindent
25554 Interfacing to C with GNAT, you can use the above approach
25555 described for HP Ada or the facilities of Annex B of
25556 the @cite{Ada Reference Manual} (packages @code{INTERFACES.C},
25557 @code{INTERFACES.C.STRINGS} and @code{INTERFACES.C.POINTERS}). For more
25558 information, see @ref{Interfacing to C,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}.
25559
25560 The @option{-gnatF} qualifier forces default and explicit
25561 @code{External_Name} parameters in pragmas @code{Import} and @code{Export}
25562 to be uppercased for compatibility with the default behavior
25563 of HP C. The qualifier has no effect on @code{Link_Name} parameters.
25564
25565 @node Main Program Definition
25566 @section Main Program Definition
25567
25568 @noindent
25569 The following section discusses differences in the
25570 definition of main programs on HP Ada and GNAT.
25571 On HP Ada, main programs are defined to meet the
25572 following conditions:
25573 @itemize @bullet
25574 @item  Procedure with no formal parameters (returns @code{0} upon
25575 normal completion)
25576
25577 @item  Procedure with no formal parameters (returns @code{42} when
25578 an unhandled exception is raised)
25579
25580 @item  Function with no formal parameters whose returned value
25581 is of a discrete type
25582
25583 @item  Procedure with one @code{out} formal of a discrete type for
25584 which a specification of pragma @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE} is given.
25585
25586 @end itemize
25587
25588 @noindent
25589 When declared with the pragma @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE},
25590 a main function or main procedure returns a discrete
25591 value whose size is less than 64 bits (32 on VAX systems),
25592 the value is zero- or sign-extended as appropriate.
25593 On GNAT, main programs are defined as follows:
25594 @itemize @bullet
25595 @item  Must be a non-generic, parameterless subprogram that
25596 is either a procedure or function returning an Ada
25597 @code{STANDARD.INTEGER} (the predefined type)
25598
25599 @item  Cannot be a generic subprogram or an instantiation of a
25600 generic subprogram
25601 @end itemize
25602
25603 @node Implementation-Defined Attributes
25604 @section Implementation-Defined Attributes
25605
25606 @noindent
25607 GNAT provides all HP Ada implementation-defined
25608 attributes.
25609
25610 @node Compiler and Run-Time Interfacing
25611 @section Compiler and Run-Time Interfacing
25612
25613 @noindent
25614 HP Ada provides the following qualifiers to pass options to the linker
25615 (ACS LINK):
25616 @itemize @bullet
25617 @item  @option{/WAIT} and @option{/SUBMIT}
25618
25619 @item  @option{/COMMAND}
25620
25621 @item  @option{/@r{[}NO@r{]}MAP}
25622
25623 @item  @option{/OUTPUT=@var{file-spec}}
25624
25625 @item  @option{/@r{[}NO@r{]}DEBUG} and @option{/@r{[}NO@r{]}TRACEBACK}
25626 @end itemize
25627
25628 @noindent
25629 To pass options to the linker, GNAT provides the following
25630 switches:
25631
25632 @itemize @bullet
25633 @item   @option{/EXECUTABLE=@var{exec-name}}
25634
25635 @item   @option{/VERBOSE}
25636
25637 @item   @option{/@r{[}NO@r{]}DEBUG} and @option{/@r{[}NO@r{]}TRACEBACK}
25638 @end itemize
25639
25640 @noindent
25641 For more information on these switches, see
25642 @ref{Switches for gnatlink}.
25643 In HP Ada, the command-line switch @option{/OPTIMIZE} is available
25644 to control optimization. HP Ada also supplies the
25645 following pragmas:
25646 @itemize @bullet
25647 @item  @code{OPTIMIZE}
25648
25649 @item  @code{INLINE}
25650
25651 @item  @code{INLINE_GENERIC}
25652
25653 @item  @code{SUPPRESS_ALL}
25654
25655 @item  @code{PASSIVE}
25656 @end itemize
25657
25658 @noindent
25659 In GNAT, optimization is controlled strictly by command
25660 line parameters, as described in the corresponding section of this guide.
25661 The HP pragmas for control of optimization are
25662 recognized but ignored.
25663
25664 Note that in GNAT, the default is optimization off, whereas in HP Ada
25665 the default is that optimization is turned on.
25666
25667 @node Program Compilation and Library Management
25668 @section Program Compilation and Library Management
25669
25670 @noindent
25671 HP Ada and GNAT provide a comparable set of commands to
25672 build programs. HP Ada also provides a program library,
25673 which is a concept that does not exist on GNAT. Instead,
25674 GNAT provides directories of sources that are compiled as
25675 needed.
25676
25677 The following table summarizes
25678 the HP Ada commands and provides
25679 equivalent GNAT commands. In this table, some GNAT
25680 equivalents reflect the fact that GNAT does not use the
25681 concept of a program library. Instead, it uses a model
25682 in which collections of source and object files are used
25683 in a manner consistent with other languages like C and
25684 Fortran. Therefore, standard system file commands are used
25685 to manipulate these elements. Those GNAT commands are marked with
25686 an asterisk.
25687 Note that, unlike HP Ada, none of the GNAT commands accepts wild cards.
25688
25689 @need 1500
25690 @multitable @columnfractions .35 .65
25691
25692 @item @emph{HP Ada Command}
25693 @tab @emph{GNAT Equivalent / Description}
25694
25695 @item @command{ADA}
25696 @tab @command{GNAT COMPILE}@*
25697 Invokes the compiler to compile one or more Ada source files.
25698
25699 @item @command{ACS ATTACH}@*
25700 @tab [No equivalent]@*
25701 Switches control of terminal from current process running the program
25702 library manager.
25703
25704 @item @command{ACS CHECK}
25705 @tab @command{GNAT MAKE /DEPENDENCY_LIST}@*
25706 Forms the execution closure of one
25707 or more compiled units and checks completeness and currency.
25708
25709 @item @command{ACS COMPILE}
25710 @tab @command{GNAT MAKE /ACTIONS=COMPILE}@*
25711 Forms the execution closure of one or
25712 more specified units, checks completeness and currency,
25713 identifies units that have revised source files, compiles same,
25714 and recompiles units that are or will become obsolete.
25715 Also completes incomplete generic instantiations.
25716
25717 @item @command{ACS COPY FOREIGN}
25718 @tab Copy (*)@*
25719 Copies a foreign object file into the program library as a
25720 library unit body.
25721
25722 @item @command{ACS COPY UNIT}
25723 @tab Copy (*)@*
25724 Copies a compiled unit from one program library to another.
25725
25726 @item @command{ACS CREATE LIBRARY}
25727 @tab Create /directory (*)@*
25728 Creates a program library.
25729
25730 @item @command{ACS CREATE SUBLIBRARY}
25731 @tab Create /directory (*)@*
25732 Creates a program sublibrary.
25733
25734 @item @command{ACS DELETE LIBRARY}
25735 @tab @*
25736 Deletes a program library and its contents.
25737
25738 @item @command{ACS DELETE SUBLIBRARY}
25739 @tab @*
25740 Deletes a program sublibrary and its contents.
25741
25742 @item @command{ACS DELETE UNIT}
25743 @tab Delete file (*)@*
25744 On OpenVMS systems, deletes one or more compiled units from
25745 the current program library.
25746
25747 @item @command{ACS DIRECTORY}
25748 @tab Directory (*)@*
25749 On OpenVMS systems, lists units contained in the current
25750 program library.
25751
25752 @item @command{ACS ENTER FOREIGN}
25753 @tab Copy (*)@*
25754 Allows the import of a foreign body as an Ada library
25755 spec and enters a reference to a pointer.
25756
25757 @item @command{ACS ENTER UNIT}
25758 @tab Copy (*)@*
25759 Enters a reference (pointer) from the current program library to
25760 a unit compiled into another program library.
25761
25762 @item @command{ACS EXIT}
25763 @tab [No equivalent]@*
25764 Exits from the program library manager.
25765
25766 @item @command{ACS EXPORT}
25767 @tab Copy (*)@*
25768 Creates an object file that contains system-specific object code
25769 for one or more units. With GNAT, object files can simply be copied
25770 into the desired directory.
25771
25772 @item @command{ACS EXTRACT SOURCE}
25773 @tab Copy (*)@*
25774 Allows access to the copied source file for each Ada compilation unit
25775
25776 @item @command{ACS HELP}
25777 @tab @command{HELP GNAT}@*
25778 Provides online help.
25779
25780 @item @command{ACS LINK}
25781 @tab @command{GNAT LINK}@*
25782 Links an object file containing Ada units into an executable file.
25783
25784 @item @command{ACS LOAD}
25785 @tab Copy (*)@*
25786 Loads (partially compiles) Ada units into the program library.
25787 Allows loading a program from a collection of files into a library
25788 without knowing the relationship among units.
25789
25790 @item @command{ACS MERGE}
25791 @tab Copy (*)@*
25792 Merges into the current program library, one or more units from
25793 another library where they were modified.
25794
25795 @item @command{ACS RECOMPILE}
25796 @tab @command{GNAT MAKE /ACTIONS=COMPILE}@*
25797 Recompiles from   external or copied source files any obsolete
25798 unit in the closure. Also, completes any incomplete generic
25799 instantiations.
25800
25801 @item @command{ACS REENTER}
25802 @tab @command{GNAT MAKE}@*
25803 Reenters current references to units compiled after last entered
25804 with the @command{ACS ENTER UNIT} command.
25805
25806 @item @command{ACS SET LIBRARY}
25807 @tab Set default (*)@*
25808 Defines a program library to be the compilation context as well
25809 as the target library for compiler output and commands in general.
25810
25811 @item @command{ACS SET PRAGMA}
25812 @tab Edit @file{gnat.adc} (*)@*
25813 Redefines specified  values of the library characteristics
25814 @code{LONG_ FLOAT}, @code{MEMORY_SIZE}, @code{SYSTEM_NAME},
25815 and @code{Float_Representation}.
25816
25817 @item @command{ACS SET SOURCE}
25818 @tab Define @code{ADA_INCLUDE_PATH} path (*)@*
25819 Defines the source file search list for the @command{ACS COMPILE} command.
25820
25821 @item @command{ACS SHOW LIBRARY}
25822 @tab Directory (*)@*
25823 Lists information about one or more program libraries.
25824
25825 @item @command{ACS SHOW PROGRAM}
25826 @tab [No equivalent]@*
25827 Lists information about the execution closure of one or
25828 more units in the program library.
25829
25830 @item @command{ACS SHOW SOURCE}
25831 @tab Show logical @code{ADA_INCLUDE_PATH}@*
25832 Shows the source file search used when compiling units.
25833
25834 @item @command{ACS SHOW VERSION}
25835 @tab Compile with @option{VERBOSE} option
25836 Displays the version number of the compiler and program library
25837 manager used.
25838
25839 @item @command{ACS SPAWN}
25840 @tab [No equivalent]@*
25841 Creates a subprocess of the current process (same as @command{DCL SPAWN}
25842 command).
25843
25844 @item @command{ACS VERIFY}
25845 @tab [No equivalent]@*
25846 Performs a series of consistency checks on a program library to
25847 determine whether the library structure and library files are in
25848 valid form.
25849 @end multitable
25850
25851 @noindent
25852
25853 @node Input-Output
25854 @section Input-Output
25855
25856 @noindent
25857 On OpenVMS Alpha systems, HP Ada uses OpenVMS Record
25858 Management Services (RMS) to perform operations on
25859 external files.
25860
25861 @noindent
25862 HP Ada and GNAT predefine an identical set of input-
25863 output packages. To make the use of the
25864 generic @code{TEXT_IO} operations more convenient, HP Ada
25865 provides predefined library packages that instantiate the
25866 integer and floating-point operations for the predefined
25867 integer and floating-point types as shown in the following table.
25868
25869 @multitable @columnfractions .45 .55
25870 @item @emph{Package Name} @tab Instantiation
25871
25872 @item @code{INTEGER_TEXT_IO}
25873 @tab @code{INTEGER_IO(INTEGER)}
25874
25875 @item @code{SHORT_INTEGER_TEXT_IO}
25876 @tab @code{INTEGER_IO(SHORT_INTEGER)}
25877
25878 @item @code{SHORT_SHORT_INTEGER_TEXT_IO}
25879 @tab @code{INTEGER_IO(SHORT_SHORT_INTEGER)}
25880
25881 @item @code{FLOAT_TEXT_IO}
25882 @tab @code{FLOAT_IO(FLOAT)}
25883
25884 @item @code{LONG_FLOAT_TEXT_IO}
25885 @tab @code{FLOAT_IO(LONG_FLOAT)}
25886 @end multitable
25887
25888 @noindent
25889 The HP Ada predefined packages and their operations
25890 are implemented using OpenVMS Alpha files and input-output
25891 facilities. HP Ada supports asynchronous input-output on OpenVMS Alpha.
25892 Familiarity with the following is recommended:
25893 @itemize @bullet
25894 @item  RMS file organizations and access methods
25895
25896 @item  OpenVMS file specifications and directories
25897
25898 @item  OpenVMS File Definition Language (FDL)
25899 @end itemize
25900
25901 @noindent
25902 GNAT provides I/O facilities that are completely
25903 compatible with HP Ada. The distribution includes the
25904 standard HP Ada versions of all I/O packages, operating
25905 in a manner compatible with HP Ada. In particular, the
25906 following packages are by default the HP Ada (Ada 83)
25907 versions of these packages rather than the renamings
25908 suggested in Annex J of the Ada Reference Manual:
25909 @itemize @bullet
25910 @item  @code{TEXT_IO}
25911
25912 @item  @code{SEQUENTIAL_IO}
25913
25914 @item  @code{DIRECT_IO}
25915 @end itemize
25916
25917 @noindent
25918 The use of the standard child package syntax (for
25919 example, @code{ADA.TEXT_IO}) retrieves the post-Ada 83 versions of these
25920 packages.
25921 GNAT provides HP-compatible predefined instantiations
25922 of the @code{TEXT_IO} packages, and also
25923 provides the standard predefined instantiations required
25924 by the @cite{Ada Reference Manual}.
25925
25926 For further information on how GNAT interfaces to the file
25927 system or how I/O is implemented in programs written in
25928 mixed languages, see @ref{Implementation of the Standard I/O,,,
25929 gnat_rm, GNAT Reference Manual}.
25930 This chapter covers the following:
25931 @itemize @bullet
25932 @item  Standard I/O packages
25933
25934 @item  @code{FORM} strings
25935
25936 @item  @code{ADA.DIRECT_IO}
25937
25938 @item  @code{ADA.SEQUENTIAL_IO}
25939
25940 @item  @code{ADA.TEXT_IO}
25941
25942 @item  Stream pointer positioning
25943
25944 @item  Reading and writing non-regular files
25945
25946 @item  @code{GET_IMMEDIATE}
25947
25948 @item  Treating @code{TEXT_IO} files as streams
25949
25950 @item  Shared files
25951
25952 @item  Open modes
25953 @end itemize
25954
25955 @node Implementation Limits
25956 @section Implementation Limits
25957
25958 @noindent
25959 The following table lists implementation limits for HP Ada
25960 and GNAT systems.
25961 @multitable @columnfractions .60 .20 .20
25962 @sp 1
25963 @item  @emph{Compilation Parameter}
25964 @tab   @emph{HP Ada}
25965 @tab   @emph{GNAT}
25966 @sp 1
25967
25968 @item  In a subprogram or entry  declaration, maximum number of
25969 formal parameters that are of an unconstrained record type
25970 @tab   32
25971 @tab   No set limit
25972 @sp 1
25973
25974 @item  Maximum identifier length (number of characters)
25975 @tab   255
25976 @tab   32766
25977 @sp 1
25978
25979 @item  Maximum number of characters in a source line
25980 @tab   255
25981 @tab   32766
25982 @sp 1
25983
25984 @item  Maximum collection size   (number of bytes)
25985 @tab   2**31-1
25986 @tab   2**31-1
25987 @sp 1
25988
25989 @item  Maximum number of discriminants for a record type
25990 @tab   245
25991 @tab   No set limit
25992 @sp 1
25993
25994 @item  Maximum number of formal parameters in an entry or
25995 subprogram declaration
25996 @tab   246
25997 @tab    No set limit
25998 @sp 1
25999
26000 @item  Maximum number of dimensions in an array type
26001 @tab   255
26002 @tab   No set limit
26003 @sp 1
26004
26005 @item  Maximum number of library  units and subunits in a compilation.
26006 @tab   4095
26007 @tab   No set limit
26008 @sp 1
26009
26010 @item  Maximum number of library units and subunits in an execution.
26011 @tab   16383
26012 @tab   No set limit
26013 @sp 1
26014
26015 @item  Maximum number of objects declared with the pragma @code{COMMON_OBJECT}
26016 or @code{PSECT_OBJECT}
26017 @tab   32757
26018 @tab   No set limit
26019 @sp 1
26020
26021 @item  Maximum number of enumeration literals in an enumeration type
26022 definition
26023 @tab   65535
26024 @tab   No set limit
26025 @sp 1
26026
26027 @item  Maximum number of lines in a source file
26028 @tab   65534
26029 @tab   No set limit
26030 @sp 1
26031
26032 @item  Maximum number of bits in any object
26033 @tab   2**31-1
26034 @tab   2**31-1
26035 @sp 1
26036
26037 @item  Maximum size of the static portion of a stack frame (approximate)
26038 @tab   2**31-1
26039 @tab   2**31-1
26040 @end multitable
26041
26042 @node Tools and Utilities
26043 @section Tools and Utilities
26044
26045 @noindent
26046 The following table lists some of the OpenVMS development tools
26047 available for HP Ada, and the corresponding tools for
26048 use with @value{EDITION} on Alpha and I64 platforms.
26049 Aside from the debugger, all the OpenVMS tools identified are part
26050 of the DECset package.
26051
26052 @iftex
26053 @c Specify table in TeX since Texinfo does a poor job
26054 @tex
26055 \smallskip
26056 \smallskip
26057 \settabs\+Language-Sensitive Editor\quad
26058    &Product with HP Ada\quad
26059    &\cr
26060 \+\it Tool
26061    &\it Product with HP Ada
26062    & \it Product with GNAT Pro\cr
26063 \smallskip
26064 \+Code Management System
26065    &HP CMS
26066    & HP CMS\cr
26067 \smallskip
26068 \+Language-Sensitive Editor
26069    &HP LSE
26070    & emacs or HP LSE (Alpha)\cr
26071 \+
26072    &
26073    & HP LSE (I64)\cr
26074 \smallskip
26075 \+Debugger
26076    &OpenVMS Debug
26077    & gdb (Alpha),\cr
26078 \+
26079    &
26080    & OpenVMS Debug (I64)\cr
26081 \smallskip
26082 \+Source Code Analyzer /
26083    &HP SCA
26084    & GNAT XREF\cr
26085 \+Cross Referencer
26086    &
26087    &\cr
26088 \smallskip
26089 \+Test Manager
26090    &HP Digital Test
26091    & HP DTM\cr
26092 \+
26093    &Manager (DTM)
26094    &\cr
26095 \smallskip
26096 \+Performance and
26097    & HP PCA
26098    & HP PCA\cr
26099 \+Coverage Analyzer
26100    &
26101    &\cr
26102 \smallskip
26103 \+Module Management
26104    & HP MMS
26105    & Not applicable\cr
26106 \+ System
26107    &
26108    &\cr
26109 \smallskip
26110 \smallskip
26111 @end tex
26112 @end iftex
26113
26114 @ifnottex
26115 @c This is the Texinfo version of the table.  It renders poorly in pdf, hence
26116 @c the TeX version above for the printed version
26117 @flushleft
26118 @c @multitable @columnfractions .3 .4 .4
26119 @multitable {Source Code Analyzer /}{Tool with HP Ada}{Tool with GNAT Pro}
26120 @item @i{Tool}
26121 @tab @i{Tool with HP Ada}
26122 @tab @i{Tool with @value{EDITION}}
26123 @item Code Management@*System
26124 @tab HP CMS
26125 @tab HP CMS
26126 @item Language-Sensitive@*Editor
26127 @tab HP LSE
26128 @tab emacs or HP LSE (Alpha)
26129 @item
26130 @tab
26131 @tab HP LSE (I64)
26132 @item Debugger
26133 @tab OpenVMS Debug
26134 @tab gdb (Alpha),
26135 @item
26136 @tab
26137 @tab OpenVMS Debug (I64)
26138 @item Source Code Analyzer /@*Cross Referencer
26139 @tab HP SCA
26140 @tab GNAT XREF
26141 @item Test Manager
26142 @tab HP Digital Test@*Manager (DTM)
26143 @tab HP DTM
26144 @item Performance and@*Coverage Analyzer
26145 @tab HP PCA
26146 @tab HP PCA
26147 @item Module Management@*System
26148 @tab HP MMS
26149 @tab Not applicable
26150 @end multitable
26151 @end flushleft
26152 @end ifnottex
26153
26154 @end ifset
26155
26156 @c **************************************
26157 @node Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries
26158 @appendix Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries
26159 @cindex Tasking and threads libraries
26160 @cindex Threads libraries and tasking
26161 @cindex Run-time libraries (platform-specific information)
26162
26163 @noindent
26164 The GNAT run-time implementation may vary with respect to both the
26165 underlying threads library and the exception handling scheme.
26166 For threads support, one or more of the following are supplied:
26167 @itemize @bullet
26168 @item @b{native threads library}, a binding to the thread package from
26169 the underlying operating system
26170
26171 @item @b{pthreads library} (Sparc Solaris only), a binding to the Solaris
26172 POSIX thread package
26173 @end itemize
26174
26175 @noindent
26176 For exception handling, either or both of two models are supplied:
26177 @itemize @bullet
26178 @item @b{Zero-Cost Exceptions} (``ZCX''),@footnote{
26179 Most programs should experience a substantial speed improvement by
26180 being compiled with a ZCX run-time.
26181 This is especially true for
26182 tasking applications or applications with many exception handlers.}
26183 @cindex Zero-Cost Exceptions
26184 @cindex ZCX (Zero-Cost Exceptions)
26185 which uses binder-generated tables that
26186 are interrogated at run time to locate a handler
26187
26188 @item @b{setjmp / longjmp} (``SJLJ''),
26189 @cindex setjmp/longjmp Exception Model
26190 @cindex SJLJ (setjmp/longjmp Exception Model)
26191 which uses dynamically-set data to establish
26192 the set of handlers
26193 @end itemize
26194
26195 @noindent
26196 This appendix summarizes which combinations of threads and exception support
26197 are supplied on various GNAT platforms.
26198 It then shows how to select a particular library either
26199 permanently or temporarily,
26200 explains the properties of (and tradeoffs among) the various threads
26201 libraries, and provides some additional
26202 information about several specific platforms.
26203
26204 @menu
26205 * Summary of Run-Time Configurations::
26206 * Specifying a Run-Time Library::
26207 * Choosing the Scheduling Policy::
26208 * Solaris-Specific Considerations::
26209 * Linux-Specific Considerations::
26210 * AIX-Specific Considerations::
26211 * Irix-Specific Considerations::
26212 * RTX-Specific Considerations::
26213 @end menu
26214
26215 @node Summary of Run-Time Configurations
26216 @section Summary of Run-Time Configurations
26217
26218 @multitable @columnfractions .30 .70
26219 @item @b{alpha-openvms}
26220 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26221 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native VMS threads
26222 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26223 @*
26224 @item @b{alpha-tru64}
26225 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26226 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native TRU64 threads
26227 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26228 @*
26229 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
26230 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native TRU64 threads
26231 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26232 @*
26233 @item @b{ia64-hp_linux}
26234 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26235 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
26236 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26237 @*
26238 @item @b{ia64-hpux}
26239 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26240 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
26241 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26242 @*
26243 @item @b{ia64-openvms}
26244 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26245 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native VMS threads
26246 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26247 @*
26248 @item @b{ia64-sgi_linux}
26249 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26250 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
26251 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26252 @*
26253 @item @b{mips-irix}
26254 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26255 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native IRIX threads
26256 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26257 @*
26258 @item @b{pa-hpux}
26259 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26260 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
26261 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26262 @*
26263 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
26264 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
26265 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26266 @*
26267 @item @b{ppc-aix}
26268 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26269 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native AIX threads
26270 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26271 @*
26272 @item @b{ppc-darwin}
26273 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26274 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native MacOS threads
26275 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26276 @*
26277 @item @b{sparc-solaris}  @tab
26278 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26279 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
26280 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26281 @*
26282 @item @code{@ @ }@i{rts-pthread}
26283 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
26284 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26285 @*
26286 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
26287 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
26288 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26289 @*
26290 @item @b{sparc64-solaris}  @tab
26291 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26292 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
26293 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26294 @*
26295 @item @b{x86-linux}
26296 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26297 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
26298 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26299 @*
26300 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
26301 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
26302 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26303 @*
26304 @item @b{x86-lynx}
26305 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26306 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native LynxOS threads
26307 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26308 @*
26309 @item @b{x86-solaris}
26310 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26311 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads
26312 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26313 @*
26314 @item @b{x86-windows}
26315 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26316 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Win32 threads
26317 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26318 @*
26319 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj (default)}
26320 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Win32 threads
26321 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26322 @*
26323 @item @b{x86-windows-rtx}
26324 @item @code{@ @ }@i{rts-rtx-rtss (default)}
26325 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab RTX real-time subsystem RTSS threads (kernel mode)
26326 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26327 @*
26328 @item @code{@ @ }@i{rts-rtx-w32}
26329 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab RTX Win32 threads (user mode)
26330 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26331 @*
26332 @item @b{x86_64-linux}
26333 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26334 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
26335 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26336 @*
26337 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
26338 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
26339 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26340 @*
26341 @end multitable
26342
26343 @node Specifying a Run-Time Library
26344 @section Specifying a Run-Time Library
26345
26346 @noindent
26347 The @file{adainclude} subdirectory containing the sources of the GNAT
26348 run-time library, and the @file{adalib} subdirectory containing the
26349 @file{ALI} files and the static and/or shared GNAT library, are located
26350 in the gcc target-dependent area:
26351
26352 @smallexample
26353 target=$prefix/lib/gcc/gcc-@i{dumpmachine}/gcc-@i{dumpversion}/
26354 @end smallexample
26355
26356 @noindent
26357 As indicated above, on some platforms several run-time libraries are supplied.
26358 These libraries are installed in the target dependent area and
26359 contain a complete source and binary subdirectory. The detailed description
26360 below explains the differences between the different libraries in terms of
26361 their thread support.
26362
26363 The default run-time library (when GNAT is installed) is @emph{rts-native}.
26364 This default run time is selected by the means of soft links.
26365 For example on x86-linux:
26366
26367 @smallexample
26368 @group
26369  $(target-dir)
26370      |
26371      +--- adainclude----------+
26372      |                        |
26373      +--- adalib-----------+  |
26374      |                     |  |
26375      +--- rts-native       |  |
26376      |    |                |  |
26377      |    +--- adainclude <---+
26378      |    |                |
26379      |    +--- adalib <----+
26380      |
26381      +--- rts-sjlj
26382           |
26383           +--- adainclude
26384           |
26385           +--- adalib
26386 @end group
26387 @end smallexample
26388
26389 @noindent
26390 If the @i{rts-sjlj} library is to be selected on a permanent basis,
26391 these soft links can be modified with the following commands:
26392
26393 @smallexample
26394 $ cd $target
26395 $ rm -f adainclude adalib
26396 $ ln -s rts-sjlj/adainclude adainclude
26397 $ ln -s rts-sjlj/adalib adalib
26398 @end smallexample
26399
26400 @noindent
26401 Alternatively, you can specify @file{rts-sjlj/adainclude} in the file
26402 @file{$target/ada_source_path} and @file{rts-sjlj/adalib} in
26403 @file{$target/ada_object_path}.
26404
26405 Selecting another run-time library temporarily can be
26406 achieved by using the @option{--RTS} switch, e.g., @option{--RTS=sjlj}
26407 @cindex @option{--RTS} option
26408
26409 @node Choosing the Scheduling Policy
26410 @section Choosing the Scheduling Policy
26411
26412 @noindent
26413 When using a POSIX threads implementation, you have a choice of several
26414 scheduling policies: @code{SCHED_FIFO},
26415 @cindex @code{SCHED_FIFO} scheduling policy
26416 @code{SCHED_RR}
26417 @cindex @code{SCHED_RR} scheduling policy
26418 and @code{SCHED_OTHER}.
26419 @cindex @code{SCHED_OTHER} scheduling policy
26420 Typically, the default is @code{SCHED_OTHER}, while using @code{SCHED_FIFO}
26421 or @code{SCHED_RR} requires special (e.g., root) privileges.
26422
26423 By default, GNAT uses the @code{SCHED_OTHER} policy. To specify
26424 @code{SCHED_FIFO},
26425 @cindex @code{SCHED_FIFO} scheduling policy
26426 you can use one of the following:
26427
26428 @itemize @bullet
26429 @item
26430 @code{pragma Time_Slice (0.0)}
26431 @cindex pragma Time_Slice
26432 @item
26433 the corresponding binder option @option{-T0}
26434 @cindex @option{-T0} option
26435 @item
26436 @code{pragma Task_Dispatching_Policy (FIFO_Within_Priorities)}
26437 @cindex pragma Task_Dispatching_Policy
26438 @end itemize
26439
26440 @noindent
26441 To specify @code{SCHED_RR},
26442 @cindex @code{SCHED_RR} scheduling policy
26443 you should use @code{pragma Time_Slice} with a
26444 value greater than @code{0.0}, or else use the corresponding @option{-T}
26445 binder option.
26446
26447 @node Solaris-Specific Considerations
26448 @section Solaris-Specific Considerations
26449 @cindex Solaris Sparc threads libraries
26450
26451 @noindent
26452 This section addresses some topics related to the various threads libraries
26453 on Sparc Solaris.
26454
26455 @menu
26456 * Solaris Threads Issues::
26457 @end menu
26458
26459 @node Solaris Threads Issues
26460 @subsection Solaris Threads Issues
26461
26462 @noindent
26463 GNAT under Solaris/Sparc 32 bits comes with an alternate tasking run-time
26464 library based on POSIX threads --- @emph{rts-pthread}.
26465 @cindex rts-pthread threads library
26466 This run-time library has the advantage of being mostly shared across all
26467 POSIX-compliant thread implementations, and it also provides under
26468 @w{Solaris 8} the @code{PTHREAD_PRIO_INHERIT}
26469 @cindex @code{PTHREAD_PRIO_INHERIT} policy (under rts-pthread)
26470 and @code{PTHREAD_PRIO_PROTECT}
26471 @cindex @code{PTHREAD_PRIO_PROTECT} policy (under rts-pthread)
26472 semantics that can be selected using the predefined pragma
26473 @code{Locking_Policy}
26474 @cindex pragma Locking_Policy (under rts-pthread)
26475 with respectively
26476 @code{Inheritance_Locking} and @code{Ceiling_Locking} as the policy.
26477 @cindex @code{Inheritance_Locking} (under rts-pthread)
26478 @cindex @code{Ceiling_Locking} (under rts-pthread)
26479
26480 As explained above, the native run-time library is based on the Solaris thread
26481 library (@code{libthread}) and is the default library.
26482
26483 When the Solaris threads library is used (this is the default), programs
26484 compiled with GNAT can automatically take advantage of
26485 and can thus execute on multiple processors.
26486 The user can alternatively specify a processor on which the program should run
26487 to emulate a single-processor system. The multiprocessor / uniprocessor choice
26488 is made by
26489 setting the environment variable @env{GNAT_PROCESSOR}
26490 @cindex @env{GNAT_PROCESSOR} environment variable (on Sparc Solaris)
26491 to one of the following:
26492
26493 @table @code
26494 @item -2
26495 Use the default configuration (run the program on all
26496 available processors) - this is the same as having @code{GNAT_PROCESSOR}
26497 unset
26498
26499 @item -1
26500 Let the run-time implementation choose one processor and run the program on
26501 that processor
26502
26503 @item 0 .. Last_Proc
26504 Run the program on the specified processor.
26505 @code{Last_Proc} is equal to @code{_SC_NPROCESSORS_CONF - 1}
26506 (where @code{_SC_NPROCESSORS_CONF} is a system variable).
26507 @end table
26508
26509 @node Linux-Specific Considerations
26510 @section Linux-Specific Considerations
26511 @cindex Linux threads libraries
26512
26513 @noindent
26514 On GNU/Linux without NPTL support (usually system with GNU C Library
26515 older than 2.3), the signal model is not POSIX compliant, which means
26516 that to send a signal to the process, you need to send the signal to all
26517 threads, e.g.@: by using @code{killpg()}.
26518
26519 @node AIX-Specific Considerations
26520 @section AIX-Specific Considerations
26521 @cindex AIX resolver library
26522
26523 @noindent
26524 On AIX, the resolver library initializes some internal structure on
26525 the first call to @code{get*by*} functions, which are used to implement
26526 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Name} and
26527 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Address}.
26528 If such initialization occurs within an Ada task, and the stack size for
26529 the task is the default size, a stack overflow may occur.
26530
26531 To avoid this overflow, the user should either ensure that the first call
26532 to @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Name} or
26533 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Addrss}
26534 occurs in the environment task, or use @code{pragma Storage_Size} to
26535 specify a sufficiently large size for the stack of the task that contains
26536 this call.
26537
26538 @node Irix-Specific Considerations
26539 @section Irix-Specific Considerations
26540 @cindex Irix libraries
26541
26542 @noindent
26543 The GCC support libraries coming with the Irix compiler have moved to
26544 their canonical place with respect to the general Irix ABI related
26545 conventions. Running applications built with the default shared GNAT
26546 run-time now requires the LD_LIBRARY_PATH environment variable to
26547 include this location. A possible way to achieve this is to issue the
26548 following command line on a bash prompt:
26549
26550 @smallexample
26551 @group
26552 $  LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:`dirname \`gcc --print-file-name=libgcc_s.so\``
26553 @end group
26554 @end smallexample
26555
26556 @node RTX-Specific Considerations
26557 @section RTX-Specific Considerations
26558 @cindex RTX libraries
26559
26560 @noindent
26561 The Real-time Extension (RTX) to Windows is based on the Windows Win32
26562 API. Applications can be built to work in two different modes:
26563
26564 @itemize @bullet
26565 @item
26566 Windows executables that run in Ring 3 to utilize memory protection
26567 (@emph{rts-rtx-w32}).
26568
26569 @item
26570 Real-time subsystem (RTSS) executables that run in Ring 0, where
26571 performance can be optimized with RTSS applications taking precedent
26572 over all Windows applications (@emph{rts-rtx-rtss}).
26573
26574 @end itemize
26575
26576 @c *******************************
26577 @node Example of Binder Output File
26578 @appendix Example of Binder Output File
26579
26580 @noindent
26581 This Appendix displays the source code for @command{gnatbind}'s output
26582 file generated for a simple ``Hello World'' program.
26583 Comments have been added for clarification purposes.
26584
26585 @smallexample @c adanocomment
26586 @iftex
26587 @leftskip=0cm
26588 @end iftex
26589 --  The package is called Ada_Main unless this name is actually used
26590 --  as a unit name in the partition, in which case some other unique
26591 --  name is used.
26592
26593 with System;
26594 package ada_main is
26595
26596    Elab_Final_Code : Integer;
26597    pragma Import (C, Elab_Final_Code, "__gnat_inside_elab_final_code");
26598
26599    --  The main program saves the parameters (argument count,
26600    --  argument values, environment pointer) in global variables
26601    --  for later access by other units including
26602    --  Ada.Command_Line.
26603
26604    gnat_argc : Integer;
26605    gnat_argv : System.Address;
26606    gnat_envp : System.Address;
26607
26608    --  The actual variables are stored in a library routine. This
26609    --  is useful for some shared library situations, where there
26610    --  are problems if variables are not in the library.
26611
26612    pragma Import (C, gnat_argc);
26613    pragma Import (C, gnat_argv);
26614    pragma Import (C, gnat_envp);
26615
26616    --  The exit status is similarly an external location
26617
26618    gnat_exit_status : Integer;
26619    pragma Import (C, gnat_exit_status);
26620
26621    GNAT_Version : constant String :=
26622                     "GNAT Version: 6.0.0w (20061115)";
26623    pragma Export (C, GNAT_Version, "__gnat_version");
26624
26625    --  This is the generated adafinal routine that performs
26626    --  finalization at the end of execution. In the case where
26627    --  Ada is the main program, this main program makes a call
26628    --  to adafinal at program termination.
26629
26630    procedure adafinal;
26631    pragma Export (C, adafinal, "adafinal");
26632
26633    --  This is the generated adainit routine that performs
26634    --  initialization at the start of execution. In the case
26635    --  where Ada is the main program, this main program makes
26636    --  a call to adainit at program startup.
26637
26638    procedure adainit;
26639    pragma Export (C, adainit, "adainit");
26640
26641    --  This routine is called at the start of execution. It is
26642    --  a dummy routine that is used by the debugger to breakpoint
26643    --  at the start of execution.
26644
26645    procedure Break_Start;
26646    pragma Import (C, Break_Start, "__gnat_break_start");
26647
26648    --  This is the actual generated main program (it would be
26649    --  suppressed if the no main program switch were used). As
26650    --  required by standard system conventions, this program has
26651    --  the external name main.
26652
26653    function main
26654      (argc : Integer;
26655       argv : System.Address;
26656       envp : System.Address)
26657       return Integer;
26658    pragma Export (C, main, "main");
26659
26660    --  The following set of constants give the version
26661    --  identification values for every unit in the bound
26662    --  partition. This identification is computed from all
26663    --  dependent semantic units, and corresponds to the
26664    --  string that would be returned by use of the
26665    --  Body_Version or Version attributes.
26666
26667    type Version_32 is mod 2 ** 32;
26668    u00001 : constant Version_32 := 16#7880BEB3#;
26669    u00002 : constant Version_32 := 16#0D24CBD0#;
26670    u00003 : constant Version_32 := 16#3283DBEB#;
26671    u00004 : constant Version_32 := 16#2359F9ED#;
26672    u00005 : constant Version_32 := 16#664FB847#;
26673    u00006 : constant Version_32 := 16#68E803DF#;
26674    u00007 : constant Version_32 := 16#5572E604#;
26675    u00008 : constant Version_32 := 16#46B173D8#;
26676    u00009 : constant Version_32 := 16#156A40CF#;
26677    u00010 : constant Version_32 := 16#033DABE0#;
26678    u00011 : constant Version_32 := 16#6AB38FEA#;
26679    u00012 : constant Version_32 := 16#22B6217D#;
26680    u00013 : constant Version_32 := 16#68A22947#;
26681    u00014 : constant Version_32 := 16#18CC4A56#;
26682    u00015 : constant Version_32 := 16#08258E1B#;
26683    u00016 : constant Version_32 := 16#367D5222#;
26684    u00017 : constant Version_32 := 16#20C9ECA4#;
26685    u00018 : constant Version_32 := 16#50D32CB6#;
26686    u00019 : constant Version_32 := 16#39A8BB77#;
26687    u00020 : constant Version_32 := 16#5CF8FA2B#;
26688    u00021 : constant Version_32 := 16#2F1EB794#;
26689    u00022 : constant Version_32 := 16#31AB6444#;
26690    u00023 : constant Version_32 := 16#1574B6E9#;
26691    u00024 : constant Version_32 := 16#5109C189#;
26692    u00025 : constant Version_32 := 16#56D770CD#;
26693    u00026 : constant Version_32 := 16#02F9DE3D#;
26694    u00027 : constant Version_32 := 16#08AB6B2C#;
26695    u00028 : constant Version_32 := 16#3FA37670#;
26696    u00029 : constant Version_32 := 16#476457A0#;
26697    u00030 : constant Version_32 := 16#731E1B6E#;
26698    u00031 : constant Version_32 := 16#23C2E789#;
26699    u00032 : constant Version_32 := 16#0F1BD6A1#;
26700    u00033 : constant Version_32 := 16#7C25DE96#;
26701    u00034 : constant Version_32 := 16#39ADFFA2#;
26702    u00035 : constant Version_32 := 16#571DE3E7#;
26703    u00036 : constant Version_32 := 16#5EB646AB#;
26704    u00037 : constant Version_32 := 16#4249379B#;
26705    u00038 : constant Version_32 := 16#0357E00A#;
26706    u00039 : constant Version_32 := 16#3784FB72#;
26707    u00040 : constant Version_32 := 16#2E723019#;
26708    u00041 : constant Version_32 := 16#623358EA#;
26709    u00042 : constant Version_32 := 16#107F9465#;
26710    u00043 : constant Version_32 := 16#6843F68A#;
26711    u00044 : constant Version_32 := 16#63305874#;
26712    u00045 : constant Version_32 := 16#31E56CE1#;
26713    u00046 : constant Version_32 := 16#02917970#;
26714    u00047 : constant Version_32 := 16#6CCBA70E#;
26715    u00048 : constant Version_32 := 16#41CD4204#;
26716    u00049 : constant Version_32 := 16#572E3F58#;
26717    u00050 : constant Version_32 := 16#20729FF5#;
26718    u00051 : constant Version_32 := 16#1D4F93E8#;
26719    u00052 : constant Version_32 := 16#30B2EC3D#;
26720    u00053 : constant Version_32 := 16#34054F96#;
26721    u00054 : constant Version_32 := 16#5A199860#;
26722    u00055 : constant Version_32 := 16#0E7F912B#;
26723    u00056 : constant Version_32 := 16#5760634A#;
26724    u00057 : constant Version_32 := 16#5D851835#;
26725
26726    --  The following Export pragmas export the version numbers
26727    --  with symbolic names ending in B (for body) or S
26728    --  (for spec) so that they can be located in a link. The
26729    --  information provided here is sufficient to track down
26730    --  the exact versions of units used in a given build.
26731
26732    pragma Export (C, u00001, "helloB");
26733    pragma Export (C, u00002, "system__standard_libraryB");
26734    pragma Export (C, u00003, "system__standard_libraryS");
26735    pragma Export (C, u00004, "adaS");
26736    pragma Export (C, u00005, "ada__text_ioB");
26737    pragma Export (C, u00006, "ada__text_ioS");
26738    pragma Export (C, u00007, "ada__exceptionsB");
26739    pragma Export (C, u00008, "ada__exceptionsS");
26740    pragma Export (C, u00009, "gnatS");
26741    pragma Export (C, u00010, "gnat__heap_sort_aB");
26742    pragma Export (C, u00011, "gnat__heap_sort_aS");
26743    pragma Export (C, u00012, "systemS");
26744    pragma Export (C, u00013, "system__exception_tableB");
26745    pragma Export (C, u00014, "system__exception_tableS");
26746    pragma Export (C, u00015, "gnat__htableB");
26747    pragma Export (C, u00016, "gnat__htableS");
26748    pragma Export (C, u00017, "system__exceptionsS");
26749    pragma Export (C, u00018, "system__machine_state_operationsB");
26750    pragma Export (C, u00019, "system__machine_state_operationsS");
26751    pragma Export (C, u00020, "system__machine_codeS");
26752    pragma Export (C, u00021, "system__storage_elementsB");
26753    pragma Export (C, u00022, "system__storage_elementsS");
26754    pragma Export (C, u00023, "system__secondary_stackB");
26755    pragma Export (C, u00024, "system__secondary_stackS");
26756    pragma Export (C, u00025, "system__parametersB");
26757    pragma Export (C, u00026, "system__parametersS");
26758    pragma Export (C, u00027, "system__soft_linksB");
26759    pragma Export (C, u00028, "system__soft_linksS");
26760    pragma Export (C, u00029, "system__stack_checkingB");
26761    pragma Export (C, u00030, "system__stack_checkingS");
26762    pragma Export (C, u00031, "system__tracebackB");
26763    pragma Export (C, u00032, "system__tracebackS");
26764    pragma Export (C, u00033, "ada__streamsS");
26765    pragma Export (C, u00034, "ada__tagsB");
26766    pragma Export (C, u00035, "ada__tagsS");
26767    pragma Export (C, u00036, "system__string_opsB");
26768    pragma Export (C, u00037, "system__string_opsS");
26769    pragma Export (C, u00038, "interfacesS");
26770    pragma Export (C, u00039, "interfaces__c_streamsB");
26771    pragma Export (C, u00040, "interfaces__c_streamsS");
26772    pragma Export (C, u00041, "system__file_ioB");
26773    pragma Export (C, u00042, "system__file_ioS");
26774    pragma Export (C, u00043, "ada__finalizationB");
26775    pragma Export (C, u00044, "ada__finalizationS");
26776    pragma Export (C, u00045, "system__finalization_rootB");
26777    pragma Export (C, u00046, "system__finalization_rootS");
26778    pragma Export (C, u00047, "system__finalization_implementationB");
26779    pragma Export (C, u00048, "system__finalization_implementationS");
26780    pragma Export (C, u00049, "system__string_ops_concat_3B");
26781    pragma Export (C, u00050, "system__string_ops_concat_3S");
26782    pragma Export (C, u00051, "system__stream_attributesB");
26783    pragma Export (C, u00052, "system__stream_attributesS");
26784    pragma Export (C, u00053, "ada__io_exceptionsS");
26785    pragma Export (C, u00054, "system__unsigned_typesS");
26786    pragma Export (C, u00055, "system__file_control_blockS");
26787    pragma Export (C, u00056, "ada__finalization__list_controllerB");
26788    pragma Export (C, u00057, "ada__finalization__list_controllerS");
26789
26790    -- BEGIN ELABORATION ORDER
26791    -- ada (spec)
26792    -- gnat (spec)
26793    -- gnat.heap_sort_a (spec)
26794    -- gnat.heap_sort_a (body)
26795    -- gnat.htable (spec)
26796    -- gnat.htable (body)
26797    -- interfaces (spec)
26798    -- system (spec)
26799    -- system.machine_code (spec)
26800    -- system.parameters (spec)
26801    -- system.parameters (body)
26802    -- interfaces.c_streams (spec)
26803    -- interfaces.c_streams (body)
26804    -- system.standard_library (spec)
26805    -- ada.exceptions (spec)
26806    -- system.exception_table (spec)
26807    -- system.exception_table (body)
26808    -- ada.io_exceptions (spec)
26809    -- system.exceptions (spec)
26810    -- system.storage_elements (spec)
26811    -- system.storage_elements (body)
26812    -- system.machine_state_operations (spec)
26813    -- system.machine_state_operations (body)
26814    -- system.secondary_stack (spec)
26815    -- system.stack_checking (spec)
26816    -- system.soft_links (spec)
26817    -- system.soft_links (body)
26818    -- system.stack_checking (body)
26819    -- system.secondary_stack (body)
26820    -- system.standard_library (body)
26821    -- system.string_ops (spec)
26822    -- system.string_ops (body)
26823    -- ada.tags (spec)
26824    -- ada.tags (body)
26825    -- ada.streams (spec)
26826    -- system.finalization_root (spec)
26827    -- system.finalization_root (body)
26828    -- system.string_ops_concat_3 (spec)
26829    -- system.string_ops_concat_3 (body)
26830    -- system.traceback (spec)
26831    -- system.traceback (body)
26832    -- ada.exceptions (body)
26833    -- system.unsigned_types (spec)
26834    -- system.stream_attributes (spec)
26835    -- system.stream_attributes (body)
26836    -- system.finalization_implementation (spec)
26837    -- system.finalization_implementation (body)
26838    -- ada.finalization (spec)
26839    -- ada.finalization (body)
26840    -- ada.finalization.list_controller (spec)
26841    -- ada.finalization.list_controller (body)
26842    -- system.file_control_block (spec)
26843    -- system.file_io (spec)
26844    -- system.file_io (body)
26845    -- ada.text_io (spec)
26846    -- ada.text_io (body)
26847    -- hello (body)
26848    -- END ELABORATION ORDER
26849
26850 end ada_main;
26851
26852 --  The following source file name pragmas allow the generated file
26853 --  names to be unique for different main programs. They are needed
26854 --  since the package name will always be Ada_Main.
26855
26856 pragma Source_File_Name (ada_main, Spec_File_Name => "b~hello.ads");
26857 pragma Source_File_Name (ada_main, Body_File_Name => "b~hello.adb");
26858
26859 --  Generated package body for Ada_Main starts here
26860
26861 package body ada_main is
26862
26863    --  The actual finalization is performed by calling the
26864    --  library routine in System.Standard_Library.Adafinal
26865
26866    procedure Do_Finalize;
26867    pragma Import (C, Do_Finalize, "system__standard_library__adafinal");
26868
26869    -------------
26870    -- adainit --
26871    -------------
26872
26873 @findex adainit
26874    procedure adainit is
26875
26876       --  These booleans are set to True once the associated unit has
26877       --  been elaborated. It is also used to avoid elaborating the
26878       --  same unit twice.
26879
26880       E040 : Boolean;
26881       pragma Import (Ada, E040, "interfaces__c_streams_E");
26882
26883       E008 : Boolean;
26884       pragma Import (Ada, E008, "ada__exceptions_E");
26885
26886       E014 : Boolean;
26887       pragma Import (Ada, E014, "system__exception_table_E");
26888
26889       E053 : Boolean;
26890       pragma Import (Ada, E053, "ada__io_exceptions_E");
26891
26892       E017 : Boolean;
26893       pragma Import (Ada, E017, "system__exceptions_E");
26894
26895       E024 : Boolean;
26896       pragma Import (Ada, E024, "system__secondary_stack_E");
26897
26898       E030 : Boolean;
26899       pragma Import (Ada, E030, "system__stack_checking_E");
26900
26901       E028 : Boolean;
26902       pragma Import (Ada, E028, "system__soft_links_E");
26903
26904       E035 : Boolean;
26905       pragma Import (Ada, E035, "ada__tags_E");
26906
26907       E033 : Boolean;
26908       pragma Import (Ada, E033, "ada__streams_E");
26909
26910       E046 : Boolean;
26911       pragma Import (Ada, E046, "system__finalization_root_E");
26912
26913       E048 : Boolean;
26914       pragma Import (Ada, E048, "system__finalization_implementation_E");
26915
26916       E044 : Boolean;
26917       pragma Import (Ada, E044, "ada__finalization_E");
26918
26919       E057 : Boolean;
26920       pragma Import (Ada, E057, "ada__finalization__list_controller_E");
26921
26922       E055 : Boolean;
26923       pragma Import (Ada, E055, "system__file_control_block_E");
26924
26925       E042 : Boolean;
26926       pragma Import (Ada, E042, "system__file_io_E");
26927
26928       E006 : Boolean;
26929       pragma Import (Ada, E006, "ada__text_io_E");
26930
26931       --  Set_Globals is a library routine that stores away the
26932       --  value of the indicated set of global values in global
26933       --  variables within the library.
26934
26935       procedure Set_Globals
26936         (Main_Priority            : Integer;
26937          Time_Slice_Value         : Integer;
26938          WC_Encoding              : Character;
26939          Locking_Policy           : Character;
26940          Queuing_Policy           : Character;
26941          Task_Dispatching_Policy  : Character;
26942          Adafinal                 : System.Address;
26943          Unreserve_All_Interrupts : Integer;
26944          Exception_Tracebacks     : Integer);
26945 @findex __gnat_set_globals
26946       pragma Import (C, Set_Globals, "__gnat_set_globals");
26947
26948       --  SDP_Table_Build is a library routine used to build the
26949       --  exception tables. See unit Ada.Exceptions in files
26950       --  a-except.ads/adb for full details of how zero cost
26951       --  exception handling works. This procedure, the call to
26952       --  it, and the two following tables are all omitted if the
26953       --  build is in longjmp/setjmp exception mode.
26954
26955 @findex SDP_Table_Build
26956 @findex Zero Cost Exceptions
26957       procedure SDP_Table_Build
26958         (SDP_Addresses   : System.Address;
26959          SDP_Count       : Natural;
26960          Elab_Addresses  : System.Address;
26961          Elab_Addr_Count : Natural);
26962       pragma Import (C, SDP_Table_Build, "__gnat_SDP_Table_Build");
26963
26964       --  Table of Unit_Exception_Table addresses. Used for zero
26965       --  cost exception handling to build the top level table.
26966
26967       ST : aliased constant array (1 .. 23) of System.Address := (
26968         Hello'UET_Address,
26969         Ada.Text_Io'UET_Address,
26970         Ada.Exceptions'UET_Address,
26971         Gnat.Heap_Sort_A'UET_Address,
26972         System.Exception_Table'UET_Address,
26973         System.Machine_State_Operations'UET_Address,
26974         System.Secondary_Stack'UET_Address,
26975         System.Parameters'UET_Address,
26976         System.Soft_Links'UET_Address,
26977         System.Stack_Checking'UET_Address,
26978         System.Traceback'UET_Address,
26979         Ada.Streams'UET_Address,
26980         Ada.Tags'UET_Address,
26981         System.String_Ops'UET_Address,
26982         Interfaces.C_Streams'UET_Address,
26983         System.File_Io'UET_Address,
26984         Ada.Finalization'UET_Address,
26985         System.Finalization_Root'UET_Address,
26986         System.Finalization_Implementation'UET_Address,
26987         System.String_Ops_Concat_3'UET_Address,
26988         System.Stream_Attributes'UET_Address,
26989         System.File_Control_Block'UET_Address,
26990         Ada.Finalization.List_Controller'UET_Address);
26991
26992       --  Table of addresses of elaboration routines. Used for
26993       --  zero cost exception handling to make sure these
26994       --  addresses are included in the top level procedure
26995       --  address table.
26996
26997       EA : aliased constant array (1 .. 23) of System.Address := (
26998         adainit'Code_Address,
26999         Do_Finalize'Code_Address,
27000         Ada.Exceptions'Elab_Spec'Address,
27001         System.Exceptions'Elab_Spec'Address,
27002         Interfaces.C_Streams'Elab_Spec'Address,
27003         System.Exception_Table'Elab_Body'Address,
27004         Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec'Address,
27005         System.Stack_Checking'Elab_Spec'Address,
27006         System.Soft_Links'Elab_Body'Address,
27007         System.Secondary_Stack'Elab_Body'Address,
27008         Ada.Tags'Elab_Spec'Address,
27009         Ada.Tags'Elab_Body'Address,
27010         Ada.Streams'Elab_Spec'Address,
27011         System.Finalization_Root'Elab_Spec'Address,
27012         Ada.Exceptions'Elab_Body'Address,
27013         System.Finalization_Implementation'Elab_Spec'Address,
27014         System.Finalization_Implementation'Elab_Body'Address,
27015         Ada.Finalization'Elab_Spec'Address,
27016         Ada.Finalization.List_Controller'Elab_Spec'Address,
27017         System.File_Control_Block'Elab_Spec'Address,
27018         System.File_Io'Elab_Body'Address,
27019         Ada.Text_Io'Elab_Spec'Address,
27020         Ada.Text_Io'Elab_Body'Address);
27021
27022    --  Start of processing for adainit
27023
27024    begin
27025
27026       --  Call SDP_Table_Build to build the top level procedure
27027       --  table for zero cost exception handling (omitted in
27028       --  longjmp/setjmp mode).
27029
27030       SDP_Table_Build (ST'Address, 23, EA'Address, 23);
27031
27032       --  Call Set_Globals to record various information for
27033       --  this partition.  The values are derived by the binder
27034       --  from information stored in the ali files by the compiler.
27035
27036 @findex __gnat_set_globals
27037       Set_Globals
27038         (Main_Priority            => -1,
27039          --  Priority of main program, -1 if no pragma Priority used
27040
27041          Time_Slice_Value         => -1,
27042          --  Time slice from Time_Slice pragma, -1 if none used
27043
27044          WC_Encoding              => 'b',
27045          --  Wide_Character encoding used, default is brackets
27046
27047          Locking_Policy           => ' ',
27048          --  Locking_Policy used, default of space means not
27049          --  specified, otherwise it is the first character of
27050          --  the policy name.
27051
27052          Queuing_Policy           => ' ',
27053          --  Queuing_Policy used, default of space means not
27054          --  specified, otherwise it is the first character of
27055          --  the policy name.
27056
27057          Task_Dispatching_Policy  => ' ',
27058          --  Task_Dispatching_Policy used, default of space means
27059          --  not specified, otherwise first character of the
27060          --  policy name.
27061
27062          Adafinal                 => System.Null_Address,
27063          --  Address of Adafinal routine, not used anymore
27064
27065          Unreserve_All_Interrupts => 0,
27066          --  Set true if pragma Unreserve_All_Interrupts was used
27067
27068          Exception_Tracebacks     => 0);
27069          --  Indicates if exception tracebacks are enabled
27070
27071       Elab_Final_Code := 1;
27072
27073       --  Now we have the elaboration calls for all units in the partition.
27074       --  The Elab_Spec and Elab_Body attributes generate references to the
27075       --  implicit elaboration procedures generated by the compiler for
27076       --  each unit that requires elaboration.
27077
27078       if not E040 then
27079          Interfaces.C_Streams'Elab_Spec;
27080       end if;
27081       E040 := True;
27082       if not E008 then
27083          Ada.Exceptions'Elab_Spec;
27084       end if;
27085       if not E014 then
27086          System.Exception_Table'Elab_Body;
27087          E014 := True;
27088       end if;
27089       if not E053 then
27090          Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec;
27091          E053 := True;
27092       end if;
27093       if not E017 then
27094          System.Exceptions'Elab_Spec;
27095          E017 := True;
27096       end if;
27097       if not E030 then
27098          System.Stack_Checking'Elab_Spec;
27099       end if;
27100       if not E028 then
27101          System.Soft_Links'Elab_Body;
27102          E028 := True;
27103       end if;
27104       E030 := True;
27105       if not E024 then
27106          System.Secondary_Stack'Elab_Body;
27107          E024 := True;
27108       end if;
27109       if not E035 then
27110          Ada.Tags'Elab_Spec;
27111       end if;
27112       if not E035 then
27113          Ada.Tags'Elab_Body;
27114          E035 := True;
27115       end if;
27116       if not E033 then
27117          Ada.Streams'Elab_Spec;
27118          E033 := True;
27119       end if;
27120       if not E046 then
27121          System.Finalization_Root'Elab_Spec;
27122       end if;
27123       E046 := True;
27124       if not E008 then
27125          Ada.Exceptions'Elab_Body;
27126          E008 := True;
27127       end if;
27128       if not E048 then
27129          System.Finalization_Implementation'Elab_Spec;
27130       end if;
27131       if not E048 then
27132          System.Finalization_Implementation'Elab_Body;
27133          E048 := True;
27134       end if;
27135       if not E044 then
27136          Ada.Finalization'Elab_Spec;
27137       end if;
27138       E044 := True;
27139       if not E057 then
27140          Ada.Finalization.List_Controller'Elab_Spec;
27141       end if;
27142       E057 := True;
27143       if not E055 then
27144          System.File_Control_Block'Elab_Spec;
27145          E055 := True;
27146       end if;
27147       if not E042 then
27148          System.File_Io'Elab_Body;
27149          E042 := True;
27150       end if;
27151       if not E006 then
27152          Ada.Text_Io'Elab_Spec;
27153       end if;
27154       if not E006 then
27155          Ada.Text_Io'Elab_Body;
27156          E006 := True;
27157       end if;
27158
27159       Elab_Final_Code := 0;
27160    end adainit;
27161
27162    --------------
27163    -- adafinal --
27164    --------------
27165
27166 @findex adafinal
27167    procedure adafinal is
27168    begin
27169       Do_Finalize;
27170    end adafinal;
27171
27172    ----------
27173    -- main --
27174    ----------
27175
27176    --  main is actually a function, as in the ANSI C standard,
27177    --  defined to return the exit status. The three parameters
27178    --  are the argument count, argument values and environment
27179    --  pointer.
27180
27181 @findex Main Program
27182    function main
27183      (argc : Integer;
27184       argv : System.Address;
27185       envp : System.Address)
27186       return Integer
27187    is
27188       --  The initialize routine performs low level system
27189       --  initialization using a standard library routine which
27190       --  sets up signal handling and performs any other
27191       --  required setup. The routine can be found in file
27192       --  a-init.c.
27193
27194 @findex __gnat_initialize
27195       procedure initialize;
27196       pragma Import (C, initialize, "__gnat_initialize");
27197
27198       --  The finalize routine performs low level system
27199       --  finalization using a standard library routine. The
27200       --  routine is found in file a-final.c and in the standard
27201       --  distribution is a dummy routine that does nothing, so
27202       --  really this is a hook for special user finalization.
27203
27204 @findex __gnat_finalize
27205       procedure finalize;
27206       pragma Import (C, finalize, "__gnat_finalize");
27207
27208       --  We get to the main program of the partition by using
27209       --  pragma Import because if we try to with the unit and
27210       --  call it Ada style, then not only do we waste time
27211       --  recompiling it, but also, we don't really know the right
27212       --  switches (e.g.@: identifier character set) to be used
27213       --  to compile it.
27214
27215       procedure Ada_Main_Program;
27216       pragma Import (Ada, Ada_Main_Program, "_ada_hello");
27217
27218    --  Start of processing for main
27219
27220    begin
27221       --  Save global variables
27222
27223       gnat_argc := argc;
27224       gnat_argv := argv;
27225       gnat_envp := envp;
27226
27227       --  Call low level system initialization
27228
27229       Initialize;
27230
27231       --  Call our generated Ada initialization routine
27232
27233       adainit;
27234
27235       --  This is the point at which we want the debugger to get
27236       --  control
27237
27238       Break_Start;
27239
27240       --  Now we call the main program of the partition
27241
27242       Ada_Main_Program;
27243
27244       --  Perform Ada finalization
27245
27246       adafinal;
27247
27248       --  Perform low level system finalization
27249
27250       Finalize;
27251
27252       --  Return the proper exit status
27253       return (gnat_exit_status);
27254    end;
27255
27256 --  This section is entirely comments, so it has no effect on the
27257 --  compilation of the Ada_Main package. It provides the list of
27258 --  object files and linker options, as well as some standard
27259 --  libraries needed for the link. The gnatlink utility parses
27260 --  this b~hello.adb file to read these comment lines to generate
27261 --  the appropriate command line arguments for the call to the
27262 --  system linker. The BEGIN/END lines are used for sentinels for
27263 --  this parsing operation.
27264
27265 --  The exact file names will of course depend on the environment,
27266 --  host/target and location of files on the host system.
27267
27268 @findex Object file list
27269 -- BEGIN Object file/option list
27270    --   ./hello.o
27271    --   -L./
27272    --   -L/usr/local/gnat/lib/gcc-lib/i686-pc-linux-gnu/2.8.1/adalib/
27273    --   /usr/local/gnat/lib/gcc-lib/i686-pc-linux-gnu/2.8.1/adalib/libgnat.a
27274 -- END Object file/option list
27275
27276 end ada_main;
27277 @end smallexample
27278
27279 @noindent
27280 The Ada code in the above example is exactly what is generated by the
27281 binder. We have added comments to more clearly indicate the function
27282 of each part of the generated @code{Ada_Main} package.
27283
27284 The code is standard Ada in all respects, and can be processed by any
27285 tools that handle Ada. In particular, it is possible to use the debugger
27286 in Ada mode to debug the generated @code{Ada_Main} package. For example,
27287 suppose that for reasons that you do not understand, your program is crashing
27288 during elaboration of the body of @code{Ada.Text_IO}. To locate this bug,
27289 you can place a breakpoint on the call:
27290
27291 @smallexample @c ada
27292 Ada.Text_Io'Elab_Body;
27293 @end smallexample
27294
27295 @noindent
27296 and trace the elaboration routine for this package to find out where
27297 the problem might be (more usually of course you would be debugging
27298 elaboration code in your own application).
27299
27300 @node Elaboration Order Handling in GNAT
27301 @appendix Elaboration Order Handling in GNAT
27302 @cindex Order of elaboration
27303 @cindex Elaboration control
27304
27305 @menu
27306 * Elaboration Code::
27307 * Checking the Elaboration Order::
27308 * Controlling the Elaboration Order::
27309 * Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls::
27310 * Controlling Elaboration in GNAT - External Calls::
27311 * Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety::
27312 * Treatment of Pragma Elaborate::
27313 * Elaboration Issues for Library Tasks::
27314 * Mixing Elaboration Models::
27315 * What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails::
27316 * Elaboration for Access-to-Subprogram Values::
27317 * Summary of Procedures for Elaboration Control::
27318 * Other Elaboration Order Considerations::
27319 @end menu
27320
27321 @noindent
27322 This chapter describes the handling of elaboration code in Ada and
27323 in GNAT, and discusses how the order of elaboration of program units can
27324 be controlled in GNAT, either automatically or with explicit programming
27325 features.
27326
27327 @node Elaboration Code
27328 @section Elaboration Code
27329
27330 @noindent
27331 Ada provides rather general mechanisms for executing code at elaboration
27332 time, that is to say before the main program starts executing. Such code arises
27333 in three contexts:
27334
27335 @table @asis
27336 @item Initializers for variables.
27337 Variables declared at the library level, in package specs or bodies, can
27338 require initialization that is performed at elaboration time, as in:
27339 @smallexample @c ada
27340 @cartouche
27341 Sqrt_Half : Float := Sqrt (0.5);
27342 @end cartouche
27343 @end smallexample
27344
27345 @item Package initialization code
27346 Code in a @code{BEGIN-END} section at the outer level of a package body is
27347 executed as part of the package body elaboration code.
27348
27349 @item Library level task allocators
27350 Tasks that are declared using task allocators at the library level
27351 start executing immediately and hence can execute at elaboration time.
27352 @end table
27353
27354 @noindent
27355 Subprogram calls are possible in any of these contexts, which means that
27356 any arbitrary part of the program may be executed as part of the elaboration
27357 code. It is even possible to write a program which does all its work at
27358 elaboration time, with a null main program, although stylistically this
27359 would usually be considered an inappropriate way to structure
27360 a program.
27361
27362 An important concern arises in the context of elaboration code:
27363 we have to be sure that it is executed in an appropriate order. What we
27364 have is a series of elaboration code sections, potentially one section
27365 for each unit in the program. It is important that these execute
27366 in the correct order. Correctness here means that, taking the above
27367 example of the declaration of @code{Sqrt_Half},
27368 if some other piece of
27369 elaboration code references @code{Sqrt_Half},
27370 then it must run after the
27371 section of elaboration code that contains the declaration of
27372 @code{Sqrt_Half}.
27373
27374 There would never be any order of elaboration problem if we made a rule
27375 that whenever you @code{with} a unit, you must elaborate both the spec and body
27376 of that unit before elaborating the unit doing the @code{with}'ing:
27377
27378 @smallexample @c ada
27379 @group
27380 @cartouche
27381 with Unit_1;
27382 package Unit_2 is @dots{}
27383 @end cartouche
27384 @end group
27385 @end smallexample
27386
27387 @noindent
27388 would require that both the body and spec of @code{Unit_1} be elaborated
27389 before the spec of @code{Unit_2}. However, a rule like that would be far too
27390 restrictive. In particular, it would make it impossible to have routines
27391 in separate packages that were mutually recursive.
27392
27393 You might think that a clever enough compiler could look at the actual
27394 elaboration code and determine an appropriate correct order of elaboration,
27395 but in the general case, this is not possible. Consider the following
27396 example.
27397
27398 In the body of @code{Unit_1}, we have a procedure @code{Func_1}
27399 that references
27400 the variable @code{Sqrt_1}, which is declared in the elaboration code
27401 of the body of @code{Unit_1}:
27402
27403 @smallexample @c ada
27404 @cartouche
27405 Sqrt_1 : Float := Sqrt (0.1);
27406 @end cartouche
27407 @end smallexample
27408
27409 @noindent
27410 The elaboration code of the body of @code{Unit_1} also contains:
27411
27412 @smallexample @c ada
27413 @group
27414 @cartouche
27415 if expression_1 = 1 then
27416    Q := Unit_2.Func_2;
27417 end if;
27418 @end cartouche
27419 @end group
27420 @end smallexample
27421
27422 @noindent
27423 @code{Unit_2} is exactly parallel,
27424 it has a procedure @code{Func_2} that references
27425 the variable @code{Sqrt_2}, which is declared in the elaboration code of
27426 the body @code{Unit_2}:
27427
27428 @smallexample @c ada
27429 @cartouche
27430 Sqrt_2 : Float := Sqrt (0.1);
27431 @end cartouche
27432 @end smallexample
27433
27434 @noindent
27435 The elaboration code of the body of @code{Unit_2} also contains:
27436
27437 @smallexample @c ada
27438 @group
27439 @cartouche
27440 if expression_2 = 2 then
27441    Q := Unit_1.Func_1;
27442 end if;
27443 @end cartouche
27444 @end group
27445 @end smallexample
27446
27447 @noindent
27448 Now the question is, which of the following orders of elaboration is
27449 acceptable:
27450
27451 @smallexample
27452 @group
27453 Spec of Unit_1
27454 Spec of Unit_2
27455 Body of Unit_1
27456 Body of Unit_2
27457 @end group
27458 @end smallexample
27459
27460 @noindent
27461 or
27462
27463 @smallexample
27464 @group
27465 Spec of Unit_2
27466 Spec of Unit_1
27467 Body of Unit_2
27468 Body of Unit_1
27469 @end group
27470 @end smallexample
27471
27472 @noindent
27473 If you carefully analyze the flow here, you will see that you cannot tell
27474 at compile time the answer to this question.
27475 If @code{expression_1} is not equal to 1,
27476 and @code{expression_2} is not equal to 2,
27477 then either order is acceptable, because neither of the function calls is
27478 executed. If both tests evaluate to true, then neither order is acceptable
27479 and in fact there is no correct order.
27480
27481 If one of the two expressions is true, and the other is false, then one
27482 of the above orders is correct, and the other is incorrect. For example,
27483 if @code{expression_1} /= 1 and @code{expression_2} = 2,
27484 then the call to @code{Func_1}
27485 will occur, but not the call to @code{Func_2.}
27486 This means that it is essential
27487 to elaborate the body of @code{Unit_1} before
27488 the body of @code{Unit_2}, so the first
27489 order of elaboration is correct and the second is wrong.
27490
27491 By making @code{expression_1} and @code{expression_2}
27492 depend on input data, or perhaps
27493 the time of day, we can make it impossible for the compiler or binder
27494 to figure out which of these expressions will be true, and hence it
27495 is impossible to guarantee a safe order of elaboration at run time.
27496
27497 @node Checking the Elaboration Order
27498 @section Checking the Elaboration Order
27499
27500 @noindent
27501 In some languages that involve the same kind of elaboration problems,
27502 e.g.@: Java and C++, the programmer is expected to worry about these
27503 ordering problems himself, and it is common to
27504 write a program in which an incorrect elaboration order  gives
27505 surprising results, because it references variables before they
27506 are initialized.
27507 Ada is designed to be a safe language, and a programmer-beware approach is
27508 clearly not sufficient. Consequently, the language provides three lines
27509 of defense:
27510
27511 @table @asis
27512 @item Standard rules
27513 Some standard rules restrict the possible choice of elaboration
27514 order. In particular, if you @code{with} a unit, then its spec is always
27515 elaborated before the unit doing the @code{with}. Similarly, a parent
27516 spec is always elaborated before the child spec, and finally
27517 a spec is always elaborated before its corresponding body.
27518
27519 @item Dynamic elaboration checks
27520 @cindex Elaboration checks
27521 @cindex Checks, elaboration
27522 Dynamic checks are made at run time, so that if some entity is accessed
27523 before it is elaborated (typically  by means of a subprogram call)
27524 then the exception (@code{Program_Error}) is raised.
27525
27526 @item Elaboration control
27527 Facilities are provided for the programmer to specify the desired order
27528 of elaboration.
27529 @end table
27530
27531 Let's look at these facilities in more detail. First, the rules for
27532 dynamic checking. One possible rule would be simply to say that the
27533 exception is raised if you access a variable which has not yet been
27534 elaborated. The trouble with this approach is that it could require
27535 expensive checks on every variable reference. Instead Ada has two
27536 rules which are a little more restrictive, but easier to check, and
27537 easier to state:
27538
27539 @table @asis
27540 @item Restrictions on calls
27541 A subprogram can only be called at elaboration time if its body
27542 has been elaborated. The rules for elaboration given above guarantee
27543 that the spec of the subprogram has been elaborated before the
27544 call, but not the body. If this rule is violated, then the
27545 exception @code{Program_Error} is raised.
27546
27547 @item Restrictions on instantiations
27548 A generic unit can only be instantiated if the body of the generic
27549 unit has been elaborated. Again, the rules for elaboration given above
27550 guarantee that the spec of the generic unit has been elaborated
27551 before the instantiation, but not the body. If this rule is
27552 violated, then the exception @code{Program_Error} is raised.
27553 @end table
27554
27555 @noindent
27556 The idea is that if the body has been elaborated, then any variables
27557 it references must have been elaborated; by checking for the body being
27558 elaborated we guarantee that none of its references causes any
27559 trouble. As we noted above, this is a little too restrictive, because a
27560 subprogram that has no non-local references in its body may in fact be safe
27561 to call. However, it really would be unsafe to rely on this, because
27562 it would mean that the caller was aware of details of the implementation
27563 in the body. This goes against the basic tenets of Ada.
27564
27565 A plausible implementation can be described as follows.
27566 A Boolean variable is associated with each subprogram
27567 and each generic unit. This variable is initialized to False, and is set to
27568 True at the point body is elaborated. Every call or instantiation checks the
27569 variable, and raises @code{Program_Error} if the variable is False.
27570
27571 Note that one might think that it would be good enough to have one Boolean
27572 variable for each package, but that would not deal with cases of trying
27573 to call a body in the same package as the call
27574 that has not been elaborated yet.
27575 Of course a compiler may be able to do enough analysis to optimize away
27576 some of the Boolean variables as unnecessary, and @code{GNAT} indeed
27577 does such optimizations, but still the easiest conceptual model is to
27578 think of there being one variable per subprogram.
27579
27580 @node Controlling the Elaboration Order
27581 @section Controlling the Elaboration Order
27582
27583 @noindent
27584 In the previous section we discussed the rules in Ada which ensure
27585 that @code{Program_Error} is raised if an incorrect elaboration order is
27586 chosen. This prevents erroneous executions, but we need mechanisms to
27587 specify a correct execution and avoid the exception altogether.
27588 To achieve this, Ada provides a number of features for controlling
27589 the order of elaboration. We discuss these features in this section.
27590
27591 First, there are several ways of indicating to the compiler that a given
27592 unit has no elaboration problems:
27593
27594 @table @asis
27595 @item packages that do not require a body
27596 A library package that does not require a body does not permit
27597 a body (this rule was introduced in Ada 95).
27598 Thus if we have a such a package, as in:
27599
27600 @smallexample @c ada
27601 @group
27602 @cartouche
27603 package Definitions is
27604    generic
27605       type m is new integer;
27606    package Subp is
27607       type a is array (1 .. 10) of m;
27608       type b is array (1 .. 20) of m;
27609    end Subp;
27610 end Definitions;
27611 @end cartouche
27612 @end group
27613 @end smallexample
27614
27615 @noindent
27616 A package that @code{with}'s @code{Definitions} may safely instantiate
27617 @code{Definitions.Subp} because the compiler can determine that there
27618 definitely is no package body to worry about in this case
27619
27620 @item pragma Pure
27621 @cindex pragma Pure
27622 @findex Pure
27623 Places sufficient restrictions on a unit to guarantee that
27624 no call to any subprogram in the unit can result in an
27625 elaboration problem. This means that the compiler does not need
27626 to worry about the point of elaboration of such units, and in
27627 particular, does not need to check any calls to any subprograms
27628 in this unit.
27629
27630 @item pragma Preelaborate
27631 @findex Preelaborate
27632 @cindex pragma Preelaborate
27633 This pragma places slightly less stringent restrictions on a unit than
27634 does pragma Pure,
27635 but these restrictions are still sufficient to ensure that there
27636 are no elaboration problems with any calls to the unit.
27637
27638 @item pragma Elaborate_Body
27639 @findex Elaborate_Body
27640 @cindex pragma Elaborate_Body
27641 This pragma requires that the body of a unit be elaborated immediately
27642 after its spec. Suppose a unit @code{A} has such a pragma,
27643 and unit @code{B} does
27644 a @code{with} of unit @code{A}. Recall that the standard rules require
27645 the spec of unit @code{A}
27646 to be elaborated before the @code{with}'ing unit; given the pragma in
27647 @code{A}, we also know that the body of @code{A}
27648 will be elaborated before @code{B}, so
27649 that calls to @code{A} are safe and do not need a check.
27650 @end table
27651
27652 @noindent
27653 Note that,
27654 unlike pragma @code{Pure} and pragma @code{Preelaborate},
27655 the use of
27656 @code{Elaborate_Body} does not guarantee that the program is
27657 free of elaboration problems, because it may not be possible
27658 to satisfy the requested elaboration order.
27659 Let's go back to the example with @code{Unit_1} and @code{Unit_2}.
27660 If a programmer
27661 marks @code{Unit_1} as @code{Elaborate_Body},
27662 and not @code{Unit_2,} then the order of
27663 elaboration will be:
27664
27665 @smallexample
27666 @group
27667 Spec of Unit_2
27668 Spec of Unit_1
27669 Body of Unit_1
27670 Body of Unit_2
27671 @end group
27672 @end smallexample
27673
27674 @noindent
27675 Now that means that the call to @code{Func_1} in @code{Unit_2}
27676 need not be checked,
27677 it must be safe. But the call to @code{Func_2} in
27678 @code{Unit_1} may still fail if
27679 @code{Expression_1} is equal to 1,
27680 and the programmer must still take
27681 responsibility for this not being the case.
27682
27683 If all units carry a pragma @code{Elaborate_Body}, then all problems are
27684 eliminated, except for calls entirely within a body, which are
27685 in any case fully under programmer control. However, using the pragma
27686 everywhere is not always possible.
27687 In particular, for our @code{Unit_1}/@code{Unit_2} example, if
27688 we marked both of them as having pragma @code{Elaborate_Body}, then
27689 clearly there would be no possible elaboration order.
27690
27691 The above pragmas allow a server to guarantee safe use by clients, and
27692 clearly this is the preferable approach. Consequently a good rule
27693 is to mark units as @code{Pure} or @code{Preelaborate} if possible,
27694 and if this is not possible,
27695 mark them as @code{Elaborate_Body} if possible.
27696 As we have seen, there are situations where neither of these
27697 three pragmas can be used.
27698 So we also provide methods for clients to control the
27699 order of elaboration of the servers on which they depend:
27700
27701 @table @asis
27702 @item pragma Elaborate (unit)
27703 @findex Elaborate
27704 @cindex pragma Elaborate
27705 This pragma is placed in the context clause, after a @code{with} clause,
27706 and it requires that the body of the named unit be elaborated before
27707 the unit in which the pragma occurs. The idea is to use this pragma
27708 if the current unit calls at elaboration time, directly or indirectly,
27709 some subprogram in the named unit.
27710
27711 @item pragma Elaborate_All (unit)
27712 @findex Elaborate_All
27713 @cindex pragma Elaborate_All
27714 This is a stronger version of the Elaborate pragma. Consider the
27715 following example:
27716
27717 @smallexample
27718 Unit A @code{with}'s unit B and calls B.Func in elab code
27719 Unit B @code{with}'s unit C, and B.Func calls C.Func
27720 @end smallexample
27721
27722 @noindent
27723 Now if we put a pragma @code{Elaborate (B)}
27724 in unit @code{A}, this ensures that the
27725 body of @code{B} is elaborated before the call, but not the
27726 body of @code{C}, so
27727 the call to @code{C.Func} could still cause @code{Program_Error} to
27728 be raised.
27729
27730 The effect of a pragma @code{Elaborate_All} is stronger, it requires
27731 not only that the body of the named unit be elaborated before the
27732 unit doing the @code{with}, but also the bodies of all units that the
27733 named unit uses, following @code{with} links transitively. For example,
27734 if we put a pragma @code{Elaborate_All (B)} in unit @code{A},
27735 then it requires
27736 not only that the body of @code{B} be elaborated before @code{A},
27737 but also the
27738 body of @code{C}, because @code{B} @code{with}'s @code{C}.
27739 @end table
27740
27741 @noindent
27742 We are now in a position to give a usage rule in Ada for avoiding
27743 elaboration problems, at least if dynamic dispatching and access to
27744 subprogram values are not used. We will handle these cases separately
27745 later.
27746
27747 The rule is simple. If a unit has elaboration code that can directly or
27748 indirectly make a call to a subprogram in a @code{with}'ed unit, or instantiate
27749 a generic package in a @code{with}'ed unit,
27750 then if the @code{with}'ed unit does not have
27751 pragma @code{Pure} or @code{Preelaborate}, then the client should have
27752 a pragma @code{Elaborate_All}
27753 for the @code{with}'ed unit. By following this rule a client is
27754 assured that calls can be made without risk of an exception.
27755
27756 For generic subprogram instantiations, the rule can be relaxed to
27757 require only a pragma @code{Elaborate} since elaborating the body
27758 of a subprogram cannot cause any transitive elaboration (we are
27759 not calling the subprogram in this case, just elaborating its
27760 declaration).
27761
27762 If this rule is not followed, then a program may be in one of four
27763 states:
27764
27765 @table @asis
27766 @item No order exists
27767 No order of elaboration exists which follows the rules, taking into
27768 account any @code{Elaborate}, @code{Elaborate_All},
27769 or @code{Elaborate_Body} pragmas. In
27770 this case, an Ada compiler must diagnose the situation at bind
27771 time, and refuse to build an executable program.
27772
27773 @item One or more orders exist, all incorrect
27774 One or more acceptable elaboration orders exist, and all of them
27775 generate an elaboration order problem. In this case, the binder
27776 can build an executable program, but @code{Program_Error} will be raised
27777 when the program is run.
27778
27779 @item Several orders exist, some right, some incorrect
27780 One or more acceptable elaboration orders exists, and some of them
27781 work, and some do not. The programmer has not controlled
27782 the order of elaboration, so the binder may or may not pick one of
27783 the correct orders, and the program may or may not raise an
27784 exception when it is run. This is the worst case, because it means
27785 that the program may fail when moved to another compiler, or even
27786 another version of the same compiler.
27787
27788 @item One or more orders exists, all correct
27789 One ore more acceptable elaboration orders exist, and all of them
27790 work. In this case the program runs successfully. This state of
27791 affairs can be guaranteed by following the rule we gave above, but
27792 may be true even if the rule is not followed.
27793 @end table
27794
27795 @noindent
27796 Note that one additional advantage of following our rules on the use
27797 of @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All}
27798 is that the program continues to stay in the ideal (all orders OK) state
27799 even if maintenance
27800 changes some bodies of some units. Conversely, if a program that does
27801 not follow this rule happens to be safe at some point, this state of affairs
27802 may deteriorate silently as a result of maintenance changes.
27803
27804 You may have noticed that the above discussion did not mention
27805 the use of @code{Elaborate_Body}. This was a deliberate omission. If you
27806 @code{with} an @code{Elaborate_Body} unit, it still may be the case that
27807 code in the body makes calls to some other unit, so it is still necessary
27808 to use @code{Elaborate_All} on such units.
27809
27810 @node Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls
27811 @section Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls
27812
27813 @noindent
27814 In the case of internal calls, i.e., calls within a single package, the
27815 programmer has full control over the order of elaboration, and it is up
27816 to the programmer to elaborate declarations in an appropriate order. For
27817 example writing:
27818
27819 @smallexample @c ada
27820 @group
27821 @cartouche
27822 function One return Float;
27823
27824 Q : Float := One;
27825
27826 function One return Float is
27827 begin
27828      return 1.0;
27829 end One;
27830 @end cartouche
27831 @end group
27832 @end smallexample
27833
27834 @noindent
27835 will obviously raise @code{Program_Error} at run time, because function
27836 One will be called before its body is elaborated. In this case GNAT will
27837 generate a warning that the call will raise @code{Program_Error}:
27838
27839 @smallexample
27840 @group
27841 @cartouche
27842  1. procedure y is
27843  2.    function One return Float;
27844  3.
27845  4.    Q : Float := One;
27846                     |
27847     >>> warning: cannot call "One" before body is elaborated
27848     >>> warning: Program_Error will be raised at run time
27849
27850  5.
27851  6.    function One return Float is
27852  7.    begin
27853  8.         return 1.0;
27854  9.    end One;
27855 10.
27856 11. begin
27857 12.    null;
27858 13. end;
27859 @end cartouche
27860 @end group
27861 @end smallexample
27862
27863 @noindent
27864 Note that in this particular case, it is likely that the call is safe, because
27865 the function @code{One} does not access any global variables.
27866 Nevertheless in Ada, we do not want the validity of the check to depend on
27867 the contents of the body (think about the separate compilation case), so this
27868 is still wrong, as we discussed in the previous sections.
27869
27870 The error is easily corrected by rearranging the declarations so that the
27871 body of @code{One} appears before the declaration containing the call
27872 (note that in Ada 95 and Ada 2005,
27873 declarations can appear in any order, so there is no restriction that
27874 would prevent this reordering, and if we write:
27875
27876 @smallexample @c ada
27877 @group
27878 @cartouche
27879 function One return Float;
27880
27881 function One return Float is
27882 begin
27883      return 1.0;
27884 end One;
27885
27886 Q : Float := One;
27887 @end cartouche
27888 @end group
27889 @end smallexample
27890
27891 @noindent
27892 then all is well, no warning is generated, and no
27893 @code{Program_Error} exception
27894 will be raised.
27895 Things are more complicated when a chain of subprograms is executed:
27896
27897 @smallexample @c ada
27898 @group
27899 @cartouche
27900 function A return Integer;
27901 function B return Integer;
27902 function C return Integer;
27903
27904 function B return Integer is begin return A; end;
27905 function C return Integer is begin return B; end;
27906
27907 X : Integer := C;
27908
27909 function A return Integer is begin return 1; end;
27910 @end cartouche
27911 @end group
27912 @end smallexample
27913
27914 @noindent
27915 Now the call to @code{C}
27916 at elaboration time in the declaration of @code{X} is correct, because
27917 the body of @code{C} is already elaborated,
27918 and the call to @code{B} within the body of
27919 @code{C} is correct, but the call
27920 to @code{A} within the body of @code{B} is incorrect, because the body
27921 of @code{A} has not been elaborated, so @code{Program_Error}
27922 will be raised on the call to @code{A}.
27923 In this case GNAT will generate a
27924 warning that @code{Program_Error} may be
27925 raised at the point of the call. Let's look at the warning:
27926
27927 @smallexample
27928 @group
27929 @cartouche
27930  1. procedure x is
27931  2.    function A return Integer;
27932  3.    function B return Integer;
27933  4.    function C return Integer;
27934  5.
27935  6.    function B return Integer is begin return A; end;
27936                                                     |
27937     >>> warning: call to "A" before body is elaborated may
27938                  raise Program_Error
27939     >>> warning: "B" called at line 7
27940     >>> warning: "C" called at line 9
27941
27942  7.    function C return Integer is begin return B; end;
27943  8.
27944  9.    X : Integer := C;
27945 10.
27946 11.    function A return Integer is begin return 1; end;
27947 12.
27948 13. begin
27949 14.    null;
27950 15. end;
27951 @end cartouche
27952 @end group
27953 @end smallexample
27954
27955 @noindent
27956 Note that the message here says ``may raise'', instead of the direct case,
27957 where the message says ``will be raised''. That's because whether
27958 @code{A} is
27959 actually called depends in general on run-time flow of control.
27960 For example, if the body of @code{B} said
27961
27962 @smallexample @c ada
27963 @group
27964 @cartouche
27965 function B return Integer is
27966 begin
27967    if some-condition-depending-on-input-data then
27968       return A;
27969    else
27970       return 1;
27971    end if;
27972 end B;
27973 @end cartouche
27974 @end group
27975 @end smallexample
27976
27977 @noindent
27978 then we could not know until run time whether the incorrect call to A would
27979 actually occur, so @code{Program_Error} might
27980 or might not be raised. It is possible for a compiler to
27981 do a better job of analyzing bodies, to
27982 determine whether or not @code{Program_Error}
27983 might be raised, but it certainly
27984 couldn't do a perfect job (that would require solving the halting problem
27985 and is provably impossible), and because this is a warning anyway, it does
27986 not seem worth the effort to do the analysis. Cases in which it
27987 would be relevant are rare.
27988
27989 In practice, warnings of either of the forms given
27990 above will usually correspond to
27991 real errors, and should be examined carefully and eliminated.
27992 In the rare case where a warning is bogus, it can be suppressed by any of
27993 the following methods:
27994
27995 @itemize @bullet
27996 @item
27997 Compile with the @option{-gnatws} switch set
27998
27999 @item
28000 Suppress @code{Elaboration_Check} for the called subprogram
28001
28002 @item
28003 Use pragma @code{Warnings_Off} to turn warnings off for the call
28004 @end itemize
28005
28006 @noindent
28007 For the internal elaboration check case,
28008 GNAT by default generates the
28009 necessary run-time checks to ensure
28010 that @code{Program_Error} is raised if any
28011 call fails an elaboration check. Of course this can only happen if a
28012 warning has been issued as described above. The use of pragma
28013 @code{Suppress (Elaboration_Check)} may (but is not guaranteed to) suppress
28014 some of these checks, meaning that it may be possible (but is not
28015 guaranteed) for a program to be able to call a subprogram whose body
28016 is not yet elaborated, without raising a @code{Program_Error} exception.
28017
28018 @node Controlling Elaboration in GNAT - External Calls
28019 @section Controlling Elaboration in GNAT - External Calls
28020
28021 @noindent
28022 The previous section discussed the case in which the execution of a
28023 particular thread of elaboration code occurred entirely within a
28024 single unit. This is the easy case to handle, because a programmer
28025 has direct and total control over the order of elaboration, and
28026 furthermore, checks need only be generated in cases which are rare
28027 and which the compiler can easily detect.
28028 The situation is more complex when separate compilation is taken into account.
28029 Consider the following:
28030
28031 @smallexample @c ada
28032 @cartouche
28033 @group
28034 package Math is
28035    function Sqrt (Arg : Float) return Float;
28036 end Math;
28037
28038 package body Math is
28039    function Sqrt (Arg : Float) return Float is
28040    begin
28041          @dots{}
28042    end Sqrt;
28043 end Math;
28044 @end group
28045 @group
28046 with Math;
28047 package Stuff is
28048    X : Float := Math.Sqrt (0.5);
28049 end Stuff;
28050
28051 with Stuff;
28052 procedure Main is
28053 begin
28054    @dots{}
28055 end Main;
28056 @end group
28057 @end cartouche
28058 @end smallexample
28059
28060 @noindent
28061 where @code{Main} is the main program. When this program is executed, the
28062 elaboration code must first be executed, and one of the jobs of the
28063 binder is to determine the order in which the units of a program are
28064 to be elaborated. In this case we have four units: the spec and body
28065 of @code{Math},
28066 the spec of @code{Stuff} and the body of @code{Main}).
28067 In what order should the four separate sections of elaboration code
28068 be executed?
28069
28070 There are some restrictions in the order of elaboration that the binder
28071 can choose. In particular, if unit U has a @code{with}
28072 for a package @code{X}, then you
28073 are assured that the spec of @code{X}
28074 is elaborated before U , but you are
28075 not assured that the body of @code{X}
28076 is elaborated before U.
28077 This means that in the above case, the binder is allowed to choose the
28078 order:
28079
28080 @smallexample
28081 spec of Math
28082 spec of Stuff
28083 body of Math
28084 body of Main
28085 @end smallexample
28086
28087 @noindent
28088 but that's not good, because now the call to @code{Math.Sqrt}
28089 that happens during
28090 the elaboration of the @code{Stuff}
28091 spec happens before the body of @code{Math.Sqrt} is
28092 elaborated, and hence causes @code{Program_Error} exception to be raised.
28093 At first glance, one might say that the binder is misbehaving, because
28094 obviously you want to elaborate the body of something you @code{with}
28095 first, but
28096 that is not a general rule that can be followed in all cases. Consider
28097
28098 @smallexample @c ada
28099 @group
28100 @cartouche
28101 package X is @dots{}
28102
28103 package Y is @dots{}
28104
28105 with X;
28106 package body Y is @dots{}
28107
28108 with Y;
28109 package body X is @dots{}
28110 @end cartouche
28111 @end group
28112 @end smallexample
28113
28114 @noindent
28115 This is a common arrangement, and, apart from the order of elaboration
28116 problems that might arise in connection with elaboration code, this works fine.
28117 A rule that says that you must first elaborate the body of anything you
28118 @code{with} cannot work in this case:
28119 the body of @code{X} @code{with}'s @code{Y},
28120 which means you would have to
28121 elaborate the body of @code{Y} first, but that @code{with}'s @code{X},
28122 which means
28123 you have to elaborate the body of @code{X} first, but @dots{} and we have a
28124 loop that cannot be broken.
28125
28126 It is true that the binder can in many cases guess an order of elaboration
28127 that is unlikely to cause a @code{Program_Error}
28128 exception to be raised, and it tries to do so (in the
28129 above example of @code{Math/Stuff/Spec}, the GNAT binder will
28130 by default
28131 elaborate the body of @code{Math} right after its spec, so all will be well).
28132
28133 However, a program that blindly relies on the binder to be helpful can
28134 get into trouble, as we discussed in the previous sections, so
28135 GNAT
28136 provides a number of facilities for assisting the programmer in
28137 developing programs that are robust with respect to elaboration order.
28138
28139 @node Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety
28140 @section Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety
28141
28142 @noindent
28143 The default behavior in GNAT ensures elaboration safety. In its
28144 default mode GNAT implements the
28145 rule we previously described as the right approach. Let's restate it:
28146
28147 @itemize
28148 @item
28149 @emph{If a unit has elaboration code that can directly or indirectly make a
28150 call to a subprogram in a @code{with}'ed unit, or instantiate a generic
28151 package in a @code{with}'ed unit, then if the @code{with}'ed unit
28152 does not have pragma @code{Pure} or
28153 @code{Preelaborate}, then the client should have an
28154 @code{Elaborate_All} pragma for the @code{with}'ed unit.}
28155
28156 @emph{In the case of instantiating a generic subprogram, it is always
28157 sufficient to have only an @code{Elaborate} pragma for the
28158 @code{with}'ed unit.}
28159 @end itemize
28160
28161 @noindent
28162 By following this rule a client is assured that calls and instantiations
28163 can be made without risk of an exception.
28164
28165 In this mode GNAT traces all calls that are potentially made from
28166 elaboration code, and puts in any missing implicit @code{Elaborate}
28167 and @code{Elaborate_All} pragmas.
28168 The advantage of this approach is that no elaboration problems
28169 are possible if the binder can find an elaboration order that is
28170 consistent with these implicit @code{Elaborate} and
28171 @code{Elaborate_All} pragmas. The
28172 disadvantage of this approach is that no such order may exist.
28173
28174 If the binder does not generate any diagnostics, then it means that it has
28175 found an elaboration order that is guaranteed to be safe. However, the binder
28176 may still be relying on implicitly generated @code{Elaborate} and
28177 @code{Elaborate_All} pragmas so portability to other compilers than GNAT is not
28178 guaranteed.
28179
28180 If it is important to guarantee portability, then the compilations should
28181 use the
28182 @option{-gnatwl}
28183 (warn on elaboration problems) switch. This will cause warning messages
28184 to be generated indicating the missing @code{Elaborate} and
28185 @code{Elaborate_All} pragmas.
28186 Consider the following source program:
28187
28188 @smallexample @c ada
28189 @group
28190 @cartouche
28191 with k;
28192 package j is
28193   m : integer := k.r;
28194 end;
28195 @end cartouche
28196 @end group
28197 @end smallexample
28198
28199 @noindent
28200 where it is clear that there
28201 should be a pragma @code{Elaborate_All}
28202 for unit @code{k}. An implicit pragma will be generated, and it is
28203 likely that the binder will be able to honor it. However, if you want
28204 to port this program to some other Ada compiler than GNAT.
28205 it is safer to include the pragma explicitly in the source. If this
28206 unit is compiled with the
28207 @option{-gnatwl}
28208 switch, then the compiler outputs a warning:
28209
28210 @smallexample
28211 @group
28212 @cartouche
28213 1. with k;
28214 2. package j is
28215 3.   m : integer := k.r;
28216                      |
28217    >>> warning: call to "r" may raise Program_Error
28218    >>> warning: missing pragma Elaborate_All for "k"
28219
28220 4. end;
28221 @end cartouche
28222 @end group
28223 @end smallexample
28224
28225 @noindent
28226 and these warnings can be used as a guide for supplying manually
28227 the missing pragmas. It is usually a bad idea to use this warning
28228 option during development. That's because it will warn you when
28229 you need to put in a pragma, but cannot warn you when it is time
28230 to take it out. So the use of pragma @code{Elaborate_All} may lead to
28231 unnecessary dependencies and even false circularities.
28232
28233 This default mode is more restrictive than the Ada Reference
28234 Manual, and it is possible to construct programs which will compile
28235 using the dynamic model described there, but will run into a
28236 circularity using the safer static model we have described.
28237
28238 Of course any Ada compiler must be able to operate in a mode
28239 consistent with the requirements of the Ada Reference Manual,
28240 and in particular must have the capability of implementing the
28241 standard dynamic model of elaboration with run-time checks.
28242
28243 In GNAT, this standard mode can be achieved either by the use of
28244 the @option{-gnatE} switch on the compiler (@command{gcc} or
28245 @command{gnatmake}) command, or by the use of the configuration pragma:
28246
28247 @smallexample @c ada
28248 pragma Elaboration_Checks (RM);
28249 @end smallexample
28250
28251 @noindent
28252 Either approach will cause the unit affected to be compiled using the
28253 standard dynamic run-time elaboration checks described in the Ada
28254 Reference Manual. The static model is generally preferable, since it
28255 is clearly safer to rely on compile and link time checks rather than
28256 run-time checks. However, in the case of legacy code, it may be
28257 difficult to meet the requirements of the static model. This
28258 issue is further discussed in
28259 @ref{What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails}.
28260
28261 Note that the static model provides a strict subset of the allowed
28262 behavior and programs of the Ada Reference Manual, so if you do
28263 adhere to the static model and no circularities exist,
28264 then you are assured that your program will
28265 work using the dynamic model, providing that you remove any
28266 pragma Elaborate statements from the source.
28267
28268 @node Treatment of Pragma Elaborate
28269 @section Treatment of Pragma Elaborate
28270 @cindex Pragma Elaborate
28271
28272 @noindent
28273 The use of @code{pragma Elaborate}
28274 should generally be avoided in Ada 95 and Ada 2005 programs,
28275 since there is no guarantee that transitive calls
28276 will be properly handled. Indeed at one point, this pragma was placed
28277 in Annex J (Obsolescent Features), on the grounds that it is never useful.
28278
28279 Now that's a bit restrictive. In practice, the case in which
28280 @code{pragma Elaborate} is useful is when the caller knows that there
28281 are no transitive calls, or that the called unit contains all necessary
28282 transitive @code{pragma Elaborate} statements, and legacy code often
28283 contains such uses.
28284
28285 Strictly speaking the static mode in GNAT should ignore such pragmas,
28286 since there is no assurance at compile time that the necessary safety
28287 conditions are met. In practice, this would cause GNAT to be incompatible
28288 with correctly written Ada 83 code that had all necessary
28289 @code{pragma Elaborate} statements in place. Consequently, we made the
28290 decision that GNAT in its default mode will believe that if it encounters
28291 a @code{pragma Elaborate} then the programmer knows what they are doing,
28292 and it will trust that no elaboration errors can occur.
28293
28294 The result of this decision is two-fold. First to be safe using the
28295 static mode, you should remove all @code{pragma Elaborate} statements.
28296 Second, when fixing circularities in existing code, you can selectively
28297 use @code{pragma Elaborate} statements to convince the static mode of
28298 GNAT that it need not generate an implicit @code{pragma Elaborate_All}
28299 statement.
28300
28301 When using the static mode with @option{-gnatwl}, any use of
28302 @code{pragma Elaborate} will generate a warning about possible
28303 problems.
28304
28305 @node Elaboration Issues for Library Tasks
28306 @section Elaboration Issues for Library Tasks
28307 @cindex Library tasks, elaboration issues
28308 @cindex Elaboration of library tasks
28309
28310 @noindent
28311 In this section we examine special elaboration issues that arise for
28312 programs that declare library level tasks.
28313
28314 Generally the model of execution of an Ada program is that all units are
28315 elaborated, and then execution of the program starts. However, the
28316 declaration of library tasks definitely does not fit this model. The
28317 reason for this is that library tasks start as soon as they are declared
28318 (more precisely, as soon as the statement part of the enclosing package
28319 body is reached), that is to say before elaboration
28320 of the program is complete. This means that if such a task calls a
28321 subprogram, or an entry in another task, the callee may or may not be
28322 elaborated yet, and in the standard
28323 Reference Manual model of dynamic elaboration checks, you can even
28324 get timing dependent Program_Error exceptions, since there can be
28325 a race between the elaboration code and the task code.
28326
28327 The static model of elaboration in GNAT seeks to avoid all such
28328 dynamic behavior, by being conservative, and the conservative
28329 approach in this particular case is to assume that all the code
28330 in a task body is potentially executed at elaboration time if
28331 a task is declared at the library level.
28332
28333 This can definitely result in unexpected circularities. Consider
28334 the following example
28335
28336 @smallexample @c ada
28337 package Decls is
28338   task Lib_Task is
28339      entry Start;
28340   end Lib_Task;
28341
28342   type My_Int is new Integer;
28343
28344   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
28345 end Decls;
28346
28347 with Utils;
28348 package body Decls is
28349   task body Lib_Task is
28350   begin
28351      accept Start;
28352      Utils.Put_Val (2);
28353   end Lib_Task;
28354
28355   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
28356   begin
28357      return M;
28358   end Ident;
28359 end Decls;
28360
28361 with Decls;
28362 package Utils is
28363   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int);
28364 end Utils;
28365
28366 with Text_IO;
28367 package body Utils is
28368   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int) is
28369   begin
28370      Text_IO.Put_Line (Decls.My_Int'Image (Decls.Ident (Arg)));
28371   end Put_Val;
28372 end Utils;
28373
28374 with Decls;
28375 procedure Main is
28376 begin
28377    Decls.Lib_Task.Start;
28378 end;
28379 @end smallexample
28380
28381 @noindent
28382 If the above example is compiled in the default static elaboration
28383 mode, then a circularity occurs. The circularity comes from the call
28384 @code{Utils.Put_Val} in the task body of @code{Decls.Lib_Task}. Since
28385 this call occurs in elaboration code, we need an implicit pragma
28386 @code{Elaborate_All} for @code{Utils}. This means that not only must
28387 the spec and body of @code{Utils} be elaborated before the body
28388 of @code{Decls}, but also the spec and body of any unit that is
28389 @code{with'ed} by the body of @code{Utils} must also be elaborated before
28390 the body of @code{Decls}. This is the transitive implication of
28391 pragma @code{Elaborate_All} and it makes sense, because in general
28392 the body of @code{Put_Val} might have a call to something in a
28393 @code{with'ed} unit.
28394
28395 In this case, the body of Utils (actually its spec) @code{with's}
28396 @code{Decls}. Unfortunately this means that the body of @code{Decls}
28397 must be elaborated before itself, in case there is a call from the
28398 body of @code{Utils}.
28399
28400 Here is the exact chain of events we are worrying about:
28401
28402 @enumerate
28403 @item
28404 In the body of @code{Decls} a call is made from within the body of a library
28405 task to a subprogram in the package @code{Utils}. Since this call may
28406 occur at elaboration time (given that the task is activated at elaboration
28407 time), we have to assume the worst, i.e., that the
28408 call does happen at elaboration time.
28409
28410 @item
28411 This means that the body and spec of @code{Util} must be elaborated before
28412 the body of @code{Decls} so that this call does not cause an access before
28413 elaboration.
28414
28415 @item
28416 Within the body of @code{Util}, specifically within the body of
28417 @code{Util.Put_Val} there may be calls to any unit @code{with}'ed
28418 by this package.
28419
28420 @item
28421 One such @code{with}'ed package is package @code{Decls}, so there
28422 might be a call to a subprogram in @code{Decls} in @code{Put_Val}.
28423 In fact there is such a call in this example, but we would have to
28424 assume that there was such a call even if it were not there, since
28425 we are not supposed to write the body of @code{Decls} knowing what
28426 is in the body of @code{Utils}; certainly in the case of the
28427 static elaboration model, the compiler does not know what is in
28428 other bodies and must assume the worst.
28429
28430 @item
28431 This means that the spec and body of @code{Decls} must also be
28432 elaborated before we elaborate the unit containing the call, but
28433 that unit is @code{Decls}! This means that the body of @code{Decls}
28434 must be elaborated before itself, and that's a circularity.
28435 @end enumerate
28436
28437 @noindent
28438 Indeed, if you add an explicit pragma @code{Elaborate_All} for @code{Utils} in
28439 the body of @code{Decls} you will get a true Ada Reference Manual
28440 circularity that makes the program illegal.
28441
28442 In practice, we have found that problems with the static model of
28443 elaboration in existing code often arise from library tasks, so
28444 we must address this particular situation.
28445
28446 Note that if we compile and run the program above, using the dynamic model of
28447 elaboration (that is to say use the @option{-gnatE} switch),
28448 then it compiles, binds,
28449 links, and runs, printing the expected result of 2. Therefore in some sense
28450 the circularity here is only apparent, and we need to capture
28451 the properties of this program that  distinguish it from other library-level
28452 tasks that have real elaboration problems.
28453
28454 We have four possible answers to this question:
28455
28456 @itemize @bullet
28457
28458 @item
28459 Use the dynamic model of elaboration.
28460
28461 If we use the @option{-gnatE} switch, then as noted above, the program works.
28462 Why is this? If we examine the task body, it is apparent that the task cannot
28463 proceed past the
28464 @code{accept} statement until after elaboration has been completed, because
28465 the corresponding entry call comes from the main program, not earlier.
28466 This is why the dynamic model works here. But that's really giving
28467 up on a precise analysis, and we prefer to take this approach only if we cannot
28468 solve the
28469 problem in any other manner. So let us examine two ways to reorganize
28470 the program to avoid the potential elaboration problem.
28471
28472 @item
28473 Split library tasks into separate packages.
28474
28475 Write separate packages, so that library tasks are isolated from
28476 other declarations as much as possible. Let us look at a variation on
28477 the above program.
28478
28479 @smallexample @c ada
28480 package Decls1 is
28481   task Lib_Task is
28482      entry Start;
28483   end Lib_Task;
28484 end Decls1;
28485
28486 with Utils;
28487 package body Decls1 is
28488   task body Lib_Task is
28489   begin
28490      accept Start;
28491      Utils.Put_Val (2);
28492   end Lib_Task;
28493 end Decls1;
28494
28495 package Decls2 is
28496   type My_Int is new Integer;
28497   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
28498 end Decls2;
28499
28500 with Utils;
28501 package body Decls2 is
28502   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
28503   begin
28504      return M;
28505   end Ident;
28506 end Decls2;
28507
28508 with Decls2;
28509 package Utils is
28510   procedure Put_Val (Arg : Decls2.My_Int);
28511 end Utils;
28512
28513 with Text_IO;
28514 package body Utils is
28515   procedure Put_Val (Arg : Decls2.My_Int) is
28516   begin
28517      Text_IO.Put_Line (Decls2.My_Int'Image (Decls2.Ident (Arg)));
28518   end Put_Val;
28519 end Utils;
28520
28521 with Decls1;
28522 procedure Main is
28523 begin
28524    Decls1.Lib_Task.Start;
28525 end;
28526 @end smallexample
28527
28528 @noindent
28529 All we have done is to split @code{Decls} into two packages, one
28530 containing the library task, and one containing everything else. Now
28531 there is no cycle, and the program compiles, binds, links and executes
28532 using the default static model of elaboration.
28533
28534 @item
28535 Declare separate task types.
28536
28537 A significant part of the problem arises because of the use of the
28538 single task declaration form. This means that the elaboration of
28539 the task type, and the elaboration of the task itself (i.e.@: the
28540 creation of the task) happen at the same time. A good rule
28541 of style in Ada is to always create explicit task types. By
28542 following the additional step of placing task objects in separate
28543 packages from the task type declaration, many elaboration problems
28544 are avoided. Here is another modified example of the example program:
28545
28546 @smallexample @c ada
28547 package Decls is
28548   task type Lib_Task_Type is
28549      entry Start;
28550   end Lib_Task_Type;
28551
28552   type My_Int is new Integer;
28553
28554   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
28555 end Decls;
28556
28557 with Utils;
28558 package body Decls is
28559   task body Lib_Task_Type is
28560   begin
28561      accept Start;
28562      Utils.Put_Val (2);
28563   end Lib_Task_Type;
28564
28565   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
28566   begin
28567      return M;
28568   end Ident;
28569 end Decls;
28570
28571 with Decls;
28572 package Utils is
28573   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int);
28574 end Utils;
28575
28576 with Text_IO;
28577 package body Utils is
28578   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int) is
28579   begin
28580      Text_IO.Put_Line (Decls.My_Int'Image (Decls.Ident (Arg)));
28581   end Put_Val;
28582 end Utils;
28583
28584 with Decls;
28585 package Declst is
28586    Lib_Task : Decls.Lib_Task_Type;
28587 end Declst;
28588
28589 with Declst;
28590 procedure Main is
28591 begin
28592    Declst.Lib_Task.Start;
28593 end;
28594 @end smallexample
28595
28596 @noindent
28597 What we have done here is to replace the @code{task} declaration in
28598 package @code{Decls} with a @code{task type} declaration. Then we
28599 introduce a separate package @code{Declst} to contain the actual
28600 task object. This separates the elaboration issues for
28601 the @code{task type}
28602 declaration, which causes no trouble, from the elaboration issues
28603 of the task object, which is also unproblematic, since it is now independent
28604 of the elaboration of  @code{Utils}.
28605 This separation of concerns also corresponds to
28606 a generally sound engineering principle of separating declarations
28607 from instances. This version of the program also compiles, binds, links,
28608 and executes, generating the expected output.
28609
28610 @item
28611 Use No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code restriction.
28612 @cindex No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code
28613
28614 The previous two approaches described how a program can be restructured
28615 to avoid the special problems caused by library task bodies. in practice,
28616 however, such restructuring may be difficult to apply to existing legacy code,
28617 so we must consider solutions that do not require massive rewriting.
28618
28619 Let us consider more carefully why our original sample program works
28620 under the dynamic model of elaboration. The reason is that the code
28621 in the task body blocks immediately on the @code{accept}
28622 statement. Now of course there is nothing to prohibit elaboration
28623 code from making entry calls (for example from another library level task),
28624 so we cannot tell in isolation that
28625 the task will not execute the accept statement  during elaboration.
28626
28627 However, in practice it is very unusual to see elaboration code
28628 make any entry calls, and the pattern of tasks starting
28629 at elaboration time and then immediately blocking on @code{accept} or
28630 @code{select} statements is very common. What this means is that
28631 the compiler is being too pessimistic when it analyzes the
28632 whole package body as though it might be executed at elaboration
28633 time.
28634
28635 If we know that the elaboration code contains no entry calls, (a very safe
28636 assumption most of the time, that could almost be made the default
28637 behavior), then we can compile all units of the program under control
28638 of the following configuration pragma:
28639
28640 @smallexample
28641 pragma Restrictions (No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code);
28642 @end smallexample
28643
28644 @noindent
28645 This pragma can be placed in the @file{gnat.adc} file in the usual
28646 manner. If we take our original unmodified program and compile it
28647 in the presence of a @file{gnat.adc} containing the above pragma,
28648 then once again, we can compile, bind, link, and execute, obtaining
28649 the expected result. In the presence of this pragma, the compiler does
28650 not trace calls in a task body, that appear after the first @code{accept}
28651 or @code{select} statement, and therefore does not report a potential
28652 circularity in the original program.
28653
28654 The compiler will check to the extent it can that the above
28655 restriction is not violated, but it is not always possible to do a
28656 complete check at compile time, so it is important to use this
28657 pragma only if the stated restriction is in fact met, that is to say
28658 no task receives an entry call before elaboration of all units is completed.
28659
28660 @end itemize
28661
28662 @node Mixing Elaboration Models
28663 @section Mixing Elaboration Models
28664 @noindent
28665 So far, we have assumed that the entire program is either compiled
28666 using the dynamic model or static model, ensuring consistency. It
28667 is possible to mix the two models, but rules have to be followed
28668 if this mixing is done to ensure that elaboration checks are not
28669 omitted.
28670
28671 The basic rule is that @emph{a unit compiled with the static model cannot
28672 be @code{with'ed} by a unit compiled with the dynamic model}. The
28673 reason for this is that in the static model, a unit assumes that
28674 its clients guarantee to use (the equivalent of) pragma
28675 @code{Elaborate_All} so that no elaboration checks are required
28676 in inner subprograms, and this assumption is violated if the
28677 client is compiled with dynamic checks.
28678
28679 The precise rule is as follows. A unit that is compiled with dynamic
28680 checks can only @code{with} a unit that meets at least one of the
28681 following criteria:
28682
28683 @itemize @bullet
28684
28685 @item
28686 The @code{with'ed} unit is itself compiled with dynamic elaboration
28687 checks (that is with the @option{-gnatE} switch.
28688
28689 @item
28690 The @code{with'ed} unit is an internal GNAT implementation unit from
28691 the System, Interfaces, Ada, or GNAT hierarchies.
28692
28693 @item
28694 The @code{with'ed} unit has pragma Preelaborate or pragma Pure.
28695
28696 @item
28697 The @code{with'ing} unit (that is the client) has an explicit pragma
28698 @code{Elaborate_All} for the @code{with'ed} unit.
28699
28700 @end itemize
28701
28702 @noindent
28703 If this rule is violated, that is if a unit with dynamic elaboration
28704 checks @code{with's} a unit that does not meet one of the above four
28705 criteria, then the binder (@code{gnatbind}) will issue a warning
28706 similar to that in the following example:
28707
28708 @smallexample
28709 warning: "x.ads" has dynamic elaboration checks and with's
28710 warning:   "y.ads" which has static elaboration checks
28711 @end smallexample
28712
28713 @noindent
28714 These warnings indicate that the rule has been violated, and that as a result
28715 elaboration checks may be missed in the resulting executable file.
28716 This warning may be suppressed using the @option{-ws} binder switch
28717 in the usual manner.
28718
28719 One useful application of this mixing rule is in the case of a subsystem
28720 which does not itself @code{with} units from the remainder of the
28721 application. In this case, the entire subsystem can be compiled with
28722 dynamic checks to resolve a circularity in the subsystem, while
28723 allowing the main application that uses this subsystem to be compiled
28724 using the more reliable default static model.
28725
28726 @node What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails
28727 @section What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails
28728
28729 @noindent
28730 If the binder cannot find an acceptable order, it outputs detailed
28731 diagnostics. For example:
28732 @smallexample
28733 @group
28734 @iftex
28735 @leftskip=0cm
28736 @end iftex
28737 error: elaboration circularity detected
28738 info:   "proc (body)" must be elaborated before "pack (body)"
28739 info:     reason: Elaborate_All probably needed in unit "pack (body)"
28740 info:     recompile "pack (body)" with -gnatwl
28741 info:                             for full details
28742 info:       "proc (body)"
28743 info:         is needed by its spec:
28744 info:       "proc (spec)"
28745 info:         which is withed by:
28746 info:       "pack (body)"
28747 info:  "pack (body)" must be elaborated before "proc (body)"
28748 info:     reason: pragma Elaborate in unit "proc (body)"
28749 @end group
28750
28751 @end smallexample
28752
28753 @noindent
28754 In this case we have a cycle that the binder cannot break. On the one
28755 hand, there is an explicit pragma Elaborate in @code{proc} for
28756 @code{pack}. This means that the body of @code{pack} must be elaborated
28757 before the body of @code{proc}. On the other hand, there is elaboration
28758 code in @code{pack} that calls a subprogram in @code{proc}. This means
28759 that for maximum safety, there should really be a pragma
28760 Elaborate_All in @code{pack} for @code{proc} which would require that
28761 the body of @code{proc} be elaborated before the body of
28762 @code{pack}. Clearly both requirements cannot be satisfied.
28763 Faced with a circularity of this kind, you have three different options.
28764
28765 @table @asis
28766 @item Fix the program
28767 The most desirable option from the point of view of long-term maintenance
28768 is to rearrange the program so that the elaboration problems are avoided.
28769 One useful technique is to place the elaboration code into separate
28770 child packages. Another is to move some of the initialization code to
28771 explicitly called subprograms, where the program controls the order
28772 of initialization explicitly. Although this is the most desirable option,
28773 it may be impractical and involve too much modification, especially in
28774 the case of complex legacy code.
28775
28776 @item Perform dynamic checks
28777 If the compilations are done using the
28778 @option{-gnatE}
28779 (dynamic elaboration check) switch, then GNAT behaves in a quite different
28780 manner. Dynamic checks are generated for all calls that could possibly result
28781 in raising an exception. With this switch, the compiler does not generate
28782 implicit @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas. The behavior then is
28783 exactly as specified in the @cite{Ada Reference Manual}.
28784 The binder will generate
28785 an executable program that may or may not raise @code{Program_Error}, and then
28786 it is the programmer's job to ensure that it does not raise an exception. Note
28787 that it is important to compile all units with the switch, it cannot be used
28788 selectively.
28789
28790 @item Suppress checks
28791 The drawback of dynamic checks is that they generate a
28792 significant overhead at run time, both in space and time. If you
28793 are absolutely sure that your program cannot raise any elaboration
28794 exceptions, and you still want to use the dynamic elaboration model,
28795 then you can use the configuration pragma
28796 @code{Suppress (Elaboration_Check)} to suppress all such checks. For
28797 example this pragma could be placed in the @file{gnat.adc} file.
28798
28799 @item Suppress checks selectively
28800 When you know that certain calls or instantiations in elaboration code cannot
28801 possibly lead to an elaboration error, and the binder nevertheless complains
28802 about implicit @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas that lead to
28803 elaboration circularities, it is possible to remove those warnings locally and
28804 obtain a program that will bind. Clearly this can be unsafe, and it is the
28805 responsibility of the programmer to make sure that the resulting program has no
28806 elaboration anomalies. The pragma @code{Suppress (Elaboration_Check)} can be
28807 used with different granularity to suppress warnings and break elaboration
28808 circularities:
28809
28810 @itemize @bullet
28811 @item
28812 Place the pragma that names the called subprogram in the declarative part
28813 that contains the call.
28814
28815 @item
28816 Place the pragma in the declarative part, without naming an entity. This
28817 disables warnings on all calls in the corresponding  declarative region.
28818
28819 @item
28820 Place the pragma in the package spec that declares the called subprogram,
28821 and name the subprogram. This disables warnings on all elaboration calls to
28822 that subprogram.
28823
28824 @item
28825 Place the pragma in the package spec that declares the called subprogram,
28826 without naming any entity. This disables warnings on all elaboration calls to
28827 all subprograms declared in this spec.
28828
28829 @item Use Pragma Elaborate
28830 As previously described in section @xref{Treatment of Pragma Elaborate},
28831 GNAT in static mode assumes that a @code{pragma} Elaborate indicates correctly
28832 that no elaboration checks are required on calls to the designated unit.
28833 There may be cases in which the caller knows that no transitive calls
28834 can occur, so that a @code{pragma Elaborate} will be sufficient in a
28835 case where @code{pragma Elaborate_All} would cause a circularity.
28836 @end itemize
28837
28838 @noindent
28839 These five cases are listed in order of decreasing safety, and therefore
28840 require increasing programmer care in their application. Consider the
28841 following program:
28842
28843 @smallexample @c adanocomment
28844 package Pack1 is
28845   function F1 return Integer;
28846   X1 : Integer;
28847 end Pack1;
28848
28849 package Pack2 is
28850   function F2 return Integer;
28851   function Pure (x : integer) return integer;
28852   --  pragma Suppress (Elaboration_Check, On => Pure);  -- (3)
28853   --  pragma Suppress (Elaboration_Check);              -- (4)
28854 end Pack2;
28855
28856 with Pack2;
28857 package body Pack1 is
28858   function F1 return Integer is
28859   begin
28860     return 100;
28861   end F1;
28862   Val : integer := Pack2.Pure (11);    --  Elab. call (1)
28863 begin
28864   declare
28865     --  pragma Suppress(Elaboration_Check, Pack2.F2);   -- (1)
28866     --  pragma Suppress(Elaboration_Check);             -- (2)
28867   begin
28868     X1 := Pack2.F2 + 1;                --  Elab. call (2)
28869   end;
28870 end Pack1;
28871
28872 with Pack1;
28873 package body Pack2 is
28874   function F2 return Integer is
28875   begin
28876      return Pack1.F1;
28877   end F2;
28878   function Pure (x : integer) return integer is
28879   begin
28880      return x ** 3 - 3 * x;
28881   end;
28882 end Pack2;
28883
28884 with Pack1, Ada.Text_IO;
28885 procedure Proc3 is
28886 begin
28887   Ada.Text_IO.Put_Line(Pack1.X1'Img); -- 101
28888 end Proc3;
28889 @end smallexample
28890 In the absence of any pragmas, an attempt to bind this program produces
28891 the following diagnostics:
28892 @smallexample
28893 @group
28894 @iftex
28895 @leftskip=.5cm
28896 @end iftex
28897 error: elaboration circularity detected
28898 info:    "pack1 (body)" must be elaborated before "pack1 (body)"
28899 info:       reason: Elaborate_All probably needed in unit "pack1 (body)"
28900 info:       recompile "pack1 (body)" with -gnatwl for full details
28901 info:          "pack1 (body)"
28902 info:             must be elaborated along with its spec:
28903 info:          "pack1 (spec)"
28904 info:             which is withed by:
28905 info:          "pack2 (body)"
28906 info:             which must be elaborated along with its spec:
28907 info:          "pack2 (spec)"
28908 info:             which is withed by:
28909 info:          "pack1 (body)"
28910 @end group
28911 @end smallexample
28912 The sources of the circularity are the two calls to @code{Pack2.Pure} and
28913 @code{Pack2.F2} in the body of @code{Pack1}. We can see that the call to
28914 F2 is safe, even though F2 calls F1, because the call appears after the
28915 elaboration of the body of F1. Therefore the pragma (1) is safe, and will
28916 remove the warning on the call. It is also possible to use pragma (2)
28917 because there are no other potentially unsafe calls in the block.
28918
28919 @noindent
28920 The call to @code{Pure} is safe because this function does not depend on the
28921 state of @code{Pack2}. Therefore any call to this function is safe, and it
28922 is correct to place pragma (3) in the corresponding package spec.
28923
28924 @noindent
28925 Finally, we could place pragma (4) in the spec of @code{Pack2} to disable
28926 warnings on all calls to functions declared therein. Note that this is not
28927 necessarily safe, and requires more detailed examination of the subprogram
28928 bodies involved. In particular, a call to @code{F2} requires that @code{F1}
28929 be already elaborated.
28930 @end table
28931
28932 @noindent
28933 It is hard to generalize on which of these four approaches should be
28934 taken. Obviously if it is possible to fix the program so that the default
28935 treatment works, this is preferable, but this may not always be practical.
28936 It is certainly simple enough to use
28937 @option{-gnatE}
28938 but the danger in this case is that, even if the GNAT binder
28939 finds a correct elaboration order, it may not always do so,
28940 and certainly a binder from another Ada compiler might not. A
28941 combination of testing and analysis (for which the warnings generated
28942 with the
28943 @option{-gnatwl}
28944 switch can be useful) must be used to ensure that the program is free
28945 of errors. One switch that is useful in this testing is the
28946 @option{^-p (pessimistic elaboration order)^/PESSIMISTIC_ELABORATION_ORDER^}
28947 switch for
28948 @code{gnatbind}.
28949 Normally the binder tries to find an order that has the best chance
28950 of avoiding elaboration problems. However, if this switch is used, the binder
28951 plays a devil's advocate role, and tries to choose the order that
28952 has the best chance of failing. If your program works even with this
28953 switch, then it has a better chance of being error free, but this is still
28954 not a guarantee.
28955
28956 For an example of this approach in action, consider the C-tests (executable
28957 tests) from the ACVC suite. If these are compiled and run with the default
28958 treatment, then all but one of them succeed without generating any error
28959 diagnostics from the binder. However, there is one test that fails, and
28960 this is not surprising, because the whole point of this test is to ensure
28961 that the compiler can handle cases where it is impossible to determine
28962 a correct order statically, and it checks that an exception is indeed
28963 raised at run time.
28964
28965 This one test must be compiled and run using the
28966 @option{-gnatE}
28967 switch, and then it passes. Alternatively, the entire suite can
28968 be run using this switch. It is never wrong to run with the dynamic
28969 elaboration switch if your code is correct, and we assume that the
28970 C-tests are indeed correct (it is less efficient, but efficiency is
28971 not a factor in running the ACVC tests.)
28972
28973 @node Elaboration for Access-to-Subprogram Values
28974 @section Elaboration for Access-to-Subprogram Values
28975 @cindex Access-to-subprogram
28976
28977 @noindent
28978 Access-to-subprogram types (introduced in Ada 95) complicate
28979 the handling of elaboration. The trouble is that it becomes
28980 impossible to tell at compile time which procedure
28981 is being called. This means that it is not possible for the binder
28982 to analyze the elaboration requirements in this case.
28983
28984 If at the point at which the access value is created
28985 (i.e., the evaluation of @code{P'Access} for a subprogram @code{P}),
28986 the body of the subprogram is
28987 known to have been elaborated, then the access value is safe, and its use
28988 does not require a check. This may be achieved by appropriate arrangement
28989 of the order of declarations if the subprogram is in the current unit,
28990 or, if the subprogram is in another unit, by using pragma
28991 @code{Pure}, @code{Preelaborate}, or @code{Elaborate_Body}
28992 on the referenced unit.
28993
28994 If the referenced body is not known to have been elaborated at the point
28995 the access value is created, then any use of the access value must do a
28996 dynamic check, and this dynamic check will fail and raise a
28997 @code{Program_Error} exception if the body has not been elaborated yet.
28998 GNAT will generate the necessary checks, and in addition, if the
28999 @option{-gnatwl}
29000 switch is set, will generate warnings that such checks are required.
29001
29002 The use of dynamic dispatching for tagged types similarly generates
29003 a requirement for dynamic checks, and premature calls to any primitive
29004 operation of a tagged type before the body of the operation has been
29005 elaborated, will result in the raising of @code{Program_Error}.
29006
29007 @node Summary of Procedures for Elaboration Control
29008 @section Summary of Procedures for Elaboration Control
29009 @cindex Elaboration control
29010
29011 @noindent
29012 First, compile your program with the default options, using none of
29013 the special elaboration control switches. If the binder successfully
29014 binds your program, then you can be confident that, apart from issues
29015 raised by the use of access-to-subprogram types and dynamic dispatching,
29016 the program is free of elaboration errors. If it is important that the
29017 program be portable, then use the
29018 @option{-gnatwl}
29019 switch to generate warnings about missing @code{Elaborate} or
29020 @code{Elaborate_All} pragmas, and supply the missing pragmas.
29021
29022 If the program fails to bind using the default static elaboration
29023 handling, then you can fix the program to eliminate the binder
29024 message, or recompile the entire program with the
29025 @option{-gnatE} switch to generate dynamic elaboration checks,
29026 and, if you are sure there really are no elaboration problems,
29027 use a global pragma @code{Suppress (Elaboration_Check)}.
29028
29029 @node Other Elaboration Order Considerations
29030 @section Other Elaboration Order Considerations
29031 @noindent
29032 This section has been entirely concerned with the issue of finding a valid
29033 elaboration order, as defined by the Ada Reference Manual. In a case
29034 where several elaboration orders are valid, the task is to find one
29035 of the possible valid elaboration orders (and the static model in GNAT
29036 will ensure that this is achieved).
29037
29038 The purpose of the elaboration rules in the Ada Reference Manual is to
29039 make sure that no entity is accessed before it has been elaborated. For
29040 a subprogram, this means that the spec and body must have been elaborated
29041 before the subprogram is called. For an object, this means that the object
29042 must have been elaborated before its value is read or written. A violation
29043 of either of these two requirements is an access before elaboration order,
29044 and this section has been all about avoiding such errors.
29045
29046 In the case where more than one order of elaboration is possible, in the
29047 sense that access before elaboration errors are avoided, then any one of
29048 the orders is ``correct'' in the sense that it meets the requirements of
29049 the Ada Reference Manual, and no such error occurs.
29050
29051 However, it may be the case for a given program, that there are
29052 constraints on the order of elaboration that come not from consideration
29053 of avoiding elaboration errors, but rather from extra-lingual logic
29054 requirements. Consider this example:
29055
29056 @smallexample @c ada
29057 with Init_Constants;
29058 package Constants is
29059    X : Integer := 0;
29060    Y : Integer := 0;
29061 end Constants;
29062
29063 package Init_Constants is
29064    procedure P; -- require a body
29065 end Init_Constants;
29066
29067 with Constants;
29068 package body Init_Constants is
29069    procedure P is begin null; end;
29070 begin
29071    Constants.X := 3;
29072    Constants.Y := 4;
29073 end Init_Constants;
29074
29075 with Constants;
29076 package Calc is
29077    Z : Integer := Constants.X + Constants.Y;
29078 end Calc;
29079
29080 with Calc;
29081 with Text_IO; use Text_IO;
29082 procedure Main is
29083 begin
29084    Put_Line (Calc.Z'Img);
29085 end Main;
29086 @end smallexample
29087
29088 @noindent
29089 In this example, there is more than one valid order of elaboration. For
29090 example both the following are correct orders:
29091
29092 @smallexample
29093 Init_Constants spec
29094 Constants spec
29095 Calc spec
29096 Init_Constants body
29097 Main body
29098
29099   and
29100
29101 Init_Constants spec
29102 Init_Constants body
29103 Constants spec
29104 Calc spec
29105 Main body
29106 @end smallexample
29107
29108 @noindent
29109 There is no language rule to prefer one or the other, both are correct
29110 from an order of elaboration point of view. But the programmatic effects
29111 of the two orders are very different. In the first, the elaboration routine
29112 of @code{Calc} initializes @code{Z} to zero, and then the main program
29113 runs with this value of zero. But in the second order, the elaboration
29114 routine of @code{Calc} runs after the body of Init_Constants has set
29115 @code{X} and @code{Y} and thus @code{Z} is set to 7 before @code{Main}
29116 runs.
29117
29118 One could perhaps by applying pretty clever non-artificial intelligence
29119 to the situation guess that it is more likely that the second order of
29120 elaboration is the one desired, but there is no formal linguistic reason
29121 to prefer one over the other. In fact in this particular case, GNAT will
29122 prefer the second order, because of the rule that bodies are elaborated
29123 as soon as possible, but it's just luck that this is what was wanted
29124 (if indeed the second order was preferred).
29125
29126 If the program cares about the order of elaboration routines in a case like
29127 this, it is important to specify the order required. In this particular
29128 case, that could have been achieved by adding to the spec of Calc:
29129
29130 @smallexample @c ada
29131 pragma Elaborate_All (Constants);
29132 @end smallexample
29133
29134 @noindent
29135 which requires that the body (if any) and spec of @code{Constants},
29136 as well as the body and spec of any unit @code{with}'ed by
29137 @code{Constants} be elaborated before @code{Calc} is elaborated.
29138
29139 Clearly no automatic method can always guess which alternative you require,
29140 and if you are working with legacy code that had constraints of this kind
29141 which were not properly specified by adding @code{Elaborate} or
29142 @code{Elaborate_All} pragmas, then indeed it is possible that two different
29143 compilers can choose different orders.
29144
29145 However, GNAT does attempt to diagnose the common situation where there
29146 are uninitialized variables in the visible part of a package spec, and the
29147 corresponding package body has an elaboration block that directly or
29148 indirectly initialized one or more of these variables. This is the situation
29149 in which a pragma Elaborate_Body is usually desirable, and GNAT will generate
29150 a warning that suggests this addition if it detects this situation.
29151
29152 The @code{gnatbind}
29153 @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} switch may be useful in smoking
29154 out problems. This switch causes bodies to be elaborated as late as possible
29155 instead of as early as possible. In the example above, it would have forced
29156 the choice of the first elaboration order. If you get different results
29157 when using this switch, and particularly if one set of results is right,
29158 and one is wrong as far as you are concerned, it shows that you have some
29159 missing @code{Elaborate} pragmas. For the example above, we have the
29160 following output:
29161
29162 @smallexample
29163 gnatmake -f -q main
29164 main
29165  7
29166 gnatmake -f -q main -bargs -p
29167 main
29168  0
29169 @end smallexample
29170
29171 @noindent
29172 It is of course quite unlikely that both these results are correct, so
29173 it is up to you in a case like this to investigate the source of the
29174 difference, by looking at the two elaboration orders that are chosen,
29175 and figuring out which is correct, and then adding the necessary
29176 @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas to ensure the desired order.
29177
29178
29179
29180 @c *******************************
29181 @node Conditional Compilation
29182 @appendix Conditional Compilation
29183 @c *******************************
29184 @cindex Conditional compilation
29185
29186 @noindent
29187 It is often necessary to arrange for a single source program
29188 to serve multiple purposes, where it is compiled in different
29189 ways to achieve these different goals. Some examples of the
29190 need for this feature are
29191
29192 @itemize @bullet
29193 @item  Adapting a program to a different hardware environment
29194 @item  Adapting a program to a different target architecture
29195 @item  Turning debugging features on and off
29196 @item  Arranging for a program to compile with different compilers
29197 @end itemize
29198
29199 @noindent
29200 In C, or C++, the typical approach would be to use the preprocessor
29201 that is defined as part of the language. The Ada language does not
29202 contain such a feature. This is not an oversight, but rather a very
29203 deliberate design decision, based on the experience that overuse of
29204 the preprocessing features in C and C++ can result in programs that
29205 are extremely difficult to maintain. For example, if we have ten
29206 switches that can be on or off, this means that there are a thousand
29207 separate programs, any one of which might not even be syntactically
29208 correct, and even if syntactically correct, the resulting program
29209 might not work correctly. Testing all combinations can quickly become
29210 impossible.
29211
29212 Nevertheless, the need to tailor programs certainly exists, and in
29213 this Appendix we will discuss how this can
29214 be achieved using Ada in general, and GNAT in particular.
29215
29216 @menu
29217 * Use of Boolean Constants::
29218 * Debugging - A Special Case::
29219 * Conditionalizing Declarations::
29220 * Use of Alternative Implementations::
29221 * Preprocessing::
29222 @end menu
29223
29224 @node Use of Boolean Constants
29225 @section Use of Boolean Constants
29226
29227 @noindent
29228 In the case where the difference is simply which code
29229 sequence is executed, the cleanest solution is to use Boolean
29230 constants to control which code is executed.
29231
29232 @smallexample @c ada
29233 @group
29234 FP_Initialize_Required : constant Boolean := True;
29235 @dots{}
29236 if FP_Initialize_Required then
29237 @dots{}
29238 end if;
29239 @end group
29240 @end smallexample
29241
29242 @noindent
29243 Not only will the code inside the @code{if} statement not be executed if
29244 the constant Boolean is @code{False}, but it will also be completely
29245 deleted from the program.
29246 However, the code is only deleted after the @code{if} statement
29247 has been checked for syntactic and semantic correctness.
29248 (In contrast, with preprocessors the code is deleted before the
29249 compiler ever gets to see it, so it is not checked until the switch
29250 is turned on.)
29251 @cindex Preprocessors (contrasted with conditional compilation)
29252
29253 Typically the Boolean constants will be in a separate package,
29254 something like:
29255
29256 @smallexample @c ada
29257 @group
29258 package Config is
29259    FP_Initialize_Required : constant Boolean := True;
29260    Reset_Available        : constant Boolean := False;
29261    @dots{}
29262 end Config;
29263 @end group
29264 @end smallexample
29265
29266 @noindent
29267 The @code{Config} package exists in multiple forms for the various targets,
29268 with an appropriate script selecting the version of @code{Config} needed.
29269 Then any other unit requiring conditional compilation can do a @code{with}
29270 of @code{Config} to make the constants visible.
29271
29272
29273 @node Debugging - A Special Case
29274 @section Debugging - A Special Case
29275
29276 @noindent
29277 A common use of conditional code is to execute statements (for example
29278 dynamic checks, or output of intermediate results) under control of a
29279 debug switch, so that the debugging behavior can be turned on and off.
29280 This can be done using a Boolean constant to control whether the code
29281 is active:
29282
29283 @smallexample @c ada
29284 @group
29285 if Debugging then
29286    Put_Line ("got to the first stage!");
29287 end if;
29288 @end group
29289 @end smallexample
29290
29291 @noindent
29292 or
29293
29294 @smallexample @c ada
29295 @group
29296 if Debugging and then Temperature > 999.0 then
29297    raise Temperature_Crazy;
29298 end if;
29299 @end group
29300 @end smallexample
29301
29302 @noindent
29303 Since this is a common case, there are special features to deal with
29304 this in a convenient manner. For the case of tests, Ada 2005 has added
29305 a pragma @code{Assert} that can be used for such tests. This pragma is modeled
29306 @cindex pragma @code{Assert}
29307 on the @code{Assert} pragma that has always been available in GNAT, so this
29308 feature may be used with GNAT even if you are not using Ada 2005 features.
29309 The use of pragma @code{Assert} is described in
29310 @ref{Pragma Assert,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, but as an
29311 example, the last test could be written:
29312
29313 @smallexample @c ada
29314 pragma Assert (Temperature <= 999.0, "Temperature Crazy");
29315 @end smallexample
29316
29317 @noindent
29318 or simply
29319
29320 @smallexample @c ada
29321 pragma Assert (Temperature <= 999.0);
29322 @end smallexample
29323
29324 @noindent
29325 In both cases, if assertions are active and the temperature is excessive,
29326 the exception @code{Assert_Failure} will be raised, with the given string in
29327 the first case or a string indicating the location of the pragma in the second
29328 case used as the exception message.
29329
29330 You can turn assertions on and off by using the @code{Assertion_Policy}
29331 pragma.
29332 @cindex pragma @code{Assertion_Policy}
29333 This is an Ada 2005 pragma which is implemented in all modes by
29334 GNAT, but only in the latest versions of GNAT which include Ada 2005
29335 capability. Alternatively, you can use the @option{-gnata} switch
29336 @cindex @option{-gnata} switch
29337 to enable assertions from the command line (this is recognized by all versions
29338 of GNAT).
29339
29340 For the example above with the @code{Put_Line}, the GNAT-specific pragma
29341 @code{Debug} can be used:
29342 @cindex pragma @code{Debug}
29343
29344 @smallexample @c ada
29345 pragma Debug (Put_Line ("got to the first stage!"));
29346 @end smallexample
29347
29348 @noindent
29349 If debug pragmas are enabled, the argument, which must be of the form of
29350 a procedure call, is executed (in this case, @code{Put_Line} will be called).
29351 Only one call can be present, but of course a special debugging procedure
29352 containing any code you like can be included in the program and then
29353 called in a pragma @code{Debug} argument as needed.
29354
29355 One advantage of pragma @code{Debug} over the @code{if Debugging then}
29356 construct is that pragma @code{Debug} can appear in declarative contexts,
29357 such as at the very beginning of a procedure, before local declarations have
29358 been elaborated.
29359
29360 Debug pragmas are enabled using either the @option{-gnata} switch that also
29361 controls assertions, or with a separate Debug_Policy pragma.
29362 @cindex pragma @code{Debug_Policy}
29363 The latter pragma is new in the Ada 2005 versions of GNAT (but it can be used
29364 in Ada 95 and Ada 83 programs as well), and is analogous to
29365 pragma @code{Assertion_Policy} to control assertions.
29366
29367 @code{Assertion_Policy} and @code{Debug_Policy} are configuration pragmas,
29368 and thus they can appear in @file{gnat.adc} if you are not using a
29369 project file, or in the file designated to contain configuration pragmas
29370 in a project file.
29371 They then apply to all subsequent compilations. In practice the use of
29372 the @option{-gnata} switch is often the most convenient method of controlling
29373 the status of these pragmas.
29374
29375 Note that a pragma is not a statement, so in contexts where a statement
29376 sequence is required, you can't just write a pragma on its own. You have
29377 to add a @code{null} statement.
29378
29379 @smallexample @c ada
29380 @group
29381 if @dots{} then
29382    @dots{} -- some statements
29383 else
29384    pragma Assert (Num_Cases < 10);
29385    null;
29386 end if;
29387 @end group
29388 @end smallexample
29389
29390
29391 @node Conditionalizing Declarations
29392 @section Conditionalizing Declarations
29393
29394 @noindent
29395 In some cases, it may be necessary to conditionalize declarations to meet
29396 different requirements. For example we might want a bit string whose length
29397 is set to meet some hardware message requirement.
29398
29399 In some cases, it may be possible to do this using declare blocks controlled
29400 by conditional constants:
29401
29402 @smallexample @c ada
29403 @group
29404 if Small_Machine then
29405    declare
29406       X : Bit_String (1 .. 10);
29407    begin
29408       @dots{}
29409    end;
29410 else
29411    declare
29412       X : Large_Bit_String (1 .. 1000);
29413    begin
29414       @dots{}
29415    end;
29416 end if;
29417 @end group
29418 @end smallexample
29419
29420 @noindent
29421 Note that in this approach, both declarations are analyzed by the
29422 compiler so this can only be used where both declarations are legal,
29423 even though one of them will not be used.
29424
29425 Another approach is to define integer constants, e.g.@: @code{Bits_Per_Word}, or
29426 Boolean constants, e.g.@: @code{Little_Endian}, and then write declarations
29427 that are parameterized by these constants. For example
29428
29429 @smallexample @c ada
29430 @group
29431 for Rec use
29432   Field1 at 0 range Boolean'Pos (Little_Endian) * 10 .. Bits_Per_Word;
29433 end record;
29434 @end group
29435 @end smallexample
29436
29437 @noindent
29438 If @code{Bits_Per_Word} is set to 32, this generates either
29439
29440 @smallexample @c ada
29441 @group
29442 for Rec use
29443   Field1 at 0 range 0 .. 32;
29444 end record;
29445 @end group
29446 @end smallexample
29447
29448 @noindent
29449 for the big endian case, or
29450
29451 @smallexample @c ada
29452 @group
29453 for Rec use record
29454   Field1 at 0 range 10 .. 32;
29455 end record;
29456 @end group
29457 @end smallexample
29458
29459 @noindent
29460 for the little endian case. Since a powerful subset of Ada expression
29461 notation is usable for creating static constants, clever use of this
29462 feature can often solve quite difficult problems in conditionalizing
29463 compilation (note incidentally that in Ada 95, the little endian
29464 constant was introduced as @code{System.Default_Bit_Order}, so you do not
29465 need to define this one yourself).
29466
29467
29468 @node Use of Alternative Implementations
29469 @section Use of Alternative Implementations
29470
29471 @noindent
29472 In some cases, none of the approaches described above are adequate. This
29473 can occur for example if the set of declarations required is radically
29474 different for two different configurations.
29475
29476 In this situation, the official Ada way of dealing with conditionalizing
29477 such code is to write separate units for the different cases. As long as
29478 this does not result in excessive duplication of code, this can be done
29479 without creating maintenance problems. The approach is to share common
29480 code as far as possible, and then isolate the code and declarations
29481 that are different. Subunits are often a convenient method for breaking
29482 out a piece of a unit that is to be conditionalized, with separate files
29483 for different versions of the subunit for different targets, where the
29484 build script selects the right one to give to the compiler.
29485 @cindex Subunits (and conditional compilation)
29486
29487 As an example, consider a situation where a new feature in Ada 2005
29488 allows something to be done in a really nice way. But your code must be able
29489 to compile with an Ada 95 compiler. Conceptually you want to say:
29490
29491 @smallexample @c ada
29492 @group
29493 if Ada_2005 then
29494    @dots{} neat Ada 2005 code
29495 else
29496    @dots{} not quite as neat Ada 95 code
29497 end if;
29498 @end group
29499 @end smallexample
29500
29501 @noindent
29502 where @code{Ada_2005} is a Boolean constant.
29503
29504 But this won't work when @code{Ada_2005} is set to @code{False},
29505 since the @code{then} clause will be illegal for an Ada 95 compiler.
29506 (Recall that although such unreachable code would eventually be deleted
29507 by the compiler, it still needs to be legal.  If it uses features
29508 introduced in Ada 2005, it will be illegal in Ada 95.)
29509
29510 So instead we write
29511
29512 @smallexample @c ada
29513 procedure Insert is separate;
29514 @end smallexample
29515
29516 @noindent
29517 Then we have two files for the subunit @code{Insert}, with the two sets of
29518 code.
29519 If the package containing this is called @code{File_Queries}, then we might
29520 have two files
29521
29522 @itemize @bullet
29523 @item    @file{file_queries-insert-2005.adb}
29524 @item    @file{file_queries-insert-95.adb}
29525 @end itemize
29526
29527 @noindent
29528 and the build script renames the appropriate file to
29529
29530 @smallexample
29531 file_queries-insert.adb
29532 @end smallexample
29533
29534 @noindent
29535 and then carries out the compilation.
29536
29537 This can also be done with project files' naming schemes. For example:
29538
29539 @smallexample @c project
29540 For Body ("File_Queries.Insert") use "file_queries-insert-2005.ada";
29541 @end smallexample
29542
29543 @noindent
29544 Note also that with project files it is desirable to use a different extension
29545 than @file{ads} / @file{adb} for alternative versions. Otherwise a naming
29546 conflict may arise through another commonly used feature: to declare as part
29547 of the project a set of directories containing all the sources obeying the
29548 default naming scheme.
29549
29550 The use of alternative units is certainly feasible in all situations,
29551 and for example the Ada part of the GNAT run-time is conditionalized
29552 based on the target architecture using this approach. As a specific example,
29553 consider the implementation of the AST feature in VMS. There is one
29554 spec:
29555
29556 @smallexample
29557 s-asthan.ads
29558 @end smallexample
29559
29560 @noindent
29561 which is the same for all architectures, and three bodies:
29562
29563 @table @file
29564 @item    s-asthan.adb
29565 used for all non-VMS operating systems
29566 @item    s-asthan-vms-alpha.adb
29567 used for VMS on the Alpha
29568 @item    s-asthan-vms-ia64.adb
29569 used for VMS on the ia64
29570 @end table
29571
29572 @noindent
29573 The dummy version @file{s-asthan.adb} simply raises exceptions noting that
29574 this operating system feature is not available, and the two remaining
29575 versions interface with the corresponding versions of VMS to provide
29576 VMS-compatible AST handling. The GNAT build script knows the architecture
29577 and operating system, and automatically selects the right version,
29578 renaming it if necessary to @file{s-asthan.adb} before the run-time build.
29579
29580 Another style for arranging alternative implementations is through Ada's
29581 access-to-subprogram facility.
29582 In case some functionality is to be conditionally included,
29583 you can declare an access-to-procedure variable @code{Ref} that is initialized
29584 to designate a ``do nothing'' procedure, and then invoke @code{Ref.all}
29585 when appropriate.
29586 In some library package, set @code{Ref} to @code{Proc'Access} for some
29587 procedure @code{Proc} that performs the relevant processing.
29588 The initialization only occurs if the library package is included in the
29589 program.
29590 The same idea can also be implemented using tagged types and dispatching
29591 calls.
29592
29593
29594 @node Preprocessing
29595 @section Preprocessing
29596 @cindex Preprocessing
29597
29598 @noindent
29599 Although it is quite possible to conditionalize code without the use of
29600 C-style preprocessing, as described earlier in this section, it is
29601 nevertheless convenient in some cases to use the C approach. Moreover,
29602 older Ada compilers have often provided some preprocessing capability,
29603 so legacy code may depend on this approach, even though it is not
29604 standard.
29605
29606 To accommodate such use, GNAT provides a preprocessor (modeled to a large
29607 extent on the various preprocessors that have been used
29608 with legacy code on other compilers, to enable easier transition).
29609
29610 The preprocessor may be used in two separate modes. It can be used quite
29611 separately from the compiler, to generate a separate output source file
29612 that is then fed to the compiler as a separate step. This is the
29613 @code{gnatprep} utility, whose use is fully described in
29614 @ref{Preprocessing Using gnatprep}.
29615 @cindex @code{gnatprep}
29616
29617 The preprocessing language allows such constructs as
29618
29619 @smallexample
29620 @group
29621 #if DEBUG or PRIORITY > 4 then
29622    bunch of declarations
29623 #else
29624    completely different bunch of declarations
29625 #end if;
29626 @end group
29627 @end smallexample
29628
29629 @noindent
29630 The values of the symbols @code{DEBUG} and @code{PRIORITY} can be
29631 defined either on the command line or in a separate file.
29632
29633 The other way of running the preprocessor is even closer to the C style and
29634 often more convenient. In this approach the preprocessing is integrated into
29635 the compilation process. The compiler is fed the preprocessor input which
29636 includes @code{#if} lines etc, and then the compiler carries out the
29637 preprocessing internally and processes the resulting output.
29638 For more details on this approach, see @ref{Integrated Preprocessing}.
29639
29640
29641 @c *******************************
29642 @node Inline Assembler
29643 @appendix Inline Assembler
29644 @c *******************************
29645
29646 @noindent
29647 If you need to write low-level software that interacts directly
29648 with the hardware, Ada provides two ways to incorporate assembly
29649 language code into your program.  First, you can import and invoke
29650 external routines written in assembly language, an Ada feature fully
29651 supported by GNAT@.  However, for small sections of code it may be simpler
29652 or more efficient to include assembly language statements directly
29653 in your Ada source program, using the facilities of the implementation-defined
29654 package @code{System.Machine_Code}, which incorporates the gcc
29655 Inline Assembler.  The Inline Assembler approach offers a number of advantages,
29656 including the following:
29657
29658 @itemize @bullet
29659 @item No need to use non-Ada tools
29660 @item Consistent interface over different targets
29661 @item Automatic usage of the proper calling conventions
29662 @item Access to Ada constants and variables
29663 @item Definition of intrinsic routines
29664 @item Possibility of inlining a subprogram comprising assembler code
29665 @item Code optimizer can take Inline Assembler code into account
29666 @end itemize
29667
29668 This chapter presents a series of examples to show you how to use
29669 the Inline Assembler.  Although it focuses on the Intel x86,
29670 the general approach applies also to other processors.
29671 It is assumed that you are familiar with Ada
29672 and with assembly language programming.
29673
29674 @menu
29675 * Basic Assembler Syntax::
29676 * A Simple Example of Inline Assembler::
29677 * Output Variables in Inline Assembler::
29678 * Input Variables in Inline Assembler::
29679 * Inlining Inline Assembler Code::
29680 * Other Asm Functionality::
29681 @end menu
29682
29683 @c ---------------------------------------------------------------------------
29684 @node Basic Assembler Syntax
29685 @section Basic Assembler Syntax
29686
29687 @noindent
29688 The assembler used by GNAT and gcc is based not on the Intel assembly
29689 language, but rather on a language that descends from the AT&T Unix
29690 assembler @emph{as} (and which is often referred to as ``AT&T syntax'').
29691 The following table summarizes the main features of @emph{as} syntax
29692 and points out the differences from the Intel conventions.
29693 See the gcc @emph{as} and @emph{gas} (an @emph{as} macro
29694 pre-processor) documentation for further information.
29695
29696 @table @asis
29697 @item Register names
29698 gcc / @emph{as}: Prefix with ``%''; for example @code{%eax}
29699 @*
29700 Intel: No extra punctuation; for example @code{eax}
29701
29702 @item Immediate operand
29703 gcc / @emph{as}: Prefix with ``$''; for example @code{$4}
29704 @*
29705 Intel: No extra punctuation; for example @code{4}
29706
29707 @item Address
29708 gcc / @emph{as}: Prefix with ``$''; for example @code{$loc}
29709 @*
29710 Intel: No extra punctuation; for example @code{loc}
29711
29712 @item Memory contents
29713 gcc / @emph{as}: No extra punctuation; for example @code{loc}
29714 @*
29715 Intel: Square brackets; for example @code{[loc]}
29716
29717 @item Register contents
29718 gcc / @emph{as}: Parentheses; for example @code{(%eax)}
29719 @*
29720 Intel: Square brackets; for example @code{[eax]}
29721
29722 @item Hexadecimal numbers
29723 gcc / @emph{as}: Leading ``0x'' (C language syntax); for example @code{0xA0}
29724 @*
29725 Intel: Trailing ``h''; for example @code{A0h}
29726
29727 @item Operand size
29728 gcc / @emph{as}: Explicit in op code; for example @code{movw} to move
29729 a 16-bit word
29730 @*
29731 Intel: Implicit, deduced by assembler; for example @code{mov}
29732
29733 @item Instruction repetition
29734 gcc / @emph{as}: Split into two lines; for example
29735 @*
29736 @code{rep}
29737 @*
29738 @code{stosl}
29739 @*
29740 Intel: Keep on one line; for example @code{rep stosl}
29741
29742 @item Order of operands
29743 gcc / @emph{as}: Source first; for example @code{movw $4, %eax}
29744 @*
29745 Intel: Destination first; for example @code{mov eax, 4}
29746 @end table
29747
29748 @c ---------------------------------------------------------------------------
29749 @node A Simple Example of Inline Assembler
29750 @section A Simple Example of Inline Assembler
29751
29752 @noindent
29753 The following example will generate a single assembly language statement,
29754 @code{nop}, which does nothing.  Despite its lack of run-time effect,
29755 the example will be useful in illustrating the basics of
29756 the Inline Assembler facility.
29757
29758 @smallexample @c ada
29759 @group
29760 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29761 procedure Nothing is
29762 begin
29763    Asm ("nop");
29764 end Nothing;
29765 @end group
29766 @end smallexample
29767
29768 @code{Asm} is a procedure declared in package @code{System.Machine_Code};
29769 here it takes one parameter, a @emph{template string} that must be a static
29770 expression and that will form the generated instruction.
29771 @code{Asm} may be regarded as a compile-time procedure that parses
29772 the template string and additional parameters (none here),
29773 from which it generates a sequence of assembly language instructions.
29774
29775 The examples in this chapter will illustrate several of the forms
29776 for invoking @code{Asm}; a complete specification of the syntax
29777 is found in @ref{Machine Code Insertions,,, gnat_rm, GNAT Reference
29778 Manual}.
29779
29780 Under the standard GNAT conventions, the @code{Nothing} procedure
29781 should be in a file named @file{nothing.adb}.
29782 You can build the executable in the usual way:
29783 @smallexample
29784 gnatmake nothing
29785 @end smallexample
29786 However, the interesting aspect of this example is not its run-time behavior
29787 but rather the generated assembly code.
29788 To see this output, invoke the compiler as follows:
29789 @smallexample
29790    gcc -c -S -fomit-frame-pointer -gnatp @file{nothing.adb}
29791 @end smallexample
29792 where the options are:
29793
29794 @table @code
29795 @item -c
29796 compile only (no bind or link)
29797 @item -S
29798 generate assembler listing
29799 @item -fomit-frame-pointer
29800 do not set up separate stack frames
29801 @item -gnatp
29802 do not add runtime checks
29803 @end table
29804
29805 This gives a human-readable assembler version of the code. The resulting
29806 file will have the same name as the Ada source file, but with a @code{.s}
29807 extension. In our example, the file @file{nothing.s} has the following
29808 contents:
29809
29810 @smallexample
29811 @group
29812 .file "nothing.adb"
29813 gcc2_compiled.:
29814 ___gnu_compiled_ada:
29815 .text
29816    .align 4
29817 .globl __ada_nothing
29818 __ada_nothing:
29819 #APP
29820    nop
29821 #NO_APP
29822    jmp L1
29823    .align 2,0x90
29824 L1:
29825    ret
29826 @end group
29827 @end smallexample
29828
29829 The assembly code you included is clearly indicated by
29830 the compiler, between the @code{#APP} and @code{#NO_APP}
29831 delimiters. The character before the 'APP' and 'NOAPP'
29832 can differ on different targets. For example, GNU/Linux uses '#APP' while
29833 on NT you will see '/APP'.
29834
29835 If you make a mistake in your assembler code (such as using the
29836 wrong size modifier, or using a wrong operand for the instruction) GNAT
29837 will report this error in a temporary file, which will be deleted when
29838 the compilation is finished.  Generating an assembler file will help
29839 in such cases, since you can assemble this file separately using the
29840 @emph{as} assembler that comes with gcc.
29841
29842 Assembling the file using the command
29843
29844 @smallexample
29845 as @file{nothing.s}
29846 @end smallexample
29847 @noindent
29848 will give you error messages whose lines correspond to the assembler
29849 input file, so you can easily find and correct any mistakes you made.
29850 If there are no errors, @emph{as} will generate an object file
29851 @file{nothing.out}.
29852
29853 @c ---------------------------------------------------------------------------
29854 @node Output Variables in Inline Assembler
29855 @section Output Variables in Inline Assembler
29856
29857 @noindent
29858 The examples in this section, showing how to access the processor flags,
29859 illustrate how to specify the destination operands for assembly language
29860 statements.
29861
29862 @smallexample @c ada
29863 @group
29864 with Interfaces; use Interfaces;
29865 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29866 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29867 procedure Get_Flags is
29868    Flags : Unsigned_32;
29869    use ASCII;
29870 begin
29871    Asm ("pushfl"          & LF & HT & -- push flags on stack
29872         "popl %%eax"      & LF & HT & -- load eax with flags
29873         "movl %%eax, %0",             -- store flags in variable
29874         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29875    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
29876 end Get_Flags;
29877 @end group
29878 @end smallexample
29879
29880 In order to have a nicely aligned assembly listing, we have separated
29881 multiple assembler statements in the Asm template string with linefeed
29882 (ASCII.LF) and horizontal tab (ASCII.HT) characters.
29883 The resulting section of the assembly output file is:
29884
29885 @smallexample
29886 @group
29887 #APP
29888    pushfl
29889    popl %eax
29890    movl %eax, -40(%ebp)
29891 #NO_APP
29892 @end group
29893 @end smallexample
29894
29895 It would have been legal to write the Asm invocation as:
29896
29897 @smallexample
29898 Asm ("pushfl popl %%eax movl %%eax, %0")
29899 @end smallexample
29900
29901 but in the generated assembler file, this would come out as:
29902
29903 @smallexample
29904 #APP
29905    pushfl popl %eax movl %eax, -40(%ebp)
29906 #NO_APP
29907 @end smallexample
29908
29909 which is not so convenient for the human reader.
29910
29911 We use Ada comments
29912 at the end of each line to explain what the assembler instructions
29913 actually do.  This is a useful convention.
29914
29915 When writing Inline Assembler instructions, you need to precede each register
29916 and variable name with a percent sign.  Since the assembler already requires
29917 a percent sign at the beginning of a register name, you need two consecutive
29918 percent signs for such names in the Asm template string, thus @code{%%eax}.
29919 In the generated assembly code, one of the percent signs will be stripped off.
29920
29921 Names such as @code{%0}, @code{%1}, @code{%2}, etc., denote input or output
29922 variables: operands you later define using @code{Input} or @code{Output}
29923 parameters to @code{Asm}.
29924 An output variable is illustrated in
29925 the third statement in the Asm template string:
29926 @smallexample
29927 movl %%eax, %0
29928 @end smallexample
29929 The intent is to store the contents of the eax register in a variable that can
29930 be accessed in Ada.  Simply writing @code{movl %%eax, Flags} would not
29931 necessarily work, since the compiler might optimize by using a register
29932 to hold Flags, and the expansion of the @code{movl} instruction would not be
29933 aware of this optimization.  The solution is not to store the result directly
29934 but rather to advise the compiler to choose the correct operand form;
29935 that is the purpose of the @code{%0} output variable.
29936
29937 Information about the output variable is supplied in the @code{Outputs}
29938 parameter to @code{Asm}:
29939 @smallexample
29940 Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29941 @end smallexample
29942
29943 The output is defined by the @code{Asm_Output} attribute of the target type;
29944 the general format is
29945 @smallexample
29946 Type'Asm_Output (constraint_string, variable_name)
29947 @end smallexample
29948
29949 The constraint string directs the compiler how
29950 to store/access the associated variable.  In the example
29951 @smallexample
29952 Unsigned_32'Asm_Output ("=m", Flags);
29953 @end smallexample
29954 the @code{"m"} (memory) constraint tells the compiler that the variable
29955 @code{Flags} should be stored in a memory variable, thus preventing
29956 the optimizer from keeping it in a register.  In contrast,
29957 @smallexample
29958 Unsigned_32'Asm_Output ("=r", Flags);
29959 @end smallexample
29960 uses the @code{"r"} (register) constraint, telling the compiler to
29961 store the variable in a register.
29962
29963 If the constraint is preceded by the equal character (@strong{=}), it tells
29964 the compiler that the variable will be used to store data into it.
29965
29966 In the @code{Get_Flags} example, we used the @code{"g"} (global) constraint,
29967 allowing the optimizer to choose whatever it deems best.
29968
29969 There are a fairly large number of constraints, but the ones that are
29970 most useful (for the Intel x86 processor) are the following:
29971
29972 @table @code
29973 @item =
29974 output constraint
29975 @item g
29976 global (i.e.@: can be stored anywhere)
29977 @item m
29978 in memory
29979 @item I
29980 a constant
29981 @item a
29982 use eax
29983 @item b
29984 use ebx
29985 @item c
29986 use ecx
29987 @item d
29988 use edx
29989 @item S
29990 use esi
29991 @item D
29992 use edi
29993 @item r
29994 use one of eax, ebx, ecx or edx
29995 @item q
29996 use one of eax, ebx, ecx, edx, esi or edi
29997 @end table
29998
29999 The full set of constraints is described in the gcc and @emph{as}
30000 documentation; note that it is possible to combine certain constraints
30001 in one constraint string.
30002
30003 You specify the association of an output variable with an assembler operand
30004 through the @code{%}@emph{n} notation, where @emph{n} is a non-negative
30005 integer.  Thus in
30006 @smallexample @c ada
30007 @group
30008 Asm ("pushfl"          & LF & HT & -- push flags on stack
30009      "popl %%eax"      & LF & HT & -- load eax with flags
30010      "movl %%eax, %0",             -- store flags in variable
30011      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
30012 @end group
30013 @end smallexample
30014 @noindent
30015 @code{%0} will be replaced in the expanded code by the appropriate operand,
30016 whatever
30017 the compiler decided for the @code{Flags} variable.
30018
30019 In general, you may have any number of output variables:
30020 @itemize @bullet
30021 @item
30022 Count the operands starting at 0; thus @code{%0}, @code{%1}, etc.
30023 @item
30024 Specify the @code{Outputs} parameter as a parenthesized comma-separated list
30025 of @code{Asm_Output} attributes
30026 @end itemize
30027
30028 For example:
30029 @smallexample @c ada
30030 @group
30031 Asm ("movl %%eax, %0" & LF & HT &
30032      "movl %%ebx, %1" & LF & HT &
30033      "movl %%ecx, %2",
30034      Outputs => (Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_A),   --  %0 = Var_A
30035                  Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_B),   --  %1 = Var_B
30036                  Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_C))); --  %2 = Var_C
30037 @end group
30038 @end smallexample
30039 @noindent
30040 where @code{Var_A}, @code{Var_B}, and @code{Var_C} are variables
30041 in the Ada program.
30042
30043 As a variation on the @code{Get_Flags} example, we can use the constraints
30044 string to direct the compiler to store the eax register into the @code{Flags}
30045 variable, instead of including the store instruction explicitly in the
30046 @code{Asm} template string:
30047
30048 @smallexample @c ada
30049 @group
30050 with Interfaces; use Interfaces;
30051 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
30052 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
30053 procedure Get_Flags_2 is
30054    Flags : Unsigned_32;
30055    use ASCII;
30056 begin
30057    Asm ("pushfl"      & LF & HT & -- push flags on stack
30058         "popl %%eax",             -- save flags in eax
30059         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Flags));
30060    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
30061 end Get_Flags_2;
30062 @end group
30063 @end smallexample
30064
30065 @noindent
30066 The @code{"a"} constraint tells the compiler that the @code{Flags}
30067 variable will come from the eax register. Here is the resulting code:
30068
30069 @smallexample
30070 @group
30071 #APP
30072    pushfl
30073    popl %eax
30074 #NO_APP
30075    movl %eax,-40(%ebp)
30076 @end group
30077 @end smallexample
30078
30079 @noindent
30080 The compiler generated the store of eax into Flags after
30081 expanding the assembler code.
30082
30083 Actually, there was no need to pop the flags into the eax register;
30084 more simply, we could just pop the flags directly into the program variable:
30085
30086 @smallexample @c ada
30087 @group
30088 with Interfaces; use Interfaces;
30089 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
30090 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
30091 procedure Get_Flags_3 is
30092    Flags : Unsigned_32;
30093    use ASCII;
30094 begin
30095    Asm ("pushfl"  & LF & HT & -- push flags on stack
30096         "pop %0",             -- save flags in Flags
30097         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
30098    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
30099 end Get_Flags_3;
30100 @end group
30101 @end smallexample
30102
30103 @c ---------------------------------------------------------------------------
30104 @node Input Variables in Inline Assembler
30105 @section Input Variables in Inline Assembler
30106
30107 @noindent
30108 The example in this section illustrates how to specify the source operands
30109 for assembly language statements.
30110 The program simply increments its input value by 1:
30111
30112 @smallexample @c ada
30113 @group
30114 with Interfaces; use Interfaces;
30115 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
30116 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
30117 procedure Increment is
30118
30119    function Incr (Value : Unsigned_32) return Unsigned_32 is
30120       Result : Unsigned_32;
30121    begin
30122       Asm ("incl %0",
30123            Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input ("a", Value),
30124            Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Result));
30125       return Result;
30126    end Incr;
30127
30128    Value : Unsigned_32;
30129
30130 begin
30131    Value := 5;
30132    Put_Line ("Value before is" & Value'Img);
30133    Value := Incr (Value);
30134    Put_Line ("Value after is" & Value'Img);
30135 end Increment;
30136 @end group
30137 @end smallexample
30138
30139 The @code{Outputs} parameter to @code{Asm} specifies
30140 that the result will be in the eax register and that it is to be stored
30141 in the @code{Result} variable.
30142
30143 The @code{Inputs} parameter looks much like the @code{Outputs} parameter,
30144 but with an @code{Asm_Input} attribute.
30145 The @code{"="} constraint, indicating an output value, is not present.
30146
30147 You can have multiple input variables, in the same way that you can have more
30148 than one output variable.
30149
30150 The parameter count (%0, %1) etc, now starts at the first input
30151 statement, and continues with the output statements.
30152 When both parameters use the same variable, the
30153 compiler will treat them as the same %n operand, which is the case here.
30154
30155 Just as the @code{Outputs} parameter causes the register to be stored into the
30156 target variable after execution of the assembler statements, so does the
30157 @code{Inputs} parameter cause its variable to be loaded into the register
30158 before execution of the assembler statements.
30159
30160 Thus the effect of the @code{Asm} invocation is:
30161 @enumerate
30162 @item load the 32-bit value of @code{Value} into eax
30163 @item execute the @code{incl %eax} instruction
30164 @item store the contents of eax into the @code{Result} variable
30165 @end enumerate
30166
30167 The resulting assembler file (with @option{-O2} optimization) contains:
30168 @smallexample
30169 @group
30170 _increment__incr.1:
30171    subl $4,%esp
30172    movl 8(%esp),%eax
30173 #APP
30174    incl %eax
30175 #NO_APP
30176    movl %eax,%edx
30177    movl %ecx,(%esp)
30178    addl $4,%esp
30179    ret
30180 @end group
30181 @end smallexample
30182
30183 @c ---------------------------------------------------------------------------
30184 @node Inlining Inline Assembler Code
30185 @section Inlining Inline Assembler Code
30186
30187 @noindent
30188 For a short subprogram such as the @code{Incr} function in the previous
30189 section, the overhead of the call and return (creating / deleting the stack
30190 frame) can be significant, compared to the amount of code in the subprogram
30191 body.  A solution is to apply Ada's @code{Inline} pragma to the subprogram,
30192 which directs the compiler to expand invocations of the subprogram at the
30193 point(s) of call, instead of setting up a stack frame for out-of-line calls.
30194 Here is the resulting program:
30195
30196 @smallexample @c ada
30197 @group
30198 with Interfaces; use Interfaces;
30199 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
30200 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
30201 procedure Increment_2 is
30202
30203    function Incr (Value : Unsigned_32) return Unsigned_32 is
30204       Result : Unsigned_32;
30205    begin
30206       Asm ("incl %0",
30207            Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input ("a", Value),
30208            Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Result));
30209       return Result;
30210    end Incr;
30211    pragma Inline (Increment);
30212
30213    Value : Unsigned_32;
30214
30215 begin
30216    Value := 5;
30217    Put_Line ("Value before is" & Value'Img);
30218    Value := Increment (Value);
30219    Put_Line ("Value after is" & Value'Img);
30220 end Increment_2;
30221 @end group
30222 @end smallexample
30223
30224 Compile the program with both optimization (@option{-O2}) and inlining
30225 (@option{-gnatn}) enabled.
30226
30227 The @code{Incr} function is still compiled as usual, but at the
30228 point in @code{Increment} where our function used to be called:
30229
30230 @smallexample
30231 @group
30232 pushl %edi
30233 call _increment__incr.1
30234 @end group
30235 @end smallexample
30236
30237 @noindent
30238 the code for the function body directly appears:
30239
30240 @smallexample
30241 @group
30242 movl %esi,%eax
30243 #APP
30244    incl %eax
30245 #NO_APP
30246    movl %eax,%edx
30247 @end group
30248 @end smallexample
30249
30250 @noindent
30251 thus saving the overhead of stack frame setup and an out-of-line call.
30252
30253 @c ---------------------------------------------------------------------------
30254 @node Other Asm Functionality
30255 @section Other @code{Asm} Functionality
30256
30257 @noindent
30258 This section describes two important parameters to the @code{Asm}
30259 procedure: @code{Clobber}, which identifies register usage;
30260 and @code{Volatile}, which inhibits unwanted optimizations.
30261
30262 @menu
30263 * The Clobber Parameter::
30264 * The Volatile Parameter::
30265 @end menu
30266
30267 @c ---------------------------------------------------------------------------
30268 @node The Clobber Parameter
30269 @subsection The @code{Clobber} Parameter
30270
30271 @noindent
30272 One of the dangers of intermixing assembly language and a compiled language
30273 such as Ada is that the compiler needs to be aware of which registers are
30274 being used by the assembly code.  In some cases, such as the earlier examples,
30275 the constraint string is sufficient to indicate register usage (e.g.,
30276 @code{"a"} for
30277 the eax register).  But more generally, the compiler needs an explicit
30278 identification of the registers that are used by the Inline Assembly
30279 statements.
30280
30281 Using a register that the compiler doesn't know about
30282 could be a side effect of an instruction (like @code{mull}
30283 storing its result in both eax and edx).
30284 It can also arise from explicit register usage in your
30285 assembly code; for example:
30286 @smallexample
30287 @group
30288 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
30289      "movl %%ebx, %1",
30290      Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
30291      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out));
30292 @end group
30293 @end smallexample
30294 @noindent
30295 where the compiler (since it does not analyze the @code{Asm} template string)
30296 does not know you are using the ebx register.
30297
30298 In such cases you need to supply the @code{Clobber} parameter to @code{Asm},
30299 to identify the registers that will be used by your assembly code:
30300
30301 @smallexample
30302 @group
30303 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
30304      "movl %%ebx, %1",
30305      Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
30306      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
30307      Clobber => "ebx");
30308 @end group
30309 @end smallexample
30310
30311 The Clobber parameter is a static string expression specifying the
30312 register(s) you are using.  Note that register names are @emph{not} prefixed
30313 by a percent sign. Also, if more than one register is used then their names
30314 are separated by commas; e.g., @code{"eax, ebx"}
30315
30316 The @code{Clobber} parameter has several additional uses:
30317 @enumerate
30318 @item Use ``register'' name @code{cc} to indicate that flags might have changed
30319 @item Use ``register'' name @code{memory} if you changed a memory location
30320 @end enumerate
30321
30322 @c ---------------------------------------------------------------------------
30323 @node The Volatile Parameter
30324 @subsection The @code{Volatile} Parameter
30325 @cindex Volatile parameter
30326
30327 @noindent
30328 Compiler optimizations in the presence of Inline Assembler may sometimes have
30329 unwanted effects.  For example, when an @code{Asm} invocation with an input
30330 variable is inside a loop, the compiler might move the loading of the input
30331 variable outside the loop, regarding it as a one-time initialization.
30332
30333 If this effect is not desired, you can disable such optimizations by setting
30334 the @code{Volatile} parameter to @code{True}; for example:
30335
30336 @smallexample @c ada
30337 @group
30338 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
30339      "movl %%ebx, %1",
30340      Inputs   => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
30341      Outputs  => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
30342      Clobber  => "ebx",
30343      Volatile => True);
30344 @end group
30345 @end smallexample
30346
30347 By default, @code{Volatile} is set to @code{False} unless there is no
30348 @code{Outputs} parameter.
30349
30350 Although setting @code{Volatile} to @code{True} prevents unwanted
30351 optimizations, it will also disable other optimizations that might be
30352 important for efficiency. In general, you should set @code{Volatile}
30353 to @code{True} only if the compiler's optimizations have created
30354 problems.
30355 @c END OF INLINE ASSEMBLER CHAPTER
30356 @c ===============================
30357
30358 @c ***********************************
30359 @c * Compatibility and Porting Guide *
30360 @c ***********************************
30361 @node Compatibility and Porting Guide
30362 @appendix Compatibility and Porting Guide
30363
30364 @noindent
30365 This chapter describes the compatibility issues that may arise between
30366 GNAT and other Ada compilation systems (including those for Ada 83),
30367 and shows how GNAT can expedite porting
30368 applications developed in other Ada environments.
30369
30370 @menu
30371 * Compatibility with Ada 83::
30372 * Compatibility between Ada 95 and Ada 2005::
30373 * Implementation-dependent characteristics::
30374 * Compatibility with Other Ada Systems::
30375 * Representation Clauses::
30376 @ifclear vms
30377 @c Brief section is only in non-VMS version
30378 @c Full chapter is in VMS version
30379 * Compatibility with HP Ada 83::
30380 @end ifclear
30381 @ifset vms
30382 * Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS::
30383 @end ifset
30384 @end menu
30385
30386 @node Compatibility with Ada 83
30387 @section Compatibility with Ada 83
30388 @cindex Compatibility (between Ada 83 and Ada 95 / Ada 2005)
30389
30390 @noindent
30391 Ada 95 and Ada 2005 are highly upwards compatible with Ada 83.  In
30392 particular, the design intention was that the difficulties associated
30393 with moving from Ada 83 to Ada 95 or Ada 2005 should be no greater than those
30394 that occur when moving from one Ada 83 system to another.
30395
30396 However, there are a number of points at which there are minor
30397 incompatibilities.  The @cite{Ada 95 Annotated Reference Manual} contains
30398 full details of these issues,
30399 and should be consulted for a complete treatment.
30400 In practice the
30401 following subsections treat the most likely issues to be encountered.
30402
30403 @menu
30404 * Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95::
30405 * More deterministic semantics::
30406 * Changed semantics::
30407 * Other language compatibility issues::
30408 @end menu
30409
30410 @node Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95
30411 @subsection Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95
30412
30413 Some legal Ada 83 programs are illegal (i.e., they will fail to compile) in
30414 Ada 95 and thus also in Ada 2005:
30415
30416 @table @emph
30417 @item Character literals
30418 Some uses of character literals are ambiguous.  Since Ada 95 has introduced
30419 @code{Wide_Character} as a new predefined character type, some uses of
30420 character literals that were legal in Ada 83 are illegal in Ada 95.
30421 For example:
30422 @smallexample @c ada
30423    for Char in 'A' .. 'Z' loop @dots{} end loop;
30424 @end smallexample
30425
30426 @noindent
30427 The problem is that @code{'A'} and @code{'Z'} could be from either
30428 @code{Character} or @code{Wide_Character}.  The simplest correction
30429 is to make the type explicit; e.g.:
30430 @smallexample @c ada
30431    for Char in Character range 'A' .. 'Z' loop @dots{} end loop;
30432 @end smallexample
30433
30434 @item New reserved words
30435 The identifiers @code{abstract}, @code{aliased}, @code{protected},
30436 @code{requeue}, @code{tagged}, and @code{until} are reserved in Ada 95.
30437 Existing Ada 83 code using any of these identifiers must be edited to
30438 use some alternative name.
30439
30440 @item Freezing rules
30441 The rules in Ada 95 are slightly different with regard to the point at
30442 which entities are frozen, and representation pragmas and clauses are
30443 not permitted past the freeze point.  This shows up most typically in
30444 the form of an error message complaining that a representation item
30445 appears too late, and the appropriate corrective action is to move
30446 the item nearer to the declaration of the entity to which it refers.
30447
30448 A particular case is that representation pragmas
30449 @ifset vms
30450 (including the
30451 extended HP Ada 83 compatibility pragmas such as @code{Export_Procedure})
30452 @end ifset
30453 cannot be applied to a subprogram body.  If necessary, a separate subprogram
30454 declaration must be introduced to which the pragma can be applied.
30455
30456 @item Optional bodies for library packages
30457 In Ada 83, a package that did not require a package body was nevertheless
30458 allowed to have one.  This lead to certain surprises in compiling large
30459 systems (situations in which the body could be unexpectedly ignored by the
30460 binder).  In Ada 95, if a package does not require a body then it is not
30461 permitted to have a body.  To fix this problem, simply remove a redundant
30462 body if it is empty, or, if it is non-empty, introduce a dummy declaration
30463 into the spec that makes the body required.  One approach is to add a private
30464 part to the package declaration (if necessary), and define a parameterless
30465 procedure called @code{Requires_Body}, which must then be given a dummy
30466 procedure body in the package body, which then becomes required.
30467 Another approach (assuming that this does not introduce elaboration
30468 circularities) is to add an @code{Elaborate_Body} pragma to the package spec,
30469 since one effect of this pragma is to require the presence of a package body.
30470
30471 @item @code{Numeric_Error} is now the same as @code{Constraint_Error}
30472 In Ada 95, the exception @code{Numeric_Error} is a renaming of
30473 @code{Constraint_Error}.
30474 This means that it is illegal to have separate exception handlers for
30475 the two exceptions.  The fix is simply to remove the handler for the
30476 @code{Numeric_Error} case (since even in Ada 83, a compiler was free to raise
30477 @code{Constraint_Error} in place of @code{Numeric_Error} in all cases).
30478
30479 @item Indefinite subtypes in generics
30480 In Ada 83, it was permissible to pass an indefinite type (e.g.@: @code{String})
30481 as the actual for a generic formal private type, but then the instantiation
30482 would be illegal if there were any instances of declarations of variables
30483 of this type in the generic body.  In Ada 95, to avoid this clear violation
30484 of the methodological principle known as the ``contract model'',
30485 the generic declaration explicitly indicates whether
30486 or not such instantiations are permitted.  If a generic formal parameter
30487 has explicit unknown discriminants, indicated by using @code{(<>)} after the
30488 type name, then it can be instantiated with indefinite types, but no
30489 stand-alone variables can be declared of this type.  Any attempt to declare
30490 such a variable will result in an illegality at the time the generic is
30491 declared.  If the @code{(<>)} notation is not used, then it is illegal
30492 to instantiate the generic with an indefinite type.
30493 This is the potential incompatibility issue when porting Ada 83 code to Ada 95.
30494 It will show up as a compile time error, and
30495 the fix is usually simply to add the @code{(<>)} to the generic declaration.
30496 @end table
30497
30498 @node More deterministic semantics
30499 @subsection More deterministic semantics
30500
30501 @table @emph
30502 @item Conversions
30503 Conversions from real types to integer types round away from 0.  In Ada 83
30504 the conversion Integer(2.5) could deliver either 2 or 3 as its value.  This
30505 implementation freedom was intended to support unbiased rounding in
30506 statistical applications, but in practice it interfered with portability.
30507 In Ada 95 the conversion semantics are unambiguous, and rounding away from 0
30508 is required.  Numeric code may be affected by this change in semantics.
30509 Note, though, that this issue is no worse than already existed in Ada 83
30510 when porting code from one vendor to another.
30511
30512 @item Tasking
30513 The Real-Time Annex introduces a set of policies that define the behavior of
30514 features that were implementation dependent in Ada 83, such as the order in
30515 which open select branches are executed.
30516 @end table
30517
30518 @node Changed semantics
30519 @subsection Changed semantics
30520
30521 @noindent
30522 The worst kind of incompatibility is one where a program that is legal in
30523 Ada 83 is also legal in Ada 95 but can have an effect in Ada 95 that was not
30524 possible in Ada 83.  Fortunately this is extremely rare, but the one
30525 situation that you should be alert to is the change in the predefined type
30526 @code{Character} from 7-bit ASCII to 8-bit Latin-1.
30527
30528 @table @emph
30529 @item Range of type @code{Character}
30530 The range of @code{Standard.Character} is now the full 256 characters
30531 of Latin-1, whereas in most Ada 83 implementations it was restricted
30532 to 128 characters. Although some of the effects of
30533 this change will be manifest in compile-time rejection of legal
30534 Ada 83 programs it is possible for a working Ada 83 program to have
30535 a different effect in Ada 95, one that was not permitted in Ada 83.
30536 As an example, the expression
30537 @code{Character'Pos(Character'Last)} returned @code{127} in Ada 83 and now
30538 delivers @code{255} as its value.
30539 In general, you should look at the logic of any
30540 character-processing Ada 83 program and see whether it needs to be adapted
30541 to work correctly with Latin-1.  Note that the predefined Ada 95 API has a
30542 character handling package that may be relevant if code needs to be adapted
30543 to account for the additional Latin-1 elements.
30544 The desirable fix is to
30545 modify the program to accommodate the full character set, but in some cases
30546 it may be convenient to define a subtype or derived type of Character that
30547 covers only the restricted range.
30548 @cindex Latin-1
30549 @end table
30550
30551 @node Other language compatibility issues
30552 @subsection Other language compatibility issues
30553
30554 @table @emph
30555 @item @option{-gnat83} switch
30556 All implementations of GNAT provide a switch that causes GNAT to operate
30557 in Ada 83 mode.  In this mode, some but not all compatibility problems
30558 of the type described above are handled automatically.  For example, the
30559 new reserved words introduced in Ada 95 and Ada 2005 are treated simply
30560 as identifiers as in Ada 83.
30561 However,
30562 in practice, it is usually advisable to make the necessary modifications
30563 to the program to remove the need for using this switch.
30564 See @ref{Compiling Different Versions of Ada}.
30565
30566 @item Support for removed Ada 83 pragmas and attributes
30567 A number of pragmas and attributes from Ada 83 were removed from Ada 95,
30568 generally because they were replaced by other mechanisms.  Ada 95 and Ada 2005
30569 compilers are allowed, but not required, to implement these missing
30570 elements.  In contrast with some other compilers, GNAT implements all
30571 such pragmas and attributes, eliminating this compatibility concern.  These
30572 include @code{pragma Interface} and the floating point type attributes
30573 (@code{Emax}, @code{Mantissa}, etc.), among other items.
30574 @end table
30575
30576
30577 @node Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
30578 @section Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
30579 @cindex Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
30580
30581 @noindent
30582 Although Ada 2005 was designed to be upwards compatible with Ada 95, there are
30583 a number of incompatibilities. Several are enumerated below;
30584 for a complete description please see the
30585 Annotated Ada 2005 Reference Manual, or section 9.1.1 in
30586 @cite{Rationale for Ada 2005}.
30587
30588 @table @emph
30589 @item New reserved words.
30590 The words @code{interface}, @code{overriding} and @code{synchronized} are
30591 reserved in Ada 2005.
30592 A pre-Ada 2005 program that uses any of these as an identifier will be
30593 illegal.
30594
30595 @item New declarations in predefined packages.
30596 A number of packages in the predefined environment contain new declarations:
30597 @code{Ada.Exceptions}, @code{Ada.Real_Time}, @code{Ada.Strings},
30598 @code{Ada.Strings.Fixed}, @code{Ada.Strings.Bounded},
30599 @code{Ada.Strings.Unbounded}, @code{Ada.Strings.Wide_Fixed},
30600 @code{Ada.Strings.Wide_Bounded}, @code{Ada.Strings.Wide_Unbounded},
30601 @code{Ada.Tags}, @code{Ada.Text_IO}, and @code{Interfaces.C}.
30602 If an Ada 95 program does a @code{with} and @code{use} of any of these
30603 packages, the new declarations may cause name clashes.
30604
30605 @item Access parameters.
30606 A nondispatching subprogram with an access parameter cannot be renamed
30607 as a dispatching operation.  This was permitted in Ada 95.
30608
30609 @item Access types, discriminants, and constraints.
30610 Rule changes in this area have led to some incompatibilities; for example,
30611 constrained subtypes of some access types are not permitted in Ada 2005.
30612
30613 @item Aggregates for limited types.
30614 The allowance of aggregates for limited types in Ada 2005 raises the
30615 possibility of ambiguities in legal Ada 95 programs, since additional types
30616 now need to be considered in expression resolution.
30617
30618 @item Fixed-point multiplication and division.
30619 Certain expressions involving ``*'' or ``/'' for a fixed-point type, which
30620 were legal in Ada 95 and invoked the predefined versions of these operations,
30621 are now ambiguous.
30622 The ambiguity may be resolved either by applying a type conversion to the
30623 expression, or by explicitly invoking the operation from package
30624 @code{Standard}.
30625
30626 @item Return-by-reference types.
30627 The Ada 95 return-by-reference mechanism has been removed.  Instead, the user
30628 can declare a function returning a value from an anonymous access type.
30629 @end table
30630
30631
30632 @node Implementation-dependent characteristics
30633 @section Implementation-dependent characteristics
30634 @noindent
30635 Although the Ada language defines the semantics of each construct as
30636 precisely as practical, in some situations (for example for reasons of
30637 efficiency, or where the effect is heavily dependent on the host or target
30638 platform) the implementation is allowed some freedom.  In porting Ada 83
30639 code to GNAT, you need to be aware of whether / how the existing code
30640 exercised such implementation dependencies.  Such characteristics fall into
30641 several categories, and GNAT offers specific support in assisting the
30642 transition from certain Ada 83 compilers.
30643
30644 @menu
30645 * Implementation-defined pragmas::
30646 * Implementation-defined attributes::
30647 * Libraries::
30648 * Elaboration order::
30649 * Target-specific aspects::
30650 @end menu
30651
30652 @node Implementation-defined pragmas
30653 @subsection Implementation-defined pragmas
30654
30655 @noindent
30656 Ada compilers are allowed to supplement the language-defined pragmas, and
30657 these are a potential source of non-portability.  All GNAT-defined pragmas
30658 are described in @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT
30659 Reference Manual}, and these include several that are specifically
30660 intended to correspond to other vendors' Ada 83 pragmas.
30661 For migrating from VADS, the pragma @code{Use_VADS_Size} may be useful.
30662 For compatibility with HP Ada 83, GNAT supplies the pragmas
30663 @code{Extend_System}, @code{Ident}, @code{Inline_Generic},
30664 @code{Interface_Name}, @code{Passive}, @code{Suppress_All},
30665 and @code{Volatile}.
30666 Other relevant pragmas include @code{External} and @code{Link_With}.
30667 Some vendor-specific
30668 Ada 83 pragmas (@code{Share_Generic}, @code{Subtitle}, and @code{Title}) are
30669 recognized, thus
30670 avoiding compiler rejection of units that contain such pragmas; they are not
30671 relevant in a GNAT context and hence are not otherwise implemented.
30672
30673 @node Implementation-defined attributes
30674 @subsection Implementation-defined attributes
30675
30676 Analogous to pragmas, the set of attributes may be extended by an
30677 implementation.  All GNAT-defined attributes are described in
30678 @ref{Implementation Defined Attributes,,, gnat_rm, GNAT Reference
30679 Manual}, and these include several that are specifically intended
30680 to correspond to other vendors' Ada 83 attributes.  For migrating from VADS,
30681 the attribute @code{VADS_Size} may be useful.  For compatibility with HP
30682 Ada 83, GNAT supplies the attributes @code{Bit}, @code{Machine_Size} and
30683 @code{Type_Class}.
30684
30685 @node Libraries
30686 @subsection Libraries
30687 @noindent
30688 Vendors may supply libraries to supplement the standard Ada API.  If Ada 83
30689 code uses vendor-specific libraries then there are several ways to manage
30690 this in Ada 95 or Ada 2005:
30691 @enumerate
30692 @item
30693 If the source code for the libraries (specs and bodies) are
30694 available, then the libraries can be migrated in the same way as the
30695 application.
30696 @item
30697 If the source code for the specs but not the bodies are
30698 available, then you can reimplement the bodies.
30699 @item
30700 Some features introduced by Ada 95 obviate the need for library support.  For
30701 example most Ada 83 vendors supplied a package for unsigned integers.  The
30702 Ada 95 modular type feature is the preferred way to handle this need, so
30703 instead of migrating or reimplementing the unsigned integer package it may
30704 be preferable to retrofit the application using modular types.
30705 @end enumerate
30706
30707 @node Elaboration order
30708 @subsection Elaboration order
30709 @noindent
30710 The implementation can choose any elaboration order consistent with the unit
30711 dependency relationship.  This freedom means that some orders can result in
30712 Program_Error being raised due to an ``Access Before Elaboration'': an attempt
30713 to invoke a subprogram its body has been elaborated, or to instantiate a
30714 generic before the generic body has been elaborated.  By default GNAT
30715 attempts to choose a safe order (one that will not encounter access before
30716 elaboration problems) by implicitly inserting @code{Elaborate} or
30717 @code{Elaborate_All} pragmas where
30718 needed.  However, this can lead to the creation of elaboration circularities
30719 and a resulting rejection of the program by gnatbind.  This issue is
30720 thoroughly described in @ref{Elaboration Order Handling in GNAT}.
30721 In brief, there are several
30722 ways to deal with this situation:
30723
30724 @itemize @bullet
30725 @item
30726 Modify the program to eliminate the circularities, e.g.@: by moving
30727 elaboration-time code into explicitly-invoked procedures
30728 @item
30729 Constrain the elaboration order by including explicit @code{Elaborate_Body} or
30730 @code{Elaborate} pragmas, and then inhibit the generation of implicit
30731 @code{Elaborate_All}
30732 pragmas either globally (as an effect of the @option{-gnatE} switch) or locally
30733 (by selectively suppressing elaboration checks via pragma
30734 @code{Suppress(Elaboration_Check)} when it is safe to do so).
30735 @end itemize
30736
30737 @node Target-specific aspects
30738 @subsection Target-specific aspects
30739 @noindent
30740 Low-level applications need to deal with machine addresses, data
30741 representations, interfacing with assembler code, and similar issues.  If
30742 such an Ada 83 application is being ported to different target hardware (for
30743 example where the byte endianness has changed) then you will need to
30744 carefully examine the program logic; the porting effort will heavily depend
30745 on the robustness of the original design.  Moreover, Ada 95 (and thus
30746 Ada 2005) are sometimes
30747 incompatible with typical Ada 83 compiler practices regarding implicit
30748 packing, the meaning of the Size attribute, and the size of access values.
30749 GNAT's approach to these issues is described in @ref{Representation Clauses}.
30750
30751 @node Compatibility with Other Ada Systems
30752 @section Compatibility with Other Ada Systems
30753
30754 @noindent
30755 If programs avoid the use of implementation dependent and
30756 implementation defined features, as documented in the @cite{Ada
30757 Reference Manual}, there should be a high degree of portability between
30758 GNAT and other Ada systems.  The following are specific items which
30759 have proved troublesome in moving Ada 95 programs from GNAT to other Ada 95
30760 compilers, but do not affect porting code to GNAT@.
30761 (As of @value{NOW}, GNAT is the only compiler available for Ada 2005;
30762 the following issues may or may not arise for Ada 2005 programs
30763 when other compilers appear.)
30764
30765 @table @emph
30766 @item Ada 83 Pragmas and Attributes
30767 Ada 95 compilers are allowed, but not required, to implement the missing
30768 Ada 83 pragmas and attributes that are no longer defined in Ada 95.
30769 GNAT implements all such pragmas and attributes, eliminating this as
30770 a compatibility concern, but some other Ada 95 compilers reject these
30771 pragmas and attributes.
30772
30773 @item Specialized Needs Annexes
30774 GNAT implements the full set of special needs annexes.  At the
30775 current time, it is the only Ada 95 compiler to do so.  This means that
30776 programs making use of these features may not be portable to other Ada
30777 95 compilation systems.
30778
30779 @item Representation Clauses
30780 Some other Ada 95 compilers implement only the minimal set of
30781 representation clauses required by the Ada 95 reference manual.  GNAT goes
30782 far beyond this minimal set, as described in the next section.
30783 @end table
30784
30785 @node Representation Clauses
30786 @section Representation Clauses
30787
30788 @noindent
30789 The Ada 83 reference manual was quite vague in describing both the minimal
30790 required implementation of representation clauses, and also their precise
30791 effects.  Ada 95 (and thus also Ada 2005) are much more explicit, but the
30792 minimal set of capabilities required is still quite limited.
30793
30794 GNAT implements the full required set of capabilities in
30795 Ada 95 and Ada 2005, but also goes much further, and in particular
30796 an effort has been made to be compatible with existing Ada 83 usage to the
30797 greatest extent possible.
30798
30799 A few cases exist in which Ada 83 compiler behavior is incompatible with
30800 the requirements in Ada 95 (and thus also Ada 2005).  These are instances of
30801 intentional or accidental dependence on specific implementation dependent
30802 characteristics of these Ada 83 compilers.  The following is a list of
30803 the cases most likely to arise in existing Ada 83 code.
30804
30805 @table @emph
30806 @item Implicit Packing
30807 Some Ada 83 compilers allowed a Size specification to cause implicit
30808 packing of an array or record.  This could cause expensive implicit
30809 conversions for change of representation in the presence of derived
30810 types, and the Ada design intends to avoid this possibility.
30811 Subsequent AI's were issued to make it clear that such implicit
30812 change of representation in response to a Size clause is inadvisable,
30813 and this recommendation is represented explicitly in the Ada 95 (and Ada 2005)
30814 Reference Manuals as implementation advice that is followed by GNAT@.
30815 The problem will show up as an error
30816 message rejecting the size clause.  The fix is simply to provide
30817 the explicit pragma @code{Pack}, or for more fine tuned control, provide
30818 a Component_Size clause.
30819
30820 @item Meaning of Size Attribute
30821 The Size attribute in Ada 95 (and Ada 2005) for discrete types is defined as
30822 the minimal number of bits required to hold values of the type.  For example,
30823 on a 32-bit machine, the size of @code{Natural} will typically be 31 and not
30824 32 (since no sign bit is required).  Some Ada 83 compilers gave 31, and
30825 some 32 in this situation.  This problem will usually show up as a compile
30826 time error, but not always.  It is a good idea to check all uses of the
30827 'Size attribute when porting Ada 83 code.  The GNAT specific attribute
30828 Object_Size can provide a useful way of duplicating the behavior of
30829 some Ada 83 compiler systems.
30830
30831 @item Size of Access Types
30832 A common assumption in Ada 83 code is that an access type is in fact a pointer,
30833 and that therefore it will be the same size as a System.Address value.  This
30834 assumption is true for GNAT in most cases with one exception.  For the case of
30835 a pointer to an unconstrained array type (where the bounds may vary from one
30836 value of the access type to another), the default is to use a ``fat pointer'',
30837 which is represented as two separate pointers, one to the bounds, and one to
30838 the array.  This representation has a number of advantages, including improved
30839 efficiency.  However, it may cause some difficulties in porting existing Ada 83
30840 code which makes the assumption that, for example, pointers fit in 32 bits on
30841 a machine with 32-bit addressing.
30842
30843 To get around this problem, GNAT also permits the use of ``thin pointers'' for
30844 access types in this case (where the designated type is an unconstrained array
30845 type).  These thin pointers are indeed the same size as a System.Address value.
30846 To specify a thin pointer, use a size clause for the type, for example:
30847
30848 @smallexample @c ada
30849 type X is access all String;
30850 for X'Size use Standard'Address_Size;
30851 @end smallexample
30852
30853 @noindent
30854 which will cause the type X to be represented using a single pointer.
30855 When using this representation, the bounds are right behind the array.
30856 This representation is slightly less efficient, and does not allow quite
30857 such flexibility in the use of foreign pointers or in using the
30858 Unrestricted_Access attribute to create pointers to non-aliased objects.
30859 But for any standard portable use of the access type it will work in
30860 a functionally correct manner and allow porting of existing code.
30861 Note that another way of forcing a thin pointer representation
30862 is to use a component size clause for the element size in an array,
30863 or a record representation clause for an access field in a record.
30864 @end table
30865
30866 @ifclear vms
30867 @c This brief section is only in the non-VMS version
30868 @c The complete chapter on HP Ada is in the VMS version
30869 @node Compatibility with HP Ada 83
30870 @section Compatibility with HP Ada 83
30871
30872 @noindent
30873 The VMS version of GNAT fully implements all the pragmas and attributes
30874 provided by HP Ada 83, as well as providing the standard HP Ada 83
30875 libraries, including Starlet.  In addition, data layouts and parameter
30876 passing conventions are highly compatible.  This means that porting
30877 existing HP Ada 83 code to GNAT in VMS systems should be easier than
30878 most other porting efforts.  The following are some of the most
30879 significant differences between GNAT and HP Ada 83.
30880
30881 @table @emph
30882 @item Default floating-point representation
30883 In GNAT, the default floating-point format is IEEE, whereas in HP Ada 83,
30884 it is VMS format.  GNAT does implement the necessary pragmas
30885 (Long_Float, Float_Representation) for changing this default.
30886
30887 @item System
30888 The package System in GNAT exactly corresponds to the definition in the
30889 Ada 95 reference manual, which means that it excludes many of the
30890 HP Ada 83 extensions.  However, a separate package Aux_DEC is provided
30891 that contains the additional definitions, and a special pragma,
30892 Extend_System allows this package to be treated transparently as an
30893 extension of package System.
30894
30895 @item To_Address
30896 The definitions provided by Aux_DEC are exactly compatible with those
30897 in the HP Ada 83 version of System, with one exception.
30898 HP Ada provides the following declarations:
30899
30900 @smallexample @c ada
30901 TO_ADDRESS (INTEGER)
30902 TO_ADDRESS (UNSIGNED_LONGWORD)
30903 TO_ADDRESS (@i{universal_integer})
30904 @end smallexample
30905
30906 @noindent
30907 The version of TO_ADDRESS taking a @i{universal integer} argument is in fact
30908 an extension to Ada 83 not strictly compatible with the reference manual.
30909 In GNAT, we are constrained to be exactly compatible with the standard,
30910 and this means we cannot provide this capability.  In HP Ada 83, the
30911 point of this definition is to deal with a call like:
30912
30913 @smallexample @c ada
30914 TO_ADDRESS (16#12777#);
30915 @end smallexample
30916
30917 @noindent
30918 Normally, according to the Ada 83 standard, one would expect this to be
30919 ambiguous, since it matches both the INTEGER and UNSIGNED_LONGWORD forms
30920 of TO_ADDRESS@.  However, in HP Ada 83, there is no ambiguity, since the
30921 definition using @i{universal_integer} takes precedence.
30922
30923 In GNAT, since the version with @i{universal_integer} cannot be supplied, it
30924 is not possible to be 100% compatible.  Since there are many programs using
30925 numeric constants for the argument to TO_ADDRESS, the decision in GNAT was
30926 to change the name of the function in the UNSIGNED_LONGWORD case, so the
30927 declarations provided in the GNAT version of AUX_Dec are:
30928
30929 @smallexample @c ada
30930 function To_Address (X : Integer) return Address;
30931 pragma Pure_Function (To_Address);
30932
30933 function To_Address_Long (X : Unsigned_Longword)
30934  return Address;
30935 pragma Pure_Function (To_Address_Long);
30936 @end smallexample
30937
30938 @noindent
30939 This means that programs using TO_ADDRESS for UNSIGNED_LONGWORD must
30940 change the name to TO_ADDRESS_LONG@.
30941
30942 @item Task_Id values
30943 The Task_Id values assigned will be different in the two systems, and GNAT
30944 does not provide a specified value for the Task_Id of the environment task,
30945 which in GNAT is treated like any other declared task.
30946 @end table
30947
30948 @noindent
30949 For full details on these and other less significant compatibility issues,
30950 see appendix E of the HP publication entitled @cite{HP Ada, Technical
30951 Overview and Comparison on HP Platforms}.
30952
30953 For GNAT running on other than VMS systems, all the HP Ada 83 pragmas and
30954 attributes are recognized, although only a subset of them can sensibly
30955 be implemented.  The description of pragmas in @ref{Implementation
30956 Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}
30957 indicates whether or not they are applicable to non-VMS systems.
30958 @end ifclear
30959
30960 @ifset vms
30961 @node Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS
30962 @section Transitioning to 64-Bit @value{EDITION} for OpenVMS
30963
30964 @noindent
30965 This section is meant to assist users of pre-2006 @value{EDITION}
30966 for Alpha OpenVMS who are transitioning to 64-bit @value{EDITION},
30967 the version of the GNAT technology supplied in 2006 and later for
30968 OpenVMS on both Alpha and I64.
30969
30970 @menu
30971 * Introduction to transitioning::
30972 * Migration of 32 bit code::
30973 * Taking advantage of 64 bit addressing::
30974 * Technical details::
30975 @end menu
30976
30977 @node Introduction to transitioning
30978 @subsection Introduction
30979
30980 @noindent
30981 64-bit @value{EDITION} for Open VMS has been designed to meet
30982 three main goals:
30983
30984 @enumerate
30985 @item
30986 Providing a full conforming implementation of Ada 95 and Ada 2005
30987
30988 @item
30989 Allowing maximum backward compatibility, thus easing migration of existing
30990 Ada source code
30991
30992 @item
30993 Supplying a path for exploiting the full 64-bit address range
30994 @end enumerate
30995
30996 @noindent
30997 Ada's strong typing semantics has made it
30998 impractical to have different 32-bit and 64-bit modes. As soon as
30999 one object could possibly be outside the 32-bit address space, this
31000 would make it necessary for the @code{System.Address} type to be 64 bits.
31001 In particular, this would cause inconsistencies if 32-bit code is
31002 called from 64-bit code that raises an exception.
31003
31004 This issue has been resolved by always using 64-bit addressing
31005 at the system level, but allowing for automatic conversions between
31006 32-bit and 64-bit addresses where required. Thus users who
31007 do not currently require 64-bit addressing capabilities, can
31008 recompile their code with only minimal changes (and indeed
31009 if the code is written in portable Ada, with no assumptions about
31010 the size of the @code{Address} type, then no changes at all are necessary).
31011 At the same time,
31012 this approach provides a simple, gradual upgrade path to future
31013 use of larger memories than available for 32-bit systems.
31014 Also, newly written applications or libraries will by default
31015 be fully compatible with future systems exploiting 64-bit
31016 addressing capabilities.
31017
31018 @ref{Migration of 32 bit code}, will focus on porting applications
31019 that do not require more than 2 GB of
31020 addressable memory. This code will be referred to as
31021 @emph{32-bit code}.
31022 For applications intending to exploit the full 64-bit address space,
31023 @ref{Taking advantage of 64 bit addressing},
31024 will consider further changes that may be required.
31025 Such code will be referred to below as @emph{64-bit code}.
31026
31027 @node Migration of 32 bit code
31028 @subsection Migration of 32-bit code
31029
31030 @menu
31031 * Address types::
31032 * Access types::
31033 * Unchecked conversions::
31034 * Predefined constants::
31035 * Interfacing with C::
31036 * Experience with source compatibility::
31037 @end menu
31038
31039 @node Address types
31040 @subsubsection Address types
31041
31042 @noindent
31043 To solve the problem of mixing 64-bit and 32-bit addressing,
31044 while maintaining maximum backward compatibility, the following
31045 approach has been taken:
31046
31047 @itemize @bullet
31048 @item
31049 @code{System.Address} always has a size of 64 bits
31050
31051 @item
31052 @code{System.Short_Address} is a 32-bit subtype of @code{System.Address}
31053 @end itemize
31054
31055 @noindent
31056 Since @code{System.Short_Address} is a subtype of @code{System.Address},
31057 a @code{Short_Address}
31058 may be used where an @code{Address} is required, and vice versa, without
31059 needing explicit type conversions.
31060 By virtue of the Open VMS parameter passing conventions,
31061 even imported
31062 and exported subprograms that have 32-bit address parameters are
31063 compatible with those that have 64-bit address parameters.
31064 (See @ref{Making code 64 bit clean} for details.)
31065
31066 The areas that may need attention are those where record types have
31067 been defined that contain components of the type @code{System.Address}, and
31068 where objects of this type are passed to code expecting a record layout with
31069 32-bit addresses.
31070
31071 Different compilers on different platforms cannot be
31072 expected to represent the same type in the same way,
31073 since alignment constraints
31074 and other system-dependent properties affect the compiler's decision.
31075 For that reason, Ada code
31076 generally uses representation clauses to specify the expected
31077 layout where required.
31078
31079 If such a representation clause uses 32 bits for a component having
31080 the type @code{System.Address}, 64-bit @value{EDITION} for OpenVMS
31081 will detect that error and produce a specific diagnostic message.
31082 The developer should then determine whether the representation
31083 should be 64 bits or not and make either of two changes:
31084 change the size to 64 bits and leave the type as @code{System.Address}, or
31085 leave the size as 32 bits and change the type to @code{System.Short_Address}.
31086 Since @code{Short_Address} is a subtype of @code{Address}, no changes are
31087 required in any code setting or accessing the field; the compiler will
31088 automatically perform any needed conversions between address
31089 formats.
31090
31091 @node Access types
31092 @subsubsection Access types
31093
31094 @noindent
31095 By default, objects designated by access values are always
31096 allocated in the 32-bit
31097 address space. Thus legacy code will never contain
31098 any objects that are not addressable with 32-bit addresses, and
31099 the compiler will never raise exceptions as result of mixing
31100 32-bit and 64-bit addresses.
31101
31102 However, the access values themselves are represented in 64 bits, for optimum
31103 performance and future compatibility with 64-bit code. As was
31104 the case with @code{System.Address}, the compiler will give an error message
31105 if an object or record component has a representation clause that
31106 requires the access value to fit in 32 bits. In such a situation,
31107 an explicit size clause for the access type, specifying 32 bits,
31108 will have the desired effect.
31109
31110 General access types (declared with @code{access all}) can never be
31111 32 bits, as values of such types must be able to refer to any object
31112 of the  designated type,
31113 including objects residing outside the 32-bit address range.
31114 Existing Ada 83 code will not contain such type definitions,
31115 however, since general access types were introduced in Ada 95.
31116
31117 @node Unchecked conversions
31118 @subsubsection Unchecked conversions
31119
31120 @noindent
31121 In the case of an @code{Unchecked_Conversion} where the source type is a
31122 64-bit access type or the type @code{System.Address}, and the target
31123 type is a 32-bit type, the compiler will generate a warning.
31124 Even though the generated code will still perform the required
31125 conversions, it is highly recommended in these cases to use
31126 respectively a 32-bit access type or @code{System.Short_Address}
31127 as the source type.
31128
31129 @node Predefined constants
31130 @subsubsection Predefined constants
31131
31132 @noindent
31133 The following table shows the correspondence between pre-2006 versions of
31134 @value{EDITION} on Alpha OpenVMS (``Old'') and 64-bit @value{EDITION}
31135 (``New''):
31136
31137 @multitable {@code{System.Short_Memory_Size}} {2**32} {2**64}
31138 @item   @b{Constant}                     @tab @b{Old} @tab @b{New}
31139 @item   @code{System.Word_Size}          @tab 32      @tab 64
31140 @item   @code{System.Memory_Size}        @tab 2**32   @tab 2**64
31141 @item   @code{System.Short_Memory_Size}  @tab 2**32   @tab 2**32
31142 @item   @code{System.Address_Size}       @tab 32      @tab 64
31143 @end multitable
31144
31145 @noindent
31146 If you need to refer to the specific
31147 memory size of a 32-bit implementation, instead of the
31148 actual memory size, use @code{System.Short_Memory_Size}
31149 rather than @code{System.Memory_Size}.
31150 Similarly, references to @code{System.Address_Size} may need
31151 to be replaced by @code{System.Short_Address'Size}.
31152 The program @command{gnatfind} may be useful for locating
31153 references to the above constants, so that you can verify that they
31154 are still correct.
31155
31156 @node Interfacing with C
31157 @subsubsection Interfacing with C
31158
31159 @noindent
31160 In order to minimize the impact of the transition to 64-bit addresses on
31161 legacy programs, some fundamental types in the @code{Interfaces.C}
31162 package hierarchy continue to be represented in 32 bits.
31163 These types are: @code{ptrdiff_t}, @code{size_t}, and @code{chars_ptr}.
31164 This eases integration with the default HP C layout choices, for example
31165 as found in the system routines in @code{DECC$SHR.EXE}.
31166 Because of this implementation choice, the type fully compatible with
31167 @code{chars_ptr} is now @code{Short_Address} and not @code{Address}.
31168 Depending on the context the compiler will issue a
31169 warning or an error when type @code{Address} is used, alerting the user to a
31170 potential problem. Otherwise 32-bit programs that use
31171 @code{Interfaces.C} should normally not require code modifications
31172
31173 The other issue arising with C interfacing concerns pragma @code{Convention}.
31174 For VMS 64-bit systems, there is an issue of the appropriate default size
31175 of C convention pointers in the absence of an explicit size clause. The HP
31176 C compiler can choose either 32 or 64 bits depending on compiler options.
31177 GNAT chooses 32-bits rather than 64-bits in the default case where no size
31178 clause is given. This proves a better choice for porting 32-bit legacy
31179 applications. In order to have a 64-bit representation, it is necessary to
31180 specify a size representation clause. For example:
31181
31182 @smallexample @c ada
31183 type int_star is access Interfaces.C.int;
31184 pragma Convention(C, int_star);
31185 for int_star'Size use 64;  -- Necessary to get 64 and not 32 bits
31186 @end smallexample
31187
31188 @node Experience with source compatibility
31189 @subsubsection Experience with source compatibility
31190
31191 @noindent
31192 The Security Server and STARLET on I64 provide an interesting ``test case''
31193 for source compatibility issues, since it is in such system code
31194 where assumptions about @code{Address} size might be expected to occur.
31195 Indeed, there were a small number of occasions in the Security Server
31196 file @file{jibdef.ads}
31197 where a representation clause for a record type specified
31198 32 bits for a component of type @code{Address}.
31199 All of these errors were detected by the compiler.
31200 The repair was obvious and immediate; to simply replace @code{Address} by
31201 @code{Short_Address}.
31202
31203 In the case of STARLET, there were several record types that should
31204 have had representation clauses but did not.  In these record types
31205 there was an implicit assumption that an @code{Address} value occupied
31206 32 bits.
31207 These compiled without error, but their usage resulted in run-time error
31208 returns from STARLET system calls.
31209 Future GNAT technology enhancements may include a tool that detects and flags
31210 these sorts of potential source code porting problems.
31211
31212 @c ****************************************
31213 @node Taking advantage of 64 bit addressing
31214 @subsection Taking advantage of 64-bit addressing
31215
31216 @menu
31217 * Making code 64 bit clean::
31218 * Allocating memory from the 64 bit storage pool::
31219 * Restrictions on use of 64 bit objects::
31220 * Using 64 bit storage pools by default::
31221 * General access types::
31222 * STARLET and other predefined libraries::
31223 @end menu
31224
31225 @node Making code 64 bit clean
31226 @subsubsection Making code 64-bit clean
31227
31228 @noindent
31229 In order to prevent problems that may occur when (parts of) a
31230 system start using memory outside the 32-bit address range,
31231 we recommend some additional guidelines:
31232
31233 @itemize @bullet
31234 @item
31235 For imported subprograms that take parameters of the
31236 type @code{System.Address}, ensure that these subprograms can
31237 indeed handle 64-bit addresses. If not, or when in doubt,
31238 change the subprogram declaration to specify
31239 @code{System.Short_Address} instead.
31240
31241 @item
31242 Resolve all warnings related to size mismatches in
31243 unchecked conversions. Failing to do so causes
31244 erroneous execution if the source object is outside
31245 the 32-bit address space.
31246
31247 @item
31248 (optional) Explicitly use the 32-bit storage pool
31249 for access types used in a 32-bit context, or use
31250 generic access types where possible
31251 (@pxref{Restrictions on use of 64 bit objects}).
31252 @end itemize
31253
31254 @noindent
31255 If these rules are followed, the compiler will automatically insert
31256 any necessary checks to ensure that no addresses or access values
31257 passed to 32-bit code ever refer to objects outside the 32-bit
31258 address range.
31259 Any attempt to do this will raise @code{Constraint_Error}.
31260
31261 @node Allocating memory from the 64 bit storage pool
31262 @subsubsection Allocating memory from the 64-bit storage pool
31263
31264 @noindent
31265 For any access type @code{T} that potentially requires memory allocations
31266 beyond the 32-bit address space,
31267 use the following representation clause:
31268
31269 @smallexample @c ada
31270    for T'Storage_Pool use System.Pool_64;
31271 @end smallexample
31272
31273 @node Restrictions on use of 64 bit objects
31274 @subsubsection Restrictions on use of 64-bit objects
31275
31276 @noindent
31277 Taking the address of an object allocated from a 64-bit storage pool,
31278 and then passing this address to a subprogram expecting
31279 @code{System.Short_Address},
31280 or assigning it to a variable of type @code{Short_Address}, will cause
31281 @code{Constraint_Error} to be raised. In case the code is not 64-bit clean
31282 (@pxref{Making code 64 bit clean}), or checks are suppressed,
31283 no exception is raised and execution
31284 will become erroneous.
31285
31286 @node Using 64 bit storage pools by default
31287 @subsubsection Using 64-bit storage pools by default
31288
31289 @noindent
31290 In some cases it may be desirable to have the compiler allocate
31291 from 64-bit storage pools by default. This may be the case for
31292 libraries that are 64-bit clean, but may be used in both 32-bit
31293 and 64-bit contexts. For these cases the following configuration
31294 pragma may be specified:
31295
31296 @smallexample @c ada
31297   pragma Pool_64_Default;
31298 @end smallexample
31299
31300 @noindent
31301 Any code compiled in the context of this pragma will by default
31302 use the @code{System.Pool_64} storage pool. This default may be overridden
31303 for a specific access type @code{T} by the representation clause:
31304
31305 @smallexample @c ada
31306    for T'Storage_Pool use System.Pool_32;
31307 @end smallexample
31308
31309 @noindent
31310 Any object whose address may be passed to a subprogram with a
31311 @code{Short_Address} argument, or assigned to a variable of type
31312 @code{Short_Address}, needs to be allocated from this pool.
31313
31314 @node General access types
31315 @subsubsection General access types
31316
31317 @noindent
31318 Objects designated by access values from a
31319 general access type (declared with @code{access all}) are never allocated
31320 from a 64-bit storage pool. Code that uses general access types will
31321 accept objects allocated in either 32-bit or 64-bit address spaces,
31322 but never allocate objects outside the 32-bit address space.
31323 Using general access types ensures maximum compatibility with both
31324 32-bit and 64-bit code.
31325
31326 @node STARLET and other predefined libraries
31327 @subsubsection STARLET and other predefined libraries
31328
31329 @noindent
31330 All code that comes as part of GNAT is 64-bit clean, but the
31331 restrictions given in @ref{Restrictions on use of 64 bit objects},
31332 still apply. Look at the package
31333 specs to see in which contexts objects allocated
31334 in 64-bit address space are acceptable.
31335
31336 @node Technical details
31337 @subsection Technical details
31338
31339 @noindent
31340 64-bit @value{EDITION} for Open VMS takes advantage of the freedom given in the
31341 Ada standard with respect to the type of @code{System.Address}. Previous
31342 versions of GNAT Pro have defined this type as private and implemented it as a
31343 modular type.
31344
31345 In order to allow defining @code{System.Short_Address} as a proper subtype,
31346 and to match the implicit sign extension in parameter passing,
31347 in 64-bit @value{EDITION} for Open VMS, @code{System.Address} is defined as a
31348 visible (i.e., non-private) integer type.
31349 Standard operations on the type, such as the binary operators ``+'', ``-'',
31350 etc., that take @code{Address} operands and return an @code{Address} result,
31351 have been hidden by declaring these
31352 @code{abstract}, a feature introduced in Ada 95 that helps avoid the potential
31353 ambiguities that would otherwise result from overloading.
31354 (Note that, although @code{Address} is a visible integer type,
31355 good programming practice dictates against exploiting the type's
31356 integer properties such as literals, since this will compromise
31357 code portability.)
31358
31359 Defining @code{Address} as a visible integer type helps achieve
31360 maximum compatibility for existing Ada code,
31361 without sacrificing the capabilities of the 64-bit architecture.
31362 @end ifset
31363
31364 @c ************************************************
31365 @ifset unw
31366 @node Microsoft Windows Topics
31367 @appendix Microsoft Windows Topics
31368 @cindex Windows NT
31369 @cindex Windows 95
31370 @cindex Windows 98
31371
31372 @noindent
31373 This chapter describes topics that are specific to the Microsoft Windows
31374 platforms (NT, 2000, and XP Professional).
31375
31376 @menu
31377 * Using GNAT on Windows::
31378 * Using a network installation of GNAT::
31379 * CONSOLE and WINDOWS subsystems::
31380 * Temporary Files::
31381 * Mixed-Language Programming on Windows::
31382 * Windows Calling Conventions::
31383 * Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)::
31384 * Using DLLs with GNAT::
31385 * Building DLLs with GNAT::
31386 * Building DLLs with GNAT Project files::
31387 * Building DLLs with gnatdll::
31388 * GNAT and Windows Resources::
31389 * Debugging a DLL::
31390 * Setting Stack Size from gnatlink::
31391 * Setting Heap Size from gnatlink::
31392 @end menu
31393
31394 @node Using GNAT on Windows
31395 @section Using GNAT on Windows
31396
31397 @noindent
31398 One of the strengths of the GNAT technology is that its tool set
31399 (@command{gcc}, @command{gnatbind}, @command{gnatlink}, @command{gnatmake}, the
31400 @code{gdb} debugger, etc.) is used in the same way regardless of the
31401 platform.
31402
31403 On Windows this tool set is complemented by a number of Microsoft-specific
31404 tools that have been provided to facilitate interoperability with Windows
31405 when this is required. With these tools:
31406
31407 @itemize @bullet
31408
31409 @item
31410 You can build applications using the @code{CONSOLE} or @code{WINDOWS}
31411 subsystems.
31412
31413 @item
31414 You can use any Dynamically Linked Library (DLL) in your Ada code (both
31415 relocatable and non-relocatable DLLs are supported).
31416
31417 @item
31418 You can build Ada DLLs for use in other applications. These applications
31419 can be written in a language other than Ada (e.g., C, C++, etc). Again both
31420 relocatable and non-relocatable Ada DLLs are supported.
31421
31422 @item
31423 You can include Windows resources in your Ada application.
31424
31425 @item
31426 You can use or create COM/DCOM objects.
31427 @end itemize
31428
31429 @noindent
31430 Immediately below are listed all known general GNAT-for-Windows restrictions.
31431 Other restrictions about specific features like Windows Resources and DLLs
31432 are listed in separate sections below.
31433
31434 @itemize @bullet
31435
31436 @item
31437 It is not possible to use @code{GetLastError} and @code{SetLastError}
31438 when tasking, protected records, or exceptions are used. In these
31439 cases, in order to implement Ada semantics, the GNAT run-time system
31440 calls certain Win32 routines that set the last error variable to 0 upon
31441 success. It should be possible to use @code{GetLastError} and
31442 @code{SetLastError} when tasking, protected record, and exception
31443 features are not used, but it is not guaranteed to work.
31444
31445 @item
31446 It is not possible to link against Microsoft libraries except for
31447 import libraries. The library must be built to be compatible with
31448 @file{MSVCRT.LIB} (/MD Microsoft compiler option), @file{LIBC.LIB} and
31449 @file{LIBCMT.LIB} (/ML or /MT Microsoft compiler options) are known to
31450 not be compatible with the GNAT runtime. Even if the library is
31451 compatible with @file{MSVCRT.LIB} it is not guaranteed to work.
31452
31453 @item
31454 When the compilation environment is located on FAT32 drives, users may
31455 experience recompilations of the source files that have not changed if
31456 Daylight Saving Time (DST) state has changed since the last time files
31457 were compiled. NTFS drives do not have this problem.
31458
31459 @item
31460 No components of the GNAT toolset use any entries in the Windows
31461 registry. The only entries that can be created are file associations and
31462 PATH settings, provided the user has chosen to create them at installation
31463 time, as well as some minimal book-keeping information needed to correctly
31464 uninstall or integrate different GNAT products.
31465 @end itemize
31466
31467 @node Using a network installation of GNAT
31468 @section Using a network installation of GNAT
31469
31470 @noindent
31471 Make sure the system on which GNAT is installed is accessible from the
31472 current machine, i.e., the install location is shared over the network.
31473 Shared resources are accessed on Windows by means of UNC paths, which
31474 have the format @code{\\server\sharename\path}
31475
31476 In order to use such a network installation, simply add the UNC path of the
31477 @file{bin} directory of your GNAT installation in front of your PATH. For
31478 example, if GNAT is installed in @file{\GNAT} directory of a share location
31479 called @file{c-drive} on a machine @file{LOKI}, the following command will
31480 make it available:
31481
31482 @code{@ @ @ path \\loki\c-drive\gnat\bin;%path%}
31483
31484 Be aware that every compilation using the network installation results in the
31485 transfer of large amounts of data across the network and will likely cause
31486 serious performance penalty.
31487
31488 @node CONSOLE and WINDOWS subsystems
31489 @section CONSOLE and WINDOWS subsystems
31490 @cindex CONSOLE Subsystem
31491 @cindex WINDOWS Subsystem
31492 @cindex -mwindows
31493
31494 @noindent
31495 There are two main subsystems under Windows. The @code{CONSOLE} subsystem
31496 (which is the default subsystem) will always create a console when
31497 launching the application. This is not something desirable when the
31498 application has a Windows GUI. To get rid of this console the
31499 application must be using the @code{WINDOWS} subsystem. To do so
31500 the @option{-mwindows} linker option must be specified.
31501
31502 @smallexample
31503 $ gnatmake winprog -largs -mwindows
31504 @end smallexample
31505
31506 @node Temporary Files
31507 @section Temporary Files
31508 @cindex Temporary files
31509
31510 @noindent
31511 It is possible to control where temporary files gets created by setting
31512 the @env{TMP} environment variable. The file will be created:
31513
31514 @itemize
31515 @item Under the directory pointed to by the @env{TMP} environment variable if
31516 this directory exists.
31517
31518 @item Under @file{c:\temp}, if the @env{TMP} environment variable is not
31519 set (or not pointing to a directory) and if this directory exists.
31520
31521 @item Under the current working directory otherwise.
31522 @end itemize
31523
31524 @noindent
31525 This allows you to determine exactly where the temporary
31526 file will be created. This is particularly useful in networked
31527 environments where you may not have write access to some
31528 directories.
31529
31530 @node Mixed-Language Programming on Windows
31531 @section Mixed-Language Programming on Windows
31532
31533 @noindent
31534 Developing pure Ada applications on Windows is no different than on
31535 other GNAT-supported platforms. However, when developing or porting an
31536 application that contains a mix of Ada and C/C++, the choice of your
31537 Windows C/C++ development environment conditions your overall
31538 interoperability strategy.
31539
31540 If you use @command{gcc} to compile the non-Ada part of your application,
31541 there are no Windows-specific restrictions that affect the overall
31542 interoperability with your Ada code. If you plan to use
31543 Microsoft tools (e.g.@: Microsoft Visual C/C++), you should be aware of
31544 the following limitations:
31545
31546 @itemize @bullet
31547 @item
31548 You cannot link your Ada code with an object or library generated with
31549 Microsoft tools if these use the @code{.tls} section (Thread Local
31550 Storage section) since the GNAT linker does not yet support this section.
31551
31552 @item
31553 You cannot link your Ada code with an object or library generated with
31554 Microsoft tools if these use I/O routines other than those provided in
31555 the Microsoft DLL: @code{msvcrt.dll}. This is because the GNAT run time
31556 uses the services of @code{msvcrt.dll} for its I/Os. Use of other I/O
31557 libraries can cause a conflict with @code{msvcrt.dll} services. For
31558 instance Visual C++ I/O stream routines conflict with those in
31559 @code{msvcrt.dll}.
31560 @end itemize
31561
31562 @noindent
31563 If you do want to use the Microsoft tools for your non-Ada code and hit one
31564 of the above limitations, you have two choices:
31565
31566 @enumerate
31567 @item
31568 Encapsulate your non-Ada code in a DLL to be linked with your Ada
31569 application. In this case, use the Microsoft or whatever environment to
31570 build the DLL and use GNAT to build your executable
31571 (@pxref{Using DLLs with GNAT}).
31572
31573 @item
31574 Or you can encapsulate your Ada code in a DLL to be linked with the
31575 other part of your application. In this case, use GNAT to build the DLL
31576 (@pxref{Building DLLs with GNAT}) and use the Microsoft or whatever
31577 environment to build your executable.
31578 @end enumerate
31579
31580 @node Windows Calling Conventions
31581 @section Windows Calling Conventions
31582 @findex Stdcall
31583 @findex APIENTRY
31584
31585 @menu
31586 * C Calling Convention::
31587 * Stdcall Calling Convention::
31588 * Win32 Calling Convention::
31589 * DLL Calling Convention::
31590 @end menu
31591
31592 @noindent
31593 When a subprogram @code{F} (caller) calls a subprogram @code{G}
31594 (callee), there are several ways to push @code{G}'s parameters on the
31595 stack and there are several possible scenarios to clean up the stack
31596 upon @code{G}'s return. A calling convention is an agreed upon software
31597 protocol whereby the responsibilities between the caller (@code{F}) and
31598 the callee (@code{G}) are clearly defined. Several calling conventions
31599 are available for Windows:
31600
31601 @itemize @bullet
31602 @item
31603 @code{C} (Microsoft defined)
31604
31605 @item
31606 @code{Stdcall} (Microsoft defined)
31607
31608 @item
31609 @code{Win32} (GNAT specific)
31610
31611 @item
31612 @code{DLL} (GNAT specific)
31613 @end itemize
31614
31615 @node C Calling Convention
31616 @subsection @code{C} Calling Convention
31617
31618 @noindent
31619 This is the default calling convention used when interfacing to C/C++
31620 routines compiled with either @command{gcc} or Microsoft Visual C++.
31621
31622 In the @code{C} calling convention subprogram parameters are pushed on the
31623 stack by the caller from right to left. The caller itself is in charge of
31624 cleaning up the stack after the call. In addition, the name of a routine
31625 with @code{C} calling convention is mangled by adding a leading underscore.
31626
31627 The name to use on the Ada side when importing (or exporting) a routine
31628 with @code{C} calling convention is the name of the routine. For
31629 instance the C function:
31630
31631 @smallexample
31632 int get_val (long);
31633 @end smallexample
31634
31635 @noindent
31636 should be imported from Ada as follows:
31637
31638 @smallexample @c ada
31639 @group
31640 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
31641 pragma Import (C, Get_Val, External_Name => "get_val");
31642 @end group
31643 @end smallexample
31644
31645 @noindent
31646 Note that in this particular case the @code{External_Name} parameter could
31647 have been omitted since, when missing, this parameter is taken to be the
31648 name of the Ada entity in lower case. When the @code{Link_Name} parameter
31649 is missing, as in the above example, this parameter is set to be the
31650 @code{External_Name} with a leading underscore.
31651
31652 When importing a variable defined in C, you should always use the @code{C}
31653 calling convention unless the object containing the variable is part of a
31654 DLL (in which case you should use the @code{Stdcall} calling
31655 convention, @pxref{Stdcall Calling Convention}).
31656
31657 @node Stdcall Calling Convention
31658 @subsection @code{Stdcall} Calling Convention
31659
31660 @noindent
31661 This convention, which was the calling convention used for Pascal
31662 programs, is used by Microsoft for all the routines in the Win32 API for
31663 efficiency reasons. It must be used to import any routine for which this
31664 convention was specified.
31665
31666 In the @code{Stdcall} calling convention subprogram parameters are pushed
31667 on the stack by the caller from right to left. The callee (and not the
31668 caller) is in charge of cleaning the stack on routine exit. In addition,
31669 the name of a routine with @code{Stdcall} calling convention is mangled by
31670 adding a leading underscore (as for the @code{C} calling convention) and a
31671 trailing @code{@@}@code{@var{nn}}, where @var{nn} is the overall size (in
31672 bytes) of the parameters passed to the routine.
31673
31674 The name to use on the Ada side when importing a C routine with a
31675 @code{Stdcall} calling convention is the name of the C routine. The leading
31676 underscore and trailing @code{@@}@code{@var{nn}} are added automatically by
31677 the compiler. For instance the Win32 function:
31678
31679 @smallexample
31680 @b{APIENTRY} int get_val (long);
31681 @end smallexample
31682
31683 @noindent
31684 should be imported from Ada as follows:
31685
31686 @smallexample @c ada
31687 @group
31688 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
31689 pragma Import (Stdcall, Get_Val);
31690 --  On the x86 a long is 4 bytes, so the Link_Name is "_get_val@@4"
31691 @end group
31692 @end smallexample
31693
31694 @noindent
31695 As for the @code{C} calling convention, when the @code{External_Name}
31696 parameter is missing, it is taken to be the name of the Ada entity in lower
31697 case. If instead of writing the above import pragma you write:
31698
31699 @smallexample @c ada
31700 @group
31701 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
31702 pragma Import (Stdcall, Get_Val, External_Name => "retrieve_val");
31703 @end group
31704 @end smallexample
31705
31706 @noindent
31707 then the imported routine is @code{_retrieve_val@@4}. However, if instead
31708 of specifying the @code{External_Name} parameter you specify the
31709 @code{Link_Name} as in the following example:
31710
31711 @smallexample @c ada
31712 @group
31713 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
31714 pragma Import (Stdcall, Get_Val, Link_Name => "retrieve_val");
31715 @end group
31716 @end smallexample
31717
31718 @noindent
31719 then the imported routine is @code{retrieve_val}, that is, there is no
31720 decoration at all. No leading underscore and no Stdcall suffix
31721 @code{@@}@code{@var{nn}}.
31722
31723 @noindent
31724 This is especially important as in some special cases a DLL's entry
31725 point name lacks a trailing @code{@@}@code{@var{nn}} while the exported
31726 name generated for a call has it.
31727
31728 @noindent
31729 It is also possible to import variables defined in a DLL by using an
31730 import pragma for a variable. As an example, if a DLL contains a
31731 variable defined as:
31732
31733 @smallexample
31734 int my_var;
31735 @end smallexample
31736
31737 @noindent
31738 then, to access this variable from Ada you should write:
31739
31740 @smallexample @c ada
31741 @group
31742 My_Var : Interfaces.C.int;
31743 pragma Import (Stdcall, My_Var);
31744 @end group
31745 @end smallexample
31746
31747 @noindent
31748 Note that to ease building cross-platform bindings this convention
31749 will be handled as a @code{C} calling convention on non-Windows platforms.
31750
31751 @node Win32 Calling Convention
31752 @subsection @code{Win32} Calling Convention
31753
31754 @noindent
31755 This convention, which is GNAT-specific is fully equivalent to the
31756 @code{Stdcall} calling convention described above.
31757
31758 @node DLL Calling Convention
31759 @subsection @code{DLL} Calling Convention
31760
31761 @noindent
31762 This convention, which is GNAT-specific is fully equivalent to the
31763 @code{Stdcall} calling convention described above.
31764
31765 @node Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)
31766 @section Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)
31767 @findex DLL
31768
31769 @noindent
31770 A Dynamically Linked Library (DLL) is a library that can be shared by
31771 several applications running under Windows. A DLL can contain any number of
31772 routines and variables.
31773
31774 One advantage of DLLs is that you can change and enhance them without
31775 forcing all the applications that depend on them to be relinked or
31776 recompiled. However, you should be aware than all calls to DLL routines are
31777 slower since, as you will understand below, such calls are indirect.
31778
31779 To illustrate the remainder of this section, suppose that an application
31780 wants to use the services of a DLL @file{API.dll}. To use the services
31781 provided by @file{API.dll} you must statically link against the DLL or
31782 an import library which contains a jump table with an entry for each
31783 routine and variable exported by the DLL. In the Microsoft world this
31784 import library is called @file{API.lib}. When using GNAT this import
31785 library is called either @file{libAPI.dll.a}, @file{libapi.dll.a},
31786 @file{libAPI.a} or @file{libapi.a} (names are case insensitive).
31787
31788 After you have linked your application with the DLL or the import library
31789 and you run your application, here is what happens:
31790
31791 @enumerate
31792 @item
31793 Your application is loaded into memory.
31794
31795 @item
31796 The DLL @file{API.dll} is mapped into the address space of your
31797 application. This means that:
31798
31799 @itemize @bullet
31800 @item
31801 The DLL will use the stack of the calling thread.
31802
31803 @item
31804 The DLL will use the virtual address space of the calling process.
31805
31806 @item
31807 The DLL will allocate memory from the virtual address space of the calling
31808 process.
31809
31810 @item
31811 Handles (pointers) can be safely exchanged between routines in the DLL
31812 routines and routines in the application using the DLL.
31813 @end itemize
31814
31815 @item
31816 The entries in the jump table (from the import library @file{libAPI.dll.a}
31817 or @file{API.lib} or automatically created when linking against a DLL)
31818 which is part of your application are initialized with the addresses
31819 of the routines and variables in @file{API.dll}.
31820
31821 @item
31822 If present in @file{API.dll}, routines @code{DllMain} or
31823 @code{DllMainCRTStartup} are invoked. These routines typically contain
31824 the initialization code needed for the well-being of the routines and
31825 variables exported by the DLL.
31826 @end enumerate
31827
31828 @noindent
31829 There is an additional point which is worth mentioning. In the Windows
31830 world there are two kind of DLLs: relocatable and non-relocatable
31831 DLLs. Non-relocatable DLLs can only be loaded at a very specific address
31832 in the target application address space. If the addresses of two
31833 non-relocatable DLLs overlap and these happen to be used by the same
31834 application, a conflict will occur and the application will run
31835 incorrectly. Hence, when possible, it is always preferable to use and
31836 build relocatable DLLs. Both relocatable and non-relocatable DLLs are
31837 supported by GNAT. Note that the @option{-s} linker option (see GNU Linker
31838 User's Guide) removes the debugging symbols from the DLL but the DLL can
31839 still be relocated.
31840
31841 As a side note, an interesting difference between Microsoft DLLs and
31842 Unix shared libraries, is the fact that on most Unix systems all public
31843 routines are exported by default in a Unix shared library, while under
31844 Windows it is possible (but not required) to list exported routines in
31845 a definition file (@pxref{The Definition File}).
31846
31847 @node Using DLLs with GNAT
31848 @section Using DLLs with GNAT
31849
31850 @menu
31851 * Creating an Ada Spec for the DLL Services::
31852 * Creating an Import Library::
31853 @end menu
31854
31855 @noindent
31856 To use the services of a DLL, say @file{API.dll}, in your Ada application
31857 you must have:
31858
31859 @enumerate
31860 @item
31861 The Ada spec for the routines and/or variables you want to access in
31862 @file{API.dll}. If not available this Ada spec must be built from the C/C++
31863 header files provided with the DLL.
31864
31865 @item
31866 The import library (@file{libAPI.dll.a} or @file{API.lib}). As previously
31867 mentioned an import library is a statically linked library containing the
31868 import table which will be filled at load time to point to the actual
31869 @file{API.dll} routines. Sometimes you don't have an import library for the
31870 DLL you want to use. The following sections will explain how to build
31871 one. Note that this is optional.
31872
31873 @item
31874 The actual DLL, @file{API.dll}.
31875 @end enumerate
31876
31877 @noindent
31878 Once you have all the above, to compile an Ada application that uses the
31879 services of @file{API.dll} and whose main subprogram is @code{My_Ada_App},
31880 you simply issue the command
31881
31882 @smallexample
31883 $ gnatmake my_ada_app -largs -lAPI
31884 @end smallexample
31885
31886 @noindent
31887 The argument @option{-largs -lAPI} at the end of the @command{gnatmake} command
31888 tells the GNAT linker to look first for a library named @file{API.lib}
31889 (Microsoft-style name) and if not found for a libraries named
31890 @file{libAPI.dll.a}, @file{API.dll.a} or @file{libAPI.a}.
31891 (GNAT-style name). Note that if the Ada package spec for @file{API.dll}
31892 contains the following pragma
31893
31894 @smallexample @c ada
31895 pragma Linker_Options ("-lAPI");
31896 @end smallexample
31897
31898 @noindent
31899 you do not have to add @option{-largs -lAPI} at the end of the
31900 @command{gnatmake} command.
31901
31902 If any one of the items above is missing you will have to create it
31903 yourself. The following sections explain how to do so using as an
31904 example a fictitious DLL called @file{API.dll}.
31905
31906 @node Creating an Ada Spec for the DLL Services
31907 @subsection Creating an Ada Spec for the DLL Services
31908
31909 @noindent
31910 A DLL typically comes with a C/C++ header file which provides the
31911 definitions of the routines and variables exported by the DLL. The Ada
31912 equivalent of this header file is a package spec that contains definitions
31913 for the imported entities. If the DLL you intend to use does not come with
31914 an Ada spec you have to generate one such spec yourself. For example if
31915 the header file of @file{API.dll} is a file @file{api.h} containing the
31916 following two definitions:
31917
31918 @smallexample
31919 @group
31920 @cartouche
31921 int some_var;
31922 int get (char *);
31923 @end cartouche
31924 @end group
31925 @end smallexample
31926
31927 @noindent
31928 then the equivalent Ada spec could be:
31929
31930 @smallexample @c ada
31931 @group
31932 @cartouche
31933 with Interfaces.C.Strings;
31934 package API is
31935    use Interfaces;
31936
31937    Some_Var : C.int;
31938    function Get (Str : C.Strings.Chars_Ptr) return C.int;
31939
31940 private
31941    pragma Import (C, Get);
31942    pragma Import (DLL, Some_Var);
31943 end API;
31944 @end cartouche
31945 @end group
31946 @end smallexample
31947
31948 @noindent
31949 Note that a variable is
31950 @strong{always imported with a Stdcall convention}. A function
31951 can have @code{C} or @code{Stdcall} convention.
31952 (@pxref{Windows Calling Conventions}).
31953
31954 @node Creating an Import Library
31955 @subsection Creating an Import Library
31956 @cindex Import library
31957
31958 @menu
31959 * The Definition File::
31960 * GNAT-Style Import Library::
31961 * Microsoft-Style Import Library::
31962 @end menu
31963
31964 @noindent
31965 If a Microsoft-style import library @file{API.lib} or a GNAT-style
31966 import library @file{libAPI.dll.a} or @file{libAPI.a} is available
31967 with @file{API.dll} you can skip this section. You can also skip this
31968 section if @file{API.dll} or @file{libAPI.dll} is built with GNU tools
31969 as in this case it is possible to link directly against the
31970 DLL. Otherwise read on.
31971
31972 @node The Definition File
31973 @subsubsection The Definition File
31974 @cindex Definition file
31975 @findex .def
31976
31977 @noindent
31978 As previously mentioned, and unlike Unix systems, the list of symbols
31979 that are exported from a DLL must be provided explicitly in Windows.
31980 The main goal of a definition file is precisely that: list the symbols
31981 exported by a DLL. A definition file (usually a file with a @code{.def}
31982 suffix) has the following structure:
31983
31984 @smallexample
31985 @group
31986 @cartouche
31987 @r{[}LIBRARY @var{name}@r{]}
31988 @r{[}DESCRIPTION @var{string}@r{]}
31989 EXPORTS
31990    @var{symbol1}
31991    @var{symbol2}
31992    @dots{}
31993 @end cartouche
31994 @end group
31995 @end smallexample
31996
31997 @table @code
31998 @item LIBRARY @var{name}
31999 This section, which is optional, gives the name of the DLL.
32000
32001 @item DESCRIPTION @var{string}
32002 This section, which is optional, gives a description string that will be
32003 embedded in the import library.
32004
32005 @item EXPORTS
32006 This section gives the list of exported symbols (procedures, functions or
32007 variables). For instance in the case of @file{API.dll} the @code{EXPORTS}
32008 section of @file{API.def} looks like:
32009
32010 @smallexample
32011 @group
32012 @cartouche
32013 EXPORTS
32014    some_var
32015    get
32016 @end cartouche
32017 @end group
32018 @end smallexample
32019 @end table
32020
32021 @noindent
32022 Note that you must specify the correct suffix (@code{@@}@code{@var{nn}})
32023 (@pxref{Windows Calling Conventions}) for a Stdcall
32024 calling convention function in the exported symbols list.
32025
32026 @noindent
32027 There can actually be other sections in a definition file, but these
32028 sections are not relevant to the discussion at hand.
32029
32030 @node GNAT-Style Import Library
32031 @subsubsection GNAT-Style Import Library
32032
32033 @noindent
32034 To create a static import library from @file{API.dll} with the GNAT tools
32035 you should proceed as follows:
32036
32037 @enumerate
32038 @item
32039 Create the definition file @file{API.def} (@pxref{The Definition File}).
32040 For that use the @code{dll2def} tool as follows:
32041
32042 @smallexample
32043 $ dll2def API.dll > API.def
32044 @end smallexample
32045
32046 @noindent
32047 @code{dll2def} is a very simple tool: it takes as input a DLL and prints
32048 to standard output the list of entry points in the DLL. Note that if
32049 some routines in the DLL have the @code{Stdcall} convention
32050 (@pxref{Windows Calling Conventions}) with stripped @code{@@}@var{nn}
32051 suffix then you'll have to edit @file{api.def} to add it, and specify
32052 @option{-k} to @command{gnatdll} when creating the import library.
32053
32054 @noindent
32055 Here are some hints to find the right @code{@@}@var{nn} suffix.
32056
32057 @enumerate
32058 @item
32059 If you have the Microsoft import library (.lib), it is possible to get
32060 the right symbols by using Microsoft @code{dumpbin} tool (see the
32061 corresponding Microsoft documentation for further details).
32062
32063 @smallexample
32064 $ dumpbin /exports api.lib
32065 @end smallexample
32066
32067 @item
32068 If you have a message about a missing symbol at link time the compiler
32069 tells you what symbol is expected. You just have to go back to the
32070 definition file and add the right suffix.
32071 @end enumerate
32072
32073 @item
32074 Build the import library @code{libAPI.dll.a}, using @code{gnatdll}
32075 (@pxref{Using gnatdll}) as follows:
32076
32077 @smallexample
32078 $ gnatdll -e API.def -d API.dll
32079 @end smallexample
32080
32081 @noindent
32082 @code{gnatdll} takes as input a definition file @file{API.def} and the
32083 name of the DLL containing the services listed in the definition file
32084 @file{API.dll}. The name of the static import library generated is
32085 computed from the name of the definition file as follows: if the
32086 definition file name is @var{xyz}@code{.def}, the import library name will
32087 be @code{lib}@var{xyz}@code{.a}. Note that in the previous example option
32088 @option{-e} could have been removed because the name of the definition
32089 file (before the ``@code{.def}'' suffix) is the same as the name of the
32090 DLL (@pxref{Using gnatdll} for more information about @code{gnatdll}).
32091 @end enumerate
32092
32093 @node Microsoft-Style Import Library
32094 @subsubsection Microsoft-Style Import Library
32095
32096 @noindent
32097 With GNAT you can either use a GNAT-style or Microsoft-style import
32098 library. A Microsoft import library is needed only if you plan to make an
32099 Ada DLL available to applications developed with Microsoft
32100 tools (@pxref{Mixed-Language Programming on Windows}).
32101
32102 To create a Microsoft-style import library for @file{API.dll} you
32103 should proceed as follows:
32104
32105 @enumerate
32106 @item
32107 Create the definition file @file{API.def} from the DLL. For this use either
32108 the @code{dll2def} tool as described above or the Microsoft @code{dumpbin}
32109 tool (see the corresponding Microsoft documentation for further details).
32110
32111 @item
32112 Build the actual import library using Microsoft's @code{lib} utility:
32113
32114 @smallexample
32115 $ lib -machine:IX86 -def:API.def -out:API.lib
32116 @end smallexample
32117
32118 @noindent
32119 If you use the above command the definition file @file{API.def} must
32120 contain a line giving the name of the DLL:
32121
32122 @smallexample
32123 LIBRARY      "API"
32124 @end smallexample
32125
32126 @noindent
32127 See the Microsoft documentation for further details about the usage of
32128 @code{lib}.
32129 @end enumerate
32130
32131 @node Building DLLs with GNAT
32132 @section Building DLLs with GNAT
32133 @cindex DLLs, building
32134
32135 @noindent
32136 This section explain how to build DLLs using the GNAT built-in DLL
32137 support. With the following procedure it is straight forward to build
32138 and use DLLs with GNAT.
32139
32140 @enumerate
32141
32142 @item building object files
32143
32144 The first step is to build all objects files that are to be included
32145 into the DLL. This is done by using the standard @command{gnatmake} tool.
32146
32147 @item building the DLL
32148
32149 To build the DLL you must use @command{gcc}'s @option{-shared}
32150 option. It is quite simple to use this method:
32151
32152 @smallexample
32153 $ gcc -shared -o api.dll obj1.o obj2.o @dots{}
32154 @end smallexample
32155
32156 It is important to note that in this case all symbols found in the
32157 object files are automatically exported. It is possible to restrict
32158 the set of symbols to export by passing to @command{gcc} a definition
32159 file, @pxref{The Definition File}. For example:
32160
32161 @smallexample
32162 $ gcc -shared -o api.dll api.def obj1.o obj2.o @dots{}
32163 @end smallexample
32164
32165 If you use a definition file you must export the elaboration procedures
32166 for every package that required one. Elaboration procedures are named
32167 using the package name followed by "_E".
32168
32169 @item preparing DLL to be used
32170
32171 For the DLL to be used by client programs the bodies must be hidden
32172 from it and the .ali set with read-only attribute. This is very important
32173 otherwise GNAT will recompile all packages and will not actually use
32174 the code in the DLL. For example:
32175
32176 @smallexample
32177 $ mkdir apilib
32178 $ copy *.ads *.ali api.dll apilib
32179 $ attrib +R apilib\*.ali
32180 @end smallexample
32181
32182 @end enumerate
32183
32184 At this point it is possible to use the DLL by directly linking
32185 against it. Note that you must use the GNAT shared runtime when using
32186 GNAT shared libraries. This is achieved by using @option{-shared} binder's
32187 option.
32188
32189 @smallexample
32190 $ gnatmake main -Iapilib -bargs -shared -largs -Lapilib -lAPI
32191 @end smallexample
32192
32193 @node Building DLLs with GNAT Project files
32194 @section Building DLLs with GNAT Project files
32195 @cindex DLLs, building
32196
32197 @noindent
32198 There is nothing specific to Windows in the build process.
32199 @pxref{Library Projects}.
32200
32201 @noindent
32202 Due to a system limitation, it is not possible under Windows to create threads
32203 when inside the @code{DllMain} routine which is used for auto-initialization
32204 of shared libraries, so it is not possible to have library level tasks in SALs.
32205
32206 @node Building DLLs with gnatdll
32207 @section Building DLLs with gnatdll
32208 @cindex DLLs, building
32209
32210 @menu
32211 * Limitations When Using Ada DLLs from Ada::
32212 * Exporting Ada Entities::
32213 * Ada DLLs and Elaboration::
32214 * Ada DLLs and Finalization::
32215 * Creating a Spec for Ada DLLs::
32216 * Creating the Definition File::
32217 * Using gnatdll::
32218 @end menu
32219
32220 @noindent
32221 Note that it is preferred to use the built-in GNAT DLL support
32222 (@pxref{Building DLLs with GNAT}) or GNAT Project files
32223 (@pxref{Building DLLs with GNAT Project files}) to build DLLs.
32224
32225 This section explains how to build DLLs containing Ada code using
32226 @code{gnatdll}. These DLLs will be referred to as Ada DLLs in the
32227 remainder of this section.
32228
32229 The steps required to build an Ada DLL that is to be used by Ada as well as
32230 non-Ada applications are as follows:
32231
32232 @enumerate
32233 @item
32234 You need to mark each Ada @i{entity} exported by the DLL with a @code{C} or
32235 @code{Stdcall} calling convention to avoid any Ada name mangling for the
32236 entities exported by the DLL (@pxref{Exporting Ada Entities}). You can
32237 skip this step if you plan to use the Ada DLL only from Ada applications.
32238
32239 @item
32240 Your Ada code must export an initialization routine which calls the routine
32241 @code{adainit} generated by @command{gnatbind} to perform the elaboration of
32242 the Ada code in the DLL (@pxref{Ada DLLs and Elaboration}). The initialization
32243 routine exported by the Ada DLL must be invoked by the clients of the DLL
32244 to initialize the DLL.
32245
32246 @item
32247 When useful, the DLL should also export a finalization routine which calls
32248 routine @code{adafinal} generated by @command{gnatbind} to perform the
32249 finalization of the Ada code in the DLL (@pxref{Ada DLLs and Finalization}).
32250 The finalization routine exported by the Ada DLL must be invoked by the
32251 clients of the DLL when the DLL services are no further needed.
32252
32253 @item
32254 You must provide a spec for the services exported by the Ada DLL in each
32255 of the programming languages to which you plan to make the DLL available.
32256
32257 @item
32258 You must provide a definition file listing the exported entities
32259 (@pxref{The Definition File}).
32260
32261 @item
32262 Finally you must use @code{gnatdll} to produce the DLL and the import
32263 library (@pxref{Using gnatdll}).
32264 @end enumerate
32265
32266 @noindent
32267 Note that a relocatable DLL stripped using the @code{strip}
32268 binutils tool will not be relocatable anymore. To build a DLL without
32269 debug information pass @code{-largs -s} to @code{gnatdll}. This
32270 restriction does not apply to a DLL built using a Library Project.
32271 @pxref{Library Projects}.
32272
32273 @node Limitations When Using Ada DLLs from Ada
32274 @subsection Limitations When Using Ada DLLs from Ada
32275
32276 @noindent
32277 When using Ada DLLs from Ada applications there is a limitation users
32278 should be aware of. Because on Windows the GNAT run time is not in a DLL of
32279 its own, each Ada DLL includes a part of the GNAT run time. Specifically,
32280 each Ada DLL includes the services of the GNAT run time that are necessary
32281 to the Ada code inside the DLL. As a result, when an Ada program uses an
32282 Ada DLL there are two independent GNAT run times: one in the Ada DLL and
32283 one in the main program.
32284
32285 It is therefore not possible to exchange GNAT run-time objects between the
32286 Ada DLL and the main Ada program. Example of GNAT run-time objects are file
32287 handles (e.g.@: @code{Text_IO.File_Type}), tasks types, protected objects
32288 types, etc.
32289
32290 It is completely safe to exchange plain elementary, array or record types,
32291 Windows object handles, etc.
32292
32293 @node Exporting Ada Entities
32294 @subsection Exporting Ada Entities
32295 @cindex Export table
32296
32297 @noindent
32298 Building a DLL is a way to encapsulate a set of services usable from any
32299 application. As a result, the Ada entities exported by a DLL should be
32300 exported with the @code{C} or @code{Stdcall} calling conventions to avoid
32301 any Ada name mangling. As an example here is an Ada package
32302 @code{API}, spec and body, exporting two procedures, a function, and a
32303 variable:
32304
32305 @smallexample @c ada
32306 @group
32307 @cartouche
32308 with Interfaces.C; use Interfaces;
32309 package API is
32310    Count : C.int := 0;
32311    function Factorial (Val : C.int) return C.int;
32312
32313    procedure Initialize_API;
32314    procedure Finalize_API;
32315    --  Initialization & Finalization routines. More in the next section.
32316 private
32317    pragma Export (C, Initialize_API);
32318    pragma Export (C, Finalize_API);
32319    pragma Export (C, Count);
32320    pragma Export (C, Factorial);
32321 end API;
32322 @end cartouche
32323 @end group
32324 @end smallexample
32325
32326 @smallexample @c ada
32327 @group
32328 @cartouche
32329 package body API is
32330    function Factorial (Val : C.int) return C.int is
32331       Fact : C.int := 1;
32332    begin
32333       Count := Count + 1;
32334       for K in 1 .. Val loop
32335          Fact := Fact * K;
32336       end loop;
32337       return Fact;
32338    end Factorial;
32339
32340    procedure Initialize_API is
32341       procedure Adainit;
32342       pragma Import (C, Adainit);
32343    begin
32344       Adainit;
32345    end Initialize_API;
32346
32347    procedure Finalize_API is
32348       procedure Adafinal;
32349       pragma Import (C, Adafinal);
32350    begin
32351       Adafinal;
32352    end Finalize_API;
32353 end API;
32354 @end cartouche
32355 @end group
32356 @end smallexample
32357
32358 @noindent
32359 If the Ada DLL you are building will only be used by Ada applications
32360 you do not have to export Ada entities with a @code{C} or @code{Stdcall}
32361 convention. As an example, the previous package could be written as
32362 follows:
32363
32364 @smallexample @c ada
32365 @group
32366 @cartouche
32367 package API is
32368    Count : Integer := 0;
32369    function Factorial (Val : Integer) return Integer;
32370
32371    procedure Initialize_API;
32372    procedure Finalize_API;
32373    --  Initialization and Finalization routines.
32374 end API;
32375 @end cartouche
32376 @end group
32377 @end smallexample
32378
32379 @smallexample @c ada
32380 @group
32381 @cartouche
32382 package body API is
32383    function Factorial (Val : Integer) return Integer is
32384       Fact : Integer := 1;
32385    begin
32386       Count := Count + 1;
32387       for K in 1 .. Val loop
32388          Fact := Fact * K;
32389       end loop;
32390       return Fact;
32391    end Factorial;
32392
32393    @dots{}
32394    --  The remainder of this package body is unchanged.
32395 end API;
32396 @end cartouche
32397 @end group
32398 @end smallexample
32399
32400 @noindent
32401 Note that if you do not export the Ada entities with a @code{C} or
32402 @code{Stdcall} convention you will have to provide the mangled Ada names
32403 in the definition file of the Ada DLL
32404 (@pxref{Creating the Definition File}).
32405
32406 @node Ada DLLs and Elaboration
32407 @subsection Ada DLLs and Elaboration
32408 @cindex DLLs and elaboration
32409
32410 @noindent
32411 The DLL that you are building contains your Ada code as well as all the
32412 routines in the Ada library that are needed by it. The first thing a
32413 user of your DLL must do is elaborate the Ada code
32414 (@pxref{Elaboration Order Handling in GNAT}).
32415
32416 To achieve this you must export an initialization routine
32417 (@code{Initialize_API} in the previous example), which must be invoked
32418 before using any of the DLL services. This elaboration routine must call
32419 the Ada elaboration routine @code{adainit} generated by the GNAT binder
32420 (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs}). See the body of
32421 @code{Initialize_Api} for an example. Note that the GNAT binder is
32422 automatically invoked during the DLL build process by the @code{gnatdll}
32423 tool (@pxref{Using gnatdll}).
32424
32425 When a DLL is loaded, Windows systematically invokes a routine called
32426 @code{DllMain}. It would therefore be possible to call @code{adainit}
32427 directly from @code{DllMain} without having to provide an explicit
32428 initialization routine. Unfortunately, it is not possible to call
32429 @code{adainit} from the @code{DllMain} if your program has library level
32430 tasks because access to the @code{DllMain} entry point is serialized by
32431 the system (that is, only a single thread can execute ``through'' it at a
32432 time), which means that the GNAT run time will deadlock waiting for the
32433 newly created task to complete its initialization.
32434
32435 @node Ada DLLs and Finalization
32436 @subsection Ada DLLs and Finalization
32437 @cindex DLLs and finalization
32438
32439 @noindent
32440 When the services of an Ada DLL are no longer needed, the client code should
32441 invoke the DLL finalization routine, if available. The DLL finalization
32442 routine is in charge of releasing all resources acquired by the DLL. In the
32443 case of the Ada code contained in the DLL, this is achieved by calling
32444 routine @code{adafinal} generated by the GNAT binder
32445 (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs}).
32446 See the body of @code{Finalize_Api} for an
32447 example. As already pointed out the GNAT binder is automatically invoked
32448 during the DLL build process by the @code{gnatdll} tool
32449 (@pxref{Using gnatdll}).
32450
32451 @node Creating a Spec for Ada DLLs
32452 @subsection Creating a Spec for Ada DLLs
32453
32454 @noindent
32455 To use the services exported by the Ada DLL from another programming
32456 language (e.g.@: C), you have to translate the specs of the exported Ada
32457 entities in that language. For instance in the case of @code{API.dll},
32458 the corresponding C header file could look like:
32459
32460 @smallexample
32461 @group
32462 @cartouche
32463 extern int *_imp__count;
32464 #define count (*_imp__count)
32465 int factorial (int);
32466 @end cartouche
32467 @end group
32468 @end smallexample
32469
32470 @noindent
32471 It is important to understand that when building an Ada DLL to be used by
32472 other Ada applications, you need two different specs for the packages
32473 contained in the DLL: one for building the DLL and the other for using
32474 the DLL. This is because the @code{DLL} calling convention is needed to
32475 use a variable defined in a DLL, but when building the DLL, the variable
32476 must have either the @code{Ada} or @code{C} calling convention. As an
32477 example consider a DLL comprising the following package @code{API}:
32478
32479 @smallexample @c ada
32480 @group
32481 @cartouche
32482 package API is
32483    Count : Integer := 0;
32484    @dots{}
32485    --  Remainder of the package omitted.
32486 end API;
32487 @end cartouche
32488 @end group
32489 @end smallexample
32490
32491 @noindent
32492 After producing a DLL containing package @code{API}, the spec that
32493 must be used to import @code{API.Count} from Ada code outside of the
32494 DLL is:
32495
32496 @smallexample @c ada
32497 @group
32498 @cartouche
32499 package API is
32500    Count : Integer;
32501    pragma Import (DLL, Count);
32502 end API;
32503 @end cartouche
32504 @end group
32505 @end smallexample
32506
32507 @node Creating the Definition File
32508 @subsection Creating the Definition File
32509
32510 @noindent
32511 The definition file is the last file needed to build the DLL. It lists
32512 the exported symbols. As an example, the definition file for a DLL
32513 containing only package @code{API} (where all the entities are exported
32514 with a @code{C} calling convention) is:
32515
32516 @smallexample
32517 @group
32518 @cartouche
32519 EXPORTS
32520     count
32521     factorial
32522     finalize_api
32523     initialize_api
32524 @end cartouche
32525 @end group
32526 @end smallexample
32527
32528 @noindent
32529 If the @code{C} calling convention is missing from package @code{API},
32530 then the definition file contains the mangled Ada names of the above
32531 entities, which in this case are:
32532
32533 @smallexample
32534 @group
32535 @cartouche
32536 EXPORTS
32537     api__count
32538     api__factorial
32539     api__finalize_api
32540     api__initialize_api
32541 @end cartouche
32542 @end group
32543 @end smallexample
32544
32545 @node Using gnatdll
32546 @subsection Using @code{gnatdll}
32547 @findex gnatdll
32548
32549 @menu
32550 * gnatdll Example::
32551 * gnatdll behind the Scenes::
32552 * Using dlltool::
32553 @end menu
32554
32555 @noindent
32556 @code{gnatdll} is a tool to automate the DLL build process once all the Ada
32557 and non-Ada sources that make up your DLL have been compiled.
32558 @code{gnatdll} is actually in charge of two distinct tasks: build the
32559 static import library for the DLL and the actual DLL. The form of the
32560 @code{gnatdll} command is
32561
32562 @smallexample
32563 @cartouche
32564 $ gnatdll @ovar{switches} @var{list-of-files} @r{[}-largs @var{opts}@r{]}
32565 @end cartouche
32566 @end smallexample
32567
32568 @noindent
32569 where @var{list-of-files} is a list of ALI and object files. The object
32570 file list must be the exact list of objects corresponding to the non-Ada
32571 sources whose services are to be included in the DLL. The ALI file list
32572 must be the exact list of ALI files for the corresponding Ada sources
32573 whose services are to be included in the DLL. If @var{list-of-files} is
32574 missing, only the static import library is generated.
32575
32576 @noindent
32577 You may specify any of the following switches to @code{gnatdll}:
32578
32579 @table @code
32580 @item -a@ovar{address}
32581 @cindex @option{-a} (@code{gnatdll})
32582 Build a non-relocatable DLL at @var{address}. If @var{address} is not
32583 specified the default address @var{0x11000000} will be used. By default,
32584 when this switch is missing, @code{gnatdll} builds relocatable DLL. We
32585 advise the reader to build relocatable DLL.
32586
32587 @item -b @var{address}
32588 @cindex @option{-b} (@code{gnatdll})
32589 Set the relocatable DLL base address. By default the address is
32590 @code{0x11000000}.
32591
32592 @item -bargs @var{opts}
32593 @cindex @option{-bargs} (@code{gnatdll})
32594 Binder options. Pass @var{opts} to the binder.
32595
32596 @item -d @var{dllfile}
32597 @cindex @option{-d} (@code{gnatdll})
32598 @var{dllfile} is the name of the DLL. This switch must be present for
32599 @code{gnatdll} to do anything. The name of the generated import library is
32600 obtained algorithmically from @var{dllfile} as shown in the following
32601 example: if @var{dllfile} is @code{xyz.dll}, the import library name is
32602 @code{libxyz.dll.a}. The name of the definition file to use (if not specified
32603 by option @option{-e}) is obtained algorithmically from @var{dllfile}
32604 as shown in the following example:
32605 if @var{dllfile} is @code{xyz.dll}, the definition
32606 file used is @code{xyz.def}.
32607
32608 @item -e @var{deffile}
32609 @cindex @option{-e} (@code{gnatdll})
32610 @var{deffile} is the name of the definition file.
32611
32612 @item -g
32613 @cindex @option{-g} (@code{gnatdll})
32614 Generate debugging information. This information is stored in the object
32615 file and copied from there to the final DLL file by the linker,
32616 where it can be read by the debugger. You must use the
32617 @option{-g} switch if you plan on using the debugger or the symbolic
32618 stack traceback.
32619
32620 @item -h
32621 @cindex @option{-h} (@code{gnatdll})
32622 Help mode. Displays @code{gnatdll} switch usage information.
32623
32624 @item -Idir
32625 @cindex @option{-I} (@code{gnatdll})
32626 Direct @code{gnatdll} to search the @var{dir} directory for source and
32627 object files needed to build the DLL.
32628 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
32629
32630 @item -k
32631 @cindex @option{-k} (@code{gnatdll})
32632 Removes the @code{@@}@var{nn} suffix from the import library's exported
32633 names, but keeps them for the link names. You must specify this
32634 option if you want to use a @code{Stdcall} function in a DLL for which
32635 the @code{@@}@var{nn} suffix has been removed. This is the case for most
32636 of the Windows NT DLL for example. This option has no effect when
32637 @option{-n} option is specified.
32638
32639 @item -l @var{file}
32640 @cindex @option{-l} (@code{gnatdll})
32641 The list of ALI and object files used to build the DLL are listed in
32642 @var{file}, instead of being given in the command line. Each line in
32643 @var{file} contains the name of an ALI or object file.
32644
32645 @item -n
32646 @cindex @option{-n} (@code{gnatdll})
32647 No Import. Do not create the import library.
32648
32649 @item -q
32650 @cindex @option{-q} (@code{gnatdll})
32651 Quiet mode. Do not display unnecessary messages.
32652
32653 @item -v
32654 @cindex @option{-v} (@code{gnatdll})
32655 Verbose mode. Display extra information.
32656
32657 @item -largs @var{opts}
32658 @cindex @option{-largs} (@code{gnatdll})
32659 Linker options. Pass @var{opts} to the linker.
32660 @end table
32661
32662 @node gnatdll Example
32663 @subsubsection @code{gnatdll} Example
32664
32665 @noindent
32666 As an example the command to build a relocatable DLL from @file{api.adb}
32667 once @file{api.adb} has been compiled and @file{api.def} created is
32668
32669 @smallexample
32670 $ gnatdll -d api.dll api.ali
32671 @end smallexample
32672
32673 @noindent
32674 The above command creates two files: @file{libapi.dll.a} (the import
32675 library) and @file{api.dll} (the actual DLL). If you want to create
32676 only the DLL, just type:
32677
32678 @smallexample
32679 $ gnatdll -d api.dll -n api.ali
32680 @end smallexample
32681
32682 @noindent
32683 Alternatively if you want to create just the import library, type:
32684
32685 @smallexample
32686 $ gnatdll -d api.dll
32687 @end smallexample
32688
32689 @node gnatdll behind the Scenes
32690 @subsubsection @code{gnatdll} behind the Scenes
32691
32692 @noindent
32693 This section details the steps involved in creating a DLL. @code{gnatdll}
32694 does these steps for you. Unless you are interested in understanding what
32695 goes on behind the scenes, you should skip this section.
32696
32697 We use the previous example of a DLL containing the Ada package @code{API},
32698 to illustrate the steps necessary to build a DLL. The starting point is a
32699 set of objects that will make up the DLL and the corresponding ALI
32700 files. In the case of this example this means that @file{api.o} and
32701 @file{api.ali} are available. To build a relocatable DLL, @code{gnatdll} does
32702 the following:
32703
32704 @enumerate
32705 @item
32706 @code{gnatdll} builds the base file (@file{api.base}). A base file gives
32707 the information necessary to generate relocation information for the
32708 DLL.
32709
32710 @smallexample
32711 @group
32712 $ gnatbind -n api
32713 $ gnatlink api -o api.jnk -mdll -Wl,--base-file,api.base
32714 @end group
32715 @end smallexample
32716
32717 @noindent
32718 In addition to the base file, the @command{gnatlink} command generates an
32719 output file @file{api.jnk} which can be discarded. The @option{-mdll} switch
32720 asks @command{gnatlink} to generate the routines @code{DllMain} and
32721 @code{DllMainCRTStartup} that are called by the Windows loader when the DLL
32722 is loaded into memory.
32723
32724 @item
32725 @code{gnatdll} uses @code{dlltool} (@pxref{Using dlltool}) to build the
32726 export table (@file{api.exp}). The export table contains the relocation
32727 information in a form which can be used during the final link to ensure
32728 that the Windows loader is able to place the DLL anywhere in memory.
32729
32730 @smallexample
32731 @group
32732 $ dlltool --dllname api.dll --def api.def --base-file api.base \
32733           --output-exp api.exp
32734 @end group
32735 @end smallexample
32736
32737 @item
32738 @code{gnatdll} builds the base file using the new export table. Note that
32739 @command{gnatbind} must be called once again since the binder generated file
32740 has been deleted during the previous call to @command{gnatlink}.
32741
32742 @smallexample
32743 @group
32744 $ gnatbind -n api
32745 $ gnatlink api -o api.jnk api.exp -mdll
32746       -Wl,--base-file,api.base
32747 @end group
32748 @end smallexample
32749
32750 @item
32751 @code{gnatdll} builds the new export table using the new base file and
32752 generates the DLL import library @file{libAPI.dll.a}.
32753
32754 @smallexample
32755 @group
32756 $ dlltool --dllname api.dll --def api.def --base-file api.base \
32757           --output-exp api.exp --output-lib libAPI.a
32758 @end group
32759 @end smallexample
32760
32761 @item
32762 Finally @code{gnatdll} builds the relocatable DLL using the final export
32763 table.
32764
32765 @smallexample
32766 @group
32767 $ gnatbind -n api
32768 $ gnatlink api api.exp -o api.dll -mdll
32769 @end group
32770 @end smallexample
32771 @end enumerate
32772
32773 @node Using dlltool
32774 @subsubsection Using @code{dlltool}
32775
32776 @noindent
32777 @code{dlltool} is the low-level tool used by @code{gnatdll} to build
32778 DLLs and static import libraries. This section summarizes the most
32779 common @code{dlltool} switches. The form of the @code{dlltool} command
32780 is
32781
32782 @smallexample
32783 $ dlltool @ovar{switches}
32784 @end smallexample
32785
32786 @noindent
32787 @code{dlltool} switches include:
32788
32789 @table @option
32790 @item --base-file @var{basefile}
32791 @cindex @option{--base-file} (@command{dlltool})
32792 Read the base file @var{basefile} generated by the linker. This switch
32793 is used to create a relocatable DLL.
32794
32795 @item --def @var{deffile}
32796 @cindex @option{--def} (@command{dlltool})
32797 Read the definition file.
32798
32799 @item --dllname @var{name}
32800 @cindex @option{--dllname} (@command{dlltool})
32801 Gives the name of the DLL. This switch is used to embed the name of the
32802 DLL in the static import library generated by @code{dlltool} with switch
32803 @option{--output-lib}.
32804
32805 @item -k
32806 @cindex @option{-k} (@command{dlltool})
32807 Kill @code{@@}@var{nn} from exported names
32808 (@pxref{Windows Calling Conventions}
32809 for a discussion about @code{Stdcall}-style symbols.
32810
32811 @item --help
32812 @cindex @option{--help} (@command{dlltool})
32813 Prints the @code{dlltool} switches with a concise description.
32814
32815 @item --output-exp @var{exportfile}
32816 @cindex @option{--output-exp} (@command{dlltool})
32817 Generate an export file @var{exportfile}. The export file contains the
32818 export table (list of symbols in the DLL) and is used to create the DLL.
32819
32820 @item --output-lib @var{libfile}
32821 @cindex @option{--output-lib} (@command{dlltool})
32822 Generate a static import library @var{libfile}.
32823
32824 @item -v
32825 @cindex @option{-v} (@command{dlltool})
32826 Verbose mode.
32827
32828 @item --as @var{assembler-name}
32829 @cindex @option{--as} (@command{dlltool})
32830 Use @var{assembler-name} as the assembler. The default is @code{as}.
32831 @end table
32832
32833 @node GNAT and Windows Resources
32834 @section GNAT and Windows Resources
32835 @cindex Resources, windows
32836
32837 @menu
32838 * Building Resources::
32839 * Compiling Resources::
32840 * Using Resources::
32841 @end menu
32842
32843 @noindent
32844 Resources are an easy way to add Windows specific objects to your
32845 application. The objects that can be added as resources include:
32846
32847 @itemize @bullet
32848 @item
32849 menus
32850
32851 @item
32852 accelerators
32853
32854 @item
32855 dialog boxes
32856
32857 @item
32858 string tables
32859
32860 @item
32861 bitmaps
32862
32863 @item
32864 cursors
32865
32866 @item
32867 icons
32868
32869 @item
32870 fonts
32871 @end itemize
32872
32873 @noindent
32874 This section explains how to build, compile and use resources.
32875
32876 @node Building Resources
32877 @subsection Building Resources
32878 @cindex Resources, building
32879
32880 @noindent
32881 A resource file is an ASCII file. By convention resource files have an
32882 @file{.rc} extension.
32883 The easiest way to build a resource file is to use Microsoft tools
32884 such as @code{imagedit.exe} to build bitmaps, icons and cursors and
32885 @code{dlgedit.exe} to build dialogs.
32886 It is always possible to build an @file{.rc} file yourself by writing a
32887 resource script.
32888
32889 It is not our objective to explain how to write a resource file. A
32890 complete description of the resource script language can be found in the
32891 Microsoft documentation.
32892
32893 @node Compiling Resources
32894 @subsection Compiling Resources
32895 @findex rc
32896 @findex windres
32897 @cindex Resources, compiling
32898
32899 @noindent
32900 This section describes how to build a GNAT-compatible (COFF) object file
32901 containing the resources. This is done using the Resource Compiler
32902 @code{windres} as follows:
32903
32904 @smallexample
32905 $ windres -i myres.rc -o myres.o
32906 @end smallexample
32907
32908 @noindent
32909 By default @code{windres} will run @command{gcc} to preprocess the @file{.rc}
32910 file. You can specify an alternate preprocessor (usually named
32911 @file{cpp.exe}) using the @code{windres} @option{--preprocessor}
32912 parameter. A list of all possible options may be obtained by entering
32913 the command @code{windres} @option{--help}.
32914
32915 It is also possible to use the Microsoft resource compiler @code{rc.exe}
32916 to produce a @file{.res} file (binary resource file). See the
32917 corresponding Microsoft documentation for further details. In this case
32918 you need to use @code{windres} to translate the @file{.res} file to a
32919 GNAT-compatible object file as follows:
32920
32921 @smallexample
32922 $ windres -i myres.res -o myres.o
32923 @end smallexample
32924
32925 @node Using Resources
32926 @subsection Using Resources
32927 @cindex Resources, using
32928
32929 @noindent
32930 To include the resource file in your program just add the
32931 GNAT-compatible object file for the resource(s) to the linker
32932 arguments. With @command{gnatmake} this is done by using the @option{-largs}
32933 option:
32934
32935 @smallexample
32936 $ gnatmake myprog -largs myres.o
32937 @end smallexample
32938
32939 @node Debugging a DLL
32940 @section Debugging a DLL
32941 @cindex DLL debugging
32942
32943 @menu
32944 * Program and DLL Both Built with GCC/GNAT::
32945 * Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT::
32946 @end menu
32947
32948 @noindent
32949 Debugging a DLL is similar to debugging a standard program. But
32950 we have to deal with two different executable parts: the DLL and the
32951 program that uses it. We have the following four possibilities:
32952
32953 @enumerate 1
32954 @item
32955 The program and the DLL are built with @code{GCC/GNAT}.
32956 @item
32957 The program is built with foreign tools and the DLL is built with
32958 @code{GCC/GNAT}.
32959 @item
32960 The program is built with @code{GCC/GNAT} and the DLL is built with
32961 foreign tools.
32962 @item
32963 @end enumerate
32964
32965 @noindent
32966 In this section we address only cases one and two above.
32967 There is no point in trying to debug
32968 a DLL with @code{GNU/GDB}, if there is no GDB-compatible debugging
32969 information in it. To do so you must use a debugger compatible with the
32970 tools suite used to build the DLL.
32971
32972 @node Program and DLL Both Built with GCC/GNAT
32973 @subsection Program and DLL Both Built with GCC/GNAT
32974
32975 @noindent
32976 This is the simplest case. Both the DLL and the program have @code{GDB}
32977 compatible debugging information. It is then possible to break anywhere in
32978 the process. Let's suppose here that the main procedure is named
32979 @code{ada_main} and that in the DLL there is an entry point named
32980 @code{ada_dll}.
32981
32982 @noindent
32983 The DLL (@pxref{Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)}) and
32984 program must have been built with the debugging information (see GNAT -g
32985 switch). Here are the step-by-step instructions for debugging it:
32986
32987 @enumerate 1
32988 @item Launch @code{GDB} on the main program.
32989
32990 @smallexample
32991 $ gdb -nw ada_main
32992 @end smallexample
32993
32994 @item Start the program and stop at the beginning of the main procedure
32995
32996 @smallexample
32997 (gdb) start
32998 @end smallexample
32999
33000 @noindent
33001 This step is required to be able to set a breakpoint inside the DLL. As long
33002 as the program is not run, the DLL is not loaded. This has the
33003 consequence that the DLL debugging information is also not loaded, so it is not
33004 possible to set a breakpoint in the DLL.
33005
33006 @item Set a breakpoint inside the DLL
33007
33008 @smallexample
33009 (gdb) break ada_dll
33010 (gdb) cont
33011 @end smallexample
33012
33013 @end enumerate
33014
33015 @noindent
33016 At this stage a breakpoint is set inside the DLL. From there on
33017 you can use the standard approach to debug the whole program
33018 (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
33019
33020 @ignore
33021 @c This used to work, probably because the DLLs were non-relocatable
33022 @c keep this section around until the problem is sorted out.
33023
33024 To break on the @code{DllMain} routine it is not possible to follow
33025 the procedure above. At the time the program stop on @code{ada_main}
33026 the @code{DllMain} routine as already been called. Either you can use
33027 the procedure below @pxref{Debugging the DLL Directly} or this procedure:
33028
33029 @enumerate 1
33030 @item Launch @code{GDB} on the main program.
33031
33032 @smallexample
33033 $ gdb ada_main
33034 @end smallexample
33035
33036 @item Load DLL symbols
33037
33038 @smallexample
33039 (gdb) add-sym api.dll
33040 @end smallexample
33041
33042 @item Set a breakpoint inside the DLL
33043
33044 @smallexample
33045 (gdb) break ada_dll.adb:45
33046 @end smallexample
33047
33048 Note that at this point it is not possible to break using the routine symbol
33049 directly as the program is not yet running. The solution is to break
33050 on the proper line (break in @file{ada_dll.adb} line 45).
33051
33052 @item Start the program
33053
33054 @smallexample
33055 (gdb) run
33056 @end smallexample
33057
33058 @end enumerate
33059 @end ignore
33060
33061 @node Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT
33062 @subsection Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT
33063
33064 @menu
33065 * Debugging the DLL Directly::
33066 * Attaching to a Running Process::
33067 @end menu
33068
33069 @noindent
33070 In this case things are slightly more complex because it is not possible to
33071 start the main program and then break at the beginning to load the DLL and the
33072 associated DLL debugging information. It is not possible to break at the
33073 beginning of the program because there is no @code{GDB} debugging information,
33074 and therefore there is no direct way of getting initial control. This
33075 section addresses this issue by describing some methods that can be used
33076 to break somewhere in the DLL to debug it.
33077
33078 @noindent
33079 First suppose that the main procedure is named @code{main} (this is for
33080 example some C code built with Microsoft Visual C) and that there is a
33081 DLL named @code{test.dll} containing an Ada entry point named
33082 @code{ada_dll}.
33083
33084 @noindent
33085 The DLL (@pxref{Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)}) must have
33086 been built with debugging information (see GNAT -g option).
33087
33088 @node Debugging the DLL Directly
33089 @subsubsection Debugging the DLL Directly
33090
33091 @enumerate 1
33092 @item
33093 Find out the executable starting address
33094
33095 @smallexample
33096 $ objdump --file-header main.exe
33097 @end smallexample
33098
33099 The starting address is reported on the last line. For example:
33100
33101 @smallexample
33102 main.exe:     file format pei-i386
33103 architecture: i386, flags 0x0000010a:
33104 EXEC_P, HAS_DEBUG, D_PAGED
33105 start address 0x00401010
33106 @end smallexample
33107
33108 @item
33109 Launch the debugger on the executable.
33110
33111 @smallexample
33112 $ gdb main.exe
33113 @end smallexample
33114
33115 @item
33116 Set a breakpoint at the starting address, and launch the program.
33117
33118 @smallexample
33119 $ (gdb) break *0x00401010
33120 $ (gdb) run
33121 @end smallexample
33122
33123 The program will stop at the given address.
33124
33125 @item
33126 Set a breakpoint on a DLL subroutine.
33127
33128 @smallexample
33129 (gdb) break ada_dll.adb:45
33130 @end smallexample
33131
33132 Or if you want to break using a symbol on the DLL, you need first to
33133 select the Ada language (language used by the DLL).
33134
33135 @smallexample
33136 (gdb) set language ada
33137 (gdb) break ada_dll
33138 @end smallexample
33139
33140 @item
33141 Continue the program.
33142
33143 @smallexample
33144 (gdb) cont
33145 @end smallexample
33146
33147 @noindent
33148 This will run the program until it reaches the breakpoint that has been
33149 set. From that point you can use the standard way to debug a program
33150 as described in (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
33151
33152 @end enumerate
33153
33154 @noindent
33155 It is also possible to debug the DLL by attaching to a running process.
33156
33157 @node Attaching to a Running Process
33158 @subsubsection Attaching to a Running Process
33159 @cindex DLL debugging, attach to process
33160
33161 @noindent
33162 With @code{GDB} it is always possible to debug a running process by
33163 attaching to it. It is possible to debug a DLL this way. The limitation
33164 of this approach is that the DLL must run long enough to perform the
33165 attach operation. It may be useful for instance to insert a time wasting
33166 loop in the code of the DLL to meet this criterion.
33167
33168 @enumerate 1
33169
33170 @item Launch the main program @file{main.exe}.
33171
33172 @smallexample
33173 $ main
33174 @end smallexample
33175
33176 @item Use the Windows @i{Task Manager} to find the process ID. Let's say
33177 that the process PID for @file{main.exe} is 208.
33178
33179 @item Launch gdb.
33180
33181 @smallexample
33182 $ gdb
33183 @end smallexample
33184
33185 @item Attach to the running process to be debugged.
33186
33187 @smallexample
33188 (gdb) attach 208
33189 @end smallexample
33190
33191 @item Load the process debugging information.
33192
33193 @smallexample
33194 (gdb) symbol-file main.exe
33195 @end smallexample
33196
33197 @item Break somewhere in the DLL.
33198
33199 @smallexample
33200 (gdb) break ada_dll
33201 @end smallexample
33202
33203 @item Continue process execution.
33204
33205 @smallexample
33206 (gdb) cont
33207 @end smallexample
33208
33209 @end enumerate
33210
33211 @noindent
33212 This last step will resume the process execution, and stop at
33213 the breakpoint we have set. From there you can use the standard
33214 approach to debug a program as described in
33215 (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
33216
33217 @node Setting Stack Size from gnatlink
33218 @section Setting Stack Size from @command{gnatlink}
33219
33220 @noindent
33221 It is possible to specify the program stack size at link time. On modern
33222 versions of Windows, starting with XP, this is mostly useful to set the size of
33223 the main stack (environment task). The other task stacks are set with pragma
33224 Storage_Size or with the @command{gnatbind -d} command.
33225
33226 Since older versions of Windows (2000, NT4, etc.) do not allow setting the
33227 reserve size of individual tasks, the link-time stack size applies to all
33228 tasks, and pragma Storage_Size has no effect.
33229 In particular, Stack Overflow checks are made against this
33230 link-time specified size.
33231
33232 This setting can be done with
33233 @command{gnatlink} using either:
33234
33235 @itemize @bullet
33236
33237 @item using @option{-Xlinker} linker option
33238
33239 @smallexample
33240 $ gnatlink hello -Xlinker --stack=0x10000,0x1000
33241 @end smallexample
33242
33243 This sets the stack reserve size to 0x10000 bytes and the stack commit
33244 size to 0x1000 bytes.
33245
33246 @item using @option{-Wl} linker option
33247
33248 @smallexample
33249 $ gnatlink hello -Wl,--stack=0x1000000
33250 @end smallexample
33251
33252 This sets the stack reserve size to 0x1000000 bytes. Note that with
33253 @option{-Wl} option it is not possible to set the stack commit size
33254 because the coma is a separator for this option.
33255
33256 @end itemize
33257
33258 @node Setting Heap Size from gnatlink
33259 @section Setting Heap Size from @command{gnatlink}
33260
33261 @noindent
33262 Under Windows systems, it is possible to specify the program heap size from
33263 @command{gnatlink} using either:
33264
33265 @itemize @bullet
33266
33267 @item using @option{-Xlinker} linker option
33268
33269 @smallexample
33270 $ gnatlink hello -Xlinker --heap=0x10000,0x1000
33271 @end smallexample
33272
33273 This sets the heap reserve size to 0x10000 bytes and the heap commit
33274 size to 0x1000 bytes.
33275
33276 @item using @option{-Wl} linker option
33277
33278 @smallexample
33279 $ gnatlink hello -Wl,--heap=0x1000000
33280 @end smallexample
33281
33282 This sets the heap reserve size to 0x1000000 bytes. Note that with
33283 @option{-Wl} option it is not possible to set the heap commit size
33284 because the coma is a separator for this option.
33285
33286 @end itemize
33287
33288 @end ifset
33289
33290 @c **********************************
33291 @c * GNU Free Documentation License *
33292 @c **********************************
33293 @include fdl.texi
33294 @c GNU Free Documentation License
33295
33296 @node Index,,GNU Free Documentation License, Top
33297 @unnumbered Index
33298
33299 @printindex cp
33300
33301 @contents
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33306
33307 @bye