OSDN Git Service

2009-07-13 Robert Dewar <dewar@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;
3282   pragma Cpp_Constructor (Constructor, "_ZN4RootC1Ev");
3283
3284   function Constructor (v : Integer) return Root;
3285   pragma Cpp_Constructor (Constructor, "_ZN4RootC1Ei");
3286
3287   function Constructor (v, w : Integer) return Root;
3288   pragma Cpp_Constructor (Constructor, "_ZN4RootC1Eii");
3289 end Pkg_Root;
3290 @end smallexample
3291
3292 On the Ada side the constructor is represented by a function (whose
3293 name is arbitrary) that returns the classwide type corresponding to
3294 the imported C++ class. Although the constructor is described as a
3295 function, it is typically a procedure with an extra implicit argument
3296 (the object being initialized) at the implementation level. GNAT
3297 issues the appropriate call, whatever it is, to get the object
3298 properly initialized.
3299
3300 Constructors can only appear in the following contexts:
3301
3302 @itemize @bullet
3303 @item
3304 On the right side of an initialization of an object of type @var{T}.
3305 @item
3306 On the right side of an initialization of a record component of type @var{T}.
3307 @item
3308 In an Ada 2005 limited aggregate.
3309 @item
3310 In an Ada 2005 nested limited aggregate.
3311 @item
3312 In an Ada 2005 limited aggregate that initializes an object built in
3313 place by an extended return statement.
3314 @end itemize
3315
3316 @noindent
3317 In a declaration of an object whose type is a class imported from C++,
3318 either the default C++ constructor is implicitly called by GNAT, or
3319 else the required C++ constructor must be explicitly called in the
3320 expression that initializes the object. For example:
3321
3322 @smallexample @c ada
3323   Obj1 : Root;
3324   Obj2 : Root := Constructor;
3325   Obj3 : Root := Constructor (v => 10);
3326   Obj4 : Root := Constructor (30, 40);
3327 @end smallexample
3328
3329 The first two declarations are equivalent: in both cases the default C++
3330 constructor is invoked (in the former case the call to the constructor is
3331 implicit, and in the latter case the call is explicit in the object
3332 declaration). @code{Obj3} is initialized by the C++ non-default constructor
3333 that takes an integer argument, and @code{Obj4} is initialized by the
3334 non-default C++ constructor that takes two integers.
3335
3336 Let us derive the imported C++ class in the Ada side. For example:
3337
3338 @smallexample @c ada
3339   type DT is new Root with record
3340      C_Value : Natural := 2009;
3341   end record;
3342 @end smallexample
3343
3344 In this case the components DT inherited from the C++ side must be
3345 initialized by a C++ constructor, and the additional Ada components
3346 of type DT are initialized by GNAT. The initialization of such an
3347 object is done either by default, or by means of a function returning
3348 an aggregate of type DT, or by means of an extension aggregate.
3349
3350 @smallexample @c ada
3351   Obj5 : DT;
3352   Obj6 : DT := Function_Returning_DT (50);
3353   Obj7 : DT := (Constructor (30,40) with C_Value => 50);
3354 @end smallexample
3355
3356 The declaration of @code{Obj5} invokes the default constructors: the
3357 C++ default constructor of the parent type takes care of the initialization
3358 of the components inherited from Root, and GNAT takes care of the default
3359 initialization of the additional Ada components of type DT (that is,
3360 @code{C_Value} is initialized to value 2009). The order of invocation of
3361 the constructors is consistent with the order of elaboration required by
3362 Ada and C++. That is, the constructor of the parent type is always called
3363 before the constructor of the derived type.
3364
3365 Let us now consider a record that has components whose type is imported
3366 from C++. For example:
3367
3368 @smallexample @c ada
3369   type Rec1 is limited record
3370      Data1 : Root := Constructor (10);
3371      Value : Natural := 1000;
3372   end record;
3373
3374   type Rec2 (D : Integer := 20) is limited record
3375      Rec   : Rec1;
3376      Data2 : Root := Constructor (D, 30);
3377   end record;
3378 @end smallexample
3379
3380 The initialization of an object of type @code{Rec2} will call the
3381 non-default C++ constructors specified for the imported components.
3382 For example:
3383
3384 @smallexample @c ada
3385   Obj8 : Rec2 (40);
3386 @end smallexample
3387
3388 Using Ada 2005 we can use limited aggregates to initialize an object
3389 invoking C++ constructors that differ from those specified in the type
3390 declarations. For example:
3391
3392 @smallexample @c ada
3393   Obj9 : Rec2 := (Rec => (Data1 => Constructor (15, 16),
3394                           others => <>),
3395                   others => <>);
3396 @end smallexample
3397
3398 The above declaration uses an Ada 2005 limited aggregate to
3399 initialize @code{Obj9}, and the C++ constructor that has two integer
3400 arguments is invoked to initialize the @code{Data1} component instead
3401 of the constructor specified in the declaration of type @code{Rec1}. In
3402 Ada 2005 the box in the aggregate indicates that unspecified components
3403 are initialized using the expression (if any) available in the component
3404 declaration. That is, in this case discriminant @code{D} is initialized
3405 to value @code{20}, @code{Value} is initialized to value 1000, and the
3406 non-default C++ constructor that handles two integers takes care of
3407 initializing component @code{Data2} with values @code{20,30}.
3408
3409 In Ada 2005 we can use the extended return statement to build the Ada
3410 equivalent to C++ non-default constructors. For example:
3411
3412 @smallexample @c ada
3413   function Constructor (V : Integer) return Rec2 is
3414   begin
3415      return Obj : Rec2 := (Rec => (Data1  => Constructor (V, 20),
3416                                    others => <>),
3417                            others => <>) do
3418         --  Further actions required for construction of
3419         --  objects of type Rec2
3420         ...
3421      end record;
3422   end Constructor;
3423 @end smallexample
3424
3425 In this example the extended return statement construct is used to
3426 build in place the returned object whose components are initialized
3427 by means of a limited aggregate. Any further action associated with
3428 the constructor can be placed inside the construct.
3429
3430 @node Interfacing with C++ at the Class Level
3431 @subsection Interfacing with C++ at the Class Level
3432 @noindent
3433 In this section we demonstrate the GNAT features for interfacing with
3434 C++ by means of an example making use of Ada 2005 abstract interface
3435 types. This example consists of a classification of animals; classes
3436 have been used to model our main classification of animals, and
3437 interfaces provide support for the management of secondary
3438 classifications. We first demonstrate a case in which the types and
3439 constructors are defined on the C++ side and imported from the Ada
3440 side, and latter the reverse case.
3441
3442 The root of our derivation will be the @code{Animal} class, with a
3443 single private attribute (the @code{Age} of the animal) and two public
3444 primitives to set and get the value of this attribute.
3445
3446 @smallexample
3447 @b{class} Animal @{
3448  @b{public}:
3449    @b{virtual} void Set_Age (int New_Age);
3450    @b{virtual} int Age ();
3451  @b{private}:
3452    int Age_Count;
3453 @};
3454 @end smallexample
3455
3456 Abstract interface types are defined in C++ by means of classes with pure
3457 virtual functions and no data members. In our example we will use two
3458 interfaces that provide support for the common management of @code{Carnivore}
3459 and @code{Domestic} animals:
3460
3461 @smallexample
3462 @b{class} Carnivore @{
3463 @b{public}:
3464    @b{virtual} int Number_Of_Teeth () = 0;
3465 @};
3466
3467 @b{class} Domestic @{
3468 @b{public}:
3469    @b{virtual void} Set_Owner (char* Name) = 0;
3470 @};
3471 @end smallexample
3472
3473 Using these declarations, we can now say that a @code{Dog} is an animal that is
3474 both Carnivore and Domestic, that is:
3475
3476 @smallexample
3477 @b{class} Dog : Animal, Carnivore, Domestic @{
3478  @b{public}:
3479    @b{virtual} int  Number_Of_Teeth ();
3480    @b{virtual} void Set_Owner (char* Name);
3481
3482    Dog(); // Constructor
3483  @b{private}:
3484    int  Tooth_Count;
3485    char *Owner;
3486 @};
3487 @end smallexample
3488
3489 In the following examples we will assume that the previous declarations are
3490 located in a file named @code{animals.h}. The following package demonstrates
3491 how to import these C++ declarations from the Ada side:
3492
3493 @smallexample @c ada
3494 with Interfaces.C.Strings; use Interfaces.C.Strings;
3495 package Animals is
3496   type Carnivore is interface;
3497   pragma Convention (C_Plus_Plus, Carnivore);
3498   function Number_Of_Teeth (X : Carnivore)
3499      return Natural is abstract;
3500
3501   type Domestic is interface;
3502   pragma Convention (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3503   procedure Set_Owner
3504     (X    : in out Domestic;
3505      Name : Chars_Ptr) is abstract;
3506
3507   type Animal is tagged record
3508     Age : Natural := 0;
3509   end record;
3510   pragma Import (C_Plus_Plus, Animal);
3511
3512   procedure Set_Age (X : in out Animal; Age : Integer);
3513   pragma Import (C_Plus_Plus, Set_Age);
3514
3515   function Age (X : Animal) return Integer;
3516   pragma Import (C_Plus_Plus, Age);
3517
3518   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
3519     Tooth_Count : Natural;
3520     Owner       : String (1 .. 30);
3521   end record;
3522   pragma Import (C_Plus_Plus, Dog);
3523
3524   function Number_Of_Teeth (A : Dog) return Integer;
3525   pragma Import (C_Plus_Plus, Number_Of_Teeth);
3526
3527   procedure Set_Owner (A : in out Dog; Name : Chars_Ptr);
3528   pragma Import (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3529
3530   function New_Dog return Dog;
3531   pragma CPP_Constructor (New_Dog);
3532   pragma Import (CPP, New_Dog, "_ZN3DogC2Ev");
3533 end Animals;
3534 @end smallexample
3535
3536 Thanks to the compatibility between GNAT run-time structures and the C++ ABI,
3537 interfacing with these C++ classes is easy. The only requirement is that all
3538 the primitives and components must be declared exactly in the same order in
3539 the two languages.
3540
3541 Regarding the abstract interfaces, we must indicate to the GNAT compiler by
3542 means of a @code{pragma Convention (C_Plus_Plus)}, the convention used to pass
3543 the arguments to the called primitives will be the same as for C++. For the
3544 imported classes we use @code{pragma Import} with convention @code{C_Plus_Plus}
3545 to indicate that they have been defined on the C++ side; this is required
3546 because the dispatch table associated with these tagged types will be built
3547 in the C++ side and therefore will not contain the predefined Ada primitives
3548 which Ada would otherwise expect.
3549
3550 As the reader can see there is no need to indicate the C++ mangled names
3551 associated with each subprogram because it is assumed that all the calls to
3552 these primitives will be dispatching calls. The only exception is the
3553 constructor, which must be registered with the compiler by means of
3554 @code{pragma CPP_Constructor} and needs to provide its associated C++
3555 mangled name because the Ada compiler generates direct calls to it.
3556
3557 With the above packages we can now declare objects of type Dog on the Ada side
3558 and dispatch calls to the corresponding subprograms on the C++ side. We can
3559 also extend the tagged type Dog with further fields and primitives, and
3560 override some of its C++ primitives on the Ada side. For example, here we have
3561 a type derivation defined on the Ada side that inherits all the dispatching
3562 primitives of the ancestor from the C++ side.
3563
3564 @smallexample
3565 @b{with} Animals; @b{use} Animals;
3566 @b{package} Vaccinated_Animals @b{is}
3567   @b{type} Vaccinated_Dog @b{is new} Dog @b{with null record};
3568   @b{function} Vaccination_Expired (A : Vaccinated_Dog) @b{return} Boolean;
3569 @b{end} Vaccinated_Animals;
3570 @end smallexample
3571
3572 It is important to note that, because of the ABI compatibility, the programmer
3573 does not need to add any further information to indicate either the object
3574 layout or the dispatch table entry associated with each dispatching operation.
3575
3576 Now let us define all the types and constructors on the Ada side and export
3577 them to C++, using the same hierarchy of our previous example:
3578
3579 @smallexample @c ada
3580 with Interfaces.C.Strings;
3581 use Interfaces.C.Strings;
3582 package Animals is
3583   type Carnivore is interface;
3584   pragma Convention (C_Plus_Plus, Carnivore);
3585   function Number_Of_Teeth (X : Carnivore)
3586      return Natural is abstract;
3587
3588   type Domestic is interface;
3589   pragma Convention (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3590   procedure Set_Owner
3591     (X    : in out Domestic;
3592      Name : Chars_Ptr) is abstract;
3593
3594   type Animal is tagged record
3595     Age : Natural := 0;
3596   end record;
3597   pragma Convention (C_Plus_Plus, Animal);
3598
3599   procedure Set_Age (X : in out Animal; Age : Integer);
3600   pragma Export (C_Plus_Plus, Set_Age);
3601
3602   function Age (X : Animal) return Integer;
3603   pragma Export (C_Plus_Plus, Age);
3604
3605   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
3606     Tooth_Count : Natural;
3607     Owner       : String (1 .. 30);
3608   end record;
3609   pragma Convention (C_Plus_Plus, Dog);
3610
3611   function Number_Of_Teeth (A : Dog) return Integer;
3612   pragma Export (C_Plus_Plus, Number_Of_Teeth);
3613
3614   procedure Set_Owner (A : in out Dog; Name : Chars_Ptr);
3615   pragma Export (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3616
3617   function New_Dog return Dog'Class;
3618   pragma Export (C_Plus_Plus, New_Dog);
3619 end Animals;
3620 @end smallexample
3621
3622 Compared with our previous example the only difference is the use of
3623 @code{pragma Export} to indicate to the GNAT compiler that the primitives will
3624 be available to C++. Thanks to the ABI compatibility, on the C++ side there is
3625 nothing else to be done; as explained above, the only requirement is that all
3626 the primitives and components are declared in exactly the same order.
3627
3628 For completeness, let us see a brief C++ main program that uses the
3629 declarations available in @code{animals.h} (presented in our first example) to
3630 import and use the declarations from the Ada side, properly initializing and
3631 finalizing the Ada run-time system along the way:
3632
3633 @smallexample
3634 @b{#include} "animals.h"
3635 @b{#include} <iostream>
3636 @b{using namespace} std;
3637
3638 void Check_Carnivore (Carnivore *obj) @{@dots{}@}
3639 void Check_Domestic (Domestic *obj)   @{@dots{}@}
3640 void Check_Animal (Animal *obj)       @{@dots{}@}
3641 void Check_Dog (Dog *obj)             @{@dots{}@}
3642
3643 @b{extern} "C" @{
3644   void adainit (void);
3645   void adafinal (void);
3646   Dog* new_dog ();
3647 @}
3648
3649 void test ()
3650 @{
3651   Dog *obj = new_dog();  // Ada constructor
3652   Check_Carnivore (obj); // Check secondary DT
3653   Check_Domestic (obj);  // Check secondary DT
3654   Check_Animal (obj);    // Check primary DT
3655   Check_Dog (obj);       // Check primary DT
3656 @}
3657
3658 int main ()
3659 @{
3660   adainit ();  test();  adafinal ();
3661   return 0;
3662 @}
3663 @end smallexample
3664
3665 @node Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models
3666 @section Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models
3667
3668 @noindent
3669 The GNAT model of compilation is close to the C and C++ models. You can
3670 think of Ada specs as corresponding to header files in C. As in C, you
3671 don't need to compile specs; they are compiled when they are used. The
3672 Ada @code{with} is similar in effect to the @code{#include} of a C
3673 header.
3674
3675 One notable difference is that, in Ada, you may compile specs separately
3676 to check them for semantic and syntactic accuracy. This is not always
3677 possible with C headers because they are fragments of programs that have
3678 less specific syntactic or semantic rules.
3679
3680 The other major difference is the requirement for running the binder,
3681 which performs two important functions. First, it checks for
3682 consistency. In C or C++, the only defense against assembling
3683 inconsistent programs lies outside the compiler, in a makefile, for
3684 example. The binder satisfies the Ada requirement that it be impossible
3685 to construct an inconsistent program when the compiler is used in normal
3686 mode.
3687
3688 @cindex Elaboration order control
3689 The other important function of the binder is to deal with elaboration
3690 issues. There are also elaboration issues in C++ that are handled
3691 automatically. This automatic handling has the advantage of being
3692 simpler to use, but the C++ programmer has no control over elaboration.
3693 Where @code{gnatbind} might complain there was no valid order of
3694 elaboration, a C++ compiler would simply construct a program that
3695 malfunctioned at run time.
3696 @end ifclear
3697
3698 @node Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models
3699 @section Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models
3700
3701 @noindent
3702 This section is intended for Ada programmers who have
3703 used an Ada compiler implementing the traditional Ada library
3704 model, as described in the Ada Reference Manual.
3705
3706 @cindex GNAT library
3707 In GNAT, there is no ``library'' in the normal sense. Instead, the set of
3708 source files themselves acts as the library. Compiling Ada programs does
3709 not generate any centralized information, but rather an object file and
3710 a ALI file, which are of interest only to the binder and linker.
3711 In a traditional system, the compiler reads information not only from
3712 the source file being compiled, but also from the centralized library.
3713 This means that the effect of a compilation depends on what has been
3714 previously compiled. In particular:
3715
3716 @itemize @bullet
3717 @item
3718 When a unit is @code{with}'ed, the unit seen by the compiler corresponds
3719 to the version of the unit most recently compiled into the library.
3720
3721 @item
3722 Inlining is effective only if the necessary body has already been
3723 compiled into the library.
3724
3725 @item
3726 Compiling a unit may obsolete other units in the library.
3727 @end itemize
3728
3729 @noindent
3730 In GNAT, compiling one unit never affects the compilation of any other
3731 units because the compiler reads only source files. Only changes to source
3732 files can affect the results of a compilation. In particular:
3733
3734 @itemize @bullet
3735 @item
3736 When a unit is @code{with}'ed, the unit seen by the compiler corresponds
3737 to the source version of the unit that is currently accessible to the
3738 compiler.
3739
3740 @item
3741 @cindex Inlining
3742 Inlining requires the appropriate source files for the package or
3743 subprogram bodies to be available to the compiler. Inlining is always
3744 effective, independent of the order in which units are complied.
3745
3746 @item
3747 Compiling a unit never affects any other compilations. The editing of
3748 sources may cause previous compilations to be out of date if they
3749 depended on the source file being modified.
3750 @end itemize
3751
3752 @noindent
3753 The most important result of these differences is that order of compilation
3754 is never significant in GNAT. There is no situation in which one is
3755 required to do one compilation before another. What shows up as order of
3756 compilation requirements in the traditional Ada library becomes, in
3757 GNAT, simple source dependencies; in other words, there is only a set
3758 of rules saying what source files must be present when a file is
3759 compiled.
3760
3761 @ifset vms
3762 @node Placement of temporary files
3763 @section Placement of temporary files
3764 @cindex Temporary files (user control over placement)
3765
3766 @noindent
3767 GNAT creates temporary files in the directory designated by the environment
3768 variable @env{TMPDIR}.
3769 (See the HP @emph{C RTL Reference Manual} on the function @code{getenv()}
3770 for detailed information on how environment variables are resolved.
3771 For most users the easiest way to make use of this feature is to simply
3772 define @env{TMPDIR} as a job level logical name).
3773 For example, if you wish to use a Ramdisk (assuming DECRAM is installed)
3774 for compiler temporary files, then you can include something like the
3775 following command in your @file{LOGIN.COM} file:
3776
3777 @smallexample
3778 $ define/job TMPDIR "/disk$scratchram/000000/temp/"
3779 @end smallexample
3780
3781 @noindent
3782 If @env{TMPDIR} is not defined, then GNAT uses the directory designated by
3783 @env{TMP}; if @env{TMP} is not defined, then GNAT uses the directory
3784 designated by @env{TEMP}.
3785 If none of these environment variables are defined then GNAT uses the
3786 directory designated by the logical name @code{SYS$SCRATCH:}
3787 (by default the user's home directory). If all else fails
3788 GNAT uses the current directory for temporary files.
3789 @end ifset
3790
3791 @c *************************
3792 @node Compiling Using gcc
3793 @chapter Compiling Using @command{gcc}
3794
3795 @noindent
3796 This chapter discusses how to compile Ada programs using the @command{gcc}
3797 command. It also describes the set of switches
3798 that can be used to control the behavior of the compiler.
3799 @menu
3800 * Compiling Programs::
3801 * Switches for gcc::
3802 * Search Paths and the Run-Time Library (RTL)::
3803 * Order of Compilation Issues::
3804 * Examples::
3805 @end menu
3806
3807 @node Compiling Programs
3808 @section Compiling Programs
3809
3810 @noindent
3811 The first step in creating an executable program is to compile the units
3812 of the program using the @command{gcc} command. You must compile the
3813 following files:
3814
3815 @itemize @bullet
3816 @item
3817 the body file (@file{.adb}) for a library level subprogram or generic
3818 subprogram
3819
3820 @item
3821 the spec file (@file{.ads}) for a library level package or generic
3822 package that has no body
3823
3824 @item
3825 the body file (@file{.adb}) for a library level package
3826 or generic package that has a body
3827
3828 @end itemize
3829
3830 @noindent
3831 You need @emph{not} compile the following files
3832
3833 @itemize @bullet
3834
3835 @item
3836 the spec of a library unit which has a body
3837
3838 @item
3839 subunits
3840 @end itemize
3841
3842 @noindent
3843 because they are compiled as part of compiling related units. GNAT
3844 package specs
3845 when the corresponding body is compiled, and subunits when the parent is
3846 compiled.
3847
3848 @cindex cannot generate code
3849 If you attempt to compile any of these files, you will get one of the
3850 following error messages (where @var{fff} is the name of the file you compiled):
3851
3852 @smallexample
3853 cannot generate code for file @var{fff} (package spec)
3854 to check package spec, use -gnatc
3855
3856 cannot generate code for file @var{fff} (missing subunits)
3857 to check parent unit, use -gnatc
3858
3859 cannot generate code for file @var{fff} (subprogram spec)
3860 to check subprogram spec, use -gnatc
3861
3862 cannot generate code for file @var{fff} (subunit)
3863 to check subunit, use -gnatc
3864 @end smallexample
3865
3866 @noindent
3867 As indicated by the above error messages, if you want to submit
3868 one of these files to the compiler to check for correct semantics
3869 without generating code, then use the @option{-gnatc} switch.
3870
3871 The basic command for compiling a file containing an Ada unit is
3872
3873 @smallexample
3874 $ gcc -c @ovar{switches} @file{file name}
3875 @end smallexample
3876
3877 @noindent
3878 where @var{file name} is the name of the Ada file (usually
3879 having an extension
3880 @file{.ads} for a spec or @file{.adb} for a body).
3881 @ifclear vms
3882 You specify the
3883 @option{-c} switch to tell @command{gcc} to compile, but not link, the file.
3884 @end ifclear
3885 The result of a successful compilation is an object file, which has the
3886 same name as the source file but an extension of @file{.o} and an Ada
3887 Library Information (ALI) file, which also has the same name as the
3888 source file, but with @file{.ali} as the extension. GNAT creates these
3889 two output files in the current directory, but you may specify a source
3890 file in any directory using an absolute or relative path specification
3891 containing the directory information.
3892
3893 @findex gnat1
3894 @command{gcc} is actually a driver program that looks at the extensions of
3895 the file arguments and loads the appropriate compiler. For example, the
3896 GNU C compiler is @file{cc1}, and the Ada compiler is @file{gnat1}.
3897 These programs are in directories known to the driver program (in some
3898 configurations via environment variables you set), but need not be in
3899 your path. The @command{gcc} driver also calls the assembler and any other
3900 utilities needed to complete the generation of the required object
3901 files.
3902
3903 It is possible to supply several file names on the same @command{gcc}
3904 command. This causes @command{gcc} to call the appropriate compiler for
3905 each file. For example, the following command lists three separate
3906 files to be compiled:
3907
3908 @smallexample
3909 $ gcc -c x.adb y.adb z.c
3910 @end smallexample
3911
3912 @noindent
3913 calls @code{gnat1} (the Ada compiler) twice to compile @file{x.adb} and
3914 @file{y.adb}, and @code{cc1} (the C compiler) once to compile @file{z.c}.
3915 The compiler generates three object files @file{x.o}, @file{y.o} and
3916 @file{z.o} and the two ALI files @file{x.ali} and @file{y.ali} from the
3917 Ada compilations. Any switches apply to all the files ^listed,^listed.^
3918 @ifclear vms
3919 except for
3920 @option{-gnat@var{x}} switches, which apply only to Ada compilations.
3921 @end ifclear
3922
3923 @node Switches for gcc
3924 @section Switches for @command{gcc}
3925
3926 @noindent
3927 The @command{gcc} command accepts switches that control the
3928 compilation process. These switches are fully described in this section.
3929 First we briefly list all the switches, in alphabetical order, then we
3930 describe the switches in more detail in functionally grouped sections.
3931
3932 More switches exist for GCC than those documented here, especially
3933 for specific targets. However, their use is not recommended as
3934 they may change code generation in ways that are incompatible with
3935 the Ada run-time library, or can cause inconsistencies between
3936 compilation units.
3937
3938 @menu
3939 * Output and Error Message Control::
3940 * Warning Message Control::
3941 * Debugging and Assertion Control::
3942 * Validity Checking::
3943 * Style Checking::
3944 * Run-Time Checks::
3945 * Using gcc for Syntax Checking::
3946 * Using gcc for Semantic Checking::
3947 * Compiling Different Versions of Ada::
3948 * Character Set Control::
3949 * File Naming Control::
3950 * Subprogram Inlining Control::
3951 * Auxiliary Output Control::
3952 * Debugging Control::
3953 * Exception Handling Control::
3954 * Units to Sources Mapping Files::
3955 * Integrated Preprocessing::
3956 * Code Generation Control::
3957 @ifset vms
3958 * Return Codes::
3959 @end ifset
3960 @end menu
3961
3962 @table @option
3963 @c !sort!
3964 @ifclear vms
3965 @cindex @option{-b} (@command{gcc})
3966 @item -b @var{target}
3967 Compile your program to run on @var{target}, which is the name of a
3968 system configuration. You must have a GNAT cross-compiler built if
3969 @var{target} is not the same as your host system.
3970
3971 @item -B@var{dir}
3972 @cindex @option{-B} (@command{gcc})
3973 Load compiler executables (for example, @code{gnat1}, the Ada compiler)
3974 from @var{dir} instead of the default location. Only use this switch
3975 when multiple versions of the GNAT compiler are available.
3976 @xref{Directory Options,, Options for Directory Search, gcc, Using the
3977 GNU Compiler Collection (GCC)}, for further details. You would normally
3978 use the @option{-b} or @option{-V} switch instead.
3979
3980 @item -c
3981 @cindex @option{-c} (@command{gcc})
3982 Compile. Always use this switch when compiling Ada programs.
3983
3984 Note: for some other languages when using @command{gcc}, notably in
3985 the case of C and C++, it is possible to use
3986 use @command{gcc} without a @option{-c} switch to
3987 compile and link in one step. In the case of GNAT, you
3988 cannot use this approach, because the binder must be run
3989 and @command{gcc} cannot be used to run the GNAT binder.
3990 @end ifclear
3991
3992 @item -fno-inline
3993 @cindex @option{-fno-inline} (@command{gcc})
3994 Suppresses all back-end inlining, even if other optimization or inlining
3995 switches are set.
3996 This includes suppression of inlining that results
3997 from the use of the pragma @code{Inline_Always}.
3998 Any occurrences of pragma @code{Inline} or @code{Inline_Always}
3999 are ignored, and @option{-gnatn} and @option{-gnatN} have no
4000 effect if this switch is present.
4001
4002 @item -fno-inline-functions
4003 @cindex @option{-fno-inline-functions} (@command{gcc})
4004 Suppresses automatic inlining of simple subprograms, which is enabled
4005 if @option{-O3} is used.
4006
4007 @item -fno-inline-small-functions
4008 @cindex @option{-fno-inline-small-functions} (@command{gcc})
4009 Suppresses automatic inlining of small subprograms, which is enabled
4010 if @option{-O2} is used.
4011
4012 @item -fno-inline-functions-called-once
4013 @cindex @option{-fno-inline-functions-called-once} (@command{gcc})
4014 Suppresses inlining of subprograms local to the unit and called once
4015 from within it, which is enabled if @option{-O1} is used.
4016
4017 @item -fno-ivopts
4018 @cindex @option{-fno-ivopts} (@command{gcc})
4019 Suppresses high-level loop induction variable optimizations, which are
4020 enabled if @option{-O1} is used. These optimizations are generally
4021 profitable but, for some specific cases of loops with numerous uses
4022 of the iteration variable that follow a common pattern, they may end
4023 up destroying the regularity that could be exploited at a lower level
4024 and thus producing inferior code.
4025
4026 @item -fno-strict-aliasing
4027 @cindex @option{-fno-strict-aliasing} (@command{gcc})
4028 Causes the compiler to avoid assumptions regarding non-aliasing
4029 of objects of different types. See
4030 @ref{Optimization and Strict Aliasing} for details.
4031
4032 @item -fstack-check
4033 @cindex @option{-fstack-check} (@command{gcc})
4034 Activates stack checking.
4035 See @ref{Stack Overflow Checking} for details.
4036
4037 @item -fstack-usage
4038 @cindex @option{-fstack-usage} (@command{gcc})
4039 Makes the compiler output stack usage information for the program, on a
4040 per-function basis. See @ref{Static Stack Usage Analysis} for details.
4041
4042 @item -fcallgraph-info@r{[}=su@r{]}
4043 @cindex @option{-fcallgraph-info} (@command{gcc})
4044 Makes the compiler output callgraph information for the program, on a
4045 per-file basis.  The information is generated in the VCG format.  It can
4046 be decorated with stack-usage per-node information.
4047
4048 @item ^-g^/DEBUG^
4049 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gcc})
4050 Generate debugging information. This information is stored in the object
4051 file and copied from there to the final executable file by the linker,
4052 where it can be read by the debugger. You must use the
4053 @option{^-g^/DEBUG^} switch if you plan on using the debugger.
4054
4055 @item -gnat83
4056 @cindex @option{-gnat83} (@command{gcc})
4057 Enforce Ada 83 restrictions.
4058
4059 @item -gnat95
4060 @cindex @option{-gnat95} (@command{gcc})
4061 Enforce Ada 95 restrictions.
4062
4063 @item -gnat05
4064 @cindex @option{-gnat05} (@command{gcc})
4065 Allow full Ada 2005 features.
4066
4067 @item -gnata
4068 @cindex @option{-gnata} (@command{gcc})
4069 Assertions enabled. @code{Pragma Assert} and @code{pragma Debug} to be
4070 activated. Note that these pragmas can also be controlled using the
4071 configuration pragmas @code{Assertion_Policy} and @code{Debug_Policy}.
4072 It also activates pragmas @code{Check}, @code{Precondition}, and
4073 @code{Postcondition}. Note that these pragmas can also be controlled
4074 using the configuration pragma @code{Check_Policy}.
4075
4076 @item -gnatA
4077 @cindex @option{-gnatA} (@command{gcc})
4078 Avoid processing @file{gnat.adc}. If a @file{gnat.adc} file is present,
4079 it will be ignored.
4080
4081 @item -gnatb
4082 @cindex @option{-gnatb} (@command{gcc})
4083 Generate brief messages to @file{stderr} even if verbose mode set.
4084
4085 @item -gnatB
4086 @cindex @option{-gnatB} (@command{gcc})
4087 Assume no invalid (bad) values except for 'Valid attribute use.
4088
4089 @item -gnatc
4090 @cindex @option{-gnatc} (@command{gcc})
4091 Check syntax and semantics only (no code generation attempted).
4092
4093 @item -gnatC
4094 @cindex @option{-gnatC} (@command{gcc})
4095 Generate CodePeer information (no code generation attempted).
4096 This switch will generate an intermediate representation suitable for
4097 use by CodePeer (@file{.scil} files). This switch is not compatible with
4098 code generation (it will, among other things, disable some switches such
4099 as -gnatn, and enable others such as -gnata).
4100
4101 @item -gnatd
4102 @cindex @option{-gnatd} (@command{gcc})
4103 Specify debug options for the compiler. The string of characters after
4104 the @option{-gnatd} specify the specific debug options. The possible
4105 characters are 0-9, a-z, A-Z, optionally preceded by a dot. See
4106 compiler source file @file{debug.adb} for details of the implemented
4107 debug options. Certain debug options are relevant to applications
4108 programmers, and these are documented at appropriate points in this
4109 users guide.
4110
4111 @ifclear vms
4112 @item -gnatD
4113 @cindex @option{-gnatD[nn]} (@command{gcc})
4114 @end ifclear
4115 @ifset vms
4116 @item /XDEBUG /LXDEBUG=nnn
4117 @end ifset
4118 Create expanded source files for source level debugging. This switch
4119 also suppress generation of cross-reference information
4120 (see @option{-gnatx}).
4121
4122 @item -gnatec=@var{path}
4123 @cindex @option{-gnatec} (@command{gcc})
4124 Specify a configuration pragma file
4125 @ifclear vms
4126 (the equal sign is optional)
4127 @end ifclear
4128 (@pxref{The Configuration Pragmas Files}).
4129
4130 @item ^-gnateD^/DATA_PREPROCESSING=^symbol@r{[}=@var{value}@r{]}
4131 @cindex @option{-gnateD} (@command{gcc})
4132 Defines a symbol, associated with @var{value}, for preprocessing.
4133 (@pxref{Integrated Preprocessing}).
4134
4135 @item -gnatef
4136 @cindex @option{-gnatef} (@command{gcc})
4137 Display full source path name in brief error messages.
4138
4139 @item -gnateG
4140 @cindex @option{-gnateG} (@command{gcc})
4141 Save result of preprocessing in a text file.
4142
4143 @item -gnatem=@var{path}
4144 @cindex @option{-gnatem} (@command{gcc})
4145 Specify a mapping file
4146 @ifclear vms
4147 (the equal sign is optional)
4148 @end ifclear
4149 (@pxref{Units to Sources Mapping Files}).
4150
4151 @item -gnatep=@var{file}
4152 @cindex @option{-gnatep} (@command{gcc})
4153 Specify a preprocessing data file
4154 @ifclear vms
4155 (the equal sign is optional)
4156 @end ifclear
4157 (@pxref{Integrated Preprocessing}).
4158
4159 @item -gnatE
4160 @cindex @option{-gnatE} (@command{gcc})
4161 Full dynamic elaboration checks.
4162
4163 @item -gnatf
4164 @cindex @option{-gnatf} (@command{gcc})
4165 Full errors. Multiple errors per line, all undefined references, do not
4166 attempt to suppress cascaded errors.
4167
4168 @item -gnatF
4169 @cindex @option{-gnatF} (@command{gcc})
4170 Externals names are folded to all uppercase.
4171
4172 @item ^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^
4173 @cindex @option{^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^} (@command{gcc})
4174 Internal GNAT implementation mode. This should not be used for
4175 applications programs, it is intended only for use by the compiler
4176 and its run-time library. For documentation, see the GNAT sources.
4177 Note that @option{^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^} implies
4178 @option{^-gnatwae^/WARNINGS=ALL,ERRORS^} and
4179 @option{^-gnatyg^/STYLE_CHECKS=GNAT^}
4180 so that all standard warnings and all standard style options are turned on.
4181 All warnings and style error messages are treated as errors.
4182
4183 @ifclear vms
4184 @item -gnatG=nn
4185 @cindex @option{-gnatG[nn]} (@command{gcc})
4186 @end ifclear
4187 @ifset vms
4188 @item /EXPAND_SOURCE, /LEXPAND_SOURCE=nnn
4189 @end ifset
4190 List generated expanded code in source form.
4191
4192 @item ^-gnath^/HELP^
4193 @cindex @option{^-gnath^/HELP^} (@command{gcc})
4194 Output usage information. The output is written to @file{stdout}.
4195
4196 @item ^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET=^@var{c}
4197 @cindex @option{^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET^} (@command{gcc})
4198 Identifier character set
4199 @ifclear vms
4200 (@var{c}=1/2/3/4/8/9/p/f/n/w).
4201 @end ifclear
4202 For details of the possible selections for @var{c},
4203 see @ref{Character Set Control}.
4204
4205 @item ^-gnatI^/IGNORE_REP_CLAUSES^
4206 @cindex @option{^-gnatI^IGNORE_REP_CLAUSES^} (@command{gcc})
4207 Ignore representation clauses. When this switch is used,
4208 representation clauses are treated as comments. This is useful
4209 when initially porting code where you want to ignore rep clause
4210 problems, and also for compiling foreign code (particularly
4211 for use with ASIS). The representation clauses that are ignored
4212 are: enumeration_representation_clause, record_representation_clause,
4213 and attribute_definition_clause for the following attributes:
4214 Address, Alignment, Bit_Order, Component_Size, Machine_Radix,
4215 Object_Size, Size, Small, Stream_Size, and Value_Size.
4216 Note that this option should be used only for compiling -- the
4217 code is likely to malfunction at run time.
4218
4219 @item -gnatjnn
4220 @cindex @option{-gnatjnn} (@command{gcc})
4221 Reformat error messages to fit on nn character lines
4222
4223 @item -gnatk=@var{n}
4224 @cindex @option{-gnatk} (@command{gcc})
4225 Limit file names to @var{n} (1-999) characters ^(@code{k} = krunch)^^.
4226
4227 @item -gnatl
4228 @cindex @option{-gnatl} (@command{gcc})
4229 Output full source listing with embedded error messages.
4230
4231 @item -gnatL
4232 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
4233 Used in conjunction with -gnatG or -gnatD to intersperse original
4234 source lines (as comment lines with line numbers) in the expanded
4235 source output.
4236
4237 @item -gnatm=@var{n}
4238 @cindex @option{-gnatm} (@command{gcc})
4239 Limit number of detected error or warning messages to @var{n}
4240 where @var{n} is in the range 1..999999. The default setting if
4241 no switch is given is 9999. If the number of warnings reaches this
4242 limit, then a message is output and further warnings are suppressed,
4243 but the compilation is continued. If the number of error messages
4244 reaches this limit, then a message is output and the compilation
4245 is abandoned. The equal sign here is optional. A value of zero
4246 means that no limit applies.
4247
4248 @item -gnatn
4249 @cindex @option{-gnatn} (@command{gcc})
4250 Activate inlining for subprograms for which
4251 pragma @code{inline} is specified. This inlining is performed
4252 by the GCC back-end.
4253
4254 @item -gnatN
4255 @cindex @option{-gnatN} (@command{gcc})
4256 Activate front end inlining for subprograms for which
4257 pragma @code{Inline} is specified. This inlining is performed
4258 by the front end and will be visible in the
4259 @option{-gnatG} output.
4260
4261 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
4262 of GNAT other than the JGNAT, .NET or GNAAMP versions), then the use of
4263 @option{-gnatN} is deprecated, and the use of @option{-gnatn} is preferred.
4264 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
4265 inlining, but that is no longer the case.
4266
4267 @item -gnato
4268 @cindex @option{-gnato} (@command{gcc})
4269 Enable numeric overflow checking (which is not normally enabled by
4270 default). Note that division by zero is a separate check that is not
4271 controlled by this switch (division by zero checking is on by default).
4272
4273 @item -gnatp
4274 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
4275 Suppress all checks. See @ref{Run-Time Checks} for details.
4276
4277 @item -gnatP
4278 @cindex @option{-gnatP} (@command{gcc})
4279 Enable polling. This is required on some systems (notably Windows NT) to
4280 obtain asynchronous abort and asynchronous transfer of control capability.
4281 @xref{Pragma Polling,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for full
4282 details.
4283
4284 @item -gnatq
4285 @cindex @option{-gnatq} (@command{gcc})
4286 Don't quit. Try semantics, even if parse errors.
4287
4288 @item -gnatQ
4289 @cindex @option{-gnatQ} (@command{gcc})
4290 Don't quit. Generate @file{ALI} and tree files even if illegalities.
4291
4292 @item -gnatr
4293 @cindex @option{-gnatr} (@command{gcc})
4294 Treat pragma Restrictions as Restriction_Warnings.
4295
4296 @item ^-gnatR@r{[}0@r{/}1@r{/}2@r{/}3@r{[}s@r{]]}^/REPRESENTATION_INFO^
4297 @cindex @option{-gnatR} (@command{gcc})
4298 Output representation information for declared types and objects.
4299
4300 @item -gnats
4301 @cindex @option{-gnats} (@command{gcc})
4302 Syntax check only.
4303
4304 @item -gnatS
4305 @cindex @option{-gnatS} (@command{gcc})
4306 Print package Standard.
4307
4308 @item -gnatt
4309 @cindex @option{-gnatt} (@command{gcc})
4310 Generate tree output file.
4311
4312 @item ^-gnatT^/TABLE_MULTIPLIER=^@var{nnn}
4313 @cindex @option{^-gnatT^/TABLE_MULTIPLIER^} (@command{gcc})
4314 All compiler tables start at @var{nnn} times usual starting size.
4315
4316 @item -gnatu
4317 @cindex @option{-gnatu} (@command{gcc})
4318 List units for this compilation.
4319
4320 @item -gnatU
4321 @cindex @option{-gnatU} (@command{gcc})
4322 Tag all error messages with the unique string ``error:''
4323
4324 @item -gnatv
4325 @cindex @option{-gnatv} (@command{gcc})
4326 Verbose mode. Full error output with source lines to @file{stdout}.
4327
4328 @item -gnatV
4329 @cindex @option{-gnatV} (@command{gcc})
4330 Control level of validity checking. See separate section describing
4331 this feature.
4332
4333 @item ^-gnatw@var{xxx}^/WARNINGS=(@var{option}@r{[},@dots{}@r{]})^
4334 @cindex @option{^-gnatw^/WARNINGS^} (@command{gcc})
4335 Warning mode where
4336 ^@var{xxx} is a string of option letters that^the list of options^ denotes
4337 the exact warnings that
4338 are enabled or disabled (@pxref{Warning Message Control}).
4339
4340 @item ^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
4341 @cindex @option{^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@command{gcc})
4342 Wide character encoding method
4343 @ifclear vms
4344 (@var{e}=n/h/u/s/e/8).
4345 @end ifclear
4346 @ifset vms
4347 (@var{e}=@code{BRACKETS, NONE, HEX, UPPER, SHIFT_JIS, EUC, UTF8})
4348 @end ifset
4349
4350 @item -gnatx
4351 @cindex @option{-gnatx} (@command{gcc})
4352 Suppress generation of cross-reference information.
4353
4354 @item ^-gnaty^/STYLE_CHECKS=(option,option@dots{})^
4355 @cindex @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS^} (@command{gcc})
4356 Enable built-in style checks (@pxref{Style Checking}).
4357
4358 @item ^-gnatz^/DISTRIBUTION_STUBS=^@var{m}
4359 @cindex @option{^-gnatz^/DISTRIBUTION_STUBS^} (@command{gcc})
4360 Distribution stub generation and compilation
4361 @ifclear vms
4362 (@var{m}=r/c for receiver/caller stubs).
4363 @end ifclear
4364 @ifset vms
4365 (@var{m}=@code{RECEIVER} or @code{CALLER} to specify the type of stubs
4366 to be generated and compiled).
4367 @end ifset
4368
4369 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
4370 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gcc})
4371 @cindex RTL
4372 Direct GNAT to search the @var{dir} directory for source files needed by
4373 the current compilation
4374 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
4375
4376 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
4377 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gcc})
4378 @cindex RTL
4379 Except for the source file named in the command line, do not look for source
4380 files in the directory containing the source file named in the command line
4381 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
4382
4383 @ifclear vms
4384 @item -mbig-switch
4385 @cindex @option{-mbig-switch} (@command{gcc})
4386 @cindex @code{case} statement (effect of @option{-mbig-switch} option)
4387 This standard gcc switch causes the compiler to use larger offsets in its
4388 jump table representation for @code{case} statements.
4389 This may result in less efficient code, but is sometimes necessary
4390 (for example on HP-UX targets)
4391 @cindex HP-UX and @option{-mbig-switch} option
4392 in order to compile large and/or nested @code{case} statements.
4393
4394 @item -o @var{file}
4395 @cindex @option{-o} (@command{gcc})
4396 This switch is used in @command{gcc} to redirect the generated object file
4397 and its associated ALI file. Beware of this switch with GNAT, because it may
4398 cause the object file and ALI file to have different names which in turn
4399 may confuse the binder and the linker.
4400 @end ifclear
4401
4402 @item -nostdinc
4403 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gcc})
4404 Inhibit the search of the default location for the GNAT Run Time
4405 Library (RTL) source files.
4406
4407 @item -nostdlib
4408 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gcc})
4409 Inhibit the search of the default location for the GNAT Run Time
4410 Library (RTL) ALI files.
4411
4412 @ifclear vms
4413 @item -O@ovar{n}
4414 @cindex @option{-O} (@command{gcc})
4415 @var{n} controls the optimization level.
4416
4417 @table @asis
4418 @item n = 0
4419 No optimization, the default setting if no @option{-O} appears
4420
4421 @item n = 1
4422 Normal optimization, the default if you specify @option{-O} without
4423 an operand. A good compromise between code quality and compilation
4424 time.
4425
4426 @item n = 2
4427 Extensive optimization, may improve execution time, possibly at the cost of
4428 substantially increased compilation time.
4429
4430 @item n = 3
4431 Same as @option{-O2}, and also includes inline expansion for small subprograms
4432 in the same unit.
4433
4434 @item n = s
4435 Optimize space usage
4436 @end table
4437
4438 @noindent
4439 See also @ref{Optimization Levels}.
4440 @end ifclear
4441
4442 @ifset vms
4443 @item  /NOOPTIMIZE
4444 @cindex @option{/NOOPTIMIZE} (@code{GNAT COMPILE})
4445 Equivalent to @option{/OPTIMIZE=NONE}.
4446 This is the default behavior in the absence of an @option{/OPTIMIZE}
4447 qualifier.
4448
4449 @item /OPTIMIZE@r{[}=(keyword@r{[},@dots{}@r{]})@r{]}
4450 @cindex @option{/OPTIMIZE} (@code{GNAT COMPILE})
4451 Selects the level of optimization for your program. The supported
4452 keywords are as follows:
4453 @table @code
4454 @item   ALL
4455 Perform most optimizations, including those that
4456 are expensive.
4457 This is the default if the @option{/OPTIMIZE} qualifier is supplied
4458 without keyword options.
4459
4460 @item   NONE
4461 Do not do any optimizations. Same as @code{/NOOPTIMIZE}.
4462
4463 @item SOME
4464 Perform some optimizations, but omit ones that are costly.
4465
4466 @item   DEVELOPMENT
4467 Same as @code{SOME}.
4468
4469 @item INLINING
4470 Full optimization as in @option{/OPTIMIZE=ALL}, and also attempts
4471 automatic inlining of small subprograms within a unit
4472
4473 @item   UNROLL_LOOPS
4474 Try to unroll loops. This keyword may be specified together with
4475 any keyword above other than @code{NONE}. Loop unrolling
4476 usually, but not always, improves the performance of programs.
4477
4478 @item SPACE
4479 Optimize space usage
4480 @end table
4481
4482 @noindent
4483 See also @ref{Optimization Levels}.
4484 @end ifset
4485
4486 @ifclear vms
4487 @item -pass-exit-codes
4488 @cindex @option{-pass-exit-codes} (@command{gcc})
4489 Catch exit codes from the compiler and use the most meaningful as
4490 exit status.
4491 @end ifclear
4492
4493 @item --RTS=@var{rts-path}
4494 @cindex @option{--RTS} (@command{gcc})
4495 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
4496 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
4497
4498 @item ^-S^/ASM^
4499 @cindex @option{^-S^/ASM^} (@command{gcc})
4500 ^Used in place of @option{-c} to^Used to^
4501 cause the assembler source file to be
4502 generated, using @file{^.s^.S^} as the extension,
4503 instead of the object file.
4504 This may be useful if you need to examine the generated assembly code.
4505
4506 @item ^-fverbose-asm^/VERBOSE_ASM^
4507 @cindex @option{^-fverbose-asm^/VERBOSE_ASM^} (@command{gcc})
4508 ^Used in conjunction with @option{-S}^Used in place of @option{/ASM}^
4509 to cause the generated assembly code file to be annotated with variable
4510 names, making it significantly easier to follow.
4511
4512 @item ^-v^/VERBOSE^
4513 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gcc})
4514 Show commands generated by the @command{gcc} driver. Normally used only for
4515 debugging purposes or if you need to be sure what version of the
4516 compiler you are executing.
4517
4518 @ifclear vms
4519 @item -V @var{ver}
4520 @cindex @option{-V} (@command{gcc})
4521 Execute @var{ver} version of the compiler. This is the @command{gcc}
4522 version, not the GNAT version.
4523 @end ifclear
4524
4525 @item ^-w^/NO_BACK_END_WARNINGS^
4526 @cindex @option{-w} (@command{gcc})
4527 Turn off warnings generated by the back end of the compiler. Use of
4528 this switch also causes the default for front end warnings to be set
4529 to suppress (as though @option{-gnatws} had appeared at the start of
4530 the options).
4531
4532 @end table
4533
4534 @ifclear vms
4535 @c Combining qualifiers does not work on VMS
4536 You may combine a sequence of GNAT switches into a single switch. For
4537 example, the combined switch
4538
4539 @cindex Combining GNAT switches
4540 @smallexample
4541 -gnatofi3
4542 @end smallexample
4543
4544 @noindent
4545 is equivalent to specifying the following sequence of switches:
4546
4547 @smallexample
4548 -gnato -gnatf -gnati3
4549 @end smallexample
4550 @end ifclear
4551
4552 @noindent
4553 The following restrictions apply to the combination of switches
4554 in this manner:
4555
4556 @itemize @bullet
4557 @item
4558 The switch @option{-gnatc} if combined with other switches must come
4559 first in the string.
4560
4561 @item
4562 The switch @option{-gnats} if combined with other switches must come
4563 first in the string.
4564
4565 @item
4566 The switches
4567 @option{^-gnatz^/DISTRIBUTION_STUBS^}, @option{-gnatzc}, and @option{-gnatzr}
4568 may not be combined with any other switches.
4569
4570 @ifclear vms
4571 @item
4572 Once a ``y'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnaty}
4573 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4574 as style modifiers (see description of @option{-gnaty}).
4575
4576 @item
4577 Once a ``d'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatd}
4578 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4579 as debug flags (see description of @option{-gnatd}).
4580
4581 @item
4582 Once a ``w'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatw}
4583 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4584 as warning mode modifiers (see description of @option{-gnatw}).
4585
4586 @item
4587 Once a ``V'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatV}
4588 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4589 as validity checking options (see description of @option{-gnatV}).
4590 @end ifclear
4591 @end itemize
4592
4593 @node Output and Error Message Control
4594 @subsection Output and Error Message Control
4595 @findex stderr
4596
4597 @noindent
4598 The standard default format for error messages is called ``brief format''.
4599 Brief format messages are written to @file{stderr} (the standard error
4600 file) and have the following form:
4601
4602 @smallexample
4603 e.adb:3:04: Incorrect spelling of keyword "function"
4604 e.adb:4:20: ";" should be "is"
4605 @end smallexample
4606
4607 @noindent
4608 The first integer after the file name is the line number in the file,
4609 and the second integer is the column number within the line.
4610 @ifclear vms
4611 @code{GPS} can parse the error messages
4612 and point to the referenced character.
4613 @end ifclear
4614 The following switches provide control over the error message
4615 format:
4616
4617 @table @option
4618 @c !sort!
4619 @item -gnatv
4620 @cindex @option{-gnatv} (@command{gcc})
4621 @findex stdout
4622 @ifclear vms
4623 The v stands for verbose.
4624 @end ifclear
4625 The effect of this setting is to write long-format error
4626 messages to @file{stdout} (the standard output file.
4627 The same program compiled with the
4628 @option{-gnatv} switch would generate:
4629
4630 @smallexample
4631 @cartouche
4632 3. funcion X (Q : Integer)
4633    |
4634 >>> Incorrect spelling of keyword "function"
4635 4. return Integer;
4636                  |
4637 >>> ";" should be "is"
4638 @end cartouche
4639 @end smallexample
4640
4641 @noindent
4642 The vertical bar indicates the location of the error, and the @samp{>>>}
4643 prefix can be used to search for error messages. When this switch is
4644 used the only source lines output are those with errors.
4645
4646 @item -gnatl
4647 @cindex @option{-gnatl} (@command{gcc})
4648 @ifclear vms
4649 The @code{l} stands for list.
4650 @end ifclear
4651 This switch causes a full listing of
4652 the file to be generated. In the case where a body is
4653 compiled, the corresponding spec is also listed, along
4654 with any subunits. Typical output from compiling a package
4655 body @file{p.adb} might look like:
4656
4657 @smallexample @c ada
4658 @cartouche
4659  Compiling: p.adb
4660
4661      1. package body p is
4662      2.    procedure a;
4663      3.    procedure a is separate;
4664      4. begin
4665      5.    null
4666                |
4667         >>> missing ";"
4668
4669      6. end;
4670
4671 Compiling: p.ads
4672
4673      1. package p is
4674      2.    pragma Elaborate_Body
4675                                 |
4676         >>> missing ";"
4677
4678      3. end p;
4679
4680 Compiling: p-a.adb
4681
4682      1. separate p
4683                 |
4684         >>> missing "("
4685
4686      2. procedure a is
4687      3. begin
4688      4.    null
4689                |
4690         >>> missing ";"
4691
4692      5. end;
4693 @end cartouche
4694 @end smallexample
4695
4696 @noindent
4697 @findex stderr
4698 When you specify the @option{-gnatv} or @option{-gnatl} switches and
4699 standard output is redirected, a brief summary is written to
4700 @file{stderr} (standard error) giving the number of error messages and
4701 warning messages generated.
4702
4703 @item -^gnatl^OUTPUT_FILE^=file
4704 @cindex @option{^-gnatl^OUTPUT_FILE^=fname} (@command{gcc})
4705 This has the same effect as @option{-gnatl} except that the output is
4706 written to a file instead of to standard output. If the given name
4707 @file{fname} does not start with a period, then it is the full name
4708 of the file to be written. If @file{fname} is an extension, it is
4709 appended to the name of the file being compiled. For example, if
4710 file @file{xyz.adb} is compiled with @option{^-gnatl^OUTPUT_FILE^=.lst},
4711 then the output is written to file ^xyz.adb.lst^xyz.adb_lst^.
4712
4713 @item -gnatU
4714 @cindex @option{-gnatU} (@command{gcc})
4715 This switch forces all error messages to be preceded by the unique
4716 string ``error:''. This means that error messages take a few more
4717 characters in space, but allows easy searching for and identification
4718 of error messages.
4719
4720 @item -gnatb
4721 @cindex @option{-gnatb} (@command{gcc})
4722 @ifclear vms
4723 The @code{b} stands for brief.
4724 @end ifclear
4725 This switch causes GNAT to generate the
4726 brief format error messages to @file{stderr} (the standard error
4727 file) as well as the verbose
4728 format message or full listing (which as usual is written to
4729 @file{stdout} (the standard output file).
4730
4731 @item -gnatm=@var{n}
4732 @cindex @option{-gnatm} (@command{gcc})
4733 @ifclear vms
4734 The @code{m} stands for maximum.
4735 @end ifclear
4736 @var{n} is a decimal integer in the
4737 range of 1 to 999999 and limits the number of error or warning
4738 messages to be generated. For example, using
4739 @option{-gnatm2} might yield
4740
4741 @smallexample
4742 e.adb:3:04: Incorrect spelling of keyword "function"
4743 e.adb:5:35: missing ".."
4744 fatal error: maximum number of errors detected
4745 compilation abandoned
4746 @end smallexample
4747
4748 @noindent
4749 The default setting if
4750 no switch is given is 9999. If the number of warnings reaches this
4751 limit, then a message is output and further warnings are suppressed,
4752 but the compilation is continued. If the number of error messages
4753 reaches this limit, then a message is output and the compilation
4754 is abandoned. A value of zero means that no limit applies.
4755
4756 @noindent
4757 Note that the equal sign is optional, so the switches
4758 @option{-gnatm2} and @option{-gnatm=2} are equivalent.
4759
4760 @item -gnatf
4761 @cindex @option{-gnatf} (@command{gcc})
4762 @cindex Error messages, suppressing
4763 @ifclear vms
4764 The @code{f} stands for full.
4765 @end ifclear
4766 Normally, the compiler suppresses error messages that are likely to be
4767 redundant. This switch causes all error
4768 messages to be generated. In particular, in the case of
4769 references to undefined variables. If a given variable is referenced
4770 several times, the normal format of messages is
4771 @smallexample
4772 e.adb:7:07: "V" is undefined (more references follow)
4773 @end smallexample
4774
4775 @noindent
4776 where the parenthetical comment warns that there are additional
4777 references to the variable @code{V}. Compiling the same program with the
4778 @option{-gnatf} switch yields
4779
4780 @smallexample
4781 e.adb:7:07: "V" is undefined
4782 e.adb:8:07: "V" is undefined
4783 e.adb:8:12: "V" is undefined
4784 e.adb:8:16: "V" is undefined
4785 e.adb:9:07: "V" is undefined
4786 e.adb:9:12: "V" is undefined
4787 @end smallexample
4788
4789 @noindent
4790 The @option{-gnatf} switch also generates additional information for
4791 some error messages.  Some examples are:
4792
4793 @itemize @bullet
4794 @item
4795 Details on possibly non-portable unchecked conversion
4796 @item
4797 List possible interpretations for ambiguous calls
4798 @item
4799 Additional details on incorrect parameters
4800 @end itemize
4801
4802 @item -gnatjnn
4803 @cindex @option{-gnatjnn} (@command{gcc})
4804 In normal operation mode (or if @option{-gnatj0} is used, then error messages
4805 with continuation lines are treated as though the continuation lines were
4806 separate messages (and so a warning with two continuation lines counts as
4807 three warnings, and is listed as three separate messages).
4808
4809 If the @option{-gnatjnn} switch is used with a positive value for nn, then
4810 messages are output in a different manner. A message and all its continuation
4811 lines are treated as a unit, and count as only one warning or message in the
4812 statistics totals. Furthermore, the message is reformatted so that no line
4813 is longer than nn characters.
4814
4815 @item -gnatq
4816 @cindex @option{-gnatq} (@command{gcc})
4817 @ifclear vms
4818 The @code{q} stands for quit (really ``don't quit'').
4819 @end ifclear
4820 In normal operation mode, the compiler first parses the program and
4821 determines if there are any syntax errors. If there are, appropriate
4822 error messages are generated and compilation is immediately terminated.
4823 This switch tells
4824 GNAT to continue with semantic analysis even if syntax errors have been
4825 found. This may enable the detection of more errors in a single run. On
4826 the other hand, the semantic analyzer is more likely to encounter some
4827 internal fatal error when given a syntactically invalid tree.
4828
4829 @item -gnatQ
4830 @cindex @option{-gnatQ} (@command{gcc})
4831 In normal operation mode, the @file{ALI} file is not generated if any
4832 illegalities are detected in the program. The use of @option{-gnatQ} forces
4833 generation of the @file{ALI} file. This file is marked as being in
4834 error, so it cannot be used for binding purposes, but it does contain
4835 reasonably complete cross-reference information, and thus may be useful
4836 for use by tools (e.g., semantic browsing tools or integrated development
4837 environments) that are driven from the @file{ALI} file. This switch
4838 implies @option{-gnatq}, since the semantic phase must be run to get a
4839 meaningful ALI file.
4840
4841 In addition, if @option{-gnatt} is also specified, then the tree file is
4842 generated even if there are illegalities. It may be useful in this case
4843 to also specify @option{-gnatq} to ensure that full semantic processing
4844 occurs. The resulting tree file can be processed by ASIS, for the purpose
4845 of providing partial information about illegal units, but if the error
4846 causes the tree to be badly malformed, then ASIS may crash during the
4847 analysis.
4848
4849 When @option{-gnatQ} is used and the generated @file{ALI} file is marked as
4850 being in error, @command{gnatmake} will attempt to recompile the source when it
4851 finds such an @file{ALI} file, including with switch @option{-gnatc}.
4852
4853 Note that @option{-gnatQ} has no effect if @option{-gnats} is specified,
4854 since ALI files are never generated if @option{-gnats} is set.
4855
4856 @end table
4857
4858 @node Warning Message Control
4859 @subsection Warning Message Control
4860 @cindex Warning messages
4861 @noindent
4862 In addition to error messages, which correspond to illegalities as defined
4863 in the Ada Reference Manual, the compiler detects two kinds of warning
4864 situations.
4865
4866 First, the compiler considers some constructs suspicious and generates a
4867 warning message to alert you to a possible error. Second, if the
4868 compiler detects a situation that is sure to raise an exception at
4869 run time, it generates a warning message. The following shows an example
4870 of warning messages:
4871 @smallexample
4872 e.adb:4:24: warning: creation of object may raise Storage_Error
4873 e.adb:10:17: warning: static value out of range
4874 e.adb:10:17: warning: "Constraint_Error" will be raised at run time
4875 @end smallexample
4876
4877 @noindent
4878 GNAT considers a large number of situations as appropriate
4879 for the generation of warning messages. As always, warnings are not
4880 definite indications of errors. For example, if you do an out-of-range
4881 assignment with the deliberate intention of raising a
4882 @code{Constraint_Error} exception, then the warning that may be
4883 issued does not indicate an error. Some of the situations for which GNAT
4884 issues warnings (at least some of the time) are given in the following
4885 list. This list is not complete, and new warnings are often added to
4886 subsequent versions of GNAT. The list is intended to give a general idea
4887 of the kinds of warnings that are generated.
4888
4889 @itemize @bullet
4890 @item
4891 Possible infinitely recursive calls
4892
4893 @item
4894 Out-of-range values being assigned
4895
4896 @item
4897 Possible order of elaboration problems
4898
4899 @item
4900 Assertions (pragma Assert) that are sure to fail
4901
4902 @item
4903 Unreachable code
4904
4905 @item
4906 Address clauses with possibly unaligned values, or where an attempt is
4907 made to overlay a smaller variable with a larger one.
4908
4909 @item
4910 Fixed-point type declarations with a null range
4911
4912 @item
4913 Direct_IO or Sequential_IO instantiated with a type that has access values
4914
4915 @item
4916 Variables that are never assigned a value
4917
4918 @item
4919 Variables that are referenced before being initialized
4920
4921 @item
4922 Task entries with no corresponding @code{accept} statement
4923
4924 @item
4925 Duplicate accepts for the same task entry in a @code{select}
4926
4927 @item
4928 Objects that take too much storage
4929
4930 @item
4931 Unchecked conversion between types of differing sizes
4932
4933 @item
4934 Missing @code{return} statement along some execution path in a function
4935
4936 @item
4937 Incorrect (unrecognized) pragmas
4938
4939 @item
4940 Incorrect external names
4941
4942 @item
4943 Allocation from empty storage pool
4944
4945 @item
4946 Potentially blocking operation in protected type
4947
4948 @item
4949 Suspicious parenthesization of expressions
4950
4951 @item
4952 Mismatching bounds in an aggregate
4953
4954 @item
4955 Attempt to return local value by reference
4956
4957 @item
4958 Premature instantiation of a generic body
4959
4960 @item
4961 Attempt to pack aliased components
4962
4963 @item
4964 Out of bounds array subscripts
4965
4966 @item
4967 Wrong length on string assignment
4968
4969 @item
4970 Violations of style rules if style checking is enabled
4971
4972 @item
4973 Unused @code{with} clauses
4974
4975 @item
4976 @code{Bit_Order} usage that does not have any effect
4977
4978 @item
4979 @code{Standard.Duration} used to resolve universal fixed expression
4980
4981 @item
4982 Dereference of possibly null value
4983
4984 @item
4985 Declaration that is likely to cause storage error
4986
4987 @item
4988 Internal GNAT unit @code{with}'ed by application unit
4989
4990 @item
4991 Values known to be out of range at compile time
4992
4993 @item
4994 Unreferenced labels and variables
4995
4996 @item
4997 Address overlays that could clobber memory
4998
4999 @item
5000 Unexpected initialization when address clause present
5001
5002 @item
5003 Bad alignment for address clause
5004
5005 @item
5006 Useless type conversions
5007
5008 @item
5009 Redundant assignment statements and other redundant constructs
5010
5011 @item
5012 Useless exception handlers
5013
5014 @item
5015 Accidental hiding of name by child unit
5016
5017 @item
5018 Access before elaboration detected at compile time
5019
5020 @item
5021 A range in a @code{for} loop that is known to be null or might be null
5022
5023 @end itemize
5024
5025 @noindent
5026 The following section lists compiler switches that are available
5027 to control the handling of warning messages. It is also possible
5028 to exercise much finer control over what warnings are issued and
5029 suppressed using the GNAT pragma Warnings, @xref{Pragma Warnings,,,
5030 gnat_rm, GNAT Reference manual}.
5031
5032 @table @option
5033 @c !sort!
5034 @item -gnatwa
5035 @emph{Activate all optional errors.}
5036 @cindex @option{-gnatwa} (@command{gcc})
5037 This switch activates most optional warning messages, see remaining list
5038 in this section for details on optional warning messages that can be
5039 individually controlled.  The warnings that are not turned on by this
5040 switch are
5041 @option{-gnatwd} (implicit dereferencing),
5042 @option{-gnatwh} (hiding),
5043 @option{-gnatwl} (elaboration warnings),
5044 @option{-gnatw.o} (warn on values set by out parameters ignored)
5045 and @option{-gnatwt} (tracking of deleted conditional code).
5046 All other optional warnings are turned on.
5047
5048 @item -gnatwA
5049 @emph{Suppress all optional errors.}
5050 @cindex @option{-gnatwA} (@command{gcc})
5051 This switch suppresses all optional warning messages, see remaining list
5052 in this section for details on optional warning messages that can be
5053 individually controlled.
5054
5055 @item -gnatw.a
5056 @emph{Activate warnings on failing assertions.}
5057 @cindex @option{-gnatw.a} (@command{gcc})
5058 @cindex Assert failures
5059 This switch activates warnings for assertions where the compiler can tell at
5060 compile time that the assertion will fail. Note that this warning is given
5061 even if assertions are disabled. The default is that such warnings are
5062 generated.
5063
5064 @item -gnatw.A
5065 @emph{Suppress warnings on failing assertions.}
5066 @cindex @option{-gnatw.A} (@command{gcc})
5067 @cindex Assert failures
5068 This switch suppresses warnings for assertions where the compiler can tell at
5069 compile time that the assertion will fail.
5070
5071 @item -gnatwb
5072 @emph{Activate warnings on bad fixed values.}
5073 @cindex @option{-gnatwb} (@command{gcc})
5074 @cindex Bad fixed values
5075 @cindex Fixed-point Small value
5076 @cindex Small value
5077 This switch activates warnings for static fixed-point expressions whose
5078 value is not an exact multiple of Small. Such values are implementation
5079 dependent, since an implementation is free to choose either of the multiples
5080 that surround the value. GNAT always chooses the closer one, but this is not
5081 required behavior, and it is better to specify a value that is an exact
5082 multiple, ensuring predictable execution. The default is that such warnings
5083 are not generated.
5084
5085 @item -gnatwB
5086 @emph{Suppress warnings on bad fixed values.}
5087 @cindex @option{-gnatwB} (@command{gcc})
5088 This switch suppresses warnings for static fixed-point expressions whose
5089 value is not an exact multiple of Small.
5090
5091 @item -gnatw.b
5092 @emph{Activate warnings on biased representation.}
5093 @cindex @option{-gnatw.b} (@command{gcc})
5094 @cindex Biased representation
5095 This switch activates warnings when a size clause, value size clause, component
5096 clause, or component size clause forces the use of biased representation for an
5097 integer type (e.g. representing a range of 10..11 in a single bit by using 0/1
5098 to represent 10/11). The default is that such warnings are generated.
5099
5100 @item -gnatw.B
5101 @emph{Suppress warnings on biased representation.}
5102 @cindex @option{-gnatwB} (@command{gcc})
5103 This switch suppresses warnings for representation clauses that force the use
5104 of biased representation.
5105
5106 @item -gnatwc
5107 @emph{Activate warnings on conditionals.}
5108 @cindex @option{-gnatwc} (@command{gcc})
5109 @cindex Conditionals, constant
5110 This switch activates warnings for conditional expressions used in
5111 tests that are known to be True or False at compile time. The default
5112 is that such warnings are not generated.
5113 Note that this warning does
5114 not get issued for the use of boolean variables or constants whose
5115 values are known at compile time, since this is a standard technique
5116 for conditional compilation in Ada, and this would generate too many
5117 false positive warnings.
5118
5119 This warning option also activates a special test for comparisons using
5120 the operators ``>='' and`` <=''.
5121 If the compiler can tell that only the equality condition is possible,
5122 then it will warn that the ``>'' or ``<'' part of the test
5123 is useless and that the operator could be replaced by ``=''.
5124 An example would be comparing a @code{Natural} variable <= 0.
5125
5126 This warning option also generates warnings if
5127 one or both tests is optimized away in a membership test for integer
5128 values if the result can be determined at compile time. Range tests on
5129 enumeration types are not included, since it is common for such tests
5130 to include an end point.
5131
5132 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5133
5134 @item -gnatwC
5135 @emph{Suppress warnings on conditionals.}
5136 @cindex @option{-gnatwC} (@command{gcc})
5137 This switch suppresses warnings for conditional expressions used in
5138 tests that are known to be True or False at compile time.
5139
5140 @item -gnatw.c
5141 @emph{Activate warnings on missing component clauses.}
5142 @cindex @option{-gnatw.c} (@command{gcc})
5143 @cindex Component clause, missing
5144 This switch activates warnings for record components where a record
5145 representation clause is present and has component clauses for the
5146 majority, but not all, of the components. A warning is given for each
5147 component for which no component clause is present.
5148
5149 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5150
5151 @item -gnatw.C
5152 @emph{Suppress warnings on missing component clauses.}
5153 @cindex @option{-gnatwC} (@command{gcc})
5154 This switch suppresses warnings for record components that are
5155 missing a component clause in the situation described above.
5156
5157 @item -gnatwd
5158 @emph{Activate warnings on implicit dereferencing.}
5159 @cindex @option{-gnatwd} (@command{gcc})
5160 If this switch is set, then the use of a prefix of an access type
5161 in an indexed component, slice, or selected component without an
5162 explicit @code{.all} will generate a warning. With this warning
5163 enabled, access checks occur only at points where an explicit
5164 @code{.all} appears in the source code (assuming no warnings are
5165 generated as a result of this switch). The default is that such
5166 warnings are not generated.
5167 Note that @option{-gnatwa} does not affect the setting of
5168 this warning option.
5169
5170 @item -gnatwD
5171 @emph{Suppress warnings on implicit dereferencing.}
5172 @cindex @option{-gnatwD} (@command{gcc})
5173 @cindex Implicit dereferencing
5174 @cindex Dereferencing, implicit
5175 This switch suppresses warnings for implicit dereferences in
5176 indexed components, slices, and selected components.
5177
5178 @item -gnatwe
5179 @emph{Treat warnings as errors.}
5180 @cindex @option{-gnatwe} (@command{gcc})
5181 @cindex Warnings, treat as error
5182 This switch causes warning messages to be treated as errors.
5183 The warning string still appears, but the warning messages are counted
5184 as errors, and prevent the generation of an object file.
5185
5186 @item -gnatw.e
5187 @emph{Activate every optional warning}
5188 @cindex @option{-gnatw.e} (@command{gcc})
5189 @cindex Warnings, activate every optional warning
5190 This switch activates all optional warnings, including those which
5191 are not activated by @code{-gnatwa}.
5192
5193 @item -gnatwf
5194 @emph{Activate warnings on unreferenced formals.}
5195 @cindex @option{-gnatwf} (@command{gcc})
5196 @cindex Formals, unreferenced
5197 This switch causes a warning to be generated if a formal parameter
5198 is not referenced in the body of the subprogram. This warning can
5199 also be turned on using @option{-gnatwa} or @option{-gnatwu}. The
5200 default is that these warnings are not generated.
5201
5202 @item -gnatwF
5203 @emph{Suppress warnings on unreferenced formals.}
5204 @cindex @option{-gnatwF} (@command{gcc})
5205 This switch suppresses warnings for unreferenced formal
5206 parameters. Note that the
5207 combination @option{-gnatwu} followed by @option{-gnatwF} has the
5208 effect of warning on unreferenced entities other than subprogram
5209 formals.
5210
5211 @item -gnatwg
5212 @emph{Activate warnings on unrecognized pragmas.}
5213 @cindex @option{-gnatwg} (@command{gcc})
5214 @cindex Pragmas, unrecognized
5215 This switch causes a warning to be generated if an unrecognized
5216 pragma is encountered. Apart from issuing this warning, the
5217 pragma is ignored and has no effect. This warning can
5218 also be turned on using @option{-gnatwa}. The default
5219 is that such warnings are issued (satisfying the Ada Reference
5220 Manual requirement that such warnings appear).
5221
5222 @item -gnatwG
5223 @emph{Suppress warnings on unrecognized pragmas.}
5224 @cindex @option{-gnatwG} (@command{gcc})
5225 This switch suppresses warnings for unrecognized pragmas.
5226
5227 @item -gnatwh
5228 @emph{Activate warnings on hiding.}
5229 @cindex @option{-gnatwh} (@command{gcc})
5230 @cindex Hiding of Declarations
5231 This switch activates warnings on hiding declarations.
5232 A declaration is considered hiding
5233 if it is for a non-overloadable entity, and it declares an entity with the
5234 same name as some other entity that is directly or use-visible. The default
5235 is that such warnings are not generated.
5236 Note that @option{-gnatwa} does not affect the setting of this warning option.
5237
5238 @item -gnatwH
5239 @emph{Suppress warnings on hiding.}
5240 @cindex @option{-gnatwH} (@command{gcc})
5241 This switch suppresses warnings on hiding declarations.
5242
5243 @item -gnatwi
5244 @emph{Activate warnings on implementation units.}
5245 @cindex @option{-gnatwi} (@command{gcc})
5246 This switch activates warnings for a @code{with} of an internal GNAT
5247 implementation unit, defined as any unit from the @code{Ada},
5248 @code{Interfaces}, @code{GNAT},
5249 ^^@code{DEC},^ or @code{System}
5250 hierarchies that is not
5251 documented in either the Ada Reference Manual or the GNAT
5252 Programmer's Reference Manual. Such units are intended only
5253 for internal implementation purposes and should not be @code{with}'ed
5254 by user programs. The default is that such warnings are generated
5255 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5256
5257 @item -gnatwI
5258 @emph{Disable warnings on implementation units.}
5259 @cindex @option{-gnatwI} (@command{gcc})
5260 This switch disables warnings for a @code{with} of an internal GNAT
5261 implementation unit.
5262
5263 @item -gnatwj
5264 @emph{Activate warnings on obsolescent features (Annex J).}
5265 @cindex @option{-gnatwj} (@command{gcc})
5266 @cindex Features, obsolescent
5267 @cindex Obsolescent features
5268 If this warning option is activated, then warnings are generated for
5269 calls to subprograms marked with @code{pragma Obsolescent} and
5270 for use of features in Annex J of the Ada Reference Manual. In the
5271 case of Annex J, not all features are flagged. In particular use
5272 of the renamed packages (like @code{Text_IO}) and use of package
5273 @code{ASCII} are not flagged, since these are very common and
5274 would generate many annoying positive warnings. The default is that
5275 such warnings are not generated. This warning is also turned on by
5276 the use of @option{-gnatwa}.
5277
5278 In addition to the above cases, warnings are also generated for
5279 GNAT features that have been provided in past versions but which
5280 have been superseded (typically by features in the new Ada standard).
5281 For example, @code{pragma Ravenscar} will be flagged since its
5282 function is replaced by @code{pragma Profile(Ravenscar)}.
5283
5284 Note that this warning option functions differently from the
5285 restriction @code{No_Obsolescent_Features} in two respects.
5286 First, the restriction applies only to annex J features.
5287 Second, the restriction does flag uses of package @code{ASCII}.
5288
5289 @item -gnatwJ
5290 @emph{Suppress warnings on obsolescent features (Annex J).}
5291 @cindex @option{-gnatwJ} (@command{gcc})
5292 This switch disables warnings on use of obsolescent features.
5293
5294 @item -gnatwk
5295 @emph{Activate warnings on variables that could be constants.}
5296 @cindex @option{-gnatwk} (@command{gcc})
5297 This switch activates warnings for variables that are initialized but
5298 never modified, and then could be declared constants. The default is that
5299 such warnings are not given.
5300 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5301
5302 @item -gnatwK
5303 @emph{Suppress warnings on variables that could be constants.}
5304 @cindex @option{-gnatwK} (@command{gcc})
5305 This switch disables warnings on variables that could be declared constants.
5306
5307 @item -gnatwl
5308 @emph{Activate warnings for elaboration pragmas.}
5309 @cindex @option{-gnatwl} (@command{gcc})
5310 @cindex Elaboration, warnings
5311 This switch activates warnings on missing
5312 @code{Elaborate_All} and @code{Elaborate} pragmas.
5313 See the section in this guide on elaboration checking for details on
5314 when such pragmas should be used. In dynamic elaboration mode, this switch
5315 generations warnings about the need to add elaboration pragmas. Note however,
5316 that if you blindly follow these warnings, and add @code{Elaborate_All}
5317 warnings wherever they are recommended, you basically end up with the
5318 equivalent of the static elaboration model, which may not be what you want for
5319 legacy code for which the static model does not work.
5320
5321 For the static model, the messages generated are labeled "info:" (for
5322 information messages). They are not warnings to add elaboration pragmas,
5323 merely informational messages showing what implicit elaboration pragmas
5324 have been added, for use in analyzing elaboration circularity problems.
5325
5326 Warnings are also generated if you
5327 are using the static mode of elaboration, and a @code{pragma Elaborate}
5328 is encountered. The default is that such warnings
5329 are not generated.
5330 This warning is not automatically turned on by the use of @option{-gnatwa}.
5331
5332 @item -gnatwL
5333 @emph{Suppress warnings for elaboration pragmas.}
5334 @cindex @option{-gnatwL} (@command{gcc})
5335 This switch suppresses warnings on missing Elaborate and Elaborate_All pragmas.
5336 See the section in this guide on elaboration checking for details on
5337 when such pragmas should be used.
5338
5339 @item -gnatwm
5340 @emph{Activate warnings on modified but unreferenced variables.}
5341 @cindex @option{-gnatwm} (@command{gcc})
5342 This switch activates warnings for variables that are assigned (using
5343 an initialization value or with one or more assignment statements) but
5344 whose value is never read. The warning is suppressed for volatile
5345 variables and also for variables that are renamings of other variables
5346 or for which an address clause is given.
5347 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5348 The default is that these warnings are not given.
5349
5350 @item -gnatwM
5351 @emph{Disable warnings on modified but unreferenced variables.}
5352 @cindex @option{-gnatwM} (@command{gcc})
5353 This switch disables warnings for variables that are assigned or
5354 initialized, but never read.
5355
5356 @item -gnatw.m
5357 @emph{Activate warnings on suspicious modulus values.}
5358 @cindex @option{-gnatw.m} (@command{gcc})
5359 This switch activates warnings for modulus values that seem suspicious.
5360 The cases caught are where the size is the same as the modulus (e.g.
5361 a modulus of 7 with a size of 7 bits), and modulus values of 32 or 64
5362 with no size clause. The guess in both cases is that 2**x was intended
5363 rather than x. The default is that these warnings are given.
5364
5365 @item -gnatw.M
5366 @emph{Disable warnings on suspicious modulus values.}
5367 @cindex @option{-gnatw.M} (@command{gcc})
5368 This switch disables warnings for suspicious modulus values.
5369
5370 @item -gnatwn
5371 @emph{Set normal warnings mode.}
5372 @cindex @option{-gnatwn} (@command{gcc})
5373 This switch sets normal warning mode, in which enabled warnings are
5374 issued and treated as warnings rather than errors. This is the default
5375 mode. the switch @option{-gnatwn} can be used to cancel the effect of
5376 an explicit @option{-gnatws} or
5377 @option{-gnatwe}. It also cancels the effect of the
5378 implicit @option{-gnatwe} that is activated by the
5379 use of @option{-gnatg}.
5380
5381 @item -gnatwo
5382 @emph{Activate warnings on address clause overlays.}
5383 @cindex @option{-gnatwo} (@command{gcc})
5384 @cindex Address Clauses, warnings
5385 This switch activates warnings for possibly unintended initialization
5386 effects of defining address clauses that cause one variable to overlap
5387 another. The default is that such warnings are generated.
5388 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5389
5390 @item -gnatwO
5391 @emph{Suppress warnings on address clause overlays.}
5392 @cindex @option{-gnatwO} (@command{gcc})
5393 This switch suppresses warnings on possibly unintended initialization
5394 effects of defining address clauses that cause one variable to overlap
5395 another.
5396
5397 @item -gnatw.o
5398 @emph{Activate warnings on modified but unreferenced out parameters.}
5399 @cindex @option{-gnatw.o} (@command{gcc})
5400 This switch activates warnings for variables that are modified by using
5401 them as actuals for a call to a procedure with an out mode formal, where
5402 the resulting assigned value is never read. It is applicable in the case
5403 where there is more than one out mode formal. If there is only one out
5404 mode formal, the warning is issued by default (controlled by -gnatwu).
5405 The warning is suppressed for volatile
5406 variables and also for variables that are renamings of other variables
5407 or for which an address clause is given.
5408 The default is that these warnings are not given. Note that this warning
5409 is not included in -gnatwa, it must be activated explicitly.
5410
5411 @item -gnatw.O
5412 @emph{Disable warnings on modified but unreferenced out parameters.}
5413 @cindex @option{-gnatw.O} (@command{gcc})
5414 This switch suppresses warnings for variables that are modified by using
5415 them as actuals for a call to a procedure with an out mode formal, where
5416 the resulting assigned value is never read.
5417
5418 @item -gnatwp
5419 @emph{Activate warnings on ineffective pragma Inlines.}
5420 @cindex @option{-gnatwp} (@command{gcc})
5421 @cindex Inlining, warnings
5422 This switch activates warnings for failure of front end inlining
5423 (activated by @option{-gnatN}) to inline a particular call. There are
5424 many reasons for not being able to inline a call, including most
5425 commonly that the call is too complex to inline. The default is
5426 that such warnings are not given.
5427 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5428 Warnings on ineffective inlining by the gcc back-end can be activated
5429 separately, using the gcc switch -Winline.
5430
5431 @item -gnatwP
5432 @emph{Suppress warnings on ineffective pragma Inlines.}
5433 @cindex @option{-gnatwP} (@command{gcc})
5434 This switch suppresses warnings on ineffective pragma Inlines. If the
5435 inlining mechanism cannot inline a call, it will simply ignore the
5436 request silently.
5437
5438 @item -gnatw.p
5439 @emph{Activate warnings on parameter ordering.}
5440 @cindex @option{-gnatw.p} (@command{gcc})
5441 @cindex Parameter order, warnings
5442 This switch activates warnings for cases of suspicious parameter
5443 ordering when the list of arguments are all simple identifiers that
5444 match the names of the formals, but are in a different order. The
5445 warning is suppressed if any use of named parameter notation is used,
5446 so this is the appropriate way to suppress a false positive (and
5447 serves to emphasize that the "misordering" is deliberate). The
5448 default is
5449 that such warnings are not given.
5450 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5451
5452 @item -gnatw.P
5453 @emph{Suppress warnings on parameter ordering.}
5454 @cindex @option{-gnatw.P} (@command{gcc})
5455 This switch suppresses warnings on cases of suspicious parameter
5456 ordering.
5457
5458 @item -gnatwq
5459 @emph{Activate warnings on questionable missing parentheses.}
5460 @cindex @option{-gnatwq} (@command{gcc})
5461 @cindex Parentheses, warnings
5462 This switch activates warnings for cases where parentheses are not used and
5463 the result is potential ambiguity from a readers point of view. For example
5464 (not a > b) when a and b are modular means ((not a) > b) and very likely the
5465 programmer intended (not (a > b)). Similarly (-x mod 5) means (-(x mod 5)) and
5466 quite likely ((-x) mod 5) was intended. In such situations it seems best to
5467 follow the rule of always parenthesizing to make the association clear, and
5468 this warning switch warns if such parentheses are not present. The default
5469 is that these warnings are given.
5470 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5471
5472 @item -gnatwQ
5473 @emph{Suppress warnings on questionable missing parentheses.}
5474 @cindex @option{-gnatwQ} (@command{gcc})
5475 This switch suppresses warnings for cases where the association is not
5476 clear and the use of parentheses is preferred.
5477
5478 @item -gnatwr
5479 @emph{Activate warnings on redundant constructs.}
5480 @cindex @option{-gnatwr} (@command{gcc})
5481 This switch activates warnings for redundant constructs. The following
5482 is the current list of constructs regarded as redundant:
5483
5484 @itemize @bullet
5485 @item
5486 Assignment of an item to itself.
5487 @item
5488 Type conversion that converts an expression to its own type.
5489 @item
5490 Use of the attribute @code{Base} where @code{typ'Base} is the same
5491 as @code{typ}.
5492 @item
5493 Use of pragma @code{Pack} when all components are placed by a record
5494 representation clause.
5495 @item
5496 Exception handler containing only a reraise statement (raise with no
5497 operand) which has no effect.
5498 @item
5499 Use of the operator abs on an operand that is known at compile time
5500 to be non-negative
5501 @item
5502 Comparison of boolean expressions to an explicit True value.
5503 @end itemize
5504
5505 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5506 The default is that warnings for redundant constructs are not given.
5507
5508 @item -gnatwR
5509 @emph{Suppress warnings on redundant constructs.}
5510 @cindex @option{-gnatwR} (@command{gcc})
5511 This switch suppresses warnings for redundant constructs.
5512
5513 @item -gnatw.r
5514 @emph{Activate warnings for object renaming function.}
5515 @cindex @option{-gnatw.r} (@command{gcc})
5516 This switch activates warnings for an object renaming that renames a
5517 function call, which is equivalent to a constant declaration (as
5518 opposed to renaming the function itself).  The default is that these
5519 warnings are given.  This warning can also be turned on using
5520 @option{-gnatwa}.
5521
5522 @item -gnatw.R
5523 @emph{Suppress warnings for object renaming function.}
5524 @cindex @option{-gnatwT} (@command{gcc})
5525 This switch suppresses warnings for object renaming function.
5526
5527 @item -gnatws
5528 @emph{Suppress all warnings.}
5529 @cindex @option{-gnatws} (@command{gcc})
5530 This switch completely suppresses the
5531 output of all warning messages from the GNAT front end.
5532 Note that it does not suppress warnings from the @command{gcc} back end.
5533 To suppress these back end warnings as well, use the switch @option{-w}
5534 in addition to @option{-gnatws}.
5535
5536 @item -gnatwt
5537 @emph{Activate warnings for tracking of deleted conditional code.}
5538 @cindex @option{-gnatwt} (@command{gcc})
5539 @cindex Deactivated code, warnings
5540 @cindex Deleted code, warnings
5541 This switch activates warnings for tracking of code in conditionals (IF and
5542 CASE statements) that is detected to be dead code which cannot be executed, and
5543 which is removed by the front end. This warning is off by default, and is not
5544 turned on by @option{-gnatwa}, it has to be turned on explicitly. This may be
5545 useful for detecting deactivated code in certified applications.
5546
5547 @item -gnatwT
5548 @emph{Suppress warnings for tracking of deleted conditional code.}
5549 @cindex @option{-gnatwT} (@command{gcc})
5550 This switch suppresses warnings for tracking of deleted conditional code.
5551
5552 @item -gnatwu
5553 @emph{Activate warnings on unused entities.}
5554 @cindex @option{-gnatwu} (@command{gcc})
5555 This switch activates warnings to be generated for entities that
5556 are declared but not referenced, and for units that are @code{with}'ed
5557 and not
5558 referenced. In the case of packages, a warning is also generated if
5559 no entities in the package are referenced. This means that if the package
5560 is referenced but the only references are in @code{use}
5561 clauses or @code{renames}
5562 declarations, a warning is still generated. A warning is also generated
5563 for a generic package that is @code{with}'ed but never instantiated.
5564 In the case where a package or subprogram body is compiled, and there
5565 is a @code{with} on the corresponding spec
5566 that is only referenced in the body,
5567 a warning is also generated, noting that the
5568 @code{with} can be moved to the body. The default is that
5569 such warnings are not generated.
5570 This switch also activates warnings on unreferenced formals
5571 (it includes the effect of @option{-gnatwf}).
5572 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5573
5574 @item -gnatwU
5575 @emph{Suppress warnings on unused entities.}
5576 @cindex @option{-gnatwU} (@command{gcc})
5577 This switch suppresses warnings for unused entities and packages.
5578 It also turns off warnings on unreferenced formals (and thus includes
5579 the effect of @option{-gnatwF}).
5580
5581 @item -gnatwv
5582 @emph{Activate warnings on unassigned variables.}
5583 @cindex @option{-gnatwv} (@command{gcc})
5584 @cindex Unassigned variable warnings
5585 This switch activates warnings for access to variables which
5586 may not be properly initialized. The default is that
5587 such warnings are generated.
5588 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5589
5590 @item -gnatwV
5591 @emph{Suppress warnings on unassigned variables.}
5592 @cindex @option{-gnatwV} (@command{gcc})
5593 This switch suppresses warnings for access to variables which
5594 may not be properly initialized.
5595 For variables of a composite type, the warning can also be suppressed in
5596 Ada 2005 by using a default initialization with a box. For example, if
5597 Table is an array of records whose components are only partially uninitialized,
5598 then the following code:
5599
5600 @smallexample @c ada
5601    Tab : Table := (others => <>);
5602 @end smallexample
5603
5604 will suppress warnings on subsequent statements that access components
5605 of variable Tab.
5606
5607 @item -gnatww
5608 @emph{Activate warnings on wrong low bound assumption.}
5609 @cindex @option{-gnatww} (@command{gcc})
5610 @cindex String indexing warnings
5611 This switch activates warnings for indexing an unconstrained string parameter
5612 with a literal or S'Length. This is a case where the code is assuming that the
5613 low bound is one, which is in general not true (for example when a slice is
5614 passed). The default is that such warnings are generated.
5615 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5616
5617 @item -gnatwW
5618 @emph{Suppress warnings on wrong low bound assumption.}
5619 @cindex @option{-gnatwW} (@command{gcc})
5620 This switch suppresses warnings for indexing an unconstrained string parameter
5621 with a literal or S'Length. Note that this warning can also be suppressed
5622 in a particular case by adding an
5623 assertion that the lower bound is 1,
5624 as shown in the following example.
5625
5626 @smallexample @c ada
5627    procedure K (S : String) is
5628       pragma Assert (S'First = 1);
5629       @dots{}
5630 @end smallexample
5631
5632 @item -gnatw.w
5633 @emph{Activate warnings on unnecessary Warnings Off pragmas}
5634 @cindex @option{-gnatw.w} (@command{gcc})
5635 @cindex Warnings Off control
5636 This switch activates warnings for use of @code{pragma Warnings (Off, entity}
5637 where either the pragma is entirely useless (because it suppresses no
5638 warnings), or it could be replaced by @code{pragma Unreferenced} or
5639 @code{pragma Unmodified}.The default is that these warnings are not given.
5640 Note that this warning is not included in -gnatwa, it must be
5641 activated explicitly.
5642
5643 @item -gnatw.W
5644 @emph{Suppress warnings on unnecessary Warnings Off pragmas}
5645 @cindex @option{-gnatw.W} (@command{gcc})
5646 This switch suppresses warnings for use of @code{pragma Warnings (Off, entity}.
5647
5648 @item -gnatwx
5649 @emph{Activate warnings on Export/Import pragmas.}
5650 @cindex @option{-gnatwx} (@command{gcc})
5651 @cindex Export/Import pragma warnings
5652 This switch activates warnings on Export/Import pragmas when
5653 the compiler detects a possible conflict between the Ada and
5654 foreign language calling sequences. For example, the use of
5655 default parameters in a convention C procedure is dubious
5656 because the C compiler cannot supply the proper default, so
5657 a warning is issued. The default is that such warnings are
5658 generated.
5659 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5660
5661 @item -gnatwX
5662 @emph{Suppress warnings on Export/Import pragmas.}
5663 @cindex @option{-gnatwX} (@command{gcc})
5664 This switch suppresses warnings on Export/Import pragmas.
5665 The sense of this is that you are telling the compiler that
5666 you know what you are doing in writing the pragma, and it
5667 should not complain at you.
5668
5669 @item -gnatw.x
5670 @emph{Activate warnings for No_Exception_Propagation mode.}
5671 @cindex @option{-gnatwm} (@command{gcc})
5672 This switch activates warnings for exception usage when pragma Restrictions
5673 (No_Exception_Propagation) is in effect. Warnings are given for implicit or
5674 explicit exception raises which are not covered by a local handler, and for
5675 exception handlers which do not cover a local raise. The default is that these
5676 warnings are not given.
5677
5678 @item -gnatw.X
5679 @emph{Disable warnings for No_Exception_Propagation mode.}
5680 This switch disables warnings for exception usage when pragma Restrictions
5681 (No_Exception_Propagation) is in effect.
5682
5683 @item -gnatwy
5684 @emph{Activate warnings for Ada 2005 compatibility issues.}
5685 @cindex @option{-gnatwy} (@command{gcc})
5686 @cindex Ada 2005 compatibility issues warnings
5687 For the most part Ada 2005 is upwards compatible with Ada 95,
5688 but there are some exceptions (for example the fact that
5689 @code{interface} is now a reserved word in Ada 2005). This
5690 switch activates several warnings to help in identifying
5691 and correcting such incompatibilities. The default is that
5692 these warnings are generated. Note that at one point Ada 2005
5693 was called Ada 0Y, hence the choice of character.
5694 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5695
5696 @item -gnatwY
5697 @emph{Disable warnings for Ada 2005 compatibility issues.}
5698 @cindex @option{-gnatwY} (@command{gcc})
5699 @cindex Ada 2005 compatibility issues warnings
5700 This switch suppresses several warnings intended to help in identifying
5701 incompatibilities between Ada 95 and Ada 2005.
5702
5703 @item -gnatwz
5704 @emph{Activate warnings on unchecked conversions.}
5705 @cindex @option{-gnatwz} (@command{gcc})
5706 @cindex Unchecked_Conversion warnings
5707 This switch activates warnings for unchecked conversions
5708 where the types are known at compile time to have different
5709 sizes. The default
5710 is that such warnings are generated. Warnings are also
5711 generated for subprogram pointers with different conventions,
5712 and, on VMS only, for data pointers with different conventions.
5713 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5714
5715 @item -gnatwZ
5716 @emph{Suppress warnings on unchecked conversions.}
5717 @cindex @option{-gnatwZ} (@command{gcc})
5718 This switch suppresses warnings for unchecked conversions
5719 where the types are known at compile time to have different
5720 sizes or conventions.
5721
5722 @item ^-Wunused^WARNINGS=UNUSED^
5723 @cindex @option{-Wunused}
5724 The warnings controlled by the @option{-gnatw} switch are generated by
5725 the front end of the compiler. The @option{GCC} back end can provide
5726 additional warnings and they are controlled by the @option{-W} switch.
5727 For example, @option{^-Wunused^WARNINGS=UNUSED^} activates back end
5728 warnings for entities that are declared but not referenced.
5729
5730 @item ^-Wuninitialized^WARNINGS=UNINITIALIZED^
5731 @cindex @option{-Wuninitialized}
5732 Similarly, @option{^-Wuninitialized^WARNINGS=UNINITIALIZED^} activates
5733 the back end warning for uninitialized variables. This switch must be
5734 used in conjunction with an optimization level greater than zero.
5735
5736 @item ^-Wall^/ALL_BACK_END_WARNINGS^
5737 @cindex @option{-Wall}
5738 This switch enables all the above warnings from the @option{GCC} back end.
5739 The code generator detects a number of warning situations that are missed
5740 by the @option{GNAT} front end, and this switch can be used to activate them.
5741 The use of this switch also sets the default front end warning mode to
5742 @option{-gnatwa}, that is, most front end warnings activated as well.
5743
5744 @item ^-w^/NO_BACK_END_WARNINGS^
5745 @cindex @option{-w}
5746 Conversely, this switch suppresses warnings from the @option{GCC} back end.
5747 The use of this switch also sets the default front end warning mode to
5748 @option{-gnatws}, that is, front end warnings suppressed as well.
5749
5750 @end table
5751
5752 @noindent
5753 @ifclear vms
5754 A string of warning parameters can be used in the same parameter. For example:
5755
5756 @smallexample
5757 -gnatwaLe
5758 @end smallexample
5759
5760 @noindent
5761 will turn on all optional warnings except for elaboration pragma warnings,
5762 and also specify that warnings should be treated as errors.
5763 @end ifclear
5764 When no switch @option{^-gnatw^/WARNINGS^} is used, this is equivalent to:
5765
5766 @table @option
5767 @c !sort!
5768 @item -gnatwC
5769 @item -gnatwD
5770 @item -gnatwF
5771 @item -gnatwg
5772 @item -gnatwH
5773 @item -gnatwi
5774 @item -gnatwJ
5775 @item -gnatwK
5776 @item -gnatwL
5777 @item -gnatwM
5778 @item -gnatwn
5779 @item -gnatwo
5780 @item -gnatwP
5781 @item -gnatwR
5782 @item -gnatwU
5783 @item -gnatwv
5784 @item -gnatwz
5785 @item -gnatwx
5786
5787 @end table
5788
5789 @node Debugging and Assertion Control
5790 @subsection Debugging and Assertion Control
5791
5792 @table @option
5793 @item -gnata
5794 @cindex @option{-gnata} (@command{gcc})
5795 @findex Assert
5796 @findex Debug
5797 @cindex Assertions
5798
5799 @noindent
5800 The pragmas @code{Assert} and @code{Debug} normally have no effect and
5801 are ignored. This switch, where @samp{a} stands for assert, causes
5802 @code{Assert} and @code{Debug} pragmas to be activated.
5803
5804 The pragmas have the form:
5805
5806 @smallexample
5807 @cartouche
5808    @b{pragma} Assert (@var{Boolean-expression} @r{[},
5809                       @var{static-string-expression}@r{]})
5810    @b{pragma} Debug (@var{procedure call})
5811 @end cartouche
5812 @end smallexample
5813
5814 @noindent
5815 The @code{Assert} pragma causes @var{Boolean-expression} to be tested.
5816 If the result is @code{True}, the pragma has no effect (other than
5817 possible side effects from evaluating the expression). If the result is
5818 @code{False}, the exception @code{Assert_Failure} declared in the package
5819 @code{System.Assertions} is
5820 raised (passing @var{static-string-expression}, if present, as the
5821 message associated with the exception). If no string expression is
5822 given the default is a string giving the file name and line number
5823 of the pragma.
5824
5825 The @code{Debug} pragma causes @var{procedure} to be called. Note that
5826 @code{pragma Debug} may appear within a declaration sequence, allowing
5827 debugging procedures to be called between declarations.
5828
5829 @ifset vms
5830 @item /DEBUG@r{[}=debug-level@r{]}
5831 @itemx  /NODEBUG
5832 Specifies how much debugging information is to be included in
5833 the resulting object file where 'debug-level' is one of the following:
5834 @table @code
5835 @item   TRACEBACK
5836 Include both debugger symbol records and traceback
5837 the object file.
5838 This is the default setting.
5839 @item   ALL
5840 Include both debugger symbol records and traceback in
5841 object file.
5842 @item   NONE
5843 Excludes both debugger symbol records and traceback
5844 the object file. Same as /NODEBUG.
5845 @item   SYMBOLS
5846 Includes only debugger symbol records in the object
5847 file. Note that this doesn't include traceback information.
5848 @end table
5849 @end ifset
5850 @end table
5851
5852 @node Validity Checking
5853 @subsection Validity Checking
5854 @findex Validity Checking
5855
5856 @noindent
5857 The Ada Reference Manual has specific requirements for checking
5858 for invalid values. In particular, RM 13.9.1 requires that the
5859 evaluation of invalid values (for example from unchecked conversions),
5860 not result in erroneous execution. In GNAT, the result of such an
5861 evaluation in normal default mode is to either use the value
5862 unmodified, or to raise Constraint_Error in those cases where use
5863 of the unmodified value would cause erroneous execution. The cases
5864 where unmodified values might lead to erroneous execution are case
5865 statements (where a wild jump might result from an invalid value),
5866 and subscripts on the left hand side (where memory corruption could
5867 occur as a result of an invalid value).
5868
5869 The @option{-gnatB} switch tells the compiler to assume that all
5870 values are valid (that is, within their declared subtype range)
5871 except in the context of a use of the Valid attribute. This means
5872 the compiler can generate more efficient code, since the range
5873 of values is better known at compile time.
5874
5875 The @option{-gnatV^@var{x}^^} switch allows more control over the validity
5876 checking mode.
5877 @ifclear vms
5878 The @code{x} argument is a string of letters that
5879 indicate validity checks that are performed or not performed in addition
5880 to the default checks described above.
5881 @end ifclear
5882 @ifset vms
5883 The options allowed for this qualifier
5884 indicate validity checks that are performed or not performed in addition
5885 to the default checks described above.
5886 @end ifset
5887
5888 @table @option
5889 @c !sort!
5890 @item -gnatVa
5891 @emph{All validity checks.}
5892 @cindex @option{-gnatVa} (@command{gcc})
5893 All validity checks are turned on.
5894 @ifclear vms
5895 That is, @option{-gnatVa} is
5896 equivalent to @option{gnatVcdfimorst}.
5897 @end ifclear
5898
5899 @item -gnatVc
5900 @emph{Validity checks for copies.}
5901 @cindex @option{-gnatVc} (@command{gcc})
5902 The right hand side of assignments, and the initializing values of
5903 object declarations are validity checked.
5904
5905 @item -gnatVd
5906 @emph{Default (RM) validity checks.}
5907 @cindex @option{-gnatVd} (@command{gcc})
5908 Some validity checks are done by default following normal Ada semantics
5909 (RM 13.9.1 (9-11)).
5910 A check is done in case statements that the expression is within the range
5911 of the subtype. If it is not, Constraint_Error is raised.
5912 For assignments to array components, a check is done that the expression used
5913 as index is within the range. If it is not, Constraint_Error is raised.
5914 Both these validity checks may be turned off using switch @option{-gnatVD}.
5915 They are turned on by default. If @option{-gnatVD} is specified, a subsequent
5916 switch @option{-gnatVd} will leave the checks turned on.
5917 Switch @option{-gnatVD} should be used only if you are sure that all such
5918 expressions have valid values. If you use this switch and invalid values
5919 are present, then the program is erroneous, and wild jumps or memory
5920 overwriting may occur.
5921
5922 @item -gnatVe
5923 @emph{Validity checks for elementary components.}
5924 @cindex @option{-gnatVe} (@command{gcc})
5925 In the absence of this switch, assignments to record or array components are
5926 not validity checked, even if validity checks for assignments generally
5927 (@option{-gnatVc}) are turned on. In Ada, assignment of composite values do not
5928 require valid data, but assignment of individual components does. So for
5929 example, there is a difference between copying the elements of an array with a
5930 slice assignment, compared to assigning element by element in a loop. This
5931 switch allows you to turn off validity checking for components, even when they
5932 are assigned component by component.
5933
5934 @item -gnatVf
5935 @emph{Validity checks for floating-point values.}
5936 @cindex @option{-gnatVf} (@command{gcc})
5937 In the absence of this switch, validity checking occurs only for discrete
5938 values. If @option{-gnatVf} is specified, then validity checking also applies
5939 for floating-point values, and NaNs and infinities are considered invalid,
5940 as well as out of range values for constrained types. Note that this means
5941 that standard IEEE infinity mode is not allowed. The exact contexts
5942 in which floating-point values are checked depends on the setting of other
5943 options. For example,
5944 @option{^-gnatVif^VALIDITY_CHECKING=(IN_PARAMS,FLOATS)^} or
5945 @option{^-gnatVfi^VALIDITY_CHECKING=(FLOATS,IN_PARAMS)^}
5946 (the order does not matter) specifies that floating-point parameters of mode
5947 @code{in} should be validity checked.
5948
5949 @item -gnatVi
5950 @emph{Validity checks for @code{in} mode parameters}
5951 @cindex @option{-gnatVi} (@command{gcc})
5952 Arguments for parameters of mode @code{in} are validity checked in function
5953 and procedure calls at the point of call.
5954
5955 @item -gnatVm
5956 @emph{Validity checks for @code{in out} mode parameters.}
5957 @cindex @option{-gnatVm} (@command{gcc})
5958 Arguments for parameters of mode @code{in out} are validity checked in
5959 procedure calls at the point of call. The @code{'m'} here stands for
5960 modify, since this concerns parameters that can be modified by the call.
5961 Note that there is no specific option to test @code{out} parameters,
5962 but any reference within the subprogram will be tested in the usual
5963 manner, and if an invalid value is copied back, any reference to it
5964 will be subject to validity checking.
5965
5966 @item -gnatVn
5967 @emph{No validity checks.}
5968 @cindex @option{-gnatVn} (@command{gcc})
5969 This switch turns off all validity checking, including the default checking
5970 for case statements and left hand side subscripts. Note that the use of
5971 the switch @option{-gnatp} suppresses all run-time checks, including
5972 validity checks, and thus implies @option{-gnatVn}. When this switch
5973 is used, it cancels any other @option{-gnatV} previously issued.
5974
5975 @item -gnatVo
5976 @emph{Validity checks for operator and attribute operands.}
5977 @cindex @option{-gnatVo} (@command{gcc})
5978 Arguments for predefined operators and attributes are validity checked.
5979 This includes all operators in package @code{Standard},
5980 the shift operators defined as intrinsic in package @code{Interfaces}
5981 and operands for attributes such as @code{Pos}. Checks are also made
5982 on individual component values for composite comparisons, and on the
5983 expressions in type conversions and qualified expressions. Checks are
5984 also made on explicit ranges using @samp{..} (e.g.@: slices, loops etc).
5985
5986 @item -gnatVp
5987 @emph{Validity checks for parameters.}
5988 @cindex @option{-gnatVp} (@command{gcc})
5989 This controls the treatment of parameters within a subprogram (as opposed
5990 to @option{-gnatVi} and @option{-gnatVm} which control validity testing
5991 of parameters on a call. If either of these call options is used, then
5992 normally an assumption is made within a subprogram that the input arguments
5993 have been validity checking at the point of call, and do not need checking
5994 again within a subprogram). If @option{-gnatVp} is set, then this assumption
5995 is not made, and parameters are not assumed to be valid, so their validity
5996 will be checked (or rechecked) within the subprogram.
5997
5998 @item -gnatVr
5999 @emph{Validity checks for function returns.}
6000 @cindex @option{-gnatVr} (@command{gcc})
6001 The expression in @code{return} statements in functions is validity
6002 checked.
6003
6004 @item -gnatVs
6005 @emph{Validity checks for subscripts.}
6006 @cindex @option{-gnatVs} (@command{gcc})
6007 All subscripts expressions are checked for validity, whether they appear
6008 on the right side or left side (in default mode only left side subscripts
6009 are validity checked).
6010
6011 @item -gnatVt
6012 @emph{Validity checks for tests.}
6013 @cindex @option{-gnatVt} (@command{gcc})
6014 Expressions used as conditions in @code{if}, @code{while} or @code{exit}
6015 statements are checked, as well as guard expressions in entry calls.
6016
6017 @end table
6018
6019 @noindent
6020 The @option{-gnatV} switch may be followed by
6021 ^a string of letters^a list of options^
6022 to turn on a series of validity checking options.
6023 For example,
6024 @option{^-gnatVcr^/VALIDITY_CHECKING=(COPIES, RETURNS)^}
6025 specifies that in addition to the default validity checking, copies and
6026 function return expressions are to be validity checked.
6027 In order to make it easier
6028 to specify the desired combination of effects,
6029 @ifclear vms
6030 the upper case letters @code{CDFIMORST} may
6031 be used to turn off the corresponding lower case option.
6032 @end ifclear
6033 @ifset vms
6034 the prefix @code{NO} on an option turns off the corresponding validity
6035 checking:
6036 @itemize @bullet
6037 @item @code{NOCOPIES}
6038 @item @code{NODEFAULT}
6039 @item @code{NOFLOATS}
6040 @item @code{NOIN_PARAMS}
6041 @item @code{NOMOD_PARAMS}
6042 @item @code{NOOPERANDS}
6043 @item @code{NORETURNS}
6044 @item @code{NOSUBSCRIPTS}
6045 @item @code{NOTESTS}
6046 @end itemize
6047 @end ifset
6048 Thus
6049 @option{^-gnatVaM^/VALIDITY_CHECKING=(ALL, NOMOD_PARAMS)^}
6050 turns on all validity checking options except for
6051 checking of @code{@b{in out}} procedure arguments.
6052
6053 The specification of additional validity checking generates extra code (and
6054 in the case of @option{-gnatVa} the code expansion can be substantial).
6055 However, these additional checks can be very useful in detecting
6056 uninitialized variables, incorrect use of unchecked conversion, and other
6057 errors leading to invalid values. The use of pragma @code{Initialize_Scalars}
6058 is useful in conjunction with the extra validity checking, since this
6059 ensures that wherever possible uninitialized variables have invalid values.
6060
6061 See also the pragma @code{Validity_Checks} which allows modification of
6062 the validity checking mode at the program source level, and also allows for
6063 temporary disabling of validity checks.
6064
6065 @node Style Checking
6066 @subsection Style Checking
6067 @findex Style checking
6068
6069 @noindent
6070 The @option{-gnaty^x^(option,option,@dots{})^} switch
6071 @cindex @option{-gnaty} (@command{gcc})
6072 causes the compiler to
6073 enforce specified style rules. A limited set of style rules has been used
6074 in writing the GNAT sources themselves. This switch allows user programs
6075 to activate all or some of these checks. If the source program fails a
6076 specified style check, an appropriate warning message is given, preceded by
6077 the character sequence ``(style)''.
6078 @ifset vms
6079 @code{(option,option,@dots{})} is a sequence of keywords
6080 @end ifset
6081 @ifclear vms
6082 The string @var{x} is a sequence of letters or digits
6083 @end ifclear
6084 indicating the particular style
6085 checks to be performed. The following checks are defined:
6086
6087 @table @option
6088 @c !sort!
6089 @item 0-9
6090 @emph{Specify indentation level.}
6091 If a digit from 1-9 appears
6092 ^in the string after @option{-gnaty}^as an option for /STYLE_CHECKS^
6093 then proper indentation is checked, with the digit indicating the
6094 indentation level required. A value of zero turns off this style check.
6095 The general style of required indentation is as specified by
6096 the examples in the Ada Reference Manual. Full line comments must be
6097 aligned with the @code{--} starting on a column that is a multiple of
6098 the alignment level, or they may be aligned the same way as the following
6099 non-blank line (this is useful when full line comments appear in the middle
6100 of a statement.
6101
6102 @item ^a^ATTRIBUTE^
6103 @emph{Check attribute casing.}
6104 Attribute names, including the case of keywords such as @code{digits}
6105 used as attributes names, must be written in mixed case, that is, the
6106 initial letter and any letter following an underscore must be uppercase.
6107 All other letters must be lowercase.
6108
6109 @item ^A^ARRAY_INDEXES^
6110 @emph{Use of array index numbers in array attributes.}
6111 When using the array attributes First, Last, Range,
6112 or Length, the index number must be omitted for one-dimensional arrays
6113 and is required for multi-dimensional arrays.
6114
6115 @item ^b^BLANKS^
6116 @emph{Blanks not allowed at statement end.}
6117 Trailing blanks are not allowed at the end of statements. The purpose of this
6118 rule, together with h (no horizontal tabs), is to enforce a canonical format
6119 for the use of blanks to separate source tokens.
6120
6121 @item ^c^COMMENTS^
6122 @emph{Check comments.}
6123 Comments must meet the following set of rules:
6124
6125 @itemize @bullet
6126
6127 @item
6128 The ``@code{--}'' that starts the column must either start in column one,
6129 or else at least one blank must precede this sequence.
6130
6131 @item
6132 Comments that follow other tokens on a line must have at least one blank
6133 following the ``@code{--}'' at the start of the comment.
6134
6135 @item
6136 Full line comments must have two blanks following the ``@code{--}'' that
6137 starts the comment, with the following exceptions.
6138
6139 @item
6140 A line consisting only of the ``@code{--}'' characters, possibly preceded
6141 by blanks is permitted.
6142
6143 @item
6144 A comment starting with ``@code{--x}'' where @code{x} is a special character
6145 is permitted.
6146 This allows proper processing of the output generated by specialized tools
6147 including @command{gnatprep} (where ``@code{--!}'' is used) and the SPARK
6148 annotation
6149 language (where ``@code{--#}'' is used). For the purposes of this rule, a
6150 special character is defined as being in one of the ASCII ranges
6151 @code{16#21#@dots{}16#2F#} or @code{16#3A#@dots{}16#3F#}.
6152 Note that this usage is not permitted
6153 in GNAT implementation units (i.e., when @option{-gnatg} is used).
6154
6155 @item
6156 A line consisting entirely of minus signs, possibly preceded by blanks, is
6157 permitted. This allows the construction of box comments where lines of minus
6158 signs are used to form the top and bottom of the box.
6159
6160 @item
6161 A comment that starts and ends with ``@code{--}'' is permitted as long as at
6162 least one blank follows the initial ``@code{--}''. Together with the preceding
6163 rule, this allows the construction of box comments, as shown in the following
6164 example:
6165 @smallexample
6166 ---------------------------
6167 -- This is a box comment --
6168 -- with two text lines.  --
6169 ---------------------------
6170 @end smallexample
6171 @end itemize
6172
6173 @item ^d^DOS_LINE_ENDINGS^
6174 @emph{Check no DOS line terminators present.}
6175 All lines must be terminated by a single ASCII.LF
6176 character (in particular the DOS line terminator sequence CR/LF is not
6177 allowed).
6178
6179 @item ^e^END^
6180 @emph{Check end/exit labels.}
6181 Optional labels on @code{end} statements ending subprograms and on
6182 @code{exit} statements exiting named loops, are required to be present.
6183
6184 @item ^f^VTABS^
6185 @emph{No form feeds or vertical tabs.}
6186 Neither form feeds nor vertical tab characters are permitted
6187 in the source text.
6188
6189 @item ^g^GNAT^
6190 @emph{GNAT style mode}
6191 The set of style check switches is set to match that used by the GNAT sources.
6192 This may be useful when developing code that is eventually intended to be
6193 incorporated into GNAT. For further details, see GNAT sources.
6194
6195 @item ^h^HTABS^
6196 @emph{No horizontal tabs.}
6197 Horizontal tab characters are not permitted in the source text.
6198 Together with the b (no blanks at end of line) check, this
6199 enforces a canonical form for the use of blanks to separate
6200 source tokens.
6201
6202 @item ^i^IF_THEN^
6203 @emph{Check if-then layout.}
6204 The keyword @code{then} must appear either on the same
6205 line as corresponding @code{if}, or on a line on its own, lined
6206 up under the @code{if} with at least one non-blank line in between
6207 containing all or part of the condition to be tested.
6208
6209 @item ^I^IN_MODE^
6210 @emph{check mode IN keywords}
6211 Mode @code{in} (the default mode) is not
6212 allowed to be given explicitly. @code{in out} is fine,
6213 but not @code{in} on its own.
6214
6215 @item ^k^KEYWORD^
6216 @emph{Check keyword casing.}
6217 All keywords must be in lower case (with the exception of keywords
6218 such as @code{digits} used as attribute names to which this check
6219 does not apply).
6220
6221 @item ^l^LAYOUT^
6222 @emph{Check layout.}
6223 Layout of statement and declaration constructs must follow the
6224 recommendations in the Ada Reference Manual, as indicated by the
6225 form of the syntax rules. For example an @code{else} keyword must
6226 be lined up with the corresponding @code{if} keyword.
6227
6228 There are two respects in which the style rule enforced by this check
6229 option are more liberal than those in the Ada Reference Manual. First
6230 in the case of record declarations, it is permissible to put the
6231 @code{record} keyword on the same line as the @code{type} keyword, and
6232 then the @code{end} in @code{end record} must line up under @code{type}.
6233 This is also permitted when the type declaration is split on two lines.
6234 For example, any of the following three layouts is acceptable:
6235
6236 @smallexample @c ada
6237 @cartouche
6238 type q is record
6239    a : integer;
6240    b : integer;
6241 end record;
6242
6243 type q is
6244    record
6245       a : integer;
6246       b : integer;
6247    end record;
6248
6249 type q is
6250    record
6251       a : integer;
6252       b : integer;
6253 end record;
6254
6255 @end cartouche
6256 @end smallexample
6257
6258 @noindent
6259 Second, in the case of a block statement, a permitted alternative
6260 is to put the block label on the same line as the @code{declare} or
6261 @code{begin} keyword, and then line the @code{end} keyword up under
6262 the block label. For example both the following are permitted:
6263
6264 @smallexample @c ada
6265 @cartouche
6266 Block : declare
6267    A : Integer := 3;
6268 begin
6269    Proc (A, A);
6270 end Block;
6271
6272 Block :
6273    declare
6274       A : Integer := 3;
6275    begin
6276       Proc (A, A);
6277    end Block;
6278 @end cartouche
6279 @end smallexample
6280
6281 @noindent
6282 The same alternative format is allowed for loops. For example, both of
6283 the following are permitted:
6284
6285 @smallexample @c ada
6286 @cartouche
6287 Clear : while J < 10 loop
6288    A (J) := 0;
6289 end loop Clear;
6290
6291 Clear :
6292    while J < 10 loop
6293       A (J) := 0;
6294    end loop Clear;
6295 @end cartouche
6296 @end smallexample
6297
6298 @item ^Lnnn^MAX_NESTING=nnn^
6299 @emph{Set maximum nesting level}
6300 The maximum level of nesting of constructs (including subprograms, loops,
6301 blocks, packages, and conditionals) may not exceed the given value
6302 @option{nnn}. A value of zero disconnects this style check.
6303
6304 @item ^m^LINE_LENGTH^
6305 @emph{Check maximum line length.}
6306 The length of source lines must not exceed 79 characters, including
6307 any trailing blanks. The value of 79 allows convenient display on an
6308 80 character wide device or window, allowing for possible special
6309 treatment of 80 character lines. Note that this count is of
6310 characters in the source text. This means that a tab character counts
6311 as one character in this count but a wide character sequence counts as
6312 a single character (however many bytes are needed in the encoding).
6313
6314 @item ^Mnnn^MAX_LENGTH=nnn^
6315 @emph{Set maximum line length.}
6316 The length of lines must not exceed the
6317 given value @option{nnn}. The maximum value that can be specified is 32767.
6318
6319 @item ^n^STANDARD_CASING^
6320 @emph{Check casing of entities in Standard.}
6321 Any identifier from Standard must be cased
6322 to match the presentation in the Ada Reference Manual (for example,
6323 @code{Integer} and @code{ASCII.NUL}).
6324
6325 @item ^N^NONE^
6326 @emph{Turn off all style checks}
6327 All style check options are turned off.
6328
6329 @item ^o^ORDERED_SUBPROGRAMS^
6330 @emph{Check order of subprogram bodies.}
6331 All subprogram bodies in a given scope
6332 (e.g.@: a package body) must be in alphabetical order. The ordering
6333 rule uses normal Ada rules for comparing strings, ignoring casing
6334 of letters, except that if there is a trailing numeric suffix, then
6335 the value of this suffix is used in the ordering (e.g.@: Junk2 comes
6336 before Junk10).
6337
6338 @item ^O^OVERRIDING_INDICATORS^
6339 @emph{Check that overriding subprograms are explicitly marked as such.}
6340 The declaration of a primitive operation of a type extension that overrides
6341 an inherited operation must carry an overriding indicator.
6342
6343 @item ^p^PRAGMA^
6344 @emph{Check pragma casing.}
6345 Pragma names must be written in mixed case, that is, the
6346 initial letter and any letter following an underscore must be uppercase.
6347 All other letters must be lowercase.
6348
6349 @item ^r^REFERENCES^
6350 @emph{Check references.}
6351 All identifier references must be cased in the same way as the
6352 corresponding declaration. No specific casing style is imposed on
6353 identifiers. The only requirement is for consistency of references
6354 with declarations.
6355
6356 @item ^S^STATEMENTS_AFTER_THEN_ELSE^
6357 @emph{Check no statements after THEN/ELSE.}
6358 No statements are allowed
6359 on the same line as a THEN or ELSE keyword following the
6360 keyword in an IF statement. OR ELSE and AND THEN are not affected,
6361 and a special exception allows a pragma to appear after ELSE.
6362
6363 @item ^s^SPECS^
6364 @emph{Check separate specs.}
6365 Separate declarations (``specs'') are required for subprograms (a
6366 body is not allowed to serve as its own declaration). The only
6367 exception is that parameterless library level procedures are
6368 not required to have a separate declaration. This exception covers
6369 the most frequent form of main program procedures.
6370
6371 @item ^t^TOKEN^
6372 @emph{Check token spacing.}
6373 The following token spacing rules are enforced:
6374
6375 @itemize @bullet
6376
6377 @item
6378 The keywords @code{@b{abs}} and @code{@b{not}} must be followed by a space.
6379
6380 @item
6381 The token @code{=>} must be surrounded by spaces.
6382
6383 @item
6384 The token @code{<>} must be preceded by a space or a left parenthesis.
6385
6386 @item
6387 Binary operators other than @code{**} must be surrounded by spaces.
6388 There is no restriction on the layout of the @code{**} binary operator.
6389
6390 @item
6391 Colon must be surrounded by spaces.
6392
6393 @item
6394 Colon-equal (assignment, initialization) must be surrounded by spaces.
6395
6396 @item
6397 Comma must be the first non-blank character on the line, or be
6398 immediately preceded by a non-blank character, and must be followed
6399 by a space.
6400
6401 @item
6402 If the token preceding a left parenthesis ends with a letter or digit, then
6403 a space must separate the two tokens.
6404
6405 @item
6406 A right parenthesis must either be the first non-blank character on
6407 a line, or it must be preceded by a non-blank character.
6408
6409 @item
6410 A semicolon must not be preceded by a space, and must not be followed by
6411 a non-blank character.
6412
6413 @item
6414 A unary plus or minus may not be followed by a space.
6415
6416 @item
6417 A vertical bar must be surrounded by spaces.
6418 @end itemize
6419
6420 @item ^u^UNNECESSARY_BLANK_LINES^
6421 @emph{Check unnecessary blank lines.}
6422 Unnecessary blank lines are not allowed. A blank line is considered
6423 unnecessary if it appears at the end of the file, or if more than
6424 one blank line occurs in sequence.
6425
6426 @item ^x^XTRA_PARENS^
6427 @emph{Check extra parentheses.}
6428 Unnecessary extra level of parentheses (C-style) are not allowed
6429 around conditions in @code{if} statements, @code{while} statements and
6430 @code{exit} statements.
6431
6432 @item ^y^ALL_BUILTIN^
6433 @emph{Set all standard style check options}
6434 This is equivalent to @code{gnaty3aAbcefhiklmnprst}, that is all checking
6435 options enabled with the exception of @option{-gnatyo}, @option{-gnatyI},
6436 @option{-gnatyS}, @option{-gnatyLnnn},
6437 @option{-gnatyd}, @option{-gnatyu}, and @option{-gnatyx}.
6438
6439 @ifclear vms
6440 @item -
6441 @emph{Remove style check options}
6442 This causes any subsequent options in the string to act as canceling the
6443 corresponding style check option. To cancel maximum nesting level control,
6444 use @option{L} parameter witout any integer value after that, because any
6445 digit following @option{-} in the parameter string of the @option{-gnaty}
6446 option will be threated as canceling indentation check. The same is true
6447 for @option{M} parameter. @option{y} and @option{N} parameters are not
6448 allowed after @option{-}.
6449
6450 @item +
6451 This causes any subsequent options in the string to enable the corresponding
6452 style check option. That is, it cancels the effect of a previous ^-^REMOVE^,
6453 if any.
6454 @end ifclear
6455
6456 @ifset vms
6457 @item NOxxx
6458 @emph{Removing style check options}
6459 If the name of a style check is preceded by @option{NO} then the corresponding
6460 style check is turned off. For example @option{NOCOMMENTS} turns off style
6461 checking for comments.
6462 @end ifset
6463 @end table
6464
6465 @noindent
6466 In the above rules, appearing in column one is always permitted, that is,
6467 counts as meeting either a requirement for a required preceding space,
6468 or as meeting a requirement for no preceding space.
6469
6470 Appearing at the end of a line is also always permitted, that is, counts
6471 as meeting either a requirement for a following space, or as meeting
6472 a requirement for no following space.
6473
6474 @noindent
6475 If any of these style rules is violated, a message is generated giving
6476 details on the violation. The initial characters of such messages are
6477 always ``@code{(style)}''. Note that these messages are treated as warning
6478 messages, so they normally do not prevent the generation of an object
6479 file. The @option{-gnatwe} switch can be used to treat warning messages,
6480 including style messages, as fatal errors.
6481
6482 The switch
6483 @ifclear vms
6484 @option{-gnaty} on its own (that is not
6485 followed by any letters or digits), then the effect is equivalent
6486 to the use of @option{-gnatyy}, as described above, that is all
6487 built-in standard style check options are enabled.
6488
6489 @end ifclear
6490 @ifset vms
6491 /STYLE_CHECKS=ALL_BUILTIN enables all checking options with
6492 the exception of ORDERED_SUBPROGRAMS, UNNECESSARY_BLANK_LINES,
6493 XTRA_PARENS, and DOS_LINE_ENDINGS. In addition
6494 @end ifset
6495
6496
6497
6498 The switch
6499 @ifclear vms
6500 @option{-gnatyN}
6501 @end ifclear
6502 @ifset vms
6503 /STYLE_CHECKS=NONE
6504 @end ifset
6505 clears any previously set style checks.
6506
6507 @node Run-Time Checks
6508 @subsection Run-Time Checks
6509 @cindex Division by zero
6510 @cindex Access before elaboration
6511 @cindex Checks, division by zero
6512 @cindex Checks, access before elaboration
6513 @cindex Checks, stack overflow checking
6514
6515 @noindent
6516 By default, the following checks are suppressed: integer overflow
6517 checks, stack overflow checks, and checks for access before
6518 elaboration on subprogram calls. All other checks, including range
6519 checks and array bounds checks, are turned on by default. The
6520 following @command{gcc} switches refine this default behavior.
6521
6522 @table @option
6523 @c !sort!
6524 @item -gnatp
6525 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
6526 @cindex Suppressing checks
6527 @cindex Checks, suppressing
6528 @findex Suppress
6529 This switch causes the unit to be compiled
6530 as though @code{pragma Suppress (All_checks)}
6531 had been present in the source. Validity checks are also eliminated (in
6532 other words @option{-gnatp} also implies @option{-gnatVn}.
6533 Use this switch to improve the performance
6534 of the code at the expense of safety in the presence of invalid data or
6535 program bugs.
6536
6537 Note that when checks are suppressed, the compiler is allowed, but not
6538 required, to omit the checking code. If the run-time cost of the
6539 checking code is zero or near-zero, the compiler will generate it even
6540 if checks are suppressed. In particular, if the compiler can prove
6541 that a certain check will necessarily fail, it will generate code to
6542 do an unconditional ``raise'', even if checks are suppressed. The
6543 compiler warns in this case. Another case in which checks may not be
6544 eliminated is when they are embedded in certain run time routines such
6545 as math library routines.
6546
6547 Of course, run-time checks are omitted whenever the compiler can prove
6548 that they will not fail, whether or not checks are suppressed.
6549
6550 Note that if you suppress a check that would have failed, program
6551 execution is erroneous, which means the behavior is totally
6552 unpredictable. The program might crash, or print wrong answers, or
6553 do anything else. It might even do exactly what you wanted it to do
6554 (and then it might start failing mysteriously next week or next
6555 year). The compiler will generate code based on the assumption that
6556 the condition being checked is true, which can result in disaster if
6557 that assumption is wrong.
6558
6559 @item -gnato
6560 @cindex @option{-gnato} (@command{gcc})
6561 @cindex Overflow checks
6562 @cindex Check, overflow
6563 Enables overflow checking for integer operations.
6564 This causes GNAT to generate slower and larger executable
6565 programs by adding code to check for overflow (resulting in raising
6566 @code{Constraint_Error} as required by standard Ada
6567 semantics). These overflow checks correspond to situations in which
6568 the true value of the result of an operation may be outside the base
6569 range of the result type. The following example shows the distinction:
6570
6571 @smallexample @c ada
6572 X1 : Integer := "Integer'Last";
6573 X2 : Integer range 1 .. 5 := "5";
6574 X3 : Integer := "Integer'Last";
6575 X4 : Integer range 1 .. 5 := "5";
6576 F  : Float := "2.0E+20";
6577 @dots{}
6578 X1 := X1 + 1;
6579 X2 := X2 + 1;
6580 X3 := Integer (F);
6581 X4 := Integer (F);
6582 @end smallexample
6583
6584 @noindent
6585 Note that if explicit values are assigned at compile time, the
6586 compiler may be able to detect overflow at compile time, in which case
6587 no actual run-time checking code is required, and Constraint_Error
6588 will be raised unconditionally, with or without
6589 @option{-gnato}. That's why the assigned values in the above fragment
6590 are in quotes, the meaning is "assign a value not known to the
6591 compiler that happens to be equal to ...". The remaining discussion
6592 assumes that the compiler cannot detect the values at compile time.
6593
6594 Here the first addition results in a value that is outside the base range
6595 of Integer, and hence requires an overflow check for detection of the
6596 constraint error. Thus the first assignment to @code{X1} raises a
6597 @code{Constraint_Error} exception only if @option{-gnato} is set.
6598
6599 The second increment operation results in a violation of the explicit
6600 range constraint; such range checks are performed by default, and are
6601 unaffected by @option{-gnato}.
6602
6603 The two conversions of @code{F} both result in values that are outside
6604 the base range of type @code{Integer} and thus will raise
6605 @code{Constraint_Error} exceptions only if @option{-gnato} is used.
6606 The fact that the result of the second conversion is assigned to
6607 variable @code{X4} with a restricted range is irrelevant, since the problem
6608 is in the conversion, not the assignment.
6609
6610 Basically the rule is that in the default mode (@option{-gnato} not
6611 used), the generated code assures that all integer variables stay
6612 within their declared ranges, or within the base range if there is
6613 no declared range. This prevents any serious problems like indexes
6614 out of range for array operations.
6615
6616 What is not checked in default mode is an overflow that results in
6617 an in-range, but incorrect value. In the above example, the assignments
6618 to @code{X1}, @code{X2}, @code{X3} all give results that are within the
6619 range of the target variable, but the result is wrong in the sense that
6620 it is too large to be represented correctly. Typically the assignment
6621 to @code{X1} will result in wrap around to the largest negative number.
6622 The conversions of @code{F} will result in some @code{Integer} value
6623 and if that integer value is out of the @code{X4} range then the
6624 subsequent assignment would generate an exception.
6625
6626 @findex Machine_Overflows
6627 Note that the @option{-gnato} switch does not affect the code generated
6628 for any floating-point operations; it applies only to integer
6629 semantics).
6630 For floating-point, GNAT has the @code{Machine_Overflows}
6631 attribute set to @code{False} and the normal mode of operation is to
6632 generate IEEE NaN and infinite values on overflow or invalid operations
6633 (such as dividing 0.0 by 0.0).
6634
6635 The reason that we distinguish overflow checking from other kinds of
6636 range constraint checking is that a failure of an overflow check, unlike
6637 for example the failure of a range check, can result in an incorrect
6638 value, but cannot cause random memory destruction (like an out of range
6639 subscript), or a wild jump (from an out of range case value). Overflow
6640 checking is also quite expensive in time and space, since in general it
6641 requires the use of double length arithmetic.
6642
6643 Note again that @option{-gnato} is off by default, so overflow checking is
6644 not performed in default mode. This means that out of the box, with the
6645 default settings, GNAT does not do all the checks expected from the
6646 language description in the Ada Reference Manual. If you want all constraint
6647 checks to be performed, as described in this Manual, then you must
6648 explicitly use the -gnato switch either on the @command{gnatmake} or
6649 @command{gcc} command.
6650
6651 @item -gnatE
6652 @cindex @option{-gnatE} (@command{gcc})
6653 @cindex Elaboration checks
6654 @cindex Check, elaboration
6655 Enables dynamic checks for access-before-elaboration
6656 on subprogram calls and generic instantiations.
6657 Note that @option{-gnatE} is not necessary for safety, because in the
6658 default mode, GNAT ensures statically that the checks would not fail.
6659 For full details of the effect and use of this switch,
6660 @xref{Compiling Using gcc}.
6661
6662 @item -fstack-check
6663 @cindex @option{-fstack-check} (@command{gcc})
6664 @cindex Stack Overflow Checking
6665 @cindex Checks, stack overflow checking
6666 Activates stack overflow checking. For full details of the effect and use of
6667 this switch see @ref{Stack Overflow Checking}.
6668 @end table
6669
6670 @findex Unsuppress
6671 @noindent
6672 The setting of these switches only controls the default setting of the
6673 checks. You may modify them using either @code{Suppress} (to remove
6674 checks) or @code{Unsuppress} (to add back suppressed checks) pragmas in
6675 the program source.
6676
6677 @node Using gcc for Syntax Checking
6678 @subsection Using @command{gcc} for Syntax Checking
6679 @table @option
6680 @item -gnats
6681 @cindex @option{-gnats} (@command{gcc})
6682 @ifclear vms
6683
6684 @noindent
6685 The @code{s} stands for ``syntax''.
6686 @end ifclear
6687
6688 Run GNAT in syntax checking only mode. For
6689 example, the command
6690
6691 @smallexample
6692 $ gcc -c -gnats x.adb
6693 @end smallexample
6694
6695 @noindent
6696 compiles file @file{x.adb} in syntax-check-only mode. You can check a
6697 series of files in a single command
6698 @ifclear vms
6699 , and can use wild cards to specify such a group of files.
6700 Note that you must specify the @option{-c} (compile
6701 only) flag in addition to the @option{-gnats} flag.
6702 @end ifclear
6703 .
6704 You may use other switches in conjunction with @option{-gnats}. In
6705 particular, @option{-gnatl} and @option{-gnatv} are useful to control the
6706 format of any generated error messages.
6707
6708 When the source file is empty or contains only empty lines and/or comments,
6709 the output is a warning:
6710
6711 @smallexample
6712 $ gcc -c -gnats -x ada toto.txt
6713 toto.txt:1:01: warning: empty file, contains no compilation units
6714 $
6715 @end smallexample
6716
6717 Otherwise, the output is simply the error messages, if any. No object file or
6718 ALI file is generated by a syntax-only compilation. Also, no units other
6719 than the one specified are accessed. For example, if a unit @code{X}
6720 @code{with}'s a unit @code{Y}, compiling unit @code{X} in syntax
6721 check only mode does not access the source file containing unit
6722 @code{Y}.
6723
6724 @cindex Multiple units, syntax checking
6725 Normally, GNAT allows only a single unit in a source file. However, this
6726 restriction does not apply in syntax-check-only mode, and it is possible
6727 to check a file containing multiple compilation units concatenated
6728 together. This is primarily used by the @code{gnatchop} utility
6729 (@pxref{Renaming Files Using gnatchop}).
6730 @end table
6731
6732 @node Using gcc for Semantic Checking
6733 @subsection Using @command{gcc} for Semantic Checking
6734 @table @option
6735 @item -gnatc
6736 @cindex @option{-gnatc} (@command{gcc})
6737
6738 @ifclear vms
6739 @noindent
6740 The @code{c} stands for ``check''.
6741 @end ifclear
6742 Causes the compiler to operate in semantic check mode,
6743 with full checking for all illegalities specified in the
6744 Ada Reference Manual, but without generation of any object code
6745 (no object file is generated).
6746
6747 Because dependent files must be accessed, you must follow the GNAT
6748 semantic restrictions on file structuring to operate in this mode:
6749
6750 @itemize @bullet
6751 @item
6752 The needed source files must be accessible
6753 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
6754
6755 @item
6756 Each file must contain only one compilation unit.
6757
6758 @item
6759 The file name and unit name must match (@pxref{File Naming Rules}).
6760 @end itemize
6761
6762 The output consists of error messages as appropriate. No object file is
6763 generated. An @file{ALI} file is generated for use in the context of
6764 cross-reference tools, but this file is marked as not being suitable
6765 for binding (since no object file is generated).
6766 The checking corresponds exactly to the notion of
6767 legality in the Ada Reference Manual.
6768
6769 Any unit can be compiled in semantics-checking-only mode, including
6770 units that would not normally be compiled (subunits,
6771 and specifications where a separate body is present).
6772 @end table
6773
6774 @node Compiling Different Versions of Ada
6775 @subsection Compiling Different Versions of Ada
6776
6777 @noindent
6778 The switches described in this section allow you to explicitly specify
6779 the version of the Ada language that your programs are written in.
6780 By default @value{EDITION} assumes @value{DEFAULTLANGUAGEVERSION},
6781 but you can also specify @value{NONDEFAULTLANGUAGEVERSION} or
6782 indicate Ada 83 compatibility mode.
6783
6784 @table @option
6785 @cindex Compatibility with Ada 83
6786
6787 @item -gnat83 (Ada 83 Compatibility Mode)
6788 @cindex @option{-gnat83} (@command{gcc})
6789 @cindex ACVC, Ada 83 tests
6790 @cindex Ada 83 mode
6791
6792 @noindent
6793 Although GNAT is primarily an Ada 95 / Ada 2005 compiler, this switch
6794 specifies that the program is to be compiled in Ada 83 mode. With
6795 @option{-gnat83}, GNAT rejects most post-Ada 83 extensions and applies Ada 83
6796 semantics where this can be done easily.
6797 It is not possible to guarantee this switch does a perfect
6798 job; some subtle tests, such as are
6799 found in earlier ACVC tests (and that have been removed from the ACATS suite
6800 for Ada 95), might not compile correctly.
6801 Nevertheless, this switch may be useful in some circumstances, for example
6802 where, due to contractual reasons, existing code needs to be maintained
6803 using only Ada 83 features.
6804
6805 With few exceptions (most notably the need to use @code{<>} on
6806 @cindex Generic formal parameters
6807 unconstrained generic formal parameters, the use of the new Ada 95 / Ada 2005
6808 reserved words, and the use of packages
6809 with optional bodies), it is not necessary to specify the
6810 @option{-gnat83} switch when compiling Ada 83 programs, because, with rare
6811 exceptions, Ada 95 and Ada 2005 are upwardly compatible with Ada 83. Thus
6812 a correct Ada 83 program is usually also a correct program
6813 in these later versions of the language standard.
6814 For further information, please refer to @ref{Compatibility and Porting Guide}.
6815
6816 @item -gnat95 (Ada 95 mode)
6817 @cindex @option{-gnat95} (@command{gcc})
6818 @cindex Ada 95 mode
6819
6820 @noindent
6821 This switch directs the compiler to implement the Ada 95 version of the
6822 language.
6823 Since Ada 95 is almost completely upwards
6824 compatible with Ada 83, Ada 83 programs may generally be compiled using
6825 this switch (see the description of the @option{-gnat83} switch for further
6826 information about Ada 83 mode).
6827 If an Ada 2005 program is compiled in Ada 95 mode,
6828 uses of the new Ada 2005 features will cause error
6829 messages or warnings.
6830
6831 This switch also can be used to cancel the effect of a previous
6832 @option{-gnat83} or @option{-gnat05} switch earlier in the command line.
6833
6834 @item -gnat05 (Ada 2005 mode)
6835 @cindex @option{-gnat05} (@command{gcc})
6836 @cindex Ada 2005 mode
6837
6838 @noindent
6839 This switch directs the compiler to implement the Ada 2005 version of the
6840 language.
6841 Since Ada 2005 is almost completely upwards
6842 compatible with Ada 95 (and thus also with Ada 83), Ada 83 and Ada 95 programs
6843 may generally be compiled using this switch (see the description of the
6844 @option{-gnat83} and @option{-gnat95} switches for further
6845 information).
6846
6847 For information about the approved ``Ada Issues'' that have been incorporated
6848 into Ada 2005, see @url{http://www.ada-auth.org/cgi-bin/cvsweb.cgi/AIs}.
6849 Included with GNAT releases is a file @file{features-ada0y} that describes
6850 the set of implemented Ada 2005 features.
6851 @end table
6852
6853
6854 @node Character Set Control
6855 @subsection Character Set Control
6856 @table @option
6857 @item ^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET=^@var{c}
6858 @cindex @option{^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET^} (@command{gcc})
6859
6860 @noindent
6861 Normally GNAT recognizes the Latin-1 character set in source program
6862 identifiers, as described in the Ada Reference Manual.
6863 This switch causes
6864 GNAT to recognize alternate character sets in identifiers. @var{c} is a
6865 single character ^^or word^ indicating the character set, as follows:
6866
6867 @table @code
6868 @item 1
6869 ISO 8859-1 (Latin-1) identifiers
6870
6871 @item 2
6872 ISO 8859-2 (Latin-2) letters allowed in identifiers
6873
6874 @item 3
6875 ISO 8859-3 (Latin-3) letters allowed in identifiers
6876
6877 @item 4
6878 ISO 8859-4 (Latin-4) letters allowed in identifiers
6879
6880 @item 5
6881 ISO 8859-5 (Cyrillic) letters allowed in identifiers
6882
6883 @item 9
6884 ISO 8859-15 (Latin-9) letters allowed in identifiers
6885
6886 @item ^p^PC^
6887 IBM PC letters (code page 437) allowed in identifiers
6888
6889 @item ^8^PC850^
6890 IBM PC letters (code page 850) allowed in identifiers
6891
6892 @item ^f^FULL_UPPER^
6893 Full upper-half codes allowed in identifiers
6894
6895 @item ^n^NO_UPPER^
6896 No upper-half codes allowed in identifiers
6897
6898 @item ^w^WIDE^
6899 Wide-character codes (that is, codes greater than 255)
6900 allowed in identifiers
6901 @end table
6902
6903 @xref{Foreign Language Representation}, for full details on the
6904 implementation of these character sets.
6905
6906 @item ^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
6907 @cindex @option{^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@command{gcc})
6908 Specify the method of encoding for wide characters.
6909 @var{e} is one of the following:
6910
6911 @table @code
6912
6913 @item ^h^HEX^
6914 Hex encoding (brackets coding also recognized)
6915
6916 @item ^u^UPPER^
6917 Upper half encoding (brackets encoding also recognized)
6918
6919 @item ^s^SHIFT_JIS^
6920 Shift/JIS encoding (brackets encoding also recognized)
6921
6922 @item ^e^EUC^
6923 EUC encoding (brackets encoding also recognized)
6924
6925 @item ^8^UTF8^
6926 UTF-8 encoding (brackets encoding also recognized)
6927
6928 @item ^b^BRACKETS^
6929 Brackets encoding only (default value)
6930 @end table
6931 For full details on these encoding
6932 methods see @ref{Wide Character Encodings}.
6933 Note that brackets coding is always accepted, even if one of the other
6934 options is specified, so for example @option{-gnatW8} specifies that both
6935 brackets and UTF-8 encodings will be recognized. The units that are
6936 with'ed directly or indirectly will be scanned using the specified
6937 representation scheme, and so if one of the non-brackets scheme is
6938 used, it must be used consistently throughout the program. However,
6939 since brackets encoding is always recognized, it may be conveniently
6940 used in standard libraries, allowing these libraries to be used with
6941 any of the available coding schemes.
6942 scheme.
6943
6944 If no @option{-gnatW?} parameter is present, then the default
6945 representation is normally Brackets encoding only. However, if the
6946 first three characters of the file are 16#EF# 16#BB# 16#BF# (the standard
6947 byte order mark or BOM for UTF-8), then these three characters are
6948 skipped and the default representation for the file is set to UTF-8.
6949
6950 Note that the wide character representation that is specified (explicitly
6951 or by default) for the main program also acts as the default encoding used
6952 for Wide_Text_IO files if not specifically overridden by a WCEM form
6953 parameter.
6954
6955 @end table
6956 @node File Naming Control
6957 @subsection File Naming Control
6958
6959 @table @option
6960 @item ^-gnatk^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=^@var{n}
6961 @cindex @option{-gnatk} (@command{gcc})
6962 Activates file name ``krunching''. @var{n}, a decimal integer in the range
6963 1-999, indicates the maximum allowable length of a file name (not
6964 including the @file{.ads} or @file{.adb} extension). The default is not
6965 to enable file name krunching.
6966
6967 For the source file naming rules, @xref{File Naming Rules}.
6968 @end table
6969
6970 @node Subprogram Inlining Control
6971 @subsection Subprogram Inlining Control
6972
6973 @table @option
6974 @c !sort!
6975 @item -gnatn
6976 @cindex @option{-gnatn} (@command{gcc})
6977 @ifclear vms
6978 The @code{n} here is intended to suggest the first syllable of the
6979 word ``inline''.
6980 @end ifclear
6981 GNAT recognizes and processes @code{Inline} pragmas. However, for the
6982 inlining to actually occur, optimization must be enabled. To enable
6983 inlining of subprograms specified by pragma @code{Inline},
6984 you must also specify this switch.
6985 In the absence of this switch, GNAT does not attempt
6986 inlining and does not need to access the bodies of
6987 subprograms for which @code{pragma Inline} is specified if they are not
6988 in the current unit.
6989
6990 If you specify this switch the compiler will access these bodies,
6991 creating an extra source dependency for the resulting object file, and
6992 where possible, the call will be inlined.
6993 For further details on when inlining is possible
6994 see @ref{Inlining of Subprograms}.
6995
6996 @item -gnatN
6997 @cindex @option{-gnatN} (@command{gcc})
6998 This switch activates front-end inlining which also
6999 generates additional dependencies.
7000
7001 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
7002 of GNAT other than the JGNAT, .NET or GNAAMP versions), then the use of
7003 @option{-gnatN} is deprecated, and the use of @option{-gnatn} is preferred.
7004 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
7005 inlining, but that is no longer the case.
7006 @end table
7007
7008 @node Auxiliary Output Control
7009 @subsection Auxiliary Output Control
7010
7011 @table @option
7012 @item -gnatt
7013 @cindex @option{-gnatt} (@command{gcc})
7014 @cindex Writing internal trees
7015 @cindex Internal trees, writing to file
7016 Causes GNAT to write the internal tree for a unit to a file (with the
7017 extension @file{.adt}.
7018 This not normally required, but is used by separate analysis tools.
7019 Typically
7020 these tools do the necessary compilations automatically, so you should
7021 not have to specify this switch in normal operation.
7022 Note that the combination of switches @option{-gnatct}
7023 generates a tree in the form required by ASIS applications.
7024
7025 @item -gnatu
7026 @cindex @option{-gnatu} (@command{gcc})
7027 Print a list of units required by this compilation on @file{stdout}.
7028 The listing includes all units on which the unit being compiled depends
7029 either directly or indirectly.
7030
7031 @ifclear vms
7032 @item -pass-exit-codes
7033 @cindex @option{-pass-exit-codes} (@command{gcc})
7034 If this switch is not used, the exit code returned by @command{gcc} when
7035 compiling multiple files indicates whether all source files have
7036 been successfully used to generate object files or not.
7037
7038 When @option{-pass-exit-codes} is used, @command{gcc} exits with an extended
7039 exit status and allows an integrated development environment to better
7040 react to a compilation failure. Those exit status are:
7041
7042 @table @asis
7043 @item 5
7044 There was an error in at least one source file.
7045 @item 3
7046 At least one source file did not generate an object file.
7047 @item 2
7048 The compiler died unexpectedly (internal error for example).
7049 @item 0
7050 An object file has been generated for every source file.
7051 @end table
7052 @end ifclear
7053 @end table
7054
7055 @node Debugging Control
7056 @subsection Debugging Control
7057
7058 @table @option
7059 @c !sort!
7060 @cindex Debugging options
7061 @ifclear vms
7062 @item -gnatd@var{x}
7063 @cindex @option{-gnatd} (@command{gcc})
7064 Activate internal debugging switches. @var{x} is a letter or digit, or
7065 string of letters or digits, which specifies the type of debugging
7066 outputs desired. Normally these are used only for internal development
7067 or system debugging purposes. You can find full documentation for these
7068 switches in the body of the @code{Debug} unit in the compiler source
7069 file @file{debug.adb}.
7070 @end ifclear
7071
7072 @item -gnatG[=nn]
7073 @cindex @option{-gnatG} (@command{gcc})
7074 This switch causes the compiler to generate auxiliary output containing
7075 a pseudo-source listing of the generated expanded code. Like most Ada
7076 compilers, GNAT works by first transforming the high level Ada code into
7077 lower level constructs. For example, tasking operations are transformed
7078 into calls to the tasking run-time routines. A unique capability of GNAT
7079 is to list this expanded code in a form very close to normal Ada source.
7080 This is very useful in understanding the implications of various Ada
7081 usage on the efficiency of the generated code. There are many cases in
7082 Ada (e.g.@: the use of controlled types), where simple Ada statements can
7083 generate a lot of run-time code. By using @option{-gnatG} you can identify
7084 these cases, and consider whether it may be desirable to modify the coding
7085 approach to improve efficiency.
7086
7087 The optional parameter @code{nn} if present after -gnatG specifies an
7088 alternative maximum line length that overrides the normal default of 72.
7089 This value is in the range 40-999999, values less than 40 being silently
7090 reset to 40. The equal sign is optional.
7091
7092 The format of the output is very similar to standard Ada source, and is
7093 easily understood by an Ada programmer. The following special syntactic
7094 additions correspond to low level features used in the generated code that
7095 do not have any exact analogies in pure Ada source form. The following
7096 is a partial list of these special constructions. See the spec
7097 of package @code{Sprint} in file @file{sprint.ads} for a full list.
7098
7099 If the switch @option{-gnatL} is used in conjunction with
7100 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
7101 @option{-gnatG}, then the original source lines are interspersed
7102 in the expanded source (as comment lines with the original line number).
7103
7104 @table @code
7105 @item new @var{xxx} @r{[}storage_pool = @var{yyy}@r{]}
7106 Shows the storage pool being used for an allocator.
7107
7108 @item at end @var{procedure-name};
7109 Shows the finalization (cleanup) procedure for a scope.
7110
7111 @item (if @var{expr} then @var{expr} else @var{expr})
7112 Conditional expression equivalent to the @code{x?y:z} construction in C.
7113
7114 @item @var{target}^^^(@var{source})
7115 A conversion with floating-point truncation instead of rounding.
7116
7117 @item @var{target}?(@var{source})
7118 A conversion that bypasses normal Ada semantic checking. In particular
7119 enumeration types and fixed-point types are treated simply as integers.
7120
7121 @item @var{target}?^^^(@var{source})
7122 Combines the above two cases.
7123
7124 @item @var{x} #/ @var{y}
7125 @itemx @var{x} #mod @var{y}
7126 @itemx @var{x} #* @var{y}
7127 @itemx @var{x} #rem @var{y}
7128 A division or multiplication of fixed-point values which are treated as
7129 integers without any kind of scaling.
7130
7131 @item free @var{expr} @r{[}storage_pool = @var{xxx}@r{]}
7132 Shows the storage pool associated with a @code{free} statement.
7133
7134 @item [subtype or type declaration]
7135 Used to list an equivalent declaration for an internally generated
7136 type that is referenced elsewhere in the listing.
7137
7138 @item freeze @var{type-name} @ovar{actions}
7139 Shows the point at which @var{type-name} is frozen, with possible
7140 associated actions to be performed at the freeze point.
7141
7142 @item reference @var{itype}
7143 Reference (and hence definition) to internal type @var{itype}.
7144
7145 @item @var{function-name}! (@var{arg}, @var{arg}, @var{arg})
7146 Intrinsic function call.
7147
7148 @item @var{label-name} : label
7149 Declaration of label @var{labelname}.
7150
7151 @item #$ @var{subprogram-name}
7152 An implicit call to a run-time support routine
7153 (to meet the requirement of H.3.1(9) in a
7154 convenient manner).
7155
7156 @item @var{expr} && @var{expr} && @var{expr} @dots{} && @var{expr}
7157 A multiple concatenation (same effect as @var{expr} & @var{expr} &
7158 @var{expr}, but handled more efficiently).
7159
7160 @item [constraint_error]
7161 Raise the @code{Constraint_Error} exception.
7162
7163 @item @var{expression}'reference
7164 A pointer to the result of evaluating @var{expression}.
7165
7166 @item @var{target-type}!(@var{source-expression})
7167 An unchecked conversion of @var{source-expression} to @var{target-type}.
7168
7169 @item [@var{numerator}/@var{denominator}]
7170 Used to represent internal real literals (that) have no exact
7171 representation in base 2-16 (for example, the result of compile time
7172 evaluation of the expression 1.0/27.0).
7173 @end table
7174
7175 @item -gnatD[=nn]
7176 @cindex @option{-gnatD} (@command{gcc})
7177 When used in conjunction with @option{-gnatG}, this switch causes
7178 the expanded source, as described above for
7179 @option{-gnatG} to be written to files with names
7180 @file{^xxx.dg^XXX_DG^}, where @file{xxx} is the normal file name,
7181 instead of to the standard output file. For
7182 example, if the source file name is @file{hello.adb}, then a file
7183 @file{^hello.adb.dg^HELLO.ADB_DG^} will be written.  The debugging
7184 information generated by the @command{gcc} @option{^-g^/DEBUG^} switch
7185 will refer to the generated @file{^xxx.dg^XXX_DG^} file. This allows
7186 you to do source level debugging using the generated code which is
7187 sometimes useful for complex code, for example to find out exactly
7188 which part of a complex construction raised an exception. This switch
7189 also suppress generation of cross-reference information (see
7190 @option{-gnatx}) since otherwise the cross-reference information
7191 would refer to the @file{^.dg^.DG^} file, which would cause
7192 confusion since this is not the original source file.
7193
7194 Note that @option{-gnatD} actually implies @option{-gnatG}
7195 automatically, so it is not necessary to give both options.
7196 In other words @option{-gnatD} is equivalent to @option{-gnatDG}).
7197
7198 If the switch @option{-gnatL} is used in conjunction with
7199 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
7200 @option{-gnatDG}, then the original source lines are interspersed
7201 in the expanded source (as comment lines with the original line number).
7202
7203 The optional parameter @code{nn} if present after -gnatD specifies an
7204 alternative maximum line length that overrides the normal default of 72.
7205 This value is in the range 40-999999, values less than 40 being silently
7206 reset to 40. The equal sign is optional.
7207
7208 @item -gnatr
7209 @cindex @option{-gnatr} (@command{gcc})
7210 @cindex pragma Restrictions
7211 This switch causes pragma Restrictions to be treated as Restriction_Warnings
7212 so that violation of restrictions causes warnings rather than illegalities.
7213 This is useful during the development process when new restrictions are added
7214 or investigated. The switch also causes pragma Profile to be treated as
7215 Profile_Warnings, and pragma Restricted_Run_Time and pragma Ravenscar set
7216 restriction warnings rather than restrictions.
7217
7218 @ifclear vms
7219 @item -gnatR@r{[}0@r{|}1@r{|}2@r{|}3@r{[}s@r{]]}
7220 @cindex @option{-gnatR} (@command{gcc})
7221 This switch controls output from the compiler of a listing showing
7222 representation information for declared types and objects. For
7223 @option{-gnatR0}, no information is output (equivalent to omitting
7224 the @option{-gnatR} switch). For @option{-gnatR1} (which is the default,
7225 so @option{-gnatR} with no parameter has the same effect), size and alignment
7226 information is listed for declared array and record types. For
7227 @option{-gnatR2}, size and alignment information is listed for all
7228 declared types and objects. Finally @option{-gnatR3} includes symbolic
7229 expressions for values that are computed at run time for
7230 variant records. These symbolic expressions have a mostly obvious
7231 format with #n being used to represent the value of the n'th
7232 discriminant. See source files @file{repinfo.ads/adb} in the
7233 @code{GNAT} sources for full details on the format of @option{-gnatR3}
7234 output. If the switch is followed by an s (e.g.@: @option{-gnatR2s}), then
7235 the output is to a file with the name @file{^file.rep^file_REP^} where
7236 file is the name of the corresponding source file.
7237 @end ifclear
7238 @ifset vms
7239 @item /REPRESENTATION_INFO
7240 @cindex @option{/REPRESENTATION_INFO} (@command{gcc})
7241 This qualifier controls output from the compiler of a listing showing
7242 representation information for declared types and objects. For
7243 @option{/REPRESENTATION_INFO=NONE}, no information is output
7244 (equivalent to omitting the @option{/REPRESENTATION_INFO} qualifier).
7245 @option{/REPRESENTATION_INFO} without option is equivalent to
7246 @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS}.
7247 For @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS}, size and alignment
7248 information is listed for declared array and record types. For
7249 @option{/REPRESENTATION_INFO=OBJECTS}, size and alignment information
7250 is listed for all expression information for values that are computed
7251 at run time for variant records. These symbolic expressions have a mostly
7252 obvious format with #n being used to represent the value of the n'th
7253 discriminant. See source files @file{REPINFO.ADS/ADB} in the
7254 @code{GNAT} sources for full details on the format of
7255 @option{/REPRESENTATION_INFO=SYMBOLIC} output.
7256 If _FILE is added at the end of an option
7257 (e.g.@: @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS_FILE}),
7258 then the output is to a file with the name @file{file_REP} where
7259 file is the name of the corresponding source file.
7260 @end ifset
7261 Note that it is possible for record components to have zero size. In
7262 this case, the component clause uses an obvious extension of permitted
7263 Ada syntax, for example @code{at 0 range 0 .. -1}.
7264
7265 Representation information requires that code be generated (since it is the
7266 code generator that lays out complex data structures). If an attempt is made
7267 to output representation information when no code is generated, for example
7268 when a subunit is compiled on its own, then no information can be generated
7269 and the compiler outputs a message to this effect.
7270
7271 @item -gnatS
7272 @cindex @option{-gnatS} (@command{gcc})
7273 The use of the switch @option{-gnatS} for an
7274 Ada compilation will cause the compiler to output a
7275 representation of package Standard in a form very
7276 close to standard Ada. It is not quite possible to
7277 do this entirely in standard Ada (since new
7278 numeric base types cannot be created in standard
7279 Ada), but the output is easily
7280 readable to any Ada programmer, and is useful to
7281 determine the characteristics of target dependent
7282 types in package Standard.
7283
7284 @item -gnatx
7285 @cindex @option{-gnatx} (@command{gcc})
7286 Normally the compiler generates full cross-referencing information in
7287 the @file{ALI} file. This information is used by a number of tools,
7288 including @code{gnatfind} and @code{gnatxref}. The @option{-gnatx} switch
7289 suppresses this information. This saves some space and may slightly
7290 speed up compilation, but means that these tools cannot be used.
7291 @end table
7292
7293 @node Exception Handling Control
7294 @subsection Exception Handling Control
7295
7296 @noindent
7297 GNAT uses two methods for handling exceptions at run-time. The
7298 @code{setjmp/longjmp} method saves the context when entering
7299 a frame with an exception handler. Then when an exception is
7300 raised, the context can be restored immediately, without the
7301 need for tracing stack frames. This method provides very fast
7302 exception propagation, but introduces significant overhead for
7303 the use of exception handlers, even if no exception is raised.
7304
7305 The other approach is called ``zero cost'' exception handling.
7306 With this method, the compiler builds static tables to describe
7307 the exception ranges. No dynamic code is required when entering
7308 a frame containing an exception handler. When an exception is
7309 raised, the tables are used to control a back trace of the
7310 subprogram invocation stack to locate the required exception
7311 handler. This method has considerably poorer performance for
7312 the propagation of exceptions, but there is no overhead for
7313 exception handlers if no exception is raised. Note that in this
7314 mode and in the context of mixed Ada and C/C++ programming,
7315 to propagate an exception through a C/C++ code, the C/C++ code
7316 must be compiled with the @option{-funwind-tables} GCC's
7317 option.
7318
7319 The following switches may be used to control which of the
7320 two exception handling methods is used.
7321
7322 @table @option
7323 @c !sort!
7324
7325 @item --RTS=sjlj
7326 @cindex @option{--RTS=sjlj} (@command{gnatmake})
7327 This switch causes the setjmp/longjmp run-time (when available) to be used
7328 for exception handling. If the default
7329 mechanism for the target is zero cost exceptions, then
7330 this switch can be used to modify this default, and must be
7331 used for all units in the partition.
7332 This option is rarely used. One case in which it may be
7333 advantageous is if you have an application where exception
7334 raising is common and the overall performance of the
7335 application is improved by favoring exception propagation.
7336
7337 @item --RTS=zcx
7338 @cindex @option{--RTS=zcx} (@command{gnatmake})
7339 @cindex Zero Cost Exceptions
7340 This switch causes the zero cost approach to be used
7341 for exception handling. If this is the default mechanism for the
7342 target (see below), then this switch is unneeded. If the default
7343 mechanism for the target is setjmp/longjmp exceptions, then
7344 this switch can be used to modify this default, and must be
7345 used for all units in the partition.
7346 This option can only be used if the zero cost approach
7347 is available for the target in use, otherwise it will generate an error.
7348 @end table
7349
7350 @noindent
7351 The same option @option{--RTS} must be used both for @command{gcc}
7352 and @command{gnatbind}. Passing this option to @command{gnatmake}
7353 (@pxref{Switches for gnatmake}) will ensure the required consistency
7354 through the compilation and binding steps.
7355
7356 @node Units to Sources Mapping Files
7357 @subsection Units to Sources Mapping Files
7358
7359 @table @option
7360
7361 @item -gnatem^^=^@var{path}
7362 @cindex @option{-gnatem} (@command{gcc})
7363 A mapping file is a way to communicate to the compiler two mappings:
7364 from unit names to file names (without any directory information) and from
7365 file names to path names (with full directory information). These mappings
7366 are used by the compiler to short-circuit the path search.
7367
7368 The use of mapping files is not required for correct operation of the
7369 compiler, but mapping files can improve efficiency, particularly when
7370 sources are read over a slow network connection. In normal operation,
7371 you need not be concerned with the format or use of mapping files,
7372 and the @option{-gnatem} switch is not a switch that you would use
7373 explicitly. it is intended only for use by automatic tools such as
7374 @command{gnatmake} running under the project file facility. The
7375 description here of the format of mapping files is provided
7376 for completeness and for possible use by other tools.
7377
7378 A mapping file is a sequence of sets of three lines. In each set,
7379 the first line is the unit name, in lower case, with ``@code{%s}''
7380 appended for
7381 specs and ``@code{%b}'' appended for bodies; the second line is the
7382 file name; and the third line is the path name.
7383
7384 Example:
7385 @smallexample
7386    main%b
7387    main.2.ada
7388    /gnat/project1/sources/main.2.ada
7389 @end smallexample
7390
7391 When the switch @option{-gnatem} is specified, the compiler will create
7392 in memory the two mappings from the specified file. If there is any problem
7393 (nonexistent file, truncated file or duplicate entries), no mapping will
7394 be created.
7395
7396 Several @option{-gnatem} switches may be specified; however, only the last
7397 one on the command line will be taken into account.
7398
7399 When using a project file, @command{gnatmake} create a temporary mapping file
7400 and communicates it to the compiler using this switch.
7401
7402 @end table
7403
7404 @node Integrated Preprocessing
7405 @subsection Integrated Preprocessing
7406
7407 @noindent
7408 GNAT sources may be preprocessed immediately before compilation.
7409 In this case, the actual
7410 text of the source is not the text of the source file, but is derived from it
7411 through a process called preprocessing. Integrated preprocessing is specified
7412 through switches @option{-gnatep} and/or @option{-gnateD}. @option{-gnatep}
7413 indicates, through a text file, the preprocessing data to be used.
7414 @option{-gnateD} specifies or modifies the values of preprocessing symbol.
7415
7416 @noindent
7417 Note that when integrated preprocessing is used, the output from the
7418 preprocessor is not written to any external file. Instead it is passed
7419 internally to the compiler. If you need to preserve the result of
7420 preprocessing in a file, then you should use @command{gnatprep}
7421 to perform the desired preprocessing in stand-alone mode.
7422
7423 @noindent
7424 It is recommended that @command{gnatmake} switch ^-s^/SWITCH_CHECK^ should be
7425 used when Integrated Preprocessing is used. The reason is that preprocessing
7426 with another Preprocessing Data file without changing the sources will
7427 not trigger recompilation without this switch.
7428
7429 @noindent
7430 Note that @command{gnatmake} switch ^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^ will almost
7431 always trigger recompilation for sources that are preprocessed,
7432 because @command{gnatmake} cannot compute the checksum of the source after
7433 preprocessing.
7434
7435 @noindent
7436 The actual preprocessing function is described in details in section
7437 @ref{Preprocessing Using gnatprep}. This section only describes how integrated
7438 preprocessing is triggered and parameterized.
7439
7440 @table @code
7441
7442 @item -gnatep=@var{file}
7443 @cindex @option{-gnatep} (@command{gcc})
7444 This switch indicates to the compiler the file name (without directory
7445 information) of the preprocessor data file to use. The preprocessor data file
7446 should be found in the source directories.
7447
7448 @noindent
7449 A preprocessing data file is a text file with significant lines indicating
7450 how should be preprocessed either a specific source or all sources not
7451 mentioned in other lines. A significant line is a nonempty, non-comment line.
7452 Comments are similar to Ada comments.
7453
7454 @noindent
7455 Each significant line starts with either a literal string or the character '*'.
7456 A literal string is the file name (without directory information) of the source
7457 to preprocess. A character '*' indicates the preprocessing for all the sources
7458 that are not specified explicitly on other lines (order of the lines is not
7459 significant). It is an error to have two lines with the same file name or two
7460 lines starting with the character '*'.
7461
7462 @noindent
7463 After the file name or the character '*', another optional literal string
7464 indicating the file name of the definition file to be used for preprocessing
7465 (@pxref{Form of Definitions File}). The definition files are found by the
7466 compiler in one of the source directories. In some cases, when compiling
7467 a source in a directory other than the current directory, if the definition
7468 file is in the current directory, it may be necessary to add the current
7469 directory as a source directory through switch ^-I.^/SEARCH=[]^, otherwise
7470 the compiler would not find the definition file.
7471
7472 @noindent
7473 Then, optionally, ^switches^switches^ similar to those of @code{gnatprep} may
7474 be found. Those ^switches^switches^ are:
7475
7476 @table @code
7477
7478 @item -b
7479 Causes both preprocessor lines and the lines deleted by
7480 preprocessing to be replaced by blank lines, preserving the line number.
7481 This ^switch^switch^ is always implied; however, if specified after @option{-c}
7482 it cancels the effect of @option{-c}.
7483
7484 @item -c
7485 Causes both preprocessor lines and the lines deleted
7486 by preprocessing to be retained as comments marked
7487 with the special string ``@code{--! }''.
7488
7489 @item -Dsymbol=value
7490 Define or redefine a symbol, associated with value. A symbol is an Ada
7491 identifier, or an Ada reserved word, with the exception of @code{if},
7492 @code{else}, @code{elsif}, @code{end}, @code{and}, @code{or} and @code{then}.
7493 @code{value} is either a literal string, an Ada identifier or any Ada reserved
7494 word. A symbol declared with this ^switch^switch^ replaces a symbol with the
7495 same name defined in a definition file.
7496
7497 @item -s
7498 Causes a sorted list of symbol names and values to be
7499 listed on the standard output file.
7500
7501 @item -u
7502 Causes undefined symbols to be treated as having the value @code{FALSE}
7503 in the context
7504 of a preprocessor test. In the absence of this option, an undefined symbol in
7505 a @code{#if} or @code{#elsif} test will be treated as an error.
7506
7507 @end table
7508
7509 @noindent
7510 Examples of valid lines in a preprocessor data file:
7511
7512 @smallexample
7513   "toto.adb"  "prep.def" -u
7514   --  preprocess "toto.adb", using definition file "prep.def",
7515   --  undefined symbol are False.
7516
7517   * -c -DVERSION=V101
7518   --  preprocess all other sources without a definition file;
7519   --  suppressed lined are commented; symbol VERSION has the value V101.
7520
7521   "titi.adb" "prep2.def" -s
7522   --  preprocess "titi.adb", using definition file "prep2.def";
7523   --  list all symbols with their values.
7524 @end smallexample
7525
7526 @item ^-gnateD^/DATA_PREPROCESSING=^symbol@r{[}=value@r{]}
7527 @cindex @option{-gnateD} (@command{gcc})
7528 Define or redefine a preprocessing symbol, associated with value. If no value
7529 is given on the command line, then the value of the symbol is @code{True}.
7530 A symbol is an identifier, following normal Ada (case-insensitive)
7531 rules for its syntax, and value is any sequence (including an empty sequence)
7532 of characters from the set (letters, digits, period, underline).
7533 Ada reserved words may be used as symbols, with the exceptions of @code{if},
7534 @code{else}, @code{elsif}, @code{end}, @code{and}, @code{or} and @code{then}.
7535
7536 @noindent
7537 A symbol declared with this ^switch^switch^ on the command line replaces a
7538 symbol with the same name either in a definition file or specified with a
7539 ^switch^switch^ -D in the preprocessor data file.
7540
7541 @noindent
7542 This switch is similar to switch @option{^-D^/ASSOCIATE^} of @code{gnatprep}.
7543
7544 @item -gnateG
7545 When integrated preprocessing is performed and the preprocessor modifies
7546 the source text, write the result of this preprocessing into a file
7547 <source>^.prep^_prep^.
7548
7549 @end table
7550
7551 @node Code Generation Control
7552 @subsection Code Generation Control
7553
7554 @noindent
7555
7556 The GCC technology provides a wide range of target dependent
7557 @option{-m} switches for controlling
7558 details of code generation with respect to different versions of
7559 architectures. This includes variations in instruction sets (e.g.@:
7560 different members of the power pc family), and different requirements
7561 for optimal arrangement of instructions (e.g.@: different members of
7562 the x86 family). The list of available @option{-m} switches may be
7563 found in the GCC documentation.
7564
7565 Use of these @option{-m} switches may in some cases result in improved
7566 code performance.
7567
7568 The GNAT Pro technology is tested and qualified without any
7569 @option{-m} switches,
7570 so generally the most reliable approach is to avoid the use of these
7571 switches. However, we generally expect most of these switches to work
7572 successfully with GNAT Pro, and many customers have reported successful
7573 use of these options.
7574
7575 Our general advice is to avoid the use of @option{-m} switches unless
7576 special needs lead to requirements in this area. In particular,
7577 there is no point in using @option{-m} switches to improve performance
7578 unless you actually see a performance improvement.
7579
7580 @ifset vms
7581 @node Return Codes
7582 @subsection Return Codes
7583 @cindex Return Codes
7584 @cindex @option{/RETURN_CODES=VMS}
7585
7586 @noindent
7587 On VMS, GNAT compiled programs return POSIX-style codes by default,
7588 e.g.@: @option{/RETURN_CODES=POSIX}.
7589
7590 To enable VMS style return codes, use GNAT BIND and LINK with the option
7591 @option{/RETURN_CODES=VMS}. For example:
7592
7593 @smallexample
7594 GNAT BIND MYMAIN.ALI /RETURN_CODES=VMS
7595 GNAT LINK MYMAIN.ALI /RETURN_CODES=VMS
7596 @end smallexample
7597
7598 @noindent
7599 Programs built with /RETURN_CODES=VMS are suitable to be called in
7600 VMS DCL scripts. Programs compiled with the default /RETURN_CODES=POSIX
7601 are suitable for spawning with appropriate GNAT RTL routines.
7602
7603 @end ifset
7604
7605 @node Search Paths and the Run-Time Library (RTL)
7606 @section Search Paths and the Run-Time Library (RTL)
7607
7608 @noindent
7609 With the GNAT source-based library system, the compiler must be able to
7610 find source files for units that are needed by the unit being compiled.
7611 Search paths are used to guide this process.
7612
7613 The compiler compiles one source file whose name must be given
7614 explicitly on the command line. In other words, no searching is done
7615 for this file. To find all other source files that are needed (the most
7616 common being the specs of units), the compiler examines the following
7617 directories, in the following order:
7618
7619 @enumerate
7620 @item
7621 The directory containing the source file of the main unit being compiled
7622 (the file name on the command line).
7623
7624 @item
7625 Each directory named by an @option{^-I^/SOURCE_SEARCH^} switch given on the
7626 @command{gcc} command line, in the order given.
7627
7628 @item
7629 @findex ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
7630 Each of the directories listed in the text file whose name is given
7631 by the @env{ADA_PRJ_INCLUDE_FILE} ^environment variable^logical name^.
7632
7633 @noindent
7634 @env{ADA_PRJ_INCLUDE_FILE} is normally set by gnatmake or by the ^gnat^GNAT^
7635 driver when project files are used. It should not normally be set
7636 by other means.
7637
7638 @item
7639 @findex ADA_INCLUDE_PATH
7640 Each of the directories listed in the value of the
7641 @env{ADA_INCLUDE_PATH} ^environment variable^logical name^.
7642 @ifclear vms
7643 Construct this value
7644 exactly as the @env{PATH} environment variable: a list of directory
7645 names separated by colons (semicolons when working with the NT version).
7646 @end ifclear
7647 @ifset vms
7648 Normally, define this value as a logical name containing a comma separated
7649 list of directory names.
7650
7651 This variable can also be defined by means of an environment string
7652 (an argument to the HP C exec* set of functions).
7653
7654 Logical Name:
7655 @smallexample
7656 DEFINE ANOTHER_PATH FOO:[BAG]
7657 DEFINE ADA_INCLUDE_PATH ANOTHER_PATH,FOO:[BAM],FOO:[BAR]
7658 @end smallexample
7659
7660 By default, the path includes GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.DECLIB]
7661 first, followed by the standard Ada
7662 libraries in GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.ADAINCLUDE].
7663 If this is not redefined, the user will obtain the HP Ada 83 IO packages
7664 (Text_IO, Sequential_IO, etc)
7665 instead of the standard Ada packages. Thus, in order to get the standard Ada
7666 packages by default, ADA_INCLUDE_PATH must be redefined.
7667 @end ifset
7668
7669 @item
7670 The content of the @file{ada_source_path} file which is part of the GNAT
7671 installation tree and is used to store standard libraries such as the
7672 GNAT Run Time Library (RTL) source files.
7673 @ifclear vms
7674 @ref{Installing a library}
7675 @end ifclear
7676 @end enumerate
7677
7678 @noindent
7679 Specifying the switch @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^}
7680 inhibits the use of the directory
7681 containing the source file named in the command line. You can still
7682 have this directory on your search path, but in this case it must be
7683 explicitly requested with a @option{^-I^/SOURCE_SEARCH^} switch.
7684
7685 Specifying the switch @option{-nostdinc}
7686 inhibits the search of the default location for the GNAT Run Time
7687 Library (RTL) source files.
7688
7689 The compiler outputs its object files and ALI files in the current
7690 working directory.
7691 @ifclear vms
7692 Caution: The object file can be redirected with the @option{-o} switch;
7693 however, @command{gcc} and @code{gnat1} have not been coordinated on this
7694 so the @file{ALI} file will not go to the right place. Therefore, you should
7695 avoid using the @option{-o} switch.
7696 @end ifclear
7697
7698 @findex System.IO
7699 The packages @code{Ada}, @code{System}, and @code{Interfaces} and their
7700 children make up the GNAT RTL, together with the simple @code{System.IO}
7701 package used in the @code{"Hello World"} example. The sources for these units
7702 are needed by the compiler and are kept together in one directory. Not
7703 all of the bodies are needed, but all of the sources are kept together
7704 anyway. In a normal installation, you need not specify these directory
7705 names when compiling or binding. Either the environment variables or
7706 the built-in defaults cause these files to be found.
7707
7708 In addition to the language-defined hierarchies (@code{System}, @code{Ada} and
7709 @code{Interfaces}), the GNAT distribution provides a fourth hierarchy,
7710 consisting of child units of @code{GNAT}. This is a collection of generally
7711 useful types, subprograms, etc. @xref{Top, GNAT Reference Manual, About
7712 This Guid, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for further details.
7713
7714 Besides simplifying access to the RTL, a major use of search paths is
7715 in compiling sources from multiple directories. This can make
7716 development environments much more flexible.
7717
7718 @node Order of Compilation Issues
7719 @section Order of Compilation Issues
7720
7721 @noindent
7722 If, in our earlier example, there was a spec for the @code{hello}
7723 procedure, it would be contained in the file @file{hello.ads}; yet this
7724 file would not have to be explicitly compiled. This is the result of the
7725 model we chose to implement library management. Some of the consequences
7726 of this model are as follows:
7727
7728 @itemize @bullet
7729 @item
7730 There is no point in compiling specs (except for package
7731 specs with no bodies) because these are compiled as needed by clients. If
7732 you attempt a useless compilation, you will receive an error message.
7733 It is also useless to compile subunits because they are compiled as needed
7734 by the parent.
7735
7736 @item
7737 There are no order of compilation requirements: performing a
7738 compilation never obsoletes anything. The only way you can obsolete
7739 something and require recompilations is to modify one of the
7740 source files on which it depends.
7741
7742 @item
7743 There is no library as such, apart from the ALI files
7744 (@pxref{The Ada Library Information Files}, for information on the format
7745 of these files). For now we find it convenient to create separate ALI files,
7746 but eventually the information therein may be incorporated into the object
7747 file directly.
7748
7749 @item
7750 When you compile a unit, the source files for the specs of all units
7751 that it @code{with}'s, all its subunits, and the bodies of any generics it
7752 instantiates must be available (reachable by the search-paths mechanism
7753 described above), or you will receive a fatal error message.
7754 @end itemize
7755
7756 @node Examples
7757 @section Examples
7758
7759 @noindent
7760 The following are some typical Ada compilation command line examples:
7761
7762 @table @code
7763 @item $ gcc -c xyz.adb
7764 Compile body in file @file{xyz.adb} with all default options.
7765
7766 @ifclear vms
7767 @item $ gcc -c -O2 -gnata xyz-def.adb
7768 @end ifclear
7769 @ifset vms
7770 @item $ GNAT COMPILE /OPTIMIZE=ALL -gnata xyz-def.adb
7771 @end ifset
7772
7773 Compile the child unit package in file @file{xyz-def.adb} with extensive
7774 optimizations, and pragma @code{Assert}/@code{Debug} statements
7775 enabled.
7776
7777 @item $ gcc -c -gnatc abc-def.adb
7778 Compile the subunit in file @file{abc-def.adb} in semantic-checking-only
7779 mode.
7780 @end table
7781
7782 @node Binding Using gnatbind
7783 @chapter Binding Using @code{gnatbind}
7784 @findex gnatbind
7785
7786 @menu
7787 * Running gnatbind::
7788 * Switches for gnatbind::
7789 * Command-Line Access::
7790 * Search Paths for gnatbind::
7791 * Examples of gnatbind Usage::
7792 @end menu
7793
7794 @noindent
7795 This chapter describes the GNAT binder, @code{gnatbind}, which is used
7796 to bind compiled GNAT objects.
7797
7798 Note: to invoke @code{gnatbind} with a project file, use the @code{gnat}
7799 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
7800
7801 The @code{gnatbind} program performs four separate functions:
7802
7803 @enumerate
7804 @item
7805 Checks that a program is consistent, in accordance with the rules in
7806 Chapter 10 of the Ada Reference Manual. In particular, error
7807 messages are generated if a program uses inconsistent versions of a
7808 given unit.
7809
7810 @item
7811 Checks that an acceptable order of elaboration exists for the program
7812 and issues an error message if it cannot find an order of elaboration
7813 that satisfies the rules in Chapter 10 of the Ada Language Manual.
7814
7815 @item
7816 Generates a main program incorporating the given elaboration order.
7817 This program is a small Ada package (body and spec) that
7818 must be subsequently compiled
7819 using the GNAT compiler. The necessary compilation step is usually
7820 performed automatically by @command{gnatlink}. The two most important
7821 functions of this program
7822 are to call the elaboration routines of units in an appropriate order
7823 and to call the main program.
7824
7825 @item
7826 Determines the set of object files required by the given main program.
7827 This information is output in the forms of comments in the generated program,
7828 to be read by the @command{gnatlink} utility used to link the Ada application.
7829 @end enumerate
7830
7831 @node Running gnatbind
7832 @section Running @code{gnatbind}
7833
7834 @noindent
7835 The form of the @code{gnatbind} command is
7836
7837 @smallexample
7838 $ gnatbind @ovar{switches} @var{mainprog}@r{[}.ali@r{]} @ovar{switches}
7839 @end smallexample
7840
7841 @noindent
7842 where @file{@var{mainprog}.adb} is the Ada file containing the main program
7843 unit body. If no switches are specified, @code{gnatbind} constructs an Ada
7844 package in two files whose names are
7845 @file{b~@var{mainprog}.ads}, and @file{b~@var{mainprog}.adb}.
7846 For example, if given the
7847 parameter @file{hello.ali}, for a main program contained in file
7848 @file{hello.adb}, the binder output files would be @file{b~hello.ads}
7849 and @file{b~hello.adb}.
7850
7851 When doing consistency checking, the binder takes into consideration
7852 any source files it can locate. For example, if the binder determines
7853 that the given main program requires the package @code{Pack}, whose
7854 @file{.ALI}
7855 file is @file{pack.ali} and whose corresponding source spec file is
7856 @file{pack.ads}, it attempts to locate the source file @file{pack.ads}
7857 (using the same search path conventions as previously described for the
7858 @command{gcc} command). If it can locate this source file, it checks that
7859 the time stamps
7860 or source checksums of the source and its references to in @file{ALI} files
7861 match. In other words, any @file{ALI} files that mentions this spec must have
7862 resulted from compiling this version of the source file (or in the case
7863 where the source checksums match, a version close enough that the
7864 difference does not matter).
7865
7866 @cindex Source files, use by binder
7867 The effect of this consistency checking, which includes source files, is
7868 that the binder ensures that the program is consistent with the latest
7869 version of the source files that can be located at bind time. Editing a
7870 source file without compiling files that depend on the source file cause
7871 error messages to be generated by the binder.
7872
7873 For example, suppose you have a main program @file{hello.adb} and a
7874 package @code{P}, from file @file{p.ads} and you perform the following
7875 steps:
7876
7877 @enumerate
7878 @item
7879 Enter @code{gcc -c hello.adb} to compile the main program.
7880
7881 @item
7882 Enter @code{gcc -c p.ads} to compile package @code{P}.
7883
7884 @item
7885 Edit file @file{p.ads}.
7886
7887 @item
7888 Enter @code{gnatbind hello}.
7889 @end enumerate
7890
7891 @noindent
7892 At this point, the file @file{p.ali} contains an out-of-date time stamp
7893 because the file @file{p.ads} has been edited. The attempt at binding
7894 fails, and the binder generates the following error messages:
7895
7896 @smallexample
7897 error: "hello.adb" must be recompiled ("p.ads" has been modified)
7898 error: "p.ads" has been modified and must be recompiled
7899 @end smallexample
7900
7901 @noindent
7902 Now both files must be recompiled as indicated, and then the bind can
7903 succeed, generating a main program. You need not normally be concerned
7904 with the contents of this file, but for reference purposes a sample
7905 binder output file is given in @ref{Example of Binder Output File}.
7906
7907 In most normal usage, the default mode of @command{gnatbind} which is to
7908 generate the main package in Ada, as described in the previous section.
7909 In particular, this means that any Ada programmer can read and understand
7910 the generated main program. It can also be debugged just like any other
7911 Ada code provided the @option{^-g^/DEBUG^} switch is used for
7912 @command{gnatbind} and @command{gnatlink}.
7913
7914 However for some purposes it may be convenient to generate the main
7915 program in C rather than Ada. This may for example be helpful when you
7916 are generating a mixed language program with the main program in C. The
7917 GNAT compiler itself is an example.
7918 The use of the @option{^-C^/BIND_FILE=C^} switch
7919 for both @code{gnatbind} and @command{gnatlink} will cause the program to
7920 be generated in C (and compiled using the gnu C compiler).
7921
7922 @node Switches for gnatbind
7923 @section Switches for @command{gnatbind}
7924
7925 @noindent
7926 The following switches are available with @code{gnatbind}; details will
7927 be presented in subsequent sections.
7928
7929 @menu
7930 * Consistency-Checking Modes::
7931 * Binder Error Message Control::
7932 * Elaboration Control::
7933 * Output Control::
7934 * Binding with Non-Ada Main Programs::
7935 * Binding Programs with No Main Subprogram::
7936 @end menu
7937
7938 @table @option
7939 @c !sort!
7940
7941 @item --version
7942 @cindex @option{--version} @command{gnatbind}
7943 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
7944
7945 @item --help
7946 @cindex @option{--help} @command{gnatbind}
7947 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
7948 all other options.
7949
7950 @item -a
7951 @cindex @option{-a} @command{gnatbind}
7952 Indicates that, if supported by the platform, the adainit procedure should
7953 be treated as an initialisation routine by the linker (a constructor). This
7954 is intended to be used by the Project Manager to automatically initialize
7955 shared Stand-Alone Libraries.
7956
7957 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH^
7958 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@command{gnatbind})
7959 Specify directory to be searched for ALI files.
7960
7961 @item ^-aI^/SOURCE_SEARCH^
7962 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatbind})
7963 Specify directory to be searched for source file.
7964
7965 @item ^-A^/BIND_FILE=ADA^
7966 @cindex @option{^-A^/BIND_FILE=ADA^} (@command{gnatbind})
7967 Generate binder program in Ada (default)
7968
7969 @item ^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^
7970 @cindex @option{^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^} (@command{gnatbind})
7971 Generate brief messages to @file{stderr} even if verbose mode set.
7972
7973 @item ^-c^/NOOUTPUT^
7974 @cindex @option{^-c^/NOOUTPUT^} (@command{gnatbind})
7975 Check only, no generation of binder output file.
7976
7977 @item ^-C^/BIND_FILE=C^
7978 @cindex @option{^-C^/BIND_FILE=C^} (@command{gnatbind})
7979 Generate binder program in C
7980
7981 @item ^-d^/DEFAULT_STACK_SIZE=^@var{nn}@r{[}k@r{|}m@r{]}
7982 @cindex @option{^-d^/DEFAULT_STACK_SIZE=^@var{nn}@r{[}k@r{|}m@r{]}} (@command{gnatbind})
7983 This switch can be used to change the default task stack size value
7984 to a specified size @var{nn}, which is expressed in bytes by default, or
7985 in kilobytes when suffixed with @var{k} or in megabytes when suffixed
7986 with @var{m}.
7987 In the absence of a @samp{@r{[}k@r{|}m@r{]}} suffix, this switch is equivalent,
7988 in effect, to completing all task specs with
7989 @smallexample @c ada
7990    pragma Storage_Size (nn);
7991 @end smallexample
7992 When they do not already have such a pragma.
7993
7994 @item ^-D^/DEFAULT_SECONDARY_STACK_SIZE=^@var{nn}@r{[}k@r{|}m@r{]}
7995 @cindex @option{^-D^/DEFAULT_SECONDARY_STACK_SIZE=nnnnn^} (@command{gnatbind})
7996 This switch can be used to change the default secondary stack size value
7997 to a specified size @var{nn}, which is expressed in bytes by default, or
7998 in kilobytes when suffixed with @var{k} or in megabytes when suffixed
7999 with @var{m}.
8000
8001 The secondary stack is used to deal with functions that return a variable
8002 sized result, for example a function returning an unconstrained
8003 String. There are two ways in which this secondary stack is allocated.
8004
8005 For most targets, the secondary stack is growing on demand and is allocated
8006 as a chain of blocks in the heap. The -D option is not very
8007 relevant. It only give some control over the size of the allocated
8008 blocks (whose size is the minimum of the default secondary stack size value,
8009 and the actual size needed for the current allocation request).
8010
8011 For certain targets, notably VxWorks 653,
8012 the secondary stack is allocated by carving off a fixed ratio chunk of the
8013 primary task stack. The -D option is used to define the
8014 size of the environment task's secondary stack.
8015
8016 @item ^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^
8017 @cindex @option{^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^} (@command{gnatbind})
8018 Output complete list of elaboration-order dependencies.
8019
8020 @item ^-E^/STORE_TRACEBACKS^
8021 @cindex @option{^-E^/STORE_TRACEBACKS^} (@command{gnatbind})
8022 Store tracebacks in exception occurrences when the target supports it.
8023 This is the default with the zero cost exception mechanism.
8024 @ignore
8025 @c The following may get moved to an appendix
8026 This option is currently supported on the following targets:
8027 all x86 ports, Solaris, Windows, HP-UX, AIX, PowerPC VxWorks and Alpha VxWorks.
8028 @end ignore
8029 See also the packages @code{GNAT.Traceback} and
8030 @code{GNAT.Traceback.Symbolic} for more information.
8031 @ifclear vms
8032 Note that on x86 ports, you must not use @option{-fomit-frame-pointer}
8033 @command{gcc} option.
8034 @end ifclear
8035
8036 @item ^-F^/FORCE_ELABS_FLAGS^
8037 @cindex @option{^-F^/FORCE_ELABS_FLAGS^} (@command{gnatbind})
8038 Force the checks of elaboration flags. @command{gnatbind} does not normally
8039 generate checks of elaboration flags for the main executable, except when
8040 a Stand-Alone Library is used. However, there are cases when this cannot be
8041 detected by gnatbind. An example is importing an interface of a Stand-Alone
8042 Library through a pragma Import and only specifying through a linker switch
8043 this Stand-Alone Library. This switch is used to guarantee that elaboration
8044 flag checks are generated.
8045
8046 @item ^-h^/HELP^
8047 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@command{gnatbind})
8048 Output usage (help) information
8049
8050 @item ^-I^/SEARCH^
8051 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatbind})
8052 Specify directory to be searched for source and ALI files.
8053
8054 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
8055 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gnatbind})
8056 Do not look for sources in the current directory where @code{gnatbind} was
8057 invoked, and do not look for ALI files in the directory containing the
8058 ALI file named in the @code{gnatbind} command line.
8059
8060 @item ^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^
8061 @cindex @option{^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^} (@command{gnatbind})
8062 Output chosen elaboration order.
8063
8064 @item ^-L@var{xxx}^/BUILD_LIBRARY=@var{xxx}^
8065 @cindex @option{^-L^/BUILD_LIBRARY^} (@command{gnatbind})
8066 Bind the units for library building. In this case the adainit and
8067 adafinal procedures (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs})
8068 are renamed to ^@var{xxx}init^@var{XXX}INIT^ and
8069 ^@var{xxx}final^@var{XXX}FINAL^.
8070 Implies ^-n^/NOCOMPILE^.
8071 @ifclear vms
8072 (@xref{GNAT and Libraries}, for more details.)
8073 @end ifclear
8074 @ifset vms
8075 On OpenVMS, these init and final procedures are exported in uppercase
8076 letters. For example if /BUILD_LIBRARY=toto is used, the exported name of
8077 the init procedure will be "TOTOINIT" and the exported name of the final
8078 procedure will be "TOTOFINAL".
8079 @end ifset
8080
8081 @item ^-Mxyz^/RENAME_MAIN=xyz^
8082 @cindex @option{^-M^/RENAME_MAIN^} (@command{gnatbind})
8083 Rename generated main program from main to xyz. This option is
8084 supported on cross environments only.
8085
8086 @item ^-m^/ERROR_LIMIT=^@var{n}
8087 @cindex @option{^-m^/ERROR_LIMIT^} (@command{gnatbind})
8088 Limit number of detected errors or warnings to @var{n}, where @var{n} is
8089 in the range 1..999999. The default value if no switch is
8090 given is 9999. If the number of warnings reaches this limit, then a
8091 message is output and further warnings are suppressed, the bind
8092 continues in this case. If the number of errors reaches this
8093 limit, then a message is output and the bind is abandoned.
8094 A value of zero means that no limit is enforced. The equal
8095 sign is optional.
8096
8097 @ifset unw
8098 Furthermore, under Windows, the sources pointed to by the libraries path
8099 set in the registry are not searched for.
8100 @end ifset
8101
8102 @item ^-n^/NOMAIN^
8103 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@command{gnatbind})
8104 No main program.
8105
8106 @item -nostdinc
8107 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatbind})
8108 Do not look for sources in the system default directory.
8109
8110 @item -nostdlib
8111 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatbind})
8112 Do not look for library files in the system default directory.
8113
8114 @item --RTS=@var{rts-path}
8115 @cindex @option{--RTS} (@code{gnatbind})
8116 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
8117 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
8118
8119 @item ^-o ^/OUTPUT=^@var{file}
8120 @cindex @option{^-o ^/OUTPUT^} (@command{gnatbind})
8121 Name the output file @var{file} (default is @file{b~@var{xxx}.adb}).
8122 Note that if this option is used, then linking must be done manually,
8123 gnatlink cannot be used.
8124
8125 @item ^-O^/OBJECT_LIST^
8126 @cindex @option{^-O^/OBJECT_LIST^} (@command{gnatbind})
8127 Output object list.
8128
8129 @item ^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^
8130 @cindex @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} (@command{gnatbind})
8131 Pessimistic (worst-case) elaboration order
8132
8133 @item ^-R^-R^
8134 @cindex @option{^-R^-R^} (@command{gnatbind})
8135 Output closure source list.
8136
8137 @item ^-s^/READ_SOURCES=ALL^
8138 @cindex @option{^-s^/READ_SOURCES=ALL^} (@command{gnatbind})
8139 Require all source files to be present.
8140
8141 @item ^-S@var{xxx}^/INITIALIZE_SCALARS=@var{xxx}^
8142 @cindex @option{^-S^/INITIALIZE_SCALARS^} (@command{gnatbind})
8143 Specifies the value to be used when detecting uninitialized scalar
8144 objects with pragma Initialize_Scalars.
8145 The @var{xxx} ^string specified with the switch^option^ may be either
8146 @itemize @bullet
8147 @item ``@option{^in^INVALID^}'' requesting an invalid value where possible
8148 @item ``@option{^lo^LOW^}'' for the lowest possible value
8149 @item ``@option{^hi^HIGH^}'' for the highest possible value
8150 @item ``@option{@var{xx}}'' for a value consisting of repeated bytes with the
8151 value @code{16#@var{xx}#} (i.e., @var{xx} is a string of two hexadecimal digits).
8152 @end itemize
8153
8154 In addition, you can specify @option{-Sev} to indicate that the value is
8155 to be set at run time. In this case, the program will look for an environment
8156 @cindex GNAT_INIT_SCALARS
8157 variable of the form @env{GNAT_INIT_SCALARS=@var{xx}}, where @var{xx} is one
8158 of @option{in/lo/hi/@var{xx}} with the same meanings as above.
8159 If no environment variable is found, or if it does not have a valid value,
8160 then the default is @option{in} (invalid values).
8161
8162 @ifclear vms
8163 @item -static
8164 @cindex @option{-static} (@code{gnatbind})
8165 Link against a static GNAT run time.
8166
8167 @item -shared
8168 @cindex @option{-shared} (@code{gnatbind})
8169 Link against a shared GNAT run time when available.
8170 @end ifclear
8171
8172 @item ^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^
8173 @cindex @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} (@code{gnatbind})
8174 Tolerate time stamp and other consistency errors
8175
8176 @item ^-T@var{n}^/TIME_SLICE=@var{n}^
8177 @cindex @option{^-T^/TIME_SLICE^} (@code{gnatbind})
8178 Set the time slice value to @var{n} milliseconds. If the system supports
8179 the specification of a specific time slice value, then the indicated value
8180 is used. If the system does not support specific time slice values, but
8181 does support some general notion of round-robin scheduling, then any
8182 nonzero value will activate round-robin scheduling.
8183
8184 A value of zero is treated specially. It turns off time
8185 slicing, and in addition, indicates to the tasking run time that the
8186 semantics should match as closely as possible the Annex D
8187 requirements of the Ada RM, and in particular sets the default
8188 scheduling policy to @code{FIFO_Within_Priorities}.
8189
8190 @item ^-u@var{n}^/DYNAMIC_STACK_USAGE=@var{n}^
8191 @cindex @option{^-u^/DYNAMIC_STACK_USAGE^} (@code{gnatbind})
8192 Enable dynamic stack usage, with @var{n} results stored and displayed
8193 at program termination. A result is generated when a task
8194 terminates. Results that can't be stored are displayed on the fly, at
8195 task termination. This option is currently not supported on Itanium
8196 platforms. (See @ref{Dynamic Stack Usage Analysis} for details.)
8197
8198 @item ^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^
8199 @cindex @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} (@code{gnatbind})
8200 Verbose mode. Write error messages, header, summary output to
8201 @file{stdout}.
8202
8203 @ifclear vms
8204 @item -w@var{x}
8205 @cindex @option{-w} (@code{gnatbind})
8206 Warning mode (@var{x}=s/e for suppress/treat as error)
8207 @end ifclear
8208
8209 @ifset vms
8210 @item /WARNINGS=NORMAL
8211 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
8212 Normal warnings mode. Warnings are issued but ignored
8213
8214 @item /WARNINGS=SUPPRESS
8215 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
8216 All warning messages are suppressed
8217
8218 @item /WARNINGS=ERROR
8219 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
8220 Warning messages are treated as fatal errors
8221 @end ifset
8222
8223 @item ^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
8224 @cindex @option{^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@code{gnatbind})
8225 Override default wide character encoding for standard Text_IO files.
8226
8227 @item ^-x^/READ_SOURCES=NONE^
8228 @cindex @option{^-x^/READ_SOURCES^} (@code{gnatbind})
8229 Exclude source files (check object consistency only).
8230
8231 @ifset vms
8232 @item /READ_SOURCES=AVAILABLE
8233 @cindex @option{/READ_SOURCES} (@code{gnatbind})
8234 Default mode, in which sources are checked for consistency only if
8235 they are available.
8236 @end ifset
8237
8238 @item ^-y^/ENABLE_LEAP_SECONDS^
8239 @cindex @option{^-y^/ENABLE_LEAP_SECONDS^} (@code{gnatbind})
8240 Enable leap seconds support in @code{Ada.Calendar} and its children.
8241
8242 @item ^-z^/ZERO_MAIN^
8243 @cindex @option{^-z^/ZERO_MAIN^} (@code{gnatbind})
8244 No main subprogram.
8245 @end table
8246
8247 @ifclear vms
8248 @noindent
8249 You may obtain this listing of switches by running @code{gnatbind} with
8250 no arguments.
8251 @end ifclear
8252
8253 @node Consistency-Checking Modes
8254 @subsection Consistency-Checking Modes
8255
8256 @noindent
8257 As described earlier, by default @code{gnatbind} checks
8258 that object files are consistent with one another and are consistent
8259 with any source files it can locate. The following switches control binder
8260 access to sources.
8261
8262 @table @option
8263 @c !sort!
8264 @item ^-s^/READ_SOURCES=ALL^
8265 @cindex @option{^-s^/READ_SOURCES=ALL^} (@code{gnatbind})
8266 Require source files to be present. In this mode, the binder must be
8267 able to locate all source files that are referenced, in order to check
8268 their consistency. In normal mode, if a source file cannot be located it
8269 is simply ignored. If you specify this switch, a missing source
8270 file is an error.
8271
8272 @item ^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
8273 @cindex @option{^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@code{gnatbind})
8274 Override default wide character encoding for standard Text_IO files.
8275 Normally the default wide character encoding method used for standard
8276 [Wide_[Wide_]]Text_IO files is taken from the encoding specified for
8277 the main source input (see description of switch
8278 @option{^-gnatWx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} for the compiler). The
8279 use of this switch for the binder (which has the same set of
8280 possible arguments) overrides this default as specified.
8281
8282 @item ^-x^/READ_SOURCES=NONE^
8283 @cindex @option{^-x^/READ_SOURCES=NONE^} (@code{gnatbind})
8284 Exclude source files. In this mode, the binder only checks that ALI
8285 files are consistent with one another. Source files are not accessed.
8286 The binder runs faster in this mode, and there is still a guarantee that
8287 the resulting program is self-consistent.
8288 If a source file has been edited since it was last compiled, and you
8289 specify this switch, the binder will not detect that the object
8290 file is out of date with respect to the source file. Note that this is the
8291 mode that is automatically used by @command{gnatmake} because in this
8292 case the checking against sources has already been performed by
8293 @command{gnatmake} in the course of compilation (i.e.@: before binding).
8294
8295 @ifset vms
8296 @item /READ_SOURCES=AVAILABLE
8297 @cindex @code{/READ_SOURCES=AVAILABLE} (@code{gnatbind})
8298 This is the default mode in which source files are checked if they are
8299 available, and ignored if they are not available.
8300 @end ifset
8301 @end table
8302
8303 @node Binder Error Message Control
8304 @subsection Binder Error Message Control
8305
8306 @noindent
8307 The following switches provide control over the generation of error
8308 messages from the binder:
8309
8310 @table @option
8311 @c !sort!
8312 @item ^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^
8313 @cindex @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} (@code{gnatbind})
8314 Verbose mode. In the normal mode, brief error messages are generated to
8315 @file{stderr}. If this switch is present, a header is written
8316 to @file{stdout} and any error messages are directed to @file{stdout}.
8317 All that is written to @file{stderr} is a brief summary message.
8318
8319 @item ^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^
8320 @cindex @option{^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^} (@code{gnatbind})
8321 Generate brief error messages to @file{stderr} even if verbose mode is
8322 specified. This is relevant only when used with the
8323 @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} switch.
8324
8325 @ifclear vms
8326 @item -m@var{n}
8327 @cindex @option{-m} (@code{gnatbind})
8328 Limits the number of error messages to @var{n}, a decimal integer in the
8329 range 1-999. The binder terminates immediately if this limit is reached.
8330
8331 @item -M@var{xxx}
8332 @cindex @option{-M} (@code{gnatbind})
8333 Renames the generated main program from @code{main} to @code{xxx}.
8334 This is useful in the case of some cross-building environments, where
8335 the actual main program is separate from the one generated
8336 by @code{gnatbind}.
8337 @end ifclear
8338
8339 @item ^-ws^/WARNINGS=SUPPRESS^
8340 @cindex @option{^-ws^/WARNINGS=SUPPRESS^} (@code{gnatbind})
8341 @cindex Warnings
8342 Suppress all warning messages.
8343
8344 @item ^-we^/WARNINGS=ERROR^
8345 @cindex @option{^-we^/WARNINGS=ERROR^} (@code{gnatbind})
8346 Treat any warning messages as fatal errors.
8347
8348 @ifset vms
8349 @item /WARNINGS=NORMAL
8350 Standard mode with warnings generated, but warnings do not get treated
8351 as errors.
8352 @end ifset
8353
8354 @item ^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^
8355 @cindex @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} (@code{gnatbind})
8356 @cindex Time stamp checks, in binder
8357 @cindex Binder consistency checks
8358 @cindex Consistency checks, in binder
8359 The binder performs a number of consistency checks including:
8360
8361 @itemize @bullet
8362 @item
8363 Check that time stamps of a given source unit are consistent
8364 @item
8365 Check that checksums of a given source unit are consistent
8366 @item
8367 Check that consistent versions of @code{GNAT} were used for compilation
8368 @item
8369 Check consistency of configuration pragmas as required
8370 @end itemize
8371
8372 @noindent
8373 Normally failure of such checks, in accordance with the consistency
8374 requirements of the Ada Reference Manual, causes error messages to be
8375 generated which abort the binder and prevent the output of a binder
8376 file and subsequent link to obtain an executable.
8377
8378 The @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} switch converts these error messages
8379 into warnings, so that
8380 binding and linking can continue to completion even in the presence of such
8381 errors. The result may be a failed link (due to missing symbols), or a
8382 non-functional executable which has undefined semantics.
8383 @emph{This means that
8384 @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} should be used only in unusual situations,
8385 with extreme care.}
8386 @end table
8387
8388 @node Elaboration Control
8389 @subsection Elaboration Control
8390
8391 @noindent
8392 The following switches provide additional control over the elaboration
8393 order. For full details see @ref{Elaboration Order Handling in GNAT}.
8394
8395 @table @option
8396 @item ^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^
8397 @cindex @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} (@code{gnatbind})
8398 Normally the binder attempts to choose an elaboration order that is
8399 likely to minimize the likelihood of an elaboration order error resulting
8400 in raising a @code{Program_Error} exception. This switch reverses the
8401 action of the binder, and requests that it deliberately choose an order
8402 that is likely to maximize the likelihood of an elaboration error.
8403 This is useful in ensuring portability and avoiding dependence on
8404 accidental fortuitous elaboration ordering.
8405
8406 Normally it only makes sense to use the @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^}
8407 switch if dynamic
8408 elaboration checking is used (@option{-gnatE} switch used for compilation).
8409 This is because in the default static elaboration mode, all necessary
8410 @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas are implicitly inserted.
8411 These implicit pragmas are still respected by the binder in
8412 @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} mode, so a
8413 safe elaboration order is assured.
8414 @end table
8415
8416 @node Output Control
8417 @subsection Output Control
8418
8419 @noindent
8420 The following switches allow additional control over the output
8421 generated by the binder.
8422
8423 @table @option
8424 @c !sort!
8425
8426 @item ^-A^/BIND_FILE=ADA^
8427 @cindex @option{^-A^/BIND_FILE=ADA^} (@code{gnatbind})
8428 Generate binder program in Ada (default). The binder program is named
8429 @file{b~@var{mainprog}.adb} by default. This can be changed with
8430 @option{^-o^/OUTPUT^} @code{gnatbind} option.
8431
8432 @item ^-c^/NOOUTPUT^
8433 @cindex @option{^-c^/NOOUTPUT^} (@code{gnatbind})
8434 Check only. Do not generate the binder output file. In this mode the
8435 binder performs all error checks but does not generate an output file.
8436
8437 @item ^-C^/BIND_FILE=C^
8438 @cindex @option{^-C^/BIND_FILE=C^} (@code{gnatbind})
8439 Generate binder program in C. The binder program is named
8440 @file{b_@var{mainprog}.c}.
8441 This can be changed with @option{^-o^/OUTPUT^} @code{gnatbind}
8442 option.
8443
8444 @item ^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^
8445 @cindex @option{^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^} (@code{gnatbind})
8446 Output complete list of elaboration-order dependencies, showing the
8447 reason for each dependency. This output can be rather extensive but may
8448 be useful in diagnosing problems with elaboration order. The output is
8449 written to @file{stdout}.
8450
8451 @item ^-h^/HELP^
8452 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatbind})
8453 Output usage information. The output is written to @file{stdout}.
8454
8455 @item ^-K^/LINKER_OPTION_LIST^
8456 @cindex @option{^-K^/LINKER_OPTION_LIST^} (@code{gnatbind})
8457 Output linker options to @file{stdout}. Includes library search paths,
8458 contents of pragmas Ident and Linker_Options, and libraries added
8459 by @code{gnatbind}.
8460
8461 @item ^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^
8462 @cindex @option{^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^} (@code{gnatbind})
8463 Output chosen elaboration order. The output is written to @file{stdout}.
8464
8465 @item ^-O^/OBJECT_LIST^
8466 @cindex @option{^-O^/OBJECT_LIST^} (@code{gnatbind})
8467 Output full names of all the object files that must be linked to provide
8468 the Ada component of the program. The output is written to @file{stdout}.
8469 This list includes the files explicitly supplied and referenced by the user
8470 as well as implicitly referenced run-time unit files. The latter are
8471 omitted if the corresponding units reside in shared libraries. The
8472 directory names for the run-time units depend on the system configuration.
8473
8474 @item ^-o ^/OUTPUT=^@var{file}
8475 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@code{gnatbind})
8476 Set name of output file to @var{file} instead of the normal
8477 @file{b~@var{mainprog}.adb} default. Note that @var{file} denote the Ada
8478 binder generated body filename. In C mode you would normally give
8479 @var{file} an extension of @file{.c} because it will be a C source program.
8480 Note that if this option is used, then linking must be done manually.
8481 It is not possible to use gnatlink in this case, since it cannot locate
8482 the binder file.
8483
8484 @item ^-r^/RESTRICTION_LIST^
8485 @cindex @option{^-r^/RESTRICTION_LIST^} (@code{gnatbind})
8486 Generate list of @code{pragma Restrictions} that could be applied to
8487 the current unit. This is useful for code audit purposes, and also may
8488 be used to improve code generation in some cases.
8489
8490 @end table
8491
8492 @node Binding with Non-Ada Main Programs
8493 @subsection Binding with Non-Ada Main Programs
8494
8495 @noindent
8496 In our description so far we have assumed that the main
8497 program is in Ada, and that the task of the binder is to generate a
8498 corresponding function @code{main} that invokes this Ada main
8499 program. GNAT also supports the building of executable programs where
8500 the main program is not in Ada, but some of the called routines are
8501 written in Ada and compiled using GNAT (@pxref{Mixed Language Programming}).
8502 The following switch is used in this situation:
8503
8504 @table @option
8505 @item ^-n^/NOMAIN^
8506 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@code{gnatbind})
8507 No main program. The main program is not in Ada.
8508 @end table
8509
8510 @noindent
8511 In this case, most of the functions of the binder are still required,
8512 but instead of generating a main program, the binder generates a file
8513 containing the following callable routines:
8514
8515 @table @code
8516 @item adainit
8517 @findex adainit
8518 You must call this routine to initialize the Ada part of the program by
8519 calling the necessary elaboration routines. A call to @code{adainit} is
8520 required before the first call to an Ada subprogram.
8521
8522 Note that it is assumed that the basic execution environment must be setup
8523 to be appropriate for Ada execution at the point where the first Ada
8524 subprogram is called. In particular, if the Ada code will do any
8525 floating-point operations, then the FPU must be setup in an appropriate
8526 manner. For the case of the x86, for example, full precision mode is
8527 required. The procedure GNAT.Float_Control.Reset may be used to ensure
8528 that the FPU is in the right state.
8529
8530 @item adafinal
8531 @findex adafinal
8532 You must call this routine to perform any library-level finalization
8533 required by the Ada subprograms. A call to @code{adafinal} is required
8534 after the last call to an Ada subprogram, and before the program
8535 terminates.
8536 @end table
8537
8538 @noindent
8539 If the @option{^-n^/NOMAIN^} switch
8540 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@command{gnatbind})
8541 @cindex Binder, multiple input files
8542 is given, more than one ALI file may appear on
8543 the command line for @code{gnatbind}. The normal @dfn{closure}
8544 calculation is performed for each of the specified units. Calculating
8545 the closure means finding out the set of units involved by tracing
8546 @code{with} references. The reason it is necessary to be able to
8547 specify more than one ALI file is that a given program may invoke two or
8548 more quite separate groups of Ada units.
8549
8550 The binder takes the name of its output file from the last specified ALI
8551 file, unless overridden by the use of the @option{^-o file^/OUTPUT=file^}.
8552 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@command{gnatbind})
8553 The output is an Ada unit in source form that can
8554 be compiled with GNAT unless the -C switch is used in which case the
8555 output is a C source file, which must be compiled using the C compiler.
8556 This compilation occurs automatically as part of the @command{gnatlink}
8557 processing.
8558
8559 Currently the GNAT run time requires a FPU using 80 bits mode
8560 precision. Under targets where this is not the default it is required to
8561 call GNAT.Float_Control.Reset before using floating point numbers (this
8562 include float computation, float input and output) in the Ada code. A
8563 side effect is that this could be the wrong mode for the foreign code
8564 where floating point computation could be broken after this call.
8565
8566 @node Binding Programs with No Main Subprogram
8567 @subsection Binding Programs with No Main Subprogram
8568
8569 @noindent
8570 It is possible to have an Ada program which does not have a main
8571 subprogram. This program will call the elaboration routines of all the
8572 packages, then the finalization routines.
8573
8574 The following switch is used to bind programs organized in this manner:
8575
8576 @table @option
8577 @item ^-z^/ZERO_MAIN^
8578 @cindex @option{^-z^/ZERO_MAIN^} (@code{gnatbind})
8579 Normally the binder checks that the unit name given on the command line
8580 corresponds to a suitable main subprogram. When this switch is used,
8581 a list of ALI files can be given, and the execution of the program
8582 consists of elaboration of these units in an appropriate order. Note
8583 that the default wide character encoding method for standard Text_IO
8584 files is always set to Brackets if this switch is set (you can use
8585 the binder switch
8586 @option{^-Wx^WIDE_CHARACTER_ENCODING^} to override this default).
8587 @end table
8588
8589 @node Command-Line Access
8590 @section Command-Line Access
8591
8592 @noindent
8593 The package @code{Ada.Command_Line} provides access to the command-line
8594 arguments and program name. In order for this interface to operate
8595 correctly, the two variables
8596
8597 @smallexample
8598 @group
8599 int gnat_argc;
8600 char **gnat_argv;
8601 @end group
8602 @end smallexample
8603
8604 @noindent
8605 @findex gnat_argv
8606 @findex gnat_argc
8607 are declared in one of the GNAT library routines. These variables must
8608 be set from the actual @code{argc} and @code{argv} values passed to the
8609 main program. With no @option{^n^/NOMAIN^} present, @code{gnatbind}
8610 generates the C main program to automatically set these variables.
8611 If the @option{^n^/NOMAIN^} switch is used, there is no automatic way to
8612 set these variables. If they are not set, the procedures in
8613 @code{Ada.Command_Line} will not be available, and any attempt to use
8614 them will raise @code{Constraint_Error}. If command line access is
8615 required, your main program must set @code{gnat_argc} and
8616 @code{gnat_argv} from the @code{argc} and @code{argv} values passed to
8617 it.
8618
8619 @node Search Paths for gnatbind
8620 @section Search Paths for @code{gnatbind}
8621
8622 @noindent
8623 The binder takes the name of an ALI file as its argument and needs to
8624 locate source files as well as other ALI files to verify object consistency.
8625
8626 For source files, it follows exactly the same search rules as @command{gcc}
8627 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}). For ALI files the
8628 directories searched are:
8629
8630 @enumerate
8631 @item
8632 The directory containing the ALI file named in the command line, unless
8633 the switch @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} is specified.
8634
8635 @item
8636 All directories specified by @option{^-I^/SEARCH^}
8637 switches on the @code{gnatbind}
8638 command line, in the order given.
8639
8640 @item
8641 @findex ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
8642 Each of the directories listed in the text file whose name is given
8643 by the @env{ADA_PRJ_OBJECTS_FILE} ^environment variable^logical name^.
8644
8645 @noindent
8646 @env{ADA_PRJ_OBJECTS_FILE} is normally set by gnatmake or by the ^gnat^GNAT^
8647 driver when project files are used. It should not normally be set
8648 by other means.
8649
8650 @item
8651 @findex ADA_OBJECTS_PATH
8652 Each of the directories listed in the value of the
8653 @env{ADA_OBJECTS_PATH} ^environment variable^logical name^.
8654 @ifset unw
8655 Construct this value
8656 exactly as the @env{PATH} environment variable: a list of directory
8657 names separated by colons (semicolons when working with the NT version
8658 of GNAT).
8659 @end ifset
8660 @ifset vms
8661 Normally, define this value as a logical name containing a comma separated
8662 list of directory names.
8663
8664 This variable can also be defined by means of an environment string
8665 (an argument to the HP C exec* set of functions).
8666
8667 Logical Name:
8668 @smallexample
8669 DEFINE ANOTHER_PATH FOO:[BAG]
8670 DEFINE ADA_OBJECTS_PATH ANOTHER_PATH,FOO:[BAM],FOO:[BAR]
8671 @end smallexample
8672
8673 By default, the path includes GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.DECLIB]
8674 first, followed by the standard Ada
8675 libraries in GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.ADALIB].
8676 If this is not redefined, the user will obtain the HP Ada 83 IO packages
8677 (Text_IO, Sequential_IO, etc)
8678 instead of the standard Ada packages. Thus, in order to get the standard Ada
8679 packages by default, ADA_OBJECTS_PATH must be redefined.
8680 @end ifset
8681
8682 @item
8683 The content of the @file{ada_object_path} file which is part of the GNAT
8684 installation tree and is used to store standard libraries such as the
8685 GNAT Run Time Library (RTL) unless the switch @option{-nostdlib} is
8686 specified.
8687 @ifclear vms
8688 @ref{Installing a library}
8689 @end ifclear
8690 @end enumerate
8691
8692 @noindent
8693 In the binder the switch @option{^-I^/SEARCH^}
8694 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatbind})
8695 is used to specify both source and
8696 library file paths. Use @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
8697 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatbind})
8698 instead if you want to specify
8699 source paths only, and @option{^-aO^/LIBRARY_SEARCH^}
8700 @cindex @option{^-aO^/LIBRARY_SEARCH^} (@command{gnatbind})
8701 if you want to specify library paths
8702 only. This means that for the binder
8703 @option{^-I^/SEARCH=^}@var{dir} is equivalent to
8704 @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH=^}@var{dir}
8705 @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^}@var{dir}.
8706 The binder generates the bind file (a C language source file) in the
8707 current working directory.
8708
8709 @findex Ada
8710 @findex System
8711 @findex Interfaces
8712 @findex GNAT
8713 The packages @code{Ada}, @code{System}, and @code{Interfaces} and their
8714 children make up the GNAT Run-Time Library, together with the package
8715 GNAT and its children, which contain a set of useful additional
8716 library functions provided by GNAT. The sources for these units are
8717 needed by the compiler and are kept together in one directory. The ALI
8718 files and object files generated by compiling the RTL are needed by the
8719 binder and the linker and are kept together in one directory, typically
8720 different from the directory containing the sources. In a normal
8721 installation, you need not specify these directory names when compiling
8722 or binding. Either the environment variables or the built-in defaults
8723 cause these files to be found.
8724
8725 Besides simplifying access to the RTL, a major use of search paths is
8726 in compiling sources from multiple directories. This can make
8727 development environments much more flexible.
8728
8729 @node Examples of gnatbind Usage
8730 @section Examples of @code{gnatbind} Usage
8731
8732 @noindent
8733 This section contains a number of examples of using the GNAT binding
8734 utility @code{gnatbind}.
8735
8736 @table @code
8737 @item gnatbind hello
8738 The main program @code{Hello} (source program in @file{hello.adb}) is
8739 bound using the standard switch settings. The generated main program is
8740 @file{b~hello.adb}. This is the normal, default use of the binder.
8741
8742 @ifclear vms
8743 @item gnatbind hello -o mainprog.adb
8744 @end ifclear
8745 @ifset vms
8746 @item gnatbind HELLO.ALI /OUTPUT=Mainprog.ADB
8747 @end ifset
8748 The main program @code{Hello} (source program in @file{hello.adb}) is
8749 bound using the standard switch settings. The generated main program is
8750 @file{mainprog.adb} with the associated spec in
8751 @file{mainprog.ads}. Note that you must specify the body here not the
8752 spec, in the case where the output is in Ada. Note that if this option
8753 is used, then linking must be done manually, since gnatlink will not
8754 be able to find the generated file.
8755
8756 @ifclear vms
8757 @item gnatbind main -C -o mainprog.c -x
8758 @end ifclear
8759 @ifset vms
8760 @item gnatbind MAIN.ALI /BIND_FILE=C /OUTPUT=Mainprog.C /READ_SOURCES=NONE
8761 @end ifset
8762 The main program @code{Main} (source program in
8763 @file{main.adb}) is bound, excluding source files from the
8764 consistency checking, generating
8765 the file @file{mainprog.c}.
8766
8767 @ifclear vms
8768 @item gnatbind -x main_program -C -o mainprog.c
8769 This command is exactly the same as the previous example. Switches may
8770 appear anywhere in the command line, and single letter switches may be
8771 combined into a single switch.
8772 @end ifclear
8773
8774 @ifclear vms
8775 @item gnatbind -n math dbase -C -o ada-control.c
8776 @end ifclear
8777 @ifset vms
8778 @item gnatbind /NOMAIN math dbase /BIND_FILE=C /OUTPUT=ada-control.c
8779 @end ifset
8780 The main program is in a language other than Ada, but calls to
8781 subprograms in packages @code{Math} and @code{Dbase} appear. This call
8782 to @code{gnatbind} generates the file @file{ada-control.c} containing
8783 the @code{adainit} and @code{adafinal} routines to be called before and
8784 after accessing the Ada units.
8785 @end table
8786
8787 @c ------------------------------------
8788 @node Linking Using gnatlink
8789 @chapter Linking Using @command{gnatlink}
8790 @c ------------------------------------
8791 @findex gnatlink
8792
8793 @noindent
8794 This chapter discusses @command{gnatlink}, a tool that links
8795 an Ada program and builds an executable file. This utility
8796 invokes the system linker ^(via the @command{gcc} command)^^
8797 with a correct list of object files and library references.
8798 @command{gnatlink} automatically determines the list of files and
8799 references for the Ada part of a program. It uses the binder file
8800 generated by the @command{gnatbind} to determine this list.
8801
8802 Note: to invoke @code{gnatlink} with a project file, use the @code{gnat}
8803 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
8804
8805 @menu
8806 * Running gnatlink::
8807 * Switches for gnatlink::
8808 @end menu
8809
8810 @node Running gnatlink
8811 @section Running @command{gnatlink}
8812
8813 @noindent
8814 The form of the @command{gnatlink} command is
8815
8816 @smallexample
8817 $ gnatlink @ovar{switches} @var{mainprog}@r{[}.ali@r{]}
8818            @ovar{non-Ada objects} @ovar{linker options}
8819 @end smallexample
8820
8821 @noindent
8822 The arguments of @command{gnatlink} (switches, main @file{ALI} file,
8823 non-Ada objects
8824 or linker options) may be in any order, provided that no non-Ada object may
8825 be mistaken for a main @file{ALI} file.
8826 Any file name @file{F} without the @file{.ali}
8827 extension will be taken as the main @file{ALI} file if a file exists
8828 whose name is the concatenation of @file{F} and @file{.ali}.
8829
8830 @noindent
8831 @file{@var{mainprog}.ali} references the ALI file of the main program.
8832 The @file{.ali} extension of this file can be omitted. From this
8833 reference, @command{gnatlink} locates the corresponding binder file
8834 @file{b~@var{mainprog}.adb} and, using the information in this file along
8835 with the list of non-Ada objects and linker options, constructs a
8836 linker command file to create the executable.
8837
8838 The arguments other than the @command{gnatlink} switches and the main
8839 @file{ALI} file are passed to the linker uninterpreted.
8840 They typically include the names of
8841 object files for units written in other languages than Ada and any library
8842 references required to resolve references in any of these foreign language
8843 units, or in @code{Import} pragmas in any Ada units.
8844
8845 @var{linker options} is an optional list of linker specific
8846 switches.
8847 The default linker called by gnatlink is @command{gcc} which in
8848 turn calls the appropriate system linker.
8849 Standard options for the linker such as @option{-lmy_lib} or
8850 @option{-Ldir} can be added as is.
8851 For options that are not recognized by
8852 @command{gcc} as linker options, use the @command{gcc} switches
8853 @option{-Xlinker} or @option{-Wl,}.
8854 Refer to the GCC documentation for
8855 details. Here is an example showing how to generate a linker map:
8856
8857 @smallexample
8858 $ ^gnatlink my_prog -Wl,-Map,MAPFILE^GNAT LINK my_prog.ali /MAP^
8859 @end smallexample
8860
8861 Using @var{linker options} it is possible to set the program stack and
8862 heap size.
8863 @ifset unw
8864 See @ref{Setting Stack Size from gnatlink} and
8865 @ref{Setting Heap Size from gnatlink}.
8866 @end ifset
8867
8868 @command{gnatlink} determines the list of objects required by the Ada
8869 program and prepends them to the list of objects passed to the linker.
8870 @command{gnatlink} also gathers any arguments set by the use of
8871 @code{pragma Linker_Options} and adds them to the list of arguments
8872 presented to the linker.
8873
8874 @ifset vms
8875 @command{gnatlink} accepts the following types of extra files on the command
8876 line: objects (@file{.OBJ}), libraries (@file{.OLB}), sharable images
8877 (@file{.EXE}), and options files (@file{.OPT}). These are recognized and
8878 handled according to their extension.
8879 @end ifset
8880
8881 @node Switches for gnatlink
8882 @section Switches for @command{gnatlink}
8883
8884 @noindent
8885 The following switches are available with the @command{gnatlink} utility:
8886
8887 @table @option
8888 @c !sort!
8889
8890 @item --version
8891 @cindex @option{--version} @command{gnatlink}
8892 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
8893
8894 @item --help
8895 @cindex @option{--help} @command{gnatlink}
8896 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
8897 all other options.
8898
8899 @item ^-A^/BIND_FILE=ADA^
8900 @cindex @option{^-A^/BIND_FILE=ADA^} (@command{gnatlink})
8901 The binder has generated code in Ada. This is the default.
8902
8903 @item ^-C^/BIND_FILE=C^
8904 @cindex @option{^-C^/BIND_FILE=C^} (@command{gnatlink})
8905 If instead of generating a file in Ada, the binder has generated one in
8906 C, then the linker needs to know about it. Use this switch to signal
8907 to @command{gnatlink} that the binder has generated C code rather than
8908 Ada code.
8909
8910 @item ^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^
8911 @cindex Command line length
8912 @cindex @option{^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^} (@command{gnatlink})
8913 On some targets, the command line length is limited, and @command{gnatlink}
8914 will generate a separate file for the linker if the list of object files
8915 is too long.
8916 The @option{^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^} switch forces this file
8917 to be generated even if
8918 the limit is not exceeded. This is useful in some cases to deal with
8919 special situations where the command line length is exceeded.
8920
8921 @item ^-g^/DEBUG^
8922 @cindex Debugging information, including
8923 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gnatlink})
8924 The option to include debugging information causes the Ada bind file (in
8925 other words, @file{b~@var{mainprog}.adb}) to be compiled with
8926 @option{^-g^/DEBUG^}.
8927 In addition, the binder does not delete the @file{b~@var{mainprog}.adb},
8928 @file{b~@var{mainprog}.o} and @file{b~@var{mainprog}.ali} files.
8929 Without @option{^-g^/DEBUG^}, the binder removes these files by
8930 default. The same procedure apply if a C bind file was generated using
8931 @option{^-C^/BIND_FILE=C^} @code{gnatbind} option, in this case the filenames
8932 are @file{b_@var{mainprog}.c} and @file{b_@var{mainprog}.o}.
8933
8934 @item ^-n^/NOCOMPILE^
8935 @cindex @option{^-n^/NOCOMPILE^} (@command{gnatlink})
8936 Do not compile the file generated by the binder. This may be used when
8937 a link is rerun with different options, but there is no need to recompile
8938 the binder file.
8939
8940 @item ^-v^/VERBOSE^
8941 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatlink})
8942 Causes additional information to be output, including a full list of the
8943 included object files. This switch option is most useful when you want
8944 to see what set of object files are being used in the link step.
8945
8946 @item ^-v -v^/VERBOSE/VERBOSE^
8947 @cindex @option{^-v -v^/VERBOSE/VERBOSE^} (@command{gnatlink})
8948 Very verbose mode. Requests that the compiler operate in verbose mode when
8949 it compiles the binder file, and that the system linker run in verbose mode.
8950
8951 @item ^-o ^/EXECUTABLE=^@var{exec-name}
8952 @cindex @option{^-o^/EXECUTABLE^} (@command{gnatlink})
8953 @var{exec-name} specifies an alternate name for the generated
8954 executable program. If this switch is omitted, the executable has the same
8955 name as the main unit. For example, @code{gnatlink try.ali} creates
8956 an executable called @file{^try^TRY.EXE^}.
8957
8958 @ifclear vms
8959 @item -b @var{target}
8960 @cindex @option{-b} (@command{gnatlink})
8961 Compile your program to run on @var{target}, which is the name of a
8962 system configuration. You must have a GNAT cross-compiler built if
8963 @var{target} is not the same as your host system.
8964
8965 @item -B@var{dir}
8966 @cindex @option{-B} (@command{gnatlink})
8967 Load compiler executables (for example, @code{gnat1}, the Ada compiler)
8968 from @var{dir} instead of the default location. Only use this switch
8969 when multiple versions of the GNAT compiler are available.
8970 @xref{Directory Options,,, gcc, The GNU Compiler Collection},
8971 for further details. You would normally use the @option{-b} or
8972 @option{-V} switch instead.
8973
8974 @item --GCC=@var{compiler_name}
8975 @cindex @option{--GCC=compiler_name} (@command{gnatlink})
8976 Program used for compiling the binder file. The default is
8977 @command{gcc}. You need to use quotes around @var{compiler_name} if
8978 @code{compiler_name} contains spaces or other separator characters.
8979 As an example @option{--GCC="foo -x -y"} will instruct @command{gnatlink} to
8980 use @code{foo -x -y} as your compiler. Note that switch @option{-c} is always
8981 inserted after your command name. Thus in the above example the compiler
8982 command that will be used by @command{gnatlink} will be @code{foo -c -x -y}.
8983 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
8984 itself must not include any embedded spaces. If the compiler executable is
8985 different from the default one (gcc or <prefix>-gcc), then the back-end
8986 switches in the ALI file are not used to compile the binder generated source.
8987 For example, this is the case with @option{--GCC="foo -x -y"}. But the back end
8988 switches will be used for @option{--GCC="gcc -gnatv"}. If several
8989 @option{--GCC=compiler_name} are used, only the last @var{compiler_name}
8990 is taken into account. However, all the additional switches are also taken
8991 into account. Thus,
8992 @option{--GCC="foo -x -y" --GCC="bar -z -t"} is equivalent to
8993 @option{--GCC="bar -x -y -z -t"}.
8994
8995 @item --LINK=@var{name}
8996 @cindex @option{--LINK=} (@command{gnatlink})
8997 @var{name} is the name of the linker to be invoked. This is especially
8998 useful in mixed language programs since languages such as C++ require
8999 their own linker to be used. When this switch is omitted, the default
9000 name for the linker is @command{gcc}. When this switch is used, the
9001 specified linker is called instead of @command{gcc} with exactly the same
9002 parameters that would have been passed to @command{gcc} so if the desired
9003 linker requires different parameters it is necessary to use a wrapper
9004 script that massages the parameters before invoking the real linker. It
9005 may be useful to control the exact invocation by using the verbose
9006 switch.
9007
9008 @end ifclear
9009
9010 @ifset vms
9011 @item /DEBUG=TRACEBACK
9012 @cindex @code{/DEBUG=TRACEBACK} (@command{gnatlink})
9013 This qualifier causes sufficient information to be included in the
9014 executable file to allow a traceback, but does not include the full
9015 symbol information needed by the debugger.
9016
9017 @item /IDENTIFICATION="<string>"
9018 @code{"<string>"} specifies the string to be stored in the image file
9019 identification field in the image header.
9020 It overrides any pragma @code{Ident} specified string.
9021
9022 @item /NOINHIBIT-EXEC
9023 Generate the executable file even if there are linker warnings.
9024
9025 @item /NOSTART_FILES
9026 Don't link in the object file containing the ``main'' transfer address.
9027 Used when linking with a foreign language main program compiled with an
9028 HP compiler.
9029
9030 @item /STATIC
9031 Prefer linking with object libraries over sharable images, even without
9032 /DEBUG.
9033 @end ifset
9034
9035 @end table
9036
9037 @node The GNAT Make Program gnatmake
9038 @chapter The GNAT Make Program @command{gnatmake}
9039 @findex gnatmake
9040
9041 @menu
9042 * Running gnatmake::
9043 * Switches for gnatmake::
9044 * Mode Switches for gnatmake::
9045 * Notes on the Command Line::
9046 * How gnatmake Works::
9047 * Examples of gnatmake Usage::
9048 @end menu
9049 @noindent
9050 A typical development cycle when working on an Ada program consists of
9051 the following steps:
9052
9053 @enumerate
9054 @item
9055 Edit some sources to fix bugs.
9056
9057 @item
9058 Add enhancements.
9059
9060 @item
9061 Compile all sources affected.
9062
9063 @item
9064 Rebind and relink.
9065
9066 @item
9067 Test.
9068 @end enumerate
9069
9070 @noindent
9071 The third step can be tricky, because not only do the modified files
9072 @cindex Dependency rules
9073 have to be compiled, but any files depending on these files must also be
9074 recompiled. The dependency rules in Ada can be quite complex, especially
9075 in the presence of overloading, @code{use} clauses, generics and inlined
9076 subprograms.
9077
9078 @command{gnatmake} automatically takes care of the third and fourth steps
9079 of this process. It determines which sources need to be compiled,
9080 compiles them, and binds and links the resulting object files.
9081
9082 Unlike some other Ada make programs, the dependencies are always
9083 accurately recomputed from the new sources. The source based approach of
9084 the GNAT compilation model makes this possible. This means that if
9085 changes to the source program cause corresponding changes in
9086 dependencies, they will always be tracked exactly correctly by
9087 @command{gnatmake}.
9088
9089 @node Running gnatmake
9090 @section Running @command{gnatmake}
9091
9092 @noindent
9093 The usual form of the @command{gnatmake} command is
9094
9095 @smallexample
9096 $ gnatmake @ovar{switches} @var{file_name}
9097       @ovar{file_names} @ovar{mode_switches}
9098 @end smallexample
9099
9100 @noindent
9101 The only required argument is one @var{file_name}, which specifies
9102 a compilation unit that is a main program. Several @var{file_names} can be
9103 specified: this will result in several executables being built.
9104 If @code{switches} are present, they can be placed before the first
9105 @var{file_name}, between @var{file_names} or after the last @var{file_name}.
9106 If @var{mode_switches} are present, they must always be placed after
9107 the last @var{file_name} and all @code{switches}.
9108
9109 If you are using standard file extensions (@file{.adb} and @file{.ads}), then the
9110 extension may be omitted from the @var{file_name} arguments. However, if
9111 you are using non-standard extensions, then it is required that the
9112 extension be given. A relative or absolute directory path can be
9113 specified in a @var{file_name}, in which case, the input source file will
9114 be searched for in the specified directory only. Otherwise, the input
9115 source file will first be searched in the directory where
9116 @command{gnatmake} was invoked and if it is not found, it will be search on
9117 the source path of the compiler as described in
9118 @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}.
9119
9120 All @command{gnatmake} output (except when you specify
9121 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}) is to
9122 @file{stderr}. The output produced by the
9123 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^} switch is send to
9124 @file{stdout}.
9125
9126 @node Switches for gnatmake
9127 @section Switches for @command{gnatmake}
9128
9129 @noindent
9130 You may specify any of the following switches to @command{gnatmake}:
9131
9132 @table @option
9133 @c !sort!
9134
9135 @item --version
9136 @cindex @option{--version} @command{gnatmake}
9137 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
9138
9139 @item --help
9140 @cindex @option{--help} @command{gnatmake}
9141 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
9142 all other options.
9143
9144 @ifclear vms
9145 @item --GCC=@var{compiler_name}
9146 @cindex @option{--GCC=compiler_name} (@command{gnatmake})
9147 Program used for compiling. The default is `@command{gcc}'. You need to use
9148 quotes around @var{compiler_name} if @code{compiler_name} contains
9149 spaces or other separator characters. As an example @option{--GCC="foo -x
9150 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{foo -x -y} as your
9151 compiler. A limitation of this syntax is that the name and path name of
9152 the executable itself must not include any embedded spaces. Note that
9153 switch @option{-c} is always inserted after your command name. Thus in the
9154 above example the compiler command that will be used by @command{gnatmake}
9155 will be @code{foo -c -x -y}. If several @option{--GCC=compiler_name} are
9156 used, only the last @var{compiler_name} is taken into account. However,
9157 all the additional switches are also taken into account. Thus,
9158 @option{--GCC="foo -x -y" --GCC="bar -z -t"} is equivalent to
9159 @option{--GCC="bar -x -y -z -t"}.
9160
9161 @item --GNATBIND=@var{binder_name}
9162 @cindex @option{--GNATBIND=binder_name} (@command{gnatmake})
9163 Program used for binding. The default is `@code{gnatbind}'. You need to
9164 use quotes around @var{binder_name} if @var{binder_name} contains spaces
9165 or other separator characters. As an example @option{--GNATBIND="bar -x
9166 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{bar -x -y} as your
9167 binder. Binder switches that are normally appended by @command{gnatmake}
9168 to `@code{gnatbind}' are now appended to the end of @code{bar -x -y}.
9169 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
9170 itself must not include any embedded spaces.
9171
9172 @item --GNATLINK=@var{linker_name}
9173 @cindex @option{--GNATLINK=linker_name} (@command{gnatmake})
9174 Program used for linking. The default is `@command{gnatlink}'. You need to
9175 use quotes around @var{linker_name} if @var{linker_name} contains spaces
9176 or other separator characters. As an example @option{--GNATLINK="lan -x
9177 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{lan -x -y} as your
9178 linker. Linker switches that are normally appended by @command{gnatmake} to
9179 `@command{gnatlink}' are now appended to the end of @code{lan -x -y}.
9180 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
9181 itself must not include any embedded spaces.
9182
9183 @end ifclear
9184
9185 @item ^-a^/ALL_FILES^
9186 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatmake})
9187 Consider all files in the make process, even the GNAT internal system
9188 files (for example, the predefined Ada library files), as well as any
9189 locked files. Locked files are files whose ALI file is write-protected.
9190 By default,
9191 @command{gnatmake} does not check these files,
9192 because the assumption is that the GNAT internal files are properly up
9193 to date, and also that any write protected ALI files have been properly
9194 installed. Note that if there is an installation problem, such that one
9195 of these files is not up to date, it will be properly caught by the
9196 binder.
9197 You may have to specify this switch if you are working on GNAT
9198 itself. The switch @option{^-a^/ALL_FILES^} is also useful
9199 in conjunction with @option{^-f^/FORCE_COMPILE^}
9200 if you need to recompile an entire application,
9201 including run-time files, using special configuration pragmas,
9202 such as a @code{Normalize_Scalars} pragma.
9203
9204 By default
9205 @code{gnatmake ^-a^/ALL_FILES^} compiles all GNAT
9206 internal files with
9207 @ifclear vms
9208 @code{gcc -c -gnatpg} rather than @code{gcc -c}.
9209 @end ifclear
9210 @ifset vms
9211 the @code{/CHECKS=SUPPRESS_ALL /STYLE_CHECKS=GNAT} switch.
9212 @end ifset
9213
9214 @item ^-b^/ACTIONS=BIND^
9215 @cindex @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} (@command{gnatmake})
9216 Bind only. Can be combined with @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^} to do
9217 compilation and binding, but no link.
9218 Can be combined with @option{^-l^/ACTIONS=LINK^}
9219 to do binding and linking. When not combined with
9220 @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^}
9221 all the units in the closure of the main program must have been previously
9222 compiled and must be up to date. The root unit specified by @var{file_name}
9223 may be given without extension, with the source extension or, if no GNAT
9224 Project File is specified, with the ALI file extension.
9225
9226 @item ^-c^/ACTIONS=COMPILE^
9227 @cindex @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^} (@command{gnatmake})
9228 Compile only. Do not perform binding, except when @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}
9229 is also specified. Do not perform linking, except if both
9230 @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} and
9231 @option{^-l^/ACTIONS=LINK^} are also specified.
9232 If the root unit specified by @var{file_name} is not a main unit, this is the
9233 default. Otherwise @command{gnatmake} will attempt binding and linking
9234 unless all objects are up to date and the executable is more recent than
9235 the objects.
9236
9237 @item ^-C^/MAPPING^
9238 @cindex @option{^-C^/MAPPING^} (@command{gnatmake})
9239 Use a temporary mapping file. A mapping file is a way to communicate to the
9240 compiler two mappings: from unit names to file names (without any directory
9241 information) and from file names to path names (with full directory
9242 information). These mappings are used by the compiler to short-circuit the path
9243 search. When @command{gnatmake} is invoked with this switch, it will create
9244 a temporary mapping file, initially populated by the project manager,
9245 if @option{^-P^/PROJECT_FILE^} is used, otherwise initially empty.
9246 Each invocation of the compiler will add the newly accessed sources to the
9247 mapping file. This will improve the source search during the next invocation
9248 of the compiler.
9249
9250 @item ^-C=^/USE_MAPPING_FILE=^@var{file}
9251 @cindex @option{^-C=^/USE_MAPPING^} (@command{gnatmake})
9252 Use a specific mapping file. The file, specified as a path name (absolute or
9253 relative) by this switch, should already exist, otherwise the switch is
9254 ineffective. The specified mapping file will be communicated to the compiler.
9255 This switch is not compatible with a project file
9256 (^-P^/PROJECT_FILE=^@var{file}) or with multiple compiling processes
9257 (^-j^/PROCESSES=^nnn, when nnn is greater than 1).
9258
9259 @item ^-d^/DISPLAY_PROGRESS^
9260 @cindex @option{^-d^/DISPLAY_PROGRESS^} (@command{gnatmake})
9261 Display progress for each source, up to date or not, as a single line
9262
9263 @smallexample
9264 completed x out of y (zz%)
9265 @end smallexample
9266
9267 If the file needs to be compiled this is displayed after the invocation of
9268 the compiler. These lines are displayed even in quiet output mode.
9269
9270 @item ^-D ^/DIRECTORY_OBJECTS=^@var{dir}
9271 @cindex @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} (@command{gnatmake})
9272 Put all object files and ALI file in directory @var{dir}.
9273 If the @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} switch is not used, all object files
9274 and ALI files go in the current working directory.
9275
9276 This switch cannot be used when using a project file.
9277
9278 @ifclear vms
9279 @item -eL
9280 @cindex @option{-eL} (@command{gnatmake})
9281 Follow all symbolic links when processing project files.
9282 @end ifclear
9283
9284 @item ^-eS^/STANDARD_OUTPUT_FOR_COMMANDS^
9285 @cindex @option{^-eS^/STANDARD_OUTPUT_FOR_COMMANDS^} (@command{gnatmake})
9286 Output the commands for the compiler, the binder and the linker
9287 on ^standard output^SYS$OUTPUT^,
9288 instead of ^standard error^SYS$ERROR^.
9289
9290 @item ^-f^/FORCE_COMPILE^
9291 @cindex @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} (@command{gnatmake})
9292 Force recompilations. Recompile all sources, even though some object
9293 files may be up to date, but don't recompile predefined or GNAT internal
9294 files or locked files (files with a write-protected ALI file),
9295 unless the @option{^-a^/ALL_FILES^} switch is also specified.
9296
9297 @item ^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^
9298 @cindex @option{^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^} (@command{gnatmake})
9299 When using project files, if some errors or warnings are detected during
9300 parsing and verbose mode is not in effect (no use of switch
9301 ^-v^/VERBOSE^), then error lines start with the full path name of the project
9302 file, rather than its simple file name.
9303
9304 @item ^-g^/DEBUG^
9305 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gnatmake})
9306 Enable debugging. This switch is simply passed to the compiler and to the
9307 linker.
9308
9309 @item ^-i^/IN_PLACE^
9310 @cindex @option{^-i^/IN_PLACE^} (@command{gnatmake})
9311 In normal mode, @command{gnatmake} compiles all object files and ALI files
9312 into the current directory. If the @option{^-i^/IN_PLACE^} switch is used,
9313 then instead object files and ALI files that already exist are overwritten
9314 in place. This means that once a large project is organized into separate
9315 directories in the desired manner, then @command{gnatmake} will automatically
9316 maintain and update this organization. If no ALI files are found on the
9317 Ada object path (@ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}),
9318 the new object and ALI files are created in the
9319 directory containing the source being compiled. If another organization
9320 is desired, where objects and sources are kept in different directories,
9321 a useful technique is to create dummy ALI files in the desired directories.
9322 When detecting such a dummy file, @command{gnatmake} will be forced to
9323 recompile the corresponding source file, and it will be put the resulting
9324 object and ALI files in the directory where it found the dummy file.
9325
9326 @item ^-j^/PROCESSES=^@var{n}
9327 @cindex @option{^-j^/PROCESSES^} (@command{gnatmake})
9328 @cindex Parallel make
9329 Use @var{n} processes to carry out the (re)compilations. On a
9330 multiprocessor machine compilations will occur in parallel. In the
9331 event of compilation errors, messages from various compilations might
9332 get interspersed (but @command{gnatmake} will give you the full ordered
9333 list of failing compiles at the end). If this is problematic, rerun
9334 the make process with n set to 1 to get a clean list of messages.
9335
9336 @item ^-k^/CONTINUE_ON_ERROR^
9337 @cindex @option{^-k^/CONTINUE_ON_ERROR^} (@command{gnatmake})
9338 Keep going. Continue as much as possible after a compilation error. To
9339 ease the programmer's task in case of compilation errors, the list of
9340 sources for which the compile fails is given when @command{gnatmake}
9341 terminates.
9342
9343 If @command{gnatmake} is invoked with several @file{file_names} and with this
9344 switch, if there are compilation errors when building an executable,
9345 @command{gnatmake} will not attempt to build the following executables.
9346
9347 @item ^-l^/ACTIONS=LINK^
9348 @cindex @option{^-l^/ACTIONS=LINK^} (@command{gnatmake})
9349 Link only. Can be combined with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} to binding
9350 and linking. Linking will not be performed if combined with
9351 @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^}
9352 but not with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}.
9353 When not combined with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}
9354 all the units in the closure of the main program must have been previously
9355 compiled and must be up to date, and the main program needs to have been bound.
9356 The root unit specified by @var{file_name}
9357 may be given without extension, with the source extension or, if no GNAT
9358 Project File is specified, with the ALI file extension.
9359
9360 @item ^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^
9361 @cindex @option{^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^} (@command{gnatmake})
9362 Specify that the minimum necessary amount of recompilations
9363 be performed. In this mode @command{gnatmake} ignores time
9364 stamp differences when the only
9365 modifications to a source file consist in adding/removing comments,
9366 empty lines, spaces or tabs. This means that if you have changed the
9367 comments in a source file or have simply reformatted it, using this
9368 switch will tell @command{gnatmake} not to recompile files that depend on it
9369 (provided other sources on which these files depend have undergone no
9370 semantic modifications). Note that the debugging information may be
9371 out of date with respect to the sources if the @option{-m} switch causes
9372 a compilation to be switched, so the use of this switch represents a
9373 trade-off between compilation time and accurate debugging information.
9374
9375 @item ^-M^/DEPENDENCIES_LIST^
9376 @cindex Dependencies, producing list
9377 @cindex @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^} (@command{gnatmake})
9378 Check if all objects are up to date. If they are, output the object
9379 dependences to @file{stdout} in a form that can be directly exploited in
9380 a @file{Makefile}. By default, each source file is prefixed with its
9381 (relative or absolute) directory name. This name is whatever you
9382 specified in the various @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
9383 and @option{^-I^/SEARCH^} switches. If you use
9384 @code{gnatmake ^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}
9385 @option{^-q^/QUIET^}
9386 (see below), only the source file names,
9387 without relative paths, are output. If you just specify the
9388 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}
9389 switch, dependencies of the GNAT internal system files are omitted. This
9390 is typically what you want. If you also specify
9391 the @option{^-a^/ALL_FILES^} switch,
9392 dependencies of the GNAT internal files are also listed. Note that
9393 dependencies of the objects in external Ada libraries (see switch
9394 @option{^-aL^/SKIP_MISSING=^}@var{dir} in the following list)
9395 are never reported.
9396
9397 @item ^-n^/DO_OBJECT_CHECK^
9398 @cindex @option{^-n^/DO_OBJECT_CHECK^} (@command{gnatmake})
9399 Don't compile, bind, or link. Checks if all objects are up to date.
9400 If they are not, the full name of the first file that needs to be
9401 recompiled is printed.
9402 Repeated use of this option, followed by compiling the indicated source
9403 file, will eventually result in recompiling all required units.
9404
9405 @item ^-o ^/EXECUTABLE=^@var{exec_name}
9406 @cindex @option{^-o^/EXECUTABLE^} (@command{gnatmake})
9407 Output executable name. The name of the final executable program will be
9408 @var{exec_name}. If the @option{^-o^/EXECUTABLE^} switch is omitted the default
9409 name for the executable will be the name of the input file in appropriate form
9410 for an executable file on the host system.
9411
9412 This switch cannot be used when invoking @command{gnatmake} with several
9413 @file{file_names}.
9414
9415 @item ^-p or --create-missing-dirs^/CREATE_MISSING_DIRS^
9416 @cindex @option{^-p^/CREATE_MISSING_DIRS^} (@command{gnatmake})
9417 When using project files (^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}), create
9418 automatically missing object directories, library directories and exec
9419 directories.
9420
9421 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
9422 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@command{gnatmake})
9423 Use project file @var{project}. Only one such switch can be used.
9424 @xref{gnatmake and Project Files}.
9425
9426 @item ^-q^/QUIET^
9427 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatmake})
9428 Quiet. When this flag is not set, the commands carried out by
9429 @command{gnatmake} are displayed.
9430
9431 @item ^-s^/SWITCH_CHECK/^
9432 @cindex @option{^-s^/SWITCH_CHECK^} (@command{gnatmake})
9433 Recompile if compiler switches have changed since last compilation.
9434 All compiler switches but -I and -o are taken into account in the
9435 following way:
9436 orders between different ``first letter'' switches are ignored, but
9437 orders between same switches are taken into account. For example,
9438 @option{-O -O2} is different than @option{-O2 -O}, but @option{-g -O}
9439 is equivalent to @option{-O -g}.
9440
9441 This switch is recommended when Integrated Preprocessing is used.
9442
9443 @item ^-u^/UNIQUE^
9444 @cindex @option{^-u^/UNIQUE^} (@command{gnatmake})
9445 Unique. Recompile at most the main files. It implies -c. Combined with
9446 -f, it is equivalent to calling the compiler directly. Note that using
9447 ^-u^/UNIQUE^ with a project file and no main has a special meaning
9448 (@pxref{Project Files and Main Subprograms}).
9449
9450 @item ^-U^/ALL_PROJECTS^
9451 @cindex @option{^-U^/ALL_PROJECTS^} (@command{gnatmake})
9452 When used without a project file or with one or several mains on the command
9453 line, is equivalent to ^-u^/UNIQUE^. When used with a project file and no main
9454 on the command line, all sources of all project files are checked and compiled
9455 if not up to date, and libraries are rebuilt, if necessary.
9456
9457 @item ^-v^/REASONS^
9458 @cindex @option{^-v^/REASONS^} (@command{gnatmake})
9459 Verbose. Display the reason for all recompilations @command{gnatmake}
9460 decides are necessary, with the highest verbosity level.
9461
9462 @item ^-vl^/LOW_VERBOSITY^
9463 @cindex @option{^-vl^/LOW_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
9464 Verbosity level Low. Display fewer lines than in verbosity Medium.
9465
9466 @item ^-vm^/MEDIUM_VERBOSITY^
9467 @cindex @option{^-vm^/MEDIUM_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
9468 Verbosity level Medium. Potentially display fewer lines than in verbosity High.
9469
9470 @item ^-vh^/HIGH_VERBOSITY^
9471 @cindex @option{^-vm^/HIGH_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
9472 Verbosity level High. Equivalent to ^-v^/REASONS^.
9473
9474 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
9475 Indicate the verbosity of the parsing of GNAT project files.
9476 @xref{Switches Related to Project Files}.
9477
9478 @item ^-x^/NON_PROJECT_UNIT_COMPILATION^
9479 @cindex @option{^-x^/NON_PROJECT_UNIT_COMPILATION^} (@command{gnatmake})
9480 Indicate that sources that are not part of any Project File may be compiled.
9481 Normally, when using Project Files, only sources that are part of a Project
9482 File may be compile. When this switch is used, a source outside of all Project
9483 Files may be compiled. The ALI file and the object file will be put in the
9484 object directory of the main Project. The compilation switches used will only
9485 be those specified on the command line. Even when
9486 @option{^-x^/NON_PROJECT_UNIT_COMPILATION^} is used, mains specified on the
9487 command line need to be sources of a project file.
9488
9489 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
9490 Indicate that external variable @var{name} has the value @var{value}.
9491 The Project Manager will use this value for occurrences of
9492 @code{external(name)} when parsing the project file.
9493 @xref{Switches Related to Project Files}.
9494
9495 @item ^-z^/NOMAIN^
9496 @cindex @option{^-z^/NOMAIN^} (@command{gnatmake})
9497 No main subprogram. Bind and link the program even if the unit name
9498 given on the command line is a package name. The resulting executable
9499 will execute the elaboration routines of the package and its closure,
9500 then the finalization routines.
9501
9502 @end table
9503
9504 @table @asis
9505 @item @command{gcc} @asis{switches}
9506 @ifclear vms
9507 Any uppercase or multi-character switch that is not a @command{gnatmake} switch
9508 is passed to @command{gcc} (e.g.@: @option{-O}, @option{-gnato,} etc.)
9509 @end ifclear
9510 @ifset vms
9511 Any qualifier that cannot be recognized as a qualifier for @code{GNAT MAKE}
9512 but is recognizable as a valid qualifier for @code{GNAT COMPILE} is
9513 automatically treated as a compiler switch, and passed on to all
9514 compilations that are carried out.
9515 @end ifset
9516 @end table
9517
9518 @noindent
9519 Source and library search path switches:
9520
9521 @table @option
9522 @c !sort!
9523 @item ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
9524 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9525 When looking for source files also look in directory @var{dir}.
9526 The order in which source files search is undertaken is
9527 described in @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}.
9528
9529 @item ^-aL^/SKIP_MISSING=^@var{dir}
9530 @cindex @option{^-aL^/SKIP_MISSING^} (@command{gnatmake})
9531 Consider @var{dir} as being an externally provided Ada library.
9532 Instructs @command{gnatmake} to skip compilation units whose @file{.ALI}
9533 files have been located in directory @var{dir}. This allows you to have
9534 missing bodies for the units in @var{dir} and to ignore out of date bodies
9535 for the same units. You still need to specify
9536 the location of the specs for these units by using the switches
9537 @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}
9538 or @option{^-I^/SEARCH=^@var{dir}}.
9539 Note: this switch is provided for compatibility with previous versions
9540 of @command{gnatmake}. The easier method of causing standard libraries
9541 to be excluded from consideration is to write-protect the corresponding
9542 ALI files.
9543
9544 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
9545 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9546 When searching for library and object files, look in directory
9547 @var{dir}. The order in which library files are searched is described in
9548 @ref{Search Paths for gnatbind}.
9549
9550 @item ^-A^/CONDITIONAL_SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
9551 @cindex Search paths, for @command{gnatmake}
9552 @cindex @option{^-A^/CONDITIONAL_SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9553 Equivalent to @option{^-aL^/SKIP_MISSING=^@var{dir}
9554 ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}.
9555
9556 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
9557 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatmake})
9558 Equivalent to @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
9559 ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}.
9560
9561 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
9562 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gnatmake})
9563 @cindex Source files, suppressing search
9564 Do not look for source files in the directory containing the source
9565 file named in the command line.
9566 Do not look for ALI or object files in the directory
9567 where @command{gnatmake} was invoked.
9568
9569 @item ^-L^/LIBRARY_SEARCH=^@var{dir}
9570 @cindex @option{^-L^/LIBRARY_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9571 @cindex Linker libraries
9572 Add directory @var{dir} to the list of directories in which the linker
9573 will search for libraries. This is equivalent to
9574 @option{-largs ^-L^/LIBRARY_SEARCH=^}@var{dir}.
9575 @ifclear vms
9576 Furthermore, under Windows, the sources pointed to by the libraries path
9577 set in the registry are not searched for.
9578 @end ifclear
9579
9580 @item -nostdinc
9581 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatmake})
9582 Do not look for source files in the system default directory.
9583
9584 @item -nostdlib
9585 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatmake})
9586 Do not look for library files in the system default directory.
9587
9588 @item --RTS=@var{rts-path}
9589 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatmake})
9590 Specifies the default location of the runtime library. GNAT looks for the
9591 runtime
9592 in the following directories, and stops as soon as a valid runtime is found
9593 (@file{adainclude} or @file{ada_source_path}, and @file{adalib} or
9594 @file{ada_object_path} present):
9595
9596 @itemize @bullet
9597 @item <current directory>/$rts_path
9598
9599 @item <default-search-dir>/$rts_path
9600
9601 @item <default-search-dir>/rts-$rts_path
9602 @end itemize
9603
9604 @noindent
9605 The selected path is handled like a normal RTS path.
9606
9607 @end table
9608
9609 @node Mode Switches for gnatmake
9610 @section Mode Switches for @command{gnatmake}
9611
9612 @noindent
9613 The mode switches (referred to as @code{mode_switches}) allow the
9614 inclusion of switches that are to be passed to the compiler itself, the
9615 binder or the linker. The effect of a mode switch is to cause all
9616 subsequent switches up to the end of the switch list, or up to the next
9617 mode switch, to be interpreted as switches to be passed on to the
9618 designated component of GNAT.
9619
9620 @table @option
9621 @c !sort!
9622 @item -cargs @var{switches}
9623 @cindex @option{-cargs} (@command{gnatmake})
9624 Compiler switches. Here @var{switches} is a list of switches
9625 that are valid switches for @command{gcc}. They will be passed on to
9626 all compile steps performed by @command{gnatmake}.
9627
9628 @item -bargs @var{switches}
9629 @cindex @option{-bargs} (@command{gnatmake})
9630 Binder switches. Here @var{switches} is a list of switches
9631 that are valid switches for @code{gnatbind}. They will be passed on to
9632 all bind steps performed by @command{gnatmake}.
9633
9634 @item -largs @var{switches}
9635 @cindex @option{-largs} (@command{gnatmake})
9636 Linker switches. Here @var{switches} is a list of switches
9637 that are valid switches for @command{gnatlink}. They will be passed on to
9638 all link steps performed by @command{gnatmake}.
9639
9640 @item -margs @var{switches}
9641 @cindex @option{-margs} (@command{gnatmake})
9642 Make switches. The switches are directly interpreted by @command{gnatmake},
9643 regardless of any previous occurrence of @option{-cargs}, @option{-bargs}
9644 or @option{-largs}.
9645 @end table
9646
9647 @node Notes on the Command Line
9648 @section Notes on the Command Line
9649
9650 @noindent
9651 This section contains some additional useful notes on the operation
9652 of the @command{gnatmake} command.
9653
9654 @itemize @bullet
9655 @item
9656 @cindex Recompilation, by @command{gnatmake}
9657 If @command{gnatmake} finds no ALI files, it recompiles the main program
9658 and all other units required by the main program.
9659 This means that @command{gnatmake}
9660 can be used for the initial compile, as well as during subsequent steps of
9661 the development cycle.
9662
9663 @item
9664 If you enter @code{gnatmake @var{file}.adb}, where @file{@var{file}.adb}
9665 is a subunit or body of a generic unit, @command{gnatmake} recompiles
9666 @file{@var{file}.adb} (because it finds no ALI) and stops, issuing a
9667 warning.
9668
9669 @item
9670 In @command{gnatmake} the switch @option{^-I^/SEARCH^}
9671 is used to specify both source and
9672 library file paths. Use @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
9673 instead if you just want to specify
9674 source paths only and @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^}
9675 if you want to specify library paths
9676 only.
9677
9678 @item
9679 @command{gnatmake} will ignore any files whose ALI file is write-protected.
9680 This may conveniently be used to exclude standard libraries from
9681 consideration and in particular it means that the use of the
9682 @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} switch will not recompile these files
9683 unless @option{^-a^/ALL_FILES^} is also specified.
9684
9685 @item
9686 @command{gnatmake} has been designed to make the use of Ada libraries
9687 particularly convenient. Assume you have an Ada library organized
9688 as follows: @i{^obj-dir^[OBJ_DIR]^} contains the objects and ALI files for
9689 of your Ada compilation units,
9690 whereas @i{^include-dir^[INCLUDE_DIR]^} contains the
9691 specs of these units, but no bodies. Then to compile a unit
9692 stored in @code{main.adb}, which uses this Ada library you would just type
9693
9694 @smallexample
9695 @ifclear vms
9696 $ gnatmake -aI@var{include-dir}  -aL@var{obj-dir}  main
9697 @end ifclear
9698 @ifset vms
9699 $ gnatmake /SOURCE_SEARCH=@i{[INCLUDE_DIR]}
9700            /SKIP_MISSING=@i{[OBJ_DIR]} main
9701 @end ifset
9702 @end smallexample
9703
9704 @item
9705 Using @command{gnatmake} along with the
9706 @option{^-m (minimal recompilation)^/MINIMAL_RECOMPILATION^}
9707 switch provides a mechanism for avoiding unnecessary recompilations. Using
9708 this switch,
9709 you can update the comments/format of your
9710 source files without having to recompile everything. Note, however, that
9711 adding or deleting lines in a source files may render its debugging
9712 info obsolete. If the file in question is a spec, the impact is rather
9713 limited, as that debugging info will only be useful during the
9714 elaboration phase of your program. For bodies the impact can be more
9715 significant. In all events, your debugger will warn you if a source file
9716 is more recent than the corresponding object, and alert you to the fact
9717 that the debugging information may be out of date.
9718 @end itemize
9719
9720 @node How gnatmake Works
9721 @section How @command{gnatmake} Works
9722
9723 @noindent
9724 Generally @command{gnatmake} automatically performs all necessary
9725 recompilations and you don't need to worry about how it works. However,
9726 it may be useful to have some basic understanding of the @command{gnatmake}
9727 approach and in particular to understand how it uses the results of
9728 previous compilations without incorrectly depending on them.
9729
9730 First a definition: an object file is considered @dfn{up to date} if the
9731 corresponding ALI file exists and if all the source files listed in the
9732 dependency section of this ALI file have time stamps matching those in
9733 the ALI file. This means that neither the source file itself nor any
9734 files that it depends on have been modified, and hence there is no need
9735 to recompile this file.
9736
9737 @command{gnatmake} works by first checking if the specified main unit is up
9738 to date. If so, no compilations are required for the main unit. If not,
9739 @command{gnatmake} compiles the main program to build a new ALI file that
9740 reflects the latest sources. Then the ALI file of the main unit is
9741 examined to find all the source files on which the main program depends,
9742 and @command{gnatmake} recursively applies the above procedure on all these
9743 files.
9744
9745 This process ensures that @command{gnatmake} only trusts the dependencies
9746 in an existing ALI file if they are known to be correct. Otherwise it
9747 always recompiles to determine a new, guaranteed accurate set of
9748 dependencies. As a result the program is compiled ``upside down'' from what may
9749 be more familiar as the required order of compilation in some other Ada
9750 systems. In particular, clients are compiled before the units on which
9751 they depend. The ability of GNAT to compile in any order is critical in
9752 allowing an order of compilation to be chosen that guarantees that
9753 @command{gnatmake} will recompute a correct set of new dependencies if
9754 necessary.
9755
9756 When invoking @command{gnatmake} with several @var{file_names}, if a unit is
9757 imported by several of the executables, it will be recompiled at most once.
9758
9759 Note: when using non-standard naming conventions
9760 (@pxref{Using Other File Names}), changing through a configuration pragmas
9761 file the version of a source and invoking @command{gnatmake} to recompile may
9762 have no effect, if the previous version of the source is still accessible
9763 by @command{gnatmake}. It may be necessary to use the switch
9764 ^-f^/FORCE_COMPILE^.
9765
9766 @node Examples of gnatmake Usage
9767 @section Examples of @command{gnatmake} Usage
9768
9769 @table @code
9770 @item gnatmake hello.adb
9771 Compile all files necessary to bind and link the main program
9772 @file{hello.adb} (containing unit @code{Hello}) and bind and link the
9773 resulting object files to generate an executable file @file{^hello^HELLO.EXE^}.
9774
9775 @item gnatmake main1 main2 main3
9776 Compile all files necessary to bind and link the main programs
9777 @file{main1.adb} (containing unit @code{Main1}), @file{main2.adb}
9778 (containing unit @code{Main2}) and @file{main3.adb}
9779 (containing unit @code{Main3}) and bind and link the resulting object files
9780 to generate three executable files @file{^main1^MAIN1.EXE^},
9781 @file{^main2^MAIN2.EXE^}
9782 and @file{^main3^MAIN3.EXE^}.
9783
9784 @ifclear vms
9785 @item gnatmake -q Main_Unit -cargs -O2 -bargs -l
9786 @end ifclear
9787
9788 @ifset vms
9789 @item gnatmake Main_Unit /QUIET
9790 /COMPILER_QUALIFIERS /OPTIMIZE=ALL
9791 /BINDER_QUALIFIERS /ORDER_OF_ELABORATION
9792 @end ifset
9793 Compile all files necessary to bind and link the main program unit
9794 @code{Main_Unit} (from file @file{main_unit.adb}). All compilations will
9795 be done with optimization level 2 and the order of elaboration will be
9796 listed by the binder. @command{gnatmake} will operate in quiet mode, not
9797 displaying commands it is executing.
9798 @end table
9799
9800 @c *************************
9801 @node Improving Performance
9802 @chapter Improving Performance
9803 @cindex Improving performance
9804
9805 @noindent
9806 This chapter presents several topics related to program performance.
9807 It first describes some of the tradeoffs that need to be considered
9808 and some of the techniques for making your program run faster.
9809 It then documents the @command{gnatelim} tool and unused subprogram/data
9810 elimination feature, which can reduce the size of program executables.
9811
9812 Note: to invoke @command{gnatelim} with a project file, use the @code{gnat}
9813 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
9814
9815 @ifnottex
9816 @menu
9817 * Performance Considerations::
9818 * Text_IO Suggestions::
9819 * Reducing Size of Ada Executables with gnatelim::
9820 * Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination::
9821 @end menu
9822 @end ifnottex
9823
9824 @c *****************************
9825 @node Performance Considerations
9826 @section Performance Considerations
9827
9828 @noindent
9829 The GNAT system provides a number of options that allow a trade-off
9830 between
9831
9832 @itemize @bullet
9833 @item
9834 performance of the generated code
9835
9836 @item
9837 speed of compilation
9838
9839 @item
9840 minimization of dependences and recompilation
9841
9842 @item
9843 the degree of run-time checking.
9844 @end itemize
9845
9846 @noindent
9847 The defaults (if no options are selected) aim at improving the speed
9848 of compilation and minimizing dependences, at the expense of performance
9849 of the generated code:
9850
9851 @itemize @bullet
9852 @item
9853 no optimization
9854
9855 @item
9856 no inlining of subprogram calls
9857
9858 @item
9859 all run-time checks enabled except overflow and elaboration checks
9860 @end itemize
9861
9862 @noindent
9863 These options are suitable for most program development purposes. This
9864 chapter describes how you can modify these choices, and also provides
9865 some guidelines on debugging optimized code.
9866
9867 @menu
9868 * Controlling Run-Time Checks::
9869 * Use of Restrictions::
9870 * Optimization Levels::
9871 * Debugging Optimized Code::
9872 * Inlining of Subprograms::
9873 * Other Optimization Switches::
9874 * Optimization and Strict Aliasing::
9875
9876 @ifset vms
9877 * Coverage Analysis::
9878 @end ifset
9879 @end menu
9880
9881 @node Controlling Run-Time Checks
9882 @subsection Controlling Run-Time Checks
9883
9884 @noindent
9885 By default, GNAT generates all run-time checks, except integer overflow
9886 checks, stack overflow checks, and checks for access before elaboration on
9887 subprogram calls. The latter are not required in default mode, because all
9888 necessary checking is done at compile time.
9889 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
9890 @cindex @option{-gnato} (@command{gcc})
9891 Two gnat switches, @option{-gnatp} and @option{-gnato} allow this default to
9892 be modified. @xref{Run-Time Checks}.
9893
9894 Our experience is that the default is suitable for most development
9895 purposes.
9896
9897 We treat integer overflow specially because these
9898 are quite expensive and in our experience are not as important as other
9899 run-time checks in the development process. Note that division by zero
9900 is not considered an overflow check, and divide by zero checks are
9901 generated where required by default.
9902
9903 Elaboration checks are off by default, and also not needed by default, since
9904 GNAT uses a static elaboration analysis approach that avoids the need for
9905 run-time checking. This manual contains a full chapter discussing the issue
9906 of elaboration checks, and if the default is not satisfactory for your use,
9907 you should read this chapter.
9908
9909 For validity checks, the minimal checks required by the Ada Reference
9910 Manual (for case statements and assignments to array elements) are on
9911 by default. These can be suppressed by use of the @option{-gnatVn} switch.
9912 Note that in Ada 83, there were no validity checks, so if the Ada 83 mode
9913 is acceptable (or when comparing GNAT performance with an Ada 83 compiler),
9914 it may be reasonable to routinely use @option{-gnatVn}. Validity checks
9915 are also suppressed entirely if @option{-gnatp} is used.
9916
9917 @cindex Overflow checks
9918 @cindex Checks, overflow
9919 @findex Suppress
9920 @findex Unsuppress
9921 @cindex pragma Suppress
9922 @cindex pragma Unsuppress
9923 Note that the setting of the switches controls the default setting of
9924 the checks. They may be modified using either @code{pragma Suppress} (to
9925 remove checks) or @code{pragma Unsuppress} (to add back suppressed
9926 checks) in the program source.
9927
9928 @node Use of Restrictions
9929 @subsection Use of Restrictions
9930
9931 @noindent
9932 The use of pragma Restrictions allows you to control which features are
9933 permitted in your program. Apart from the obvious point that if you avoid
9934 relatively expensive features like finalization (enforceable by the use
9935 of pragma Restrictions (No_Finalization), the use of this pragma does not
9936 affect the generated code in most cases.
9937
9938 One notable exception to this rule is that the possibility of task abort
9939 results in some distributed overhead, particularly if finalization or
9940 exception handlers are used. The reason is that certain sections of code
9941 have to be marked as non-abortable.
9942
9943 If you use neither the @code{abort} statement, nor asynchronous transfer
9944 of control (@code{select @dots{} then abort}), then this distributed overhead
9945 is removed, which may have a general positive effect in improving
9946 overall performance.  Especially code involving frequent use of tasking
9947 constructs and controlled types will show much improved performance.
9948 The relevant restrictions pragmas are
9949
9950 @smallexample @c ada
9951    pragma Restrictions (No_Abort_Statements);
9952    pragma Restrictions (Max_Asynchronous_Select_Nesting => 0);
9953 @end smallexample
9954
9955 @noindent
9956 It is recommended that these restriction pragmas be used if possible. Note
9957 that this also means that you can write code without worrying about the
9958 possibility of an immediate abort at any point.
9959
9960 @node Optimization Levels
9961 @subsection Optimization Levels
9962 @cindex @option{^-O^/OPTIMIZE^} (@command{gcc})
9963
9964 @noindent
9965 Without any optimization ^option,^qualifier,^
9966 the compiler's goal is to reduce the cost of
9967 compilation and to make debugging produce the expected results.
9968 Statements are independent: if you stop the program with a breakpoint between
9969 statements, you can then assign a new value to any variable or change
9970 the program counter to any other statement in the subprogram and get exactly
9971 the results you would expect from the source code.
9972
9973 Turning on optimization makes the compiler attempt to improve the
9974 performance and/or code size at the expense of compilation time and
9975 possibly the ability to debug the program.
9976
9977 If you use multiple
9978 ^-O options, with or without level numbers,^/OPTIMIZE qualifiers,^
9979 the last such option is the one that is effective.
9980
9981 @noindent
9982 The default is optimization off. This results in the fastest compile
9983 times, but GNAT makes absolutely no attempt to optimize, and the
9984 generated programs are considerably larger and slower than when
9985 optimization is enabled. You can use the
9986 @ifclear vms
9987 @option{-O} switch (the permitted forms are @option{-O0}, @option{-O1}
9988 @option{-O2}, @option{-O3}, and @option{-Os})
9989 @end ifclear
9990 @ifset vms
9991 @code{OPTIMIZE} qualifier
9992 @end ifset
9993 to @command{gcc} to control the optimization level:
9994
9995 @table @option
9996 @item ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^
9997 No optimization (the default);
9998 generates unoptimized code but has
9999 the fastest compilation time.
10000
10001 Note that many other compilers do fairly extensive optimization
10002 even if ``no optimization'' is specified. With gcc, it is
10003 very unusual to use ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^ for production if
10004 execution time is of any concern, since ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^
10005 really does mean no optimization at all. This difference between
10006 gcc and other compilers should be kept in mind when doing
10007 performance comparisons.
10008
10009 @item ^-O1^/OPTIMIZE=SOME^
10010 Moderate optimization;
10011 optimizes reasonably well but does not
10012 degrade compilation time significantly.
10013
10014 @item ^-O2^/OPTIMIZE=ALL^
10015 @ifset vms
10016 @itemx /OPTIMIZE=DEVELOPMENT
10017 @end ifset
10018 Full optimization;
10019 generates highly optimized code and has
10020 the slowest compilation time.
10021
10022 @item ^-O3^/OPTIMIZE=INLINING^
10023 Full optimization as in @option{-O2},
10024 and also attempts automatic inlining of small
10025 subprograms within a unit (@pxref{Inlining of Subprograms}).
10026
10027 @item ^-Os^/OPTIMIZE=SPACE^
10028 Optimize space usage of resulting program.
10029 @end table
10030
10031 @noindent
10032 Higher optimization levels perform more global transformations on the
10033 program and apply more expensive analysis algorithms in order to generate
10034 faster and more compact code. The price in compilation time, and the
10035 resulting improvement in execution time,
10036 both depend on the particular application and the hardware environment.
10037 You should experiment to find the best level for your application.
10038
10039 Since the precise set of optimizations done at each level will vary from
10040 release to release (and sometime from target to target), it is best to think
10041 of the optimization settings in general terms.
10042 @xref{Optimize Options,, Options That Control Optimization, gcc, Using
10043 the GNU Compiler Collection (GCC)}, for details about
10044 ^the @option{-O} settings and a number of @option{-f} options that^how to^
10045 individually enable or disable specific optimizations.
10046
10047 Unlike some other compilation systems, ^@command{gcc}^GNAT^ has
10048 been tested extensively at all optimization levels. There are some bugs
10049 which appear only with optimization turned on, but there have also been
10050 bugs which show up only in @emph{unoptimized} code. Selecting a lower
10051 level of optimization does not improve the reliability of the code
10052 generator, which in practice is highly reliable at all optimization
10053 levels.
10054
10055 Note regarding the use of @option{-O3}: The use of this optimization level
10056 is generally discouraged with GNAT, since it often results in larger
10057 executables which run more slowly. See further discussion of this point
10058 in @ref{Inlining of Subprograms}.
10059
10060 @node Debugging Optimized Code
10061 @subsection Debugging Optimized Code
10062 @cindex Debugging optimized code
10063 @cindex Optimization and debugging
10064
10065 @noindent
10066 Although it is possible to do a reasonable amount of debugging at
10067 @ifclear vms
10068 nonzero optimization levels,
10069 the higher the level the more likely that
10070 @end ifclear
10071 @ifset vms
10072 @option{/OPTIMIZE} settings other than @code{NONE},
10073 such settings will make it more likely that
10074 @end ifset
10075 source-level constructs will have been eliminated by optimization.
10076 For example, if a loop is strength-reduced, the loop
10077 control variable may be completely eliminated and thus cannot be
10078 displayed in the debugger.
10079 This can only happen at @option{-O2} or @option{-O3}.
10080 Explicit temporary variables that you code might be eliminated at
10081 ^level^setting^ @option{-O1} or higher.
10082
10083 The use of the @option{^-g^/DEBUG^} switch,
10084 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gcc})
10085 which is needed for source-level debugging,
10086 affects the size of the program executable on disk,
10087 and indeed the debugging information can be quite large.
10088 However, it has no effect on the generated code (and thus does not
10089 degrade performance)
10090
10091 Since the compiler generates debugging tables for a compilation unit before
10092 it performs optimizations, the optimizing transformations may invalidate some
10093 of the debugging data.  You therefore need to anticipate certain
10094 anomalous situations that may arise while debugging optimized code.
10095 These are the most common cases:
10096
10097 @enumerate
10098 @item
10099 @i{The ``hopping Program Counter'':}  Repeated @code{step} or @code{next}
10100 commands show
10101 the PC bouncing back and forth in the code.  This may result from any of
10102 the following optimizations:
10103
10104 @itemize @bullet
10105 @item
10106 @i{Common subexpression elimination:} using a single instance of code for a
10107 quantity that the source computes several times.  As a result you
10108 may not be able to stop on what looks like a statement.
10109
10110 @item
10111 @i{Invariant code motion:} moving an expression that does not change within a
10112 loop, to the beginning of the loop.
10113
10114 @item
10115 @i{Instruction scheduling:} moving instructions so as to
10116 overlap loads and stores (typically) with other code, or in
10117 general to move computations of values closer to their uses. Often
10118 this causes you to pass an assignment statement without the assignment
10119 happening and then later bounce back to the statement when the
10120 value is actually needed.  Placing a breakpoint on a line of code
10121 and then stepping over it may, therefore, not always cause all the
10122 expected side-effects.
10123 @end itemize
10124
10125 @item
10126 @i{The ``big leap'':} More commonly known as @emph{cross-jumping}, in which
10127 two identical pieces of code are merged and the program counter suddenly
10128 jumps to a statement that is not supposed to be executed, simply because
10129 it (and the code following) translates to the same thing as the code
10130 that @emph{was} supposed to be executed.  This effect is typically seen in
10131 sequences that end in a jump, such as a @code{goto}, a @code{return}, or
10132 a @code{break} in a C @code{^switch^switch^} statement.
10133
10134 @item
10135 @i{The ``roving variable'':} The symptom is an unexpected value in a variable.
10136 There are various reasons for this effect:
10137
10138 @itemize @bullet
10139 @item
10140 In a subprogram prologue, a parameter may not yet have been moved to its
10141 ``home''.
10142
10143 @item
10144 A variable may be dead, and its register re-used.  This is
10145 probably the most common cause.
10146
10147 @item
10148 As mentioned above, the assignment of a value to a variable may
10149 have been moved.
10150
10151 @item
10152 A variable may be eliminated entirely by value propagation or
10153 other means.  In this case, GCC may incorrectly generate debugging
10154 information for the variable
10155 @end itemize
10156
10157 @noindent
10158 In general, when an unexpected value appears for a local variable or parameter
10159 you should first ascertain if that value was actually computed by
10160 your program, as opposed to being incorrectly reported by the debugger.
10161 Record fields or
10162 array elements in an object designated by an access value
10163 are generally less of a problem, once you have ascertained that the access
10164 value is sensible.
10165 Typically, this means checking variables in the preceding code and in the
10166 calling subprogram to verify that the value observed is explainable from other
10167 values (one must apply the procedure recursively to those
10168 other values); or re-running the code and stopping a little earlier
10169 (perhaps before the call) and stepping to better see how the variable obtained
10170 the value in question; or continuing to step @emph{from} the point of the
10171 strange value to see if code motion had simply moved the variable's
10172 assignments later.
10173 @end enumerate
10174
10175 @noindent
10176 In light of such anomalies, a recommended technique is to use @option{-O0}
10177 early in the software development cycle, when extensive debugging capabilities
10178 are most needed, and then move to @option{-O1} and later @option{-O2} as
10179 the debugger becomes less critical.
10180 Whether to use the @option{^-g^/DEBUG^} switch in the release version is
10181 a release management issue.
10182 @ifclear vms
10183 Note that if you use @option{-g} you can then use the @command{strip} program
10184 on the resulting executable,
10185 which removes both debugging information and global symbols.
10186 @end ifclear
10187
10188 @node Inlining of Subprograms
10189 @subsection Inlining of Subprograms
10190
10191 @noindent
10192 A call to a subprogram in the current unit is inlined if all the
10193 following conditions are met:
10194
10195 @itemize @bullet
10196 @item
10197 The optimization level is at least @option{-O1}.
10198
10199 @item
10200 The called subprogram is suitable for inlining: It must be small enough
10201 and not contain something that @command{gcc} cannot support in inlined
10202 subprograms.
10203
10204 @item
10205 @cindex pragma Inline
10206 @findex Inline
10207 Either @code{pragma Inline} applies to the subprogram, or it is local
10208 to the unit and called once from within it, or it is small and automatic
10209 inlining (optimization level @option{-O3}) is specified.
10210 @end itemize
10211
10212 @noindent
10213 Calls to subprograms in @code{with}'ed units are normally not inlined.
10214 To achieve actual inlining (that is, replacement of the call by the code
10215 in the body of the subprogram), the following conditions must all be true.
10216
10217 @itemize @bullet
10218 @item
10219 The optimization level is at least @option{-O1}.
10220
10221 @item
10222 The called subprogram is suitable for inlining: It must be small enough
10223 and not contain something that @command{gcc} cannot support in inlined
10224 subprograms.
10225
10226 @item
10227 The call appears in a body (not in a package spec).
10228
10229 @item
10230 There is a @code{pragma Inline} for the subprogram.
10231
10232 @item
10233 @cindex @option{-gnatn} (@command{gcc})
10234 The @option{^-gnatn^/INLINE^} switch
10235 is used in the @command{gcc} command line
10236 @end itemize
10237
10238 Even if all these conditions are met, it may not be possible for
10239 the compiler to inline the call, due to the length of the body,
10240 or features in the body that make it impossible for the compiler
10241 to do the inlining.
10242
10243 Note that specifying the @option{-gnatn} switch causes additional
10244 compilation dependencies. Consider the following:
10245
10246 @smallexample @c ada
10247 @cartouche
10248 package R is
10249    procedure Q;
10250    pragma Inline (Q);
10251 end R;
10252 package body R is
10253    @dots{}
10254 end R;
10255
10256 with R;
10257 procedure Main is
10258 begin
10259    @dots{}
10260    R.Q;
10261 end Main;
10262 @end cartouche
10263 @end smallexample
10264
10265 @noindent
10266 With the default behavior (no @option{-gnatn} switch specified), the
10267 compilation of the @code{Main} procedure depends only on its own source,
10268 @file{main.adb}, and the spec of the package in file @file{r.ads}. This
10269 means that editing the body of @code{R} does not require recompiling
10270 @code{Main}.
10271
10272 On the other hand, the call @code{R.Q} is not inlined under these
10273 circumstances. If the @option{-gnatn} switch is present when @code{Main}
10274 is compiled, the call will be inlined if the body of @code{Q} is small
10275 enough, but now @code{Main} depends on the body of @code{R} in
10276 @file{r.adb} as well as on the spec. This means that if this body is edited,
10277 the main program must be recompiled. Note that this extra dependency
10278 occurs whether or not the call is in fact inlined by @command{gcc}.
10279
10280 The use of front end inlining with @option{-gnatN} generates similar
10281 additional dependencies.
10282
10283 @cindex @option{^-fno-inline^/INLINE=SUPPRESS^} (@command{gcc})
10284 Note: The @option{^-fno-inline^/INLINE=SUPPRESS^} switch
10285 can be used to prevent
10286 all inlining. This switch overrides all other conditions and ensures
10287 that no inlining occurs. The extra dependences resulting from
10288 @option{-gnatn} will still be active, even if
10289 this switch is used to suppress the resulting inlining actions.
10290
10291 @cindex @option{-fno-inline-functions} (@command{gcc})
10292 Note: The @option{-fno-inline-functions} switch can be used to prevent
10293 automatic inlining of small subprograms if @option{-O3} is used.
10294
10295 @cindex @option{-fno-inline-functions-called-once} (@command{gcc})
10296 Note: The @option{-fno-inline-functions-called-once} switch
10297 can be used to prevent inlining of subprograms local to the unit
10298 and called once from within it if @option{-O1} is used.
10299
10300 Note regarding the use of @option{-O3}: There is no difference in inlining
10301 behavior between @option{-O2} and @option{-O3} for subprograms with an explicit
10302 pragma @code{Inline} assuming the use of @option{-gnatn}
10303 or @option{-gnatN} (the switches that activate inlining). If you have used
10304 pragma @code{Inline} in appropriate cases, then it is usually much better
10305 to use @option{-O2} and @option{-gnatn} and avoid the use of @option{-O3} which
10306 in this case only has the effect of inlining subprograms you did not
10307 think should be inlined. We often find that the use of @option{-O3} slows
10308 down code by performing excessive inlining, leading to increased instruction
10309 cache pressure from the increased code size. So the bottom line here is
10310 that you should not automatically assume that @option{-O3} is better than
10311 @option{-O2}, and indeed you should use @option{-O3} only if tests show that
10312 it actually improves performance.
10313
10314 @node Other Optimization Switches
10315 @subsection Other Optimization Switches
10316 @cindex Optimization Switches
10317
10318 Since @code{GNAT} uses the @command{gcc} back end, all the specialized
10319 @command{gcc} optimization switches are potentially usable. These switches
10320 have not been extensively tested with GNAT but can generally be expected
10321 to work. Examples of switches in this category are
10322 @option{-funroll-loops} and
10323 the various target-specific @option{-m} options (in particular, it has been
10324 observed that @option{-march=pentium4} can significantly improve performance
10325 on appropriate machines). For full details of these switches, see
10326 @ref{Submodel Options,, Hardware Models and Configurations, gcc, Using
10327 the GNU Compiler Collection (GCC)}.
10328
10329 @node Optimization and Strict Aliasing
10330 @subsection Optimization and Strict Aliasing
10331 @cindex Aliasing
10332 @cindex Strict Aliasing
10333 @cindex No_Strict_Aliasing
10334
10335 @noindent
10336 The strong typing capabilities of Ada allow an optimizer to generate
10337 efficient code in situations where other languages would be forced to
10338 make worst case assumptions preventing such optimizations. Consider
10339 the following example:
10340
10341 @smallexample @c ada
10342 @cartouche
10343 procedure R is
10344    type Int1 is new Integer;
10345    type Int2 is new Integer;
10346    type Int1A is access Int1;
10347    type Int2A is access Int2;
10348    Int1V : Int1A;
10349    Int2V : Int2A;
10350    @dots{}
10351
10352 begin
10353    @dots{}
10354    for J in Data'Range loop
10355       if Data (J) = Int1V.all then
10356          Int2V.all := Int2V.all + 1;
10357       end if;
10358    end loop;
10359    @dots{}
10360 end R;
10361 @end cartouche
10362 @end smallexample
10363
10364 @noindent
10365 In this example, since the variable @code{Int1V} can only access objects
10366 of type @code{Int1}, and @code{Int2V} can only access objects of type
10367 @code{Int2}, there is no possibility that the assignment to
10368 @code{Int2V.all} affects the value of @code{Int1V.all}. This means that
10369 the compiler optimizer can "know" that the value @code{Int1V.all} is constant
10370 for all iterations of the loop and avoid the extra memory reference
10371 required to dereference it each time through the loop.
10372
10373 This kind of optimization, called strict aliasing analysis, is
10374 triggered by specifying an optimization level of @option{-O2} or
10375 higher or @option{-Os} and allows @code{GNAT} to generate more efficient code
10376 when access values are involved.
10377
10378 However, although this optimization is always correct in terms of
10379 the formal semantics of the Ada Reference Manual, difficulties can
10380 arise if features like @code{Unchecked_Conversion} are used to break
10381 the typing system. Consider the following complete program example:
10382
10383 @smallexample @c ada
10384 @cartouche
10385 package p1 is
10386    type int1 is new integer;
10387    type int2 is new integer;
10388    type a1 is access int1;
10389    type a2 is access int2;
10390 end p1;
10391
10392 with p1; use p1;
10393 package p2 is
10394    function to_a2 (Input : a1) return a2;
10395 end p2;
10396
10397 with Unchecked_Conversion;
10398 package body p2 is
10399    function to_a2 (Input : a1) return a2 is
10400       function to_a2u is
10401         new Unchecked_Conversion (a1, a2);
10402    begin
10403       return to_a2u (Input);
10404    end to_a2;
10405 end p2;
10406
10407 with p2; use p2;
10408 with p1; use p1;
10409 with Text_IO; use Text_IO;
10410 procedure m is
10411    v1 : a1 := new int1;
10412    v2 : a2 := to_a2 (v1);
10413 begin
10414    v1.all := 1;
10415    v2.all := 0;
10416    put_line (int1'image (v1.all));
10417 end;
10418 @end cartouche
10419 @end smallexample
10420
10421 @noindent
10422 This program prints out 0 in @option{-O0} or @option{-O1}
10423 mode, but it prints out 1 in @option{-O2} mode. That's
10424 because in strict aliasing mode, the compiler can and
10425 does assume that the assignment to @code{v2.all} could not
10426 affect the value of @code{v1.all}, since different types
10427 are involved.
10428
10429 This behavior is not a case of non-conformance with the standard, since
10430 the Ada RM specifies that an unchecked conversion where the resulting
10431 bit pattern is not a correct value of the target type can result in an
10432 abnormal value and attempting to reference an abnormal value makes the
10433 execution of a program erroneous.  That's the case here since the result
10434 does not point to an object of type @code{int2}.  This means that the
10435 effect is entirely unpredictable.
10436
10437 However, although that explanation may satisfy a language
10438 lawyer, in practice an applications programmer expects an
10439 unchecked conversion involving pointers to create true
10440 aliases and the behavior of printing 1 seems plain wrong.
10441 In this case, the strict aliasing optimization is unwelcome.
10442
10443 Indeed the compiler recognizes this possibility, and the
10444 unchecked conversion generates a warning:
10445
10446 @smallexample
10447 p2.adb:5:07: warning: possible aliasing problem with type "a2"
10448 p2.adb:5:07: warning: use -fno-strict-aliasing switch for references
10449 p2.adb:5:07: warning:  or use "pragma No_Strict_Aliasing (a2);"
10450 @end smallexample
10451
10452 @noindent
10453 Unfortunately the problem is recognized when compiling the body of
10454 package @code{p2}, but the actual "bad" code is generated while
10455 compiling the body of @code{m} and this latter compilation does not see
10456 the suspicious @code{Unchecked_Conversion}.
10457
10458 As implied by the warning message, there are approaches you can use to
10459 avoid the unwanted strict aliasing optimization in a case like this.
10460
10461 One possibility is to simply avoid the use of @option{-O2}, but
10462 that is a bit drastic, since it throws away a number of useful
10463 optimizations that do not involve strict aliasing assumptions.
10464
10465 A less drastic approach is to compile the program using the
10466 option @option{-fno-strict-aliasing}. Actually it is only the
10467 unit containing the dereferencing of the suspicious pointer
10468 that needs to be compiled. So in this case, if we compile
10469 unit @code{m} with this switch, then we get the expected
10470 value of zero printed. Analyzing which units might need
10471 the switch can be painful, so a more reasonable approach
10472 is to compile the entire program with options @option{-O2}
10473 and @option{-fno-strict-aliasing}. If the performance is
10474 satisfactory with this combination of options, then the
10475 advantage is that the entire issue of possible "wrong"
10476 optimization due to strict aliasing is avoided.
10477
10478 To avoid the use of compiler switches, the configuration
10479 pragma @code{No_Strict_Aliasing} with no parameters may be
10480 used to specify that for all access types, the strict
10481 aliasing optimization should be suppressed.
10482
10483 However, these approaches are still overkill, in that they causes
10484 all manipulations of all access values to be deoptimized. A more
10485 refined approach is to concentrate attention on the specific
10486 access type identified as problematic.
10487
10488 First, if a careful analysis of uses of the pointer shows
10489 that there are no possible problematic references, then
10490 the warning can be suppressed by bracketing the
10491 instantiation of @code{Unchecked_Conversion} to turn
10492 the warning off:
10493
10494 @smallexample @c ada
10495    pragma Warnings (Off);
10496    function to_a2u is
10497      new Unchecked_Conversion (a1, a2);
10498    pragma Warnings (On);
10499 @end smallexample
10500
10501 @noindent
10502 Of course that approach is not appropriate for this particular
10503 example, since indeed there is a problematic reference. In this
10504 case we can take one of two other approaches.
10505
10506 The first possibility is to move the instantiation of unchecked
10507 conversion to the unit in which the type is declared. In
10508 this example, we would move the instantiation of
10509 @code{Unchecked_Conversion} from the body of package
10510 @code{p2} to the spec of package @code{p1}. Now the
10511 warning disappears. That's because any use of the
10512 access type knows there is a suspicious unchecked
10513 conversion, and the strict aliasing optimization
10514 is automatically suppressed for the type.
10515
10516 If it is not practical to move the unchecked conversion to the same unit
10517 in which the destination access type is declared (perhaps because the
10518 source type is not visible in that unit), you may use pragma
10519 @code{No_Strict_Aliasing} for the type. This pragma must occur in the
10520 same declarative sequence as the declaration of the access type:
10521
10522 @smallexample @c ada
10523    type a2 is access int2;
10524    pragma No_Strict_Aliasing (a2);
10525 @end smallexample
10526
10527 @noindent
10528 Here again, the compiler now knows that the strict aliasing optimization
10529 should be suppressed for any reference to type @code{a2} and the
10530 expected behavior is obtained.
10531
10532 Finally, note that although the compiler can generate warnings for
10533 simple cases of unchecked conversions, there are tricker and more
10534 indirect ways of creating type incorrect aliases which the compiler
10535 cannot detect. Examples are the use of address overlays and unchecked
10536 conversions involving composite types containing access types as
10537 components. In such cases, no warnings are generated, but there can
10538 still be aliasing problems. One safe coding practice is to forbid the
10539 use of address clauses for type overlaying, and to allow unchecked
10540 conversion only for primitive types. This is not really a significant
10541 restriction since any possible desired effect can be achieved by
10542 unchecked conversion of access values.
10543
10544 The aliasing analysis done in strict aliasing mode can certainly
10545 have significant benefits. We have seen cases of large scale
10546 application code where the time is increased by up to 5% by turning
10547 this optimization off. If you have code that includes significant
10548 usage of unchecked conversion, you might want to just stick with
10549 @option{-O1} and avoid the entire issue. If you get adequate
10550 performance at this level of optimization level, that's probably
10551 the safest approach. If tests show that you really need higher
10552 levels of optimization, then you can experiment with @option{-O2}
10553 and @option{-O2 -fno-strict-aliasing} to see how much effect this
10554 has on size and speed of the code. If you really need to use
10555 @option{-O2} with strict aliasing in effect, then you should
10556 review any uses of unchecked conversion of access types,
10557 particularly if you are getting the warnings described above.
10558
10559 @ifset vms
10560 @node Coverage Analysis
10561 @subsection Coverage Analysis
10562
10563 @noindent
10564 GNAT supports the HP Performance Coverage Analyzer (PCA), which allows
10565 the user to determine the distribution of execution time across a program,
10566 @pxref{Profiling} for details of usage.
10567 @end ifset
10568
10569
10570 @node Text_IO Suggestions
10571 @section @code{Text_IO} Suggestions
10572 @cindex @code{Text_IO} and performance
10573
10574 @noindent
10575 The @code{Ada.Text_IO} package has fairly high overheads due in part to
10576 the requirement of maintaining page and line counts. If performance
10577 is critical, a recommendation is to use @code{Stream_IO} instead of
10578 @code{Text_IO} for volume output, since this package has less overhead.
10579
10580 If @code{Text_IO} must be used, note that by default output to the standard
10581 output and standard error files is unbuffered (this provides better
10582 behavior when output statements are used for debugging, or if the
10583 progress of a program is observed by tracking the output, e.g. by
10584 using the Unix @command{tail -f} command to watch redirected output.
10585
10586 If you are generating large volumes of output with @code{Text_IO} and
10587 performance is an important factor, use a designated file instead
10588 of the standard output file, or change the standard output file to
10589 be buffered using @code{Interfaces.C_Streams.setvbuf}.
10590
10591
10592
10593 @node Reducing Size of Ada Executables with gnatelim
10594 @section Reducing Size of Ada Executables with @code{gnatelim}
10595 @findex gnatelim
10596
10597 @noindent
10598 This section describes @command{gnatelim}, a tool which detects unused
10599 subprograms and helps the compiler to create a smaller executable for your
10600 program.
10601
10602 @menu
10603 * About gnatelim::
10604 * Running gnatelim::
10605 * Correcting the List of Eliminate Pragmas::
10606 * Making Your Executables Smaller::
10607 * Summary of the gnatelim Usage Cycle::
10608 @end menu
10609
10610 @node About gnatelim
10611 @subsection About @code{gnatelim}
10612
10613 @noindent
10614 When a program shares a set of Ada
10615 packages with other programs, it may happen that this program uses
10616 only a fraction of the subprograms defined in these packages. The code
10617 created for these unused subprograms increases the size of the executable.
10618
10619 @code{gnatelim} tracks unused subprograms in an Ada program and
10620 outputs a list of GNAT-specific pragmas @code{Eliminate} marking all the
10621 subprograms that are declared but never called. By placing the list of
10622 @code{Eliminate} pragmas in the GNAT configuration file @file{gnat.adc} and
10623 recompiling your program, you may decrease the size of its executable,
10624 because the compiler will not generate the code for 'eliminated' subprograms.
10625 @xref{Pragma Eliminate,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for more
10626 information about this pragma.
10627
10628 @code{gnatelim} needs as its input data the name of the main subprogram
10629 and a bind file for a main subprogram.
10630
10631 To create a bind file for @code{gnatelim}, run @code{gnatbind} for
10632 the main subprogram. @code{gnatelim} can work with both Ada and C
10633 bind files; when both are present, it uses the Ada bind file.
10634 The following commands will build the program and create the bind file:
10635
10636 @smallexample
10637 $ gnatmake ^-c Main_Prog^/ACTIONS=COMPILE MAIN_PROG^
10638 $ gnatbind main_prog
10639 @end smallexample
10640
10641 Note that @code{gnatelim} needs neither object nor ALI files.
10642
10643 @node Running gnatelim
10644 @subsection Running @code{gnatelim}
10645
10646 @noindent
10647 @code{gnatelim} has the following command-line interface:
10648
10649 @smallexample
10650 $ gnatelim @ovar{options} name
10651 @end smallexample
10652
10653 @noindent
10654 @code{name} should be a name of a source file that contains the main subprogram
10655 of a program (partition).
10656
10657 @code{gnatelim} has the following switches:
10658
10659 @table @option
10660 @c !sort!
10661 @item ^-q^/QUIET^
10662 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatelim})
10663 Quiet mode: by default @code{gnatelim} outputs to the standard error
10664 stream the number of program units left to be processed. This option turns
10665 this trace off.
10666
10667 @item ^-v^/VERBOSE^
10668 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatelim})
10669 Verbose mode: @code{gnatelim} version information is printed as Ada
10670 comments to the standard output stream. Also, in addition to the number of
10671 program units left @code{gnatelim} will output the name of the current unit
10672 being processed.
10673
10674 @item ^-a^/ALL^
10675 @cindex @option{^-a^/ALL^} (@command{gnatelim})
10676 Also look for subprograms from the GNAT run time that can be eliminated. Note
10677 that when @file{gnat.adc} is produced using this switch, the entire program
10678 must be recompiled with switch @option{^-a^/ALL_FILES^} to @command{gnatmake}.
10679
10680 @item ^-I^/INCLUDE_DIRS=^@var{dir}
10681 @cindex @option{^-I^/INCLUDE_DIRS^} (@command{gnatelim})
10682 When looking for source files also look in directory @var{dir}. Specifying
10683 @option{^-I-^/INCLUDE_DIRS=-^} instructs @code{gnatelim} not to look for
10684 sources in the current directory.
10685
10686 @item ^-b^/BIND_FILE=^@var{bind_file}
10687 @cindex @option{^-b^/BIND_FILE^} (@command{gnatelim})
10688 Specifies @var{bind_file} as the bind file to process. If not set, the name
10689 of the bind file is computed from the full expanded Ada name
10690 of a main subprogram.
10691
10692 @item ^-C^/CONFIG_FILE=^@var{config_file}
10693 @cindex @option{^-C^/CONFIG_FILE^} (@command{gnatelim})
10694 Specifies a file @var{config_file} that contains configuration pragmas. The
10695 file must be specified with full path.
10696
10697 @item ^--GCC^/COMPILER^=@var{compiler_name}
10698 @cindex @option{^-GCC^/COMPILER^} (@command{gnatelim})
10699 Instructs @code{gnatelim} to use specific @command{gcc} compiler instead of one
10700 available on the path.
10701
10702 @item ^--GNATMAKE^/GNATMAKE^=@var{gnatmake_name}
10703 @cindex @option{^--GNATMAKE^/GNATMAKE^} (@command{gnatelim})
10704 Instructs @code{gnatelim} to use specific @command{gnatmake} instead of one
10705 available on the path.
10706 @end table
10707
10708 @noindent
10709 @code{gnatelim} sends its output to the standard output stream, and all the
10710 tracing and debug information is sent to the standard error stream.
10711 In order to produce a proper GNAT configuration file
10712 @file{gnat.adc}, redirection must be used:
10713
10714 @smallexample
10715 @ifset vms
10716 $ PIPE GNAT ELIM MAIN_PROG.ADB > GNAT.ADC
10717 @end ifset
10718 @ifclear vms
10719 $ gnatelim main_prog.adb > gnat.adc
10720 @end ifclear
10721 @end smallexample
10722
10723 @ifclear vms
10724 @noindent
10725 or
10726
10727 @smallexample
10728 $ gnatelim main_prog.adb >> gnat.adc
10729 @end smallexample
10730
10731 @noindent
10732 in order to append the @code{gnatelim} output to the existing contents of
10733 @file{gnat.adc}.
10734 @end ifclear
10735
10736 @node Correcting the List of Eliminate Pragmas
10737 @subsection Correcting the List of Eliminate Pragmas
10738
10739 @noindent
10740 In some rare cases @code{gnatelim} may try to eliminate
10741 subprograms that are actually called in the program. In this case, the
10742 compiler will generate an error message of the form:
10743
10744 @smallexample
10745 file.adb:106:07: cannot call eliminated subprogram "My_Prog"
10746 @end smallexample
10747
10748 @noindent
10749 You will need to manually remove the wrong @code{Eliminate} pragmas from
10750 the @file{gnat.adc} file. You should recompile your program
10751 from scratch after that, because you need a consistent @file{gnat.adc} file
10752 during the entire compilation.
10753
10754 @node Making Your Executables Smaller
10755 @subsection Making Your Executables Smaller
10756
10757 @noindent
10758 In order to get a smaller executable for your program you now have to
10759 recompile the program completely with the new @file{gnat.adc} file
10760 created by @code{gnatelim} in your current directory:
10761
10762 @smallexample
10763 $ gnatmake ^-f main_prog^/FORCE_COMPILE MAIN_PROG^
10764 @end smallexample
10765
10766 @noindent
10767 (Use the @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} option for @command{gnatmake} to
10768 recompile everything
10769 with the set of pragmas @code{Eliminate} that you have obtained with
10770 @command{gnatelim}).
10771
10772 Be aware that the set of @code{Eliminate} pragmas is specific to each
10773 program. It is not recommended to merge sets of @code{Eliminate}
10774 pragmas created for different programs in one @file{gnat.adc} file.
10775
10776 @node Summary of the gnatelim Usage Cycle
10777 @subsection Summary of the gnatelim Usage Cycle
10778
10779 @noindent
10780 Here is a quick summary of the steps to be taken in order to reduce
10781 the size of your executables with @code{gnatelim}. You may use
10782 other GNAT options to control the optimization level,
10783 to produce the debugging information, to set search path, etc.
10784
10785 @enumerate
10786 @item
10787 Produce a bind file
10788
10789 @smallexample
10790 $ gnatmake ^-c main_prog^/ACTIONS=COMPILE MAIN_PROG^
10791 $ gnatbind main_prog
10792 @end smallexample
10793
10794 @item
10795 Generate a list of @code{Eliminate} pragmas
10796 @smallexample
10797 @ifset vms
10798 $ PIPE GNAT ELIM MAIN_PROG > GNAT.ADC
10799 @end ifset
10800 @ifclear vms
10801 $ gnatelim main_prog >@r{[}>@r{]} gnat.adc
10802 @end ifclear
10803 @end smallexample
10804
10805 @item
10806 Recompile the application
10807
10808 @smallexample
10809 $ gnatmake ^-f main_prog^/FORCE_COMPILE MAIN_PROG^
10810 @end smallexample
10811
10812 @end enumerate
10813
10814 @node Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination
10815 @section Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
10816 @findex unused subprogram/data elimination
10817
10818 @noindent
10819 This section describes how you can eliminate unused subprograms and data from
10820 your executable just by setting options at compilation time.
10821
10822 @menu
10823 * About unused subprogram/data elimination::
10824 * Compilation options::
10825 * Example of unused subprogram/data elimination::
10826 @end menu
10827
10828 @node About unused subprogram/data elimination
10829 @subsection About unused subprogram/data elimination
10830
10831 @noindent
10832 By default, an executable contains all code and data of its composing objects
10833 (directly linked or coming from statically linked libraries), even data or code
10834 never used by this executable.
10835
10836 This feature will allow you to eliminate such unused code from your
10837 executable, making it smaller (in disk and in memory).
10838
10839 This functionality is available on all Linux platforms except for the IA-64
10840 architecture and on all cross platforms using the ELF binary file format.
10841 In both cases GNU binutils version 2.16 or later are required to enable it.
10842
10843 @node Compilation options
10844 @subsection Compilation options
10845
10846 @noindent
10847 The operation of eliminating the unused code and data from the final executable
10848 is directly performed by the linker.
10849
10850 In order to do this, it has to work with objects compiled with the
10851 following options:
10852 @option{-ffunction-sections} @option{-fdata-sections}.
10853 @cindex @option{-ffunction-sections} (@command{gcc})
10854 @cindex @option{-fdata-sections} (@command{gcc})
10855 These options are usable with C and Ada files.
10856 They will place respectively each
10857 function or data in a separate section in the resulting object file.
10858
10859 Once the objects and static libraries are created with these options, the
10860 linker can perform the dead code elimination. You can do this by setting
10861 the @option{-Wl,--gc-sections} option to gcc command or in the
10862 @option{-largs} section of @command{gnatmake}. This will perform a
10863 garbage collection of code and data never referenced.
10864
10865 If the linker performs a partial link (@option{-r} ld linker option), then you
10866 will need to provide one or several entry point using the
10867 @option{-e} / @option{--entry} ld option.
10868
10869 Note that objects compiled without the @option{-ffunction-sections} and
10870 @option{-fdata-sections} options can still be linked with the executable.
10871 However, no dead code elimination will be performed on those objects (they will
10872 be linked as is).
10873
10874 The GNAT static library is now compiled with -ffunction-sections and
10875 -fdata-sections on some platforms. This allows you to eliminate the unused code
10876 and data of the GNAT library from your executable.
10877
10878 @node Example of unused subprogram/data elimination
10879 @subsection Example of unused subprogram/data elimination
10880
10881 @noindent
10882 Here is a simple example:
10883
10884 @smallexample @c ada
10885 with Aux;
10886
10887 procedure Test is
10888 begin
10889    Aux.Used (10);
10890 end Test;
10891
10892 package Aux is
10893    Used_Data   : Integer;
10894    Unused_Data : Integer;
10895
10896    procedure Used   (Data : Integer);
10897    procedure Unused (Data : Integer);
10898 end Aux;
10899
10900 package body Aux is
10901    procedure Used (Data : Integer) is
10902    begin
10903       Used_Data := Data;
10904    end Used;
10905
10906    procedure Unused (Data : Integer) is
10907    begin
10908       Unused_Data := Data;
10909    end Unused;
10910 end Aux;
10911 @end smallexample
10912
10913 @noindent
10914 @code{Unused} and @code{Unused_Data} are never referenced in this code
10915 excerpt, and hence they may be safely removed from the final executable.
10916
10917 @smallexample
10918 $ gnatmake test
10919
10920 $ nm test | grep used
10921 020015f0 T aux__unused
10922 02005d88 B aux__unused_data
10923 020015cc T aux__used
10924 02005d84 B aux__used_data
10925
10926 $ gnatmake test -cargs -fdata-sections -ffunction-sections \
10927      -largs -Wl,--gc-sections
10928
10929 $ nm test | grep used
10930 02005350 T aux__used
10931 0201ffe0 B aux__used_data
10932 @end smallexample
10933
10934 @noindent
10935 It can be observed that the procedure @code{Unused} and the object
10936 @code{Unused_Data} are removed by the linker when using the
10937 appropriate options.
10938
10939 @c ********************************
10940 @node Renaming Files Using gnatchop
10941 @chapter Renaming Files Using @code{gnatchop}
10942 @findex gnatchop
10943
10944 @noindent
10945 This chapter discusses how to handle files with multiple units by using
10946 the @code{gnatchop} utility. This utility is also useful in renaming
10947 files to meet the standard GNAT default file naming conventions.
10948
10949 @menu
10950 * Handling Files with Multiple Units::
10951 * Operating gnatchop in Compilation Mode::
10952 * Command Line for gnatchop::
10953 * Switches for gnatchop::
10954 * Examples of gnatchop Usage::
10955 @end menu
10956
10957 @node Handling Files with Multiple Units
10958 @section Handling Files with Multiple Units
10959
10960 @noindent
10961 The basic compilation model of GNAT requires that a file submitted to the
10962 compiler have only one unit and there be a strict correspondence
10963 between the file name and the unit name.
10964
10965 The @code{gnatchop} utility allows both of these rules to be relaxed,
10966 allowing GNAT to process files which contain multiple compilation units
10967 and files with arbitrary file names. @code{gnatchop}
10968 reads the specified file and generates one or more output files,
10969 containing one unit per file. The unit and the file name correspond,
10970 as required by GNAT.
10971
10972 If you want to permanently restructure a set of ``foreign'' files so that
10973 they match the GNAT rules, and do the remaining development using the
10974 GNAT structure, you can simply use @command{gnatchop} once, generate the
10975 new set of files and work with them from that point on.
10976
10977 Alternatively, if you want to keep your files in the ``foreign'' format,
10978 perhaps to maintain compatibility with some other Ada compilation
10979 system, you can set up a procedure where you use @command{gnatchop} each
10980 time you compile, regarding the source files that it writes as temporary
10981 files that you throw away.
10982
10983 Note that if your file containing multiple units starts with a byte order
10984 mark (BOM) specifying UTF-8 encoding, then the files generated by gnatchop
10985 will each start with a copy of this BOM, meaning that they can be compiled
10986 automatically in UTF-8 mode without needing to specify an explicit encoding.
10987
10988 @node Operating gnatchop in Compilation Mode
10989 @section Operating gnatchop in Compilation Mode
10990
10991 @noindent
10992 The basic function of @code{gnatchop} is to take a file with multiple units
10993 and split it into separate files. The boundary between files is reasonably
10994 clear, except for the issue of comments and pragmas. In default mode, the
10995 rule is that any pragmas between units belong to the previous unit, except
10996 that configuration pragmas always belong to the following unit. Any comments
10997 belong to the following unit. These rules
10998 almost always result in the right choice of
10999 the split point without needing to mark it explicitly and most users will
11000 find this default to be what they want. In this default mode it is incorrect to
11001 submit a file containing only configuration pragmas, or one that ends in
11002 configuration pragmas, to @code{gnatchop}.
11003
11004 However, using a special option to activate ``compilation mode'',
11005 @code{gnatchop}
11006 can perform another function, which is to provide exactly the semantics
11007 required by the RM for handling of configuration pragmas in a compilation.
11008 In the absence of configuration pragmas (at the main file level), this
11009 option has no effect, but it causes such configuration pragmas to be handled
11010 in a quite different manner.
11011
11012 First, in compilation mode, if @code{gnatchop} is given a file that consists of
11013 only configuration pragmas, then this file is appended to the
11014 @file{gnat.adc} file in the current directory. This behavior provides
11015 the required behavior described in the RM for the actions to be taken
11016 on submitting such a file to the compiler, namely that these pragmas
11017 should apply to all subsequent compilations in the same compilation
11018 environment. Using GNAT, the current directory, possibly containing a
11019 @file{gnat.adc} file is the representation
11020 of a compilation environment. For more information on the
11021 @file{gnat.adc} file, see @ref{Handling of Configuration Pragmas}.
11022
11023 Second, in compilation mode, if @code{gnatchop}
11024 is given a file that starts with
11025 configuration pragmas, and contains one or more units, then these
11026 configuration pragmas are prepended to each of the chopped files. This
11027 behavior provides the required behavior described in the RM for the
11028 actions to be taken on compiling such a file, namely that the pragmas
11029 apply to all units in the compilation, but not to subsequently compiled
11030 units.
11031
11032 Finally, if configuration pragmas appear between units, they are appended
11033 to the previous unit. This results in the previous unit being illegal,
11034 since the compiler does not accept configuration pragmas that follow
11035 a unit. This provides the required RM behavior that forbids configuration
11036 pragmas other than those preceding the first compilation unit of a
11037 compilation.
11038
11039 For most purposes, @code{gnatchop} will be used in default mode. The
11040 compilation mode described above is used only if you need exactly
11041 accurate behavior with respect to compilations, and you have files
11042 that contain multiple units and configuration pragmas. In this
11043 circumstance the use of @code{gnatchop} with the compilation mode
11044 switch provides the required behavior, and is for example the mode
11045 in which GNAT processes the ACVC tests.
11046
11047 @node Command Line for gnatchop
11048 @section Command Line for @code{gnatchop}
11049
11050 @noindent
11051 The @code{gnatchop} command has the form:
11052
11053 @smallexample
11054 $ gnatchop switches @var{file name} @r{[}@var{file name} @dots{}@r{]}
11055       @ovar{directory}
11056 @end smallexample
11057
11058 @noindent
11059 The only required argument is the file name of the file to be chopped.
11060 There are no restrictions on the form of this file name. The file itself
11061 contains one or more Ada units, in normal GNAT format, concatenated
11062 together. As shown, more than one file may be presented to be chopped.
11063
11064 When run in default mode, @code{gnatchop} generates one output file in
11065 the current directory for each unit in each of the files.
11066
11067 @var{directory}, if specified, gives the name of the directory to which
11068 the output files will be written. If it is not specified, all files are
11069 written to the current directory.
11070
11071 For example, given a
11072 file called @file{hellofiles} containing
11073
11074 @smallexample @c ada
11075 @group
11076 @cartouche
11077 procedure hello;
11078
11079 with Text_IO; use Text_IO;
11080 procedure hello is
11081 begin
11082    Put_Line ("Hello");
11083 end hello;
11084 @end cartouche
11085 @end group
11086 @end smallexample
11087
11088 @noindent
11089 the command
11090
11091 @smallexample
11092 $ gnatchop ^hellofiles^HELLOFILES.^
11093 @end smallexample
11094
11095 @noindent
11096 generates two files in the current directory, one called
11097 @file{hello.ads} containing the single line that is the procedure spec,
11098 and the other called @file{hello.adb} containing the remaining text. The
11099 original file is not affected. The generated files can be compiled in
11100 the normal manner.
11101
11102 @noindent
11103 When gnatchop is invoked on a file that is empty or that contains only empty
11104 lines and/or comments, gnatchop will not fail, but will not produce any
11105 new sources.
11106
11107 For example, given a
11108 file called @file{toto.txt} containing
11109
11110 @smallexample @c ada
11111 @group
11112 @cartouche
11113 --  Just a comment
11114 @end cartouche
11115 @end group
11116 @end smallexample
11117
11118 @noindent
11119 the command
11120
11121 @smallexample
11122 $ gnatchop ^toto.txt^TOT.TXT^
11123 @end smallexample
11124
11125 @noindent
11126 will not produce any new file and will result in the following warnings:
11127
11128 @smallexample
11129 toto.txt:1:01: warning: empty file, contains no compilation units
11130 no compilation units found
11131 no source files written
11132 @end smallexample
11133
11134 @node Switches for gnatchop
11135 @section Switches for @code{gnatchop}
11136
11137 @noindent
11138 @command{gnatchop} recognizes the following switches:
11139
11140 @table @option
11141 @c !sort!
11142
11143 @item --version
11144 @cindex @option{--version} @command{gnatchop}
11145 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
11146
11147 @item --help
11148 @cindex @option{--help} @command{gnatchop}
11149 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
11150 all other options.
11151
11152 @item ^-c^/COMPILATION^
11153 @cindex @option{^-c^/COMPILATION^} (@code{gnatchop})
11154 Causes @code{gnatchop} to operate in compilation mode, in which
11155 configuration pragmas are handled according to strict RM rules. See
11156 previous section for a full description of this mode.
11157
11158 @ifclear vms
11159 @item -gnat@var{xxx}
11160 This passes the given @option{-gnat@var{xxx}} switch to @code{gnat} which is
11161 used to parse the given file. Not all @var{xxx} options make sense,
11162 but for example, the use of @option{-gnati2} allows @code{gnatchop} to
11163 process a source file that uses Latin-2 coding for identifiers.
11164 @end ifclear
11165
11166 @item ^-h^/HELP^
11167 Causes @code{gnatchop} to generate a brief help summary to the standard
11168 output file showing usage information.
11169
11170 @item ^-k@var{mm}^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=@var{mm}^
11171 @cindex @option{^-k^/FILE_NAME_MAX_LENGTH^} (@code{gnatchop})
11172 Limit generated file names to the specified number @code{mm}
11173 of characters.
11174 This is useful if the
11175 resulting set of files is required to be interoperable with systems
11176 which limit the length of file names.
11177 @ifset vms
11178 If no value is given, or
11179 if no @code{/FILE_NAME_MAX_LENGTH} qualifier is given,
11180 a default of 39, suitable for OpenVMS Alpha
11181 Systems, is assumed
11182 @end ifset
11183 @ifclear vms
11184 No space is allowed between the @option{-k} and the numeric value. The numeric
11185 value may be omitted in which case a default of @option{-k8},
11186 suitable for use
11187 with DOS-like file systems, is used. If no @option{-k} switch
11188 is present then
11189 there is no limit on the length of file names.
11190 @end ifclear
11191
11192 @item ^-p^/PRESERVE^
11193 @cindex @option{^-p^/PRESERVE^} (@code{gnatchop})
11194 Causes the file ^modification^creation^ time stamp of the input file to be
11195 preserved and used for the time stamp of the output file(s). This may be
11196 useful for preserving coherency of time stamps in an environment where
11197 @code{gnatchop} is used as part of a standard build process.
11198
11199 @item ^-q^/QUIET^
11200 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@code{gnatchop})
11201 Causes output of informational messages indicating the set of generated
11202 files to be suppressed. Warnings and error messages are unaffected.
11203
11204 @item ^-r^/REFERENCE^
11205 @cindex @option{^-r^/REFERENCE^} (@code{gnatchop})
11206 @findex Source_Reference
11207 Generate @code{Source_Reference} pragmas. Use this switch if the output
11208 files are regarded as temporary and development is to be done in terms
11209 of the original unchopped file. This switch causes
11210 @code{Source_Reference} pragmas to be inserted into each of the
11211 generated files to refers back to the original file name and line number.
11212 The result is that all error messages refer back to the original
11213 unchopped file.
11214 In addition, the debugging information placed into the object file (when
11215 the @option{^-g^/DEBUG^} switch of @command{gcc} or @command{gnatmake} is
11216 specified)
11217 also refers back to this original file so that tools like profilers and
11218 debuggers will give information in terms of the original unchopped file.
11219
11220 If the original file to be chopped itself contains
11221 a @code{Source_Reference}
11222 pragma referencing a third file, then gnatchop respects
11223 this pragma, and the generated @code{Source_Reference} pragmas
11224 in the chopped file refer to the original file, with appropriate
11225 line numbers. This is particularly useful when @code{gnatchop}
11226 is used in conjunction with @code{gnatprep} to compile files that
11227 contain preprocessing statements and multiple units.
11228
11229 @item ^-v^/VERBOSE^
11230 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatchop})
11231 Causes @code{gnatchop} to operate in verbose mode. The version
11232 number and copyright notice are output, as well as exact copies of
11233 the gnat1 commands spawned to obtain the chop control information.
11234
11235 @item ^-w^/OVERWRITE^
11236 @cindex @option{^-w^/OVERWRITE^} (@code{gnatchop})
11237 Overwrite existing file names. Normally @code{gnatchop} regards it as a
11238 fatal error if there is already a file with the same name as a
11239 file it would otherwise output, in other words if the files to be
11240 chopped contain duplicated units. This switch bypasses this
11241 check, and causes all but the last instance of such duplicated
11242 units to be skipped.
11243
11244 @ifclear vms
11245 @item --GCC=@var{xxxx}
11246 @cindex @option{--GCC=} (@code{gnatchop})
11247 Specify the path of the GNAT parser to be used. When this switch is used,
11248 no attempt is made to add the prefix to the GNAT parser executable.
11249 @end ifclear
11250 @end table
11251
11252 @node Examples of gnatchop Usage
11253 @section Examples of @code{gnatchop} Usage
11254
11255 @table @code
11256 @ifset vms
11257 @item gnatchop /OVERWRITE HELLO_S.ADA [PRERELEASE.FILES]
11258 @end ifset
11259 @ifclear vms
11260 @item gnatchop -w hello_s.ada prerelease/files
11261 @end ifclear
11262
11263 Chops the source file @file{hello_s.ada}. The output files will be
11264 placed in the directory @file{^prerelease/files^[PRERELEASE.FILES]^},
11265 overwriting any
11266 files with matching names in that directory (no files in the current
11267 directory are modified).
11268
11269 @item gnatchop ^archive^ARCHIVE.^
11270 Chops the source file @file{^archive^ARCHIVE.^}
11271 into the current directory. One
11272 useful application of @code{gnatchop} is in sending sets of sources
11273 around, for example in email messages. The required sources are simply
11274 concatenated (for example, using a ^Unix @code{cat}^VMS @code{APPEND/NEW}^
11275 command), and then
11276 @command{gnatchop} is used at the other end to reconstitute the original
11277 file names.
11278
11279 @item gnatchop file1 file2 file3 direc
11280 Chops all units in files @file{file1}, @file{file2}, @file{file3}, placing
11281 the resulting files in the directory @file{direc}. Note that if any units
11282 occur more than once anywhere within this set of files, an error message
11283 is generated, and no files are written. To override this check, use the
11284 @option{^-w^/OVERWRITE^} switch,
11285 in which case the last occurrence in the last file will
11286 be the one that is output, and earlier duplicate occurrences for a given
11287 unit will be skipped.
11288 @end table
11289
11290 @node Configuration Pragmas
11291 @chapter Configuration Pragmas
11292 @cindex Configuration pragmas
11293 @cindex Pragmas, configuration
11294
11295 @noindent
11296 Configuration pragmas include those pragmas described as
11297 such in the Ada Reference Manual, as well as
11298 implementation-dependent pragmas that are configuration pragmas.
11299 @xref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual},
11300 for details on these additional GNAT-specific configuration pragmas.
11301 Most notably, the pragma @code{Source_File_Name}, which allows
11302 specifying non-default names for source files, is a configuration
11303 pragma. The following is a complete list of configuration pragmas
11304 recognized by GNAT:
11305
11306 @smallexample
11307    Ada_83
11308    Ada_95
11309    Ada_05
11310    Ada_2005
11311    Assertion_Policy
11312    C_Pass_By_Copy
11313    Check_Name
11314    Check_Policy
11315    Compile_Time_Error
11316    Compile_Time_Warning
11317    Compiler_Unit
11318    Component_Alignment
11319    Debug_Policy
11320    Detect_Blocking
11321    Discard_Names
11322    Elaboration_Checks
11323    Eliminate
11324    Extend_System
11325    External_Name_Casing
11326    Fast_Math
11327    Favor_Top_Level
11328    Float_Representation
11329    Implicit_Packing
11330    Initialize_Scalars
11331    Interrupt_State
11332    License
11333    Locking_Policy
11334    Long_Float
11335    No_Run_Time
11336    No_Strict_Aliasing
11337    Normalize_Scalars
11338    Optimize_Alignment
11339    Persistent_BSS
11340    Polling
11341    Priority_Specific_Dispatching
11342    Profile
11343    Profile_Warnings
11344    Propagate_Exceptions
11345    Queuing_Policy
11346    Ravenscar
11347    Restricted_Run_Time
11348    Restrictions
11349    Restrictions_Warnings
11350    Reviewable
11351    Source_File_Name
11352    Source_File_Name_Project
11353    Style_Checks
11354    Suppress
11355    Suppress_Exception_Locations
11356    Task_Dispatching_Policy
11357    Universal_Data
11358    Unsuppress
11359    Use_VADS_Size
11360    Validity_Checks
11361    Warnings
11362    Wide_Character_Encoding
11363
11364 @end smallexample
11365
11366 @menu
11367 * Handling of Configuration Pragmas::
11368 * The Configuration Pragmas Files::
11369 @end menu
11370
11371 @node Handling of Configuration Pragmas
11372 @section Handling of Configuration Pragmas
11373
11374 Configuration pragmas may either appear at the start of a compilation
11375 unit, in which case they apply only to that unit, or they may apply to
11376 all compilations performed in a given compilation environment.
11377
11378 GNAT also provides the @code{gnatchop} utility to provide an automatic
11379 way to handle configuration pragmas following the semantics for
11380 compilations (that is, files with multiple units), described in the RM.
11381 See @ref{Operating gnatchop in Compilation Mode} for details.
11382 However, for most purposes, it will be more convenient to edit the
11383 @file{gnat.adc} file that contains configuration pragmas directly,
11384 as described in the following section.
11385
11386 @node The Configuration Pragmas Files
11387 @section The Configuration Pragmas Files
11388 @cindex @file{gnat.adc}
11389
11390 @noindent
11391 In GNAT a compilation environment is defined by the current
11392 directory at the time that a compile command is given. This current
11393 directory is searched for a file whose name is @file{gnat.adc}. If
11394 this file is present, it is expected to contain one or more
11395 configuration pragmas that will be applied to the current compilation.
11396 However, if the switch @option{-gnatA} is used, @file{gnat.adc} is not
11397 considered.
11398
11399 Configuration pragmas may be entered into the @file{gnat.adc} file
11400 either by running @code{gnatchop} on a source file that consists only of
11401 configuration pragmas, or more conveniently  by
11402 direct editing of the @file{gnat.adc} file, which is a standard format
11403 source file.
11404
11405 In addition to @file{gnat.adc}, additional files containing configuration
11406 pragmas may be applied to the current compilation using the switch
11407 @option{-gnatec}@var{path}. @var{path} must designate an existing file that
11408 contains only configuration pragmas. These configuration pragmas are
11409 in addition to those found in @file{gnat.adc} (provided @file{gnat.adc}
11410 is present and switch @option{-gnatA} is not used).
11411
11412 It is allowed to specify several switches @option{-gnatec}, all of which
11413 will be taken into account.
11414
11415 If you are using project file, a separate mechanism is provided using
11416 project attributes, see @ref{Specifying Configuration Pragmas} for more
11417 details.
11418
11419 @ifset vms
11420 Of special interest to GNAT OpenVMS Alpha is the following
11421 configuration pragma:
11422
11423 @smallexample @c ada
11424 @cartouche
11425 pragma Extend_System (Aux_DEC);
11426 @end cartouche
11427 @end smallexample
11428
11429 @noindent
11430 In the presence of this pragma, GNAT adds to the definition of the
11431 predefined package SYSTEM all the additional types and subprograms that are
11432 defined in HP Ada. See @ref{Compatibility with HP Ada} for details.
11433 @end ifset
11434
11435 @node Handling Arbitrary File Naming Conventions Using gnatname
11436 @chapter Handling Arbitrary File Naming Conventions Using @code{gnatname}
11437 @cindex Arbitrary File Naming Conventions
11438
11439 @menu
11440 * Arbitrary File Naming Conventions::
11441 * Running gnatname::
11442 * Switches for gnatname::
11443 * Examples of gnatname Usage::
11444 @end menu
11445
11446 @node Arbitrary File Naming Conventions
11447 @section Arbitrary File Naming Conventions
11448
11449 @noindent
11450 The GNAT compiler must be able to know the source file name of a compilation
11451 unit.  When using the standard GNAT default file naming conventions
11452 (@code{.ads} for specs, @code{.adb} for bodies), the GNAT compiler
11453 does not need additional information.
11454
11455 @noindent
11456 When the source file names do not follow the standard GNAT default file naming
11457 conventions, the GNAT compiler must be given additional information through
11458 a configuration pragmas file (@pxref{Configuration Pragmas})
11459 or a project file.
11460 When the non-standard file naming conventions are well-defined,
11461 a small number of pragmas @code{Source_File_Name} specifying a naming pattern
11462 (@pxref{Alternative File Naming Schemes}) may be sufficient. However,
11463 if the file naming conventions are irregular or arbitrary, a number
11464 of pragma @code{Source_File_Name} for individual compilation units
11465 must be defined.
11466 To help maintain the correspondence between compilation unit names and
11467 source file names within the compiler,
11468 GNAT provides a tool @code{gnatname} to generate the required pragmas for a
11469 set of files.
11470
11471 @node Running gnatname
11472 @section Running @code{gnatname}
11473
11474 @noindent
11475 The usual form of the @code{gnatname} command is
11476
11477 @smallexample
11478 $ gnatname @ovar{switches} @var{naming_pattern} @ovar{naming_patterns}
11479       @r{[}--and @ovar{switches} @var{naming_pattern} @ovar{naming_patterns}@r{]}
11480 @end smallexample
11481
11482 @noindent
11483 All of the arguments are optional. If invoked without any argument,
11484 @code{gnatname} will display its usage.
11485
11486 @noindent
11487 When used with at least one naming pattern, @code{gnatname} will attempt to
11488 find all the compilation units in files that follow at least one of the
11489 naming patterns. To find these compilation units,
11490 @code{gnatname} will use the GNAT compiler in syntax-check-only mode on all
11491 regular files.
11492
11493 @noindent
11494 One or several Naming Patterns may be given as arguments to @code{gnatname}.
11495 Each Naming Pattern is enclosed between double quotes.
11496 A Naming Pattern is a regular expression similar to the wildcard patterns
11497 used in file names by the Unix shells or the DOS prompt.
11498
11499 @noindent
11500 @code{gnatname} may be called with several sections of directories/patterns.
11501 Sections are separated by switch @code{--and}. In each section, there must be
11502 at least one pattern. If no directory is specified in a section, the current
11503 directory (or the project directory is @code{-P} is used) is implied.
11504 The options other that the directory switches and the patterns apply globally
11505 even if they are in different sections.
11506
11507 @noindent
11508 Examples of Naming Patterns are
11509
11510 @smallexample
11511    "*.[12].ada"
11512    "*.ad[sb]*"
11513    "body_*"    "spec_*"
11514 @end smallexample
11515
11516 @noindent
11517 For a more complete description of the syntax of Naming Patterns,
11518 see the second kind of regular expressions described in @file{g-regexp.ads}
11519 (the ``Glob'' regular expressions).
11520
11521 @noindent
11522 When invoked with no switch @code{-P}, @code{gnatname} will create a
11523 configuration pragmas file @file{gnat.adc} in the current working directory,
11524 with pragmas @code{Source_File_Name} for each file that contains a valid Ada
11525 unit.
11526
11527 @node Switches for gnatname
11528 @section Switches for @code{gnatname}
11529
11530 @noindent
11531 Switches for @code{gnatname} must precede any specified Naming Pattern.
11532
11533 @noindent
11534 You may specify any of the following switches to @code{gnatname}:
11535
11536 @table @option
11537 @c !sort!
11538
11539 @item --version
11540 @cindex @option{--version} @command{gnatname}
11541 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
11542
11543 @item --help
11544 @cindex @option{--help} @command{gnatname}
11545 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
11546 all other options.
11547
11548 @item --and
11549 Start another section of directories/patterns.
11550
11551 @item ^-c^/CONFIG_FILE=^@file{file}
11552 @cindex @option{^-c^/CONFIG_FILE^} (@code{gnatname})
11553 Create a configuration pragmas file @file{file} (instead of the default
11554 @file{gnat.adc}).
11555 @ifclear vms
11556 There may be zero, one or more space between @option{-c} and
11557 @file{file}.
11558 @end ifclear
11559 @file{file} may include directory information. @file{file} must be
11560 writable. There may be only one switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^}.
11561 When a switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^} is
11562 specified, no switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} may be specified (see below).
11563
11564 @item ^-d^/SOURCE_DIRS=^@file{dir}
11565 @cindex @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} (@code{gnatname})
11566 Look for source files in directory @file{dir}. There may be zero, one or more
11567 spaces between @option{^-d^/SOURCE_DIRS=^} and @file{dir}.
11568 When a switch @option{^-d^/SOURCE_DIRS^}
11569 is specified, the current working directory will not be searched for source
11570 files, unless it is explicitly specified with a @option{^-d^/SOURCE_DIRS^}
11571 or @option{^-D^/DIR_FILES^} switch.
11572 Several switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} may be specified.
11573 If @file{dir} is a relative path, it is relative to the directory of
11574 the configuration pragmas file specified with switch
11575 @option{^-c^/CONFIG_FILE^},
11576 or to the directory of the project file specified with switch
11577 @option{^-P^/PROJECT_FILE^} or,
11578 if neither switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^}
11579 nor switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} are specified, it is relative to the
11580 current working directory. The directory
11581 specified with switch @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} must exist and be readable.
11582
11583 @item ^-D^/DIRS_FILE=^@file{file}
11584 @cindex @option{^-D^/DIRS_FILE^} (@code{gnatname})
11585 Look for source files in all directories listed in text file @file{file}.
11586 There may be zero, one or more spaces between @option{^-D^/DIRS_FILE=^}
11587 and @file{file}.
11588 @file{file} must be an existing, readable text file.
11589 Each nonempty line in @file{file} must be a directory.
11590 Specifying switch @option{^-D^/DIRS_FILE^} is equivalent to specifying as many
11591 switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} as there are nonempty lines in
11592 @file{file}.
11593
11594 @item ^-f^/FOREIGN_PATTERN=^@file{pattern}
11595 @cindex @option{^-f^/FOREIGN_PATTERN^} (@code{gnatname})
11596 Foreign patterns. Using this switch, it is possible to add sources of languages
11597 other than Ada to the list of sources of a project file.
11598 It is only useful if a ^-P^/PROJECT_FILE^ switch is used.
11599 For example,
11600 @smallexample
11601 gnatname ^-Pprj -f"*.c"^/PROJECT_FILE=PRJ /FOREIGN_PATTERN=*.C^ "*.ada"
11602 @end smallexample
11603 @noindent
11604 will look for Ada units in all files with the @file{.ada} extension,
11605 and will add to the list of file for project @file{prj.gpr} the C files
11606 with extension @file{.^c^C^}.
11607
11608 @item ^-h^/HELP^
11609 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatname})
11610 Output usage (help) information. The output is written to @file{stdout}.
11611
11612 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@file{proj}
11613 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@code{gnatname})
11614 Create or update project file @file{proj}. There may be zero, one or more space
11615 between @option{-P} and @file{proj}. @file{proj} may include directory
11616 information. @file{proj} must be writable.
11617 There may be only one switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^}.
11618 When a switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} is specified,
11619 no switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^} may be specified.
11620
11621 @item ^-v^/VERBOSE^
11622 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatname})
11623 Verbose mode. Output detailed explanation of behavior to @file{stdout}.
11624 This includes name of the file written, the name of the directories to search
11625 and, for each file in those directories whose name matches at least one of
11626 the Naming Patterns, an indication of whether the file contains a unit,
11627 and if so the name of the unit.
11628
11629 @item ^-v -v^/VERBOSE /VERBOSE^
11630 @cindex @option{^-v -v^/VERBOSE /VERBOSE^} (@code{gnatname})
11631 Very Verbose mode. In addition to the output produced in verbose mode,
11632 for each file in the searched directories whose name matches none of
11633 the Naming Patterns, an indication is given that there is no match.
11634
11635 @item ^-x^/EXCLUDED_PATTERN=^@file{pattern}
11636 @cindex @option{^-x^/EXCLUDED_PATTERN^} (@code{gnatname})
11637 Excluded patterns. Using this switch, it is possible to exclude some files
11638 that would match the name patterns. For example,
11639 @smallexample
11640 gnatname ^-x "*_nt.ada"^/EXCLUDED_PATTERN=*_nt.ada^ "*.ada"
11641 @end smallexample
11642 @noindent
11643 will look for Ada units in all files with the @file{.ada} extension,
11644 except those whose names end with @file{_nt.ada}.
11645
11646 @end table
11647
11648 @node Examples of gnatname Usage
11649 @section Examples of @code{gnatname} Usage
11650
11651 @ifset vms
11652 @smallexample
11653 $ gnatname /CONFIG_FILE=[HOME.ME]NAMES.ADC /SOURCE_DIRS=SOURCES "[a-z]*.ada*"
11654 @end smallexample
11655 @end ifset
11656
11657 @ifclear vms
11658 @smallexample
11659 $ gnatname -c /home/me/names.adc -d sources "[a-z]*.ada*"
11660 @end smallexample
11661 @end ifclear
11662
11663 @noindent
11664 In this example, the directory @file{^/home/me^[HOME.ME]^} must already exist
11665 and be writable. In addition, the directory
11666 @file{^/home/me/sources^[HOME.ME.SOURCES]^} (specified by
11667 @option{^-d sources^/SOURCE_DIRS=SOURCES^}) must exist and be readable.
11668
11669 @ifclear vms
11670 Note the optional spaces after @option{-c} and @option{-d}.
11671 @end ifclear
11672
11673 @smallexample
11674 @ifclear vms
11675 $ gnatname -P/home/me/proj -x "*_nt_body.ada"
11676   -dsources -dsources/plus -Dcommon_dirs.txt "body_*" "spec_*"
11677 @end ifclear
11678 @ifset vms
11679 $ gnatname  /PROJECT_FILE=[HOME.ME]PROJ
11680   /EXCLUDED_PATTERN=*_nt_body.ada
11681   /SOURCE_DIRS=(SOURCES,[SOURCES.PLUS])
11682   /DIRS_FILE=COMMON_DIRS.TXT "body_*" "spec_*"
11683 @end ifset
11684 @end smallexample
11685
11686 Note that several switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} may be used,
11687 even in conjunction with one or several switches
11688 @option{^-D^/DIRS_FILE^}. Several Naming Patterns and one excluded pattern
11689 are used in this example.
11690
11691 @c *****************************************
11692 @c * G N A T  P r o j e c t  M a n a g e r *
11693 @c *****************************************
11694 @node GNAT Project Manager
11695 @chapter GNAT Project Manager
11696
11697 @menu
11698 * Introduction::
11699 * Examples of Project Files::
11700 * Project File Syntax::
11701 * Objects and Sources in Project Files::
11702 * Importing Projects::
11703 * Project Extension::
11704 * Project Hierarchy Extension::
11705 * External References in Project Files::
11706 * Packages in Project Files::
11707 * Variables from Imported Projects::
11708 * Naming Schemes::
11709 * Library Projects::
11710 * Stand-alone Library Projects::
11711 * Switches Related to Project Files::
11712 * Tools Supporting Project Files::
11713 * An Extended Example::
11714 * Project File Complete Syntax::
11715 @end menu
11716
11717 @c ****************
11718 @c * Introduction *
11719 @c ****************
11720
11721 @node Introduction
11722 @section Introduction
11723
11724 @noindent
11725 This chapter describes GNAT's @emph{Project Manager}, a facility that allows
11726 you to manage complex builds involving a number of source files, directories,
11727 and compilation options for different system configurations. In particular,
11728 project files allow you to specify:
11729 @itemize @bullet
11730 @item
11731 The directory or set of directories containing the source files, and/or the
11732 names of the specific source files themselves
11733 @item
11734 The directory in which the compiler's output
11735 (@file{ALI} files, object files, tree files) is to be placed
11736 @item
11737 The directory in which the executable programs is to be placed
11738 @item
11739 ^Switch^Switch^ settings for any of the project-enabled tools
11740 (@command{gnatmake}, compiler, binder, linker, @code{gnatls}, @code{gnatxref},
11741 @code{gnatfind}); you can apply these settings either globally or to individual
11742 compilation units.
11743 @item
11744 The source files containing the main subprogram(s) to be built
11745 @item
11746 The source programming language(s) (currently Ada and/or C)
11747 @item
11748 Source file naming conventions; you can specify these either globally or for
11749 individual compilation units
11750 @end itemize
11751
11752 @menu
11753 * Project Files::
11754 @end menu
11755
11756 @node Project Files
11757 @subsection Project Files
11758
11759 @noindent
11760 Project files are written in a syntax close to that of Ada, using  familiar
11761 notions such as packages, context clauses, declarations, default values,
11762 assignments, and inheritance. Finally, project files can be built
11763 hierarchically from other project files, simplifying complex system
11764 integration and project reuse.
11765
11766 A @dfn{project} is a specific set of values for various compilation properties.
11767 The settings for a given project are described by means of
11768 a @dfn{project file}, which is a text file written in an Ada-like syntax.
11769 Property values in project files are either strings or lists of strings.
11770 Properties that are not explicitly set receive default values.  A project
11771 file may interrogate the values of @dfn{external variables} (user-defined
11772 command-line switches or environment variables), and it may specify property
11773 settings conditionally, based on the value of such variables.
11774
11775 In simple cases, a project's source files depend only on other source files
11776 in the same project, or on the predefined libraries.  (@emph{Dependence} is
11777 used in
11778 the Ada technical sense; as in one Ada unit @code{with}ing another.)  However,
11779 the Project Manager also allows more sophisticated arrangements,
11780 where the source files in one project depend on source files in other
11781 projects:
11782 @itemize @bullet
11783 @item
11784 One project can @emph{import} other projects containing needed source files.
11785 @item
11786 You can organize GNAT projects in a hierarchy: a @emph{child} project
11787 can extend a @emph{parent} project, inheriting the parent's source files and
11788 optionally overriding any of them with alternative versions
11789 @end itemize
11790
11791 @noindent
11792 More generally, the Project Manager lets you structure large development
11793 efforts into hierarchical subsystems, where build decisions are delegated
11794 to the subsystem level, and thus different compilation environments
11795 (^switch^switch^ settings) used for different subsystems.
11796
11797 The Project Manager is invoked through the
11798 @option{^-P^/PROJECT_FILE=^@emph{projectfile}}
11799 switch to @command{gnatmake} or to the @command{^gnat^GNAT^} front driver.
11800 @ifclear vms
11801 There may be zero, one or more spaces between @option{-P} and
11802 @option{@emph{projectfile}}.
11803 @end ifclear
11804 If you want to define (on the command line) an external variable that is
11805 queried by the project file, you must use the
11806 @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@emph{vbl}=@emph{value}} switch.
11807 The Project Manager parses and interprets the project file, and drives the
11808 invoked tool based on the project settings.
11809
11810 The Project Manager supports a wide range of development strategies,
11811 for systems of all sizes.  Here are some typical practices that are
11812 easily handled:
11813 @itemize @bullet
11814 @item
11815 Using a common set of source files, but generating object files in different
11816 directories via different ^switch^switch^ settings
11817 @item
11818 Using a mostly-shared set of source files, but with different versions of
11819 some unit or units
11820 @end itemize
11821
11822 @noindent
11823 The destination of an executable can be controlled inside a project file
11824 using the @option{^-o^-o^}
11825 ^switch^switch^.
11826 In the absence of such a ^switch^switch^ either inside
11827 the project file or on the command line, any executable files generated by
11828 @command{gnatmake} are placed in the directory @code{Exec_Dir} specified
11829 in the project file. If no @code{Exec_Dir} is specified, they will be placed
11830 in the object directory of the project.
11831
11832 You can use project files to achieve some of the effects of a source
11833 versioning system (for example, defining separate projects for
11834 the different sets of sources that comprise different releases) but the
11835 Project Manager is independent of any source configuration management tools
11836 that might be used by the developers.
11837
11838 The next section introduces the main features of GNAT's project facility
11839 through a sequence of examples; subsequent sections will present the syntax
11840 and semantics in more detail. A more formal description of the project
11841 facility appears in @ref{Project File Reference,,, gnat_rm, GNAT
11842 Reference Manual}.
11843
11844 @c *****************************
11845 @c * Examples of Project Files *
11846 @c *****************************
11847
11848 @node Examples of Project Files
11849 @section Examples of Project Files
11850 @noindent
11851 This section illustrates some of the typical uses of project files and
11852 explains their basic structure and behavior.
11853
11854 @menu
11855 * Common Sources with Different ^Switches^Switches^ and Directories::
11856 * Using External Variables::
11857 * Importing Other Projects::
11858 * Extending a Project::
11859 @end menu
11860
11861 @node Common Sources with Different ^Switches^Switches^ and Directories
11862 @subsection Common Sources with Different ^Switches^Switches^ and Directories
11863
11864 @menu
11865 * Source Files::
11866 * Specifying the Object Directory::
11867 * Specifying the Exec Directory::
11868 * Project File Packages::
11869 * Specifying ^Switch^Switch^ Settings::
11870 * Main Subprograms::
11871 * Executable File Names::
11872 * Source File Naming Conventions::
11873 * Source Language(s)::
11874 @end menu
11875
11876 @noindent
11877 Suppose that the Ada source files @file{pack.ads}, @file{pack.adb}, and
11878 @file{proc.adb} are in the @file{/common} directory.  The file
11879 @file{proc.adb} contains an Ada main subprogram @code{Proc} that @code{with}s
11880 package @code{Pack}.  We want to compile these source files under two sets
11881 of ^switches^switches^:
11882 @itemize @bullet
11883 @item
11884 When debugging, we want to pass the @option{-g} switch to @command{gnatmake},
11885 and the @option{^-gnata^-gnata^},
11886 @option{^-gnato^-gnato^},
11887 and @option{^-gnatE^-gnatE^} switches to the
11888 compiler; the compiler's output is to appear in @file{/common/debug}
11889 @item
11890 When preparing a release version, we want to pass the @option{^-O2^O2^} switch
11891 to the compiler; the compiler's output is to appear in @file{/common/release}
11892 @end itemize
11893
11894 @noindent
11895 The GNAT project files shown below, respectively @file{debug.gpr} and
11896 @file{release.gpr} in the @file{/common} directory, achieve these effects.
11897
11898 Schematically:
11899 @smallexample
11900 @group
11901 ^/common^[COMMON]^
11902   debug.gpr
11903   release.gpr
11904   pack.ads
11905   pack.adb
11906   proc.adb
11907 @end group
11908 @group
11909 ^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^
11910   proc.ali, proc.o
11911   pack.ali, pack.o
11912 @end group
11913 @group
11914 ^/common/release^[COMMON.RELEASE]^
11915   proc.ali, proc.o
11916   pack.ali, pack.o
11917 @end group
11918 @end smallexample
11919 Here are the corresponding project files:
11920
11921 @smallexample @c projectfile
11922 @group
11923 project Debug is
11924   for Object_Dir use "debug";
11925   for Main use ("proc");
11926
11927   package Builder is
11928     for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11929         use ("^-g^-g^");
11930     for Executable ("proc.adb") use "proc1";
11931   end Builder;
11932 @end group
11933
11934 @group
11935   package Compiler is
11936     for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11937        use ("-fstack-check",
11938             "^-gnata^-gnata^",
11939             "^-gnato^-gnato^",
11940             "^-gnatE^-gnatE^");
11941   end Compiler;
11942 end Debug;
11943 @end group
11944 @end smallexample
11945
11946 @smallexample @c projectfile
11947 @group
11948 project Release is
11949   for Object_Dir use "release";
11950   for Exec_Dir use ".";
11951   for Main use ("proc");
11952
11953   package Compiler is
11954     for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11955         use ("^-O2^-O2^");
11956   end Compiler;
11957 end Release;
11958 @end group
11959 @end smallexample
11960
11961 @noindent
11962 The name of the project defined by @file{debug.gpr} is @code{"Debug"} (case
11963 insensitive), and analogously the project defined by @file{release.gpr} is
11964 @code{"Release"}.  For consistency the file should have the same name as the
11965 project, and the project file's extension should be @code{"gpr"}. These
11966 conventions are not required, but a warning is issued if they are not followed.
11967
11968 If the current directory is @file{^/temp^[TEMP]^}, then the command
11969 @smallexample
11970 gnatmake ^-P/common/debug.gpr^/PROJECT_FILE=[COMMON]DEBUG^
11971 @end smallexample
11972
11973 @noindent
11974 generates object and ALI files in @file{^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^},
11975 as well as the @code{^proc1^PROC1.EXE^} executable,
11976 using the ^switch^switch^ settings defined in the project file.
11977
11978 Likewise, the command
11979 @smallexample
11980 gnatmake ^-P/common/release.gpr^/PROJECT_FILE=[COMMON]RELEASE^
11981 @end smallexample
11982
11983 @noindent
11984 generates object and ALI files in @file{^/common/release^[COMMON.RELEASE]^},
11985 and the @code{^proc^PROC.EXE^}
11986 executable in @file{^/common^[COMMON]^},
11987 using the ^switch^switch^ settings from the project file.
11988
11989 @node Source Files
11990 @unnumberedsubsubsec Source Files
11991
11992 @noindent
11993 If a project file does not explicitly specify a set of source directories or
11994 a set of source files, then by default the project's source files are the
11995 Ada source files in the project file directory.  Thus @file{pack.ads},
11996 @file{pack.adb}, and @file{proc.adb} are the source files for both projects.
11997
11998 @node Specifying the Object Directory
11999 @unnumberedsubsubsec Specifying the Object Directory
12000
12001 @noindent
12002 Several project properties are modeled by Ada-style @emph{attributes};
12003 a property is defined by supplying the equivalent of an Ada attribute
12004 definition clause in the project file.
12005 A project's object directory is another such a property; the corresponding
12006 attribute is @code{Object_Dir}, and its value is also a string expression,
12007 specified either as absolute or relative. In the later case,
12008 it is relative to the project file directory. Thus the compiler's
12009 output is directed to @file{^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^}
12010 (for the @code{Debug} project)
12011 and to @file{^/common/release^[COMMON.RELEASE]^}
12012 (for the @code{Release} project).
12013 If @code{Object_Dir} is not specified, then the default is the project file
12014 directory itself.
12015
12016 @node Specifying the Exec Directory
12017 @unnumberedsubsubsec Specifying the Exec Directory
12018
12019 @noindent
12020 A project's exec directory is another property; the corresponding
12021 attribute is @code{Exec_Dir}, and its value is also a string expression,
12022 either specified as relative or absolute. If @code{Exec_Dir} is not specified,
12023 then the default is the object directory (which may also be the project file
12024 directory if attribute @code{Object_Dir} is not specified). Thus the executable
12025 is placed in @file{^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^}
12026 for the @code{Debug} project (attribute @code{Exec_Dir} not specified)
12027 and in @file{^/common^[COMMON]^} for the @code{Release} project.
12028
12029 @node Project File Packages
12030 @unnumberedsubsubsec Project File Packages
12031
12032 @noindent
12033 A GNAT tool that is integrated with the Project Manager is modeled by a
12034 corresponding package in the project file. In the example above,
12035 The @code{Debug} project defines the packages @code{Builder}
12036 (for @command{gnatmake}) and @code{Compiler};
12037 the @code{Release} project defines only the @code{Compiler} package.
12038
12039 The Ada-like package syntax is not to be taken literally.  Although packages in
12040 project files bear a surface resemblance to packages in Ada source code, the
12041 notation is simply a way to convey a grouping of properties for a named
12042 entity.  Indeed, the package names permitted in project files are restricted
12043 to a predefined set, corresponding to the project-aware tools, and the contents
12044 of packages are limited to a small set of constructs.
12045 The packages in the example above contain attribute definitions.
12046
12047 @node Specifying ^Switch^Switch^ Settings
12048 @unnumberedsubsubsec Specifying ^Switch^Switch^ Settings
12049
12050 @noindent
12051 ^Switch^Switch^ settings for a project-aware tool can be specified through
12052 attributes in the package that corresponds to the tool.
12053 The example above illustrates one of the relevant attributes,
12054 @code{^Default_Switches^Default_Switches^}, which is defined in packages
12055 in both project files.
12056 Unlike simple attributes like @code{Source_Dirs},
12057 @code{^Default_Switches^Default_Switches^} is
12058 known as an @emph{associative array}.  When you define this attribute, you must
12059 supply an ``index'' (a literal string), and the effect of the attribute
12060 definition is to set the value of the array at the specified index.
12061 For the @code{^Default_Switches^Default_Switches^} attribute,
12062 the index is a programming language (in our case, Ada),
12063 and the value specified (after @code{use}) must be a list
12064 of string expressions.
12065
12066 The attributes permitted in project files are restricted to a predefined set.
12067 Some may appear at project level, others in packages.
12068 For any attribute that is an associative array, the index must always be a
12069 literal string, but the restrictions on this string (e.g., a file name or a
12070 language name) depend on the individual attribute.
12071 Also depending on the attribute, its specified value will need to be either a
12072 string or a string list.
12073
12074 In the @code{Debug} project, we set the switches for two tools,
12075 @command{gnatmake} and the compiler, and thus we include the two corresponding
12076 packages; each package defines the @code{^Default_Switches^Default_Switches^}
12077 attribute with index @code{"Ada"}.
12078 Note that the package corresponding to
12079 @command{gnatmake} is named @code{Builder}.  The @code{Release} project is
12080 similar, but only includes the @code{Compiler} package.
12081
12082 In project @code{Debug} above, the ^switches^switches^ starting with
12083 @option{-gnat} that are specified in package @code{Compiler}
12084 could have been placed in package @code{Builder}, since @command{gnatmake}
12085 transmits all such ^switches^switches^ to the compiler.
12086
12087 @node Main Subprograms
12088 @unnumberedsubsubsec Main Subprograms
12089
12090 @noindent
12091 One of the specifiable properties of a project is a list of files that contain
12092 main subprograms.  This property is captured in the @code{Main} attribute,
12093 whose value is a list of strings.  If a project defines the @code{Main}
12094 attribute, it is not necessary to identify the main subprogram(s) when
12095 invoking @command{gnatmake} (@pxref{gnatmake and Project Files}).
12096
12097 @node Executable File Names
12098 @unnumberedsubsubsec Executable File Names
12099
12100 @noindent
12101 By default, the executable file name corresponding to a main source is
12102 deduced from the main source file name. Through the attributes
12103 @code{Executable} and @code{Executable_Suffix} of package @code{Builder},
12104 it is possible to change this default.
12105 In project @code{Debug} above, the executable file name
12106 for main source @file{^proc.adb^PROC.ADB^} is
12107 @file{^proc1^PROC1.EXE^}.
12108 Attribute @code{Executable_Suffix}, when specified, may change the suffix
12109 of the executable files, when no attribute @code{Executable} applies:
12110 its value replace the platform-specific executable suffix.
12111 Attributes @code{Executable} and @code{Executable_Suffix} are the only ways to
12112 specify a non-default executable file name when several mains are built at once
12113 in a single @command{gnatmake} command.
12114
12115 @node Source File Naming Conventions
12116 @unnumberedsubsubsec Source File Naming Conventions
12117
12118 @noindent
12119 Since the project files above do not specify any source file naming
12120 conventions, the GNAT defaults are used.  The mechanism for defining source
12121 file naming conventions -- a package named @code{Naming} --
12122 is described below (@pxref{Naming Schemes}).
12123
12124 @node Source Language(s)
12125 @unnumberedsubsubsec Source Language(s)
12126
12127 @noindent
12128 Since the project files do not specify a @code{Languages} attribute, by
12129 default the GNAT tools assume that the language of the project file is Ada.
12130 More generally, a project can comprise source files
12131 in Ada, C, and/or other languages.
12132
12133 @node Using External Variables
12134 @subsection Using External Variables
12135
12136 @noindent
12137 Instead of supplying different project files for debug and release, we can
12138 define a single project file that queries an external variable (set either
12139 on the command line or via an ^environment variable^logical name^) in order to
12140 conditionally define the appropriate settings.  Again, assume that the
12141 source files @file{pack.ads}, @file{pack.adb}, and @file{proc.adb} are
12142 located in directory @file{^/common^[COMMON]^}.  The following project file,
12143 @file{build.gpr}, queries the external variable named @code{STYLE} and
12144 defines an object directory and ^switch^switch^ settings based on whether
12145 the value is @code{"deb"} (debug) or @code{"rel"} (release), and where
12146 the default is @code{"deb"}.
12147
12148 @smallexample @c projectfile
12149 @group
12150 project Build is
12151   for Main use ("proc");
12152
12153   type Style_Type is ("deb", "rel");
12154   Style : Style_Type := external ("STYLE", "deb");
12155
12156   case Style is
12157     when "deb" =>
12158       for Object_Dir use "debug";
12159
12160     when "rel" =>
12161       for Object_Dir use "release";
12162       for Exec_Dir use ".";
12163   end case;
12164 @end group
12165
12166 @group
12167   package Builder is
12168
12169     case Style is
12170       when "deb" =>
12171         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
12172             use ("^-g^-g^");
12173         for Executable ("proc") use "proc1";
12174       when others =>
12175         null;
12176     end case;
12177
12178   end Builder;
12179 @end group
12180
12181 @group
12182   package Compiler is
12183
12184     case Style is
12185       when "deb" =>
12186         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
12187             use ("^-gnata^-gnata^",
12188                  "^-gnato^-gnato^",
12189                  "^-gnatE^-gnatE^");
12190
12191       when "rel" =>
12192         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
12193             use ("^-O2^-O2^");
12194     end case;
12195
12196   end Compiler;
12197
12198 end Build;
12199 @end group
12200 @end smallexample
12201
12202 @noindent
12203 @code{Style_Type} is an example of a @emph{string type}, which is the project
12204 file analog of an Ada enumeration type but whose components are string literals
12205 rather than identifiers.  @code{Style} is declared as a variable of this type.
12206
12207 The form @code{external("STYLE", "deb")} is known as an
12208 @emph{external reference}; its first argument is the name of an
12209 @emph{external variable}, and the second argument is a default value to be
12210 used if the external variable doesn't exist.  You can define an external
12211 variable on the command line via the @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switch,
12212 or you can use ^an environment variable^a logical name^
12213 as an external variable.
12214
12215 Each @code{case} construct is expanded by the Project Manager based on the
12216 value of @code{Style}. Thus the command
12217 @ifclear vms
12218 @smallexample
12219 gnatmake -P/common/build.gpr -XSTYLE=deb
12220 @end smallexample
12221 @end ifclear
12222
12223 @ifset vms
12224 @smallexample
12225 gnatmake /PROJECT_FILE=[COMMON]BUILD.GPR /EXTERNAL_REFERENCE=STYLE=deb
12226 @end smallexample
12227 @end ifset
12228
12229 @noindent
12230 is equivalent to the @command{gnatmake} invocation using the project file
12231 @file{debug.gpr} in the earlier example.  So is the command
12232 @smallexample
12233 gnatmake ^-P/common/build.gpr^/PROJECT_FILE=[COMMON]BUILD.GPR^
12234 @end smallexample
12235
12236 @noindent
12237 since @code{"deb"} is the default for @code{STYLE}.
12238
12239 Analogously,
12240
12241 @ifclear vms
12242 @smallexample
12243 gnatmake -P/common/build.gpr -XSTYLE=rel
12244 @end smallexample
12245 @end ifclear
12246
12247 @ifset vms
12248 @smallexample
12249 GNAT MAKE /PROJECT_FILE=[COMMON]BUILD.GPR /EXTERNAL_REFERENCE=STYLE=rel
12250 @end smallexample
12251 @end ifset
12252
12253 @noindent
12254 is equivalent to the @command{gnatmake} invocation using the project file
12255 @file{release.gpr} in the earlier example.
12256
12257 @node Importing Other Projects
12258 @subsection Importing Other Projects
12259 @cindex @code{ADA_PROJECT_PATH}
12260 @cindex @code{GPR_PROJECT_PATH}
12261
12262 @noindent
12263 A compilation unit in a source file in one project may depend on compilation
12264 units in source files in other projects.  To compile this unit under
12265 control of a project file, the
12266 dependent project must @emph{import} the projects containing the needed source
12267 files.
12268 This effect is obtained using syntax similar to an Ada @code{with} clause,
12269 but where @code{with}ed entities are strings that denote project files.
12270
12271 As an example, suppose that the two projects @code{GUI_Proj} and
12272 @code{Comm_Proj} are defined in the project files @file{gui_proj.gpr} and
12273 @file{comm_proj.gpr} in directories @file{^/gui^[GUI]^}
12274 and @file{^/comm^[COMM]^}, respectively.
12275 Suppose that the source files for @code{GUI_Proj} are
12276 @file{gui.ads} and @file{gui.adb}, and that the source files for
12277 @code{Comm_Proj} are @file{comm.ads} and @file{comm.adb}, where each set of
12278 files is located in its respective project file directory.  Schematically:
12279
12280 @smallexample
12281 @group
12282 ^/gui^[GUI]^
12283   gui_proj.gpr
12284   gui.ads
12285   gui.adb
12286 @end group
12287
12288 @group
12289 ^/comm^[COMM]^
12290   comm_proj.gpr
12291   comm.ads
12292   comm.adb
12293 @end group
12294 @end smallexample
12295
12296 @noindent
12297 We want to develop an application in directory @file{^/app^[APP]^} that
12298 @code{with} the packages @code{GUI} and @code{Comm}, using the properties of
12299 the corresponding project files (e.g.@: the ^switch^switch^ settings
12300 and object directory).
12301 Skeletal code for a main procedure might be something like the following:
12302
12303 @smallexample @c ada
12304 @group
12305 with GUI, Comm;
12306 procedure App_Main is
12307    @dots{}
12308 begin
12309    @dots{}
12310 end App_Main;
12311 @end group
12312 @end smallexample
12313
12314 @noindent
12315 Here is a project file, @file{app_proj.gpr}, that achieves the desired
12316 effect:
12317
12318 @smallexample @c projectfile
12319 @group
12320 with "/gui/gui_proj", "/comm/comm_proj";
12321 project App_Proj is
12322    for Main use ("app_main");
12323 end App_Proj;
12324 @end group
12325 @end smallexample
12326
12327 @noindent
12328 Building an executable is achieved through the command:
12329 @smallexample
12330 gnatmake ^-P/app/app_proj^/PROJECT_FILE=[APP]APP_PROJ^
12331 @end smallexample
12332 @noindent
12333 which will generate the @code{^app_main^APP_MAIN.EXE^} executable
12334 in the directory where @file{app_proj.gpr} resides.
12335
12336 If an imported project file uses the standard extension (@code{^gpr^GPR^}) then
12337 (as illustrated above) the @code{with} clause can omit the extension.
12338
12339 Our example specified an absolute path for each imported project file.
12340 Alternatively, the directory name of an imported object can be omitted
12341 if either
12342 @itemize @bullet
12343 @item
12344 The imported project file is in the same directory as the importing project
12345 file, or
12346 @item
12347 You have defined one or two ^environment variables^logical names^
12348 that includes the directory containing
12349 the needed project file. The syntax of @code{GPR_PROJECT_PATH} and
12350 @code{ADA_PROJECT_PATH} is the same as
12351 the syntax of @code{ADA_INCLUDE_PATH} and @code{ADA_OBJECTS_PATH}: a list of
12352 directory names separated by colons (semicolons on Windows).
12353 @end itemize
12354
12355 @noindent
12356 Thus, if we define @code{ADA_PROJECT_PATH} or @code{GPR_PROJECT_PATH}
12357 to include @file{^/gui^[GUI]^} and
12358 @file{^/comm^[COMM]^}, then our project file @file{app_proj.gpr} can be written
12359 as follows:
12360
12361 @smallexample @c projectfile
12362 @group
12363 with "gui_proj", "comm_proj";
12364 project App_Proj is
12365    for Main use ("app_main");
12366 end App_Proj;
12367 @end group
12368 @end smallexample
12369
12370 @noindent
12371 Importing other projects can create ambiguities.
12372 For example, the same unit might be present in different imported projects, or
12373 it might be present in both the importing project and in an imported project.
12374 Both of these conditions are errors.  Note that in the current version of
12375 the Project Manager, it is illegal to have an ambiguous unit even if the
12376 unit is never referenced by the importing project.  This restriction may be
12377 relaxed in a future release.
12378
12379 @node Extending a Project
12380 @subsection Extending a Project
12381
12382 @noindent
12383 In large software systems it is common to have multiple
12384 implementations of a common interface; in Ada terms, multiple versions of a
12385 package body for the same spec.  For example, one implementation
12386 might be safe for use in tasking programs, while another might only be used
12387 in sequential applications.  This can be modeled in GNAT using the concept
12388 of @emph{project extension}.  If one project (the ``child'') @emph{extends}
12389 another project (the ``parent'') then by default all source files of the
12390 parent project are inherited by the child, but the child project can
12391 override any of the parent's source files with new versions, and can also
12392 add new files.  This facility is the project analog of a type extension in
12393 Object-Oriented Programming.  Project hierarchies are permitted (a child
12394 project may be the parent of yet another project), and a project that
12395 inherits one project can also import other projects.
12396
12397 As an example, suppose that directory @file{^/seq^[SEQ]^} contains the project
12398 file @file{seq_proj.gpr} as well as the source files @file{pack.ads},
12399 @file{pack.adb}, and @file{proc.adb}:
12400
12401 @smallexample
12402 @group
12403 ^/seq^[SEQ]^
12404   pack.ads
12405   pack.adb
12406   proc.adb
12407   seq_proj.gpr
12408 @end group
12409 @end smallexample
12410
12411 @noindent
12412 Note that the project file can simply be empty (that is, no attribute or
12413 package is defined):
12414
12415 @smallexample @c projectfile
12416 @group
12417 project Seq_Proj is
12418 end Seq_Proj;
12419 @end group
12420 @end smallexample
12421
12422 @noindent
12423 implying that its source files are all the Ada source files in the project
12424 directory.
12425
12426 Suppose we want to supply an alternate version of @file{pack.adb}, in
12427 directory @file{^/tasking^[TASKING]^}, but use the existing versions of
12428 @file{pack.ads} and @file{proc.adb}.  We can define a project
12429 @code{Tasking_Proj} that inherits @code{Seq_Proj}:
12430
12431 @smallexample
12432 @group
12433 ^/tasking^[TASKING]^
12434   pack.adb
12435   tasking_proj.gpr
12436 @end group
12437
12438 @group
12439 project Tasking_Proj extends "/seq/seq_proj" is
12440 end Tasking_Proj;
12441 @end group
12442 @end smallexample
12443
12444 @noindent
12445 The version of @file{pack.adb} used in a build depends on which project file
12446 is specified.
12447
12448 Note that we could have obtained the desired behavior using project import
12449 rather than project inheritance; a @code{base} project would contain the
12450 sources for @file{pack.ads} and @file{proc.adb}, a sequential project would
12451 import @code{base} and add @file{pack.adb}, and likewise a tasking project
12452 would import @code{base} and add a different version of @file{pack.adb}.  The
12453 choice depends on whether other sources in the original project need to be
12454 overridden.  If they do, then project extension is necessary, otherwise,
12455 importing is sufficient.
12456
12457 @noindent
12458 In a project file that extends another project file, it is possible to
12459 indicate that an inherited source is not part of the sources of the extending
12460 project. This is necessary sometimes when a package spec has been overloaded
12461 and no longer requires a body: in this case, it is necessary to indicate that
12462 the inherited body is not part of the sources of the project, otherwise there
12463 will be a compilation error when compiling the spec.
12464
12465 For that purpose, the attribute @code{Excluded_Source_Files} is used.
12466 Its value is a string list: a list of file names. It is also possible to use
12467 attribute @code{Excluded_Source_List_File}. Its value is a single string:
12468 the file name of a text file containing a list of file names, one per line.
12469
12470 @smallexample @c @projectfile
12471 project B extends "a" is
12472    for Source_Files use ("pkg.ads");
12473    --  New spec of Pkg does not need a completion
12474    for Excluded_Source_Files use ("pkg.adb");
12475 end B;
12476 @end smallexample
12477
12478 Attribute @code{Excluded_Source_Files} may also be used to check if a source
12479 is still needed: if it is possible to build using @command{gnatmake} when such
12480 a source is put in attribute @code{Excluded_Source_Files} of a project P, then
12481 it is possible to remove the source completely from a system that includes
12482 project P.
12483
12484 @c ***********************
12485 @c * Project File Syntax *
12486 @c ***********************
12487
12488 @node Project File Syntax
12489 @section Project File Syntax
12490
12491 @menu
12492 * Basic Syntax::
12493 * Qualified Projects::
12494 * Packages::
12495 * Expressions::
12496 * String Types::
12497 * Variables::
12498 * Attributes::
12499 * Associative Array Attributes::
12500 * case Constructions::
12501 @end menu
12502
12503 @noindent
12504 This section describes the structure of project files.
12505
12506 A project may be an @emph{independent project}, entirely defined by a single
12507 project file. Any Ada source file in an independent project depends only
12508 on the predefined library and other Ada source files in the same project.
12509
12510 @noindent
12511 A project may also @dfn{depend on} other projects, in either or both of
12512 the following ways:
12513 @itemize @bullet
12514 @item It may import any number of projects
12515 @item It may extend at most one other project
12516 @end itemize
12517
12518 @noindent
12519 The dependence relation is a directed acyclic graph (the subgraph reflecting
12520 the ``extends'' relation is a tree).
12521
12522 A project's @dfn{immediate sources} are the source files directly defined by
12523 that project, either implicitly by residing in the project file's directory,
12524 or explicitly through any of the source-related attributes described below.
12525 More generally, a project @var{proj}'s @dfn{sources} are the immediate sources
12526 of @var{proj} together with the immediate sources (unless overridden) of any
12527 project on which @var{proj} depends (either directly or indirectly).
12528
12529 @node Basic Syntax
12530 @subsection Basic Syntax
12531
12532 @noindent
12533 As seen in the earlier examples, project files have an Ada-like syntax.
12534 The minimal project file is:
12535 @smallexample @c projectfile
12536 @group
12537 project Empty is
12538
12539 end Empty;
12540 @end group
12541 @end smallexample
12542
12543 @noindent
12544 The identifier @code{Empty} is the name of the project.
12545 This project name must be present after the reserved
12546 word @code{end} at the end of the project file, followed by a semi-colon.
12547
12548 Any name in a project file, such as the project name or a variable name,
12549 has the same syntax as an Ada identifier.
12550
12551 The reserved words of project files are the Ada 95 reserved words plus
12552 @code{extends}, @code{external}, and @code{project}.  Note that the only Ada
12553 reserved words currently used in project file syntax are:
12554
12555 @itemize @bullet
12556 @item
12557 @code{all}
12558 @item
12559 @code{at}
12560 @item
12561 @code{case}
12562 @item
12563 @code{end}
12564 @item
12565 @code{for}
12566 @item
12567 @code{is}
12568 @item
12569 @code{limited}
12570 @item
12571 @code{null}
12572 @item
12573 @code{others}
12574 @item
12575 @code{package}
12576 @item
12577 @code{renames}
12578 @item
12579 @code{type}
12580 @item
12581 @code{use}
12582 @item
12583 @code{when}
12584 @item
12585 @code{with}
12586 @end itemize
12587
12588 @noindent
12589 Comments in project files have the same syntax as in Ada, two consecutive
12590 hyphens through the end of the line.
12591
12592 @node Qualified Projects
12593 @subsection Qualified Projects
12594
12595 @noindent
12596 Before the reserved @code{project}, there may be one or two "qualifiers", that
12597 is identifiers or other reserved words, to qualify the project.
12598
12599 The current list of qualifiers is:
12600
12601 @itemize @bullet
12602 @item
12603 @code{abstract}: qualify a project with no sources. A qualified abstract
12604 project must either have no declaration of attributes @code{Source_Dirs},
12605 @code{Source_Files}, @code{Languages} or @code{Source_List_File}, or one of
12606 @code{Source_Dirs}, @code{Source_Files}, or @code{Languages} must be declared
12607 as empty. If it extends another project, the project it extends must also be a
12608 qualified abstract project.
12609
12610 @item
12611 @code{standard}: a standard project is a non library project with sources.
12612
12613 @item
12614 @code{aggregate}: for future extension
12615
12616 @item
12617 @code{aggregate library}: for future extension
12618
12619 @item
12620 @code{library}: a library project must declare both attributes
12621 @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}.
12622
12623 @item
12624 @code{configuration}: a configuration project cannot be in a project tree.
12625 @end itemize
12626
12627 @node Packages
12628 @subsection Packages
12629
12630 @noindent
12631 A project file may contain @emph{packages}. The name of a package must be one
12632 of the identifiers from the following list. A package
12633 with a given name may only appear once in a project file. Package names are
12634 case insensitive. The following package names are legal:
12635
12636 @itemize @bullet
12637 @item
12638 @code{Naming}
12639 @item
12640 @code{Builder}
12641 @item
12642 @code{Compiler}
12643 @item
12644 @code{Binder}
12645 @item
12646 @code{Linker}
12647 @item
12648 @code{Finder}
12649 @item
12650 @code{Cross_Reference}
12651 @item
12652 @code{Eliminate}
12653 @item
12654 @code{Pretty_Printer}
12655 @item
12656 @code{Metrics}
12657 @item
12658 @code{gnatls}
12659 @item
12660 @code{gnatstub}
12661 @item
12662 @code{IDE}
12663 @item
12664 @code{Language_Processing}
12665 @end itemize
12666
12667 @noindent
12668 In its simplest form, a package may be empty:
12669
12670 @smallexample @c projectfile
12671 @group
12672 project Simple is
12673   package Builder is
12674   end Builder;
12675 end Simple;
12676 @end group
12677 @end smallexample
12678
12679 @noindent
12680 A package may contain @emph{attribute declarations},
12681 @emph{variable declarations} and @emph{case constructions}, as will be
12682 described below.
12683
12684 When there is ambiguity between a project name and a package name,
12685 the name always designates the project. To avoid possible confusion, it is
12686 always a good idea to avoid naming a project with one of the
12687 names allowed for packages or any name that starts with @code{gnat}.
12688
12689 @node Expressions
12690 @subsection Expressions
12691
12692 @noindent
12693 An @emph{expression} is either a @emph{string expression} or a
12694 @emph{string list expression}.
12695
12696 A @emph{string expression} is either a @emph{simple string expression} or a
12697 @emph{compound string expression}.
12698
12699 A @emph{simple string expression} is one of the following:
12700 @itemize @bullet
12701 @item A literal string; e.g.@: @code{"comm/my_proj.gpr"}
12702 @item A string-valued variable reference (@pxref{Variables})
12703 @item A string-valued attribute reference (@pxref{Attributes})
12704 @item An external reference (@pxref{External References in Project Files})
12705 @end itemize
12706
12707 @noindent
12708 A @emph{compound string expression} is a concatenation of string expressions,
12709 using the operator @code{"&"}
12710 @smallexample
12711        Path & "/" & File_Name & ".ads"
12712 @end smallexample
12713
12714 @noindent
12715 A @emph{string list expression} is either a
12716 @emph{simple string list expression} or a
12717 @emph{compound string list expression}.
12718
12719 A @emph{simple string list expression} is one of the following:
12720 @itemize @bullet
12721 @item A parenthesized list of zero or more string expressions,
12722 separated by commas
12723 @smallexample
12724    File_Names := (File_Name, "gnat.adc", File_Name & ".orig");
12725    Empty_List := ();
12726 @end smallexample
12727 @item A string list-valued variable reference
12728 @item A string list-valued attribute reference
12729 @end itemize
12730
12731 @noindent
12732 A @emph{compound string list expression} is the concatenation (using
12733 @code{"&"}) of a simple string list expression and an expression.  Note that
12734 each term in a compound string list expression, except the first, may be
12735 either a string expression or a string list expression.
12736
12737 @smallexample @c projectfile
12738 @group
12739    File_Name_List := () & File_Name; --  One string in this list
12740    Extended_File_Name_List := File_Name_List & (File_Name & ".orig");
12741    --  Two strings
12742    Big_List := File_Name_List & Extended_File_Name_List;
12743    --  Concatenation of two string lists: three strings
12744    Illegal_List := "gnat.adc" & Extended_File_Name_List;
12745    --  Illegal: must start with a string list
12746 @end group
12747 @end smallexample
12748
12749 @node String Types
12750 @subsection String Types
12751
12752 @noindent
12753 A @emph{string type declaration} introduces a discrete set of string literals.
12754 If a string variable is declared to have this type, its value
12755 is restricted to the given set of literals.
12756
12757 Here is an example of a string type declaration:
12758
12759 @smallexample @c projectfile
12760    type OS is ("NT", "nt", "Unix", "GNU/Linux", "other OS");
12761 @end smallexample
12762
12763 @noindent
12764 Variables of a string type are called @emph{typed variables}; all other
12765 variables are called @emph{untyped variables}. Typed variables are
12766 particularly useful in @code{case} constructions, to support conditional
12767 attribute declarations.
12768 (@pxref{case Constructions}).
12769
12770 The string literals in the list are case sensitive and must all be different.
12771 They may include any graphic characters allowed in Ada, including spaces.
12772
12773 A string type may only be declared at the project level, not inside a package.
12774
12775 A string type may be referenced by its name if it has been declared in the same
12776 project file, or by an expanded name whose prefix is the name of the project
12777 in which it is declared.
12778
12779 @node Variables
12780 @subsection Variables
12781
12782 @noindent
12783 A variable may be declared at the project file level, or within a package.
12784 Here are some examples of variable declarations:
12785
12786 @smallexample @c projectfile
12787 @group
12788    This_OS : OS := external ("OS"); --  a typed variable declaration
12789    That_OS := "GNU/Linux";          --  an untyped variable declaration
12790 @end group
12791 @end smallexample
12792
12793 @noindent
12794 The syntax of a @emph{typed variable declaration} is identical to the Ada
12795 syntax for an object declaration. By contrast, the syntax of an untyped
12796 variable declaration is identical to an Ada assignment statement. In fact,
12797 variable declarations in project files have some of the characteristics of
12798 an assignment, in that successive declarations for the same variable are
12799 allowed. Untyped variable declarations do establish the expected kind of the
12800 variable (string or string list), and successive declarations for it must
12801 respect the initial kind.
12802
12803 @noindent
12804 A string variable declaration (typed or untyped) declares a variable
12805 whose value is a string. This variable may be used as a string expression.
12806 @smallexample @c projectfile
12807    File_Name       := "readme.txt";
12808    Saved_File_Name := File_Name & ".saved";
12809 @end smallexample
12810
12811 @noindent
12812 A string list variable declaration declares a variable whose value is a list
12813 of strings. The list may contain any number (zero or more) of strings.
12814
12815 @smallexample @c projectfile
12816    Empty_List := ();
12817    List_With_One_Element := ("^-gnaty^-gnaty^");
12818    List_With_Two_Elements := List_With_One_Element & "^-gnatg^-gnatg^";
12819    Long_List := ("main.ada", "pack1_.ada", "pack1.ada", "pack2_.ada"
12820                  "pack2.ada", "util_.ada", "util.ada");
12821 @end smallexample
12822
12823 @noindent
12824 The same typed variable may not be declared more than once at project level,
12825 and it may not be declared more than once in any package; it is in effect
12826 a constant.
12827
12828 The same untyped variable may be declared several times. Declarations are
12829 elaborated in the order in which they appear, so  the new value replaces
12830 the old one, and any subsequent reference to the variable uses the new value.
12831 However, as noted above, if a variable has been declared as a string, all
12832 subsequent
12833 declarations must give it a string value. Similarly, if a variable has
12834 been declared as a string list, all subsequent declarations
12835 must give it a string list value.
12836
12837 A @emph{variable reference} may take several forms:
12838
12839 @itemize @bullet
12840 @item The simple variable name, for a variable in the current package (if any)
12841 or in the current project
12842 @item An expanded name, whose prefix is a context name.
12843 @end itemize
12844
12845 @noindent
12846 A @emph{context} may be one of the following:
12847
12848 @itemize @bullet
12849 @item The name of an existing package in the current project
12850 @item The name of an imported project of the current project
12851 @item The name of an ancestor project (i.e., a project extended by the current
12852 project, either directly or indirectly)
12853 @item An expanded name whose prefix is an imported/parent project name, and
12854 whose selector is a package name in that project.
12855 @end itemize
12856
12857 @noindent
12858 A variable reference may be used in an expression.
12859
12860 @node Attributes
12861 @subsection Attributes
12862
12863 @noindent
12864 A project (and its packages) may have @emph{attributes} that define
12865 the project's properties.  Some attributes have values that are strings;
12866 others have values that are string lists.
12867
12868 There are two categories of attributes: @emph{simple attributes}
12869 and @emph{associative arrays} (@pxref{Associative Array Attributes}).
12870
12871 Legal project attribute names, and attribute names for each legal package are
12872 listed below. Attributes names are case-insensitive.
12873
12874 The following attributes are defined on projects (all are simple attributes):
12875
12876 @multitable @columnfractions .4 .3
12877 @item @emph{Attribute Name}
12878 @tab @emph{Value}
12879 @item @code{Source_Files}
12880 @tab string list
12881 @item @code{Source_Dirs}
12882 @tab string list
12883 @item @code{Source_List_File}
12884 @tab string
12885 @item @code{Object_Dir}
12886 @tab string
12887 @item @code{Exec_Dir}
12888 @tab string
12889 @item @code{Excluded_Source_Dirs}
12890 @tab string list
12891 @item @code{Excluded_Source_Files}
12892 @tab string list
12893 @item @code{Excluded_Source_List_File}
12894 @tab string
12895 @item @code{Languages}
12896 @tab string list
12897 @item @code{Main}
12898 @tab string list
12899 @item @code{Library_Dir}
12900 @tab string
12901 @item @code{Library_Name}
12902 @tab string
12903 @item @code{Library_Kind}
12904 @tab string
12905 @item @code{Library_Version}
12906 @tab string
12907 @item @code{Library_Interface}
12908 @tab string
12909 @item @code{Library_Auto_Init}
12910 @tab string
12911 @item @code{Library_Options}
12912 @tab string list
12913 @item @code{Library_Src_Dir}
12914 @tab string
12915 @item @code{Library_ALI_Dir}
12916 @tab string
12917 @item @code{Library_GCC}
12918 @tab string
12919 @item @code{Library_Symbol_File}
12920 @tab string
12921 @item @code{Library_Symbol_Policy}
12922 @tab string
12923 @item @code{Library_Reference_Symbol_File}
12924 @tab string
12925 @item @code{Externally_Built}
12926 @tab string
12927 @end multitable
12928
12929 @noindent
12930 The following attributes are defined for package  @code{Naming}
12931 (@pxref{Naming Schemes}):
12932
12933 @multitable @columnfractions .4 .2 .2 .2
12934 @item Attribute Name @tab Category @tab Index @tab Value
12935 @item @code{Spec_Suffix}
12936 @tab associative array
12937 @tab language name
12938 @tab string
12939 @item @code{Body_Suffix}
12940 @tab associative array
12941 @tab language name
12942 @tab string
12943 @item @code{Separate_Suffix}
12944 @tab simple attribute
12945 @tab n/a
12946 @tab string
12947 @item @code{Casing}
12948 @tab simple attribute
12949 @tab n/a
12950 @tab string
12951 @item @code{Dot_Replacement}
12952 @tab simple attribute
12953 @tab n/a
12954 @tab string
12955 @item @code{Spec}
12956 @tab associative array
12957 @tab Ada unit name
12958 @tab string
12959 @item @code{Body}
12960 @tab associative array
12961 @tab Ada unit name
12962 @tab string
12963 @item @code{Specification_Exceptions}
12964 @tab associative array
12965 @tab language name
12966 @tab string list
12967 @item @code{Implementation_Exceptions}
12968 @tab associative array
12969 @tab language name
12970 @tab string list
12971 @end multitable
12972
12973 @noindent
12974 The following attributes are defined for packages @code{Builder},
12975 @code{Compiler}, @code{Binder},
12976 @code{Linker}, @code{Cross_Reference}, and @code{Finder}
12977 (@pxref{^Switches^Switches^ and Project Files}).
12978
12979 @multitable @columnfractions .4 .2 .2 .2
12980 @item Attribute Name @tab Category @tab Index @tab Value
12981 @item @code{^Default_Switches^Default_Switches^}
12982 @tab associative array
12983 @tab language name
12984 @tab string list
12985 @item @code{^Switches^Switches^}
12986 @tab associative array
12987 @tab file name
12988 @tab string list
12989 @end multitable
12990
12991 @noindent
12992 In addition, package @code{Compiler} has a single string attribute
12993 @code{Local_Configuration_Pragmas} and package @code{Builder} has a single
12994 string attribute @code{Global_Configuration_Pragmas}.
12995
12996 @noindent
12997 Each simple attribute has a default value: the empty string (for string-valued
12998 attributes) and the empty list (for string list-valued attributes).
12999
13000 An attribute declaration defines a new value for an attribute.
13001
13002 Examples of simple attribute declarations:
13003
13004 @smallexample @c projectfile
13005    for Object_Dir use "objects";
13006    for Source_Dirs use ("units", "test/drivers");
13007 @end smallexample
13008
13009 @noindent
13010 The syntax of a @dfn{simple attribute declaration} is similar to that of an
13011 attribute definition clause in Ada.
13012
13013 Attributes references may be appear in expressions.
13014 The general form for such a reference is @code{<entity>'<attribute>}:
13015 Associative array attributes are functions. Associative
13016 array attribute references must have an argument that is a string literal.
13017
13018 Examples are:
13019
13020 @smallexample @c projectfile
13021   project'Object_Dir
13022   Naming'Dot_Replacement
13023   Imported_Project'Source_Dirs
13024   Imported_Project.Naming'Casing
13025   Builder'^Default_Switches^Default_Switches^("Ada")
13026 @end smallexample
13027
13028 @noindent
13029 The prefix of an attribute may be:
13030 @itemize @bullet
13031 @item @code{project} for an attribute of the current project
13032 @item The name of an existing package of the current project
13033 @item The name of an imported project
13034 @item The name of a parent project that is extended by the current project
13035 @item An expanded name whose prefix is imported/parent project name,
13036 and whose selector is a package name
13037 @end itemize
13038
13039 @noindent
13040 Example:
13041 @smallexample @c projectfile
13042 @group
13043    project Prj is
13044      for Source_Dirs use project'Source_Dirs & "units";
13045      for Source_Dirs use project'Source_Dirs & "test/drivers"
13046    end Prj;
13047 @end group
13048 @end smallexample
13049
13050 @noindent
13051 In the first attribute declaration, initially the attribute @code{Source_Dirs}
13052 has the default value: an empty string list. After this declaration,
13053 @code{Source_Dirs} is a string list of one element: @code{"units"}.
13054 After the second attribute declaration @code{Source_Dirs} is a string list of
13055 two elements: @code{"units"} and @code{"test/drivers"}.
13056
13057 Note: this example is for illustration only. In practice,
13058 the project file would contain only one attribute declaration:
13059
13060 @smallexample @c projectfile
13061    for Source_Dirs use ("units", "test/drivers");
13062 @end smallexample
13063
13064 @node Associative Array Attributes
13065 @subsection Associative Array Attributes
13066
13067 @noindent
13068 Some attributes are defined as @emph{associative arrays}. An associative
13069 array may be regarded as a function that takes a string as a parameter
13070 and delivers a string or string list value as its result.
13071
13072 Here are some examples of single associative array attribute associations:
13073
13074 @smallexample @c projectfile
13075    for Body ("main") use "Main.ada";
13076    for ^Switches^Switches^ ("main.ada")
13077        use ("^-v^-v^",
13078             "^-gnatv^-gnatv^");
13079    for ^Switches^Switches^ ("main.ada")
13080             use Builder'^Switches^Switches^ ("main.ada")
13081               & "^-g^-g^";
13082 @end smallexample
13083
13084 @noindent
13085 Like untyped variables and simple attributes, associative array attributes
13086 may be declared several times. Each declaration supplies a new value for the
13087 attribute, and replaces the previous setting.
13088
13089 @noindent
13090 An associative array attribute may be declared as a full associative array
13091 declaration, with the value of the same attribute in an imported or extended
13092 project.
13093
13094 @smallexample @c projectfile
13095    package Builder is
13096       for Default_Switches use Default.Builder'Default_Switches;
13097    end Builder;
13098 @end smallexample
13099
13100 @noindent
13101 In this example, @code{Default} must be either a project imported by the
13102 current project, or the project that the current project extends. If the
13103 attribute is in a package (in this case, in package @code{Builder}), the same
13104 package needs to be specified.
13105
13106 @noindent
13107 A full associative array declaration replaces any other declaration for the
13108 attribute, including other full associative array declaration. Single
13109 associative array associations may be declare after a full associative
13110 declaration, modifying the value for a single association of the attribute.
13111
13112 @node case Constructions
13113 @subsection @code{case} Constructions
13114
13115 @noindent
13116 A @code{case} construction is used in a project file to effect conditional
13117 behavior.
13118 Here is a typical example:
13119
13120 @smallexample @c projectfile
13121 @group
13122 project MyProj is
13123    type OS_Type is ("GNU/Linux", "Unix", "NT", "VMS");
13124
13125    OS : OS_Type := external ("OS", "GNU/Linux");
13126 @end group
13127
13128 @group
13129    package Compiler is
13130      case OS is
13131        when "GNU/Linux" | "Unix" =>
13132          for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13133              use ("^-gnath^-gnath^");
13134        when "NT" =>
13135          for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13136              use ("^-gnatP^-gnatP^");
13137        when others =>
13138      end case;
13139    end Compiler;
13140 end MyProj;
13141 @end group
13142 @end smallexample
13143
13144 @noindent
13145 The syntax of a @code{case} construction is based on the Ada case statement
13146 (although there is no @code{null} construction for empty alternatives).
13147
13148 The case expression must be a typed string variable.
13149 Each alternative comprises the reserved word @code{when}, either a list of
13150 literal strings separated by the @code{"|"} character or the reserved word
13151 @code{others},  and the @code{"=>"} token.
13152 Each literal string must belong to the string type that is the type of the
13153 case variable.
13154 An @code{others} alternative, if present, must occur last.
13155
13156 After each @code{=>}, there are zero or more constructions.  The only
13157 constructions allowed in a case construction are other case constructions,
13158 attribute declarations and variable declarations. String type declarations and
13159 package declarations are not allowed. Variable declarations are restricted to
13160 variables that have already been declared before the case construction.
13161
13162 The value of the case variable is often given by an external reference
13163 (@pxref{External References in Project Files}).
13164
13165 @c ****************************************
13166 @c * Objects and Sources in Project Files *
13167 @c ****************************************
13168
13169 @node Objects and Sources in Project Files
13170 @section Objects and Sources in Project Files
13171
13172 @menu
13173 * Object Directory::
13174 * Exec Directory::
13175 * Source Directories::
13176 * Source File Names::
13177 @end menu
13178
13179 @noindent
13180 Each project has exactly one object directory and one or more source
13181 directories. The source directories must contain at least one source file,
13182 unless  the project file explicitly specifies that no source files are present
13183 (@pxref{Source File Names}).
13184
13185 @node Object Directory
13186 @subsection Object Directory
13187
13188 @noindent
13189 The object directory for a project is the directory containing the compiler's
13190 output (such as @file{ALI} files and object files) for the project's immediate
13191 sources.
13192
13193 The object directory is given by the value of the attribute @code{Object_Dir}
13194 in the project file.
13195
13196 @smallexample @c projectfile
13197    for Object_Dir use "objects";
13198 @end smallexample
13199
13200 @noindent
13201 The attribute @code{Object_Dir} has a string value, the path name of the object
13202 directory. The path name may be absolute or relative to the directory of the
13203 project file. This directory must already exist, and be readable and writable.
13204
13205 By default, when the attribute @code{Object_Dir} is not given an explicit value
13206 or when its value is the empty string, the object directory is the same as the
13207 directory containing the project file.
13208
13209 @node Exec Directory
13210 @subsection Exec Directory
13211
13212 @noindent
13213 The exec directory for a project is the directory containing the executables
13214 for the project's main subprograms.
13215
13216 The exec directory is given by the value of the attribute @code{Exec_Dir}
13217 in the project file.
13218
13219 @smallexample @c projectfile
13220    for Exec_Dir use "executables";
13221 @end smallexample
13222
13223 @noindent
13224 The attribute @code{Exec_Dir} has a string value, the path name of the exec
13225 directory. The path name may be absolute or relative to the directory of the
13226 project file. This directory must already exist, and be writable.
13227
13228 By default, when the attribute @code{Exec_Dir} is not given an explicit value
13229 or when its value is the empty string, the exec directory is the same as the
13230 object directory of the project file.
13231
13232 @node Source Directories
13233 @subsection Source Directories
13234
13235 @noindent
13236 The source directories of a project are specified by the project file
13237 attribute @code{Source_Dirs}.
13238
13239 This attribute's value is a string list. If the attribute is not given an
13240 explicit value, then there is only one source directory, the one where the
13241 project file resides.
13242
13243 A @code{Source_Dirs} attribute that is explicitly defined to be the empty list,
13244 as in
13245
13246 @smallexample @c projectfile
13247     for Source_Dirs use ();
13248 @end smallexample
13249
13250 @noindent
13251 indicates that the project contains no source files.
13252
13253 Otherwise, each string in the string list designates one or more
13254 source directories.
13255
13256 @smallexample @c projectfile
13257    for Source_Dirs use ("sources", "test/drivers");
13258 @end smallexample
13259
13260 @noindent
13261 If a string in the list ends with @code{"/**"},  then the directory whose path
13262 name precedes the two asterisks, as well as all its subdirectories
13263 (recursively), are source directories.
13264
13265 @smallexample @c projectfile
13266    for Source_Dirs use ("/system/sources/**");
13267 @end smallexample
13268
13269 @noindent
13270 Here the directory @code{/system/sources} and all of its subdirectories
13271 (recursively) are source directories.
13272
13273 To specify that the source directories are the directory of the project file
13274 and all of its subdirectories, you can declare @code{Source_Dirs} as follows:
13275 @smallexample @c projectfile
13276    for Source_Dirs use ("./**");
13277 @end smallexample
13278
13279 @noindent
13280 Each of the source directories must exist and be readable.
13281
13282 @node Source File Names
13283 @subsection Source File Names
13284
13285 @noindent
13286 In a project that contains source files, their names may be specified by the
13287 attributes @code{Source_Files} (a string list) or @code{Source_List_File}
13288 (a string). Source file names never include any directory information.
13289
13290 If the attribute @code{Source_Files} is given an explicit value, then each
13291 element of the list is a source file name.
13292
13293 @smallexample @c projectfile
13294    for Source_Files use ("main.adb");
13295    for Source_Files use ("main.adb", "pack1.ads", "pack2.adb");
13296 @end smallexample
13297
13298 @noindent
13299 If the attribute @code{Source_Files} is not given an explicit value,
13300 but the attribute @code{Source_List_File} is given a string value,
13301 then the source file names are contained in the text file whose path name
13302 (absolute or relative to the directory of the project file) is the
13303 value of the attribute @code{Source_List_File}.
13304
13305 Each line in the file that is not empty or is not a comment
13306 contains a source file name.
13307
13308 @smallexample @c projectfile
13309    for Source_List_File use "source_list.txt";
13310 @end smallexample
13311
13312 @noindent
13313 By default, if neither the attribute @code{Source_Files} nor the attribute
13314 @code{Source_List_File} is given an explicit value, then each file in the
13315 source directories that conforms to the project's naming scheme
13316 (@pxref{Naming Schemes}) is an immediate source of the project.
13317
13318 A warning is issued if both attributes @code{Source_Files} and
13319 @code{Source_List_File} are given explicit values. In this case, the attribute
13320 @code{Source_Files} prevails.
13321
13322 Each source file name must be the name of one existing source file
13323 in one of the source directories.
13324
13325 A @code{Source_Files} attribute whose value is an empty list
13326 indicates that there are no source files in the project.
13327
13328 If the order of the source directories is known statically, that is if
13329 @code{"/**"} is not used in the string list @code{Source_Dirs}, then there may
13330 be several files with the same source file name. In this case, only the file
13331 in the first directory is considered as an immediate source of the project
13332 file. If the order of the source directories is not known statically, it is
13333 an error to have several files with the same source file name.
13334
13335 Projects can be specified to have no Ada source
13336 files: the value of @code{Source_Dirs} or @code{Source_Files} may be an empty
13337 list, or the @code{"Ada"} may be absent from @code{Languages}:
13338
13339 @smallexample @c projectfile
13340    for Source_Dirs use ();
13341    for Source_Files use ();
13342    for Languages use ("C", "C++");
13343 @end smallexample
13344
13345 @noindent
13346 Otherwise, a project must contain at least one immediate source.
13347
13348 Projects with no source files are useful as template packages
13349 (@pxref{Packages in Project Files}) for other projects; in particular to
13350 define a package @code{Naming} (@pxref{Naming Schemes}).
13351
13352 @c ****************************
13353 @c * Importing Projects *
13354 @c ****************************
13355
13356 @node  Importing Projects
13357 @section Importing Projects
13358 @cindex @code{ADA_PROJECT_PATH}
13359 @cindex @code{GPR_PROJECT_PATH}
13360
13361 @noindent
13362 An immediate source of a project P may depend on source files that
13363 are neither immediate sources of P nor in the predefined library.
13364 To get this effect, P must @emph{import} the projects that contain the needed
13365 source files.
13366
13367 @smallexample @c projectfile
13368 @group
13369   with "project1", "utilities.gpr";
13370   with "/namings/apex.gpr";
13371   project Main is
13372     @dots{}
13373 @end group
13374 @end smallexample
13375
13376 @noindent
13377 As can be seen in this example, the syntax for importing projects is similar
13378 to the syntax for importing compilation units in Ada. However, project files
13379 use literal strings instead of names, and the @code{with} clause identifies
13380 project files rather than packages.
13381
13382 Each literal string is the file name or path name (absolute or relative) of a
13383 project file. If a string corresponds to a file name, with no path or a
13384 relative path, then its location is determined by the @emph{project path}. The
13385 latter can be queried using @code{gnatls -v}. It contains:
13386
13387 @itemize @bullet
13388 @item
13389 In first position, the directory containing the current project file.
13390 @item
13391 In last position, the default project directory. This default project directory
13392 is part of the GNAT installation and is the standard place to install project
13393 files giving access to standard support libraries.
13394 @ifclear vms
13395 @ref{Installing a library}
13396 @end ifclear
13397
13398 @item
13399 In between, all the directories referenced in the
13400 ^environment variables^logical names^ @env{GPR_PROJECT_PATH}
13401 and @env{ADA_PROJECT_PATH} if they exist, and in that order.
13402 @end itemize
13403
13404 @noindent
13405 If a relative pathname is used, as in
13406
13407 @smallexample @c projectfile
13408   with "tests/proj";
13409 @end smallexample
13410
13411 @noindent
13412 then the full path for the project is constructed by concatenating this
13413 relative path to those in the project path, in order, until a matching file is
13414 found. Any symbolic link will be fully resolved in the directory of the
13415 importing project file before the imported project file is examined.
13416
13417 If the @code{with}'ed project file name does not have an extension,
13418 the default is @file{^.gpr^.GPR^}. If a file with this extension is not found,
13419 then the file name as specified in the @code{with} clause (no extension) will
13420 be used. In the above example, if a file @code{project1.gpr} is found, then it
13421 will be used; otherwise, if a file @code{^project1^PROJECT1^} exists
13422 then it will be used; if neither file exists, this is an error.
13423
13424 A warning is issued if the name of the project file does not match the
13425 name of the project; this check is case insensitive.
13426
13427 Any source file that is an immediate source of the imported project can be
13428 used by the immediate sources of the importing project, transitively. Thus
13429 if @code{A} imports @code{B}, and @code{B} imports @code{C}, the immediate
13430 sources of @code{A} may depend on the immediate sources of @code{C}, even if
13431 @code{A} does not import @code{C} explicitly. However, this is not recommended,
13432 because if and when @code{B} ceases to import @code{C}, some sources in
13433 @code{A} will no longer compile.
13434
13435 A side effect of this capability is that normally cyclic dependencies are not
13436 permitted: if @code{A} imports @code{B} (directly or indirectly) then @code{B}
13437 is not allowed to import @code{A}. However, there are cases when cyclic
13438 dependencies would be beneficial. For these cases, another form of import
13439 between projects exists, the @code{limited with}: a project @code{A} that
13440 imports a project @code{B} with a straight @code{with} may also be imported,
13441 directly or indirectly, by @code{B} on the condition that imports from @code{B}
13442 to @code{A} include at least one @code{limited with}.
13443
13444 @smallexample @c 0projectfile
13445 with "../b/b.gpr";
13446 with "../c/c.gpr";
13447 project A is
13448 end A;
13449
13450 limited with "../a/a.gpr";
13451 project B is
13452 end B;
13453
13454 with "../d/d.gpr";
13455 project C is
13456 end C;
13457
13458 limited with "../a/a.gpr";
13459 project D is
13460 end D;
13461 @end smallexample
13462
13463 @noindent
13464 In the above legal example, there are two project cycles:
13465 @itemize @bullet
13466 @item A-> B-> A
13467 @item A -> C -> D -> A
13468 @end itemize
13469
13470 @noindent
13471 In each of these cycle there is one @code{limited with}: import of @code{A}
13472 from @code{B} and import of @code{A} from @code{D}.
13473
13474 The difference between straight @code{with} and @code{limited with} is that
13475 the name of a project imported with a @code{limited with} cannot be used in the
13476 project that imports it. In particular, its packages cannot be renamed and
13477 its variables cannot be referred to.
13478
13479 An exception to the above rules for @code{limited with} is that for the main
13480 project specified to @command{gnatmake} or to the @command{GNAT} driver a
13481 @code{limited with} is equivalent to a straight @code{with}. For example,
13482 in the example above, projects @code{B} and @code{D} could not be main
13483 projects for @command{gnatmake} or to the @command{GNAT} driver, because they
13484 each have a @code{limited with} that is the only one in a cycle of importing
13485 projects.
13486
13487 @c *********************
13488 @c * Project Extension *
13489 @c *********************
13490
13491 @node Project Extension
13492 @section Project Extension
13493
13494 @noindent
13495 During development of a large system, it is sometimes necessary to use
13496 modified versions of some of the source files, without changing the original
13497 sources. This can be achieved through the @emph{project extension} facility.
13498
13499 @smallexample @c projectfile
13500    project Modified_Utilities extends "/baseline/utilities.gpr" is @dots{}
13501 @end smallexample
13502
13503 @noindent
13504 A project extension declaration introduces an extending project
13505 (the @emph{child}) and a project being extended (the @emph{parent}).
13506
13507 By default, a child project inherits all the sources of its parent.
13508 However, inherited sources can be overridden: a unit in a parent is hidden
13509 by a unit of the same name in the child.
13510
13511 Inherited sources are considered to be sources (but not immediate sources)
13512 of the child project; see @ref{Project File Syntax}.
13513
13514 An inherited source file retains any switches specified in the parent project.
13515
13516 For example if the project @code{Utilities} contains the spec and the
13517 body of an Ada package @code{Util_IO}, then the project
13518 @code{Modified_Utilities} can contain a new body for package @code{Util_IO}.
13519 The original body of @code{Util_IO} will not be considered in program builds.
13520 However, the package spec will still be found in the project
13521 @code{Utilities}.
13522
13523 A child project can have only one parent, except when it is qualified as
13524 abstract. But it may import any number of other projects.
13525
13526 A project is not allowed to import directly or indirectly at the same time a
13527 child project and any of its ancestors.
13528
13529 @c *******************************
13530 @c * Project Hierarchy Extension *
13531 @c *******************************
13532
13533 @node Project Hierarchy Extension
13534 @section Project Hierarchy Extension
13535
13536 @noindent
13537 When extending a large system spanning multiple projects, it is often
13538 inconvenient to extend every project in the hierarchy that is impacted by a
13539 small change introduced. In such cases, it is possible to create a virtual
13540 extension of entire hierarchy using @code{extends all} relationship.
13541
13542 When the project is extended using @code{extends all} inheritance, all projects
13543 that are imported by it, both directly and indirectly, are considered virtually
13544 extended. That is, the Project Manager creates "virtual projects"
13545 that extend every project in the hierarchy; all these virtual projects have
13546 no sources of their own and have as object directory the object directory of
13547 the root of "extending all" project.
13548
13549 It is possible to explicitly extend one or more projects in the hierarchy
13550 in order to modify the sources. These extending projects must be imported by
13551 the "extending all" project, which will replace the corresponding virtual
13552 projects with the explicit ones.
13553
13554 When building such a project hierarchy extension, the Project Manager will
13555 ensure that both modified sources and sources in virtual extending projects
13556 that depend on them, are recompiled.
13557
13558 By means of example, consider the following hierarchy of projects.
13559
13560 @enumerate
13561 @item
13562 project A, containing package P1
13563 @item
13564 project B importing A and containing package P2 which depends on P1
13565 @item
13566 project C importing B and containing package P3 which depends on P2
13567 @end enumerate
13568
13569 @noindent
13570 We want to modify packages P1 and P3.
13571
13572 This project hierarchy will need to be extended as follows:
13573
13574 @enumerate
13575 @item
13576 Create project A1 that extends A, placing modified P1 there:
13577
13578 @smallexample @c 0projectfile
13579 project A1 extends "(@dots{})/A" is
13580 end A1;
13581 @end smallexample
13582
13583 @item
13584 Create project C1 that "extends all" C and imports A1, placing modified
13585 P3 there:
13586
13587 @smallexample @c 0projectfile
13588 with "(@dots{})/A1";
13589 project C1 extends all "(@dots{})/C" is
13590 end C1;
13591 @end smallexample
13592 @end enumerate
13593
13594 When you build project C1, your entire modified project space will be
13595 recompiled, including the virtual project B1 that has been impacted by the
13596 "extending all" inheritance of project C.
13597
13598 Note that if a Library Project in the hierarchy is virtually extended,
13599 the virtual project that extends the Library Project is not a Library Project.
13600
13601 @c ****************************************
13602 @c * External References in Project Files *
13603 @c ****************************************
13604
13605 @node  External References in Project Files
13606 @section External References in Project Files
13607
13608 @noindent
13609 A project file may contain references to external variables; such references
13610 are called @emph{external references}.
13611
13612 An external variable is either defined as part of the environment (an
13613 environment variable in Unix, for example) or else specified on the command
13614 line via the @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@emph{vbl}=@emph{value}} switch.
13615 If both, then the command line value is used.
13616
13617 The value of an external reference is obtained by means of the built-in
13618 function @code{external}, which returns a string value.
13619 This function has two forms:
13620 @itemize @bullet
13621 @item @code{external (external_variable_name)}
13622 @item @code{external (external_variable_name, default_value)}
13623 @end itemize
13624
13625 @noindent
13626 Each parameter must be a string literal.  For example:
13627
13628 @smallexample @c projectfile
13629    external ("USER")
13630    external ("OS", "GNU/Linux")
13631 @end smallexample
13632
13633 @noindent
13634 In the form with one parameter, the function returns the value of
13635 the external variable given as parameter. If this name is not present in the
13636 environment, the function returns an empty string.
13637
13638 In the form with two string parameters, the second argument is
13639 the value returned when the variable given as the first argument is not
13640 present in the environment. In the example above, if @code{"OS"} is not
13641 the name of ^an environment variable^a logical name^ and is not passed on
13642 the command line, then the returned value is @code{"GNU/Linux"}.
13643
13644 An external reference may be part of a string expression or of a string
13645 list expression, and can therefore appear in a variable declaration or
13646 an attribute declaration.
13647
13648 @smallexample @c projectfile
13649 @group
13650    type Mode_Type is ("Debug", "Release");
13651    Mode : Mode_Type := external ("MODE");
13652    case Mode is
13653      when "Debug" =>
13654         @dots{}
13655 @end group
13656 @end smallexample
13657
13658 @c *****************************
13659 @c * Packages in Project Files *
13660 @c *****************************
13661
13662 @node  Packages in Project Files
13663 @section Packages in Project Files
13664
13665 @noindent
13666 A @emph{package} defines the settings for project-aware tools within a
13667 project.
13668 For each such tool one can declare a package; the names for these
13669 packages are preset (@pxref{Packages}).
13670 A package may contain variable declarations, attribute declarations, and case
13671 constructions.
13672
13673 @smallexample @c projectfile
13674 @group
13675    project Proj is
13676       package Builder is  -- used by gnatmake
13677          for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13678              use ("^-v^-v^",
13679                   "^-g^-g^");
13680       end Builder;
13681    end Proj;
13682 @end group
13683 @end smallexample
13684
13685 @noindent
13686 The syntax of package declarations mimics that of package in Ada.
13687
13688 Most of the packages have an attribute
13689 @code{^Default_Switches^Default_Switches^}.
13690 This attribute is an associative array, and its value is a string list.
13691 The index of the associative array is the name of a programming language (case
13692 insensitive). This attribute indicates the ^switch^switch^
13693 or ^switches^switches^ to be used
13694 with the corresponding tool.
13695
13696 Some packages also have another attribute, @code{^Switches^Switches^},
13697 an associative array whose value is a string list.
13698 The index is the name of a source file.
13699 This attribute indicates the ^switch^switch^
13700 or ^switches^switches^ to be used by the corresponding
13701 tool when dealing with this specific file.
13702
13703 Further information on these ^switch^switch^-related attributes is found in
13704 @ref{^Switches^Switches^ and Project Files}.
13705
13706 A package may be declared as a @emph{renaming} of another package; e.g., from
13707 the project file for an imported project.
13708
13709 @smallexample @c projectfile
13710 @group
13711   with "/global/apex.gpr";
13712   project Example is
13713     package Naming renames Apex.Naming;
13714     @dots{}
13715   end Example;
13716 @end group
13717 @end smallexample
13718
13719 @noindent
13720 Packages that are renamed in other project files often come from project files
13721 that have no sources: they are just used as templates. Any modification in the
13722 template will be reflected automatically in all the project files that rename
13723 a package from the template.
13724
13725 In addition to the tool-oriented packages, you can also declare a package
13726 named @code{Naming} to establish specialized source file naming conventions
13727 (@pxref{Naming Schemes}).
13728
13729 @c ************************************
13730 @c * Variables from Imported Projects *
13731 @c ************************************
13732
13733 @node Variables from Imported Projects
13734 @section Variables from Imported Projects
13735
13736 @noindent
13737 An attribute or variable defined in an imported or parent project can
13738 be used in expressions in the importing / extending project.
13739 Such an attribute or variable is denoted by an expanded name whose prefix
13740 is either the name of the project or the expanded name of a package within
13741 a project.
13742
13743 @smallexample @c projectfile
13744 @group
13745   with "imported";
13746   project Main extends "base" is
13747      Var1 := Imported.Var;
13748      Var2 := Base.Var & ".new";
13749 @end group
13750
13751 @group
13752      package Builder is
13753         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13754             use Imported.Builder'Ada_^Switches^Switches^ &
13755                 "^-gnatg^-gnatg^" &
13756                 "^-v^-v^";
13757      end Builder;
13758 @end group
13759
13760 @group
13761      package Compiler is
13762         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13763             use Base.Compiler'Ada_^Switches^Switches^;
13764      end Compiler;
13765   end Main;
13766 @end group
13767 @end smallexample
13768
13769 @noindent
13770 In this example:
13771
13772 @itemize @bullet
13773 @item
13774 The value of @code{Var1} is a copy of the variable @code{Var} defined
13775 in the project file @file{"imported.gpr"}
13776 @item
13777 the value of @code{Var2} is a copy of the value of variable @code{Var}
13778 defined in the project file @file{base.gpr}, concatenated with @code{".new"}
13779 @item
13780 attribute @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} in package
13781 @code{Builder} is a string list that includes in its value a copy of the value
13782 of @code{Ada_^Switches^Switches^} defined in the @code{Builder} package
13783 in project file @file{imported.gpr} plus two new elements:
13784 @option{"^-gnatg^-gnatg^"}
13785 and @option{"^-v^-v^"};
13786 @item
13787 attribute @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} in package
13788 @code{Compiler} is a copy of the variable @code{Ada_^Switches^Switches^}
13789 defined in the @code{Compiler} package in project file @file{base.gpr},
13790 the project being extended.
13791 @end itemize
13792
13793 @c ******************
13794 @c * Naming Schemes *
13795 @c ******************
13796
13797 @node  Naming Schemes
13798 @section Naming Schemes
13799
13800 @noindent
13801 Sometimes an Ada software system is ported from a foreign compilation
13802 environment to GNAT, and the file names do not use the default GNAT
13803 conventions. Instead of changing all the file names (which for a variety
13804 of reasons might not be possible), you can define the relevant file
13805 naming scheme in the @code{Naming} package in your project file.
13806
13807 @noindent
13808 Note that the use of pragmas described in
13809 @ref{Alternative File Naming Schemes} by mean of a configuration
13810 pragmas file is not supported when using project files. You must use
13811 the features described in this paragraph. You can however use specify
13812 other configuration pragmas (@pxref{Specifying Configuration Pragmas}).
13813
13814 @ifclear vms
13815 For example, the following
13816 package models the Apex file naming rules:
13817
13818 @smallexample @c projectfile
13819 @group
13820   package Naming is
13821     for Casing               use "lowercase";
13822     for Dot_Replacement      use ".";
13823     for Spec_Suffix ("Ada")  use ".1.ada";
13824     for Body_Suffix ("Ada")  use ".2.ada";
13825   end Naming;
13826 @end group
13827 @end smallexample
13828 @end ifclear
13829
13830 @ifset vms
13831 For example, the following package models the HP Ada file naming rules:
13832
13833 @smallexample @c projectfile
13834 @group
13835   package Naming is
13836     for Casing               use "lowercase";
13837     for Dot_Replacement      use "__";
13838     for Spec_Suffix ("Ada")  use "_.^ada^ada^";
13839     for Body_Suffix ("Ada")  use ".^ada^ada^";
13840   end Naming;
13841 @end group
13842 @end smallexample
13843
13844 @noindent
13845 (Note that @code{Casing} is @code{"lowercase"} because GNAT gets the file
13846 names in lower case)
13847 @end ifset
13848
13849 @noindent
13850 You can define the following attributes in package @code{Naming}:
13851
13852 @table @code
13853
13854 @item @code{Casing}
13855 This must be a string with one of the three values @code{"lowercase"},
13856 @code{"uppercase"} or @code{"mixedcase"}; these strings are case insensitive.
13857
13858 @noindent
13859 If @code{Casing} is not specified, then the default is @code{"lowercase"}.
13860
13861 @item @code{Dot_Replacement}
13862 This must be a string whose value satisfies the following conditions:
13863
13864 @itemize @bullet
13865 @item It must not be empty
13866 @item It cannot start or end with an alphanumeric character
13867 @item It cannot be a single underscore
13868 @item It cannot start with an underscore followed by an alphanumeric
13869 @item It cannot contain a dot @code{'.'} except if the entire string
13870 is @code{"."}
13871 @end itemize
13872
13873 @noindent
13874 If @code{Dot_Replacement} is not specified, then the default is @code{"-"}.
13875
13876 @item @code{Spec_Suffix}
13877 This is an associative array (indexed by the programming language name, case
13878 insensitive) whose value is a string that must satisfy the following
13879 conditions:
13880
13881 @itemize @bullet
13882 @item It must not be empty
13883 @item It must include at least one dot
13884 @end itemize
13885 @noindent
13886 If @code{Spec_Suffix ("Ada")} is not specified, then the default is
13887 @code{"^.ads^.ADS^"}.
13888
13889 @item @code{Body_Suffix}
13890 This is an associative array (indexed by the programming language name, case
13891 insensitive) whose value is a string that must satisfy the following
13892 conditions:
13893
13894 @itemize @bullet
13895 @item It must not be empty
13896 @item It must include at least one dot
13897 @item It cannot be the same as @code{Spec_Suffix ("Ada")}
13898 @end itemize
13899 @noindent
13900 If @code{Body_Suffix ("Ada")} and @code{Spec_Suffix ("Ada")} end with the
13901 same string, then a file name that ends with the longest of these two suffixes
13902 will be a body if the longest suffix is @code{Body_Suffix ("Ada")} or a spec
13903 if the longest suffix is @code{Spec_Suffix ("Ada")}.
13904
13905 If the suffix does not start with a '.', a file with a name exactly equal
13906 to the suffix will also be part of the project (for instance if you define
13907 the suffix as @code{Makefile}, a file called @file{Makefile} will be part
13908 of the project. This is not interesting in general when using projects to
13909 compile. However, it might become useful when a project is also used to
13910 find the list of source files in an editor, like the GNAT Programming System
13911 (GPS).
13912
13913 If @code{Body_Suffix ("Ada")} is not specified, then the default is
13914 @code{"^.adb^.ADB^"}.
13915
13916 @item @code{Separate_Suffix}
13917 This must be a string whose value satisfies the same conditions as
13918 @code{Body_Suffix}. The same "longest suffix" rules apply.
13919
13920 @noindent
13921 If @code{Separate_Suffix ("Ada")} is not specified, then it defaults to same
13922 value as @code{Body_Suffix ("Ada")}.
13923
13924 @item @code{Spec}
13925 @noindent
13926 You can use the associative array attribute @code{Spec}  to define
13927 the source file name for an individual Ada compilation unit's spec. The array
13928 index must be a string literal that identifies the Ada unit (case insensitive).
13929 The value of this attribute must be a string that identifies the file that
13930 contains this unit's spec (case sensitive or insensitive depending on the
13931 operating system).
13932
13933 @smallexample @c projectfile
13934    for Spec ("MyPack.MyChild") use "mypack.mychild.spec";
13935 @end smallexample
13936
13937 When the source file contains several units, you can indicate at what
13938 position the unit occurs in the file, with the following. The first unit
13939 in the file has index 1
13940
13941 @smallexample @c projectfile
13942   for Body ("top") use "foo.a" at 1;
13943   for Body ("foo") use "foo.a" at 2;
13944 @end smallexample
13945
13946 @item @code{Body}
13947
13948 You can use the associative array attribute @code{Body} to
13949 define the source file name for an individual Ada compilation unit's body
13950 (possibly a subunit).  The array index must be a string literal that identifies
13951 the Ada unit (case insensitive).  The value of this attribute must be a string
13952 that identifies the file that contains this unit's body or subunit (case
13953 sensitive or insensitive depending on the operating system).
13954
13955 @smallexample @c projectfile
13956    for Body ("MyPack.MyChild") use "mypack.mychild.body";
13957 @end smallexample
13958 @end table
13959
13960 @c ********************
13961 @c * Library Projects *
13962 @c ********************
13963
13964 @node Library Projects
13965 @section Library Projects
13966
13967 @noindent
13968 @emph{Library projects} are projects whose object code is placed in a library.
13969 (Note that this facility is not yet supported on all platforms).
13970
13971 @code{gnatmake} or @code{gprbuild} will collect all object files into a
13972 single archive, which might either be a shared or a static library. This
13973 library can later on be linked with multiple executables, potentially
13974 reducing their sizes.
13975
13976 If your project file specifies languages other than Ada, but you are still
13977 using @code{gnatmake} to compile and link, the latter will not try to
13978 compile your sources other than Ada (you should use @code{gprbuild} if that
13979 is your intent). However, @code{gnatmake} will automatically link all object
13980 files found in the object directory, whether or not they were compiled from
13981 an Ada source file. This specific behavior only applies when multiple
13982 languages are specified.
13983
13984 To create a library project, you need to define in its project file
13985 two project-level attributes: @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}.
13986 Additionally, you may define other library-related attributes such as
13987 @code{Library_Kind}, @code{Library_Version}, @code{Library_Interface},
13988 @code{Library_Auto_Init}, @code{Library_Options} and @code{Library_GCC}.
13989
13990 The @code{Library_Name} attribute has a string value. There is no restriction
13991 on the name of a library. It is the responsibility of the developer to
13992 choose a name that will be accepted by the platform. It is recommended to
13993 choose names that could be Ada identifiers; such names are almost guaranteed
13994 to be acceptable on all platforms.
13995
13996 The @code{Library_Dir} attribute has a string value that designates the path
13997 (absolute or relative) of the directory where the library will reside.
13998 It must designate an existing directory, and this directory must be writable,
13999 different from the project's object directory and from any source directory
14000 in the project tree.
14001
14002 If both @code{Library_Name} and @code{Library_Dir} are specified and
14003 are legal, then the project file defines a library project.  The optional
14004 library-related attributes are checked only for such project files.
14005
14006 The @code{Library_Kind} attribute has a string value that must be one of the
14007 following (case insensitive): @code{"static"}, @code{"dynamic"} or
14008 @code{"relocatable"} (which is a synonym for @code{"dynamic"}). If this
14009 attribute is not specified, the library is a static library, that is
14010 an archive of object files that can be potentially linked into a
14011 static executable. Otherwise, the library may be dynamic or
14012 relocatable, that is a library that is loaded only at the start of execution.
14013
14014 If you need to build both a static and a dynamic library, you should use two
14015 different object directories, since in some cases some extra code needs to
14016 be generated for the latter. For such cases, it is recommended to either use
14017 two different project files, or a single one which uses external variables
14018 to indicate what kind of library should be build.
14019
14020 The @code{Library_ALI_Dir} attribute may be specified to indicate the
14021 directory where the ALI files of the library will be copied. When it is
14022 not specified, the ALI files are copied to the directory specified in
14023 attribute @code{Library_Dir}. The directory specified by @code{Library_ALI_Dir}
14024 must be writable and different from the project's object directory and from
14025 any source directory in the project tree.
14026
14027 The @code{Library_Version} attribute has a string value whose interpretation
14028 is platform dependent. It has no effect on VMS and Windows. On Unix, it is
14029 used only for dynamic/relocatable libraries as the internal name of the
14030 library (the @code{"soname"}). If the library file name (built from the
14031 @code{Library_Name}) is different from the @code{Library_Version}, then the
14032 library file will be a symbolic link to the actual file whose name will be
14033 @code{Library_Version}.
14034
14035 Example (on Unix):
14036
14037 @smallexample @c projectfile
14038 @group
14039 project Plib is
14040
14041    Version := "1";
14042
14043    for Library_Dir use "lib_dir";
14044    for Library_Name use "dummy";
14045    for Library_Kind use "relocatable";
14046    for Library_Version use "libdummy.so." & Version;
14047
14048 end Plib;
14049 @end group
14050 @end smallexample
14051
14052 @noindent
14053 Directory @file{lib_dir} will contain the internal library file whose name
14054 will be @file{libdummy.so.1}, and @file{libdummy.so} will be a symbolic link to
14055 @file{libdummy.so.1}.
14056
14057 When @command{gnatmake} detects that a project file
14058 is a library project file, it will check all immediate sources of the project
14059 and rebuild the library if any of the sources have been recompiled.
14060
14061 Standard project files can import library project files. In such cases,
14062 the libraries will only be rebuilt if some of its sources are recompiled
14063 because they are in the closure of some other source in an importing project.
14064 Sources of the library project files that are not in such a closure will
14065 not be checked, unless the full library is checked, because one of its sources
14066 needs to be recompiled.
14067
14068 For instance, assume the project file @code{A} imports the library project file
14069 @code{L}. The immediate sources of A are @file{a1.adb}, @file{a2.ads} and
14070 @file{a2.adb}. The immediate sources of L are @file{l1.ads}, @file{l1.adb},
14071 @file{l2.ads}, @file{l2.adb}.
14072
14073 If @file{l1.adb} has been modified, then the library associated with @code{L}
14074 will be rebuilt when compiling all the immediate sources of @code{A} only
14075 if @file{a1.ads}, @file{a2.ads} or @file{a2.adb} includes a statement
14076 @code{"with L1;"}.
14077
14078 To be sure that all the sources in the library associated with @code{L} are
14079 up to date, and that all the sources of project @code{A} are also up to date,
14080 the following two commands needs to be used:
14081
14082 @smallexample
14083 gnatmake -Pl.gpr
14084 gnatmake -Pa.gpr
14085 @end smallexample
14086
14087 When a library is built or rebuilt, an attempt is made first to delete all
14088 files in the library directory.
14089 All @file{ALI} files will also be copied from the object directory to the
14090 library directory. To build executables, @command{gnatmake} will use the
14091 library rather than the individual object files.
14092
14093 @ifclear vms
14094 It is also possible to create library project files for third-party libraries
14095 that are precompiled and cannot be compiled locally thanks to the
14096 @code{externally_built} attribute. (See @ref{Installing a library}).
14097 @end ifclear
14098
14099 @c *******************************
14100 @c * Stand-alone Library Projects *
14101 @c *******************************
14102
14103 @node Stand-alone Library Projects
14104 @section Stand-alone Library Projects
14105
14106 @noindent
14107 A Stand-alone Library is a library that contains the necessary code to
14108 elaborate the Ada units that are included in the library. A Stand-alone
14109 Library is suitable to be used in an executable when the main is not
14110 in Ada. However, Stand-alone Libraries may also be used with an Ada main
14111 subprogram.
14112
14113 A Stand-alone Library Project is a Library Project where the library is
14114 a Stand-alone Library.
14115
14116 To be a Stand-alone Library Project, in addition to the two attributes
14117 that make a project a Library Project (@code{Library_Name} and
14118 @code{Library_Dir}, see @ref{Library Projects}), the attribute
14119 @code{Library_Interface} must be defined.
14120
14121 @smallexample @c projectfile
14122 @group
14123    for Library_Dir use "lib_dir";
14124    for Library_Name use "dummy";
14125    for Library_Interface use ("int1", "int1.child");
14126 @end group
14127 @end smallexample
14128
14129 Attribute @code{Library_Interface} has a nonempty string list value,
14130 each string in the list designating a unit contained in an immediate source
14131 of the project file.
14132
14133 When a Stand-alone Library is built, first the binder is invoked to build
14134 a package whose name depends on the library name
14135 (^b~dummy.ads/b^B$DUMMY.ADS/B^ in the example above).
14136 This binder-generated package includes initialization and
14137 finalization procedures whose
14138 names depend on the library name (dummyinit and dummyfinal in the example
14139 above). The object corresponding to this package is included in the library.
14140
14141 A dynamic or relocatable Stand-alone Library is automatically initialized
14142 if automatic initialization of Stand-alone Libraries is supported on the
14143 platform and if attribute @code{Library_Auto_Init} is not specified or
14144 is specified with the value "true". A static Stand-alone Library is never
14145 automatically initialized.
14146
14147 Single string attribute @code{Library_Auto_Init} may be specified with only
14148 two possible values: "false" or "true" (case-insensitive). Specifying
14149 "false" for attribute @code{Library_Auto_Init} will prevent automatic
14150 initialization of dynamic or relocatable libraries.
14151
14152 When a non-automatically initialized Stand-alone Library is used
14153 in an executable, its initialization procedure must be called before
14154 any service of the library is used.
14155 When the main subprogram is in Ada, it may mean that the initialization
14156 procedure has to be called during elaboration of another package.
14157
14158 For a Stand-Alone Library, only the @file{ALI} files of the Interface Units
14159 (those that are listed in attribute @code{Library_Interface}) are copied to
14160 the Library Directory. As a consequence, only the Interface Units may be
14161 imported from Ada units outside of the library. If other units are imported,
14162 the binding phase will fail.
14163
14164 When a Stand-Alone Library is bound, the switches that are specified in
14165 the attribute @code{Default_Switches ("Ada")} in package @code{Binder} are
14166 used in the call to @command{gnatbind}.
14167
14168 The string list attribute @code{Library_Options} may be used to specified
14169 additional switches to the call to @command{gcc} to link the library.
14170
14171 The attribute @code{Library_Src_Dir}, may be specified for a
14172 Stand-Alone Library. @code{Library_Src_Dir} is a simple attribute that has a
14173 single string value. Its value must be the path (absolute or relative to the
14174 project directory) of an existing directory. This directory cannot be the
14175 object directory or one of the source directories, but it can be the same as
14176 the library directory. The sources of the Interface
14177 Units of the library, necessary to an Ada client of the library, will be
14178 copied to the designated directory, called Interface Copy directory.
14179 These sources includes the specs of the Interface Units, but they may also
14180 include bodies and subunits, when pragmas @code{Inline} or @code{Inline_Always}
14181 are used, or when there is a generic units in the spec. Before the sources
14182 are copied to the Interface Copy directory, an attempt is made to delete all
14183 files in the Interface Copy directory.
14184
14185 @c *************************************
14186 @c * Switches Related to Project Files *
14187 @c *************************************
14188 @node Switches Related to Project Files
14189 @section Switches Related to Project Files
14190
14191 @noindent
14192 The following switches are used by GNAT tools that support project files:
14193
14194 @table @option
14195
14196 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
14197 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (any project-aware tool)
14198 Indicates the name of a project file. This project file will be parsed with
14199 the verbosity indicated by @option{^-vP^MESSAGE_PROJECT_FILES=^@emph{x}},
14200 if any, and using the external references indicated
14201 by @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches, if any.
14202 @ifclear vms
14203 There may zero, one or more spaces between @option{-P} and @var{project}.
14204 @end ifclear
14205
14206 @noindent
14207 There must be only one @option{^-P^/PROJECT_FILE^} switch on the command line.
14208
14209 @noindent
14210 Since the Project Manager parses the project file only after all the switches
14211 on the command line are checked, the order of the switches
14212 @option{^-P^/PROJECT_FILE^},
14213 @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}}
14214 or @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} is not significant.
14215
14216 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
14217 @cindex @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} (any project-aware tool)
14218 Indicates that external variable @var{name} has the value @var{value}.
14219 The Project Manager will use this value for occurrences of
14220 @code{external(name)} when parsing the project file.
14221
14222 @ifclear vms
14223 @noindent
14224 If @var{name} or @var{value} includes a space, then @var{name=value} should be
14225 put between quotes.
14226 @smallexample
14227   -XOS=NT
14228   -X"user=John Doe"
14229 @end smallexample
14230 @end ifclear
14231
14232 @noindent
14233 Several @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches can be used simultaneously.
14234 If several @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches specify the same
14235 @var{name}, only the last one is used.
14236
14237 @noindent
14238 An external variable specified with a @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switch
14239 takes precedence over the value of the same name in the environment.
14240
14241 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
14242 @cindex @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE^} (any project-aware tool)
14243 Indicates the verbosity of the parsing of GNAT project files.
14244
14245 @ifclear vms
14246 @option{-vP0} means Default;
14247 @option{-vP1} means Medium;
14248 @option{-vP2} means High.
14249 @end ifclear
14250
14251 @ifset vms
14252 There are three possible options for this qualifier: DEFAULT, MEDIUM and
14253 HIGH.
14254 @end ifset
14255
14256 @noindent
14257 The default is ^Default^DEFAULT^: no output for syntactically correct
14258 project files.
14259 @noindent
14260 If several @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}} switches are present,
14261 only the last one is used.
14262
14263 @item ^-aP^/ADD_PROJECT_SEARCH_DIR=^<dir>
14264 @cindex @option{^-aP^/ADD_PROJECT_SEARCH_DIR=^} (any project-aware tool)
14265 Add directory <dir> at the beginning of the project search path, in order,
14266 after the current working directory.
14267
14268 @ifclear vms
14269 @item -eL
14270 @cindex @option{-eL} (any project-aware tool)
14271 Follow all symbolic links when processing project files.
14272 @end ifclear
14273
14274 @item ^--subdirs^/SUBDIRS^=<subdir>
14275 @cindex @option{^--subdirs^/SUBDIRS^=} (gnatmake and gnatclean)
14276 This switch is recognized by gnatmake and gnatclean. It indicate that the real
14277 directories (except the source directories) are the subdirectories <subdir>
14278 of the directories specified in the project files. This applies in particular
14279 to object directories, library directories and exec directories. If the
14280 subdirectories do not exist, they are created automatically.
14281
14282 @end table
14283
14284 @c **********************************
14285 @c * Tools Supporting Project Files *
14286 @c **********************************
14287
14288 @node  Tools Supporting Project Files
14289 @section Tools Supporting Project Files
14290
14291 @menu
14292 * gnatmake and Project Files::
14293 * The GNAT Driver and Project Files::
14294 @end menu
14295
14296 @node gnatmake and Project Files
14297 @subsection gnatmake and Project Files
14298
14299 @noindent
14300 This section covers several topics related to @command{gnatmake} and
14301 project files: defining ^switches^switches^ for @command{gnatmake}
14302 and for the tools that it invokes; specifying configuration pragmas;
14303 the use of the @code{Main} attribute; building and rebuilding library project
14304 files.
14305
14306 @menu
14307 * ^Switches^Switches^ and Project Files::
14308 * Specifying Configuration Pragmas::
14309 * Project Files and Main Subprograms::
14310 * Library Project Files::
14311 @end menu
14312
14313 @node ^Switches^Switches^ and Project Files
14314 @subsubsection ^Switches^Switches^ and Project Files
14315
14316 @ifset vms
14317 It is not currently possible to specify VMS style qualifiers in the project
14318 files; only Unix style ^switches^switches^ may be specified.
14319 @end ifset
14320
14321 @noindent
14322 For each of the packages @code{Builder}, @code{Compiler}, @code{Binder}, and
14323 @code{Linker}, you can specify a @code{^Default_Switches^Default_Switches^}
14324 attribute, a @code{^Switches^Switches^} attribute, or both;
14325 as their names imply, these ^switch^switch^-related
14326 attributes affect the ^switches^switches^ that are used for each of these GNAT
14327 components when
14328 @command{gnatmake} is invoked.  As will be explained below, these
14329 component-specific ^switches^switches^ precede
14330 the ^switches^switches^ provided on the @command{gnatmake} command line.
14331
14332 The @code{^Default_Switches^Default_Switches^} attribute is an associative
14333 array indexed by language name (case insensitive) whose value is a string list.
14334 For example:
14335
14336 @smallexample @c projectfile
14337 @group
14338 package Compiler is
14339   for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14340       use ("^-gnaty^-gnaty^",
14341            "^-v^-v^");
14342 end Compiler;
14343 @end group
14344 @end smallexample
14345
14346 @noindent
14347 The @code{^Switches^Switches^} attribute is also an associative array,
14348 indexed by a file name (which may or may not be case sensitive, depending
14349 on the operating system) whose value is a string list.  For example:
14350
14351 @smallexample @c projectfile
14352 @group
14353 package Builder is
14354    for ^Switches^Switches^ ("main1.adb")
14355        use ("^-O2^-O2^");
14356    for ^Switches^Switches^ ("main2.adb")
14357        use ("^-g^-g^");
14358 end Builder;
14359 @end group
14360 @end smallexample
14361
14362 @noindent
14363 For the @code{Builder} package, the file names must designate source files
14364 for main subprograms.  For the @code{Binder} and @code{Linker} packages, the
14365 file names must designate @file{ALI} or source files for main subprograms.
14366 In each case just the file name without an explicit extension is acceptable.
14367
14368 For each tool used in a program build (@command{gnatmake}, the compiler, the
14369 binder, and the linker), the corresponding package @dfn{contributes} a set of
14370 ^switches^switches^ for each file on which the tool is invoked, based on the
14371 ^switch^switch^-related attributes defined in the package.
14372 In particular, the ^switches^switches^
14373 that each of these packages contributes for a given file @var{f} comprise:
14374
14375 @itemize @bullet
14376 @item
14377 the value of attribute @code{^Switches^Switches^ (@var{f})},
14378 if it is specified in the package for the given file,
14379 @item
14380 otherwise, the value of @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")},
14381 if it is specified in the package.
14382 @end itemize
14383
14384 @noindent
14385 If neither of these attributes is defined in the package, then the package does
14386 not contribute any ^switches^switches^ for the given file.
14387
14388 When @command{gnatmake} is invoked on a file, the ^switches^switches^ comprise
14389 two sets, in the following order: those contributed for the file
14390 by the @code{Builder} package;
14391 and the switches passed on the command line.
14392
14393 When @command{gnatmake} invokes a tool (compiler, binder, linker) on a file,
14394 the ^switches^switches^ passed to the tool comprise three sets,
14395 in the following order:
14396
14397 @enumerate
14398 @item
14399 the applicable ^switches^switches^ contributed for the file
14400 by the @code{Builder} package in the project file supplied on the command line;
14401
14402 @item
14403 those contributed for the file by the package (in the relevant project file --
14404 see below) corresponding to the tool; and
14405
14406 @item
14407 the applicable switches passed on the command line.
14408 @end enumerate
14409
14410 @noindent
14411 The term @emph{applicable ^switches^switches^} reflects the fact that
14412 @command{gnatmake} ^switches^switches^ may or may not be passed to individual
14413 tools, depending on the individual ^switch^switch^.
14414
14415 @command{gnatmake} may invoke the compiler on source files from different
14416 projects. The Project Manager will use the appropriate project file to
14417 determine the @code{Compiler} package for each source file being compiled.
14418 Likewise for the @code{Binder} and @code{Linker} packages.
14419
14420 As an example, consider the following package in a project file:
14421
14422 @smallexample @c projectfile
14423 @group
14424 project Proj1 is
14425    package Compiler is
14426       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14427           use ("^-g^-g^");
14428       for ^Switches^Switches^ ("a.adb")
14429           use ("^-O1^-O1^");
14430       for ^Switches^Switches^ ("b.adb")
14431           use ("^-O2^-O2^",
14432                "^-gnaty^-gnaty^");
14433    end Compiler;
14434 end Proj1;
14435 @end group
14436 @end smallexample
14437
14438 @noindent
14439 If @command{gnatmake} is invoked with this project file, and it needs to
14440 compile, say, the files @file{a.adb}, @file{b.adb}, and @file{c.adb}, then
14441 @file{a.adb} will be compiled with the ^switch^switch^
14442 @option{^-O1^-O1^},
14443 @file{b.adb} with ^switches^switches^
14444 @option{^-O2^-O2^}
14445 and @option{^-gnaty^-gnaty^},
14446 and @file{c.adb} with @option{^-g^-g^}.
14447
14448 The following example illustrates the ordering of the ^switches^switches^
14449 contributed by different packages:
14450
14451 @smallexample @c projectfile
14452 @group
14453 project Proj2 is
14454    package Builder is
14455       for ^Switches^Switches^ ("main.adb")
14456           use ("^-g^-g^",
14457                "^-O1^-)1^",
14458                "^-f^-f^");
14459    end Builder;
14460 @end group
14461
14462 @group
14463    package Compiler is
14464       for ^Switches^Switches^ ("main.adb")
14465           use ("^-O2^-O2^");
14466    end Compiler;
14467 end Proj2;
14468 @end group
14469 @end smallexample
14470
14471 @noindent
14472 If you issue the command:
14473
14474 @smallexample
14475     gnatmake ^-Pproj2^/PROJECT_FILE=PROJ2^ -O0 main
14476 @end smallexample
14477
14478 @noindent
14479 then the compiler will be invoked on @file{main.adb} with the following
14480 sequence of ^switches^switches^
14481
14482 @smallexample
14483    ^-g -O1 -O2 -O0^-g -O1 -O2 -O0^
14484 @end smallexample
14485
14486 with the last @option{^-O^-O^}
14487 ^switch^switch^ having precedence over the earlier ones;
14488 several other ^switches^switches^
14489 (such as @option{^-c^-c^}) are added implicitly.
14490
14491 The ^switches^switches^
14492 @option{^-g^-g^}
14493 and @option{^-O1^-O1^} are contributed by package
14494 @code{Builder},  @option{^-O2^-O2^} is contributed
14495 by the package @code{Compiler}
14496 and @option{^-O0^-O0^} comes from the command line.
14497
14498 The @option{^-g^-g^}
14499 ^switch^switch^ will also be passed in the invocation of
14500 @command{Gnatlink.}
14501
14502 A final example illustrates switch contributions from packages in different
14503 project files:
14504
14505 @smallexample @c projectfile
14506 @group
14507 project Proj3 is
14508    for Source_Files use ("pack.ads", "pack.adb");
14509    package Compiler is
14510       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14511           use ("^-gnata^-gnata^");
14512    end Compiler;
14513 end Proj3;
14514 @end group
14515
14516 @group
14517 with "Proj3";
14518 project Proj4 is
14519    for Source_Files use ("foo_main.adb", "bar_main.adb");
14520    package Builder is
14521       for ^Switches^Switches^ ("foo_main.adb")
14522           use ("^-s^-s^",
14523                "^-g^-g^");
14524    end Builder;
14525 end Proj4;
14526 @end group
14527
14528 @group
14529 -- Ada source file:
14530 with Pack;
14531 procedure Foo_Main is
14532    @dots{}
14533 end Foo_Main;
14534 @end group
14535 @end smallexample
14536
14537 If the command is
14538 @smallexample
14539 gnatmake ^-PProj4^/PROJECT_FILE=PROJ4^ foo_main.adb -cargs -gnato
14540 @end smallexample
14541
14542 @noindent
14543 then the ^switches^switches^ passed to the compiler for @file{foo_main.adb} are
14544 @option{^-g^-g^} (contributed by the package @code{Proj4.Builder}) and
14545 @option{^-gnato^-gnato^} (passed on the command line).
14546 When the imported package @code{Pack} is compiled, the ^switches^switches^ used
14547 are @option{^-g^-g^} from @code{Proj4.Builder},
14548 @option{^-gnata^-gnata^} (contributed from package @code{Proj3.Compiler},
14549 and @option{^-gnato^-gnato^} from the command line.
14550
14551 @noindent
14552 When using @command{gnatmake} with project files, some ^switches^switches^ or
14553 arguments may be expressed as relative paths. As the working directory where
14554 compilation occurs may change, these relative paths are converted to absolute
14555 paths. For the ^switches^switches^ found in a project file, the relative paths
14556 are relative to the project file directory, for the switches on the command
14557 line, they are relative to the directory where @command{gnatmake} is invoked.
14558 The ^switches^switches^ for which this occurs are:
14559 ^-I^-I^,
14560 ^-A^-A^,
14561 ^-L^-L^,
14562 ^-aO^-aO^,
14563 ^-aL^-aL^,
14564 ^-aI^-aI^, as well as all arguments that are not switches (arguments to
14565 ^switch^switch^
14566 ^-o^-o^, object files specified in package @code{Linker} or after
14567 -largs on the command line). The exception to this rule is the ^switch^switch^
14568 ^--RTS=^--RTS=^ for which a relative path argument is never converted.
14569
14570 @node Specifying Configuration Pragmas
14571 @subsubsection Specifying Configuration Pragmas
14572
14573 When using @command{gnatmake} with project files, if there exists a file
14574 @file{gnat.adc} that contains configuration pragmas, this file will be
14575 ignored.
14576
14577 Configuration pragmas can be defined by means of the following attributes in
14578 project files: @code{Global_Configuration_Pragmas} in package @code{Builder}
14579 and @code{Local_Configuration_Pragmas} in package @code{Compiler}.
14580
14581 Both these attributes are single string attributes. Their values is the path
14582 name of a file containing configuration pragmas. If a path name is relative,
14583 then it is relative to the project directory of the project file where the
14584 attribute is defined.
14585
14586 When compiling a source, the configuration pragmas used are, in order,
14587 those listed in the file designated by attribute
14588 @code{Global_Configuration_Pragmas} in package @code{Builder} of the main
14589 project file, if it is specified, and those listed in the file designated by
14590 attribute @code{Local_Configuration_Pragmas} in package @code{Compiler} of
14591 the project file of the source, if it exists.
14592
14593 @node Project Files and Main Subprograms
14594 @subsubsection Project Files and Main Subprograms
14595
14596 @noindent
14597 When using a project file, you can invoke @command{gnatmake}
14598 with one or several main subprograms, by specifying their source files on the
14599 command line.
14600
14601 @smallexample
14602     gnatmake ^-P^/PROJECT_FILE=^prj main1 main2 main3
14603 @end smallexample
14604
14605 @noindent
14606 Each of these needs to be a source file of the same project, except
14607 when the switch ^-u^/UNIQUE^ is used.
14608
14609 @noindent
14610 When ^-u^/UNIQUE^ is not used, all the mains need to be sources of the
14611 same project, one of the project in the tree rooted at the project specified
14612 on the command line. The package @code{Builder} of this common project, the
14613 "main project" is the one that is considered by @command{gnatmake}.
14614
14615 @noindent
14616 When ^-u^/UNIQUE^ is used, the specified source files may be in projects
14617 imported directly or indirectly by the project specified on the command line.
14618 Note that if such a source file is not part of the project specified on the
14619 command line, the ^switches^switches^ found in package @code{Builder} of the
14620 project specified on the command line, if any, that are transmitted
14621 to the compiler will still be used, not those found in the project file of
14622 the source file.
14623
14624 @noindent
14625 When using a project file, you can also invoke @command{gnatmake} without
14626 explicitly specifying any main, and the effect depends on whether you have
14627 defined the @code{Main} attribute.  This attribute has a string list value,
14628 where each element in the list is the name of a source file (the file
14629 extension is optional) that contains a unit that can be a main subprogram.
14630
14631 If the @code{Main} attribute is defined in a project file as a non-empty
14632 string list and the switch @option{^-u^/UNIQUE^} is not used on the command
14633 line, then invoking @command{gnatmake} with this project file but without any
14634 main on the command line is equivalent to invoking @command{gnatmake} with all
14635 the file names in the @code{Main} attribute on the command line.
14636
14637 Example:
14638 @smallexample @c projectfile
14639 @group
14640    project Prj is
14641       for Main use ("main1", "main2", "main3");
14642    end Prj;
14643 @end group
14644 @end smallexample
14645
14646 @noindent
14647 With this project file, @code{"gnatmake ^-Pprj^/PROJECT_FILE=PRJ^"}
14648 is equivalent to
14649 @code{"gnatmake ^-Pprj^/PROJECT_FILE=PRJ^ main1 main2 main3"}.
14650
14651 When the project attribute @code{Main} is not specified, or is specified
14652 as an empty string list, or when the switch @option{-u} is used on the command
14653 line, then invoking @command{gnatmake} with no main on the command line will
14654 result in all immediate sources of the project file being checked, and
14655 potentially recompiled. Depending on the presence of the switch @option{-u},
14656 sources from other project files on which the immediate sources of the main
14657 project file depend are also checked and potentially recompiled. In other
14658 words, the @option{-u} switch is applied to all of the immediate sources of the
14659 main project file.
14660
14661 When no main is specified on the command line and attribute @code{Main} exists
14662 and includes several mains, or when several mains are specified on the
14663 command line, the default ^switches^switches^ in package @code{Builder} will
14664 be used for all mains, even if there are specific ^switches^switches^
14665 specified for one or several mains.
14666
14667 But the ^switches^switches^ from package @code{Binder} or @code{Linker} will be
14668 the specific ^switches^switches^ for each main, if they are specified.
14669
14670 @node Library Project Files
14671 @subsubsection Library Project Files
14672
14673 @noindent
14674 When @command{gnatmake} is invoked with a main project file that is a library
14675 project file, it is not allowed to specify one or more mains on the command
14676 line.
14677
14678 @noindent
14679 When a library project file is specified, switches ^-b^/ACTION=BIND^ and
14680 ^-l^/ACTION=LINK^ have special meanings.
14681
14682 @itemize @bullet
14683 @item ^-b^/ACTION=BIND^ is only allowed for stand-alone libraries. It indicates
14684 to @command{gnatmake} that @command{gnatbind} should be invoked for the
14685 library.
14686
14687 @item ^-l^/ACTION=LINK^ may be used for all library projects. It indicates
14688 to @command{gnatmake} that the binder generated file should be compiled
14689 (in the case of a stand-alone library) and that the library should be built.
14690
14691 @end itemize
14692
14693 @node The GNAT Driver and Project Files
14694 @subsection The GNAT Driver and Project Files
14695
14696 @noindent
14697 A number of GNAT tools, other than @command{^gnatmake^gnatmake^}
14698 can benefit from project files:
14699 @command{^gnatbind^gnatbind^},
14700 @command{^gnatcheck^gnatcheck^}),
14701 @command{^gnatclean^gnatclean^}),
14702 @command{^gnatelim^gnatelim^},
14703 @command{^gnatfind^gnatfind^},
14704 @command{^gnatlink^gnatlink^},
14705 @command{^gnatls^gnatls^},
14706 @command{^gnatmetric^gnatmetric^},
14707 @command{^gnatpp^gnatpp^},
14708 @command{^gnatstub^gnatstub^},
14709 and @command{^gnatxref^gnatxref^}. However, none of these tools can be invoked
14710 directly with a project file switch (@option{^-P^/PROJECT_FILE=^}).
14711 They must be invoked through the @command{gnat} driver.
14712
14713 The @command{gnat} driver is a wrapper that accepts a number of commands and
14714 calls the corresponding tool. It was designed initially for VMS platforms (to
14715 convert VMS qualifiers to Unix-style switches), but it is now available on all
14716 GNAT platforms.
14717
14718 On non-VMS platforms, the @command{gnat} driver accepts the following commands
14719 (case insensitive):
14720
14721 @itemize @bullet
14722 @item
14723 BIND to invoke @command{^gnatbind^gnatbind^}
14724 @item
14725 CHOP to invoke @command{^gnatchop^gnatchop^}
14726 @item
14727 CLEAN to invoke @command{^gnatclean^gnatclean^}
14728 @item
14729 COMP or COMPILE to invoke the compiler
14730 @item
14731 ELIM to invoke @command{^gnatelim^gnatelim^}
14732 @item
14733 FIND to invoke @command{^gnatfind^gnatfind^}
14734 @item
14735 KR or KRUNCH to invoke @command{^gnatkr^gnatkr^}
14736 @item
14737 LINK to invoke @command{^gnatlink^gnatlink^}
14738 @item
14739 LS or LIST to invoke @command{^gnatls^gnatls^}
14740 @item
14741 MAKE to invoke @command{^gnatmake^gnatmake^}
14742 @item
14743 NAME to invoke @command{^gnatname^gnatname^}
14744 @item
14745 PREP or PREPROCESS to invoke @command{^gnatprep^gnatprep^}
14746 @item
14747 PP or PRETTY to invoke @command{^gnatpp^gnatpp^}
14748 @item
14749 METRIC to invoke @command{^gnatmetric^gnatmetric^}
14750 @item
14751 STUB to invoke @command{^gnatstub^gnatstub^}
14752 @item
14753 XREF to invoke @command{^gnatxref^gnatxref^}
14754 @end itemize
14755
14756 @noindent
14757 (note that the compiler is invoked using the command
14758 @command{^gnatmake -f -u -c^gnatmake -f -u -c^}).
14759
14760 @noindent
14761 On non-VMS platforms, between @command{gnat} and the command, two
14762 special switches may be used:
14763
14764 @itemize @bullet
14765 @item
14766 @command{-v} to display the invocation of the tool.
14767 @item
14768 @command{-dn} to prevent the @command{gnat} driver from removing
14769 the temporary files it has created. These temporary files are
14770 configuration files and temporary file list files.
14771 @end itemize
14772
14773 @noindent
14774 The command may be followed by switches and arguments for the invoked
14775 tool.
14776
14777 @smallexample
14778   gnat bind -C main.ali
14779   gnat ls -a main
14780   gnat chop foo.txt
14781 @end smallexample
14782
14783 @noindent
14784 Switches may also be put in text files, one switch per line, and the text
14785 files may be specified with their path name preceded by '@@'.
14786
14787 @smallexample
14788    gnat bind @@args.txt main.ali
14789 @end smallexample
14790
14791 @noindent
14792 In addition, for commands BIND, COMP or COMPILE, FIND, ELIM, LS or LIST, LINK,
14793 METRIC, PP or PRETTY, STUB and XREF, the project file related switches
14794 (@option{^-P^/PROJECT_FILE^},
14795 @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} and
14796 @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^x}) may be used in addition to
14797 the switches of the invoking tool.
14798
14799 @noindent
14800 When GNAT PP or GNAT PRETTY is used with a project file, but with no source
14801 specified on the command line, it invokes @command{^gnatpp^gnatpp^} with all
14802 the immediate sources of the specified project file.
14803
14804 @noindent
14805 When GNAT METRIC is used with a project file, but with no source
14806 specified on the command line, it invokes @command{^gnatmetric^gnatmetric^}
14807 with all the immediate sources of the specified project file and with
14808 @option{^-d^/DIRECTORY^} with the parameter pointing to the object directory
14809 of the project.
14810
14811 @noindent
14812 In addition, when GNAT PP, GNAT PRETTY or GNAT METRIC is used with
14813 a project file, no source is specified on the command line and
14814 switch ^-U^/ALL_PROJECTS^ is specified on the command line, then
14815 the underlying tool (^gnatpp^gnatpp^ or
14816 ^gnatmetric^gnatmetric^) is invoked for all sources of all projects,
14817 not only for the immediate sources of the main project.
14818 @ifclear vms
14819 (-U stands for Universal or Union of the project files of the project tree)
14820 @end ifclear
14821
14822 @noindent
14823 For each of the following commands, there is optionally a corresponding
14824 package in the main project.
14825
14826 @itemize @bullet
14827 @item
14828 package @code{Binder} for command BIND (invoking @code{^gnatbind^gnatbind^})
14829
14830 @item
14831 package @code{Check} for command CHECK (invoking
14832 @code{^gnatcheck^gnatcheck^})
14833
14834 @item
14835 package @code{Compiler} for command COMP or COMPILE (invoking the compiler)
14836
14837 @item
14838 package @code{Cross_Reference} for command XREF (invoking
14839 @code{^gnatxref^gnatxref^})
14840
14841 @item
14842 package @code{Eliminate} for command ELIM (invoking
14843 @code{^gnatelim^gnatelim^})
14844
14845 @item
14846 package @code{Finder} for command FIND (invoking @code{^gnatfind^gnatfind^})
14847
14848 @item
14849 package @code{Gnatls} for command LS or LIST (invoking @code{^gnatls^gnatls^})
14850
14851 @item
14852 package @code{Gnatstub} for command STUB
14853 (invoking @code{^gnatstub^gnatstub^})
14854
14855 @item
14856 package @code{Linker} for command LINK (invoking @code{^gnatlink^gnatlink^})
14857
14858 @item
14859 package @code{Metrics} for command METRIC
14860 (invoking @code{^gnatmetric^gnatmetric^})
14861
14862 @item
14863 package @code{Pretty_Printer} for command PP or PRETTY
14864 (invoking @code{^gnatpp^gnatpp^})
14865
14866 @end itemize
14867
14868 @noindent
14869 Package @code{Gnatls} has a unique attribute @code{^Switches^Switches^},
14870 a simple variable with a string list value. It contains ^switches^switches^
14871 for the invocation of @code{^gnatls^gnatls^}.
14872
14873 @smallexample @c projectfile
14874 @group
14875 project Proj1 is
14876    package gnatls is
14877       for ^Switches^Switches^
14878           use ("^-a^-a^",
14879                "^-v^-v^");
14880    end gnatls;
14881 end Proj1;
14882 @end group
14883 @end smallexample
14884
14885 @noindent
14886 All other packages have two attribute @code{^Switches^Switches^} and
14887 @code{^Default_Switches^Default_Switches^}.
14888
14889 @noindent
14890 @code{^Switches^Switches^} is an associative array attribute, indexed by the
14891 source file name, that has a string list value: the ^switches^switches^ to be
14892 used when the tool corresponding to the package is invoked for the specific
14893 source file.
14894
14895 @noindent
14896 @code{^Default_Switches^Default_Switches^} is an associative array attribute,
14897 indexed by  the programming language that has a string list value.
14898 @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} contains the
14899 ^switches^switches^ for the invocation of the tool corresponding
14900 to the package, except if a specific @code{^Switches^Switches^} attribute
14901 is specified for the source file.
14902
14903 @smallexample @c projectfile
14904 @group
14905 project Proj is
14906
14907    for Source_Dirs use ("./**");
14908
14909    package gnatls is
14910       for ^Switches^Switches^ use
14911           ("^-a^-a^",
14912            "^-v^-v^");
14913    end gnatls;
14914 @end group
14915 @group
14916
14917    package Compiler is
14918       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14919           use ("^-gnatv^-gnatv^",
14920                "^-gnatwa^-gnatwa^");
14921    end Binder;
14922 @end group
14923 @group
14924
14925    package Binder is
14926       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14927           use ("^-C^-C^",
14928                "^-e^-e^");
14929    end Binder;
14930 @end group
14931 @group
14932
14933    package Linker is
14934       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14935           use ("^-C^-C^");
14936       for ^Switches^Switches^ ("main.adb")
14937           use ("^-C^-C^",
14938                "^-v^-v^",
14939                "^-v^-v^");
14940    end Linker;
14941 @end group
14942 @group
14943
14944    package Finder is
14945       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14946            use ("^-a^-a^",
14947                 "^-f^-f^");
14948    end Finder;
14949 @end group
14950 @group
14951
14952    package Cross_Reference is
14953       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14954           use ("^-a^-a^",
14955                "^-f^-f^",
14956                "^-d^-d^",
14957                "^-u^-u^");
14958    end Cross_Reference;
14959 end Proj;
14960 @end group
14961 @end smallexample
14962
14963 @noindent
14964 With the above project file, commands such as
14965
14966 @smallexample
14967    ^gnat comp -Pproj main^GNAT COMP /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
14968    ^gnat ls -Pproj main^GNAT LIST /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
14969    ^gnat xref -Pproj main^GNAT XREF /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
14970    ^gnat bind -Pproj main.ali^GNAT BIND /PROJECT_FILE=PROJ MAIN.ALI^
14971    ^gnat link -Pproj main.ali^GNAT LINK /PROJECT_FILE=PROJ MAIN.ALI^
14972 @end smallexample
14973
14974 @noindent
14975 will set up the environment properly and invoke the tool with the switches
14976 found in the package corresponding to the tool:
14977 @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} for all tools,
14978 except @code{^Switches^Switches^ ("main.adb")}
14979 for @code{^gnatlink^gnatlink^}.
14980 It is also possible to invoke some of the tools,
14981 @code{^gnatcheck^gnatcheck^}),
14982 @code{^gnatmetric^gnatmetric^}),
14983 and @code{^gnatpp^gnatpp^})
14984 on a set of project units thanks to the combination of the switches
14985 @option{-P}, @option{-U} and possibly the main unit when one is interested
14986 in its closure. For instance,
14987 @smallexample
14988 gnat metric -Pproj
14989 @end smallexample
14990 will compute the metrics for all the immediate units of project
14991 @code{proj}.
14992 @smallexample
14993 gnat metric -Pproj -U
14994 @end smallexample
14995 will compute the metrics for all the units of the closure of projects
14996 rooted at @code{proj}.
14997 @smallexample
14998 gnat metric -Pproj -U main_unit
14999 @end smallexample
15000 will compute the metrics for the closure of units rooted at
15001 @code{main_unit}. This last possibility relies implicitly
15002 on @command{gnatbind}'s option @option{-R}.
15003
15004 @c **********************
15005 @node An Extended Example
15006 @section An Extended Example
15007
15008 @noindent
15009 Suppose that we have two programs, @var{prog1} and @var{prog2},
15010 whose sources are in corresponding directories. We would like
15011 to build them with a single @command{gnatmake} command, and we want to place
15012 their object files into @file{build} subdirectories of the source directories.
15013 Furthermore, we want to have to have two separate subdirectories
15014 in @file{build}  -- @file{release} and @file{debug} -- which will contain
15015 the object files compiled with different set of compilation flags.
15016
15017 In other words, we have the following structure:
15018
15019 @smallexample
15020 @group
15021    main
15022      |- prog1
15023      |    |- build
15024      |         | debug
15025      |         | release
15026      |- prog2
15027           |- build
15028                | debug
15029                | release
15030 @end group
15031 @end smallexample
15032
15033 @noindent
15034 Here are the project files that we must place in a directory @file{main}
15035 to maintain this structure:
15036
15037 @enumerate
15038
15039 @item We create a @code{Common} project with a package @code{Compiler} that
15040 specifies the compilation ^switches^switches^:
15041
15042 @smallexample
15043 File "common.gpr":
15044 @group
15045 @b{project} Common @b{is}
15046
15047    @b{for} Source_Dirs @b{use} (); -- No source files
15048 @end group
15049
15050 @group
15051    @b{type} Build_Type @b{is} ("release", "debug");
15052    Build : Build_Type := External ("BUILD", "debug");
15053 @end group
15054 @group
15055    @b{package} Compiler @b{is}
15056       @b{case} Build @b{is}
15057          @b{when} "release" =>
15058            @b{for} ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
15059                    @b{use} ("^-O2^-O2^");
15060          @b{when} "debug"   =>
15061            @b{for} ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
15062                    @b{use} ("^-g^-g^");
15063       @b{end case};
15064    @b{end} Compiler;
15065
15066 @b{end} Common;
15067 @end group
15068 @end smallexample
15069
15070 @item We create separate projects for the two programs:
15071
15072 @smallexample
15073 @group
15074 File "prog1.gpr":
15075
15076 @b{with} "common";
15077 @b{project} Prog1 @b{is}
15078
15079     @b{for} Source_Dirs @b{use} ("prog1");
15080     @b{for} Object_Dir  @b{use} "prog1/build/" & Common.Build;
15081
15082     @b{package} Compiler @b{renames} Common.Compiler;
15083
15084 @b{end} Prog1;
15085 @end group
15086 @end smallexample
15087
15088 @smallexample
15089 @group
15090 File "prog2.gpr":
15091
15092 @b{with} "common";
15093 @b{project} Prog2 @b{is}
15094
15095     @b{for} Source_Dirs @b{use} ("prog2");
15096     @b{for} Object_Dir  @b{use} "prog2/build/" & Common.Build;
15097
15098     @b{package} Compiler @b{renames} Common.Compiler;
15099
15100 @end group
15101 @b{end} Prog2;
15102 @end smallexample
15103
15104 @item We create a wrapping project @code{Main}:
15105
15106 @smallexample
15107 @group
15108 File "main.gpr":
15109
15110 @b{with} "common";
15111 @b{with} "prog1";
15112 @b{with} "prog2";
15113 @b{project} Main @b{is}
15114
15115    @b{package} Compiler @b{renames} Common.Compiler;
15116
15117 @b{end} Main;
15118 @end group
15119 @end smallexample
15120
15121 @item Finally we need to create a dummy procedure that @code{with}s (either
15122 explicitly or implicitly) all the sources of our two programs.
15123
15124 @end enumerate
15125
15126 @noindent
15127 Now we can build the programs using the command
15128
15129 @smallexample
15130    gnatmake ^-P^/PROJECT_FILE=^main dummy
15131 @end smallexample
15132
15133 @noindent
15134 for the Debug mode, or
15135
15136 @ifclear vms
15137 @smallexample
15138    gnatmake -Pmain -XBUILD=release
15139 @end smallexample
15140 @end ifclear
15141
15142 @ifset vms
15143 @smallexample
15144    GNAT MAKE /PROJECT_FILE=main /EXTERNAL_REFERENCE=BUILD=release
15145 @end smallexample
15146 @end ifset
15147
15148 @noindent
15149 for the Release mode.
15150
15151 @c ********************************
15152 @c * Project File Complete Syntax *
15153 @c ********************************
15154
15155 @node Project File Complete Syntax
15156 @section Project File Complete Syntax
15157
15158 @smallexample
15159 project ::=
15160   context_clause project_declaration
15161
15162 context_clause ::=
15163   @{with_clause@}
15164
15165 with_clause ::=
15166   @b{with} path_name @{ , path_name @} ;
15167
15168 path_name ::=
15169    string_literal
15170
15171 project_declaration ::=
15172   simple_project_declaration | project_extension
15173
15174 simple_project_declaration ::=
15175   @b{project} <project_>simple_name @b{is}
15176     @{declarative_item@}
15177   @b{end} <project_>simple_name;
15178
15179 project_extension ::=
15180   @b{project} <project_>simple_name  @b{extends} path_name @b{is}
15181     @{declarative_item@}
15182   @b{end} <project_>simple_name;
15183
15184 declarative_item ::=
15185   package_declaration |
15186   typed_string_declaration |
15187   other_declarative_item
15188
15189 package_declaration ::=
15190   package_spec | package_renaming
15191
15192 package_spec ::=
15193   @b{package} package_identifier @b{is}
15194     @{simple_declarative_item@}
15195   @b{end} package_identifier ;
15196
15197 package_identifier ::=
15198   @code{Naming} | @code{Builder} | @code{Compiler} | @code{Binder} |
15199   @code{Linker} | @code{Finder}  | @code{Cross_Reference} |
15200   @code{^gnatls^gnatls^} | @code{IDE}     | @code{Pretty_Printer}
15201
15202 package_renaming ::==
15203   @b{package} package_identifier @b{renames}
15204        <project_>simple_name.package_identifier ;
15205
15206 typed_string_declaration ::=
15207   @b{type} <typed_string_>_simple_name @b{is}
15208    ( string_literal @{, string_literal@} );
15209
15210 other_declarative_item ::=
15211   attribute_declaration |
15212   typed_variable_declaration |
15213   variable_declaration |
15214   case_construction
15215
15216 attribute_declaration ::=
15217   full_associative_array_declaration |
15218   @b{for} attribute_designator @b{use} expression ;
15219
15220 full_associative_array_declaration ::=
15221   @b{for} <associative_array_attribute_>simple_name @b{use}
15222   <project_>simple_name [ . <package_>simple_Name ] ' <attribute_>simple_name ;
15223
15224 attribute_designator ::=
15225   <simple_attribute_>simple_name |
15226   <associative_array_attribute_>simple_name ( string_literal )
15227
15228 typed_variable_declaration ::=
15229   <typed_variable_>simple_name : <typed_string_>name :=  string_expression ;
15230
15231 variable_declaration ::=
15232   <variable_>simple_name := expression;
15233
15234 expression ::=
15235   term @{& term@}
15236
15237 term ::=
15238   literal_string |
15239   string_list |
15240   <variable_>name |
15241   external_value |
15242   attribute_reference
15243
15244 string_literal ::=
15245   (same as Ada)
15246
15247 string_list ::=
15248   ( <string_>expression @{ , <string_>expression @} )
15249
15250 external_value ::=
15251   @b{external} ( string_literal [, string_literal] )
15252
15253 attribute_reference ::=
15254   attribute_prefix ' <simple_attribute_>simple_name [ ( literal_string ) ]
15255
15256 attribute_prefix ::=
15257   @b{project} |
15258   <project_>simple_name | package_identifier |
15259   <project_>simple_name . package_identifier
15260
15261 case_construction ::=
15262   @b{case} <typed_variable_>name @b{is}
15263     @{case_item@}
15264   @b{end case} ;
15265
15266 case_item ::=
15267   @b{when} discrete_choice_list =>
15268       @{case_construction | attribute_declaration@}
15269
15270 discrete_choice_list ::=
15271   string_literal @{| string_literal@} |
15272   @b{others}
15273
15274 name ::=
15275   simple_name @{. simple_name@}
15276
15277 simple_name ::=
15278   identifier (same as Ada)
15279
15280 @end smallexample
15281
15282 @node The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
15283 @chapter  The Cross-Referencing Tools @code{gnatxref} and @code{gnatfind}
15284 @findex gnatxref
15285 @findex gnatfind
15286
15287 @noindent
15288 The compiler generates cross-referencing information (unless
15289 you set the @samp{-gnatx} switch), which are saved in the @file{.ali} files.
15290 This information indicates where in the source each entity is declared and
15291 referenced. Note that entities in package Standard are not included, but
15292 entities in all other predefined units are included in the output.
15293
15294 Before using any of these two tools, you need to compile successfully your
15295 application, so that GNAT gets a chance to generate the cross-referencing
15296 information.
15297
15298 The two tools @code{gnatxref} and @code{gnatfind} take advantage of this
15299 information to provide the user with the capability to easily locate the
15300 declaration and references to an entity. These tools are quite similar,
15301 the difference being that @code{gnatfind} is intended for locating
15302 definitions and/or references to a specified entity or entities, whereas
15303 @code{gnatxref} is oriented to generating a full report of all
15304 cross-references.
15305
15306 To use these tools, you must not compile your application using the
15307 @option{-gnatx} switch on the @command{gnatmake} command line
15308 (@pxref{The GNAT Make Program gnatmake}). Otherwise, cross-referencing
15309 information will not be generated.
15310
15311 Note: to invoke @code{gnatxref} or @code{gnatfind} with a project file,
15312 use the @code{gnat} driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
15313
15314 @menu
15315 * gnatxref Switches::
15316 * gnatfind Switches::
15317 * Project Files for gnatxref and gnatfind::
15318 * Regular Expressions in gnatfind and gnatxref::
15319 * Examples of gnatxref Usage::
15320 * Examples of gnatfind Usage::
15321 @end menu
15322
15323 @node gnatxref Switches
15324 @section @code{gnatxref} Switches
15325
15326 @noindent
15327 The command invocation for @code{gnatxref} is:
15328 @smallexample
15329 $ gnatxref @ovar{switches} @var{sourcefile1} @r{[}@var{sourcefile2} @dots{}@r{]}
15330 @end smallexample
15331
15332 @noindent
15333 where
15334
15335 @table @var
15336 @item sourcefile1
15337 @itemx sourcefile2
15338 identifies the source files for which a report is to be generated. The
15339 ``with''ed units will be processed too. You must provide at least one file.
15340
15341 These file names are considered to be regular expressions, so for instance
15342 specifying @file{source*.adb} is the same as giving every file in the current
15343 directory whose name starts with @file{source} and whose extension is
15344 @file{adb}.
15345
15346 You shouldn't specify any directory name, just base names. @command{gnatxref}
15347 and @command{gnatfind} will be able to locate these files by themselves using
15348 the source path. If you specify directories, no result is produced.
15349
15350 @end table
15351
15352 @noindent
15353 The switches can be:
15354 @table @option
15355 @c !sort!
15356 @item --version
15357 @cindex @option{--version} @command{gnatxref}
15358 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
15359
15360 @item --help
15361 @cindex @option{--help} @command{gnatxref}
15362 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
15363 all other options.
15364
15365 @item ^-a^/ALL_FILES^
15366 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatxref})
15367 If this switch is present, @code{gnatfind} and @code{gnatxref} will parse
15368 the read-only files found in the library search path. Otherwise, these files
15369 will be ignored. This option can be used to protect Gnat sources or your own
15370 libraries from being parsed, thus making @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
15371 much faster, and their output much smaller. Read-only here refers to access
15372 or permissions status in the file system for the current user.
15373
15374 @item -aIDIR
15375 @cindex @option{-aIDIR} (@command{gnatxref})
15376 When looking for source files also look in directory DIR. The order in which
15377 source file search is undertaken is the same as for @command{gnatmake}.
15378
15379 @item -aODIR
15380 @cindex @option{-aODIR} (@command{gnatxref})
15381 When searching for library and object files, look in directory
15382 DIR. The order in which library files are searched is the same as for
15383 @command{gnatmake}.
15384
15385 @item -nostdinc
15386 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatxref})
15387 Do not look for sources in the system default directory.
15388
15389 @item -nostdlib
15390 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatxref})
15391 Do not look for library files in the system default directory.
15392
15393 @item --RTS=@var{rts-path}
15394 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatxref})
15395 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
15396 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
15397
15398 @item ^-d^/DERIVED_TYPES^
15399 @cindex @option{^-d^/DERIVED_TYPES^} (@command{gnatxref})
15400 If this switch is set @code{gnatxref} will output the parent type
15401 reference for each matching derived types.
15402
15403 @item ^-f^/FULL_PATHNAME^
15404 @cindex @option{^-f^/FULL_PATHNAME^} (@command{gnatxref})
15405 If this switch is set, the output file names will be preceded by their
15406 directory (if the file was found in the search path). If this switch is
15407 not set, the directory will not be printed.
15408
15409 @item ^-g^/IGNORE_LOCALS^
15410 @cindex @option{^-g^/IGNORE_LOCALS^} (@command{gnatxref})
15411 If this switch is set, information is output only for library-level
15412 entities, ignoring local entities. The use of this switch may accelerate
15413 @code{gnatfind} and @code{gnatxref}.
15414
15415 @item -IDIR
15416 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatxref})
15417 Equivalent to @samp{-aODIR -aIDIR}.
15418
15419 @item -pFILE
15420 @cindex @option{-pFILE} (@command{gnatxref})
15421 Specify a project file to use @xref{Project Files}.
15422 If you need to use the @file{.gpr}
15423 project files, you should use gnatxref through the GNAT driver
15424 (@command{gnat xref -Pproject}).
15425
15426 By default, @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will try to locate a
15427 project file in the current directory.
15428
15429 If a project file is either specified or found by the tools, then the content
15430 of the source directory and object directory lines are added as if they
15431 had been specified respectively by @samp{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
15432 and @samp{^-aO^OBJECT_SEARCH^}.
15433 @item ^-u^/UNUSED^
15434 Output only unused symbols. This may be really useful if you give your
15435 main compilation unit on the command line, as @code{gnatxref} will then
15436 display every unused entity and 'with'ed package.
15437
15438 @ifclear vms
15439 @item -v
15440 Instead of producing the default output, @code{gnatxref} will generate a
15441 @file{tags} file that can be used by vi. For examples how to use this
15442 feature, see @ref{Examples of gnatxref Usage}. The tags file is output
15443 to the standard output, thus you will have to redirect it to a file.
15444 @end ifclear
15445
15446 @end table
15447
15448 @noindent
15449 All these switches may be in any order on the command line, and may even
15450 appear after the file names. They need not be separated by spaces, thus
15451 you can say @samp{gnatxref ^-ag^/ALL_FILES/IGNORE_LOCALS^} instead of
15452 @samp{gnatxref ^-a -g^/ALL_FILES /IGNORE_LOCALS^}.
15453
15454 @node gnatfind Switches
15455 @section @code{gnatfind} Switches
15456
15457 @noindent
15458 The command line for @code{gnatfind} is:
15459
15460 @smallexample
15461 $ gnatfind @ovar{switches} @var{pattern}@r{[}:@var{sourcefile}@r{[}:@var{line}@r{[}:@var{column}@r{]]]}
15462       @r{[}@var{file1} @var{file2} @dots{}]
15463 @end smallexample
15464
15465 @noindent
15466 where
15467
15468 @table @var
15469 @item pattern
15470 An entity will be output only if it matches the regular expression found
15471 in @var{pattern}, see @ref{Regular Expressions in gnatfind and gnatxref}.
15472
15473 Omitting the pattern is equivalent to specifying @samp{*}, which
15474 will match any entity. Note that if you do not provide a pattern, you
15475 have to provide both a sourcefile and a line.
15476
15477 Entity names are given in Latin-1, with uppercase/lowercase equivalence
15478 for matching purposes. At the current time there is no support for
15479 8-bit codes other than Latin-1, or for wide characters in identifiers.
15480
15481 @item sourcefile
15482 @code{gnatfind} will look for references, bodies or declarations
15483 of symbols referenced in @file{@var{sourcefile}}, at line @var{line}
15484 and column @var{column}. See @ref{Examples of gnatfind Usage}
15485 for syntax examples.
15486
15487 @item line
15488 is a decimal integer identifying the line number containing
15489 the reference to the entity (or entities) to be located.
15490
15491 @item column
15492 is a decimal integer identifying the exact location on the
15493 line of the first character of the identifier for the
15494 entity reference. Columns are numbered from 1.
15495
15496 @item file1 file2 @dots{}
15497 The search will be restricted to these source files. If none are given, then
15498 the search will be done for every library file in the search path.
15499 These file must appear only after the pattern or sourcefile.
15500
15501 These file names are considered to be regular expressions, so for instance
15502 specifying @file{source*.adb} is the same as giving every file in the current
15503 directory whose name starts with @file{source} and whose extension is
15504 @file{adb}.
15505
15506 The location of the spec of the entity will always be displayed, even if it
15507 isn't in one of @file{@var{file1}}, @file{@var{file2}},@enddots{}  The
15508 occurrences of the entity in the separate units of the ones given on the
15509 command line will also be displayed.
15510
15511 Note that if you specify at least one file in this part, @code{gnatfind} may
15512 sometimes not be able to find the body of the subprograms.
15513
15514 @end table
15515
15516 @noindent
15517 At least one of 'sourcefile' or 'pattern' has to be present on
15518 the command line.
15519
15520 The following switches are available:
15521 @table @option
15522 @c !sort!
15523
15524 @cindex @option{--version} @command{gnatfind}
15525 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
15526
15527 @item --help
15528 @cindex @option{--help} @command{gnatfind}
15529 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
15530 all other options.
15531
15532 @item ^-a^/ALL_FILES^
15533 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatfind})
15534 If this switch is present, @code{gnatfind} and @code{gnatxref} will parse
15535 the read-only files found in the library search path. Otherwise, these files
15536 will be ignored. This option can be used to protect Gnat sources or your own
15537 libraries from being parsed, thus making @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
15538 much faster, and their output much smaller. Read-only here refers to access
15539 or permission status in the file system for the current user.
15540
15541 @item -aIDIR
15542 @cindex @option{-aIDIR} (@command{gnatfind})
15543 When looking for source files also look in directory DIR. The order in which
15544 source file search is undertaken is the same as for @command{gnatmake}.
15545
15546 @item -aODIR
15547 @cindex @option{-aODIR} (@command{gnatfind})
15548 When searching for library and object files, look in directory
15549 DIR. The order in which library files are searched is the same as for
15550 @command{gnatmake}.
15551
15552 @item -nostdinc
15553 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatfind})
15554 Do not look for sources in the system default directory.
15555
15556 @item -nostdlib
15557 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatfind})
15558 Do not look for library files in the system default directory.
15559
15560 @item --RTS=@var{rts-path}
15561 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatfind})
15562 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
15563 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
15564
15565 @item ^-d^/DERIVED_TYPE_INFORMATION^
15566 @cindex @option{^-d^/DERIVED_TYPE_INFORMATION^} (@code{gnatfind})
15567 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the parent type
15568 reference for each matching derived types.
15569
15570 @item ^-e^/EXPRESSIONS^
15571 @cindex @option{^-e^/EXPRESSIONS^} (@command{gnatfind})
15572 By default, @code{gnatfind} accept the simple regular expression set for
15573 @samp{pattern}. If this switch is set, then the pattern will be
15574 considered as full Unix-style regular expression.
15575
15576 @item ^-f^/FULL_PATHNAME^
15577 @cindex @option{^-f^/FULL_PATHNAME^} (@command{gnatfind})
15578 If this switch is set, the output file names will be preceded by their
15579 directory (if the file was found in the search path). If this switch is
15580 not set, the directory will not be printed.
15581
15582 @item ^-g^/IGNORE_LOCALS^
15583 @cindex @option{^-g^/IGNORE_LOCALS^} (@command{gnatfind})
15584 If this switch is set, information is output only for library-level
15585 entities, ignoring local entities. The use of this switch may accelerate
15586 @code{gnatfind} and @code{gnatxref}.
15587
15588 @item -IDIR
15589 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatfind})
15590 Equivalent to @samp{-aODIR -aIDIR}.
15591
15592 @item -pFILE
15593 @cindex @option{-pFILE} (@command{gnatfind})
15594 Specify a project file (@pxref{Project Files}) to use.
15595 By default, @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will try to locate a
15596 project file in the current directory.
15597
15598 If a project file is either specified or found by the tools, then the content
15599 of the source directory and object directory lines are added as if they
15600 had been specified respectively by @samp{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} and
15601 @samp{^-aO^/OBJECT_SEARCH^}.
15602
15603 @item ^-r^/REFERENCES^
15604 @cindex @option{^-r^/REFERENCES^} (@command{gnatfind})
15605 By default, @code{gnatfind} will output only the information about the
15606 declaration, body or type completion of the entities. If this switch is
15607 set, the @code{gnatfind} will locate every reference to the entities in
15608 the files specified on the command line (or in every file in the search
15609 path if no file is given on the command line).
15610
15611 @item ^-s^/PRINT_LINES^
15612 @cindex @option{^-s^/PRINT_LINES^} (@command{gnatfind})
15613 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the content
15614 of the Ada source file lines were the entity was found.
15615
15616 @item ^-t^/TYPE_HIERARCHY^
15617 @cindex @option{^-t^/TYPE_HIERARCHY^} (@command{gnatfind})
15618 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the type hierarchy for
15619 the specified type. It act like -d option but recursively from parent
15620 type to parent type. When this switch is set it is not possible to
15621 specify more than one file.
15622
15623 @end table
15624
15625 @noindent
15626 All these switches may be in any order on the command line, and may even
15627 appear after the file names. They need not be separated by spaces, thus
15628 you can say @samp{gnatxref ^-ag^/ALL_FILES/IGNORE_LOCALS^} instead of
15629 @samp{gnatxref ^-a -g^/ALL_FILES /IGNORE_LOCALS^}.
15630
15631 As stated previously, gnatfind will search in every directory in the
15632 search path. You can force it to look only in the current directory if
15633 you specify @code{*} at the end of the command line.
15634
15635 @node Project Files for gnatxref and gnatfind
15636 @section Project Files for @command{gnatxref} and @command{gnatfind}
15637
15638 @noindent
15639 Project files allow a programmer to specify how to compile its
15640 application, where to find sources, etc.  These files are used
15641 @ifclear vms
15642 primarily by GPS, but they can also be used
15643 @end ifclear
15644 by the two tools
15645 @code{gnatxref} and @code{gnatfind}.
15646
15647 A project file name must end with @file{.gpr}. If a single one is
15648 present in the current directory, then @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will
15649 extract the information from it. If multiple project files are found, none of
15650 them is read, and you have to use the @samp{-p} switch to specify the one
15651 you want to use.
15652
15653 The following lines can be included, even though most of them have default
15654 values which can be used in most cases.
15655 The lines can be entered in any order in the file.
15656 Except for @file{src_dir} and @file{obj_dir}, you can only have one instance of
15657 each line. If you have multiple instances, only the last one is taken into
15658 account.
15659
15660 @table @code
15661 @item src_dir=DIR
15662 [default: @code{"^./^[]^"}]
15663 specifies a directory where to look for source files. Multiple @code{src_dir}
15664 lines can be specified and they will be searched in the order they
15665 are specified.
15666
15667 @item obj_dir=DIR
15668 [default: @code{"^./^[]^"}]
15669 specifies a directory where to look for object and library files. Multiple
15670 @code{obj_dir} lines can be specified, and they will be searched in the order
15671 they are specified
15672
15673 @item comp_opt=SWITCHES
15674 [default: @code{""}]
15675 creates a variable which can be referred to subsequently by using
15676 the @code{$@{comp_opt@}} notation. This is intended to store the default
15677 switches given to @command{gnatmake} and @command{gcc}.
15678
15679 @item bind_opt=SWITCHES
15680 [default: @code{""}]
15681 creates a variable which can be referred to subsequently by using
15682 the @samp{$@{bind_opt@}} notation. This is intended to store the default
15683 switches given to @command{gnatbind}.
15684
15685 @item link_opt=SWITCHES
15686 [default: @code{""}]
15687 creates a variable which can be referred to subsequently by using
15688 the @samp{$@{link_opt@}} notation. This is intended to store the default
15689 switches given to @command{gnatlink}.
15690
15691 @item main=EXECUTABLE
15692 [default: @code{""}]
15693 specifies the name of the executable for the application. This variable can
15694 be referred to in the following lines by using the @samp{$@{main@}} notation.
15695
15696 @ifset vms
15697 @item comp_cmd=COMMAND
15698 [default: @code{"GNAT COMPILE /SEARCH=$@{src_dir@} /DEBUG /TRY_SEMANTICS"}]
15699 @end ifset
15700 @ifclear vms
15701 @item comp_cmd=COMMAND
15702 [default: @code{"gcc -c -I$@{src_dir@} -g -gnatq"}]
15703 @end ifclear
15704 specifies the command used to compile a single file in the application.
15705
15706 @ifset vms
15707 @item make_cmd=COMMAND
15708 [default: @code{"GNAT MAKE $@{main@}
15709 /SOURCE_SEARCH=$@{src_dir@} /OBJECT_SEARCH=$@{obj_dir@}
15710 /DEBUG /TRY_SEMANTICS /COMPILER_QUALIFIERS $@{comp_opt@}
15711 /BINDER_QUALIFIERS $@{bind_opt@} /LINKER_QUALIFIERS $@{link_opt@}"}]
15712 @end ifset
15713 @ifclear vms
15714 @item make_cmd=COMMAND
15715 [default: @code{"gnatmake $@{main@} -aI$@{src_dir@}
15716 -aO$@{obj_dir@} -g -gnatq -cargs $@{comp_opt@}
15717 -bargs $@{bind_opt@} -largs $@{link_opt@}"}]
15718 @end ifclear
15719 specifies the command used to recompile the whole application.
15720
15721 @item run_cmd=COMMAND
15722 [default: @code{"$@{main@}"}]
15723 specifies the command used to run the application.
15724
15725 @item debug_cmd=COMMAND
15726 [default: @code{"gdb $@{main@}"}]
15727 specifies the command used to debug the application
15728
15729 @end table
15730
15731 @noindent
15732 @command{gnatxref} and @command{gnatfind} only take into account the
15733 @code{src_dir} and @code{obj_dir} lines, and ignore the others.
15734
15735 @node Regular Expressions in gnatfind and gnatxref
15736 @section  Regular Expressions in @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
15737
15738 @noindent
15739 As specified in the section about @command{gnatfind}, the pattern can be a
15740 regular expression. Actually, there are to set of regular expressions
15741 which are recognized by the program:
15742
15743 @table @code
15744 @item globbing patterns
15745 These are the most usual regular expression. They are the same that you
15746 generally used in a Unix shell command line, or in a DOS session.
15747
15748 Here is a more formal grammar:
15749 @smallexample
15750 @group
15751 @iftex
15752 @leftskip=.5cm
15753 @end iftex
15754 regexp ::= term
15755 term   ::= elmt            -- matches elmt
15756 term   ::= elmt elmt       -- concatenation (elmt then elmt)
15757 term   ::= *               -- any string of 0 or more characters
15758 term   ::= ?               -- matches any character
15759 term   ::= [char @{char@}]   -- matches any character listed
15760 term   ::= [char - char]   -- matches any character in range
15761 @end group
15762 @end smallexample
15763
15764 @item full regular expression
15765 The second set of regular expressions is much more powerful. This is the
15766 type of regular expressions recognized by utilities such a @file{grep}.
15767
15768 The following is the form of a regular expression, expressed in Ada
15769 reference manual style BNF is as follows
15770
15771 @smallexample
15772 @iftex
15773 @leftskip=.5cm
15774 @end iftex
15775 @group
15776 regexp ::= term @{| term@}   -- alternation (term or term @dots{})
15777
15778 term ::= item @{item@}       -- concatenation (item then item)
15779
15780 item ::= elmt              -- match elmt
15781 item ::= elmt *            -- zero or more elmt's
15782 item ::= elmt +            -- one or more elmt's
15783 item ::= elmt ?            -- matches elmt or nothing
15784 @end group
15785 @group
15786 elmt ::= nschar            -- matches given character
15787 elmt ::= [nschar @{nschar@}]   -- matches any character listed
15788 elmt ::= [^^^ nschar @{nschar@}] -- matches any character not listed
15789 elmt ::= [char - char]     -- matches chars in given range
15790 elmt ::= \ char            -- matches given character
15791 elmt ::= .                 -- matches any single character
15792 elmt ::= ( regexp )        -- parens used for grouping
15793
15794 char ::= any character, including special characters
15795 nschar ::= any character except ()[].*+?^^^
15796 @end group
15797 @end smallexample
15798
15799 Following are a few examples:
15800
15801 @table @samp
15802 @item abcde|fghi
15803 will match any of the two strings @samp{abcde} and @samp{fghi},
15804
15805 @item abc*d
15806 will match any string like @samp{abd}, @samp{abcd}, @samp{abccd},
15807 @samp{abcccd}, and so on,
15808
15809 @item [a-z]+
15810 will match any string which has only lowercase characters in it (and at
15811 least one character.
15812
15813 @end table
15814 @end table
15815
15816 @node Examples of gnatxref Usage
15817 @section Examples of @code{gnatxref} Usage
15818
15819 @subsection General Usage
15820
15821 @noindent
15822 For the following examples, we will consider the following units:
15823
15824 @smallexample @c ada
15825 @group
15826 @cartouche
15827 main.ads:
15828 1: with Bar;
15829 2: package Main is
15830 3:     procedure Foo (B : in Integer);
15831 4:     C : Integer;
15832 5: private
15833 6:     D : Integer;
15834 7: end Main;
15835
15836 main.adb:
15837 1: package body Main is
15838 2:     procedure Foo (B : in Integer) is
15839 3:     begin
15840 4:        C := B;
15841 5:        D := B;
15842 6:        Bar.Print (B);
15843 7:        Bar.Print (C);
15844 8:     end Foo;
15845 9: end Main;
15846
15847 bar.ads:
15848 1: package Bar is
15849 2:     procedure Print (B : Integer);
15850 3: end bar;
15851 @end cartouche
15852 @end group
15853 @end smallexample
15854
15855 @table @code
15856
15857 @noindent
15858 The first thing to do is to recompile your application (for instance, in
15859 that case just by doing a @samp{gnatmake main}, so that GNAT generates
15860 the cross-referencing information.
15861 You can then issue any of the following commands:
15862
15863 @item gnatxref main.adb
15864 @code{gnatxref} generates cross-reference information for main.adb
15865 and every unit 'with'ed by main.adb.
15866
15867 The output would be:
15868 @smallexample
15869 @iftex
15870 @leftskip=0cm
15871 @end iftex
15872 B                                                      Type: Integer
15873   Decl: bar.ads           2:22
15874 B                                                      Type: Integer
15875   Decl: main.ads          3:20
15876   Body: main.adb          2:20
15877   Ref:  main.adb          4:13     5:13     6:19
15878 Bar                                                    Type: Unit
15879   Decl: bar.ads           1:9
15880   Ref:  main.adb          6:8      7:8
15881        main.ads           1:6
15882 C                                                      Type: Integer
15883   Decl: main.ads          4:5
15884   Modi: main.adb          4:8
15885   Ref:  main.adb          7:19
15886 D                                                      Type: Integer
15887   Decl: main.ads          6:5
15888   Modi: main.adb          5:8
15889 Foo                                                    Type: Unit
15890   Decl: main.ads          3:15
15891   Body: main.adb          2:15
15892 Main                                                    Type: Unit
15893   Decl: main.ads          2:9
15894   Body: main.adb          1:14
15895 Print                                                   Type: Unit
15896   Decl: bar.ads           2:15
15897   Ref:  main.adb          6:12     7:12
15898 @end smallexample
15899
15900 @noindent
15901 that is the entity @code{Main} is declared in main.ads, line 2, column 9,
15902 its body is in main.adb, line 1, column 14 and is not referenced any where.
15903
15904 The entity @code{Print} is declared in bar.ads, line 2, column 15 and it
15905 it referenced in main.adb, line 6 column 12 and line 7 column 12.
15906
15907 @item gnatxref package1.adb package2.ads
15908 @code{gnatxref} will generates cross-reference information for
15909 package1.adb, package2.ads and any other package 'with'ed by any
15910 of these.
15911
15912 @end table
15913
15914 @ifclear vms
15915 @subsection Using gnatxref with vi
15916
15917 @code{gnatxref} can generate a tags file output, which can be used
15918 directly from @command{vi}. Note that the standard version of @command{vi}
15919 will not work properly with overloaded symbols. Consider using another
15920 free implementation of @command{vi}, such as @command{vim}.
15921
15922 @smallexample
15923 $ gnatxref -v gnatfind.adb > tags
15924 @end smallexample
15925
15926 @noindent
15927 will generate the tags file for @code{gnatfind} itself (if the sources
15928 are in the search path!).
15929
15930 From @command{vi}, you can then use the command @samp{:tag @var{entity}}
15931 (replacing @var{entity} by whatever you are looking for), and vi will
15932 display a new file with the corresponding declaration of entity.
15933 @end ifclear
15934
15935 @node Examples of gnatfind Usage
15936 @section Examples of @code{gnatfind} Usage
15937
15938 @table @code
15939
15940 @item gnatfind ^-f^/FULL_PATHNAME^ xyz:main.adb
15941 Find declarations for all entities xyz referenced at least once in
15942 main.adb. The references are search in every library file in the search
15943 path.
15944
15945 The directories will be printed as well (as the @samp{^-f^/FULL_PATHNAME^}
15946 switch is set)
15947
15948 The output will look like:
15949 @smallexample
15950 ^directory/^[directory]^main.ads:106:14: xyz <= declaration
15951 ^directory/^[directory]^main.adb:24:10: xyz <= body
15952 ^directory/^[directory]^foo.ads:45:23: xyz <= declaration
15953 @end smallexample
15954
15955 @noindent
15956 that is to say, one of the entities xyz found in main.adb is declared at
15957 line 12 of main.ads (and its body is in main.adb), and another one is
15958 declared at line 45 of foo.ads
15959
15960 @item gnatfind ^-fs^/FULL_PATHNAME/SOURCE_LINE^ xyz:main.adb
15961 This is the same command as the previous one, instead @code{gnatfind} will
15962 display the content of the Ada source file lines.
15963
15964 The output will look like:
15965
15966 @smallexample
15967 ^directory/^[directory]^main.ads:106:14: xyz <= declaration
15968    procedure xyz;
15969 ^directory/^[directory]^main.adb:24:10: xyz <= body
15970    procedure xyz is
15971 ^directory/^[directory]^foo.ads:45:23: xyz <= declaration
15972    xyz : Integer;
15973 @end smallexample
15974
15975 @noindent
15976 This can make it easier to find exactly the location your are looking
15977 for.
15978
15979 @item gnatfind ^-r^/REFERENCES^ "*x*":main.ads:123 foo.adb
15980 Find references to all entities containing an x that are
15981 referenced on line 123 of main.ads.
15982 The references will be searched only in main.ads and foo.adb.
15983
15984 @item gnatfind main.ads:123
15985 Find declarations and bodies for all entities that are referenced on
15986 line 123 of main.ads.
15987
15988 This is the same as @code{gnatfind "*":main.adb:123}.
15989
15990 @item gnatfind ^mydir/^[mydir]^main.adb:123:45
15991 Find the declaration for the entity referenced at column 45 in
15992 line 123 of file main.adb in directory mydir. Note that it
15993 is usual to omit the identifier name when the column is given,
15994 since the column position identifies a unique reference.
15995
15996 The column has to be the beginning of the identifier, and should not
15997 point to any character in the middle of the identifier.
15998
15999 @end table
16000
16001 @c *********************************
16002 @node The GNAT Pretty-Printer gnatpp
16003 @chapter The GNAT Pretty-Printer @command{gnatpp}
16004 @findex gnatpp
16005 @cindex Pretty-Printer
16006
16007 @noindent
16008 ^The @command{gnatpp} tool^GNAT PRETTY^ is an ASIS-based utility
16009 for source reformatting / pretty-printing.
16010 It takes an Ada source file as input and generates a reformatted
16011 version as output.
16012 You can specify various style directives via switches; e.g.,
16013 identifier case conventions, rules of indentation, and comment layout.
16014
16015 To produce a reformatted file, @command{gnatpp} generates and uses the ASIS
16016 tree for the input source and thus requires the input to be syntactically and
16017 semantically legal.
16018 If this condition is not met, @command{gnatpp} will terminate with an
16019 error message; no output file will be generated.
16020
16021 If the source files presented to @command{gnatpp} contain
16022 preprocessing directives, then the output file will
16023 correspond to the generated source after all
16024 preprocessing is carried out. There is no way
16025 using @command{gnatpp} to obtain pretty printed files that
16026 include the preprocessing directives.
16027
16028 If the compilation unit
16029 contained in the input source depends semantically upon units located
16030 outside the current directory, you have to provide the source search path
16031 when invoking @command{gnatpp}, if these units are contained in files with
16032 names that do not follow the GNAT file naming rules, you have to provide
16033 the configuration file describing the corresponding naming scheme;
16034 see the description of the @command{gnatpp}
16035 switches below. Another possibility is to use a project file and to
16036 call @command{gnatpp} through the @command{gnat} driver
16037
16038 The @command{gnatpp} command has the form
16039
16040 @smallexample
16041 $ gnatpp @ovar{switches} @var{filename}
16042 @end smallexample
16043
16044 @noindent
16045 where
16046 @itemize @bullet
16047 @item
16048 @var{switches} is an optional sequence of switches defining such properties as
16049 the formatting rules, the source search path, and the destination for the
16050 output source file
16051
16052 @item
16053 @var{filename} is the name (including the extension) of the source file to
16054 reformat; ``wildcards'' or several file names on the same gnatpp command are
16055 allowed.  The file name may contain path information; it does not have to
16056 follow the GNAT file naming rules
16057 @end itemize
16058
16059 @menu
16060 * Switches for gnatpp::
16061 * Formatting Rules::
16062 @end menu
16063
16064 @node Switches for gnatpp
16065 @section Switches for @command{gnatpp}
16066
16067 @noindent
16068 The following subsections describe the various switches accepted by
16069 @command{gnatpp}, organized by category.
16070
16071 @ifclear vms
16072 You specify a switch by supplying a name and generally also a value.
16073 In many cases the values for a switch with a given name are incompatible with
16074 each other
16075 (for example the switch that controls the casing of a reserved word may have
16076 exactly one value: upper case, lower case, or
16077 mixed case) and thus exactly one such switch can be in effect for an
16078 invocation of @command{gnatpp}.
16079 If more than one is supplied, the last one is used.
16080 However, some values for the same switch are mutually compatible.
16081 You may supply several such switches to @command{gnatpp}, but then
16082 each must be specified in full, with both the name and the value.
16083 Abbreviated forms (the name appearing once, followed by each value) are
16084 not permitted.
16085 For example, to set
16086 the alignment of the assignment delimiter both in declarations and in
16087 assignment statements, you must write @option{-A2A3}
16088 (or @option{-A2 -A3}), but not @option{-A23}.
16089 @end ifclear
16090
16091 @ifset vms
16092 In many cases the set of options for a given qualifier are incompatible with
16093 each other (for example the qualifier that controls the casing of a reserved
16094 word may have exactly one option, which specifies either upper case, lower
16095 case, or mixed case), and thus exactly one such option can be in effect for
16096 an invocation of @command{gnatpp}.
16097 If more than one is supplied, the last one is used.
16098 However, some qualifiers have options that are mutually compatible,
16099 and then you may then supply several such options when invoking
16100 @command{gnatpp}.
16101 @end ifset
16102
16103 In most cases, it is obvious whether or not the
16104 ^values for a switch with a given name^options for a given qualifier^
16105 are compatible with each other.
16106 When the semantics might not be evident, the summaries below explicitly
16107 indicate the effect.
16108
16109 @menu
16110 * Alignment Control::
16111 * Casing Control::
16112 * Construct Layout Control::
16113 * General Text Layout Control::
16114 * Other Formatting Options::
16115 * Setting the Source Search Path::
16116 * Output File Control::
16117 * Other gnatpp Switches::
16118 @end menu
16119
16120 @node Alignment Control
16121 @subsection Alignment Control
16122 @cindex Alignment control in @command{gnatpp}
16123
16124 @noindent
16125 Programs can be easier to read if certain constructs are vertically aligned.
16126 By default all alignments are set ON.
16127 Through the @option{^-A0^/ALIGN=OFF^} switch you may reset the default to
16128 OFF, and then use one or more of the other
16129 ^@option{-A@var{n}} switches^@option{/ALIGN} options^
16130 to activate alignment for specific constructs.
16131
16132 @table @option
16133 @cindex @option{^-A@var{n}^/ALIGN^} (@command{gnatpp})
16134
16135 @ifset vms
16136 @item /ALIGN=ON
16137 Set all alignments to ON
16138 @end ifset
16139
16140 @item ^-A0^/ALIGN=OFF^
16141 Set all alignments to OFF
16142
16143 @item ^-A1^/ALIGN=COLONS^
16144 Align @code{:} in declarations
16145
16146 @item ^-A2^/ALIGN=DECLARATIONS^
16147 Align @code{:=} in initializations in declarations
16148
16149 @item ^-A3^/ALIGN=STATEMENTS^
16150 Align @code{:=} in assignment statements
16151
16152 @item ^-A4^/ALIGN=ARROWS^
16153 Align @code{=>} in associations
16154
16155 @item ^-A5^/ALIGN=COMPONENT_CLAUSES^
16156 Align @code{at} keywords in the component clauses in record
16157 representation clauses
16158 @end table
16159
16160 @noindent
16161 The @option{^-A^/ALIGN^} switches are mutually compatible; any combination
16162 is allowed.
16163
16164 @node Casing Control
16165 @subsection Casing Control
16166 @cindex Casing control in @command{gnatpp}
16167
16168 @noindent
16169 @command{gnatpp} allows you to specify the casing for reserved words,
16170 pragma names, attribute designators and identifiers.
16171 For identifiers you may define a
16172 general rule for name casing but also override this rule
16173 via a set of dictionary files.
16174
16175 Three types of casing are supported: lower case, upper case, and mixed case.
16176 Lower and upper case are self-explanatory (but since some letters in
16177 Latin1 and other GNAT-supported character sets
16178 exist only in lower-case form, an upper case conversion will have no
16179 effect on them.)
16180 ``Mixed case'' means that the first letter, and also each letter immediately
16181 following an underscore, are converted to their uppercase forms;
16182 all the other letters are converted to their lowercase forms.
16183
16184 @table @option
16185 @cindex @option{^-a@var{x}^/ATTRIBUTE^} (@command{gnatpp})
16186 @item ^-aL^/ATTRIBUTE_CASING=LOWER_CASE^
16187 Attribute designators are lower case
16188
16189 @item ^-aU^/ATTRIBUTE_CASING=UPPER_CASE^
16190 Attribute designators are upper case
16191
16192 @item ^-aM^/ATTRIBUTE_CASING=MIXED_CASE^
16193 Attribute designators are mixed case (this is the default)
16194
16195 @cindex @option{^-k@var{x}^/KEYWORD_CASING^} (@command{gnatpp})
16196 @item ^-kL^/KEYWORD_CASING=LOWER_CASE^
16197 Keywords (technically, these are known in Ada as @emph{reserved words}) are
16198 lower case (this is the default)
16199
16200 @item ^-kU^/KEYWORD_CASING=UPPER_CASE^
16201 Keywords are upper case
16202
16203 @cindex @option{^-n@var{x}^/NAME_CASING^} (@command{gnatpp})
16204 @item ^-nD^/NAME_CASING=AS_DECLARED^
16205 Name casing for defining occurrences are as they appear in the source file
16206 (this is the default)
16207
16208 @item ^-nU^/NAME_CASING=UPPER_CASE^
16209 Names are in upper case
16210
16211 @item ^-nL^/NAME_CASING=LOWER_CASE^
16212 Names are in lower case
16213
16214 @item ^-nM^/NAME_CASING=MIXED_CASE^
16215 Names are in mixed case
16216
16217 @cindex @option{^-p@var{x}^/PRAGMA_CASING^} (@command{gnatpp})
16218 @item ^-pL^/PRAGMA_CASING=LOWER_CASE^
16219 Pragma names are lower case
16220
16221 @item ^-pU^/PRAGMA_CASING=UPPER_CASE^
16222 Pragma names are upper case
16223
16224 @item ^-pM^/PRAGMA_CASING=MIXED_CASE^
16225 Pragma names are mixed case (this is the default)
16226
16227 @item ^-D@var{file}^/DICTIONARY=@var{file}^
16228 @cindex @option{^-D^/DICTIONARY^} (@command{gnatpp})
16229 Use @var{file} as a @emph{dictionary file} that defines
16230 the casing for a set of specified names,
16231 thereby overriding the effect on these names by
16232 any explicit or implicit
16233 ^-n^/NAME_CASING^ switch.
16234 To supply more than one dictionary file,
16235 use ^several @option{-D} switches^a list of files as options^.
16236
16237 @noindent
16238 @option{gnatpp} implicitly uses a @emph{default dictionary file}
16239 to define the casing for the Ada predefined names and
16240 the names declared in the GNAT libraries.
16241
16242 @item ^-D-^/SPECIFIC_CASING^
16243 @cindex @option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^} (@command{gnatpp})
16244 Do not use the default dictionary file;
16245 instead, use the casing
16246 defined by a @option{^-n^/NAME_CASING^} switch and any explicit
16247 dictionary file(s)
16248 @end table
16249
16250 @noindent
16251 The structure of a dictionary file, and details on the conventions
16252 used in the default dictionary file, are defined in @ref{Name Casing}.
16253
16254 The @option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^} and
16255 @option{^-D@var{file}^/DICTIONARY=@var{file}^} switches are mutually
16256 compatible.
16257
16258 @node Construct Layout Control
16259 @subsection Construct Layout Control
16260 @cindex Layout control in @command{gnatpp}
16261
16262 @noindent
16263 This group of @command{gnatpp} switches controls the layout of comments and
16264 complex syntactic constructs.  See @ref{Formatting Comments} for details
16265 on their effect.
16266
16267 @table @option
16268 @cindex @option{^-c@var{n}^/COMMENTS_LAYOUT^} (@command{gnatpp})
16269 @item ^-c0^/COMMENTS_LAYOUT=UNTOUCHED^
16270 All the comments remain unchanged
16271
16272 @item ^-c1^/COMMENTS_LAYOUT=DEFAULT^
16273 GNAT-style comment line indentation (this is the default).
16274
16275 @item ^-c2^/COMMENTS_LAYOUT=STANDARD_INDENT^
16276 Reference-manual comment line indentation.
16277
16278 @item ^-c3^/COMMENTS_LAYOUT=GNAT_BEGINNING^
16279 GNAT-style comment beginning
16280
16281 @item ^-c4^/COMMENTS_LAYOUT=REFORMAT^
16282 Reformat comment blocks
16283
16284 @item ^-c5^/COMMENTS_LAYOUT=KEEP_SPECIAL^
16285 Keep unchanged special form comments
16286
16287 Reformat comment blocks
16288
16289 @cindex @option{^-l@var{n}^/CONSTRUCT_LAYOUT^} (@command{gnatpp})
16290 @item ^-l1^/CONSTRUCT_LAYOUT=GNAT^
16291 GNAT-style layout (this is the default)
16292
16293 @item ^-l2^/CONSTRUCT_LAYOUT=COMPACT^
16294 Compact layout
16295
16296 @item ^-l3^/CONSTRUCT_LAYOUT=UNCOMPACT^
16297 Uncompact layout
16298
16299 @cindex @option{^-N^/NOTABS^} (@command{gnatpp})
16300 @item ^-N^/NOTABS^
16301 All the VT characters are removed from the comment text. All the HT characters
16302 are expanded with the sequences of space characters to get to the next tab
16303 stops.
16304
16305 @cindex @option{^--no-separate-is^/NO_SEPARATE_IS^} (@command{gnatpp})
16306 @item ^--no-separate-is^/NO_SEPARATE_IS^
16307 Do not place the keyword @code{is} on a separate line in a subprogram body in
16308 case if the spec occupies more then one line.
16309
16310 @cindex @option{^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^} (@command{gnatpp})
16311 @item ^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^
16312 Place the keyword @code{loop} in FOR and WHILE loop statements and the
16313 keyword @code{then} in IF statements on a separate line.
16314
16315 @cindex @option{^--no-separate-loop-then^/NO_SEPARATE_LOOP_THEN^} (@command{gnatpp})
16316 @item ^--no-separate-loop-then^/NO_SEPARATE_LOOP_THEN^
16317 Do not place the keyword @code{loop} in FOR and WHILE loop statements and the
16318 keyword @code{then} in IF statements on a separate line. This option is
16319 incompatible with @option{^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^} option.
16320
16321 @cindex @option{^--use-on-new-line^/USE_ON_NEW_LINE^} (@command{gnatpp})
16322 @item ^--use-on-new-line^/USE_ON_NEW_LINE^
16323 Start each USE clause in a context clause from a separate line.
16324
16325 @cindex @option{^--separate-stmt-name^/STMT_NAME_ON_NEW_LINE^} (@command{gnatpp})
16326 @item ^--separate-stmt-name^/STMT_NAME_ON_NEW_LINE^
16327 Use a separate line for a loop or block statement name, but do not use an extra
16328 indentation level for the statement itself.
16329
16330 @end table
16331
16332 @ifclear vms
16333 @noindent
16334 The @option{-c1} and @option{-c2} switches are incompatible.
16335 The @option{-c3} and @option{-c4} switches are compatible with each other and
16336 also with @option{-c1} and @option{-c2}. The @option{-c0} switch disables all
16337 the other comment formatting switches.
16338
16339 The @option{-l1}, @option{-l2}, and @option{-l3} switches are incompatible.
16340 @end ifclear
16341
16342 @ifset vms
16343 @noindent
16344 For the @option{/COMMENTS_LAYOUT} qualifier:
16345 @itemize @bullet
16346 @item
16347 The @option{DEFAULT} and @option{STANDARD_INDENT} options are incompatible.
16348 @item
16349 The @option{GNAT_BEGINNING} and @option{REFORMAT} options are compatible with
16350 each other and also with @option{DEFAULT} and @option{STANDARD_INDENT}.
16351 @end itemize
16352
16353 @noindent
16354 The @option{GNAT}, @option{COMPACT}, and @option{UNCOMPACT} options for the
16355 @option{/CONSTRUCT_LAYOUT} qualifier are incompatible.
16356 @end ifset
16357
16358 @node General Text Layout Control
16359 @subsection General Text Layout Control
16360
16361 @noindent
16362 These switches allow control over line length and indentation.
16363
16364 @table @option
16365 @item ^-M@var{nnn}^/LINE_LENGTH_MAX=@var{nnn}^
16366 @cindex @option{^-M^/LINE_LENGTH^} (@command{gnatpp})
16367 Maximum line length, @var{nnn} from 32@dots{}256, the default value is 79
16368
16369 @item ^-i@var{nnn}^/INDENTATION_LEVEL=@var{nnn}^
16370 @cindex @option{^-i^/INDENTATION_LEVEL^} (@command{gnatpp})
16371 Indentation level, @var{nnn} from 1@dots{}9, the default value is 3
16372
16373 @item ^-cl@var{nnn}^/CONTINUATION_INDENT=@var{nnn}^
16374 @cindex @option{^-cl^/CONTINUATION_INDENT^} (@command{gnatpp})
16375 Indentation level for continuation lines (relative to the line being
16376 continued), @var{nnn} from 1@dots{}9.
16377 The default
16378 value is one less then the (normal) indentation level, unless the
16379 indentation is set to 1 (in which case the default value for continuation
16380 line indentation is also 1)
16381 @end table
16382
16383 @node Other Formatting Options
16384 @subsection Other Formatting Options
16385
16386 @noindent
16387 These switches control the inclusion of missing end/exit labels, and
16388 the indentation level in @b{case} statements.
16389
16390 @table @option
16391 @item ^-e^/NO_MISSED_LABELS^
16392 @cindex @option{^-e^/NO_MISSED_LABELS^} (@command{gnatpp})
16393 Do not insert missing end/exit labels. An end label is the name of
16394 a construct that may optionally be repeated at the end of the
16395 construct's declaration;
16396 e.g., the names of packages, subprograms, and tasks.
16397 An exit label is the name of a loop that may appear as target
16398 of an exit statement within the loop.
16399 By default, @command{gnatpp} inserts these end/exit labels when
16400 they are absent from the original source. This option suppresses such
16401 insertion, so that the formatted source reflects the original.
16402
16403 @item ^-ff^/FORM_FEED_AFTER_PRAGMA_PAGE^
16404 @cindex @option{^-ff^/FORM_FEED_AFTER_PRAGMA_PAGE^} (@command{gnatpp})
16405 Insert a Form Feed character after a pragma Page.
16406
16407 @item ^-T@var{nnn}^/MAX_INDENT=@var{nnn}^
16408 @cindex @option{^-T^/MAX_INDENT^} (@command{gnatpp})
16409 Do not use an additional indentation level for @b{case} alternatives
16410 and variants if there are @var{nnn} or more (the default
16411 value is 10).
16412 If @var{nnn} is 0, an additional indentation level is
16413 used for @b{case} alternatives and variants regardless of their number.
16414 @end table
16415
16416 @node Setting the Source Search Path
16417 @subsection Setting the Source Search Path
16418
16419 @noindent
16420 To define the search path for the input source file, @command{gnatpp}
16421 uses the same switches as the GNAT compiler, with the same effects.
16422
16423 @table @option
16424 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
16425 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@code{gnatpp})
16426 The same as the corresponding gcc switch
16427
16428 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
16429 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@code{gnatpp})
16430 The same as the corresponding gcc switch
16431
16432 @item ^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^=@var{path}
16433 @cindex @option{^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^} (@code{gnatpp})
16434 The same as the corresponding gcc switch
16435
16436 @item ^--RTS^/RUNTIME_SYSTEM^=@var{path}
16437 @cindex @option{^--RTS^/RUNTIME_SYSTEM^} (@code{gnatpp})
16438 The same as the corresponding gcc switch
16439
16440 @end table
16441
16442 @node Output File Control
16443 @subsection Output File Control
16444
16445 @noindent
16446 By default the output is sent to the file whose name is obtained by appending
16447 the ^@file{.pp}^@file{$PP}^ suffix to the name of the input file
16448 (if the file with this name already exists, it is unconditionally overwritten).
16449 Thus if the input file is @file{^my_ada_proc.adb^MY_ADA_PROC.ADB^} then
16450 @command{gnatpp} will produce @file{^my_ada_proc.adb.pp^MY_ADA_PROC.ADB$PP^}
16451 as output file.
16452 The output may be redirected by the following switches:
16453
16454 @table @option
16455 @item ^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^
16456 @cindex @option{^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^} (@code{gnatpp})
16457 Send the output to @code{Standard_Output}
16458
16459 @item ^-o @var{output_file}^/OUTPUT=@var{output_file}^
16460 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@code{gnatpp})
16461 Write the output into @var{output_file}.
16462 If @var{output_file} already exists, @command{gnatpp} terminates without
16463 reading or processing the input file.
16464
16465 @item ^-of ^/FORCED_OUTPUT=^@var{output_file}
16466 @cindex @option{^-of^/FORCED_OUTPUT^} (@code{gnatpp})
16467 Write the output into @var{output_file}, overwriting the existing file
16468 (if one is present).
16469
16470 @item ^-r^/REPLACE^
16471 @cindex @option{^-r^/REPLACE^} (@code{gnatpp})
16472 Replace the input source file with the reformatted output, and copy the
16473 original input source into the file whose name is obtained by appending the
16474 ^@file{.npp}^@file{$NPP}^ suffix to the name of the input file.
16475 If a file with this name already exists, @command{gnatpp} terminates without
16476 reading or processing the input file.
16477
16478 @item ^-rf^/OVERRIDING_REPLACE^
16479 @cindex @option{^-rf^/OVERRIDING_REPLACE^} (@code{gnatpp})
16480 Like @option{^-r^/REPLACE^} except that if the file with the specified name
16481 already exists, it is overwritten.
16482
16483 @item ^-rnb^/REPLACE_NO_BACKUP^
16484 @cindex @option{^-rnb^/REPLACE_NO_BACKUP^} (@code{gnatpp})
16485 Replace the input source file with the reformatted output without
16486 creating any backup copy of the input source.
16487
16488 @item ^--eol=@var{xxx}^/END_OF_LINE=@var{xxx}^
16489 @cindex @option{^--eol^/END_OF_LINE^} (@code{gnatpp})
16490 Specifies the format of the reformatted output file. The @var{xxx}
16491 ^string specified with the switch^option^ may be either
16492 @itemize @bullet
16493 @item ``@option{^dos^DOS^}'' MS DOS style, lines end with CR LF characters
16494 @item ``@option{^crlf^CRLF^}''
16495 the same as @option{^crlf^CRLF^}
16496 @item ``@option{^unix^UNIX^}'' UNIX style, lines end with LF character
16497 @item ``@option{^lf^LF^}''
16498 the same as @option{^unix^UNIX^}
16499 @end itemize
16500
16501 @item ^-W^/RESULT_ENCODING=^@var{e}
16502 @cindex @option{^-W^/RESULT_ENCODING=^} (@command{gnatpp})
16503 Specify the wide character encoding method used to write the code in the
16504 result file
16505 @var{e} is one of the following:
16506
16507 @itemize @bullet
16508
16509 @item ^h^HEX^
16510 Hex encoding
16511
16512 @item ^u^UPPER^
16513 Upper half encoding
16514
16515 @item ^s^SHIFT_JIS^
16516 Shift/JIS encoding
16517
16518 @item ^e^EUC^
16519 EUC encoding
16520
16521 @item ^8^UTF8^
16522 UTF-8 encoding
16523
16524 @item ^b^BRACKETS^
16525 Brackets encoding (default value)
16526 @end itemize
16527
16528 @end table
16529
16530 @noindent
16531 Options @option{^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^},
16532 @option{^-o^/OUTPUT^} and
16533 @option{^-of^/FORCED_OUTPUT^} are allowed only if the call to gnatpp
16534 contains only one file to reformat.
16535 Option
16536 @option{^--eol^/END_OF_LINE^}
16537 and
16538 @option{^-W^/RESULT_ENCODING^}
16539 cannot be used together
16540 with @option{^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^} option.
16541
16542 @node Other gnatpp Switches
16543 @subsection Other @code{gnatpp} Switches
16544
16545 @noindent
16546 The additional @command{gnatpp} switches are defined in this subsection.
16547
16548 @table @option
16549 @item ^-files @var{filename}^/FILES=@var{output_file}^
16550 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatpp})
16551 Take the argument source files from the specified file. This file should be an
16552 ordinary textual file containing file names separated by spaces or
16553 line breaks. You can use this switch more then once in the same call to
16554 @command{gnatpp}. You also can combine this switch with explicit list of
16555 files.
16556
16557 @item ^-v^/VERBOSE^
16558 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatpp})
16559 Verbose mode;
16560 @command{gnatpp} generates version information and then
16561 a trace of the actions it takes to produce or obtain the ASIS tree.
16562
16563 @item ^-w^/WARNINGS^
16564 @cindex @option{^-w^/WARNINGS^} (@code{gnatpp})
16565 Warning mode;
16566 @command{gnatpp} generates a warning whenever it cannot provide
16567 a required layout in the result source.
16568 @end table
16569
16570 @node Formatting Rules
16571 @section Formatting Rules
16572
16573 @noindent
16574 The following subsections show how @command{gnatpp} treats ``white space'',
16575 comments, program layout, and name casing.
16576 They provide the detailed descriptions of the switches shown above.
16577
16578 @menu
16579 * White Space and Empty Lines::
16580 * Formatting Comments::
16581 * Construct Layout::
16582 * Name Casing::
16583 @end menu
16584
16585 @node White Space and Empty Lines
16586 @subsection White Space and Empty Lines
16587
16588 @noindent
16589 @command{gnatpp} does not have an option to control space characters.
16590 It will add or remove spaces according to the style illustrated by the
16591 examples in the @cite{Ada Reference Manual}.
16592
16593 The only format effectors
16594 (see @cite{Ada Reference Manual}, paragraph 2.1(13))
16595 that will appear in the output file are platform-specific line breaks,
16596 and also format effectors within (but not at the end of) comments.
16597 In particular, each horizontal tab character that is not inside
16598 a comment will be treated as a space and thus will appear in the
16599 output file as zero or more spaces depending on
16600 the reformatting of the line in which it appears.
16601 The only exception is a Form Feed character, which is inserted after a
16602 pragma @code{Page} when @option{-ff} is set.
16603
16604 The output file will contain no lines with trailing ``white space'' (spaces,
16605 format effectors).
16606
16607 Empty lines in the original source are preserved
16608 only if they separate declarations or statements.
16609 In such contexts, a
16610 sequence of two or more empty lines is replaced by exactly one empty line.
16611 Note that a blank line will be removed if it separates two ``comment blocks''
16612 (a comment block is a sequence of whole-line comments).
16613 In order to preserve a visual separation between comment blocks, use an
16614 ``empty comment'' (a line comprising only hyphens) rather than an empty line.
16615 Likewise, if for some reason you wish to have a sequence of empty lines,
16616 use a sequence of empty comments instead.
16617
16618 @node Formatting Comments
16619 @subsection Formatting Comments
16620
16621 @noindent
16622 Comments in Ada code are of two kinds:
16623 @itemize @bullet
16624 @item
16625 a @emph{whole-line comment}, which appears by itself (possibly preceded by
16626 ``white space'') on a line
16627
16628 @item
16629 an @emph{end-of-line comment}, which follows some other Ada lexical element
16630 on the same line.
16631 @end itemize
16632
16633 @noindent
16634 The indentation of a whole-line comment is that of either
16635 the preceding or following line in
16636 the formatted source, depending on switch settings as will be described below.
16637
16638 For an end-of-line comment, @command{gnatpp} leaves the same number of spaces
16639 between the end of the preceding Ada lexical element and the beginning
16640 of the comment as appear in the original source,
16641 unless either the comment has to be split to
16642 satisfy the line length limitation, or else the next line contains a
16643 whole line comment that is considered a continuation of this end-of-line
16644 comment (because it starts at the same position).
16645 In the latter two
16646 cases, the start of the end-of-line comment is moved right to the nearest
16647 multiple of the indentation level.
16648 This may result in a ``line overflow'' (the right-shifted comment extending
16649 beyond the maximum line length), in which case the comment is split as
16650 described below.
16651
16652 There is a difference between @option{^-c1^/COMMENTS_LAYOUT=DEFAULT^}
16653 (GNAT-style comment line indentation)
16654 and @option{^-c2^/COMMENTS_LAYOUT=STANDARD_INDENT^}
16655 (reference-manual comment line indentation).
16656 With reference-manual style, a whole-line comment is indented as if it
16657 were a declaration or statement at the same place
16658 (i.e., according to the indentation of the preceding line(s)).
16659 With GNAT style, a whole-line comment that is immediately followed by an
16660 @b{if} or @b{case} statement alternative, a record variant, or the reserved
16661 word @b{begin}, is indented based on the construct that follows it.
16662
16663 For example:
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 Reference-manual indentation produces:
16677
16678 @smallexample @c ada
16679 @cartouche
16680 if A then
16681    null;
16682    --  some comment
16683 else
16684    null;
16685 end if;
16686 @end cartouche
16687 @end smallexample
16688
16689 @noindent
16690 while GNAT-style indentation produces:
16691
16692 @smallexample @c ada
16693 @cartouche
16694 if A then
16695    null;
16696 --  some comment
16697 else
16698    null;
16699 end if;
16700 @end cartouche
16701 @end smallexample
16702
16703 @noindent
16704 The @option{^-c3^/COMMENTS_LAYOUT=GNAT_BEGINNING^} switch
16705 (GNAT style comment beginning) has the following
16706 effect:
16707
16708 @itemize @bullet
16709 @item
16710 For each whole-line comment that does not end with two hyphens,
16711 @command{gnatpp} inserts spaces if necessary after the starting two hyphens
16712 to ensure that there are at least two spaces between these hyphens and the
16713 first non-blank character of the comment.
16714 @end itemize
16715
16716 @noindent
16717 For an end-of-line comment, if in the original source the next line is a
16718 whole-line comment that starts at the same position
16719 as the end-of-line comment,
16720 then the whole-line comment (and all whole-line comments
16721 that follow it and that start at the same position)
16722 will start at this position in the output file.
16723
16724 @noindent
16725 That is, if in the original source we have:
16726
16727 @smallexample @c ada
16728 @cartouche
16729 begin
16730 A := B + C;            --  B must be in the range Low1..High1
16731                        --  C must be in the range Low2..High2
16732              --B+C will be in the range Low1+Low2..High1+High2
16733 X := X + 1;
16734 @end cartouche
16735 @end smallexample
16736
16737 @noindent
16738 Then in the formatted source we get
16739
16740 @smallexample @c ada
16741 @cartouche
16742 begin
16743    A := B + C;            --  B must be in the range Low1..High1
16744                           --  C must be in the range Low2..High2
16745    --  B+C will be in the range Low1+Low2..High1+High2
16746    X := X + 1;
16747 @end cartouche
16748 @end smallexample
16749
16750 @noindent
16751 A comment that exceeds the line length limit will be split.
16752 Unless switch
16753 @option{^-c4^/COMMENTS_LAYOUT=REFORMAT^} (reformat comment blocks) is set and
16754 the line belongs to a reformattable block, splitting the line generates a
16755 @command{gnatpp} warning.
16756 The @option{^-c4^/COMMENTS_LAYOUT=REFORMAT^} switch specifies that whole-line
16757 comments may be reformatted in typical
16758 word processor style (that is, moving words between lines and putting as
16759 many words in a line as possible).
16760
16761 @noindent
16762 The @option{^-c5^/COMMENTS_LAYOUT=KEEP_SPECIAL^} switch specifies, that comments
16763 that has a special format (that is, a character that is neither a letter nor digit
16764 not white space nor line break immediately following the leading @code{--} of
16765 the comment) should be without any change moved from the argument source
16766 into reformatted source. This switch allows to preserve comments that are used
16767 as a special marks in the code (e.g.@: SPARK annotation).
16768
16769 @node Construct Layout
16770 @subsection Construct Layout
16771
16772 @noindent
16773 In several cases the suggested layout in the Ada Reference Manual includes
16774 an extra level of indentation that many programmers prefer to avoid. The
16775 affected cases include:
16776
16777 @itemize @bullet
16778
16779 @item Record type declaration (RM 3.8)
16780
16781 @item Record representation clause (RM 13.5.1)
16782
16783 @item Loop statement in case if a loop has a statement identifier (RM 5.6)
16784
16785 @item Block statement in case if a block has a statement identifier (RM 5.6)
16786 @end itemize
16787
16788 @noindent
16789 In compact mode (when GNAT style layout or compact layout is set),
16790 the pretty printer uses one level of indentation instead
16791 of two. This is achieved in the record definition and record representation
16792 clause cases by putting the @code{record} keyword on the same line as the
16793 start of the declaration or representation clause, and in the block and loop
16794 case by putting the block or loop header on the same line as the statement
16795 identifier.
16796
16797 @noindent
16798 The difference between GNAT style @option{^-l1^/CONSTRUCT_LAYOUT=GNAT^}
16799 and compact @option{^-l2^/CONSTRUCT_LAYOUT=COMPACT^}
16800 layout on the one hand, and uncompact layout
16801 @option{^-l3^/CONSTRUCT_LAYOUT=UNCOMPACT^} on the other hand,
16802 can be illustrated by the following examples:
16803
16804 @iftex
16805 @cartouche
16806 @multitable @columnfractions .5 .5
16807 @item @i{GNAT style, compact layout} @tab @i{Uncompact layout}
16808
16809 @item
16810 @smallexample @c ada
16811 type q is record
16812    a : integer;
16813    b : integer;
16814 end record;
16815 @end smallexample
16816 @tab
16817 @smallexample @c ada
16818 type q is
16819    record
16820       a : integer;
16821       b : integer;
16822    end record;
16823 @end smallexample
16824
16825 @item
16826 @smallexample @c ada
16827 for q use record
16828    a at 0 range  0 .. 31;
16829    b at 4 range  0 .. 31;
16830 end record;
16831 @end smallexample
16832 @tab
16833 @smallexample @c ada
16834 for q use
16835    record
16836       a at 0 range  0 .. 31;
16837       b at 4 range  0 .. 31;
16838    end record;
16839 @end smallexample
16840
16841 @item
16842 @smallexample @c ada
16843 Block : declare
16844    A : Integer := 3;
16845 begin
16846    Proc (A, A);
16847 end Block;
16848 @end smallexample
16849 @tab
16850 @smallexample @c ada
16851 Block :
16852    declare
16853       A : Integer := 3;
16854    begin
16855       Proc (A, A);
16856    end Block;
16857 @end smallexample
16858
16859 @item
16860 @smallexample @c ada
16861 Clear : for J in 1 .. 10 loop
16862    A (J) := 0;
16863 end loop Clear;
16864 @end smallexample
16865 @tab
16866 @smallexample @c ada
16867 Clear :
16868    for J in 1 .. 10 loop
16869       A (J) := 0;
16870    end loop Clear;
16871 @end smallexample
16872 @end multitable
16873 @end cartouche
16874 @end iftex
16875
16876 @ifnottex
16877 @smallexample
16878 @cartouche
16879 GNAT style, compact layout              Uncompact layout
16880
16881 type q is record                        type q is
16882    a : integer;                            record
16883    b : integer;                               a : integer;
16884 end record;                                   b : integer;
16885                                            end record;
16886
16887 for q use record                        for q use
16888    a at 0 range  0 .. 31;                  record
16889    b at 4 range  0 .. 31;                     a at 0 range  0 .. 31;
16890 end record;                                   b at 4 range  0 .. 31;
16891                                            end record;
16892
16893 Block : declare                         Block :
16894    A : Integer := 3;                       declare
16895 begin                                         A : Integer := 3;
16896    Proc (A, A);                            begin
16897 end Block;                                    Proc (A, A);
16898                                            end Block;
16899
16900 Clear : for J in 1 .. 10 loop           Clear :
16901    A (J) := 0;                             for J in 1 .. 10 loop
16902 end loop Clear;                               A (J) := 0;
16903                                            end loop Clear;
16904 @end cartouche
16905 @end smallexample
16906 @end ifnottex
16907
16908 @noindent
16909 A further difference between GNAT style layout and compact layout is that
16910 GNAT style layout inserts empty lines as separation for
16911 compound statements, return statements and bodies.
16912
16913 Note that the layout specified by
16914 @option{^--separate-stmt-name^/STMT_NAME_ON_NEW_LINE^}
16915 for named block and loop statements overrides the layout defined by these
16916 constructs by @option{^-l1^/CONSTRUCT_LAYOUT=GNAT^},
16917 @option{^-l2^/CONSTRUCT_LAYOUT=COMPACT^} or
16918 @option{^-l3^/CONSTRUCT_LAYOUT=UNCOMPACT^} option.
16919
16920 @node Name Casing
16921 @subsection Name Casing
16922
16923 @noindent
16924 @command{gnatpp} always converts the usage occurrence of a (simple) name to
16925 the same casing as the corresponding defining identifier.
16926
16927 You control the casing for defining occurrences via the
16928 @option{^-n^/NAME_CASING^} switch.
16929 @ifclear vms
16930 With @option{-nD} (``as declared'', which is the default),
16931 @end ifclear
16932 @ifset vms
16933 With @option{/NAME_CASING=AS_DECLARED}, which is the default,
16934 @end ifset
16935 defining occurrences appear exactly as in the source file
16936 where they are declared.
16937 The other ^values for this switch^options for this qualifier^ ---
16938 @option{^-nU^UPPER_CASE^},
16939 @option{^-nL^LOWER_CASE^},
16940 @option{^-nM^MIXED_CASE^} ---
16941 result in
16942 ^upper, lower, or mixed case, respectively^the corresponding casing^.
16943 If @command{gnatpp} changes the casing of a defining
16944 occurrence, it analogously changes the casing of all the
16945 usage occurrences of this name.
16946
16947 If the defining occurrence of a name is not in the source compilation unit
16948 currently being processed by @command{gnatpp}, the casing of each reference to
16949 this name is changed according to the value of the @option{^-n^/NAME_CASING^}
16950 switch (subject to the dictionary file mechanism described below).
16951 Thus @command{gnatpp} acts as though the @option{^-n^/NAME_CASING^} switch
16952 had affected the
16953 casing for the defining occurrence of the name.
16954
16955 Some names may need to be spelled with casing conventions that are not
16956 covered by the upper-, lower-, and mixed-case transformations.
16957 You can arrange correct casing by placing such names in a
16958 @emph{dictionary file},
16959 and then supplying a @option{^-D^/DICTIONARY^} switch.
16960 The casing of names from dictionary files overrides
16961 any @option{^-n^/NAME_CASING^} switch.
16962
16963 To handle the casing of Ada predefined names and the names from GNAT libraries,
16964 @command{gnatpp} assumes a default dictionary file.
16965 The name of each predefined entity is spelled with the same casing as is used
16966 for the entity in the @cite{Ada Reference Manual}.
16967 The name of each entity in the GNAT libraries is spelled with the same casing
16968 as is used in the declaration of that entity.
16969
16970 The @w{@option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^}} switch suppresses the use of the
16971 default dictionary file.
16972 Instead, the casing for predefined and GNAT-defined names will be established
16973 by the @option{^-n^/NAME_CASING^} switch or explicit dictionary files.
16974 For example, by default the names @code{Ada.Text_IO} and @code{GNAT.OS_Lib}
16975 will appear as just shown,
16976 even in the presence of a @option{^-nU^/NAME_CASING=UPPER_CASE^} switch.
16977 To ensure that even such names are rendered in uppercase,
16978 additionally supply the @w{@option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^}} switch
16979 (or else, less conveniently, place these names in upper case in a dictionary
16980 file).
16981
16982 A dictionary file is
16983 a plain text file; each line in this file can be either a blank line
16984 (containing only space characters and ASCII.HT characters), an Ada comment
16985 line, or the specification of exactly one @emph{casing schema}.
16986
16987 A casing schema is a string that has the following syntax:
16988
16989 @smallexample
16990 @cartouche
16991   @var{casing_schema} ::= @var{identifier} | *@var{simple_identifier}*
16992
16993   @var{simple_identifier} ::= @var{letter}@{@var{letter_or_digit}@}
16994 @end cartouche
16995 @end smallexample
16996
16997 @noindent
16998 (See @cite{Ada Reference Manual}, Section 2.3) for the definition of the
16999 @var{identifier} lexical element and the @var{letter_or_digit} category.)
17000
17001 The casing schema string can be followed by white space and/or an Ada-style
17002 comment; any amount of white space is allowed before the string.
17003
17004 If a dictionary file is passed as
17005 @ifclear vms
17006 the value of a @option{-D@var{file}} switch
17007 @end ifclear
17008 @ifset vms
17009 an option to the @option{/DICTIONARY} qualifier
17010 @end ifset
17011 then for every
17012 simple name and every identifier, @command{gnatpp} checks if the dictionary
17013 defines the casing for the name or for some of its parts (the term ``subword''
17014 is used below to denote the part of a name which is delimited by ``_'' or by
17015 the beginning or end of the word and which does not contain any ``_'' inside):
17016
17017 @itemize @bullet
17018 @item
17019 if the whole name is in the dictionary, @command{gnatpp} uses for this name
17020 the casing defined by the dictionary; no subwords are checked for this word
17021
17022 @item
17023 for every subword @command{gnatpp} checks if the dictionary contains the
17024 corresponding string of the form @code{*@var{simple_identifier}*},
17025 and if it does, the casing of this @var{simple_identifier} is used
17026 for this subword
17027
17028 @item
17029 if the whole name does not contain any ``_'' inside, and if for this name
17030 the dictionary contains two entries - one of the form @var{identifier},
17031 and another - of the form *@var{simple_identifier}*, then the first one
17032 is applied to define the casing of this name
17033
17034 @item
17035 if more than one dictionary file is passed as @command{gnatpp} switches, each
17036 dictionary adds new casing exceptions and overrides all the existing casing
17037 exceptions set by the previous dictionaries
17038
17039 @item
17040 when @command{gnatpp} checks if the word or subword is in the dictionary,
17041 this check is not case sensitive
17042 @end itemize
17043
17044 @noindent
17045 For example, suppose we have the following source to reformat:
17046
17047 @smallexample @c ada
17048 @cartouche
17049 procedure test is
17050    name1 : integer := 1;
17051    name4_name3_name2 : integer := 2;
17052    name2_name3_name4 : Boolean;
17053    name1_var : Float;
17054 begin
17055    name2_name3_name4 := name4_name3_name2 > name1;
17056 end;
17057 @end cartouche
17058 @end smallexample
17059
17060 @noindent
17061 And suppose we have two dictionaries:
17062
17063 @smallexample
17064 @cartouche
17065 @i{dict1:}
17066    NAME1
17067    *NaMe3*
17068    *Name1*
17069 @end cartouche
17070
17071 @cartouche
17072 @i{dict2:}
17073   *NAME3*
17074 @end cartouche
17075 @end smallexample
17076
17077 @noindent
17078 If @command{gnatpp} is called with the following switches:
17079
17080 @smallexample
17081 @ifclear vms
17082 @command{gnatpp -nM -D dict1 -D dict2 test.adb}
17083 @end ifclear
17084 @ifset vms
17085 @command{gnatpp test.adb /NAME_CASING=MIXED_CASE /DICTIONARY=(dict1, dict2)}
17086 @end ifset
17087 @end smallexample
17088
17089 @noindent
17090 then we will get the following name casing in the @command{gnatpp} output:
17091
17092 @smallexample @c ada
17093 @cartouche
17094 procedure Test is
17095    NAME1             : Integer := 1;
17096    Name4_NAME3_Name2 : Integer := 2;
17097    Name2_NAME3_Name4 : Boolean;
17098    Name1_Var         : Float;
17099 begin
17100    Name2_NAME3_Name4 := Name4_NAME3_Name2 > NAME1;
17101 end Test;
17102 @end cartouche
17103 @end smallexample
17104
17105 @c *********************************
17106 @node The GNAT Metric Tool gnatmetric
17107 @chapter The GNAT Metric Tool @command{gnatmetric}
17108 @findex gnatmetric
17109 @cindex Metric tool
17110
17111 @noindent
17112 ^The @command{gnatmetric} tool^@command{GNAT METRIC}^ is an ASIS-based utility
17113 for computing various program metrics.
17114 It takes an Ada source file as input and generates a file containing the
17115 metrics data as output. Various switches control which
17116 metrics are computed and output.
17117
17118 @command{gnatmetric} generates and uses the ASIS
17119 tree for the input source and thus requires the input to be syntactically and
17120 semantically legal.
17121 If this condition is not met, @command{gnatmetric} will generate
17122 an error message; no metric information for this file will be
17123 computed and reported.
17124
17125 If the compilation unit contained in the input source depends semantically
17126 upon units in files located outside the current directory, you have to provide
17127 the source search path when invoking @command{gnatmetric}.
17128 If it depends semantically upon units that are contained
17129 in files with names that do not follow the GNAT file naming rules, you have to
17130 provide the configuration file describing the corresponding naming scheme (see
17131 the description of the @command{gnatmetric} switches below.)
17132 Alternatively, you may use a project file and invoke @command{gnatmetric}
17133 through the @command{gnat} driver.
17134
17135 The @command{gnatmetric} command has the form
17136
17137 @smallexample
17138 $ gnatmetric @ovar{switches} @{@var{filename}@} @r{[}-cargs @var{gcc_switches}@r{]}
17139 @end smallexample
17140
17141 @noindent
17142 where
17143 @itemize @bullet
17144 @item
17145 @var{switches} specify the metrics to compute and define the destination for
17146 the output
17147
17148 @item
17149 Each @var{filename} is the name (including the extension) of a source
17150 file to process. ``Wildcards'' are allowed, and
17151 the file name may contain path information.
17152 If no @var{filename} is supplied, then the @var{switches} list must contain
17153 at least one
17154 @option{-files} switch (@pxref{Other gnatmetric Switches}).
17155 Including both a @option{-files} switch and one or more
17156 @var{filename} arguments is permitted.
17157
17158 @item
17159 @samp{-cargs @var{gcc_switches}} is a list of switches for
17160 @command{gcc}. They will be passed on to all compiler invocations made by
17161 @command{gnatmetric} to generate the ASIS trees. Here you can provide
17162 @option{^-I^/INCLUDE_DIRS=^} switches to form the source search path,
17163 and use the @option{-gnatec} switch to set the configuration file.
17164 @end itemize
17165
17166 @menu
17167 * Switches for gnatmetric::
17168 @end menu
17169
17170 @node Switches for gnatmetric
17171 @section Switches for @command{gnatmetric}
17172
17173 @noindent
17174 The following subsections describe the various switches accepted by
17175 @command{gnatmetric}, organized by category.
17176
17177 @menu
17178 * Output Files Control::
17179 * Disable Metrics For Local Units::
17180 * Specifying a set of metrics to compute::
17181 * Other gnatmetric Switches::
17182 * Generate project-wide metrics::
17183 @end menu
17184
17185 @node Output Files Control
17186 @subsection Output File Control
17187 @cindex Output file control in @command{gnatmetric}
17188
17189 @noindent
17190 @command{gnatmetric} has two output formats. It can generate a
17191 textual (human-readable) form, and also XML. By default only textual
17192 output is generated.
17193
17194 When generating the output in textual form, @command{gnatmetric} creates
17195 for each Ada source file a corresponding text file
17196 containing the computed metrics, except for the case when the set of metrics
17197 specified by gnatmetric parameters consists only of metrics that are computed
17198 for the whole set of analyzed sources, but not for each Ada source.
17199 By default, this file is placed in the same directory as where the source
17200 file is located, and its name is obtained
17201 by appending the ^@file{.metrix}^@file{$METRIX}^ suffix to the name of the
17202 input file.
17203
17204 All the output information generated in XML format is placed in a single
17205 file. By default this file is placed in the current directory and has the
17206 name ^@file{metrix.xml}^@file{METRIX$XML}^.
17207
17208 Some of the computed metrics are summed over the units passed to
17209 @command{gnatmetric}; for example, the total number of lines of code.
17210 By default this information is sent to @file{stdout}, but a file
17211 can be specified with the @option{-og} switch.
17212
17213 The following switches control the @command{gnatmetric} output:
17214
17215 @table @option
17216 @cindex @option{^-x^/XML^} (@command{gnatmetric})
17217 @item ^-x^/XML^
17218 Generate the XML output
17219
17220 @cindex @option{^-xs^/XSD^} (@command{gnatmetric})
17221 @item ^-xs^/XSD^
17222 Generate the XML output and the XML schema file that describes the structure
17223 of the XML metric report, this schema is assigned to the XML file. The schema
17224 file has the same name as the XML output file with @file{.xml} suffix replaced
17225 with @file{.xsd}
17226
17227 @cindex @option{^-nt^/NO_TEXT^} (@command{gnatmetric})
17228 @item ^-nt^/NO_TEXT^
17229 Do not generate the output in text form (implies @option{^-x^/XML^})
17230
17231 @cindex @option{^-d^/DIRECTORY^} (@command{gnatmetric})
17232 @item ^-d @var{output_dir}^/DIRECTORY=@var{output_dir}^
17233 Put textual files with detailed metrics into @var{output_dir}
17234
17235 @cindex @option{^-o^/SUFFIX_DETAILS^} (@command{gnatmetric})
17236 @item ^-o @var{file_suffix}^/SUFFIX_DETAILS=@var{file_suffix}^
17237 Use @var{file_suffix}, instead of ^@file{.metrix}^@file{$METRIX}^
17238 in the name of the output file.
17239
17240 @cindex @option{^-og^/GLOBAL_OUTPUT^} (@command{gnatmetric})
17241 @item ^-og @var{file_name}^/GLOBAL_OUTPUT=@var{file_name}^
17242 Put global metrics into @var{file_name}
17243
17244 @cindex @option{^-ox^/XML_OUTPUT^} (@command{gnatmetric})
17245 @item ^-ox @var{file_name}^/XML_OUTPUT=@var{file_name}^
17246 Put the XML output into @var{file_name} (also implies @option{^-x^/XML^})
17247
17248 @cindex @option{^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^} (@command{gnatmetric})
17249 @item ^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^
17250 Use ``short'' source file names in the output.  (The @command{gnatmetric}
17251 output includes the name(s) of the Ada source file(s) from which the metrics
17252 are computed.  By default each name includes the absolute path. The
17253 @option{^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^} switch causes @command{gnatmetric}
17254 to exclude all directory information from the file names that are output.)
17255
17256 @end table
17257
17258 @node Disable Metrics For Local Units
17259 @subsection Disable Metrics For Local Units
17260 @cindex Disable Metrics For Local Units in @command{gnatmetric}
17261
17262 @noindent
17263 @command{gnatmetric} relies on the GNAT compilation model @minus{}
17264 one compilation
17265 unit per one source file. It computes line metrics for the whole source
17266 file, and it also computes syntax
17267 and complexity metrics for the file's outermost unit.
17268
17269 By default, @command{gnatmetric} will also compute all metrics for certain
17270 kinds of locally declared program units:
17271
17272 @itemize @bullet
17273 @item
17274 subprogram (and generic subprogram) bodies;
17275
17276 @item
17277 package (and generic package) specs and bodies;
17278
17279 @item
17280 task object and type specifications and bodies;
17281
17282 @item
17283 protected object and type specifications and bodies.
17284 @end itemize
17285
17286 @noindent
17287 These kinds of entities will be referred to as
17288 @emph{eligible local program units}, or simply @emph{eligible local units},
17289 @cindex Eligible local unit (for @command{gnatmetric})
17290 in the discussion below.
17291
17292 Note that a subprogram declaration, generic instantiation,
17293 or renaming declaration only receives metrics
17294 computation when it appear as the outermost entity
17295 in a source file.
17296
17297 Suppression of metrics computation for eligible local units can be
17298 obtained via the following switch:
17299
17300 @table @option
17301 @cindex @option{^-n@var{x}^/SUPPRESS^} (@command{gnatmetric})
17302 @item ^-nolocal^/SUPPRESS=LOCAL_DETAILS^
17303 Do not compute detailed metrics for eligible local program units
17304
17305 @end table
17306
17307 @node Specifying a set of metrics to compute
17308 @subsection Specifying a set of metrics to compute
17309
17310 @noindent
17311 By default all the metrics are computed and reported. The switches
17312 described in this subsection allow you to control, on an individual
17313 basis, whether metrics are computed and
17314 reported. If at least one positive metric
17315 switch is specified (that is, a switch that defines that a given
17316 metric or set of metrics is to be computed), then only
17317 explicitly specified metrics are reported.
17318
17319 @menu
17320 * Line Metrics Control::
17321 * Syntax Metrics Control::
17322 * Complexity Metrics Control::
17323 * Object-Oriented Metrics Control::
17324 @end menu
17325
17326 @node Line Metrics Control
17327 @subsubsection Line Metrics Control
17328 @cindex Line metrics control in @command{gnatmetric}
17329
17330 @noindent
17331 For any (legal) source file, and for each of its
17332 eligible local program units, @command{gnatmetric} computes the following
17333 metrics:
17334
17335 @itemize @bullet
17336 @item
17337 the total number of lines;
17338
17339 @item
17340 the total number of code lines (i.e., non-blank lines that are not comments)
17341
17342 @item
17343 the number of comment lines
17344
17345 @item
17346 the number of code lines containing end-of-line comments;
17347
17348 @item
17349 the comment percentage: the ratio between the number of lines that contain
17350 comments and the number of all non-blank lines, expressed as a percentage;
17351
17352 @item
17353 the number of empty lines and lines containing only space characters and/or
17354 format effectors (blank lines)
17355
17356 @item
17357 the average number of code lines in subprogram bodies, task bodies, entry
17358 bodies and statement sequences in package bodies (this metric is only computed
17359 across the whole set of the analyzed units)
17360
17361 @end itemize
17362
17363 @noindent
17364 @command{gnatmetric} sums the values of the line metrics for all the
17365 files being processed and then generates the cumulative results. The tool
17366 also computes for all the files being processed the average number of code
17367 lines in bodies.
17368
17369 You can use the following switches to select the specific line metrics
17370 to be computed and reported.
17371
17372 @table @option
17373 @cindex @option{^--lines@var{x}^/LINE_COUNT_METRICS^} (@command{gnatmetric})
17374
17375 @ifclear vms
17376 @cindex @option{--no-lines@var{x}}
17377 @end ifclear
17378
17379 @item ^--lines-all^/LINE_COUNT_METRICS=ALL^
17380 Report all the line metrics
17381
17382 @item ^--no-lines-all^/LINE_COUNT_METRICS=NONE^
17383 Do not report any of line metrics
17384
17385 @item ^--lines^/LINE_COUNT_METRICS=ALL_LINES^
17386 Report the number of all lines
17387
17388 @item ^--no-lines^/LINE_COUNT_METRICS=NOALL_LINES^
17389 Do not report the number of all lines
17390
17391 @item ^--lines-code^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_LINES^
17392 Report the number of code lines
17393
17394 @item ^--no-lines-code^/LINE_COUNT_METRICS=NOCODE_LINES^
17395 Do not report the number of code lines
17396
17397 @item ^--lines-comment^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_LINES^
17398 Report the number of comment lines
17399
17400 @item ^--no-lines-comment^/LINE_COUNT_METRICS=NOCOMMENT_LINES^
17401 Do not report the number of comment lines
17402
17403 @item ^--lines-eol-comment^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_COMMENT_LINES^
17404 Report the number of code lines containing
17405 end-of-line comments
17406
17407 @item ^--no-lines-eol-comment^/LINE_COUNT_METRICS=NOCODE_COMMENT_LINES^
17408 Do not report the number of code lines containing
17409 end-of-line comments
17410
17411 @item ^--lines-ratio^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_PERCENTAGE^
17412 Report the comment percentage in the program text
17413
17414 @item ^--no-lines-ratio^/LINE_COUNT_METRICS=NOCOMMENT_PERCENTAGE^
17415 Do not report the comment percentage in the program text
17416
17417 @item ^--lines-blank^/LINE_COUNT_METRICS=BLANK_LINES^
17418 Report the number of blank lines
17419
17420 @item ^--no-lines-blank^/LINE_COUNT_METRICS=NOBLANK_LINES^
17421 Do not report the number of blank lines
17422
17423 @item ^--lines-average^/LINE_COUNT_METRICS=AVERAGE_BODY_LINES^
17424 Report the average number of code lines in subprogram bodies, task bodies,
17425 entry bodies and statement sequences in package bodies. The metric is computed
17426 and reported for the whole set of processed Ada sources only.
17427
17428 @item ^--no-lines-average^/LINE_COUNT_METRICS=NOAVERAGE_BODY_LINES^
17429 Do not report the average number of code lines in subprogram bodies,
17430 task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies.
17431
17432 @end table
17433
17434 @node Syntax Metrics Control
17435 @subsubsection Syntax Metrics Control
17436 @cindex Syntax metrics control in @command{gnatmetric}
17437
17438 @noindent
17439 @command{gnatmetric} computes various syntactic metrics for the
17440 outermost unit and for each eligible local unit:
17441
17442 @table @emph
17443 @item LSLOC (``Logical Source Lines Of Code'')
17444 The total number of declarations and the total number of statements
17445
17446 @item Maximal static nesting level of inner program units
17447 According to
17448 @cite{Ada Reference Manual}, 10.1(1), ``A program unit is either a
17449 package, a task unit, a protected unit, a
17450 protected entry, a generic unit, or an explicitly declared subprogram other
17451 than an enumeration literal.''
17452
17453 @item Maximal nesting level of composite syntactic constructs
17454 This corresponds to the notion of the
17455 maximum nesting level in the GNAT built-in style checks
17456 (@pxref{Style Checking})
17457 @end table
17458
17459 @noindent
17460 For the outermost unit in the file, @command{gnatmetric} additionally computes
17461 the following metrics:
17462
17463 @table @emph
17464 @item Public subprograms
17465 This metric is computed for package specs. It is the
17466 number of subprograms and generic subprograms declared in the visible
17467 part (including the visible part of nested packages, protected objects, and
17468 protected types).
17469
17470 @item All subprograms
17471 This metric is computed for bodies and subunits. The
17472 metric is equal to a total number of subprogram bodies in the compilation
17473 unit.
17474 Neither generic instantiations nor renamings-as-a-body nor body stubs
17475 are counted. Any subprogram body is counted, independently of its nesting
17476 level and enclosing constructs. Generic bodies and bodies of protected
17477 subprograms are counted in the same way as ``usual'' subprogram bodies.
17478
17479 @item Public types
17480 This metric is computed for package specs and
17481 generic package declarations. It is the total number of types
17482 that can be referenced from outside this compilation unit, plus the
17483 number of types from all the visible parts of all the visible generic
17484 packages. Generic formal types are not counted.  Only types, not subtypes,
17485 are included.
17486
17487 @noindent
17488 Along with the total number of public types, the following
17489 types are counted and reported separately:
17490
17491 @itemize @bullet
17492 @item
17493 Abstract types
17494
17495 @item
17496 Root tagged types (abstract, non-abstract, private, non-private). Type
17497 extensions are @emph{not} counted
17498
17499 @item
17500 Private types (including private extensions)
17501
17502 @item
17503 Task types
17504
17505 @item
17506 Protected types
17507
17508 @end itemize
17509
17510 @item All types
17511 This metric is computed for any compilation unit. It is equal to the total
17512 number of the declarations of different types given in the compilation unit.
17513 The private and the corresponding full type declaration are counted as one
17514 type declaration. Incomplete type declarations and generic formal types
17515 are not counted.
17516 No distinction is made among different kinds of types (abstract,
17517 private etc.); the total number of types is computed and reported.
17518
17519 @end table
17520
17521 @noindent
17522 By default, all the syntax metrics are computed and reported. You can use the
17523 following switches to select specific syntax metrics.
17524
17525 @table @option
17526
17527 @cindex @option{^--syntax@var{x}^/SYNTAX_METRICS^} (@command{gnatmetric})
17528
17529 @ifclear vms
17530 @cindex @option{--no-syntax@var{x}} (@command{gnatmetric})
17531 @end ifclear
17532
17533 @item ^--syntax-all^/SYNTAX_METRICS=ALL^
17534 Report all the syntax metrics
17535
17536 @item ^--no-syntax-all^/SYNTAX_METRICS=NONE^
17537 Do not report any of syntax metrics
17538
17539 @item ^--declarations^/SYNTAX_METRICS=DECLARATIONS^
17540 Report the total number of declarations
17541
17542 @item ^--no-declarations^/SYNTAX_METRICS=NODECLARATIONS^
17543 Do not report the total number of declarations
17544
17545 @item ^--statements^/SYNTAX_METRICS=STATEMENTS^
17546 Report the total number of statements
17547
17548 @item ^--no-statements^/SYNTAX_METRICS=NOSTATEMENTS^
17549 Do not report the total number of statements
17550
17551 @item ^--public-subprograms^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_SUBPROGRAMS^
17552 Report the number of public subprograms in a compilation unit
17553
17554 @item ^--no-public-subprograms^/SYNTAX_METRICS=NOPUBLIC_SUBPROGRAMS^
17555 Do not report the number of public subprograms in a compilation unit
17556
17557 @item ^--all-subprograms^/SYNTAX_METRICS=ALL_SUBPROGRAMS^
17558 Report the number of all the subprograms in a compilation unit
17559
17560 @item ^--no-all-subprograms^/SYNTAX_METRICS=NOALL_SUBPROGRAMS^
17561 Do not report the number of all the subprograms in a compilation unit
17562
17563 @item ^--public-types^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_TYPES^
17564 Report the number of public types in a compilation unit
17565
17566 @item ^--no-public-types^/SYNTAX_METRICS=NOPUBLIC_TYPES^
17567 Do not report the number of public types in a compilation unit
17568
17569 @item ^--all-types^/SYNTAX_METRICS=ALL_TYPES^
17570 Report the number of all the types in a compilation unit
17571
17572 @item ^--no-all-types^/SYNTAX_METRICS=NOALL_TYPES^
17573 Do not report the number of all the types in a compilation unit
17574
17575 @item ^--unit-nesting^/SYNTAX_METRICS=UNIT_NESTING^
17576 Report the maximal program unit nesting level
17577
17578 @item ^--no-unit-nesting^/SYNTAX_METRICS=UNIT_NESTING_OFF^
17579 Do not report the maximal program unit nesting level
17580
17581 @item ^--construct-nesting^/SYNTAX_METRICS=CONSTRUCT_NESTING^
17582 Report the maximal construct nesting level
17583
17584 @item ^--no-construct-nesting^/SYNTAX_METRICS=NOCONSTRUCT_NESTING^
17585 Do not report the maximal construct nesting level
17586
17587 @end table
17588
17589 @node Complexity Metrics Control
17590 @subsubsection Complexity Metrics Control
17591 @cindex Complexity metrics control in @command{gnatmetric}
17592
17593 @noindent
17594 For a program unit that is an executable body (a subprogram body (including
17595 generic bodies), task body, entry body or a package body containing
17596 its own statement sequence) @command{gnatmetric} computes the following
17597 complexity metrics:
17598
17599 @itemize @bullet
17600 @item
17601 McCabe cyclomatic complexity;
17602
17603 @item
17604 McCabe essential complexity;
17605
17606 @item
17607 maximal loop nesting level
17608
17609 @end itemize
17610
17611 @noindent
17612 The McCabe complexity metrics are defined
17613 in @url{http://www.mccabe.com/pdf/nist235r.pdf}
17614
17615 According to McCabe, both control statements and short-circuit control forms
17616 should be taken into account when computing cyclomatic complexity. For each
17617 body, we compute three metric values:
17618
17619 @itemize @bullet
17620 @item
17621 the complexity introduced by control
17622 statements only, without taking into account short-circuit forms,
17623
17624 @item
17625 the complexity introduced by short-circuit control forms only, and
17626
17627 @item
17628 the total
17629 cyclomatic complexity, which is the sum of these two values.
17630 @end itemize
17631
17632 @noindent
17633 When computing cyclomatic and essential complexity, @command{gnatmetric} skips
17634 the code in the exception handlers and in all the nested program units.
17635
17636 By default, all the complexity metrics are computed and reported.
17637 For more fine-grained control you can use
17638 the following switches:
17639
17640 @table @option
17641 @cindex @option{^-complexity@var{x}^/COMPLEXITY_METRICS^} (@command{gnatmetric})
17642
17643 @ifclear vms
17644 @cindex @option{--no-complexity@var{x}}
17645 @end ifclear
17646
17647 @item ^--complexity-all^/COMPLEXITY_METRICS=ALL^
17648 Report all the complexity metrics
17649
17650 @item ^--no-complexity-all^/COMPLEXITY_METRICS=NONE^
17651 Do not report any of complexity metrics
17652
17653 @item ^--complexity-cyclomatic^/COMPLEXITY_METRICS=CYCLOMATIC^
17654 Report the McCabe Cyclomatic Complexity
17655
17656 @item ^--no-complexity-cyclomatic^/COMPLEXITY_METRICS=NOCYCLOMATIC^
17657 Do not report the McCabe Cyclomatic Complexity
17658
17659 @item ^--complexity-essential^/COMPLEXITY_METRICS=ESSENTIAL^
17660 Report the Essential Complexity
17661
17662 @item ^--no-complexity-essential^/COMPLEXITY_METRICS=NOESSENTIAL^
17663 Do not report the Essential Complexity
17664
17665 @item ^--loop-nesting^/COMPLEXITY_METRICS=LOOP_NESTING_ON^
17666 Report maximal loop nesting level
17667
17668 @item ^--no-loop-nesting^/COMPLEXITY_METRICS=NOLOOP_NESTING^
17669 Do not report maximal loop nesting level
17670
17671 @item ^--complexity-average^/COMPLEXITY_METRICS=AVERAGE_COMPLEXITY^
17672 Report the average McCabe Cyclomatic Complexity for all the subprogram bodies,
17673 task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies.
17674 The metric is computed and reported for whole set of processed Ada sources
17675 only.
17676
17677 @item ^--no-complexity-average^/COMPLEXITY_METRICS=NOAVERAGE_COMPLEXITY^
17678 Do not report the average McCabe Cyclomatic Complexity for all the subprogram
17679 bodies, task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies
17680
17681 @cindex @option{^-ne^/NO_EXITS_AS_GOTOS^} (@command{gnatmetric})
17682 @item ^-ne^/NO_EXITS_AS_GOTOS^
17683 Do not consider @code{exit} statements as @code{goto}s when
17684 computing Essential Complexity
17685
17686 @item ^--extra-exit-points^/EXTRA_EXIT_POINTS^
17687 Report the extra exit points for subprogram bodies. As an exit point, this
17688 metric counts @code{return} statements and raise statements in case when the
17689 raised exception is not handled in the same body. In case of a function this
17690 metric subtracts 1 from the number of exit points, because a function body
17691 must contain at least one @code{return} statement.
17692
17693 @item ^--no-extra-exit-points^/NOEXTRA_EXIT_POINTS^
17694 Do not report the extra exit points for subprogram bodies
17695 @end table
17696
17697
17698 @node Object-Oriented Metrics Control
17699 @subsubsection Object-Oriented Metrics Control
17700 @cindex Object-Oriented metrics control in @command{gnatmetric}
17701
17702 @noindent
17703 @cindex Coupling metrics (in in @command{gnatmetric})
17704 Coupling metrics are object-oriented metrics that measure the
17705 dependencies between a given class (or a group of classes) and the
17706 ``external world'' (that is, the other classes in the program). In this
17707 subsection the term ``class'' is used in its
17708 traditional object-oriented programming sense
17709 (an instantiable module that contains data and/or method members).
17710 A @emph{category} (of classes)
17711 is a group of closely related classes that are reused and/or
17712 modified together.
17713
17714 A class @code{K}'s @emph{efferent coupling} is the number of classes
17715 that @code{K} depends upon.
17716 A category's efferent coupling is the number of classes outside the
17717 category that the classes inside the category depend upon.
17718
17719 A class @code{K}'s @emph{afferent coupling} is the number of classes
17720 that depend upon @code{K}.
17721 A category's afferent coupling is the number of classes outside the
17722 category that depend on classes belonging to the category.
17723
17724 Ada's implementation of the object-oriented paradigm does not use the
17725 traditional class notion, so the definition of the coupling
17726 metrics for Ada maps the class and class category notions
17727 onto Ada constructs.
17728
17729 For the coupling metrics, several kinds of modules -- a library package,
17730 a library generic package, and a library generic package instantiation --
17731 that define a tagged type or an interface type are
17732 considered to be a class. A category consists of a library package (or
17733 a library generic package) that defines a tagged or an interface type,
17734 together with all its descendant (generic) packages that define tagged
17735 or interface types. For any package counted as a class,
17736 its body and subunits (if any) are considered
17737 together with its spec when counting the dependencies, and coupling
17738 metrics are reported for spec units only. For dependencies
17739 between classes, the Ada semantic dependencies are considered.
17740 For coupling metrics, only dependencies on units that are considered as
17741 classes, are considered.
17742
17743 When computing coupling metrics, @command{gnatmetric} counts only
17744 dependencies between units that are arguments of the gnatmetric call.
17745 Coupling metrics are program-wide (or project-wide) metrics, so to
17746 get a valid result, you should call @command{gnatmetric} for
17747 the whole set of sources that make up your program. It can be done
17748 by calling @command{gnatmetric} from the GNAT driver with @option{-U}
17749 option (see See @ref{The GNAT Driver and Project Files} for details.
17750
17751 By default, all the coupling metrics are disabled. You can use the following
17752 switches to specify the coupling metrics to be computed and reported:
17753
17754 @table @option
17755
17756 @ifclear vms
17757 @cindex @option{--package@var{x}} (@command{gnatmetric})
17758 @cindex @option{--no-package@var{x}} (@command{gnatmetric})
17759 @cindex @option{--category@var{x}} (@command{gnatmetric})
17760 @cindex @option{--no-category@var{x}} (@command{gnatmetric})
17761 @end ifclear
17762
17763 @ifset vms
17764 @cindex @option{/COUPLING_METRICS} (@command{gnatmetric})
17765 @end ifset
17766
17767 @item ^--coupling-all^/COUPLING_METRICS=ALL^
17768 Report all the coupling metrics
17769
17770 @item ^--no-coupling-all^/COUPLING_METRICS=NONE^
17771 Do not report any of  metrics
17772
17773 @item ^--package-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=PACKAGE_EFFERENT^
17774 Report package efferent coupling
17775
17776 @item ^--no-package-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=NOPACKAGE_EFFERENT^
17777 Do not report package efferent coupling
17778
17779 @item ^--package-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=PACKAGE_AFFERENT^
17780 Report package afferent coupling
17781
17782 @item ^--no-package-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=NOPACKAGE_AFFERENT^
17783 Do not report package afferent coupling
17784
17785 @item ^--category-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=CATEGORY_EFFERENT^
17786 Report category efferent coupling
17787
17788 @item ^--no-category-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=NOCATEGORY_EFFERENT^
17789 Do not report category efferent coupling
17790
17791 @item ^--category-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=CATEGORY_AFFERENT^
17792 Report category afferent coupling
17793
17794 @item ^--no-category-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=NOCATEGORY_AFFERENT^
17795 Do not report category afferent coupling
17796
17797 @end table
17798
17799 @node Other gnatmetric Switches
17800 @subsection Other @code{gnatmetric} Switches
17801
17802 @noindent
17803 Additional @command{gnatmetric} switches are as follows:
17804
17805 @table @option
17806 @item ^-files @var{filename}^/FILES=@var{filename}^
17807 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatmetric})
17808 Take the argument source files from the specified file. This file should be an
17809 ordinary text file containing file names separated by spaces or
17810 line breaks. You can use this switch more then once in the same call to
17811 @command{gnatmetric}. You also can combine this switch with
17812 an explicit list of files.
17813
17814 @item ^-v^/VERBOSE^
17815 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatmetric})
17816 Verbose mode;
17817 @command{gnatmetric} generates version information and then
17818 a trace of sources being processed.
17819
17820 @item ^-dv^/DEBUG_OUTPUT^
17821 @cindex @option{^-dv^/DEBUG_OUTPUT^} (@code{gnatmetric})
17822 Debug mode;
17823 @command{gnatmetric} generates various messages useful to understand what
17824 happens during the metrics computation
17825
17826 @item ^-q^/QUIET^
17827 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@code{gnatmetric})
17828 Quiet mode.
17829 @end table
17830
17831 @node Generate project-wide metrics
17832 @subsection Generate project-wide metrics
17833
17834 In order to compute metrics on all units of a given project, you can use
17835 the @command{gnat} driver along with the @option{-P} option:
17836 @smallexample
17837    gnat metric -Pproj
17838 @end smallexample
17839
17840 @noindent
17841 If the project @code{proj} depends upon other projects, you can compute
17842 the metrics on the project closure using the @option{-U} option:
17843 @smallexample
17844    gnat metric -Pproj -U
17845 @end smallexample
17846
17847 @noindent
17848 Finally, if not all the units are relevant to a particular main
17849 program in the project closure, you can generate metrics for the set
17850 of units needed to create a given main program (unit closure) using
17851 the @option{-U} option followed by the name of the main unit:
17852 @smallexample
17853    gnat metric -Pproj -U main
17854 @end smallexample
17855
17856
17857 @c ***********************************
17858 @node File Name Krunching Using gnatkr
17859 @chapter File Name Krunching Using @code{gnatkr}
17860 @findex gnatkr
17861
17862 @noindent
17863 This chapter discusses the method used by the compiler to shorten
17864 the default file names chosen for Ada units so that they do not
17865 exceed the maximum length permitted. It also describes the
17866 @code{gnatkr} utility that can be used to determine the result of
17867 applying this shortening.
17868 @menu
17869 * About gnatkr::
17870 * Using gnatkr::
17871 * Krunching Method::
17872 * Examples of gnatkr Usage::
17873 @end menu
17874
17875 @node About gnatkr
17876 @section About @code{gnatkr}
17877
17878 @noindent
17879 The default file naming rule in GNAT
17880 is that the file name must be derived from
17881 the unit name. The exact default rule is as follows:
17882 @itemize @bullet
17883 @item
17884 Take the unit name and replace all dots by hyphens.
17885 @item
17886 If such a replacement occurs in the
17887 second character position of a name, and the first character is
17888 ^@samp{a}, @samp{g}, @samp{s}, or @samp{i}, ^@samp{A}, @samp{G}, @samp{S}, or @samp{I},^
17889 then replace the dot by the character
17890 ^@samp{~} (tilde)^@samp{$} (dollar sign)^
17891 instead of a minus.
17892 @end itemize
17893 The reason for this exception is to avoid clashes
17894 with the standard names for children of System, Ada, Interfaces,
17895 and GNAT, which use the prefixes
17896 ^@samp{s-}, @samp{a-}, @samp{i-}, and @samp{g-},^@samp{S-}, @samp{A-}, @samp{I-}, and @samp{G-},^
17897 respectively.
17898
17899 The @option{^-gnatk^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=^@var{nn}}
17900 switch of the compiler activates a ``krunching''
17901 circuit that limits file names to nn characters (where nn is a decimal
17902 integer). For example, using OpenVMS,
17903 where the maximum file name length is
17904 39, the value of nn is usually set to 39, but if you want to generate
17905 a set of files that would be usable if ported to a system with some
17906 different maximum file length, then a different value can be specified.
17907 The default value of 39 for OpenVMS need not be specified.
17908
17909 The @code{gnatkr} utility can be used to determine the krunched name for
17910 a given file, when krunched to a specified maximum length.
17911
17912 @node Using gnatkr
17913 @section Using @code{gnatkr}
17914
17915 @noindent
17916 The @code{gnatkr} command has the form
17917
17918 @ifclear vms
17919 @smallexample
17920 $ gnatkr @var{name} @ovar{length}
17921 @end smallexample
17922 @end ifclear
17923
17924 @ifset vms
17925 @smallexample
17926 $ gnatkr @var{name} /COUNT=nn
17927 @end smallexample
17928 @end ifset
17929
17930 @noindent
17931 @var{name} is the uncrunched file name, derived from the name of the unit
17932 in the standard manner described in the previous section (i.e., in particular
17933 all dots are replaced by hyphens). The file name may or may not have an
17934 extension (defined as a suffix of the form period followed by arbitrary
17935 characters other than period). If an extension is present then it will
17936 be preserved in the output. For example, when krunching @file{hellofile.ads}
17937 to eight characters, the result will be hellofil.ads.
17938
17939 Note: for compatibility with previous versions of @code{gnatkr} dots may
17940 appear in the name instead of hyphens, but the last dot will always be
17941 taken as the start of an extension. So if @code{gnatkr} is given an argument
17942 such as @file{Hello.World.adb} it will be treated exactly as if the first
17943 period had been a hyphen, and for example krunching to eight characters
17944 gives the result @file{hellworl.adb}.
17945
17946 Note that the result is always all lower case (except on OpenVMS where it is
17947 all upper case). Characters of the other case are folded as required.
17948
17949 @var{length} represents the length of the krunched name. The default
17950 when no argument is given is ^8^39^ characters. A length of zero stands for
17951 unlimited, in other words do not chop except for system files where the
17952 implied crunching length is always eight characters.
17953
17954 @noindent
17955 The output is the krunched name. The output has an extension only if the
17956 original argument was a file name with an extension.
17957
17958 @node Krunching Method
17959 @section Krunching Method
17960
17961 @noindent
17962 The initial file name is determined by the name of the unit that the file
17963 contains. The name is formed by taking the full expanded name of the
17964 unit and replacing the separating dots with hyphens and
17965 using ^lowercase^uppercase^
17966 for all letters, except that a hyphen in the second character position is
17967 replaced by a ^tilde^dollar sign^ if the first character is
17968 ^@samp{a}, @samp{i}, @samp{g}, or @samp{s}^@samp{A}, @samp{I}, @samp{G}, or @samp{S}^.
17969 The extension is @code{.ads} for a
17970 spec and @code{.adb} for a body.
17971 Krunching does not affect the extension, but the file name is shortened to
17972 the specified length by following these rules:
17973
17974 @itemize @bullet
17975 @item
17976 The name is divided into segments separated by hyphens, tildes or
17977 underscores and all hyphens, tildes, and underscores are
17978 eliminated. If this leaves the name short enough, we are done.
17979
17980 @item
17981 If the name is too long, the longest segment is located (left-most
17982 if there are two of equal length), and shortened by dropping
17983 its last character. This is repeated until the name is short enough.
17984
17985 As an example, consider the krunching of @*@file{our-strings-wide_fixed.adb}
17986 to fit the name into 8 characters as required by some operating systems.
17987
17988 @smallexample
17989 our-strings-wide_fixed 22
17990 our strings wide fixed 19
17991 our string  wide fixed 18
17992 our strin   wide fixed 17
17993 our stri    wide fixed 16
17994 our stri    wide fixe  15
17995 our str     wide fixe  14
17996 our str     wid  fixe  13
17997 our str     wid  fix   12
17998 ou  str     wid  fix   11
17999 ou  st      wid  fix   10
18000 ou  st      wi   fix   9
18001 ou  st      wi   fi    8
18002 Final file name: oustwifi.adb
18003 @end smallexample
18004
18005 @item
18006 The file names for all predefined units are always krunched to eight
18007 characters. The krunching of these predefined units uses the following
18008 special prefix replacements:
18009
18010 @table @file
18011 @item ada-
18012 replaced by @file{^a^A^-}
18013
18014 @item gnat-
18015 replaced by @file{^g^G^-}
18016
18017 @item interfaces-
18018 replaced by @file{^i^I^-}
18019
18020 @item system-
18021 replaced by @file{^s^S^-}
18022 @end table
18023
18024 These system files have a hyphen in the second character position. That
18025 is why normal user files replace such a character with a
18026 ^tilde^dollar sign^, to
18027 avoid confusion with system file names.
18028
18029 As an example of this special rule, consider
18030 @*@file{ada-strings-wide_fixed.adb}, which gets krunched as follows:
18031
18032 @smallexample
18033 ada-strings-wide_fixed 22
18034 a-  strings wide fixed 18
18035 a-  string  wide fixed 17
18036 a-  strin   wide fixed 16
18037 a-  stri    wide fixed 15
18038 a-  stri    wide fixe  14
18039 a-  str     wide fixe  13
18040 a-  str     wid  fixe  12
18041 a-  str     wid  fix   11
18042 a-  st      wid  fix   10
18043 a-  st      wi   fix   9
18044 a-  st      wi   fi    8
18045 Final file name: a-stwifi.adb
18046 @end smallexample
18047 @end itemize
18048
18049 Of course no file shortening algorithm can guarantee uniqueness over all
18050 possible unit names, and if file name krunching is used then it is your
18051 responsibility to ensure that no name clashes occur. The utility
18052 program @code{gnatkr} is supplied for conveniently determining the
18053 krunched name of a file.
18054
18055 @node Examples of gnatkr Usage
18056 @section Examples of @code{gnatkr} Usage
18057
18058 @smallexample
18059 @iftex
18060 @leftskip=0cm
18061 @end iftex
18062 @ifclear vms
18063 $ gnatkr very_long_unit_name.ads      --> velounna.ads
18064 $ gnatkr grandparent-parent-child.ads --> grparchi.ads
18065 $ gnatkr Grandparent.Parent.Child.ads --> grparchi.ads
18066 $ gnatkr grandparent-parent-child     --> grparchi
18067 @end ifclear
18068 $ gnatkr very_long_unit_name.ads/count=6 --> vlunna.ads
18069 $ gnatkr very_long_unit_name.ads/count=0 --> very_long_unit_name.ads
18070 @end smallexample
18071
18072 @node Preprocessing Using gnatprep
18073 @chapter Preprocessing Using @code{gnatprep}
18074 @findex gnatprep
18075
18076 @noindent
18077 This chapter discusses how to use GNAT's @code{gnatprep} utility for simple
18078 preprocessing.
18079 Although designed for use with GNAT, @code{gnatprep} does not depend on any
18080 special GNAT features.
18081 For further discussion of conditional compilation in general, see
18082 @ref{Conditional Compilation}.
18083
18084 @menu
18085 * Preprocessing Symbols::
18086 * Using gnatprep::
18087 * Switches for gnatprep::
18088 * Form of Definitions File::
18089 * Form of Input Text for gnatprep::
18090 @end menu
18091
18092 @node Preprocessing Symbols
18093 @section Preprocessing Symbols
18094
18095 @noindent
18096 Preprocessing symbols are defined in definition files and referred to in
18097 sources to be preprocessed. A Preprocessing symbol is an identifier, following
18098 normal Ada (case-insensitive) rules for its syntax, with the restriction that
18099 all characters need to be in the ASCII set (no accented letters).
18100
18101 @node Using gnatprep
18102 @section Using @code{gnatprep}
18103
18104 @noindent
18105 To call @code{gnatprep} use
18106
18107 @smallexample
18108 $ gnatprep @ovar{switches} @var{infile} @var{outfile} @ovar{deffile}
18109 @end smallexample
18110
18111 @noindent
18112 where
18113 @table @var
18114 @item switches
18115 is an optional sequence of switches as described in the next section.
18116
18117 @item infile
18118 is the full name of the input file, which is an Ada source
18119 file containing preprocessor directives.
18120
18121 @item outfile
18122 is the full name of the output file, which is an Ada source
18123 in standard Ada form. When used with GNAT, this file name will
18124 normally have an ads or adb suffix.
18125
18126 @item deffile
18127 is the full name of a text file containing definitions of
18128 preprocessing symbols to be referenced by the preprocessor. This argument is
18129 optional, and can be replaced by the use of the @option{-D} switch.
18130
18131 @end table
18132
18133 @node Switches for gnatprep
18134 @section Switches for @code{gnatprep}
18135
18136 @table @option
18137 @c !sort!
18138
18139 @item ^-b^/BLANK_LINES^
18140 @cindex @option{^-b^/BLANK_LINES^} (@command{gnatprep})
18141 Causes both preprocessor lines and the lines deleted by
18142 preprocessing to be replaced by blank lines in the output source file,
18143 preserving line numbers in the output file.
18144
18145 @item ^-c^/COMMENTS^
18146 @cindex @option{^-c^/COMMENTS^} (@command{gnatprep})
18147 Causes both preprocessor lines and the lines deleted
18148 by preprocessing to be retained in the output source as comments marked
18149 with the special string @code{"--! "}. This option will result in line numbers
18150 being preserved in the output file.
18151
18152 @item ^-C^/REPLACE_IN_COMMENTS^
18153 @cindex @option{^-C^/REPLACE_IN_COMMENTS^} (@command{gnatprep})
18154 Causes comments to be scanned. Normally comments are ignored by gnatprep.
18155 If this option is specified, then comments are scanned and any $symbol
18156 substitutions performed as in program text. This is particularly useful
18157 when structured comments are used (e.g., when writing programs in the
18158 SPARK dialect of Ada). Note that this switch is not available when
18159 doing integrated preprocessing (it would be useless in this context
18160 since comments are ignored by the compiler in any case).
18161
18162 @item ^-Dsymbol=value^/ASSOCIATE="symbol=value"^
18163 @cindex @option{^-D^/ASSOCIATE^} (@command{gnatprep})
18164 Defines a new preprocessing symbol, associated with value. If no value is given
18165 on the command line, then symbol is considered to be @code{True}. This switch
18166 can be used in place of a definition file.
18167
18168 @ifset vms
18169 @item /REMOVE
18170 @cindex @option{/REMOVE} (@command{gnatprep})
18171 This is the default setting which causes lines deleted by preprocessing
18172 to be entirely removed from the output file.
18173 @end ifset
18174
18175 @item ^-r^/REFERENCE^
18176 @cindex @option{^-r^/REFERENCE^} (@command{gnatprep})
18177 Causes a @code{Source_Reference} pragma to be generated that
18178 references the original input file, so that error messages will use
18179 the file name of this original file. The use of this switch implies
18180 that preprocessor lines are not to be removed from the file, so its
18181 use will force @option{^-b^/BLANK_LINES^} mode if
18182 @option{^-c^/COMMENTS^}
18183 has not been specified explicitly.
18184
18185 Note that if the file to be preprocessed contains multiple units, then
18186 it will be necessary to @code{gnatchop} the output file from
18187 @code{gnatprep}. If a @code{Source_Reference} pragma is present
18188 in the preprocessed file, it will be respected by
18189 @code{gnatchop ^-r^/REFERENCE^}
18190 so that the final chopped files will correctly refer to the original
18191 input source file for @code{gnatprep}.
18192
18193 @item ^-s^/SYMBOLS^
18194 @cindex @option{^-s^/SYMBOLS^} (@command{gnatprep})
18195 Causes a sorted list of symbol names and values to be
18196 listed on the standard output file.
18197
18198 @item ^-u^/UNDEFINED^
18199 @cindex @option{^-u^/UNDEFINED^} (@command{gnatprep})
18200 Causes undefined symbols to be treated as having the value FALSE in the context
18201 of a preprocessor test. In the absence of this option, an undefined symbol in
18202 a @code{#if} or @code{#elsif} test will be treated as an error.
18203
18204 @end table
18205
18206 @ifclear vms
18207 @noindent
18208 Note: if neither @option{-b} nor @option{-c} is present,
18209 then preprocessor lines and
18210 deleted lines are completely removed from the output, unless -r is
18211 specified, in which case -b is assumed.
18212 @end ifclear
18213
18214 @node Form of Definitions File
18215 @section Form of Definitions File
18216
18217 @noindent
18218 The definitions file contains lines of the form
18219
18220 @smallexample
18221 symbol := value
18222 @end smallexample
18223
18224 @noindent
18225 where symbol is a preprocessing symbol, and value is one of the following:
18226
18227 @itemize @bullet
18228 @item
18229 Empty, corresponding to a null substitution
18230 @item
18231 A string literal using normal Ada syntax
18232 @item
18233 Any sequence of characters from the set
18234 (letters, digits, period, underline).
18235 @end itemize
18236
18237 @noindent
18238 Comment lines may also appear in the definitions file, starting with
18239 the usual @code{--},
18240 and comments may be added to the definitions lines.
18241
18242 @node Form of Input Text for gnatprep
18243 @section Form of Input Text for @code{gnatprep}
18244
18245 @noindent
18246 The input text may contain preprocessor conditional inclusion lines,
18247 as well as general symbol substitution sequences.
18248
18249 The preprocessor conditional inclusion commands have the form
18250
18251 @smallexample
18252 @group
18253 @cartouche
18254 #if @i{expression} @r{[}then@r{]}
18255    lines
18256 #elsif @i{expression} @r{[}then@r{]}
18257    lines
18258 #elsif @i{expression} @r{[}then@r{]}
18259    lines
18260 @dots{}
18261 #else
18262    lines
18263 #end if;
18264 @end cartouche
18265 @end group
18266 @end smallexample
18267
18268 @noindent
18269 In this example, @i{expression} is defined by the following grammar:
18270 @smallexample
18271 @i{expression} ::=  <symbol>
18272 @i{expression} ::=  <symbol> = "<value>"
18273 @i{expression} ::=  <symbol> = <symbol>
18274 @i{expression} ::=  <symbol> 'Defined
18275 @i{expression} ::=  not @i{expression}
18276 @i{expression} ::=  @i{expression} and @i{expression}
18277 @i{expression} ::=  @i{expression} or @i{expression}
18278 @i{expression} ::=  @i{expression} and then @i{expression}
18279 @i{expression} ::=  @i{expression} or else @i{expression}
18280 @i{expression} ::=  ( @i{expression} )
18281 @end smallexample
18282
18283 The following restriction exists: it is not allowed to have "and" or "or"
18284 following "not" in the same expression without parentheses. For example, this
18285 is not allowed:
18286
18287 @smallexample
18288    not X or Y
18289 @end smallexample
18290
18291 This should be one of the following:
18292
18293 @smallexample
18294    (not X) or Y
18295    not (X or Y)
18296 @end smallexample
18297
18298 @noindent
18299 For the first test (@i{expression} ::= <symbol>) the symbol must have
18300 either the value true or false, that is to say the right-hand of the
18301 symbol definition must be one of the (case-insensitive) literals
18302 @code{True} or @code{False}. If the value is true, then the
18303 corresponding lines are included, and if the value is false, they are
18304 excluded.
18305
18306 The test (@i{expression} ::= <symbol> @code{'Defined}) is true only if
18307 the symbol has been defined in the definition file or by a @option{-D}
18308 switch on the command line. Otherwise, the test is false.
18309
18310 The equality tests are case insensitive, as are all the preprocessor lines.
18311
18312 If the symbol referenced is not defined in the symbol definitions file,
18313 then the effect depends on whether or not switch @option{-u}
18314 is specified. If so, then the symbol is treated as if it had the value
18315 false and the test fails. If this switch is not specified, then
18316 it is an error to reference an undefined symbol. It is also an error to
18317 reference a symbol that is defined with a value other than @code{True}
18318 or @code{False}.
18319
18320 The use of the @code{not} operator inverts the sense of this logical test.
18321 The @code{not} operator cannot be combined with the @code{or} or @code{and}
18322 operators, without parentheses. For example, "if not X or Y then" is not
18323 allowed, but "if (not X) or Y then" and "if not (X or Y) then" are.
18324
18325 The @code{then} keyword is optional as shown
18326
18327 The @code{#} must be the first non-blank character on a line, but
18328 otherwise the format is free form. Spaces or tabs may appear between
18329 the @code{#} and the keyword. The keywords and the symbols are case
18330 insensitive as in normal Ada code. Comments may be used on a
18331 preprocessor line, but other than that, no other tokens may appear on a
18332 preprocessor line. Any number of @code{elsif} clauses can be present,
18333 including none at all. The @code{else} is optional, as in Ada.
18334
18335 The @code{#} marking the start of a preprocessor line must be the first
18336 non-blank character on the line, i.e., it must be preceded only by
18337 spaces or horizontal tabs.
18338
18339 Symbol substitution outside of preprocessor lines is obtained by using
18340 the sequence
18341
18342 @smallexample
18343 $symbol
18344 @end smallexample
18345
18346 @noindent
18347 anywhere within a source line, except in a comment or within a
18348 string literal. The identifier
18349 following the @code{$} must match one of the symbols defined in the symbol
18350 definition file, and the result is to substitute the value of the
18351 symbol in place of @code{$symbol} in the output file.
18352
18353 Note that although the substitution of strings within a string literal
18354 is not possible, it is possible to have a symbol whose defined value is
18355 a string literal. So instead of setting XYZ to @code{hello} and writing:
18356
18357 @smallexample
18358 Header : String := "$XYZ";
18359 @end smallexample
18360
18361 @noindent
18362 you should set XYZ to @code{"hello"} and write:
18363
18364 @smallexample
18365 Header : String := $XYZ;
18366 @end smallexample
18367
18368 @noindent
18369 and then the substitution will occur as desired.
18370
18371 @ifset vms
18372 @node The GNAT Run-Time Library Builder gnatlbr
18373 @chapter The GNAT Run-Time Library Builder @code{gnatlbr}
18374 @findex gnatlbr
18375 @cindex Library builder
18376
18377 @noindent
18378 @code{gnatlbr} is a tool for rebuilding the GNAT run time with user
18379 supplied configuration pragmas.
18380
18381 @menu
18382 * Running gnatlbr::
18383 * Switches for gnatlbr::
18384 * Examples of gnatlbr Usage::
18385 @end menu
18386
18387 @node Running gnatlbr
18388 @section Running @code{gnatlbr}
18389
18390 @noindent
18391 The @code{gnatlbr} command has the form
18392
18393 @smallexample
18394 $ GNAT LIBRARY /@r{[}CREATE@r{|}SET@r{|}DELETE@r{]}=directory @r{[}/CONFIG=file@r{]}
18395 @end smallexample
18396
18397 @node Switches for gnatlbr
18398 @section Switches for @code{gnatlbr}
18399
18400 @noindent
18401 @code{gnatlbr} recognizes the following switches:
18402
18403 @table @option
18404 @c !sort!
18405 @item /CREATE=directory
18406 @cindex @code{/CREATE} (@code{gnatlbr})
18407 Create the new run-time library in the specified directory.
18408
18409 @item /SET=directory
18410 @cindex @code{/SET} (@code{gnatlbr})
18411 Make the library in the specified directory the current run-time library.
18412
18413 @item /DELETE=directory
18414 @cindex @code{/DELETE} (@code{gnatlbr})
18415 Delete the run-time library in the specified directory.
18416
18417 @item /CONFIG=file
18418 @cindex @code{/CONFIG} (@code{gnatlbr})
18419 With /CREATE: Use the configuration pragmas in the specified file when
18420 building the library.
18421
18422 With /SET: Use the configuration pragmas in the specified file when
18423 compiling.
18424
18425 @end table
18426
18427 @node Examples of gnatlbr Usage
18428 @section Example of @code{gnatlbr} Usage
18429
18430 @smallexample
18431 Contents of VAXFLOAT.ADC:
18432 pragma Float_Representation (VAX_Float);
18433
18434 $ GNAT LIBRARY /CREATE=[.VAXFLOAT] /CONFIG=VAXFLOAT.ADC
18435
18436 GNAT LIBRARY rebuilds the run-time library in directory [.VAXFLOAT]
18437
18438 @end smallexample
18439 @end ifset
18440
18441 @node The GNAT Library Browser gnatls
18442 @chapter The GNAT Library Browser @code{gnatls}
18443 @findex gnatls
18444 @cindex Library browser
18445
18446 @noindent
18447 @code{gnatls} is a tool that outputs information about compiled
18448 units. It gives the relationship between objects, unit names and source
18449 files. It can also be used to check the source dependencies of a unit
18450 as well as various characteristics.
18451
18452 Note: to invoke @code{gnatls} with a project file, use the @code{gnat}
18453 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
18454
18455 @menu
18456 * Running gnatls::
18457 * Switches for gnatls::
18458 * Examples of gnatls Usage::
18459 @end menu
18460
18461 @node Running gnatls
18462 @section Running @code{gnatls}
18463
18464 @noindent
18465 The @code{gnatls} command has the form
18466
18467 @smallexample
18468 $ gnatls switches @var{object_or_ali_file}
18469 @end smallexample
18470
18471 @noindent
18472 The main argument is the list of object or @file{ali} files
18473 (@pxref{The Ada Library Information Files})
18474 for which information is requested.
18475
18476 In normal mode, without additional option, @code{gnatls} produces a
18477 four-column listing. Each line represents information for a specific
18478 object. The first column gives the full path of the object, the second
18479 column gives the name of the principal unit in this object, the third
18480 column gives the status of the source and the fourth column gives the
18481 full path of the source representing this unit.
18482 Here is a simple example of use:
18483
18484 @smallexample
18485 $ gnatls *.o
18486 ^./^[]^demo1.o            demo1            DIF demo1.adb
18487 ^./^[]^demo2.o            demo2             OK demo2.adb
18488 ^./^[]^hello.o            h1                OK hello.adb
18489 ^./^[]^instr-child.o      instr.child      MOK instr-child.adb
18490 ^./^[]^instr.o            instr             OK instr.adb
18491 ^./^[]^tef.o              tef              DIF tef.adb
18492 ^./^[]^text_io_example.o  text_io_example   OK text_io_example.adb
18493 ^./^[]^tgef.o             tgef             DIF tgef.adb
18494 @end smallexample
18495
18496 @noindent
18497 The first line can be interpreted as follows: the main unit which is
18498 contained in
18499 object file @file{demo1.o} is demo1, whose main source is in
18500 @file{demo1.adb}. Furthermore, the version of the source used for the
18501 compilation of demo1 has been modified (DIF). Each source file has a status
18502 qualifier which can be:
18503
18504 @table @code
18505 @item OK (unchanged)
18506 The version of the source file used for the compilation of the
18507 specified unit corresponds exactly to the actual source file.
18508
18509 @item MOK (slightly modified)
18510 The version of the source file used for the compilation of the
18511 specified unit differs from the actual source file but not enough to
18512 require recompilation. If you use gnatmake with the qualifier
18513 @option{^-m (minimal recompilation)^/MINIMAL_RECOMPILATION^}, a file marked
18514 MOK will not be recompiled.
18515
18516 @item DIF (modified)
18517 No version of the source found on the path corresponds to the source
18518 used to build this object.
18519
18520 @item ??? (file not found)
18521 No source file was found for this unit.
18522
18523 @item HID (hidden,  unchanged version not first on PATH)
18524 The version of the source that corresponds exactly to the source used
18525 for compilation has been found on the path but it is hidden by another
18526 version of the same source that has been modified.
18527
18528 @end table
18529
18530 @node Switches for gnatls
18531 @section Switches for @code{gnatls}
18532
18533 @noindent
18534 @code{gnatls} recognizes the following switches:
18535
18536 @table @option
18537 @c !sort!
18538 @cindex @option{--version} @command{gnatls}
18539 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
18540
18541 @item --help
18542 @cindex @option{--help} @command{gnatls}
18543 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
18544 all other options.
18545
18546 @item ^-a^/ALL_UNITS^
18547 @cindex @option{^-a^/ALL_UNITS^} (@code{gnatls})
18548 Consider all units, including those of the predefined Ada library.
18549 Especially useful with @option{^-d^/DEPENDENCIES^}.
18550
18551 @item ^-d^/DEPENDENCIES^
18552 @cindex @option{^-d^/DEPENDENCIES^} (@code{gnatls})
18553 List sources from which specified units depend on.
18554
18555 @item ^-h^/OUTPUT=OPTIONS^
18556 @cindex @option{^-h^/OUTPUT=OPTIONS^} (@code{gnatls})
18557 Output the list of options.
18558
18559 @item ^-o^/OUTPUT=OBJECTS^
18560 @cindex @option{^-o^/OUTPUT=OBJECTS^} (@code{gnatls})
18561 Only output information about object files.
18562
18563 @item ^-s^/OUTPUT=SOURCES^
18564 @cindex @option{^-s^/OUTPUT=SOURCES^} (@code{gnatls})
18565 Only output information about source files.
18566
18567 @item ^-u^/OUTPUT=UNITS^
18568 @cindex @option{^-u^/OUTPUT=UNITS^} (@code{gnatls})
18569 Only output information about compilation units.
18570
18571 @item ^-files^/FILES^=@var{file}
18572 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatls})
18573 Take as arguments the files listed in text file @var{file}.
18574 Text file @var{file} may contain empty lines that are ignored.
18575 Each nonempty line should contain the name of an existing file.
18576 Several such switches may be specified simultaneously.
18577
18578 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
18579 @itemx ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
18580 @itemx ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
18581 @itemx  ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
18582 @itemx -nostdinc
18583 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@code{gnatls})
18584 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@code{gnatls})
18585 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@code{gnatls})
18586 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@code{gnatls})
18587 Source path manipulation. Same meaning as the equivalent @command{gnatmake}
18588 flags (@pxref{Switches for gnatmake}).
18589
18590 @item --RTS=@var{rts-path}
18591 @cindex @option{--RTS} (@code{gnatls})
18592 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
18593 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
18594
18595 @item ^-v^/OUTPUT=VERBOSE^
18596 @cindex @option{^-v^/OUTPUT=VERBOSE^} (@code{gnatls})
18597 Verbose mode. Output the complete source, object and project paths. Do not use
18598 the default column layout but instead use long format giving as much as
18599 information possible on each requested units, including special
18600 characteristics such as:
18601
18602 @table @code
18603 @item  Preelaborable
18604 The unit is preelaborable in the Ada sense.
18605
18606 @item No_Elab_Code
18607 No elaboration code has been produced by the compiler for this unit.
18608
18609 @item Pure
18610 The unit is pure in the Ada sense.
18611
18612 @item Elaborate_Body
18613 The unit contains a pragma Elaborate_Body.
18614
18615 @item Remote_Types
18616 The unit contains a pragma Remote_Types.
18617
18618 @item Shared_Passive
18619 The unit contains a pragma Shared_Passive.
18620
18621 @item Predefined
18622 This unit is part of the predefined environment and cannot be modified
18623 by the user.
18624
18625 @item Remote_Call_Interface
18626 The unit contains a pragma Remote_Call_Interface.
18627
18628 @end table
18629
18630 @end table
18631
18632 @node Examples of gnatls Usage
18633 @section Example of @code{gnatls} Usage
18634 @ifclear vms
18635
18636 @noindent
18637 Example of using the verbose switch. Note how the source and
18638 object paths are affected by the -I switch.
18639
18640 @smallexample
18641 $ gnatls -v -I.. demo1.o
18642
18643 GNATLS 5.03w (20041123-34)
18644 Copyright 1997-2004 Free Software Foundation, Inc.
18645
18646 Source Search Path:
18647    <Current_Directory>
18648    ../
18649    /home/comar/local/adainclude/
18650
18651 Object Search Path:
18652    <Current_Directory>
18653    ../
18654    /home/comar/local/lib/gcc-lib/x86-linux/3.4.3/adalib/
18655
18656 Project Search Path:
18657    <Current_Directory>
18658    /home/comar/local/lib/gnat/
18659
18660 ./demo1.o
18661    Unit =>
18662      Name   => demo1
18663      Kind   => subprogram body
18664      Flags  => No_Elab_Code
18665      Source => demo1.adb    modified
18666 @end smallexample
18667
18668 @noindent
18669 The following is an example of use of the dependency list.
18670 Note the use of the -s switch
18671 which gives a straight list of source files. This can be useful for
18672 building specialized scripts.
18673
18674 @smallexample
18675 $ gnatls -d demo2.o
18676 ./demo2.o   demo2        OK demo2.adb
18677                          OK gen_list.ads
18678                          OK gen_list.adb
18679                          OK instr.ads
18680                          OK instr-child.ads
18681
18682 $ gnatls -d -s -a demo1.o
18683 demo1.adb
18684 /home/comar/local/adainclude/ada.ads
18685 /home/comar/local/adainclude/a-finali.ads
18686 /home/comar/local/adainclude/a-filico.ads
18687 /home/comar/local/adainclude/a-stream.ads
18688 /home/comar/local/adainclude/a-tags.ads
18689 gen_list.ads
18690 gen_list.adb
18691 /home/comar/local/adainclude/gnat.ads
18692 /home/comar/local/adainclude/g-io.ads
18693 instr.ads
18694 /home/comar/local/adainclude/system.ads
18695 /home/comar/local/adainclude/s-exctab.ads
18696 /home/comar/local/adainclude/s-finimp.ads
18697 /home/comar/local/adainclude/s-finroo.ads
18698 /home/comar/local/adainclude/s-secsta.ads
18699 /home/comar/local/adainclude/s-stalib.ads
18700 /home/comar/local/adainclude/s-stoele.ads
18701 /home/comar/local/adainclude/s-stratt.ads
18702 /home/comar/local/adainclude/s-tasoli.ads
18703 /home/comar/local/adainclude/s-unstyp.ads
18704 /home/comar/local/adainclude/unchconv.ads
18705 @end smallexample
18706 @end ifclear
18707
18708 @ifset vms
18709 @smallexample
18710 GNAT LIST /DEPENDENCIES /OUTPUT=SOURCES /ALL_UNITS DEMO1.ADB
18711
18712 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]ada.ads
18713 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-finali.ads
18714 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-filico.ads
18715 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-stream.ads
18716 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-tags.ads
18717 demo1.adb
18718 gen_list.ads
18719 gen_list.adb
18720 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]gnat.ads
18721 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]g-io.ads
18722 instr.ads
18723 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]system.ads
18724 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-exctab.ads
18725 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-finimp.ads
18726 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-finroo.ads
18727 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-secsta.ads
18728 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stalib.ads
18729 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stoele.ads
18730 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stratt.ads
18731 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-tasoli.ads
18732 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-unstyp.ads
18733 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]unchconv.ads
18734 @end smallexample
18735 @end ifset
18736
18737 @node Cleaning Up Using gnatclean
18738 @chapter Cleaning Up Using @code{gnatclean}
18739 @findex gnatclean
18740 @cindex Cleaning tool
18741
18742 @noindent
18743 @code{gnatclean} is a tool that allows the deletion of files produced by the
18744 compiler, binder and linker, including ALI files, object files, tree files,
18745 expanded source files, library files, interface copy source files, binder
18746 generated files and executable files.
18747
18748 @menu
18749 * Running gnatclean::
18750 * Switches for gnatclean::
18751 @c * Examples of gnatclean Usage::
18752 @end menu
18753
18754 @node Running gnatclean
18755 @section Running @code{gnatclean}
18756
18757 @noindent
18758 The @code{gnatclean} command has the form:
18759
18760 @smallexample
18761 $ gnatclean switches @var{names}
18762 @end smallexample
18763
18764 @noindent
18765 @var{names} is a list of source file names. Suffixes @code{.^ads^ADS^} and
18766 @code{^adb^ADB^} may be omitted. If a project file is specified using switch
18767 @code{^-P^/PROJECT_FILE=^}, then @var{names} may be completely omitted.
18768
18769 @noindent
18770 In normal mode, @code{gnatclean} delete the files produced by the compiler and,
18771 if switch @code{^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^} is not specified, by the binder and
18772 the linker. In informative-only mode, specified by switch
18773 @code{^-n^/NODELETE^}, the list of files that would have been deleted in
18774 normal mode is listed, but no file is actually deleted.
18775
18776 @node Switches for gnatclean
18777 @section Switches for @code{gnatclean}
18778
18779 @noindent
18780 @code{gnatclean} recognizes the following switches:
18781
18782 @table @option
18783 @c !sort!
18784 @cindex @option{--version} @command{gnatclean}
18785 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
18786
18787 @item --help
18788 @cindex @option{--help} @command{gnatclean}
18789 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
18790 all other options.
18791
18792 @item ^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^
18793 @cindex @option{^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^} (@code{gnatclean})
18794 Only attempt to delete the files produced by the compiler, not those produced
18795 by the binder or the linker. The files that are not to be deleted are library
18796 files, interface copy files, binder generated files and executable files.
18797
18798 @item ^-D ^/DIRECTORY_OBJECTS=^@var{dir}
18799 @cindex @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} (@code{gnatclean})
18800 Indicate that ALI and object files should normally be found in directory
18801 @var{dir}.
18802
18803 @item ^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^
18804 @cindex @option{^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^} (@code{gnatclean})
18805 When using project files, if some errors or warnings are detected during
18806 parsing and verbose mode is not in effect (no use of switch
18807 ^-v^/VERBOSE^), then error lines start with the full path name of the project
18808 file, rather than its simple file name.
18809
18810 @item ^-h^/HELP^
18811 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatclean})
18812 Output a message explaining the usage of @code{^gnatclean^gnatclean^}.
18813
18814 @item ^-n^/NODELETE^
18815 @cindex @option{^-n^/NODELETE^} (@code{gnatclean})
18816 Informative-only mode. Do not delete any files. Output the list of the files
18817 that would have been deleted if this switch was not specified.
18818
18819 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
18820 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@code{gnatclean})
18821 Use project file @var{project}. Only one such switch can be used.
18822 When cleaning a project file, the files produced by the compilation of the
18823 immediate sources or inherited sources of the project files are to be
18824 deleted. This is not depending on the presence or not of executable names
18825 on the command line.
18826
18827 @item ^-q^/QUIET^
18828 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@code{gnatclean})
18829 Quiet output. If there are no errors, do not output anything, except in
18830 verbose mode (switch ^-v^/VERBOSE^) or in informative-only mode
18831 (switch ^-n^/NODELETE^).
18832
18833 @item ^-r^/RECURSIVE^
18834 @cindex @option{^-r^/RECURSIVE^} (@code{gnatclean})
18835 When a project file is specified (using switch ^-P^/PROJECT_FILE=^),
18836 clean all imported and extended project files, recursively. If this switch
18837 is not specified, only the files related to the main project file are to be
18838 deleted. This switch has no effect if no project file is specified.
18839
18840 @item ^-v^/VERBOSE^
18841 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatclean})
18842 Verbose mode.
18843
18844 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
18845 @cindex @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE^} (@code{gnatclean})
18846 Indicates the verbosity of the parsing of GNAT project files.
18847 @xref{Switches Related to Project Files}.
18848
18849 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
18850 @cindex @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} (@code{gnatclean})
18851 Indicates that external variable @var{name} has the value @var{value}.
18852 The Project Manager will use this value for occurrences of
18853 @code{external(name)} when parsing the project file.
18854 @xref{Switches Related to Project Files}.
18855
18856 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
18857 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@code{gnatclean})
18858 When searching for ALI and object files, look in directory
18859 @var{dir}.
18860
18861 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
18862 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@code{gnatclean})
18863 Equivalent to @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}}.
18864
18865 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
18866 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@code{gnatclean})
18867 @cindex Source files, suppressing search
18868 Do not look for ALI or object files in the directory
18869 where @code{gnatclean} was invoked.
18870
18871 @end table
18872
18873 @c @node Examples of gnatclean Usage
18874 @c @section Examples of @code{gnatclean} Usage
18875
18876 @ifclear vms
18877 @node GNAT and Libraries
18878 @chapter GNAT and Libraries
18879 @cindex Library, building, installing, using
18880
18881 @noindent
18882 This chapter describes how to build and use libraries with GNAT, and also shows
18883 how to recompile the GNAT run-time library. You should be familiar with the
18884 Project Manager facility (@pxref{GNAT Project Manager}) before reading this
18885 chapter.
18886
18887 @menu
18888 * Introduction to Libraries in GNAT::
18889 * General Ada Libraries::
18890 * Stand-alone Ada Libraries::
18891 * Rebuilding the GNAT Run-Time Library::
18892 @end menu
18893
18894 @node Introduction to Libraries in GNAT
18895 @section Introduction to Libraries in GNAT
18896
18897 @noindent
18898 A library is, conceptually, a collection of objects which does not have its
18899 own main thread of execution, but rather provides certain services to the
18900 applications that use it. A library can be either statically linked with the
18901 application, in which case its code is directly included in the application,
18902 or, on platforms that support it, be dynamically linked, in which case
18903 its code is shared by all applications making use of this library.
18904
18905 GNAT supports both types of libraries.
18906 In the static case, the compiled code can be provided in different ways. The
18907 simplest approach is to provide directly the set of objects resulting from
18908 compilation of the library source files. Alternatively, you can group the
18909 objects into an archive using whatever commands are provided by the operating
18910 system. For the latter case, the objects are grouped into a shared library.
18911
18912 In the GNAT environment, a library has three types of components:
18913 @itemize @bullet
18914 @item
18915 Source files.
18916 @item
18917 @file{ALI} files.
18918 @xref{The Ada Library Information Files}.
18919 @item
18920 Object files, an archive or a shared library.
18921 @end itemize
18922
18923 @noindent
18924 A GNAT library may expose all its source files, which is useful for
18925 documentation purposes. Alternatively, it may expose only the units needed by
18926 an external user to make use of the library. That is to say, the specs
18927 reflecting the library services along with all the units needed to compile
18928 those specs, which can include generic bodies or any body implementing an
18929 inlined routine. In the case of @emph{stand-alone libraries} those exposed
18930 units are called @emph{interface units} (@pxref{Stand-alone Ada Libraries}).
18931
18932 All compilation units comprising an application, including those in a library,
18933 need to be elaborated in an order partially defined by Ada's semantics. GNAT
18934 computes the elaboration order from the @file{ALI} files and this is why they
18935 constitute a mandatory part of GNAT libraries.
18936 @emph{Stand-alone libraries} are the exception to this rule because a specific
18937 library elaboration routine is produced independently of the application(s)
18938 using the library.
18939
18940 @node General Ada Libraries
18941 @section General Ada Libraries
18942
18943 @menu
18944 * Building a library::
18945 * Installing a library::
18946 * Using a library::
18947 @end menu
18948
18949 @node Building a library
18950 @subsection Building a library
18951
18952 @noindent
18953 The easiest way to build a library is to use the Project Manager,
18954 which supports a special type of project called a @emph{Library Project}
18955 (@pxref{Library Projects}).
18956
18957 A project is considered a library project, when two project-level attributes
18958 are defined in it: @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}. In order to
18959 control different aspects of library configuration, additional optional
18960 project-level attributes can be specified:
18961 @table @code
18962 @item Library_Kind
18963 This attribute controls whether the library is to be static or dynamic
18964
18965 @item Library_Version
18966 This attribute specifies the library version; this value is used
18967 during dynamic linking of shared libraries to determine if the currently
18968 installed versions of the binaries are compatible.
18969
18970 @item Library_Options
18971 @item Library_GCC
18972 These attributes specify additional low-level options to be used during
18973 library generation, and redefine the actual application used to generate
18974 library.
18975 @end table
18976
18977 @noindent
18978 The GNAT Project Manager takes full care of the library maintenance task,
18979 including recompilation of the source files for which objects do not exist
18980 or are not up to date, assembly of the library archive, and installation of
18981 the library (i.e., copying associated source, object and @file{ALI} files
18982 to the specified location).
18983
18984 Here is a simple library project file:
18985 @smallexample @c ada
18986 project My_Lib is
18987    for Source_Dirs use ("src1", "src2");
18988    for Object_Dir use "obj";
18989    for Library_Name use "mylib";
18990    for Library_Dir use "lib";
18991    for Library_Kind use "dynamic";
18992 end My_lib;
18993 @end smallexample
18994
18995 @noindent
18996 and the compilation command to build and install the library:
18997
18998 @smallexample @c ada
18999   $ gnatmake -Pmy_lib
19000 @end smallexample
19001
19002 @noindent
19003 It is not entirely trivial to perform manually all the steps required to
19004 produce a library. We recommend that you use the GNAT Project Manager
19005 for this task. In special cases where this is not desired, the necessary
19006 steps are discussed below.
19007
19008 There are various possibilities for compiling the units that make up the
19009 library: for example with a Makefile (@pxref{Using the GNU make Utility}) or
19010 with a conventional script. For simple libraries, it is also possible to create
19011 a dummy main program which depends upon all the packages that comprise the
19012 interface of the library. This dummy main program can then be given to
19013 @command{gnatmake}, which will ensure that all necessary objects are built.
19014
19015 After this task is accomplished, you should follow the standard procedure
19016 of the underlying operating system to produce the static or shared library.
19017
19018 Here is an example of such a dummy program:
19019 @smallexample @c ada
19020 @group
19021 with My_Lib.Service1;
19022 with My_Lib.Service2;
19023 with My_Lib.Service3;
19024 procedure My_Lib_Dummy is
19025 begin
19026    null;
19027 end;
19028 @end group
19029 @end smallexample
19030
19031 @noindent
19032 Here are the generic commands that will build an archive or a shared library.
19033
19034 @smallexample
19035 # compiling the library
19036 $ gnatmake -c my_lib_dummy.adb
19037
19038 # we don't need the dummy object itself
19039 $ rm my_lib_dummy.o my_lib_dummy.ali
19040
19041 # create an archive with the remaining objects
19042 $ ar rc libmy_lib.a *.o
19043 # some systems may require "ranlib" to be run as well
19044
19045 # or create a shared library
19046 $ gcc -shared -o libmy_lib.so *.o
19047 # some systems may require the code to have been compiled with -fPIC
19048
19049 # remove the object files that are now in the library
19050 $ rm *.o
19051
19052 # Make the ALI files read-only so that gnatmake will not try to
19053 # regenerate the objects that are in the library
19054 $ chmod -w *.ali
19055 @end smallexample
19056
19057 @noindent
19058 Please note that the library must have a name of the form @file{lib@var{xxx}.a}
19059 or @file{lib@var{xxx}.so} (or @file{lib@var{xxx}.dll} on Windows) in order to
19060 be accessed by the directive @option{-l@var{xxx}} at link time.
19061
19062 @node Installing a library
19063 @subsection Installing a library
19064 @cindex @code{ADA_PROJECT_PATH}
19065 @cindex @code{GPR_PROJECT_PATH}
19066
19067 @noindent
19068 If you use project files, library installation is part of the library build
19069 process. Thus no further action is needed in order to make use of the
19070 libraries that are built as part of the general application build. A usable
19071 version of the library is installed in the directory specified by the
19072 @code{Library_Dir} attribute of the library project file.
19073
19074 You may want to install a library in a context different from where the library
19075 is built. This situation arises with third party suppliers, who may want
19076 to distribute a library in binary form where the user is not expected to be
19077 able to recompile the library. The simplest option in this case is to provide
19078 a project file slightly different from the one used to build the library, by
19079 using the @code{externally_built} attribute. For instance, the project
19080 file used to build the library in the previous section can be changed into the
19081 following one when the library is installed:
19082
19083 @smallexample @c projectfile
19084 project My_Lib is
19085    for Source_Dirs use ("src1", "src2");
19086    for Library_Name use "mylib";
19087    for Library_Dir use "lib";
19088    for Library_Kind use "dynamic";
19089    for Externally_Built use "true";
19090 end My_lib;
19091 @end smallexample
19092
19093 @noindent
19094 This project file assumes that the directories @file{src1},
19095 @file{src2}, and @file{lib} exist in
19096 the directory containing the project file. The @code{externally_built}
19097 attribute makes it clear to the GNAT builder that it should not attempt to
19098 recompile any of the units from this library. It allows the library provider to
19099 restrict the source set to the minimum necessary for clients to make use of the
19100 library as described in the first section of this chapter. It is the
19101 responsibility of the library provider to install the necessary sources, ALI
19102 files and libraries in the directories mentioned in the project file. For
19103 convenience, the user's library project file should be installed in a location
19104 that will be searched automatically by the GNAT
19105 builder. These are the directories referenced in the @env{GPR_PROJECT_PATH}
19106 environment variable (@pxref{Importing Projects}), and also the default GNAT
19107 library location that can be queried with @command{gnatls -v} and is usually of
19108 the form $gnat_install_root/lib/gnat.
19109
19110 When project files are not an option, it is also possible, but not recommended,
19111 to install the library so that the sources needed to use the library are on the
19112 Ada source path and the ALI files & libraries be on the Ada Object path (see
19113 @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}. Alternatively, the system
19114 administrator can place general-purpose libraries in the default compiler
19115 paths, by specifying the libraries' location in the configuration files
19116 @file{ada_source_path} and @file{ada_object_path}. These configuration files
19117 must be located in the GNAT installation tree at the same place as the gcc spec
19118 file. The location of the gcc spec file can be determined as follows:
19119 @smallexample
19120 $ gcc -v
19121 @end smallexample
19122
19123 @noindent
19124 The configuration files mentioned above have a simple format: each line
19125 must contain one unique directory name.
19126 Those names are added to the corresponding path
19127 in their order of appearance in the file. The names can be either absolute
19128 or relative; in the latter case, they are relative to where theses files
19129 are located.
19130
19131 The files @file{ada_source_path} and @file{ada_object_path} might not be
19132 present in a
19133 GNAT installation, in which case, GNAT will look for its run-time library in
19134 the directories @file{adainclude} (for the sources) and @file{adalib} (for the
19135 objects and @file{ALI} files). When the files exist, the compiler does not
19136 look in @file{adainclude} and @file{adalib}, and thus the
19137 @file{ada_source_path} file
19138 must contain the location for the GNAT run-time sources (which can simply
19139 be @file{adainclude}). In the same way, the @file{ada_object_path} file must
19140 contain the location for the GNAT run-time objects (which can simply
19141 be @file{adalib}).
19142
19143 You can also specify a new default path to the run-time library at compilation
19144 time with the switch @option{--RTS=rts-path}. You can thus choose / change
19145 the run-time library you want your program to be compiled with. This switch is
19146 recognized by @command{gcc}, @command{gnatmake}, @command{gnatbind},
19147 @command{gnatls}, @command{gnatfind} and @command{gnatxref}.
19148
19149 It is possible to install a library before or after the standard GNAT
19150 library, by reordering the lines in the configuration files. In general, a
19151 library must be installed before the GNAT library if it redefines
19152 any part of it.
19153
19154 @node Using a library
19155 @subsection Using a library
19156
19157 @noindent Once again, the project facility greatly simplifies the use of
19158 libraries. In this context, using a library is just a matter of adding a
19159 @code{with} clause in the user project. For instance, to make use of the
19160 library @code{My_Lib} shown in examples in earlier sections, you can
19161 write:
19162
19163 @smallexample @c projectfile
19164 with "my_lib";
19165 project My_Proj is
19166   @dots{}
19167 end My_Proj;
19168 @end smallexample
19169
19170 Even if you have a third-party, non-Ada library, you can still use GNAT's
19171 Project Manager facility to provide a wrapper for it. For example, the
19172 following project, when @code{with}ed by your main project, will link with the
19173 third-party library @file{liba.a}:
19174
19175 @smallexample @c projectfile
19176 @group
19177 project Liba is
19178    for Externally_Built use "true";
19179    for Source_Files use ();
19180    for Library_Dir use "lib";
19181    for Library_Name use "a";
19182    for Library_Kind use "static";
19183 end Liba;
19184 @end group
19185 @end smallexample
19186 This is an alternative to the use of @code{pragma Linker_Options}. It is
19187 especially interesting in the context of systems with several interdependent
19188 static libraries where finding a proper linker order is not easy and best be
19189 left to the tools having visibility over project dependence information.
19190
19191 @noindent
19192 In order to use an Ada library manually, you need to make sure that this
19193 library is on both your source and object path
19194 (see @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}
19195 and @ref{Search Paths for gnatbind}). Furthermore, when the objects are grouped
19196 in an archive or a shared library, you need to specify the desired
19197 library at link time.
19198
19199 For example, you can use the library @file{mylib} installed in
19200 @file{/dir/my_lib_src} and @file{/dir/my_lib_obj} with the following commands:
19201
19202 @smallexample
19203 $ gnatmake -aI/dir/my_lib_src -aO/dir/my_lib_obj my_appl \
19204   -largs -lmy_lib
19205 @end smallexample
19206
19207 @noindent
19208 This can be expressed more simply:
19209 @smallexample
19210 $ gnatmake my_appl
19211 @end smallexample
19212 @noindent
19213 when the following conditions are met:
19214 @itemize @bullet
19215 @item
19216 @file{/dir/my_lib_src} has been added by the user to the environment
19217 variable @env{ADA_INCLUDE_PATH}, or by the administrator to the file
19218 @file{ada_source_path}
19219 @item
19220 @file{/dir/my_lib_obj} has been added by the user to the environment
19221 variable @env{ADA_OBJECTS_PATH}, or by the administrator to the file
19222 @file{ada_object_path}
19223 @item
19224 a pragma @code{Linker_Options} has been added to one of the sources.
19225 For example:
19226
19227 @smallexample @c ada
19228 pragma Linker_Options ("-lmy_lib");
19229 @end smallexample
19230 @end itemize
19231
19232 @node Stand-alone Ada Libraries
19233 @section Stand-alone Ada Libraries
19234 @cindex Stand-alone library, building, using
19235
19236 @menu
19237 * Introduction to Stand-alone Libraries::
19238 * Building a Stand-alone Library::
19239 * Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context::
19240 * Restrictions in Stand-alone Libraries::
19241 @end menu
19242
19243 @node Introduction to Stand-alone Libraries
19244 @subsection Introduction to Stand-alone Libraries
19245
19246 @noindent
19247 A Stand-alone Library (abbreviated ``SAL'') is a library that contains the
19248 necessary code to
19249 elaborate the Ada units that are included in the library. In contrast with
19250 an ordinary library, which consists of all sources, objects and @file{ALI}
19251 files of the
19252 library, a SAL may specify a restricted subset of compilation units
19253 to serve as a library interface. In this case, the fully
19254 self-sufficient set of files will normally consist of an objects
19255 archive, the sources of interface units' specs, and the @file{ALI}
19256 files of interface units.
19257 If an interface spec contains a generic unit or an inlined subprogram,
19258 the body's
19259 source must also be provided; if the units that must be provided in the source
19260 form depend on other units, the source and @file{ALI} files of those must
19261 also be provided.
19262
19263 The main purpose of a SAL is to minimize the recompilation overhead of client
19264 applications when a new version of the library is installed. Specifically,
19265 if the interface sources have not changed, client applications do not need to
19266 be recompiled. If, furthermore, a SAL is provided in the shared form and its
19267 version, controlled by @code{Library_Version} attribute, is not changed,
19268 then the clients do not need to be relinked.
19269
19270 SALs also allow the library providers to minimize the amount of library source
19271 text exposed to the clients.  Such ``information hiding'' might be useful or
19272 necessary for various reasons.
19273
19274 Stand-alone libraries are also well suited to be used in an executable whose
19275 main routine is not written in Ada.
19276
19277 @node Building a Stand-alone Library
19278 @subsection Building a Stand-alone Library
19279
19280 @noindent
19281 GNAT's Project facility provides a simple way of building and installing
19282 stand-alone libraries; see @ref{Stand-alone Library Projects}.
19283 To be a Stand-alone Library Project, in addition to the two attributes
19284 that make a project a Library Project (@code{Library_Name} and
19285 @code{Library_Dir}; see @ref{Library Projects}), the attribute
19286 @code{Library_Interface} must be defined.  For example:
19287
19288 @smallexample @c projectfile
19289 @group
19290    for Library_Dir use "lib_dir";
19291    for Library_Name use "dummy";
19292    for Library_Interface use ("int1", "int1.child");
19293 @end group
19294 @end smallexample
19295
19296 @noindent
19297 Attribute @code{Library_Interface} has a non-empty string list value,
19298 each string in the list designating a unit contained in an immediate source
19299 of the project file.
19300
19301 When a Stand-alone Library is built, first the binder is invoked to build
19302 a package whose name depends on the library name
19303 (@file{^b~dummy.ads/b^B$DUMMY.ADS/B^} in the example above).
19304 This binder-generated package includes initialization and
19305 finalization procedures whose
19306 names depend on the library name (@code{dummyinit} and @code{dummyfinal}
19307 in the example
19308 above). The object corresponding to this package is included in the library.
19309
19310 You must ensure timely (e.g., prior to any use of interfaces in the SAL)
19311 calling of these procedures if a static SAL is built, or if a shared SAL
19312 is built
19313 with the project-level attribute @code{Library_Auto_Init} set to
19314 @code{"false"}.
19315
19316 For a Stand-Alone Library, only the @file{ALI} files of the Interface Units
19317 (those that are listed in attribute @code{Library_Interface}) are copied to
19318 the Library Directory. As a consequence, only the Interface Units may be
19319 imported from Ada units outside of the library. If other units are imported,
19320 the binding phase will fail.
19321
19322 The attribute @code{Library_Src_Dir} may be specified for a
19323 Stand-Alone Library. @code{Library_Src_Dir} is a simple attribute that has a
19324 single string value. Its value must be the path (absolute or relative to the
19325 project directory) of an existing directory. This directory cannot be the
19326 object directory or one of the source directories, but it can be the same as
19327 the library directory. The sources of the Interface
19328 Units of the library that are needed by an Ada client of the library will be
19329 copied to the designated directory, called the Interface Copy directory.
19330 These sources include the specs of the Interface Units, but they may also
19331 include bodies and subunits, when pragmas @code{Inline} or @code{Inline_Always}
19332 are used, or when there is a generic unit in the spec. Before the sources
19333 are copied to the Interface Copy directory, an attempt is made to delete all
19334 files in the Interface Copy directory.
19335
19336 Building stand-alone libraries by hand is somewhat tedious, but for those
19337 occasions when it is necessary here are the steps that you need to perform:
19338 @itemize @bullet
19339 @item
19340 Compile all library sources.
19341
19342 @item
19343 Invoke the binder with the switch @option{-n} (No Ada main program),
19344 with all the @file{ALI} files of the interfaces, and
19345 with the switch @option{-L} to give specific names to the @code{init}
19346 and @code{final} procedures.  For example:
19347 @smallexample
19348   gnatbind -n int1.ali int2.ali -Lsal1
19349 @end smallexample
19350
19351 @item
19352 Compile the binder generated file:
19353 @smallexample
19354   gcc -c b~int2.adb
19355 @end smallexample
19356
19357 @item
19358 Link the dynamic library with all the necessary object files,
19359 indicating to the linker the names of the @code{init} (and possibly
19360 @code{final}) procedures for automatic initialization (and finalization).
19361 The built library should be placed in a directory different from
19362 the object directory.
19363
19364 @item
19365 Copy the @code{ALI} files of the interface to the library directory,
19366 add in this copy an indication that it is an interface to a SAL
19367 (i.e., add a word @option{SL} on the line in the @file{ALI} file that starts
19368 with letter ``P'') and make the modified copy of the @file{ALI} file
19369 read-only.
19370 @end itemize
19371
19372 @noindent
19373 Using SALs is not different from using other libraries
19374 (see @ref{Using a library}).
19375
19376 @node Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context
19377 @subsection Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context
19378
19379 @noindent
19380 It is easy to adapt the SAL build procedure discussed above for use of a SAL in
19381 a non-Ada context.
19382
19383 The only extra step required is to ensure that library interface subprograms
19384 are compatible with the main program, by means of @code{pragma Export}
19385 or @code{pragma Convention}.
19386
19387 Here is an example of simple library interface for use with C main program:
19388
19389 @smallexample @c ada
19390 package Interface is
19391
19392    procedure Do_Something;
19393    pragma Export (C, Do_Something, "do_something");
19394
19395    procedure Do_Something_Else;
19396    pragma Export (C, Do_Something_Else, "do_something_else");
19397
19398 end Interface;
19399 @end smallexample
19400
19401 @noindent
19402 On the foreign language side, you must provide a ``foreign'' view of the
19403 library interface; remember that it should contain elaboration routines in
19404 addition to interface subprograms.
19405
19406 The example below shows the content of @code{mylib_interface.h} (note
19407 that there is no rule for the naming of this file, any name can be used)
19408 @smallexample
19409 /* the library elaboration procedure */
19410 extern void mylibinit (void);
19411
19412 /* the library finalization procedure */
19413 extern void mylibfinal (void);
19414
19415 /* the interface exported by the library */
19416 extern void do_something (void);
19417 extern void do_something_else (void);
19418 @end smallexample
19419
19420 @noindent
19421 Libraries built as explained above can be used from any program, provided
19422 that the elaboration procedures (named @code{mylibinit} in the previous
19423 example) are called before the library services are used. Any number of
19424 libraries can be used simultaneously, as long as the elaboration
19425 procedure of each library is called.
19426
19427 Below is an example of a C program that uses the @code{mylib} library.
19428
19429 @smallexample
19430 #include "mylib_interface.h"
19431
19432 int
19433 main (void)
19434 @{
19435    /* First, elaborate the library before using it */
19436    mylibinit ();
19437
19438    /* Main program, using the library exported entities */
19439    do_something ();
19440    do_something_else ();
19441
19442    /* Library finalization at the end of the program */
19443    mylibfinal ();
19444    return 0;
19445 @}
19446 @end smallexample
19447
19448 @noindent
19449 Note that invoking any library finalization procedure generated by
19450 @code{gnatbind} shuts down the Ada run-time environment.
19451 Consequently, the
19452 finalization of all Ada libraries must be performed at the end of the program.
19453 No call to these libraries or to the Ada run-time library should be made
19454 after the finalization phase.
19455
19456 @node Restrictions in Stand-alone Libraries
19457 @subsection Restrictions in Stand-alone Libraries
19458
19459 @noindent
19460 The pragmas listed below should be used with caution inside libraries,
19461 as they can create incompatibilities with other Ada libraries:
19462 @itemize @bullet
19463 @item pragma @code{Locking_Policy}
19464 @item pragma @code{Queuing_Policy}
19465 @item pragma @code{Task_Dispatching_Policy}
19466 @item pragma @code{Unreserve_All_Interrupts}
19467 @end itemize
19468
19469 @noindent
19470 When using a library that contains such pragmas, the user must make sure
19471 that all libraries use the same pragmas with the same values. Otherwise,
19472 @code{Program_Error} will
19473 be raised during the elaboration of the conflicting
19474 libraries. The usage of these pragmas and its consequences for the user
19475 should therefore be well documented.
19476
19477 Similarly, the traceback in the exception occurrence mechanism should be
19478 enabled or disabled in a consistent manner across all libraries.
19479 Otherwise, Program_Error will be raised during the elaboration of the
19480 conflicting libraries.
19481
19482 If the @code{Version} or @code{Body_Version}
19483 attributes are used inside a library, then you need to
19484 perform a @code{gnatbind} step that specifies all @file{ALI} files in all
19485 libraries, so that version identifiers can be properly computed.
19486 In practice these attributes are rarely used, so this is unlikely
19487 to be a consideration.
19488
19489 @node  Rebuilding the GNAT Run-Time Library
19490 @section Rebuilding the GNAT Run-Time Library
19491 @cindex GNAT Run-Time Library, rebuilding
19492 @cindex Building the GNAT Run-Time Library
19493 @cindex Rebuilding the GNAT Run-Time Library
19494 @cindex Run-Time Library, rebuilding
19495
19496 @noindent
19497 It may be useful to recompile the GNAT library in various contexts, the
19498 most important one being the use of partition-wide configuration pragmas
19499 such as @code{Normalize_Scalars}. A special Makefile called
19500 @code{Makefile.adalib} is provided to that effect and can be found in
19501 the directory containing the GNAT library. The location of this
19502 directory depends on the way the GNAT environment has been installed and can
19503 be determined by means of the command:
19504
19505 @smallexample
19506 $ gnatls -v
19507 @end smallexample
19508
19509 @noindent
19510 The last entry in the object search path usually contains the
19511 gnat library. This Makefile contains its own documentation and in
19512 particular the set of instructions needed to rebuild a new library and
19513 to use it.
19514
19515 @node Using the GNU make Utility
19516 @chapter Using the GNU @code{make} Utility
19517 @findex make
19518
19519 @noindent
19520 This chapter offers some examples of makefiles that solve specific
19521 problems. It does not explain how to write a makefile (@pxref{Top,, GNU
19522 make, make, GNU @code{make}}), nor does it try to replace the
19523 @command{gnatmake} utility (@pxref{The GNAT Make Program gnatmake}).
19524
19525 All the examples in this section are specific to the GNU version of
19526 make. Although @command{make} is a standard utility, and the basic language
19527 is the same, these examples use some advanced features found only in
19528 @code{GNU make}.
19529
19530 @menu
19531 * Using gnatmake in a Makefile::
19532 * Automatically Creating a List of Directories::
19533 * Generating the Command Line Switches::
19534 * Overcoming Command Line Length Limits::
19535 @end menu
19536
19537 @node Using gnatmake in a Makefile
19538 @section Using gnatmake in a Makefile
19539 @findex makefile
19540 @cindex GNU make
19541
19542 @noindent
19543 Complex project organizations can be handled in a very powerful way by
19544 using GNU make combined with gnatmake. For instance, here is a Makefile
19545 which allows you to build each subsystem of a big project into a separate
19546 shared library. Such a makefile allows you to significantly reduce the link
19547 time of very big applications while maintaining full coherence at
19548 each step of the build process.
19549
19550 The list of dependencies are handled automatically by
19551 @command{gnatmake}. The Makefile is simply used to call gnatmake in each of
19552 the appropriate directories.
19553
19554 Note that you should also read the example on how to automatically
19555 create the list of directories
19556 (@pxref{Automatically Creating a List of Directories})
19557 which might help you in case your project has a lot of subdirectories.
19558
19559 @smallexample
19560 @iftex
19561 @leftskip=0cm
19562 @font@heightrm=cmr8
19563 @heightrm
19564 @end iftex
19565 ## This Makefile is intended to be used with the following directory
19566 ## configuration:
19567 ##  - The sources are split into a series of csc (computer software components)
19568 ##    Each of these csc is put in its own directory.
19569 ##    Their name are referenced by the directory names.
19570 ##    They will be compiled into shared library (although this would also work
19571 ##    with static libraries
19572 ##  - The main program (and possibly other packages that do not belong to any
19573 ##    csc is put in the top level directory (where the Makefile is).
19574 ##       toplevel_dir __ first_csc  (sources) __ lib (will contain the library)
19575 ##                    \_ second_csc (sources) __ lib (will contain the library)
19576 ##                    \_ @dots{}
19577 ## Although this Makefile is build for shared library, it is easy to modify
19578 ## to build partial link objects instead (modify the lines with -shared and
19579 ## gnatlink below)
19580 ##
19581 ## With this makefile, you can change any file in the system or add any new
19582 ## file, and everything will be recompiled correctly (only the relevant shared
19583 ## objects will be recompiled, and the main program will be re-linked).
19584
19585 # The list of computer software component for your project. This might be
19586 # generated automatically.
19587 CSC_LIST=aa bb cc
19588
19589 # Name of the main program (no extension)
19590 MAIN=main
19591
19592 # If we need to build objects with -fPIC, uncomment the following line
19593 #NEED_FPIC=-fPIC
19594
19595 # The following variable should give the directory containing libgnat.so
19596 # You can get this directory through 'gnatls -v'. This is usually the last
19597 # directory in the Object_Path.
19598 GLIB=@dots{}
19599
19600 # The directories for the libraries
19601 # (This macro expands the list of CSC to the list of shared libraries, you
19602 # could simply use the expanded form:
19603 # LIB_DIR=aa/lib/libaa.so bb/lib/libbb.so cc/lib/libcc.so
19604 LIB_DIR=$@{foreach dir,$@{CSC_LIST@},$@{dir@}/lib/lib$@{dir@}.so@}
19605
19606 $@{MAIN@}: objects $@{LIB_DIR@}
19607     gnatbind $@{MAIN@} $@{CSC_LIST:%=-aO%/lib@} -shared
19608     gnatlink $@{MAIN@} $@{CSC_LIST:%=-l%@}
19609
19610 objects::
19611     # recompile the sources
19612     gnatmake -c -i $@{MAIN@}.adb $@{NEED_FPIC@} $@{CSC_LIST:%=-I%@}
19613
19614 # Note: In a future version of GNAT, the following commands will be simplified
19615 # by a new tool, gnatmlib
19616 $@{LIB_DIR@}:
19617     mkdir -p $@{dir $@@ @}
19618     cd $@{dir $@@ @} && gcc -shared -o $@{notdir $@@ @} ../*.o -L$@{GLIB@} -lgnat
19619     cd $@{dir $@@ @} && cp -f ../*.ali .
19620
19621 # The dependencies for the modules
19622 # Note that we have to force the expansion of *.o, since in some cases
19623 # make won't be able to do it itself.
19624 aa/lib/libaa.so: $@{wildcard aa/*.o@}
19625 bb/lib/libbb.so: $@{wildcard bb/*.o@}
19626 cc/lib/libcc.so: $@{wildcard cc/*.o@}
19627
19628 # Make sure all of the shared libraries are in the path before starting the
19629 # program
19630 run::
19631     LD_LIBRARY_PATH=`pwd`/aa/lib:`pwd`/bb/lib:`pwd`/cc/lib ./$@{MAIN@}
19632
19633 clean::
19634     $@{RM@} -rf $@{CSC_LIST:%=%/lib@}
19635     $@{RM@} $@{CSC_LIST:%=%/*.ali@}
19636     $@{RM@} $@{CSC_LIST:%=%/*.o@}
19637     $@{RM@} *.o *.ali $@{MAIN@}
19638 @end smallexample
19639
19640 @node Automatically Creating a List of Directories
19641 @section Automatically Creating a List of Directories
19642
19643 @noindent
19644 In most makefiles, you will have to specify a list of directories, and
19645 store it in a variable. For small projects, it is often easier to
19646 specify each of them by hand, since you then have full control over what
19647 is the proper order for these directories, which ones should be
19648 included.
19649
19650 However, in larger projects, which might involve hundreds of
19651 subdirectories, it might be more convenient to generate this list
19652 automatically.
19653
19654 The example below presents two methods. The first one, although less
19655 general, gives you more control over the list. It involves wildcard
19656 characters, that are automatically expanded by @command{make}. Its
19657 shortcoming is that you need to explicitly specify some of the
19658 organization of your project, such as for instance the directory tree
19659 depth, whether some directories are found in a separate tree, @enddots{}
19660
19661 The second method is the most general one. It requires an external
19662 program, called @command{find}, which is standard on all Unix systems. All
19663 the directories found under a given root directory will be added to the
19664 list.
19665
19666 @smallexample
19667 @iftex
19668 @leftskip=0cm
19669 @font@heightrm=cmr8
19670 @heightrm
19671 @end iftex
19672 # The examples below are based on the following directory hierarchy:
19673 # All the directories can contain any number of files
19674 # ROOT_DIRECTORY ->  a  ->  aa  ->  aaa
19675 #                       ->  ab
19676 #                       ->  ac
19677 #                ->  b  ->  ba  ->  baa
19678 #                       ->  bb
19679 #                       ->  bc
19680 # This Makefile creates a variable called DIRS, that can be reused any time
19681 # you need this list (see the other examples in this section)
19682
19683 # The root of your project's directory hierarchy
19684 ROOT_DIRECTORY=.
19685
19686 ####
19687 # First method: specify explicitly the list of directories
19688 # This allows you to specify any subset of all the directories you need.
19689 ####
19690
19691 DIRS := a/aa/ a/ab/ b/ba/
19692
19693 ####
19694 # Second method: use wildcards
19695 # Note that the argument(s) to wildcard below should end with a '/'.
19696 # Since wildcards also return file names, we have to filter them out
19697 # to avoid duplicate directory names.
19698 # We thus use make's @code{dir} and @code{sort} functions.
19699 # It sets DIRs to the following value (note that the directories aaa and baa
19700 # are not given, unless you change the arguments to wildcard).
19701 # DIRS= ./a/a/ ./b/ ./a/aa/ ./a/ab/ ./a/ac/ ./b/ba/ ./b/bb/ ./b/bc/
19702 ####
19703
19704 DIRS := $@{sort $@{dir $@{wildcard $@{ROOT_DIRECTORY@}/*/
19705                     $@{ROOT_DIRECTORY@}/*/*/@}@}@}
19706
19707 ####
19708 # Third method: use an external program
19709 # This command is much faster if run on local disks, avoiding NFS slowdowns.
19710 # This is the most complete command: it sets DIRs to the following value:
19711 # DIRS= ./a ./a/aa ./a/aa/aaa ./a/ab ./a/ac ./b ./b/ba ./b/ba/baa ./b/bb ./b/bc
19712 ####
19713
19714 DIRS := $@{shell find $@{ROOT_DIRECTORY@} -type d -print@}
19715
19716 @end smallexample
19717
19718 @node Generating the Command Line Switches
19719 @section Generating the Command Line Switches
19720
19721 @noindent
19722 Once you have created the list of directories as explained in the
19723 previous section (@pxref{Automatically Creating a List of Directories}),
19724 you can easily generate the command line arguments to pass to gnatmake.
19725
19726 For the sake of completeness, this example assumes that the source path
19727 is not the same as the object path, and that you have two separate lists
19728 of directories.
19729
19730 @smallexample
19731 # see "Automatically creating a list of directories" to create
19732 # these variables
19733 SOURCE_DIRS=
19734 OBJECT_DIRS=
19735
19736 GNATMAKE_SWITCHES := $@{patsubst %,-aI%,$@{SOURCE_DIRS@}@}
19737 GNATMAKE_SWITCHES += $@{patsubst %,-aO%,$@{OBJECT_DIRS@}@}
19738
19739 all:
19740         gnatmake $@{GNATMAKE_SWITCHES@} main_unit
19741 @end smallexample
19742
19743 @node Overcoming Command Line Length Limits
19744 @section Overcoming Command Line Length Limits
19745
19746 @noindent
19747 One problem that might be encountered on big projects is that many
19748 operating systems limit the length of the command line. It is thus hard to give
19749 gnatmake the list of source and object directories.
19750
19751 This example shows how you can set up environment variables, which will
19752 make @command{gnatmake} behave exactly as if the directories had been
19753 specified on the command line, but have a much higher length limit (or
19754 even none on most systems).
19755
19756 It assumes that you have created a list of directories in your Makefile,
19757 using one of the methods presented in
19758 @ref{Automatically Creating a List of Directories}.
19759 For the sake of completeness, we assume that the object
19760 path (where the ALI files are found) is different from the sources patch.
19761
19762 Note a small trick in the Makefile below: for efficiency reasons, we
19763 create two temporary variables (SOURCE_LIST and OBJECT_LIST), that are
19764 expanded immediately by @code{make}. This way we overcome the standard
19765 make behavior which is to expand the variables only when they are
19766 actually used.
19767
19768 On Windows, if you are using the standard Windows command shell, you must
19769 replace colons with semicolons in the assignments to these variables.
19770
19771 @smallexample
19772 @iftex
19773 @leftskip=0cm
19774 @font@heightrm=cmr8
19775 @heightrm
19776 @end iftex
19777 # In this example, we create both ADA_INCLUDE_PATH and ADA_OBJECT_PATH.
19778 # This is the same thing as putting the -I arguments on the command line.
19779 # (the equivalent of using -aI on the command line would be to define
19780 #  only ADA_INCLUDE_PATH, the equivalent of -aO is ADA_OBJECT_PATH).
19781 # You can of course have different values for these variables.
19782 #
19783 # Note also that we need to keep the previous values of these variables, since
19784 # they might have been set before running 'make' to specify where the GNAT
19785 # library is installed.
19786
19787 # see "Automatically creating a list of directories" to create these
19788 # variables
19789 SOURCE_DIRS=
19790 OBJECT_DIRS=
19791
19792 empty:=
19793 space:=$@{empty@} $@{empty@}
19794 SOURCE_LIST := $@{subst $@{space@},:,$@{SOURCE_DIRS@}@}
19795 OBJECT_LIST := $@{subst $@{space@},:,$@{OBJECT_DIRS@}@}
19796 ADA_INCLUDE_PATH += $@{SOURCE_LIST@}
19797 ADA_OBJECT_PATH += $@{OBJECT_LIST@}
19798 export ADA_INCLUDE_PATH
19799 export ADA_OBJECT_PATH
19800
19801 all:
19802         gnatmake main_unit
19803 @end smallexample
19804 @end ifclear
19805
19806 @node Memory Management Issues
19807 @chapter Memory Management Issues
19808
19809 @noindent
19810 This chapter describes some useful memory pools provided in the GNAT library
19811 and in particular the GNAT Debug Pool facility, which can be used to detect
19812 incorrect uses of access values (including ``dangling references'').
19813 @ifclear vms
19814 It also describes the @command{gnatmem} tool, which can be used to track down
19815 ``memory leaks''.
19816 @end ifclear
19817
19818 @menu
19819 * Some Useful Memory Pools::
19820 * The GNAT Debug Pool Facility::
19821 @ifclear vms
19822 * The gnatmem Tool::
19823 @end ifclear
19824 @end menu
19825
19826 @node Some Useful Memory Pools
19827 @section Some Useful Memory Pools
19828 @findex Memory Pool
19829 @cindex storage, pool
19830
19831 @noindent
19832 The @code{System.Pool_Global} package offers the Unbounded_No_Reclaim_Pool
19833 storage pool. Allocations use the standard system call @code{malloc} while
19834 deallocations use the standard system call @code{free}. No reclamation is
19835 performed when the pool goes out of scope. For performance reasons, the
19836 standard default Ada allocators/deallocators do not use any explicit storage
19837 pools but if they did, they could use this storage pool without any change in
19838 behavior. That is why this storage pool is used  when the user
19839 manages to make the default implicit allocator explicit as in this example:
19840 @smallexample @c ada
19841    type T1 is access Something;
19842     -- no Storage pool is defined for T2
19843    type T2 is access Something_Else;
19844    for T2'Storage_Pool use T1'Storage_Pool;
19845    -- the above is equivalent to
19846    for T2'Storage_Pool use System.Pool_Global.Global_Pool_Object;
19847 @end smallexample
19848
19849 @noindent
19850 The @code{System.Pool_Local} package offers the Unbounded_Reclaim_Pool storage
19851 pool. The allocation strategy is similar to @code{Pool_Local}'s
19852 except that the all
19853 storage allocated with this pool is reclaimed when the pool object goes out of
19854 scope. This pool provides a explicit mechanism similar to the implicit one
19855 provided by several Ada 83 compilers for allocations performed through a local
19856 access type and whose purpose was to reclaim memory when exiting the
19857 scope of a given local access. As an example, the following program does not
19858 leak memory even though it does not perform explicit deallocation:
19859
19860 @smallexample @c ada
19861 with System.Pool_Local;
19862 procedure Pooloc1 is
19863    procedure Internal is
19864       type A is access Integer;
19865       X : System.Pool_Local.Unbounded_Reclaim_Pool;
19866       for A'Storage_Pool use X;
19867       v : A;
19868    begin
19869       for I in  1 .. 50 loop
19870          v := new Integer;
19871       end loop;
19872    end Internal;
19873 begin
19874    for I in  1 .. 100 loop
19875       Internal;
19876    end loop;
19877 end Pooloc1;
19878 @end smallexample
19879
19880 @noindent
19881 The @code{System.Pool_Size} package implements the Stack_Bounded_Pool used when
19882 @code{Storage_Size} is specified for an access type.
19883 The whole storage for the pool is
19884 allocated at once, usually on the stack at the point where the access type is
19885 elaborated. It is automatically reclaimed when exiting the scope where the
19886 access type is defined. This package is not intended to be used directly by the
19887 user and it is implicitly used for each such declaration:
19888
19889 @smallexample @c ada
19890    type T1 is access Something;
19891    for T1'Storage_Size use 10_000;
19892 @end smallexample
19893
19894 @node The GNAT Debug Pool Facility
19895 @section The GNAT Debug Pool Facility
19896 @findex Debug Pool
19897 @cindex storage, pool, memory corruption
19898
19899 @noindent
19900 The use of unchecked deallocation and unchecked conversion can easily
19901 lead to incorrect memory references. The problems generated by such
19902 references are usually difficult to tackle because the symptoms can be
19903 very remote from the origin of the problem. In such cases, it is
19904 very helpful to detect the problem as early as possible. This is the
19905 purpose of the Storage Pool provided by @code{GNAT.Debug_Pools}.
19906
19907 In order to use the GNAT specific debugging pool, the user must
19908 associate a debug pool object with each of the access types that may be
19909 related to suspected memory problems. See Ada Reference Manual 13.11.
19910 @smallexample @c ada
19911 type Ptr is access Some_Type;
19912 Pool : GNAT.Debug_Pools.Debug_Pool;
19913 for Ptr'Storage_Pool use Pool;
19914 @end smallexample
19915
19916 @noindent
19917 @code{GNAT.Debug_Pools} is derived from a GNAT-specific kind of
19918 pool: the @code{Checked_Pool}. Such pools, like standard Ada storage pools,
19919 allow the user to redefine allocation and deallocation strategies. They
19920 also provide a checkpoint for each dereference, through the use of
19921 the primitive operation @code{Dereference} which is implicitly called at
19922 each dereference of an access value.
19923
19924 Once an access type has been associated with a debug pool, operations on
19925 values of the type may raise four distinct exceptions,
19926 which correspond to four potential kinds of memory corruption:
19927 @itemize @bullet
19928 @item
19929 @code{GNAT.Debug_Pools.Accessing_Not_Allocated_Storage}
19930 @item
19931 @code{GNAT.Debug_Pools.Accessing_Deallocated_Storage}
19932 @item
19933 @code{GNAT.Debug_Pools.Freeing_Not_Allocated_Storage}
19934 @item
19935 @code{GNAT.Debug_Pools.Freeing_Deallocated_Storage }
19936 @end itemize
19937
19938 @noindent
19939 For types associated with a Debug_Pool, dynamic allocation is performed using
19940 the standard GNAT allocation routine. References to all allocated chunks of
19941 memory are kept in an internal dictionary. Several deallocation strategies are
19942 provided, whereupon the user can choose to release the memory to the system,
19943 keep it allocated for further invalid access checks, or fill it with an easily
19944 recognizable pattern for debug sessions. The memory pattern is the old IBM
19945 hexadecimal convention: @code{16#DEADBEEF#}.
19946
19947 See the documentation in the file g-debpoo.ads for more information on the
19948 various strategies.
19949
19950 Upon each dereference, a check is made that the access value denotes a
19951 properly allocated memory location. Here is a complete example of use of
19952 @code{Debug_Pools}, that includes typical instances of  memory corruption:
19953 @smallexample @c ada
19954 @iftex
19955 @leftskip=0cm
19956 @end iftex
19957 with Gnat.Io; use Gnat.Io;
19958 with Unchecked_Deallocation;
19959 with Unchecked_Conversion;
19960 with GNAT.Debug_Pools;
19961 with System.Storage_Elements;
19962 with Ada.Exceptions; use Ada.Exceptions;
19963 procedure Debug_Pool_Test is
19964
19965    type T is access Integer;
19966    type U is access all T;
19967
19968    P : GNAT.Debug_Pools.Debug_Pool;
19969    for T'Storage_Pool use P;
19970
19971    procedure Free is new Unchecked_Deallocation (Integer, T);
19972    function UC is new Unchecked_Conversion (U, T);
19973    A, B : aliased T;
19974
19975    procedure Info is new GNAT.Debug_Pools.Print_Info(Put_Line);
19976
19977 begin
19978    Info (P);
19979    A := new Integer;
19980    B := new Integer;
19981    B := A;
19982    Info (P);
19983    Free (A);
19984    begin
19985       Put_Line (Integer'Image(B.all));
19986    exception
19987       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19988    end;
19989    begin
19990       Free (B);
19991    exception
19992       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19993    end;
19994    B := UC(A'Access);
19995    begin
19996       Put_Line (Integer'Image(B.all));
19997    exception
19998       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19999    end;
20000    begin
20001       Free (B);
20002    exception
20003       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
20004    end;
20005    Info (P);
20006 end Debug_Pool_Test;
20007 @end smallexample
20008
20009 @noindent
20010 The debug pool mechanism provides the following precise diagnostics on the
20011 execution of this erroneous program:
20012 @smallexample
20013 Debug Pool info:
20014   Total allocated bytes :  0
20015   Total deallocated bytes :  0
20016   Current Water Mark:  0
20017   High Water Mark:  0
20018
20019 Debug Pool info:
20020   Total allocated bytes :  8
20021   Total deallocated bytes :  0
20022   Current Water Mark:  8
20023   High Water Mark:  8
20024
20025 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.ACCESSING_DEALLOCATED_STORAGE
20026 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.FREEING_DEALLOCATED_STORAGE
20027 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.ACCESSING_NOT_ALLOCATED_STORAGE
20028 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.FREEING_NOT_ALLOCATED_STORAGE
20029 Debug Pool info:
20030   Total allocated bytes :  8
20031   Total deallocated bytes :  4
20032   Current Water Mark:  4
20033   High Water Mark:  8
20034 @end smallexample
20035
20036 @ifclear vms
20037 @node The gnatmem Tool
20038 @section The @command{gnatmem} Tool
20039 @findex gnatmem
20040
20041 @noindent
20042 The @code{gnatmem} utility monitors dynamic allocation and
20043 deallocation activity in a program, and displays information about
20044 incorrect deallocations and possible sources of memory leaks.
20045 It is designed to work in association with a static runtime library
20046 only and in this context provides three types of information:
20047 @itemize @bullet
20048 @item
20049 General information concerning memory management, such as the total
20050 number of allocations and deallocations, the amount of allocated
20051 memory and the high water mark, i.e.@: the largest amount of allocated
20052 memory in the course of program execution.
20053
20054 @item
20055 Backtraces for all incorrect deallocations, that is to say deallocations
20056 which do not correspond to a valid allocation.
20057
20058 @item
20059 Information on each allocation that is potentially the origin of a memory
20060 leak.
20061 @end itemize
20062
20063 @menu
20064 * Running gnatmem::
20065 * Switches for gnatmem::
20066 * Example of gnatmem Usage::
20067 @end menu
20068
20069 @node Running gnatmem
20070 @subsection Running @code{gnatmem}
20071
20072 @noindent
20073 @code{gnatmem} makes use of the output created by the special version of
20074 allocation and deallocation routines that record call information. This
20075 allows to obtain accurate dynamic memory usage history at a minimal cost to
20076 the execution speed. Note however, that @code{gnatmem} is not supported on
20077 all platforms (currently, it is supported on AIX, HP-UX, GNU/Linux,
20078 Solaris and Windows NT/2000/XP (x86).
20079
20080 @noindent
20081 The @code{gnatmem} command has the form
20082
20083 @smallexample
20084    $ gnatmem @ovar{switches} user_program
20085 @end smallexample
20086
20087 @noindent
20088 The program must have been linked with the instrumented version of the
20089 allocation and deallocation routines. This is done by linking with the
20090 @file{libgmem.a} library. For correct symbolic backtrace information,
20091 the user program should be compiled with debugging options
20092 (see @ref{Switches for gcc}). For example to build @file{my_program}:
20093
20094 @smallexample
20095 $ gnatmake -g my_program -largs -lgmem
20096 @end smallexample
20097
20098 @noindent
20099 As library @file{libgmem.a} contains an alternate body for package
20100 @code{System.Memory}, @file{s-memory.adb} should not be compiled and linked
20101 when an executable is linked with library @file{libgmem.a}. It is then not
20102 recommended to use @command{gnatmake} with switch @option{^-a^/ALL_FILES^}.
20103
20104 @noindent
20105 When @file{my_program} is executed, the file @file{gmem.out} is produced.
20106 This file contains information about all allocations and deallocations
20107 performed by the program. It is produced by the instrumented allocations and
20108 deallocations routines and will be used by @code{gnatmem}.
20109
20110 In order to produce symbolic backtrace information for allocations and
20111 deallocations performed by the GNAT run-time library, you need to use a
20112 version of that library that has been compiled with the @option{-g} switch
20113 (see @ref{Rebuilding the GNAT Run-Time Library}).
20114
20115 Gnatmem must be supplied with the @file{gmem.out} file and the executable to
20116 examine. If the location of @file{gmem.out} file was not explicitly supplied by
20117 @option{-i} switch, gnatmem will assume that this file can be found in the
20118 current directory. For example, after you have executed @file{my_program},
20119 @file{gmem.out} can be analyzed by @code{gnatmem} using the command:
20120
20121 @smallexample
20122 $ gnatmem my_program
20123 @end smallexample
20124
20125 @noindent
20126 This will produce the output with the following format:
20127
20128 *************** debut cc
20129 @smallexample
20130 $ gnatmem my_program
20131
20132 Global information
20133 ------------------
20134    Total number of allocations        :  45
20135    Total number of deallocations      :   6
20136    Final Water Mark (non freed mem)   :  11.29 Kilobytes
20137    High Water Mark                    :  11.40 Kilobytes
20138
20139 .
20140 .
20141 .
20142 Allocation Root # 2
20143 -------------------
20144  Number of non freed allocations    :  11
20145  Final Water Mark (non freed mem)   :   1.16 Kilobytes
20146  High Water Mark                    :   1.27 Kilobytes
20147  Backtrace                          :
20148    my_program.adb:23 my_program.alloc
20149 .
20150 .
20151 .
20152 @end smallexample
20153
20154 The first block of output gives general information. In this case, the
20155 Ada construct ``@code{@b{new}}'' was executed 45 times, and only 6 calls to an
20156 Unchecked_Deallocation routine occurred.
20157
20158 @noindent
20159 Subsequent paragraphs display  information on all allocation roots.
20160 An allocation root is a specific point in the execution of the program
20161 that generates some dynamic allocation, such as a ``@code{@b{new}}''
20162 construct. This root is represented by an execution backtrace (or subprogram
20163 call stack). By default the backtrace depth for allocations roots is 1, so
20164 that a root corresponds exactly to a source location. The backtrace can
20165 be made deeper, to make the root more specific.
20166
20167 @node Switches for gnatmem
20168 @subsection Switches for @code{gnatmem}
20169
20170 @noindent
20171 @code{gnatmem} recognizes the following switches:
20172
20173 @table @option
20174
20175 @item -q
20176 @cindex @option{-q} (@code{gnatmem})
20177 Quiet. Gives the minimum output needed to identify the origin of the
20178 memory leaks. Omits statistical information.
20179
20180 @item @var{N}
20181 @cindex @var{N} (@code{gnatmem})
20182 N is an integer literal (usually between 1 and 10) which controls the
20183 depth of the backtraces defining allocation root. The default value for
20184 N is 1. The deeper the backtrace, the more precise the localization of
20185 the root. Note that the total number of roots can depend on this
20186 parameter. This parameter must be specified @emph{before} the name of the
20187 executable to be analyzed, to avoid ambiguity.
20188
20189 @item -b n
20190 @cindex @option{-b} (@code{gnatmem})
20191 This switch has the same effect as just depth parameter.
20192
20193 @item -i @var{file}
20194 @cindex @option{-i} (@code{gnatmem})
20195 Do the @code{gnatmem} processing starting from @file{file}, rather than
20196 @file{gmem.out} in the current directory.
20197
20198 @item -m n
20199 @cindex @option{-m} (@code{gnatmem})
20200 This switch causes @code{gnatmem} to mask the allocation roots that have less
20201 than n leaks. The default value is 1. Specifying the value of 0 will allow to
20202 examine even the roots that didn't result in leaks.
20203
20204 @item -s order
20205 @cindex @option{-s} (@code{gnatmem})
20206 This switch causes @code{gnatmem} to sort the allocation roots according to the
20207 specified order of sort criteria, each identified by a single letter. The
20208 currently supported criteria are @code{n, h, w} standing respectively for
20209 number of unfreed allocations, high watermark, and final watermark
20210 corresponding to a specific root. The default order is @code{nwh}.
20211
20212 @end table
20213
20214 @node Example of gnatmem Usage
20215 @subsection Example of @code{gnatmem} Usage
20216
20217 @noindent
20218 The following example shows the use of @code{gnatmem}
20219 on a simple memory-leaking program.
20220 Suppose that we have the following Ada program:
20221
20222 @smallexample @c ada
20223 @group
20224 @cartouche
20225 with Unchecked_Deallocation;
20226 procedure Test_Gm is
20227
20228    type T is array (1..1000) of Integer;
20229    type Ptr is access T;
20230    procedure Free is new Unchecked_Deallocation (T, Ptr);
20231    A : Ptr;
20232
20233    procedure My_Alloc is
20234    begin
20235       A := new T;
20236    end My_Alloc;
20237
20238    procedure My_DeAlloc is
20239       B : Ptr := A;
20240    begin
20241       Free (B);
20242    end My_DeAlloc;
20243
20244 begin
20245    My_Alloc;
20246    for I in 1 .. 5 loop
20247       for J in I .. 5 loop
20248          My_Alloc;
20249       end loop;
20250       My_Dealloc;
20251    end loop;
20252 end;
20253 @end cartouche
20254 @end group
20255 @end smallexample
20256
20257 @noindent
20258 The program needs to be compiled with debugging option and linked with
20259 @code{gmem} library:
20260
20261 @smallexample
20262 $ gnatmake -g test_gm -largs -lgmem
20263 @end smallexample
20264
20265 @noindent
20266 Then we execute the program as usual:
20267
20268 @smallexample
20269 $ test_gm
20270 @end smallexample
20271
20272 @noindent
20273 Then @code{gnatmem} is invoked simply with
20274 @smallexample
20275 $ gnatmem test_gm
20276 @end smallexample
20277
20278 @noindent
20279 which produces the following output (result may vary on different platforms):
20280
20281 @smallexample
20282 Global information
20283 ------------------
20284    Total number of allocations        :  18
20285    Total number of deallocations      :   5
20286    Final Water Mark (non freed mem)   :  53.00 Kilobytes
20287    High Water Mark                    :  56.90 Kilobytes
20288
20289 Allocation Root # 1
20290 -------------------
20291  Number of non freed allocations    :  11
20292  Final Water Mark (non freed mem)   :  42.97 Kilobytes
20293  High Water Mark                    :  46.88 Kilobytes
20294  Backtrace                          :
20295    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
20296
20297 Allocation Root # 2
20298 -------------------
20299  Number of non freed allocations    :   1
20300  Final Water Mark (non freed mem)   :  10.02 Kilobytes
20301  High Water Mark                    :  10.02 Kilobytes
20302  Backtrace                          :
20303    s-secsta.adb:81 system.secondary_stack.ss_init
20304
20305 Allocation Root # 3
20306 -------------------
20307  Number of non freed allocations    :   1
20308  Final Water Mark (non freed mem)   :  12 Bytes
20309  High Water Mark                    :  12 Bytes
20310  Backtrace                          :
20311    s-secsta.adb:181 system.secondary_stack.ss_init
20312 @end smallexample
20313
20314 @noindent
20315 Note that the GNAT run time contains itself a certain number of
20316 allocations that have no  corresponding deallocation,
20317 as shown here for root #2 and root
20318 #3. This is a normal behavior when the number of non-freed allocations
20319 is one, it allocates dynamic data structures that the run time needs for
20320 the complete lifetime of the program. Note also that there is only one
20321 allocation root in the user program with a single line back trace:
20322 test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc, whereas a careful analysis of the
20323 program shows that 'My_Alloc' is called at 2 different points in the
20324 source (line 21 and line 24). If those two allocation roots need to be
20325 distinguished, the backtrace depth parameter can be used:
20326
20327 @smallexample
20328 $ gnatmem 3 test_gm
20329 @end smallexample
20330
20331 @noindent
20332 which will give the following output:
20333
20334 @smallexample
20335 Global information
20336 ------------------
20337    Total number of allocations        :  18
20338    Total number of deallocations      :   5
20339    Final Water Mark (non freed mem)   :  53.00 Kilobytes
20340    High Water Mark                    :  56.90 Kilobytes
20341
20342 Allocation Root # 1
20343 -------------------
20344  Number of non freed allocations    :  10
20345  Final Water Mark (non freed mem)   :  39.06 Kilobytes
20346  High Water Mark                    :  42.97 Kilobytes
20347  Backtrace                          :
20348    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
20349    test_gm.adb:24 test_gm
20350    b_test_gm.c:52 main
20351
20352 Allocation Root # 2
20353 -------------------
20354  Number of non freed allocations    :   1
20355  Final Water Mark (non freed mem)   :  10.02 Kilobytes
20356  High Water Mark                    :  10.02 Kilobytes
20357  Backtrace                          :
20358    s-secsta.adb:81  system.secondary_stack.ss_init
20359    s-secsta.adb:283 <system__secondary_stack___elabb>
20360    b_test_gm.c:33   adainit
20361
20362 Allocation Root # 3
20363 -------------------
20364  Number of non freed allocations    :   1
20365  Final Water Mark (non freed mem)   :   3.91 Kilobytes
20366  High Water Mark                    :   3.91 Kilobytes
20367  Backtrace                          :
20368    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
20369    test_gm.adb:21 test_gm
20370    b_test_gm.c:52 main
20371
20372 Allocation Root # 4
20373 -------------------
20374  Number of non freed allocations    :   1
20375  Final Water Mark (non freed mem)   :  12 Bytes
20376  High Water Mark                    :  12 Bytes
20377  Backtrace                          :
20378    s-secsta.adb:181 system.secondary_stack.ss_init
20379    s-secsta.adb:283 <system__secondary_stack___elabb>
20380    b_test_gm.c:33   adainit
20381 @end smallexample
20382
20383 @noindent
20384 The allocation root #1 of the first example has been split in 2 roots #1
20385 and #3 thanks to the more precise associated backtrace.
20386
20387 @end ifclear
20388
20389 @node Stack Related Facilities
20390 @chapter Stack Related Facilities
20391
20392 @noindent
20393 This chapter describes some useful tools associated with stack
20394 checking and analysis. In
20395 particular, it deals with dynamic and static stack usage measurements.
20396
20397 @menu
20398 * Stack Overflow Checking::
20399 * Static Stack Usage Analysis::
20400 * Dynamic Stack Usage Analysis::
20401 @end menu
20402
20403 @node Stack Overflow Checking
20404 @section Stack Overflow Checking
20405 @cindex Stack Overflow Checking
20406 @cindex -fstack-check
20407
20408 @noindent
20409 For most operating systems, @command{gcc} does not perform stack overflow
20410 checking by default. This means that if the main environment task or
20411 some other task exceeds the available stack space, then unpredictable
20412 behavior will occur. Most native systems offer some level of protection by
20413 adding a guard page at the end of each task stack. This mechanism is usually
20414 not enough for dealing properly with stack overflow situations because
20415 a large local variable could ``jump'' above the guard page.
20416 Furthermore, when the
20417 guard page is hit, there may not be any space left on the stack for executing
20418 the exception propagation code. Enabling stack checking avoids
20419 such situations.
20420
20421 To activate stack checking, compile all units with the gcc option
20422 @option{-fstack-check}. For example:
20423
20424 @smallexample
20425 gcc -c -fstack-check package1.adb
20426 @end smallexample
20427
20428 @noindent
20429 Units compiled with this option will generate extra instructions to check
20430 that any use of the stack (for procedure calls or for declaring local
20431 variables in declare blocks) does not exceed the available stack space.
20432 If the space is exceeded, then a @code{Storage_Error} exception is raised.
20433
20434 For declared tasks, the stack size is controlled by the size
20435 given in an applicable @code{Storage_Size} pragma or by the value specified
20436 at bind time with @option{-d} (@pxref{Switches for gnatbind}) or is set to
20437 the default size as defined in the GNAT runtime otherwise.
20438
20439 For the environment task, the stack size depends on
20440 system defaults and is unknown to the compiler. Stack checking
20441 may still work correctly if a fixed
20442 size stack is allocated, but this cannot be guaranteed.
20443 @ifclear vms
20444 To ensure that a clean exception is signalled for stack
20445 overflow, set the environment variable
20446 @env{GNAT_STACK_LIMIT} to indicate the maximum
20447 stack area that can be used, as in:
20448 @cindex GNAT_STACK_LIMIT
20449
20450 @smallexample
20451 SET GNAT_STACK_LIMIT 1600
20452 @end smallexample
20453
20454 @noindent
20455 The limit is given in kilobytes, so the above declaration would
20456 set the stack limit of the environment task to 1.6 megabytes.
20457 Note that the only purpose of this usage is to limit the amount
20458 of stack used by the environment task. If it is necessary to
20459 increase the amount of stack for the environment task, then this
20460 is an operating systems issue, and must be addressed with the
20461 appropriate operating systems commands.
20462 @end ifclear
20463 @ifset vms
20464 To have a fixed size stack in the environment task, the stack must be put
20465 in the P0 address space and its size specified.  Use these switches to
20466 create a p0 image:
20467
20468 @smallexample
20469 gnatmake my_progs -largs "-Wl,--opt=STACK=4000,/p0image"
20470 @end smallexample
20471
20472 @noindent
20473 The quotes are required to keep case.  The number after @samp{STACK=} is the
20474 size of the environmental task stack in pagelets (512 bytes).  In this example
20475 the stack size is about 2 megabytes.
20476
20477 @noindent
20478 A consequence of the @option{/p0image} qualifier is also to makes RMS buffers
20479 be placed in P0 space.  Refer to @cite{HP OpenVMS Linker Utility Manual} for
20480 more details about the @option{/p0image} qualifier and the @option{stack}
20481 option.
20482 @end ifset
20483
20484 @node Static Stack Usage Analysis
20485 @section Static Stack Usage Analysis
20486 @cindex Static Stack Usage Analysis
20487 @cindex -fstack-usage
20488
20489 @noindent
20490 A unit compiled with @option{-fstack-usage} will generate an extra file
20491 that specifies
20492 the maximum amount of stack used, on a per-function basis.
20493 The file has the same
20494 basename as the target object file with a @file{.su} extension.
20495 Each line of this file is made up of three fields:
20496
20497 @itemize
20498 @item
20499 The name of the function.
20500 @item
20501 A number of bytes.
20502 @item
20503 One or more qualifiers: @code{static}, @code{dynamic}, @code{bounded}.
20504 @end itemize
20505
20506 The second field corresponds to the size of the known part of the function
20507 frame.
20508
20509 The qualifier @code{static} means that the function frame size
20510 is purely static.
20511 It usually means that all local variables have a static size.
20512 In this case, the second field is a reliable measure of the function stack
20513 utilization.
20514
20515 The qualifier @code{dynamic} means that the function frame size is not static.
20516 It happens mainly when some local variables have a dynamic size. When this
20517 qualifier appears alone, the second field is not a reliable measure
20518 of the function stack analysis. When it is qualified with  @code{bounded}, it
20519 means that the second field is a reliable maximum of the function stack
20520 utilization.
20521
20522 @node Dynamic Stack Usage Analysis
20523 @section Dynamic Stack Usage Analysis
20524
20525 @noindent
20526 It is possible to measure the maximum amount of stack used by a task, by
20527 adding a switch to @command{gnatbind}, as:
20528
20529 @smallexample
20530 $ gnatbind -u0 file
20531 @end smallexample
20532
20533 @noindent
20534 With this option, at each task termination, its stack usage is  output on
20535 @file{stderr}.
20536 It is not always convenient to output the stack usage when the program
20537 is still running. Hence, it is possible to delay this output until program
20538 termination. for a given number of tasks specified as the argument of the
20539 @option{-u} option. For instance:
20540
20541 @smallexample
20542 $ gnatbind -u100 file
20543 @end smallexample
20544
20545 @noindent
20546 will buffer the stack usage information of the first 100 tasks to terminate and
20547 output this info at program termination. Results are displayed in four
20548 columns:
20549
20550 @noindent
20551 Index | Task Name | Stack Size | Stack Usage [Value +/- Variation]
20552
20553 @noindent
20554 where:
20555
20556 @table @emph
20557 @item Index
20558 is a number associated with each task.
20559
20560 @item Task Name
20561 is the name of the task analyzed.
20562
20563 @item Stack Size
20564 is the maximum size for the stack.
20565
20566 @item Stack Usage
20567 is the measure done by the stack analyzer. In order to prevent overflow, the stack
20568 is not entirely analyzed, and it's not possible to know exactly how
20569 much has actually been used. The report thus contains the theoretical stack usage
20570 (Value) and the possible variation (Variation) around this value.
20571
20572 @end table
20573
20574 @noindent
20575 The environment task stack, e.g., the stack that contains the main unit, is
20576 only processed when the environment variable GNAT_STACK_LIMIT is set.
20577
20578
20579 @c *********************************
20580 @c *            GNATCHECK          *
20581 @c *********************************
20582 @node Verifying Properties Using gnatcheck
20583 @chapter Verifying Properties Using @command{gnatcheck}
20584 @findex gnatcheck
20585 @cindex @command{gnatcheck}
20586
20587 @noindent
20588 The @command{gnatcheck} tool is an ASIS-based utility that checks properties
20589 of Ada source files according to a given set of semantic rules.
20590 @cindex ASIS
20591
20592 In order to check compliance with a given rule, @command{gnatcheck} has to
20593 semantically analyze the Ada sources.
20594 Therefore, checks can only be performed on
20595 legal Ada units. Moreover, when a unit depends semantically upon units located
20596 outside the current directory, the source search path has to be provided when
20597 calling @command{gnatcheck}, either through a specified project file or
20598 through @command{gnatcheck} switches as described below.
20599
20600 A number of rules are predefined in @command{gnatcheck} and are described
20601 later in this chapter.
20602 You can also add new rules, by modifying the @command{gnatcheck} code and
20603 rebuilding the tool. In order to add a simple rule making some local checks,
20604 a small amount of straightforward ASIS-based programming is usually needed.
20605
20606 Project support for @command{gnatcheck} is provided by the GNAT
20607 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
20608
20609 Invoking @command{gnatcheck} on the command line has the form:
20610
20611 @smallexample
20612 $ gnatcheck @ovar{switches}  @{@var{filename}@}
20613       @r{[}^-files^/FILES^=@{@var{arg_list_filename}@}@r{]}
20614       @r{[}-cargs @var{gcc_switches}@r{]} @r{[}-rules @var{rule_options}@r{]}
20615 @end smallexample
20616
20617 @noindent
20618 where
20619 @itemize @bullet
20620 @item
20621 @var{switches} specify the general tool options
20622
20623 @item
20624 Each @var{filename} is the name (including the extension) of a source
20625 file to process. ``Wildcards'' are allowed, and
20626 the file name may contain path information.
20627
20628 @item
20629 Each @var{arg_list_filename} is the name (including the extension) of a text
20630 file containing the names of the source files to process, separated by spaces
20631 or line breaks.
20632
20633 @item
20634 @var{gcc_switches} is a list of switches for
20635 @command{gcc}. They will be passed on to all compiler invocations made by
20636 @command{gnatcheck} to generate the ASIS trees. Here you can provide
20637 @option{^-I^/INCLUDE_DIRS=^} switches to form the source search path,
20638 and use the @option{-gnatec} switch to set the configuration file.
20639
20640 @item
20641 @var{rule_options} is a list of options for controlling a set of
20642 rules to be checked by @command{gnatcheck} (@pxref{gnatcheck Rule Options}).
20643 @end itemize
20644
20645 @noindent
20646 Either a @file{@var{filename}} or an @file{@var{arg_list_filename}} must be supplied.
20647
20648 @menu
20649 * Format of the Report File::
20650 * General gnatcheck Switches::
20651 * gnatcheck Rule Options::
20652 * Adding the Results of Compiler Checks to gnatcheck Output::
20653 * Project-Wide Checks::
20654 * Predefined Rules::
20655 @end menu
20656
20657 @node Format of the Report File
20658 @section Format of the Report File
20659 @cindex Report file (for @code{gnatcheck})
20660
20661 @noindent
20662 The @command{gnatcheck} tool outputs on @file{stdout} all messages concerning
20663 rule violations.
20664 It also creates a text file  that
20665 contains the complete report of the last gnatcheck run. By default this file is
20666 named named @file{^gnatcheck.out^GNATCHECK.OUT^} and it is located in the current
20667 directory, @option{^-o^/OUTPUT^} option can be used to change the name and/or
20668 location of the report file. This report contains:
20669 @itemize @bullet
20670 @item a list of the Ada source files being checked,
20671 @item a list of enabled and disabled rules,
20672 @item a list of the diagnostic messages, ordered in three different ways
20673 and collected in three separate
20674 sections. Section 1 contains the raw list of diagnostic messages. It
20675 corresponds to the output going to @file{stdout}. Section 2 contains
20676 messages ordered by rules.
20677 Section 3 contains messages ordered by source files.
20678 @end itemize
20679
20680 @node General gnatcheck Switches
20681 @section General @command{gnatcheck} Switches
20682
20683 @noindent
20684 The following switches control the general @command{gnatcheck} behavior
20685
20686 @table @option
20687 @c !sort!
20688 @cindex @option{^-a^/ALL^} (@command{gnatcheck})
20689 @item ^-a^/ALL^
20690 Process all units including those with read-only ALI files such as
20691 those from GNAT Run-Time library.
20692
20693 @ifclear vms
20694 @ignore
20695 @cindex @option{-d} (@command{gnatcheck})
20696 @item -d
20697 Debug mode
20698 @end ignore
20699
20700 @cindex @option{-dd} (@command{gnatcheck})
20701 @item -dd
20702 Progress indicator mode (for use in GPS)
20703 @end ifclear
20704
20705 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@command{gnatcheck})
20706 @item ^-h^/HELP^
20707 List the predefined and user-defined rules. For more details see
20708 @ref{Predefined Rules}.
20709
20710 @cindex @option{^-l^/LOCS^} (@command{gnatcheck})
20711 @item ^-l^/LOCS^
20712 Use full source locations references in the report file. For a construct from
20713 a generic instantiation a full source location is a chain from the location
20714 of this construct in the generic unit to the place where this unit is
20715 instantiated.
20716
20717 @cindex @option{^-log^/LOG^} (@command{gnatcheck})
20718 @item ^-log^/LOG^
20719 Duplicate all the output sent to Stderr into a log file. The log file is
20720 named @var{gnatcheck.log} and is located in the current directory.
20721
20722 @cindex @option{^-m^/DIAGNOSTIC_LIMIT^} (@command{gnatcheck})
20723 @item ^-m@i{nnn}^/DIAGNOSTIC_LIMIT=@i{nnn}^
20724 Maximum number of diagnoses to be sent to Stdout, @i{nnn} from o@dots{}1000,
20725 the default value is 500. Zero means that there is no limitation on
20726 the number of diagnostic messages to be printed into Stdout.
20727
20728 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatcheck})
20729 @item ^-q^/QUIET^
20730 Quiet mode. All the diagnoses about rule violations are placed in the
20731 @command{gnatcheck} report file only, without duplicating in @file{stdout}.
20732
20733 @cindex @option{^-s^/SHORT^} (@command{gnatcheck})
20734 @item ^-s^/SHORT^
20735 Short format of the report file (no version information, no list of applied
20736 rules, no list of checked sources is included)
20737
20738 @cindex @option{^-s1^/COMPILER_STYLE^} (@command{gnatcheck})
20739 @item ^-s1^/COMPILER_STYLE^
20740 Include the compiler-style section in the report file
20741
20742 @cindex @option{^-s2^/BY_RULES^} (@command{gnatcheck})
20743 @item ^-s2^/BY_RULES^
20744 Include the section containing diagnoses ordered by rules in the report file
20745
20746 @cindex @option{^-s3^/BY_FILES_BY_RULES^} (@command{gnatcheck})
20747 @item ^-s3^/BY_FILES_BY_RULES^
20748 Include the section containing diagnoses ordered by files and then by rules
20749 in the report file
20750
20751 @cindex @option{^-t^/TIME^} (@command{gnatcheck})
20752 @item ^-t^/TIME^
20753 Print out execution time.
20754
20755 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatcheck})
20756 @item ^-v^/VERBOSE^
20757 Verbose mode; @command{gnatcheck} generates version information and then
20758 a trace of sources being processed.
20759
20760 @cindex @option{^-o ^/OUTPUT^} (@command{gnatcheck})
20761 @item ^-o ^/OUTPUT=^@var{report_file}
20762 Set name of report file file to @var{report_file} .
20763
20764 @end table
20765
20766 @noindent
20767 Note that if any of the options @option{^-s1^/COMPILER_STYLE^},
20768 @option{^-s2^/BY_RULES^} or
20769 @option{^-s3^/BY_FILES_BY_RULES^} is specified,
20770 then the  @command{gnatcheck} report file will only contain sections
20771 explicitly denoted by these options.
20772
20773 @node gnatcheck Rule Options
20774 @section @command{gnatcheck} Rule Options
20775
20776 @noindent
20777 The following options control the processing performed by
20778 @command{gnatcheck}.
20779
20780 @table @option
20781 @cindex @option{+ALL} (@command{gnatcheck})
20782 @item +ALL
20783 Turn all the rule checks ON.
20784
20785 @cindex @option{-ALL} (@command{gnatcheck})
20786 @item -ALL
20787 Turn all the rule checks OFF.
20788
20789 @cindex @option{+R} (@command{gnatcheck})
20790 @item +R@var{rule_id}@r{[}:@var{param}@r{]}
20791 Turn on the check for a specified rule with the specified parameter, if any.
20792 @var{rule_id} must be the identifier of one of the currently implemented rules
20793 (use @option{^-h^/HELP^} for the list of implemented rules). Rule identifiers
20794 are not case-sensitive. The @var{param} item must
20795 be a string representing a valid parameter(s) for the specified rule.
20796 If it contains any space characters then this string must be enclosed in
20797 quotation marks.
20798
20799 @cindex @option{-R} (@command{gnatcheck})
20800 @item -R@var{rule_id}@r{[}:@var{param}@r{]}
20801 Turn off the check for a specified rule with the specified parameter, if any.
20802
20803 @cindex @option{-from} (@command{gnatcheck})
20804 @item -from=@var{rule_option_filename}
20805 Read the rule options from the text file @var{rule_option_filename}, referred as
20806 ``rule file'' below.
20807
20808 @end table
20809
20810 @noindent
20811 The default behavior is that all the rule checks are disabled.
20812
20813 A rule file is a text file containing a set of rule options.
20814 @cindex Rule file (for @code{gnatcheck})
20815 The file may contain empty lines and Ada-style comments (comment
20816 lines and end-of-line comments). The rule file has free format; that is,
20817 you do not have to start a new rule option on a new line.
20818
20819 A rule file may contain other @option{-from=@var{rule_option_filename}}
20820 options, each such option being replaced with the content of the
20821 corresponding rule file during the rule files processing. In case a
20822 cycle is detected (that is, @file{@var{rule_file_1}} reads rule options
20823 from @file{@var{rule_file_2}}, and @file{@var{rule_file_2}} reads
20824 (directly or indirectly) rule options from @file{@var{rule_file_1}}),
20825 the processing of rule files is interrupted and a part of their content
20826 is ignored.
20827
20828
20829 @node Adding the Results of Compiler Checks to gnatcheck Output
20830 @section Adding the Results of Compiler Checks to @command{gnatcheck} Output
20831
20832 @noindent
20833 The @command{gnatcheck} tool can include in the generated diagnostic messages
20834 and in
20835 the report file the results of the checks performed by the compiler. Though
20836 disabled by default, this effect may be obtained by using @option{+R} with
20837 the following rule identifiers and parameters:
20838
20839 @table @option
20840 @item Restrictions
20841 To record restrictions violations (that are performed by the compiler if the
20842 pragma @code{Restrictions} or @code{Restriction_Warnings} are given),
20843 use the rule named
20844 @code{Restrictions} with the same parameters as pragma
20845 @code{Restrictions} or @code{Restriction_Warnings}.
20846
20847 @item Style_Checks
20848 To record compiler style checks(@pxref{Style Checking}), use the rule named
20849 @code{Style_Checks}. A parameter of this rule can be either @code{All_Checks},
20850 which enables all the standard style checks that corresponds to @option{-gnatyy}
20851 GNAT style check option, or a string that has exactly the same
20852 structure and semantics as the @code{string_LITERAL} parameter of GNAT pragma
20853 @code{Style_Checks} (for further information about this pragma,
20854 @pxref{Pragma Style_Checks,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}). For example,
20855 @code{+RStyle_Checks:O} rule option activates and adds to @command{gnatcheck}
20856 output the compiler style check that corresponds to
20857 @code{-gnatyO} style check option.
20858
20859 @item Warnings
20860 To record compiler warnings (@pxref{Warning Message Control}), use the rule
20861 named @code{Warnings} with a parameter that is a valid
20862 @i{static_string_expression} argument of GNAT pragma @code{Warnings}
20863 (for further information about this pragma, @pxref{Pragma Warnings,,,
20864 gnat_rm, GNAT Reference Manual}). Note, that in case of gnatcheck
20865 's' parameter, that corresponds to the GNAT @option{-gnatws} option, disables
20866 all the specific warnings, but not suppresses the warning mode,
20867 and 'e' parameter, corresponding to @option{-gnatwe} that means
20868 "treat warnings as errors", does not have any effect.
20869
20870 @end table
20871
20872 To disable a specific restriction check, use @code{-RStyle_Checks} gnatcheck
20873 option with the corresponding restriction name as a parameter. @code{-R} is
20874 not available for @code{Style_Checks} and @code{Warnings} options, to disable
20875 warnings and style checks, use the corresponding warning and style options.
20876
20877 @node Project-Wide Checks
20878 @section Project-Wide Checks
20879 @cindex Project-wide checks (for @command{gnatcheck})
20880
20881 @noindent
20882 In order to perform checks on all units of a given project, you can use
20883 the GNAT driver along with the @option{-P} option:
20884 @smallexample
20885    gnat check -Pproj -rules -from=my_rules
20886 @end smallexample
20887
20888 @noindent
20889 If the project @code{proj} depends upon other projects, you can perform
20890 checks on the project closure using the @option{-U} option:
20891 @smallexample
20892    gnat check -Pproj -U -rules -from=my_rules
20893 @end smallexample
20894
20895 @noindent
20896 Finally, if not all the units are relevant to a particular main
20897 program in the project closure, you can perform checks for the set
20898 of units needed to create a given main program (unit closure) using
20899 the @option{-U} option followed by the name of the main unit:
20900 @smallexample
20901    gnat check -Pproj -U main -rules -from=my_rules
20902 @end smallexample
20903
20904
20905 @node Predefined Rules
20906 @section Predefined Rules
20907 @cindex Predefined rules (for @command{gnatcheck})
20908
20909 @ignore
20910 @c (Jan 2007) Since the global rules are still under development and are not
20911 @c documented, there is no point in explaining the difference between
20912 @c global and local rules
20913 @noindent
20914 A rule in @command{gnatcheck} is either local or global.
20915 A @emph{local rule} is a rule that applies to a well-defined section
20916 of a program and that can be checked by analyzing only this section.
20917 A @emph{global rule} requires analysis of some global properties of the
20918 whole program (mostly related to the program call graph).
20919 As of @value{NOW}, the implementation of global rules should be
20920 considered to be at a preliminary stage. You can use the
20921 @option{+GLOBAL} option to enable all the global rules, and the
20922 @option{-GLOBAL} rule option to disable all the global rules.
20923
20924 All the global rules in the list below are
20925 so indicated by marking them ``GLOBAL''.
20926 This +GLOBAL and -GLOBAL options are not
20927 included in the list of gnatcheck options above, because at the moment they
20928 are considered as a temporary debug options.
20929
20930 @command{gnatcheck} performs rule checks for generic
20931 instances only for global rules.  This limitation may be relaxed in a later
20932 release.
20933 @end ignore
20934
20935 @noindent
20936 The following subsections document the rules implemented in
20937 @command{gnatcheck}.
20938 The subsection title is the same as the rule identifier, which may be
20939 used as a parameter of the @option{+R} or @option{-R} options.
20940
20941
20942 @menu
20943 * Abstract_Type_Declarations::
20944 * Anonymous_Arrays::
20945 * Anonymous_Subtypes::
20946 * Blocks::
20947 * Boolean_Relational_Operators::
20948 @ignore
20949 * Ceiling_Violations::
20950 @end ignore
20951 * Controlled_Type_Declarations::
20952 * Declarations_In_Blocks::
20953 * Default_Parameters::
20954 * Discriminated_Records::
20955 * Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements::
20956 * Exceptions_As_Control_Flow::
20957 * Exits_From_Conditional_Loops::
20958 * EXIT_Statements_With_No_Loop_Name::
20959 * Expanded_Loop_Exit_Names::
20960 * Explicit_Full_Discrete_Ranges::
20961 * Float_Equality_Checks::
20962 * Forbidden_Pragmas::
20963 * Function_Style_Procedures::
20964 * Generics_In_Subprograms::
20965 * GOTO_Statements::
20966 * Implicit_IN_Mode_Parameters::
20967 * Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types::
20968 * Improperly_Located_Instantiations::
20969 * Improper_Returns::
20970 * Library_Level_Subprograms::
20971 * Local_Packages::
20972 @ignore
20973 * Improperly_Called_Protected_Entries::
20974 @end ignore
20975 * Metrics::
20976 * Misnamed_Identifiers::
20977 * Multiple_Entries_In_Protected_Definitions::
20978 * Name_Clashes::
20979 * Non_Qualified_Aggregates::
20980 * Non_Short_Circuit_Operators::
20981 * Non_SPARK_Attributes::
20982 * Non_Tagged_Derived_Types::
20983 * Non_Visible_Exceptions::
20984 * Numeric_Literals::
20985 * OTHERS_In_Aggregates::
20986 * OTHERS_In_CASE_Statements::
20987 * OTHERS_In_Exception_Handlers::
20988 * Outer_Loop_Exits::
20989 * Overloaded_Operators::
20990 * Overly_Nested_Control_Structures::
20991 * Parameters_Out_Of_Order::
20992 * Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters::
20993 * Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters::
20994 * Positional_Components::
20995 * Positional_Generic_Parameters::
20996 * Positional_Parameters::
20997 * Predefined_Numeric_Types::
20998 * Raising_External_Exceptions::
20999 * Raising_Predefined_Exceptions::
21000 * Separate_Numeric_Error_Handlers::
21001 @ignore
21002 * Recursion::
21003 * Side_Effect_Functions::
21004 @end ignore
21005 * Slices::
21006 * Unassigned_OUT_Parameters::
21007 * Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies::
21008 * Unconditional_Exits::
21009 * Unconstrained_Array_Returns::
21010 * Universal_Ranges::
21011 * Unnamed_Blocks_And_Loops::
21012 @ignore
21013 * Unused_Subprograms::
21014 @end ignore
21015 * USE_PACKAGE_Clauses::
21016 * Volatile_Objects_Without_Address_Clauses::
21017 @end menu
21018
21019
21020 @node Abstract_Type_Declarations
21021 @subsection @code{Abstract_Type_Declarations}
21022 @cindex @code{Abstract_Type_Declarations} rule (for @command{gnatcheck})
21023
21024 @noindent
21025 Flag all declarations of abstract types. For an abstract private
21026 type, both the private and full type declarations are flagged.
21027
21028 This rule has no parameters.
21029
21030
21031 @node Anonymous_Arrays
21032 @subsection @code{Anonymous_Arrays}
21033 @cindex @code{Anonymous_Arrays} rule (for @command{gnatcheck})
21034
21035 @noindent
21036 Flag all anonymous array type definitions (by Ada semantics these can only
21037 occur in object declarations).
21038
21039 This rule has no parameters.
21040
21041 @node Anonymous_Subtypes
21042 @subsection @code{Anonymous_Subtypes}
21043 @cindex @code{Anonymous_Subtypes} rule (for @command{gnatcheck})
21044
21045 @noindent
21046 Flag all uses of anonymous subtypes. A use of an anonymous subtype is
21047 any instance of a subtype indication with a constraint, other than one
21048 that occurs immediately within a subtype declaration. Any use of a range
21049 other than as a constraint used immediately within a subtype declaration
21050 is considered as an anonymous subtype.
21051
21052 An effect of this rule is that @code{for} loops such as the following are
21053 flagged (since @code{1..N} is formally a ``range''):
21054
21055 @smallexample @c ada
21056 for I in 1 .. N loop
21057    @dots{}
21058 end loop;
21059 @end smallexample
21060
21061 @noindent
21062 Declaring an explicit subtype solves the problem:
21063
21064 @smallexample @c ada
21065 subtype S is Integer range 1..N;
21066 @dots{}
21067 for I in S loop
21068    @dots{}
21069 end loop;
21070 @end smallexample
21071
21072 @noindent
21073 This rule has no parameters.
21074
21075 @node Blocks
21076 @subsection @code{Blocks}
21077 @cindex @code{Blocks} rule (for @command{gnatcheck})
21078
21079 @noindent
21080 Flag each block statement.
21081
21082 This rule has no parameters.
21083
21084 @node Boolean_Relational_Operators
21085 @subsection @code{Boolean_Relational_Operators}
21086 @cindex @code{Boolean_Relational_Operators} rule (for @command{gnatcheck})
21087
21088 @noindent
21089 Flag each call to a predefined relational operator (``<'', ``>'', ``<='',
21090 ``>='', ``='' and ``/='') for the predefined Boolean type.
21091 (This rule is useful in enforcing the SPARK language restrictions.)
21092
21093 Calls to predefined relational operators of any type derived from
21094 @code{Standard.Boolean} are not detected.  Calls to user-defined functions
21095 with these designators, and uses of operators that are renamings
21096 of the predefined relational operators for @code{Standard.Boolean},
21097 are likewise not detected.
21098
21099 This rule has no parameters.
21100
21101 @ignore
21102 @node Ceiling_Violations
21103 @subsection @code{Ceiling_Violations} (under construction, GLOBAL)
21104 @cindex @code{Ceiling_Violations} rule (for @command{gnatcheck})
21105
21106 @noindent
21107 Flag invocations of a protected operation by a task whose priority exceeds
21108 the protected object's ceiling.
21109
21110 As of @value{NOW}, this rule has the following limitations:
21111
21112 @itemize @bullet
21113
21114 @item
21115  We consider only pragmas Priority and Interrupt_Priority as means to define
21116   a task/protected operation priority. We do not consider the effect of using
21117   Ada.Dynamic_Priorities.Set_Priority procedure;
21118
21119 @item
21120  We consider only base task priorities, and no priority inheritance. That is,
21121   we do not make a difference between calls issued during task activation and
21122   execution of the sequence of statements from task body;
21123
21124 @item
21125  Any situation when the priority of protected operation caller is set by a
21126   dynamic expression (that is, the corresponding Priority or
21127   Interrupt_Priority pragma has a non-static expression as an argument) we
21128   treat as a priority inconsistency (and, therefore, detect this situation).
21129 @end itemize
21130
21131 @noindent
21132 At the moment the notion of the main subprogram is not implemented in
21133 gnatcheck, so any pragma Priority in a library level subprogram body (in case
21134 if this subprogram can be a main subprogram of a partition) changes the
21135 priority of an environment task. So if we have more then one such pragma in
21136 the set of processed sources, the pragma that is processed last, defines the
21137 priority of an environment task.
21138
21139 This rule has no parameters.
21140 @end ignore
21141
21142 @node Controlled_Type_Declarations
21143 @subsection @code{Controlled_Type_Declarations}
21144 @cindex @code{Controlled_Type_Declarations} rule (for @command{gnatcheck})
21145
21146 @noindent
21147 Flag all declarations of controlled types. A declaration of a private type
21148 is flagged if its full declaration declares a controlled type. A declaration
21149 of a derived type is flagged if its ancestor type is controlled. Subtype
21150 declarations are not checked. A declaration of a type that itself is not a
21151 descendant of a type declared in @code{Ada.Finalization} but has a controlled
21152 component is not checked.
21153
21154 This rule has no parameters.
21155
21156
21157
21158 @node Declarations_In_Blocks
21159 @subsection @code{Declarations_In_Blocks}
21160 @cindex @code{Declarations_In_Blocks} rule (for @command{gnatcheck})
21161
21162 @noindent
21163 Flag all block statements containing local declarations. A @code{declare}
21164 block with an empty @i{declarative_part} or with a @i{declarative part}
21165 containing only pragmas and/or @code{use} clauses is not flagged.
21166
21167 This rule has no parameters.
21168
21169
21170 @node Default_Parameters
21171 @subsection @code{Default_Parameters}
21172 @cindex @code{Default_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21173
21174 @noindent
21175 Flag all default expressions for subprogram parameters. Parameter
21176 declarations of formal and generic subprograms are also checked.
21177
21178 This rule has no parameters.
21179
21180
21181 @node Discriminated_Records
21182 @subsection @code{Discriminated_Records}
21183 @cindex @code{Discriminated_Records} rule (for @command{gnatcheck})
21184
21185 @noindent
21186 Flag all declarations of record types with discriminants. Only the
21187 declarations of record and record extension types are checked. Incomplete,
21188 formal, private, derived and private extension type declarations are not
21189 checked. Task and protected type declarations also are not checked.
21190
21191 This rule has no parameters.
21192
21193
21194 @node Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements
21195 @subsection @code{Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements}
21196 @cindex @code{Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements} (for @command{gnatcheck})
21197
21198 @noindent
21199 Flag each use of a range of enumeration literals as a choice in a
21200 @code{case} statement.
21201 All forms for specifying a range (explicit ranges
21202 such as @code{A .. B}, subtype marks and @code{'Range} attributes) are flagged.
21203 An enumeration range is
21204 flagged even if contains exactly one enumeration value or no values at all. A
21205 type derived from an enumeration type is considered as an enumeration type.
21206
21207 This rule helps prevent maintenance problems arising from adding an
21208 enumeration value to a type and having it implicitly handled by an existing
21209 @code{case} statement with an enumeration range that includes the new literal.
21210
21211 This rule has no parameters.
21212
21213
21214 @node Exceptions_As_Control_Flow
21215 @subsection @code{Exceptions_As_Control_Flow}
21216 @cindex @code{Exceptions_As_Control_Flow} (for @command{gnatcheck})
21217
21218 @noindent
21219 Flag each place where an exception is explicitly raised and handled in the
21220 same subprogram body. A @code{raise} statement in an exception handler,
21221 package body, task body or entry body is not flagged.
21222
21223 The rule has no parameters.
21224
21225 @node Exits_From_Conditional_Loops
21226 @subsection @code{Exits_From_Conditional_Loops}
21227 @cindex @code{Exits_From_Conditional_Loops} (for @command{gnatcheck})
21228
21229 @noindent
21230 Flag any exit statement if it transfers the control out of a @code{for} loop
21231 or a @code{while} loop. This includes cases when the @code{exit} statement
21232 applies to a @code{FOR} or @code{while} loop, and cases when it is enclosed
21233 in some @code{for} or @code{while} loop, but transfers the control from some
21234 outer (inconditional) @code{loop} statement.
21235
21236 The rule has no parameters.
21237
21238
21239 @node EXIT_Statements_With_No_Loop_Name
21240 @subsection @code{EXIT_Statements_With_No_Loop_Name}
21241 @cindex @code{EXIT_Statements_With_No_Loop_Name} (for @command{gnatcheck})
21242
21243 @noindent
21244 Flag each @code{exit} statement that does not specify the name of the loop
21245 being exited.
21246
21247 The rule has no parameters.
21248
21249
21250 @node Expanded_Loop_Exit_Names
21251 @subsection @code{Expanded_Loop_Exit_Names}
21252 @cindex @code{Expanded_Loop_Exit_Names} rule (for @command{gnatcheck})
21253
21254 @noindent
21255 Flag all expanded loop names in @code{exit} statements.
21256
21257 This rule has no parameters.
21258
21259 @node Explicit_Full_Discrete_Ranges
21260 @subsection @code{Explicit_Full_Discrete_Ranges}
21261 @cindex @code{Explicit_Full_Discrete_Ranges} rule (for @command{gnatcheck})
21262
21263 @noindent
21264 Flag each discrete range that has the form @code{A'First .. A'Last}.
21265
21266 This rule has no parameters.
21267
21268 @node Float_Equality_Checks
21269 @subsection @code{Float_Equality_Checks}
21270 @cindex @code{Float_Equality_Checks} rule (for @command{gnatcheck})
21271
21272 @noindent
21273 Flag all calls to the predefined equality operations for floating-point types.
21274 Both ``@code{=}'' and ``@code{/=}'' operations are checked.
21275 User-defined equality operations are not flagged, nor are ``@code{=}''
21276 and ``@code{/=}'' operations for fixed-point types.
21277
21278 This rule has no parameters.
21279
21280
21281 @node Forbidden_Pragmas
21282 @subsection @code{Forbidden_Pragmas}
21283 @cindex @code{Forbidden_Pragmas} rule (for @command{gnatcheck})
21284
21285 @noindent
21286 Flag each use of the specified pragmas.  The pragmas to be detected
21287 are named in the rule's  parameters.
21288
21289 This rule has the following parameters:
21290
21291 @itemize @bullet
21292 @item For the @option{+R} option
21293
21294 @table @asis
21295 @item @emph{Pragma_Name}
21296 Adds the specified pragma to the set of pragmas to be
21297 checked and sets the checks for all the specified pragmas
21298 ON. @emph{Pragma_Name} is treated as a name of a pragma. If it
21299 does not correspond to any pragma name defined in the Ada
21300 standard or to the name of a GNAT-specific pragma defined
21301 in @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference
21302 Manual}, it is treated as the name of unknown pragma.
21303
21304 @item @code{GNAT}
21305 All the GNAT-specific pragmas are detected; this sets
21306 the checks for all the specified pragmas ON.
21307
21308 @item @code{ALL}
21309 All pragmas are detected; this sets the rule ON.
21310 @end table
21311
21312 @item For the @option{-R} option
21313 @table @asis
21314 @item @emph{Pragma_Name}
21315 Removes the specified pragma from the set of pragmas to be
21316 checked without affecting checks for
21317 other pragmas. @emph{Pragma_Name} is treated as a name
21318 of a pragma. If it does not correspond to any pragma
21319 defined in the Ada standard or to any name defined in
21320 @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual},
21321 this option is treated as turning OFF detection of all unknown pragmas.
21322
21323 @item GNAT
21324 Turn OFF detection of all GNAT-specific pragmas
21325
21326 @item ALL
21327 Clear the list of the pragmas to be detected and
21328 turn the rule OFF.
21329 @end table
21330 @end itemize
21331
21332 @noindent
21333 Parameters are not case sensitive. If @emph{Pragma_Name} does not have
21334 the syntax of an Ada identifier and therefore can not be considered
21335 as a pragma name, a diagnostic message is generated and the corresponding
21336 parameter is ignored.
21337
21338 When more then one parameter is given in the same rule option, the parameters
21339 must be separated by a comma.
21340
21341 If more then one option for this rule is specified for the @command{gnatcheck}
21342 call, a new option overrides the previous one(s).
21343
21344 The @option{+R} option with no parameters turns the rule ON with the set of
21345 pragmas to be detected defined by the previous rule options.
21346 (By default this set is empty, so if the only option specified for the rule is
21347 @option{+RForbidden_Pragmas} (with
21348 no parameter), then the rule is enabled, but it does not detect anything).
21349 The @option{-R} option with no parameter turns the rule OFF, but it does not
21350 affect the set of pragmas to be detected.
21351
21352
21353
21354
21355 @node Function_Style_Procedures
21356 @subsection @code{Function_Style_Procedures}
21357 @cindex @code{Function_Style_Procedures} rule (for @command{gnatcheck})
21358
21359 @noindent
21360 Flag each procedure that can be rewritten as a function. A procedure can be
21361 converted into a function if it has exactly one parameter of mode @code{out}
21362 and no parameters of mode @code{in out}. Procedure declarations,
21363 formal procedure declarations, and generic procedure declarations are always
21364 checked. Procedure
21365 bodies and body stubs are flagged only if they do not have corresponding
21366 separate declarations. Procedure renamings and procedure instantiations are
21367 not flagged.
21368
21369 If a procedure can be rewritten as a function, but its @code{out} parameter is
21370 of a limited type, it is not flagged.
21371
21372 Protected procedures are not flagged. Null procedures also are not flagged.
21373
21374 This rule has no parameters.
21375
21376
21377 @node Generics_In_Subprograms
21378 @subsection @code{Generics_In_Subprograms}
21379 @cindex @code{Generics_In_Subprograms} rule (for @command{gnatcheck})
21380
21381 @noindent
21382 Flag each declaration of a generic unit in a subprogram. Generic
21383 declarations in the bodies of generic subprograms are also flagged.
21384 A generic unit nested in another generic unit is not flagged.
21385 If a generic unit is
21386 declared in a local package that is declared in a subprogram body, the
21387 generic unit is flagged.
21388
21389 This rule has no parameters.
21390
21391
21392 @node GOTO_Statements
21393 @subsection @code{GOTO_Statements}
21394 @cindex @code{GOTO_Statements} rule (for @command{gnatcheck})
21395
21396 @noindent
21397 Flag each occurrence of a @code{goto} statement.
21398
21399 This rule has no parameters.
21400
21401
21402 @node Implicit_IN_Mode_Parameters
21403 @subsection @code{Implicit_IN_Mode_Parameters}
21404 @cindex @code{Implicit_IN_Mode_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21405
21406 @noindent
21407 Flag each occurrence of a formal parameter with an implicit @code{in} mode.
21408 Note that @code{access} parameters, although they technically behave
21409 like @code{in} parameters, are not flagged.
21410
21411 This rule has no parameters.
21412
21413
21414 @node Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types
21415 @subsection @code{Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types}
21416 @cindex @code{Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types} rule (for @command{gnatcheck})
21417
21418 @noindent
21419 Flag each fixed point type declaration that lacks an explicit
21420 representation  clause to define its @code{'Small} value.
21421 Since @code{'Small} can be  defined only for ordinary fixed point types,
21422 decimal fixed point type declarations are not checked.
21423
21424 This rule has no parameters.
21425
21426
21427 @node Improperly_Located_Instantiations
21428 @subsection @code{Improperly_Located_Instantiations}
21429 @cindex @code{Improperly_Located_Instantiations} rule (for @command{gnatcheck})
21430
21431 @noindent
21432 Flag all generic instantiations in library-level package specs
21433 (including library generic packages) and in all subprogram bodies.
21434
21435 Instantiations in task and entry bodies are not flagged. Instantiations in the
21436 bodies of protected subprograms are flagged.
21437
21438 This rule has no parameters.
21439
21440
21441
21442 @node Improper_Returns
21443 @subsection @code{Improper_Returns}
21444 @cindex @code{Improper_Returns} rule (for @command{gnatcheck})
21445
21446 @noindent
21447 Flag each explicit @code{return} statement in procedures, and
21448 multiple @code{return} statements in functions.
21449 Diagnostic messages are generated for all @code{return} statements
21450 in a procedure (thus each procedure must be written so that it
21451 returns implicitly at the end of its statement part),
21452 and for all @code{return} statements in a function after the first one.
21453 This rule supports the stylistic convention that each subprogram
21454 should have no more than one point of normal return.
21455
21456 This rule has no parameters.
21457
21458
21459 @node Library_Level_Subprograms
21460 @subsection @code{Library_Level_Subprograms}
21461 @cindex @code{Library_Level_Subprograms} rule (for @command{gnatcheck})
21462
21463 @noindent
21464 Flag all library-level subprograms (including generic subprogram instantiations).
21465
21466 This rule has no parameters.
21467
21468
21469 @node Local_Packages
21470 @subsection @code{Local_Packages}
21471 @cindex @code{Local_Packages} rule (for @command{gnatcheck})
21472
21473 @noindent
21474 Flag all local packages declared in package and generic package
21475 specs.
21476 Local packages in bodies are not flagged.
21477
21478 This rule has no parameters.
21479
21480 @ignore
21481 @node Improperly_Called_Protected_Entries
21482 @subsection @code{Improperly_Called_Protected_Entries} (under construction, GLOBAL)
21483 @cindex @code{Improperly_Called_Protected_Entries} rule (for @command{gnatcheck})
21484
21485 @noindent
21486 Flag each protected entry that can be called from more than one task.
21487
21488 This rule has no parameters.
21489 @end ignore
21490
21491 @node Metrics
21492 @subsection @code{Metrics}
21493 @cindex @code{Metrics} rule (for @command{gnatcheck})
21494
21495 @noindent
21496 There is a set of checks based on computing a metric value and comparing the
21497 result with the specified upper (or lower, depending on a specific metric)
21498 value specified for a given metric. A construct is flagged if a given metric
21499 is applicable (can be computed) for it and the computed value is greater
21500 then (lover then) the specified upper (lower) bound.
21501
21502 The name of any metric-based rule consists of the prefix @code{Metrics_}
21503 followed by the name of the corresponding metric (see the table below).
21504 For @option{+R} option, each metric-based rule has a numeric parameter
21505 specifying the bound (integer or real, depending on a metric), @option{-R}
21506 option for metric rules does not have a parameter.
21507
21508 The following table shows the metric names for that the corresponding
21509 metrics-based checks are supported by gnatcheck, including the
21510 constraint that must be satisfied by the bound that is specified for the check
21511 and what bound - upper (U) or lower (L) - should be specified.
21512
21513 @multitable {@code{Cyclomatic_Complexity}}{Cyclomatic complexity}{Positive integer}
21514 @ifnothtml
21515 @headitem Check Name @tab Description @tab Bounds Value
21516 @end ifnothtml
21517 @ifhtml
21518 @item @b{Check Name} @tab @b{Description} @tab @b{Bounds Value}
21519 @end ifhtml
21520 @c Above conditional code is workaround to bug in texi2html (Feb 2008)
21521 @item @code{Essential_Complexity} @tab Essential complexity @tab Positive integer (U)
21522 @item @code{Cyclomatic_Complexity} @tab Cyclomatic complexity @tab Positive integer (U)
21523 @item @code{LSLOC} @tab Logical Source Lines of Code @tab Positive integer (U)
21524 @end multitable
21525
21526 @noindent
21527 The meaning and the computed values for all these metrics are exactly
21528 the same as for the corresponding metrics in @command{gnatmetric}.
21529
21530 @emph{Example:} the rule
21531 @smallexample
21532 +RMetrics_Cyclomatic_Complexity : 7
21533 @end smallexample
21534 @noindent
21535 means that all bodies with cyclomatic complexity exceeding 7 will be flagged.
21536
21537 To turn OFF the check for cyclomatic complexity metric, use the following option:
21538 @smallexample
21539 -RMetrics_Cyclomatic_Complexity
21540 @end smallexample
21541
21542 @node Misnamed_Identifiers
21543 @subsection @code{Misnamed_Identifiers}
21544 @cindex @code{Misnamed_Identifiers} rule (for @command{gnatcheck})
21545
21546 @noindent
21547 Flag the declaration of each identifier that does not have a suffix
21548 corresponding to the kind of entity being declared.
21549 The following declarations are checked:
21550
21551 @itemize @bullet
21552 @item
21553 type declarations
21554
21555 @item
21556 subtype declarations
21557
21558 @item
21559 constant declarations (but not number declarations)
21560
21561 @item
21562 package renaming declarations (but not generic package renaming
21563 declarations)
21564 @end itemize
21565
21566 @noindent
21567 This rule may have parameters. When used without parameters, the rule enforces
21568 the following checks:
21569
21570 @itemize @bullet
21571 @item
21572 type-defining names end with @code{_T}, unless the type is an access type,
21573 in which case the suffix must be @code{_A}
21574 @item
21575 constant names end with @code{_C}
21576 @item
21577 names defining package renamings end with @code{_R}
21578 @end itemize
21579
21580 @noindent
21581 For a private or incomplete type declaration the following checks are
21582 made for the defining name suffix:
21583
21584 @itemize @bullet
21585 @item
21586 For an incomplete type declaration: if the corresponding full type
21587 declaration is available, the defining identifier from the full type
21588 declaration is checked, but the defining identifier from the incomplete type
21589 declaration is not; otherwise the defining identifier from the incomplete
21590 type declaration is checked against the suffix specified for type
21591 declarations.
21592
21593 @item
21594 For a private type declaration (including private extensions),  the defining
21595 identifier from the private type declaration is checked against the type
21596 suffix (even if the corresponding full declaration is an access type
21597 declaration), and the defining identifier from the corresponding full type
21598 declaration is not checked.
21599 @end itemize
21600
21601 @noindent
21602 For a deferred constant, the defining name in the corresponding full constant
21603 declaration is not checked.
21604
21605 Defining names of formal types are not checked.
21606
21607 The rule may have the following parameters:
21608
21609 @itemize @bullet
21610 @item
21611 For the @option{+R} option:
21612 @table @code
21613 @item Default
21614 Sets the default listed above for all the names to be checked.
21615
21616 @item Type_Suffix=@emph{string}
21617 Specifies the suffix for a type name.
21618
21619 @item Access_Suffix=@emph{string}
21620 Specifies the suffix for an access type name. If
21621 this parameter is set, it overrides for access
21622 types the suffix set by the @code{Type_Suffix} parameter.
21623 For access types, @emph{string} may have the following format:
21624 @emph{suffix1(suffix2)}. That means that an access type name
21625 should have the @emph{suffix1} suffix except for the case when
21626 the designated type is also an access type, in this case the
21627 type name should have the @emph{suffix1 & suffix2} suffix.
21628
21629 @item Class_Access_Suffix=@emph{string}
21630 Specifies the suffix for the name of an access type that points to some class-wide
21631 type. If this parameter is set, it overrides for such access
21632 types the suffix set by the @code{Type_Suffix} or @code{Access_Suffix}
21633 parameter.
21634
21635 @item Class_Subtype_Suffix=@emph{string}
21636 Specifies the suffix for the name of a subtype that denotes a class-wide type.
21637
21638 @item Constant_Suffix=@emph{string}
21639 Specifies the suffix for a constant name.
21640
21641 @item Renaming_Suffix=@emph{string}
21642 Specifies the suffix for a package renaming name.
21643 @end table
21644
21645 @item
21646 For the @option{-R} option:
21647 @table @code
21648 @item All_Suffixes
21649 Remove all the suffixes specified for the
21650 identifier suffix checks, whether by default or
21651 as specified by other rule parameters. All the
21652 checks for this rule are disabled as a result.
21653
21654 @item Type_Suffix
21655 Removes the suffix specified for types. This
21656 disables checks for types but does not disable
21657 any other checks for this rule (including the
21658 check for access type names if @code{Access_Suffix} is
21659 set).
21660
21661 @item Access_Suffix
21662 Removes the suffix specified for access types.
21663 This disables checks for access type names but
21664 does not disable any other checks for this rule.
21665 If @code{Type_Suffix} is set, access type names are
21666 checked as ordinary type names.
21667
21668 @item Class_Access_Suffix
21669 Removes the suffix specified for access types pointing to class-wide
21670 type. This disables specific checks for names of access types pointing to
21671 class-wide types but does not disable any other checks for this rule.
21672 If @code{Type_Suffix} is set, access type names are
21673 checked as ordinary type names. If @code{Access_Suffix} is set, these
21674 access types are checked as any other access type name.
21675
21676 @item Class_Subtype_Suffix=@emph{string}
21677 Removes the suffix specified for subtype names.
21678 This disables checks for subtype names but
21679 does not disable any other checks for this rule.
21680
21681 @item Constant_Suffix
21682 Removes the suffix specified for constants. This
21683 disables checks for constant names but does not
21684 disable any other checks for this rule.
21685
21686 @item Renaming_Suffix
21687 Removes the suffix specified for package
21688 renamings. This disables checks for package
21689 renamings but does not disable any other checks
21690 for this rule.
21691 @end table
21692 @end itemize
21693
21694 @noindent
21695 If more than one parameter is used, parameters must be separated by commas.
21696
21697 If more than one  option is specified for the @command{gnatcheck} invocation,
21698 a new option overrides the previous one(s).
21699
21700 The @option{+RMisnamed_Identifiers} option (with no parameter) enables
21701 checks for all the
21702 name suffixes specified by previous options used for this rule.
21703
21704 The @option{-RMisnamed_Identifiers} option (with no parameter) disables
21705 all the checks but keeps
21706 all the suffixes specified by previous options used for this rule.
21707
21708 The @emph{string} value must be a valid suffix for an Ada identifier (after
21709 trimming all the leading and trailing space characters, if any).
21710 Parameters are not case sensitive, except the @emph{string} part.
21711
21712 If any error is detected in a rule parameter, the parameter is ignored.
21713 In such a case the options that are set for the rule are not
21714 specified.
21715
21716
21717
21718 @node Multiple_Entries_In_Protected_Definitions
21719 @subsection @code{Multiple_Entries_In_Protected_Definitions}
21720 @cindex @code{Multiple_Entries_In_Protected_Definitions} rule (for @command{gnatcheck})
21721
21722 @noindent
21723 Flag each protected definition (i.e., each protected object/type declaration)
21724 that defines more than one entry.
21725 Diagnostic messages are generated for all the entry declarations
21726 except the first one. An entry family is counted as one entry. Entries from
21727 the private part of the protected definition are also checked.
21728
21729 This rule has no parameters.
21730
21731 @node Name_Clashes
21732 @subsection @code{Name_Clashes}
21733 @cindex @code{Name_Clashes} rule (for @command{gnatcheck})
21734
21735 @noindent
21736 Check that certain names are not used as defining identifiers. To activate
21737 this rule, you need to supply a reference to the dictionary file(s) as a rule
21738 parameter(s) (more then one dictionary file can be specified). If no
21739 dictionary file is set, this rule will not cause anything to be flagged.
21740 Only defining occurrences, not references, are checked.
21741 The check is not case-sensitive.
21742
21743 This rule is enabled by default, but without setting any corresponding
21744 dictionary file(s); thus the default effect is to do no checks.
21745
21746 A dictionary file is a plain text file. The maximum line length for this file
21747 is 1024 characters.  If the line is longer then this limit, extra characters
21748 are ignored.
21749
21750 Each line can be either an empty line, a comment line, or a line containing
21751 a list of identifiers separated by space or HT characters.
21752 A comment is an Ada-style comment (from @code{--} to end-of-line).
21753 Identifiers must follow the Ada syntax for identifiers.
21754 A line containing one or more identifiers may end with a comment.
21755
21756 @node Non_Qualified_Aggregates
21757 @subsection @code{Non_Qualified_Aggregates}
21758 @cindex @code{Non_Qualified_Aggregates} rule (for @command{gnatcheck})
21759
21760 @noindent
21761 Flag each non-qualified aggregate.
21762 A non-qualified aggregate is an
21763 aggregate that is not the expression of a qualified expression. A
21764 string literal is not considered an aggregate, but an array
21765 aggregate of a string type is considered as a normal aggregate.
21766 Aggregates of anonymous array types are not flagged.
21767
21768 This rule has no parameters.
21769
21770
21771 @node Non_Short_Circuit_Operators
21772 @subsection @code{Non_Short_Circuit_Operators}
21773 @cindex @code{Non_Short_Circuit_Operators} rule (for @command{gnatcheck})
21774
21775 @noindent
21776 Flag all calls to predefined @code{and} and @code{or} operators for
21777 any boolean type. Calls to
21778 user-defined @code{and} and @code{or} and to operators defined by renaming
21779 declarations are not flagged. Calls to predefined @code{and} and @code{or}
21780 operators for modular types or boolean array types are not flagged.
21781
21782 This rule has no parameters.
21783
21784
21785
21786 @node Non_SPARK_Attributes
21787 @subsection @code{Non_SPARK_Attributes}
21788 @cindex @code{Non_SPARK_Attributes} rule (for @command{gnatcheck})
21789
21790 @noindent
21791 The SPARK language defines the following subset of Ada 95 attribute
21792 designators as those that can be used in SPARK programs. The use of
21793 any other attribute is flagged.
21794
21795 @itemize @bullet
21796 @item @code{'Adjacent}
21797 @item @code{'Aft}
21798 @item @code{'Base}
21799 @item @code{'Ceiling}
21800 @item @code{'Component_Size}
21801 @item @code{'Compose}
21802 @item @code{'Copy_Sign}
21803 @item @code{'Delta}
21804 @item @code{'Denorm}
21805 @item @code{'Digits}
21806 @item @code{'Exponent}
21807 @item @code{'First}
21808 @item @code{'Floor}
21809 @item @code{'Fore}
21810 @item @code{'Fraction}
21811 @item @code{'Last}
21812 @item @code{'Leading_Part}
21813 @item @code{'Length}
21814 @item @code{'Machine}
21815 @item @code{'Machine_Emax}
21816 @item @code{'Machine_Emin}
21817 @item @code{'Machine_Mantissa}
21818 @item @code{'Machine_Overflows}
21819 @item @code{'Machine_Radix}
21820 @item @code{'Machine_Rounds}
21821 @item @code{'Max}
21822 @item @code{'Min}
21823 @item @code{'Model}
21824 @item @code{'Model_Emin}
21825 @item @code{'Model_Epsilon}
21826 @item @code{'Model_Mantissa}
21827 @item @code{'Model_Small}
21828 @item @code{'Modulus}
21829 @item @code{'Pos}
21830 @item @code{'Pred}
21831 @item @code{'Range}
21832 @item @code{'Remainder}
21833 @item @code{'Rounding}
21834 @item @code{'Safe_First}
21835 @item @code{'Safe_Last}
21836 @item @code{'Scaling}
21837 @item @code{'Signed_Zeros}
21838 @item @code{'Size}
21839 @item @code{'Small}
21840 @item @code{'Succ}
21841 @item @code{'Truncation}
21842 @item @code{'Unbiased_Rounding}
21843 @item @code{'Val}
21844 @item @code{'Valid}
21845 @end itemize
21846
21847 @noindent
21848 This rule has no parameters.
21849
21850
21851 @node Non_Tagged_Derived_Types
21852 @subsection @code{Non_Tagged_Derived_Types}
21853 @cindex @code{Non_Tagged_Derived_Types} rule (for @command{gnatcheck})
21854
21855 @noindent
21856 Flag all derived type declarations that do not have a record extension part.
21857
21858 This rule has no parameters.
21859
21860
21861
21862 @node Non_Visible_Exceptions
21863 @subsection @code{Non_Visible_Exceptions}
21864 @cindex @code{Non_Visible_Exceptions} rule (for @command{gnatcheck})
21865
21866 @noindent
21867 Flag constructs leading to the possibility of propagating an exception
21868 out of the scope in which the exception is declared.
21869 Two cases are detected:
21870
21871 @itemize @bullet
21872 @item
21873 An exception declaration in a subprogram body, task body or block
21874 statement is flagged if the body or statement does not contain a handler for
21875 that exception or a handler with an @code{others} choice.
21876
21877 @item
21878 A @code{raise} statement in an exception handler of a subprogram body,
21879 task body or block statement is flagged if it (re)raises a locally
21880 declared exception.  This may occur under the following circumstances:
21881 @itemize @minus
21882 @item
21883 it explicitly raises a locally declared exception, or
21884 @item
21885 it does not specify an exception name (i.e., it is simply @code{raise;})
21886 and the enclosing handler contains a locally declared exception in its
21887 exception choices.
21888 @end itemize
21889 @end itemize
21890
21891 @noindent
21892 Renamings of local exceptions are not flagged.
21893
21894 This rule has no parameters.
21895
21896
21897 @node Numeric_Literals
21898 @subsection @code{Numeric_Literals}
21899 @cindex @code{Numeric_Literals} rule (for @command{gnatcheck})
21900
21901 @noindent
21902 Flag each use of a numeric literal in an index expression, and in any
21903 circumstance except for the following:
21904
21905 @itemize @bullet
21906 @item
21907 a literal occurring in the initialization expression for a constant
21908 declaration or a named number declaration, or
21909
21910 @item
21911 an integer literal that is less than or equal to a value
21912 specified by the @option{N} rule parameter.
21913 @end itemize
21914
21915 @noindent
21916 This rule may have the following parameters for the @option{+R} option:
21917
21918 @table @asis
21919 @item @emph{N}
21920 @emph{N} is an integer literal used as the maximal value that is not flagged
21921 (i.e., integer literals not exceeding this value are allowed)
21922
21923 @item @code{ALL}
21924 All integer literals are flagged
21925 @end table
21926
21927 @noindent
21928 If no parameters are set, the maximum unflagged value is 1.
21929
21930 The last specified check limit (or the fact that there is no limit at
21931 all) is used when multiple @option{+R} options appear.
21932
21933 The @option{-R} option for this rule has no parameters.
21934 It disables the rule but retains the last specified maximum unflagged value.
21935 If the @option{+R} option subsequently appears, this value is used as the
21936 threshold for the check.
21937
21938
21939 @node OTHERS_In_Aggregates
21940 @subsection @code{OTHERS_In_Aggregates}
21941 @cindex @code{OTHERS_In_Aggregates} rule (for @command{gnatcheck})
21942
21943 @noindent
21944 Flag each use of an @code{others} choice in extension aggregates.
21945 In record and array aggregates, an @code{others} choice is flagged unless
21946 it is used to refer to all components, or to all but one component.
21947
21948 If, in case of a named array aggregate, there are two associations, one
21949 with an @code{others} choice and another with a discrete range, the
21950 @code{others} choice is flagged even if the discrete range specifies
21951 exactly one component; for example, @code{(1..1 => 0, others => 1)}.
21952
21953 This rule has no parameters.
21954
21955 @node OTHERS_In_CASE_Statements
21956 @subsection @code{OTHERS_In_CASE_Statements}
21957 @cindex @code{OTHERS_In_CASE_Statements} rule (for @command{gnatcheck})
21958
21959 @noindent
21960 Flag any use of an @code{others} choice in a @code{case} statement.
21961
21962 This rule has no parameters.
21963
21964 @node OTHERS_In_Exception_Handlers
21965 @subsection @code{OTHERS_In_Exception_Handlers}
21966 @cindex @code{OTHERS_In_Exception_Handlers} rule (for @command{gnatcheck})
21967
21968 @noindent
21969 Flag any use of an @code{others} choice in an exception handler.
21970
21971 This rule has no parameters.
21972
21973
21974 @node Outer_Loop_Exits
21975 @subsection @code{Outer_Loop_Exits}
21976 @cindex @code{Outer_Loop_Exits} rule (for @command{gnatcheck})
21977
21978 @noindent
21979 Flag each @code{exit} statement containing a loop name that is not the name
21980 of the immediately enclosing @code{loop} statement.
21981
21982 This rule has no parameters.
21983
21984
21985 @node Overloaded_Operators
21986 @subsection @code{Overloaded_Operators}
21987 @cindex @code{Overloaded_Operators} rule (for @command{gnatcheck})
21988
21989 @noindent
21990 Flag each function declaration that overloads an operator symbol.
21991 A function body is checked only if the body does not have a
21992 separate spec. Formal functions are also checked. For a
21993 renaming declaration, only renaming-as-declaration is checked
21994
21995 This rule has no parameters.
21996
21997
21998 @node Overly_Nested_Control_Structures
21999 @subsection @code{Overly_Nested_Control_Structures}
22000 @cindex @code{Overly_Nested_Control_Structures} rule (for @command{gnatcheck})
22001
22002 @noindent
22003 Flag each control structure whose nesting level exceeds the value provided
22004 in the rule parameter.
22005
22006 The control structures checked are the following:
22007
22008 @itemize @bullet
22009 @item    @code{if} statement
22010 @item    @code{case} statement
22011 @item    @code{loop} statement
22012 @item    Selective accept statement
22013 @item    Timed entry call statement
22014 @item    Conditional entry call
22015 @item    Asynchronous select statement
22016 @end itemize
22017
22018 @noindent
22019 The rule has the following parameter for the @option{+R} option:
22020
22021 @table @emph
22022 @item N
22023 Positive integer specifying the maximal control structure nesting
22024 level that is not flagged
22025 @end table
22026
22027 @noindent
22028 If the parameter for the @option{+R} option is not specified or
22029 if it is not a positive integer, @option{+R} option is ignored.
22030
22031 If more then one  option is specified for the gnatcheck call, the later option and
22032 new parameter override the previous one(s).
22033
22034
22035 @node Parameters_Out_Of_Order
22036 @subsection @code{Parameters_Out_Of_Order}
22037 @cindex @code{Parameters_Out_Of_Order} rule (for @command{gnatcheck})
22038
22039 @noindent
22040 Flag each subprogram and entry declaration whose formal parameters are not
22041 ordered according to the following scheme:
22042
22043 @itemize @bullet
22044
22045 @item @code{in} and @code{access} parameters first,
22046 then @code{in out} parameters,
22047 and then @code{out} parameters;
22048
22049 @item for @code{in} mode, parameters with default initialization expressions
22050 occur last
22051 @end itemize
22052
22053 @noindent
22054 Only the first violation of the described order is flagged.
22055
22056 The following constructs are checked:
22057
22058 @itemize @bullet
22059 @item   subprogram declarations (including null procedures);
22060 @item   generic subprogram declarations;
22061 @item   formal subprogram declarations;
22062 @item   entry declarations;
22063 @item   subprogram bodies and subprogram body stubs that do not
22064 have separate specifications
22065 @end itemize
22066
22067 @noindent
22068 Subprogram renamings are not checked.
22069
22070 This rule has no parameters.
22071
22072
22073 @node Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters
22074 @subsection @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters}
22075 @cindex @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
22076
22077 @noindent
22078 Flag each generic actual parameter corresponding to a generic formal
22079 parameter with a default initialization, if positional notation is used.
22080
22081 This rule has no parameters.
22082
22083 @node Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters
22084 @subsection @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters}
22085 @cindex @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
22086
22087 @noindent
22088 Flag each actual parameter to a subprogram or entry call where the
22089 corresponding formal parameter has a default expression, if positional
22090 notation is used.
22091
22092 This rule has no parameters.
22093
22094 @node Positional_Components
22095 @subsection @code{Positional_Components}
22096 @cindex @code{Positional_Components} rule (for @command{gnatcheck})
22097
22098 @noindent
22099 Flag each array, record and extension aggregate that includes positional
22100 notation.
22101
22102 This rule has no parameters.
22103
22104
22105 @node Positional_Generic_Parameters
22106 @subsection @code{Positional_Generic_Parameters}
22107 @cindex @code{Positional_Generic_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
22108
22109 @noindent
22110 Flag each instantiation using positional parameter notation.
22111
22112 This rule has no parameters.
22113
22114
22115 @node Positional_Parameters
22116 @subsection @code{Positional_Parameters}
22117 @cindex @code{Positional_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
22118
22119 @noindent
22120 Flag each subprogram or entry call using positional parameter notation,
22121 except for the following:
22122
22123 @itemize @bullet
22124 @item
22125 Invocations of prefix or infix operators are not flagged
22126 @item
22127 If the called subprogram or entry has only one formal parameter,
22128 the call is not flagged;
22129 @item
22130 If a subprogram call uses the @emph{Object.Operation} notation, then
22131 @itemize @minus
22132 @item
22133 the first parameter (that is, @emph{Object}) is not flagged;
22134 @item
22135 if the called subprogram has only two parameters, the second parameter
22136 of the call is not flagged;
22137 @end itemize
22138 @end itemize
22139
22140 @noindent
22141 This rule has no parameters.
22142
22143
22144
22145
22146 @node Predefined_Numeric_Types
22147 @subsection @code{Predefined_Numeric_Types}
22148 @cindex @code{Predefined_Numeric_Types} rule (for @command{gnatcheck})
22149
22150 @noindent
22151 Flag each explicit use of the name of any numeric type or subtype defined
22152 in package @code{Standard}.
22153
22154 The rationale for this rule is to detect when the
22155 program may depend on platform-specific characteristics of the implementation
22156 of the predefined numeric types. Note that this rule is over-pessimistic;
22157 for example, a program that uses @code{String} indexing
22158 likely needs a variable of type @code{Integer}.
22159 Another example is the flagging of predefined numeric types with explicit
22160 constraints:
22161
22162 @smallexample @c ada
22163     subtype My_Integer is Integer range Left .. Right;
22164     Vy_Var : My_Integer;
22165 @end smallexample
22166
22167 @noindent
22168 This rule detects only numeric types and subtypes defined in
22169 @code{Standard}. The use of numeric types and subtypes defined in other
22170 predefined packages (such as @code{System.Any_Priority} or
22171 @code{Ada.Text_IO.Count}) is not flagged
22172
22173 This rule has no parameters.
22174
22175
22176
22177 @node Raising_External_Exceptions
22178 @subsection @code{Raising_External_Exceptions}
22179 @cindex @code{Raising_External_Exceptions} rule (for @command{gnatcheck})
22180
22181 @noindent
22182 Flag any @code{raise} statement, in a program unit declared in a library
22183 package or in a generic library package, for an exception that is
22184 neither a predefined exception nor an exception that is also declared (or
22185 renamed) in the visible part of the package.
22186
22187 This rule has no parameters.
22188
22189
22190
22191 @node Raising_Predefined_Exceptions
22192 @subsection @code{Raising_Predefined_Exceptions}
22193 @cindex @code{Raising_Predefined_Exceptions} rule (for @command{gnatcheck})
22194
22195 @noindent
22196 Flag each @code{raise} statement that raises a predefined exception
22197 (i.e., one of the exceptions @code{Constraint_Error}, @code{Numeric_Error},
22198 @code{Program_Error}, @code{Storage_Error}, or @code{Tasking_Error}).
22199
22200 This rule has no parameters.
22201
22202 @node Separate_Numeric_Error_Handlers
22203 @subsection @code{Separate_Numeric_Error_Handlers}
22204 @cindex @code{Separate_Numeric_Error_Handlers} rule (for @command{gnatcheck})
22205
22206 @noindent
22207 Flags each exception handler that contains a choice for
22208 the predefined @code{Constraint_Error} exception, but does not contain
22209 the choice for the predefined @code{Numeric_Error} exception, or
22210 that contains the choice for @code{Numeric_Error}, but does not contain the
22211 choice for @code{Constraint_Error}.
22212
22213 This rule has no parameters.
22214
22215 @ignore
22216 @node Recursion
22217 @subsection @code{Recursion} (under construction, GLOBAL)
22218 @cindex @code{Recursion} rule (for @command{gnatcheck})
22219
22220 @noindent
22221 Flag recursive subprograms (cycles in the call graph). Declarations, and not
22222 calls, of recursive subprograms are detected.
22223
22224 This rule has no parameters.
22225 @end ignore
22226
22227 @ignore
22228 @node Side_Effect_Functions
22229 @subsection @code{Side_Effect_Functions} (under construction, GLOBAL)
22230 @cindex @code{Side_Effect_Functions} rule (for @command{gnatcheck})
22231
22232 @noindent
22233 Flag functions with side effects.
22234
22235 We define a side effect as changing any data object that is not local for the
22236 body of this function.
22237
22238 At the moment, we do NOT consider a side effect any input-output operations
22239 (changing a state or a content of any file).
22240
22241 We do not consider protected functions for this rule (???)
22242
22243 There are the following sources of side effect:
22244
22245 @enumerate
22246 @item Explicit (or direct) side-effect:
22247
22248 @itemize @bullet
22249 @item
22250 direct assignment to a non-local variable;
22251
22252 @item
22253 direct call to an entity that is known to change some data object that is
22254      not local for the body of this function (Note, that if F1 calls F2 and F2
22255      does have a side effect, this does not automatically mean that F1 also
22256      have a side effect, because it may be the case that F2 is declared in
22257      F1's body and it changes some data object that is global for F2, but
22258      local for F1);
22259 @end itemize
22260
22261 @item Indirect side-effect:
22262 @itemize @bullet
22263 @item
22264 Subprogram calls implicitly issued by:
22265 @itemize @bullet
22266 @item
22267 computing initialization expressions from type declarations as a part
22268          of object elaboration or allocator evaluation;
22269 @item
22270 computing implicit parameters of subprogram or entry calls or generic
22271          instantiations;
22272 @end itemize
22273
22274 @item
22275 activation of a task that change some non-local data object (directly or
22276      indirectly);
22277
22278 @item
22279 elaboration code of a package that is a result of a package instantiation;
22280
22281 @item
22282 controlled objects;
22283 @end itemize
22284
22285 @item Situations when we can suspect a side-effect, but the full static check
22286 is either impossible or too hard:
22287 @itemize @bullet
22288 @item
22289 assignment to access variables or to the objects pointed by access
22290      variables;
22291
22292 @item
22293 call to a subprogram pointed by access-to-subprogram value
22294
22295 @item
22296 dispatching calls;
22297 @end itemize
22298 @end enumerate
22299
22300 @noindent
22301 This rule has no parameters.
22302 @end ignore
22303
22304 @node Slices
22305 @subsection @code{Slices}
22306 @cindex @code{Slices} rule (for @command{gnatcheck})
22307
22308 @noindent
22309 Flag all uses of array slicing
22310
22311 This rule has no parameters.
22312
22313
22314 @node Unassigned_OUT_Parameters
22315 @subsection @code{Unassigned_OUT_Parameters}
22316 @cindex @code{Unassigned_OUT_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
22317
22318 @noindent
22319 Flags procedures' @code{out} parameters that are not assigned, and
22320 identifies the contexts in which the assignments are missing.
22321
22322 An @code{out} parameter is flagged in the statements in the procedure
22323 body's handled sequence of statements (before the procedure body's
22324 @code{exception} part, if any) if this sequence of statements contains
22325 no assignments to the parameter.
22326
22327 An @code{out} parameter is flagged in an exception handler in the exception
22328 part of the procedure body's handled sequence of statements if the handler
22329 contains no assignment to the parameter.
22330
22331 Bodies of generic procedures are also considered.
22332
22333 The following are treated as assignments to an @code{out} parameter:
22334
22335 @itemize @bullet
22336 @item
22337 an assignment statement, with the parameter or some component as the target;
22338
22339 @item
22340 passing the parameter (or one of its components) as an @code{out} or
22341 @code{in out} parameter.
22342 @end itemize
22343
22344 @noindent
22345 This rule does not have any parameters.
22346
22347
22348
22349 @node Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies
22350 @subsection @code{Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies}
22351 @cindex @code{Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies} rule (for @command{gnatcheck})
22352
22353 @noindent
22354 Flags each package body with declarations and a statement part that does not
22355 include a trailing comment on the line containing the @code{begin} keyword;
22356 this trailing comment needs to specify the package name and nothing else.
22357 The @code{begin} is not flagged if the package body does not
22358 contain any declarations.
22359
22360 If the @code{begin} keyword is placed on the
22361 same line as the last declaration or the first statement, it is flagged
22362 independently of whether the line contains a trailing comment. The
22363 diagnostic message is attached to the line containing the first statement.
22364
22365 This rule has no parameters.
22366
22367 @node Unconditional_Exits
22368 @subsection @code{Unconditional_Exits}
22369 @cindex @code{Unconditional_Exits} rule (for @command{gnatcheck})
22370
22371 @noindent
22372 Flag unconditional @code{exit} statements.
22373
22374 This rule has no parameters.
22375
22376 @node Unconstrained_Array_Returns
22377 @subsection @code{Unconstrained_Array_Returns}
22378 @cindex @code{Unconstrained_Array_Returns} rule (for @command{gnatcheck})
22379
22380 @noindent
22381 Flag each function returning an unconstrained array. Function declarations,
22382 function bodies (and body stubs) having no separate specifications,
22383 and generic function instantiations are checked.
22384 Generic function declarations, function calls and function renamings are
22385 not checked.
22386
22387 This rule has no parameters.
22388
22389 @node Universal_Ranges
22390 @subsection @code{Universal_Ranges}
22391 @cindex @code{Universal_Ranges} rule (for @command{gnatcheck})
22392
22393 @noindent
22394 Flag discrete ranges that are a part of an index constraint, constrained
22395 array definition, or @code{for}-loop parameter specification, and whose bounds
22396 are both of type @i{universal_integer}. Ranges that have at least one
22397 bound of a specific type (such as @code{1 .. N}, where @code{N} is a variable
22398 or an expression of non-universal type) are not flagged.
22399
22400 This rule has no parameters.
22401
22402
22403 @node Unnamed_Blocks_And_Loops
22404 @subsection @code{Unnamed_Blocks_And_Loops}
22405 @cindex @code{Unnamed_Blocks_And_Loops} rule (for @command{gnatcheck})
22406
22407 @noindent
22408 Flag each unnamed block statement and loop statement.
22409
22410 The rule has no parameters.
22411
22412
22413
22414 @ignore
22415 @node Unused_Subprograms
22416 @subsection @code{Unused_Subprograms} (under construction, GLOBAL)
22417 @cindex @code{Unused_Subprograms} rule (for @command{gnatcheck})
22418
22419 @noindent
22420 Flag all unused subprograms.
22421
22422 This rule has no parameters.
22423 @end ignore
22424
22425
22426
22427
22428 @node USE_PACKAGE_Clauses
22429 @subsection @code{USE_PACKAGE_Clauses}
22430 @cindex @code{USE_PACKAGE_Clauses} rule (for @command{gnatcheck})
22431
22432 @noindent
22433 Flag all @code{use} clauses for packages; @code{use type} clauses are
22434 not flagged.
22435
22436 This rule has no parameters.
22437
22438
22439
22440 @node Volatile_Objects_Without_Address_Clauses
22441 @subsection @code{Volatile_Objects_Without_Address_Clauses}
22442 @cindex @code{Volatile_Objects_Without_Address_Clauses} rule (for @command{gnatcheck})
22443
22444 @noindent
22445 Flag each volatile object that does not have an address clause.
22446
22447 The following check is made: if the pragma @code{Volatile} is applied to a
22448 data object or to its type, then an address clause must
22449 be supplied for this object.
22450
22451 This rule does not check the components of data objects,
22452 array components that are volatile as a result of the pragma
22453 @code{Volatile_Components}, or objects that are volatile because
22454 they are atomic as a result of pragmas @code{Atomic} or
22455 @code{Atomic_Components}.
22456
22457 Only variable declarations, and not constant declarations, are checked.
22458
22459 This rule has no parameters.
22460
22461
22462 @c *********************************
22463 @node Creating Sample Bodies Using gnatstub
22464 @chapter Creating Sample Bodies Using @command{gnatstub}
22465 @findex gnatstub
22466
22467 @noindent
22468 @command{gnatstub} creates body stubs, that is, empty but compilable bodies
22469 for library unit declarations.
22470
22471 Note: to invoke @code{gnatstub} with a project file, use the @code{gnat}
22472 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
22473
22474 To create a body stub, @command{gnatstub} has to compile the library
22475 unit declaration. Therefore, bodies can be created only for legal
22476 library units. Moreover, if a library unit depends semantically upon
22477 units located outside the current directory, you have to provide
22478 the source search path when calling @command{gnatstub}, see the description
22479 of @command{gnatstub} switches below.
22480
22481 By default, all the program unit body stubs generated by @code{gnatstub}
22482 raise the predefined @code{Program_Error} exception, which will catch
22483 accidental calls of generated stubs. This behavior can be changed with
22484 option @option{^--no-exception^/NO_EXCEPTION^} (see below).
22485
22486 @menu
22487 * Running gnatstub::
22488 * Switches for gnatstub::
22489 @end menu
22490
22491 @node Running gnatstub
22492 @section Running @command{gnatstub}
22493
22494 @noindent
22495 @command{gnatstub} has the command-line interface of the form
22496
22497 @smallexample
22498 $ gnatstub @ovar{switches} @var{filename} @ovar{directory}
22499 @end smallexample
22500
22501 @noindent
22502 where
22503 @table @var
22504 @item filename
22505 is the name of the source file that contains a library unit declaration
22506 for which a body must be created. The file name may contain the path
22507 information.
22508 The file name does not have to follow the GNAT file name conventions. If the
22509 name
22510 does not follow GNAT file naming conventions, the name of the body file must
22511 be provided
22512 explicitly as the value of the @option{^-o^/BODY=^@var{body-name}} option.
22513 If the file name follows the GNAT file naming
22514 conventions and the name of the body file is not provided,
22515 @command{gnatstub}
22516 creates the name
22517 of the body file from the argument file name by replacing the @file{.ads}
22518 suffix
22519 with the @file{.adb} suffix.
22520
22521 @item directory
22522 indicates the directory in which the body stub is to be placed (the default
22523 is the
22524 current directory)
22525
22526 @item switches
22527 is an optional sequence of switches as described in the next section
22528 @end table
22529
22530 @node Switches for gnatstub
22531 @section Switches for @command{gnatstub}
22532
22533 @table @option
22534 @c !sort!
22535
22536 @item ^-f^/FULL^
22537 @cindex @option{^-f^/FULL^} (@command{gnatstub})
22538 If the destination directory already contains a file with the name of the
22539 body file
22540 for the argument spec file, replace it with the generated body stub.
22541
22542 @item ^-hs^/HEADER=SPEC^
22543 @cindex @option{^-hs^/HEADER=SPEC^} (@command{gnatstub})
22544 Put the comment header (i.e., all the comments preceding the
22545 compilation unit) from the source of the library unit declaration
22546 into the body stub.
22547
22548 @item ^-hg^/HEADER=GENERAL^
22549 @cindex @option{^-hg^/HEADER=GENERAL^} (@command{gnatstub})
22550 Put a sample comment header into the body stub.
22551
22552 @item ^--header-file=@var{filename}^/FROM_HEADER_FILE=@var{filename}^
22553 @cindex @option{^--header-file^/FROM_HEADER_FILE=^} (@command{gnatstub})
22554 Use the content of the file as the comment header for a generated body stub.
22555
22556 @ifclear vms
22557 @item -IDIR
22558 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatstub})
22559 @itemx -I-
22560 @cindex @option{-I-} (@command{gnatstub})
22561 @end ifclear
22562 @ifset vms
22563 @item /NOCURRENT_DIRECTORY
22564 @cindex @option{/NOCURRENT_DIRECTORY} (@command{gnatstub})
22565 @end ifset
22566 ^These switches have ^This switch has^ the same meaning as in calls to
22567 @command{gcc}.
22568 ^They define ^It defines ^ the source search path in the call to
22569 @command{gcc} issued
22570 by @command{gnatstub} to compile an argument source file.
22571
22572 @item ^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE=^@var{PATH}
22573 @cindex @option{^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^} (@command{gnatstub})
22574 This switch has the same meaning as in calls to @command{gcc}.
22575 It defines the additional configuration file to be passed to the call to
22576 @command{gcc} issued
22577 by @command{gnatstub} to compile an argument source file.
22578
22579 @item ^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH=^@var{n}
22580 @cindex @option{^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH^} (@command{gnatstub})
22581 (@var{n} is a non-negative integer). Set the maximum line length in the
22582 body stub to @var{n}; the default is 79. The maximum value that can be
22583 specified is 32767. Note that in the special case of configuration
22584 pragma files, the maximum is always 32767 regardless of whether or
22585 not this switch appears.
22586
22587 @item ^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^@var{n}
22588 @cindex @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^} (@command{gnatstub})
22589 (@var{n} is a non-negative integer from 1 to 9). Set the indentation level in
22590 the generated body sample to @var{n}.
22591 The default indentation is 3.
22592
22593 @item ^-gnatyo^/ORDERED_SUBPROGRAMS^
22594 @cindex @option{^-gnato^/ORDERED_SUBPROGRAMS^} (@command{gnatstub})
22595 Order local bodies alphabetically. (By default local bodies are ordered
22596 in the same way as the corresponding local specs in the argument spec file.)
22597
22598 @item ^-i^/INDENTATION=^@var{n}
22599 @cindex @option{^-i^/INDENTATION^} (@command{gnatstub})
22600 Same as @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^@var{n}}
22601
22602 @item ^-k^/TREE_FILE=SAVE^
22603 @cindex @option{^-k^/TREE_FILE=SAVE^} (@command{gnatstub})
22604 Do not remove the tree file (i.e., the snapshot of the compiler internal
22605 structures used by @command{gnatstub}) after creating the body stub.
22606
22607 @item ^-l^/LINE_LENGTH=^@var{n}
22608 @cindex @option{^-l^/LINE_LENGTH^} (@command{gnatstub})
22609 Same as @option{^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH=^@var{n}}
22610
22611 @item ^--no-exception^/NO_EXCEPTION^
22612 @cindex @option{^--no-exception^/NO_EXCEPTION^} (@command{gnatstub})
22613 Avoind raising PROGRAM_ERROR in the generated bodies of program unit stubs.
22614 This is not always possible for function stubs.
22615
22616 @item ^-o ^/BODY=^@var{body-name}
22617 @cindex @option{^-o^/BODY^} (@command{gnatstub})
22618 Body file name.  This should be set if the argument file name does not
22619 follow
22620 the GNAT file naming
22621 conventions. If this switch is omitted the default name for the body will be
22622 obtained
22623 from the argument file name according to the GNAT file naming conventions.
22624
22625 @item ^-q^/QUIET^
22626 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatstub})
22627 Quiet mode: do not generate a confirmation when a body is
22628 successfully created, and do not generate a message when a body is not
22629 required for an
22630 argument unit.
22631
22632 @item ^-r^/TREE_FILE=REUSE^
22633 @cindex @option{^-r^/TREE_FILE=REUSE^} (@command{gnatstub})
22634 Reuse the tree file (if it exists) instead of creating it.  Instead of
22635 creating the tree file for the library unit declaration, @command{gnatstub}
22636 tries to find it in the current directory and use it for creating
22637 a body. If the tree file is not found, no body is created. This option
22638 also implies @option{^-k^/SAVE^}, whether or not
22639 the latter is set explicitly.
22640
22641 @item ^-t^/TREE_FILE=OVERWRITE^
22642 @cindex @option{^-t^/TREE_FILE=OVERWRITE^} (@command{gnatstub})
22643 Overwrite the existing tree file.  If the current directory already
22644 contains the file which, according to the GNAT file naming rules should
22645 be considered as a tree file for the argument source file,
22646 @command{gnatstub}
22647 will refuse to create the tree file needed to create a sample body
22648 unless this option is set.
22649
22650 @item ^-v^/VERBOSE^
22651 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatstub})
22652 Verbose mode: generate version information.
22653
22654 @end table
22655
22656 @c *********************************
22657 @node Generating Ada Bindings for C and C++ headers
22658 @chapter Generating Ada Bindings for C and C++ headers
22659 @findex binding
22660
22661 @noindent
22662 GNAT now comes with a new experimental binding generator for C and C++
22663 headers which is intended to do 95% of the tedious work of generating
22664 Ada specs from C or C++ header files. Note that this still is a work in
22665 progress, not designed to generate 100% correct Ada specs.
22666
22667 The code generated is using the Ada 2005 syntax, which makes it
22668 easier to interface with other languages than previous versions of Ada.
22669
22670 @menu
22671 * Running the binding generator::
22672 * Generating bindings for C++ headers::
22673 * Switches::
22674 @end menu
22675
22676 @node Running the binding generator
22677 @section Running the binding generator
22678
22679 @noindent
22680 The binding generator is part of the @command{gcc} compiler and can be
22681 invoked via the @option{-fdump-ada-spec} switch, which will generate Ada
22682 spec files for the header files specified on the command line, and all
22683 header files needed by these files transitivitely. For example:
22684
22685 @smallexample
22686 $ g++ -c -fdump-ada-spec -C /usr/include/time.h
22687 $ gcc -c -gnat05 *.ads
22688 @end smallexample
22689
22690 will generate, under GNU/Linux, the following files: @file{time_h.ads},
22691 @file{bits_time_h.ads}, @file{stddef_h.ads}, @file{bits_types_h.ads} which
22692 correspond to the files @file{/usr/include/time.h},
22693 @file{/usr/include/bits/time.h}, etc@dots{}, and will then compile in Ada 2005
22694 mode these Ada specs.
22695
22696 The @code{-C} switch tells @command{gcc} to extract comments from headers,
22697 and will attempt to generate corresponding Ada comments.
22698
22699 If you want to generate a single Ada file and not the transitive closure, you
22700 can use instead the @option{-fdump-ada-spec-slim} switch.
22701
22702 Note that we recommend when possible to use the @command{g++} driver to
22703 generate bindings, even for most C headers, since this will in general
22704 generate better Ada specs. For generating bindings for C++ headers, it is
22705 mandatory to use the @command{g++} command, or @command{gcc -x c++} which
22706 is equivalent in this case. If @command{g++} cannot work on your C headers
22707 because of incompatibilities between C and C++, then you can fallback to
22708 @command{gcc} instead.
22709
22710 For an example of better bindings generated from the C++ front-end,
22711 the name of the parameters (when available) are actually ignored by the C
22712 front-end. Consider the following C header:
22713
22714 @smallexample
22715 extern void foo (int variable);
22716 @end smallexample
22717
22718 with the C front-end, @code{variable} is ignored, and the above is handled as:
22719
22720 @smallexample
22721 extern void foo (int);
22722 @end smallexample
22723
22724 generating a generic:
22725
22726 @smallexample
22727 procedure foo (param1 : int);
22728 @end smallexample
22729
22730 with the C++ front-end, the name is available, and we generate:
22731
22732 @smallexample
22733 procedure foo (variable : int);
22734 @end smallexample
22735
22736 In some cases, the generated bindings will be more complete or more meaningful
22737 when defining some macros, which you can do via the @option{-D} switch. This
22738 is for example the case with @file{Xlib.h} under GNU/Linux:
22739
22740 @smallexample
22741 g++ -c -fdump-ada-spec -DXLIB_ILLEGAL_ACCESS -C /usr/include/X11/Xlib.h
22742 @end smallexample
22743
22744 The above will generate more complete bindings than a straight call without
22745 the @option{-DXLIB_ILLEGAL_ACCESS} switch.
22746
22747 In other cases, it is not possible to parse a header file in a stand alone
22748 manner, because other include files need to be included first. In this
22749 case, the solution is to create a small header file including the needed
22750 @code{#include} and possible @code{#define} directives. For example, to
22751 generate Ada bindings for @file{readline/readline.h}, you need to first
22752 include @file{stdio.h}, so you can create a file with the following two
22753 lines in e.g. @file{readline1.h}:
22754
22755 @smallexample
22756 #include <stdio.h>
22757 #include <readline/readline.h>
22758 @end smallexample
22759
22760 and then generate Ada bindings from this file:
22761
22762 @smallexample
22763 $ g++ -c -fdump-ada-spec readline1.h
22764 @end smallexample
22765
22766 @node Generating bindings for C++ headers
22767 @section Generating bindings for C++ headers
22768
22769 @noindent
22770 Generating bindings for C++ headers is done using the same options, always
22771 with the @command{g++} compiler.
22772
22773 In this mode, C++ classes will be mapped to Ada tagged types, constructors
22774 will be mapped using the @code{CPP_Constructor} pragma, and when possible,
22775 multiple inheritance of abstract classes will be mapped to Ada interfaces
22776 (@xref{Interfacing to C++,,,gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for additional
22777 information on interfacing to C++).
22778
22779 For example, given the following C++ header file:
22780
22781 @smallexample
22782 @group
22783 @cartouche
22784 class Carnivore @{
22785 public:
22786    virtual int Number_Of_Teeth () = 0;
22787 @};
22788
22789 class Domestic @{
22790 public:
22791    virtual void Set_Owner (char* Name) = 0;
22792 @};
22793
22794 class Animal @{
22795 public:
22796   int Age_Count;
22797   virtual void Set_Age (int New_Age);
22798 @};
22799
22800 class Dog : Animal, Carnivore, Domestic @{
22801  public:
22802   int  Tooth_Count;
22803   char *Owner;
22804
22805   virtual int  Number_Of_Teeth ();
22806   virtual void Set_Owner (char* Name);
22807
22808   Dog();
22809 @};
22810 @end cartouche
22811 @end group
22812 @end smallexample
22813
22814 The corresponding Ada code is generated:
22815
22816 @smallexample @c ada
22817 @group
22818 @cartouche
22819   package Class_Carnivore is
22820     type Carnivore is limited interface;
22821     pragma Import (CPP, Carnivore);
22822
22823     function Number_Of_Teeth (this : access Carnivore) return int is abstract;
22824   end;
22825   use Class_Carnivore;
22826
22827   package Class_Domestic is
22828     type Domestic is limited interface;
22829     pragma Import (CPP, Domestic);
22830
22831     procedure Set_Owner
22832       (this : access Domestic;
22833        Name : Interfaces.C.Strings.chars_ptr) is abstract;
22834   end;
22835   use Class_Domestic;
22836
22837   package Class_Animal is
22838     type Animal is tagged limited record
22839       Age_Count : aliased int;
22840     end record;
22841     pragma Import (CPP, Animal);
22842
22843     procedure Set_Age (this : access Animal; New_Age : int);
22844     pragma Import (CPP, Set_Age, "_ZN6Animal7Set_AgeEi");
22845   end;
22846   use Class_Animal;
22847
22848   package Class_Dog is
22849     type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
22850       Tooth_Count : aliased int;
22851       Owner : Interfaces.C.Strings.chars_ptr;
22852     end record;
22853     pragma Import (CPP, Dog);
22854
22855     function Number_Of_Teeth (this : access Dog) return int;
22856     pragma Import (CPP, Number_Of_Teeth, "_ZN3Dog15Number_Of_TeethEv");
22857
22858     procedure Set_Owner
22859       (this : access Dog; Name : Interfaces.C.Strings.chars_ptr);
22860     pragma Import (CPP, Set_Owner, "_ZN3Dog9Set_OwnerEPc");
22861
22862     function New_Dog return Dog;
22863     pragma CPP_Constructor (New_Dog);
22864     pragma Import (CPP, New_Dog, "_ZN3DogC1Ev");
22865   end;
22866   use Class_Dog;
22867 @end cartouche
22868 @end group
22869 @end smallexample
22870
22871 @node Switches
22872 @section Switches
22873
22874 @table @option
22875 @item -fdump-ada-spec
22876 @cindex @option{-fdump-ada-spec} (@command{gcc})
22877 Generate Ada spec files for the given header files transitively (including
22878 all header files that these headers depend upon).
22879
22880 @item -fdump-ada-spec-slim
22881 @cindex @option{-fdump-ada-spec-slim} (@command{gcc})
22882 Generate Ada spec files for the header files specified on the command line
22883 only.
22884
22885 @item -C
22886 @cindex @option{-C} (@command{gcc})
22887 Extract comments from headers and generate Ada comments in the Ada spec files.
22888 @end table
22889
22890 @node Other Utility Programs
22891 @chapter Other Utility Programs
22892
22893 @noindent
22894 This chapter discusses some other utility programs available in the Ada
22895 environment.
22896
22897 @menu
22898 * Using Other Utility Programs with GNAT::
22899 * The External Symbol Naming Scheme of GNAT::
22900 * Converting Ada Files to html with gnathtml::
22901 * Installing gnathtml::
22902 @ifset vms
22903 * LSE::
22904 * Profiling::
22905 @end ifset
22906 @end menu
22907
22908 @node Using Other Utility Programs with GNAT
22909 @section Using Other Utility Programs with GNAT
22910
22911 @noindent
22912 The object files generated by GNAT are in standard system format and in
22913 particular the debugging information uses this format. This means
22914 programs generated by GNAT can be used with existing utilities that
22915 depend on these formats.
22916
22917 @ifclear vms
22918 In general, any utility program that works with C will also often work with
22919 Ada programs generated by GNAT. This includes software utilities such as
22920 gprof (a profiling program), @code{gdb} (the FSF debugger), and utilities such
22921 as Purify.
22922 @end ifclear
22923
22924 @node The External Symbol Naming Scheme of GNAT
22925 @section The External Symbol Naming Scheme of GNAT
22926
22927 @noindent
22928 In order to interpret the output from GNAT, when using tools that are
22929 originally intended for use with other languages, it is useful to
22930 understand the conventions used to generate link names from the Ada
22931 entity names.
22932
22933 All link names are in all lowercase letters. With the exception of library
22934 procedure names, the mechanism used is simply to use the full expanded
22935 Ada name with dots replaced by double underscores. For example, suppose
22936 we have the following package spec:
22937
22938 @smallexample @c ada
22939 @group
22940 @cartouche
22941 package QRS is
22942    MN : Integer;
22943 end QRS;
22944 @end cartouche
22945 @end group
22946 @end smallexample
22947
22948 @noindent
22949 The variable @code{MN} has a full expanded Ada name of @code{QRS.MN}, so
22950 the corresponding link name is @code{qrs__mn}.
22951 @findex Export
22952 Of course if a @code{pragma Export} is used this may be overridden:
22953
22954 @smallexample @c ada
22955 @group
22956 @cartouche
22957 package Exports is
22958    Var1 : Integer;
22959    pragma Export (Var1, C, External_Name => "var1_name");
22960    Var2 : Integer;
22961    pragma Export (Var2, C, Link_Name => "var2_link_name");
22962 end Exports;
22963 @end cartouche
22964 @end group
22965 @end smallexample
22966
22967 @noindent
22968 In this case, the link name for @var{Var1} is whatever link name the
22969 C compiler would assign for the C function @var{var1_name}. This typically
22970 would be either @var{var1_name} or @var{_var1_name}, depending on operating
22971 system conventions, but other possibilities exist. The link name for
22972 @var{Var2} is @var{var2_link_name}, and this is not operating system
22973 dependent.
22974
22975 @findex _main
22976 One exception occurs for library level procedures. A potential ambiguity
22977 arises between the required name @code{_main} for the C main program,
22978 and the name we would otherwise assign to an Ada library level procedure
22979 called @code{Main} (which might well not be the main program).
22980
22981 To avoid this ambiguity, we attach the prefix @code{_ada_} to such
22982 names. So if we have a library level procedure such as
22983
22984 @smallexample @c ada
22985 @group
22986 @cartouche
22987 procedure Hello (S : String);
22988 @end cartouche
22989 @end group
22990 @end smallexample
22991
22992 @noindent
22993 the external name of this procedure will be @var{_ada_hello}.
22994
22995
22996 @node Converting Ada Files to html with gnathtml
22997 @section Converting Ada Files to HTML with @code{gnathtml}
22998
22999 @noindent
23000 This @code{Perl} script allows Ada source files to be browsed using
23001 standard Web browsers. For installation procedure, see the section
23002 @xref{Installing gnathtml}.
23003
23004 Ada reserved keywords are highlighted in a bold font and Ada comments in
23005 a blue font. Unless your program was compiled with the gcc @option{-gnatx}
23006 switch to suppress the generation of cross-referencing information, user
23007 defined variables and types will appear in a different color; you will
23008 be able to click on any identifier and go to its declaration.
23009
23010 The command line is as follow:
23011 @smallexample
23012 $ perl gnathtml.pl @ovar{^switches^options^} @var{ada-files}
23013 @end smallexample
23014
23015 @noindent
23016 You can pass it as many Ada files as you want. @code{gnathtml} will generate
23017 an html file for every ada file, and a global file called @file{index.htm}.
23018 This file is an index of every identifier defined in the files.
23019
23020 The available ^switches^options^ are the following ones:
23021
23022 @table @option
23023 @item -83
23024 @cindex @option{-83} (@code{gnathtml})
23025 Only the Ada 83 subset of keywords will be highlighted.
23026
23027 @item -cc @var{color}
23028 @cindex @option{-cc} (@code{gnathtml})
23029 This option allows you to change the color used for comments. The default
23030 value is green. The color argument can be any name accepted by html.
23031
23032 @item -d
23033 @cindex @option{-d} (@code{gnathtml})
23034 If the Ada files depend on some other files (for instance through
23035 @code{with} clauses, the latter files will also be converted to html.
23036 Only the files in the user project will be converted to html, not the files
23037 in the run-time library itself.
23038
23039 @item -D
23040 @cindex @option{-D} (@code{gnathtml})
23041 This command is the same as @option{-d} above, but @command{gnathtml} will
23042 also look for files in the run-time library, and generate html files for them.
23043
23044 @item -ext @var{extension}
23045 @cindex @option{-ext} (@code{gnathtml})
23046 This option allows you to change the extension of the generated HTML files.
23047 If you do not specify an extension, it will default to @file{htm}.
23048
23049 @item -f
23050 @cindex @option{-f} (@code{gnathtml})
23051 By default, gnathtml will generate html links only for global entities
23052 ('with'ed units, global variables and types,@dots{}).  If you specify
23053 @option{-f} on the command line, then links will be generated for local
23054 entities too.
23055
23056 @item -l @var{number}
23057 @cindex @option{-l} (@code{gnathtml})
23058 If this ^switch^option^ is provided and @var{number} is not 0, then
23059 @code{gnathtml} will number the html files every @var{number} line.
23060
23061 @item -I @var{dir}
23062 @cindex @option{-I} (@code{gnathtml})
23063 Specify a directory to search for library files (@file{.ALI} files) and
23064 source files. You can provide several -I switches on the command line,
23065 and the directories will be parsed in the order of the command line.
23066
23067 @item -o @var{dir}
23068 @cindex @option{-o} (@code{gnathtml})
23069 Specify the output directory for html files. By default, gnathtml will
23070 saved the generated html files in a subdirectory named @file{html/}.
23071
23072 @item -p @var{file}
23073 @cindex @option{-p} (@code{gnathtml})
23074 If you are using Emacs and the most recent Emacs Ada mode, which provides
23075 a full Integrated Development Environment for compiling, checking,
23076 running and debugging applications, you may use @file{.gpr} files
23077 to give the directories where Emacs can find sources and object files.
23078
23079 Using this ^switch^option^, you can tell gnathtml to use these files.
23080 This allows you to get an html version of your application, even if it
23081 is spread over multiple directories.
23082
23083 @item -sc @var{color}
23084 @cindex @option{-sc} (@code{gnathtml})
23085 This ^switch^option^ allows you to change the color used for symbol
23086 definitions.
23087 The default value is red. The color argument can be any name accepted by html.
23088
23089 @item -t @var{file}
23090 @cindex @option{-t} (@code{gnathtml})
23091 This ^switch^option^ provides the name of a file. This file contains a list of
23092 file names to be converted, and the effect is exactly as though they had
23093 appeared explicitly on the command line. This
23094 is the recommended way to work around the command line length limit on some
23095 systems.
23096
23097 @end table
23098
23099 @node Installing gnathtml
23100 @section Installing @code{gnathtml}
23101
23102 @noindent
23103 @code{Perl} needs to be installed on your machine to run this script.
23104 @code{Perl} is freely available for almost every architecture and
23105 Operating System via the Internet.
23106
23107 On Unix systems, you  may want to modify  the  first line of  the script
23108 @code{gnathtml},  to explicitly  tell  the Operating  system  where Perl
23109 is. The syntax of this line is:
23110 @smallexample
23111 #!full_path_name_to_perl
23112 @end smallexample
23113
23114 @noindent
23115 Alternatively, you may run the script using the following command line:
23116
23117 @smallexample
23118 $ perl gnathtml.pl @ovar{switches} @var{files}
23119 @end smallexample
23120
23121 @ifset vms
23122 @node LSE
23123 @section LSE
23124 @findex LSE
23125
23126 @noindent
23127 The GNAT distribution provides an Ada 95 template for the HP Language
23128 Sensitive Editor (LSE), a component of DECset. In order to
23129 access it, invoke LSE with the qualifier /ENVIRONMENT=GNU:[LIB]ADA95.ENV.
23130
23131 @node Profiling
23132 @section Profiling
23133 @findex PCA
23134
23135 @noindent
23136 GNAT supports The HP Performance Coverage Analyzer (PCA), a component
23137 of DECset. To use it proceed as outlined under ``HELP PCA'', except for running
23138 the collection phase with the /DEBUG qualifier.
23139
23140 @smallexample
23141 $ GNAT MAKE /DEBUG <PROGRAM_NAME>
23142 $ DEFINE LIB$DEBUG PCA$COLLECTOR
23143 $ RUN/DEBUG <PROGRAM_NAME>
23144 @end smallexample
23145 @noindent
23146 @end ifset
23147
23148 @ifclear vms
23149 @c ******************************
23150 @node Code Coverage and Profiling
23151 @chapter Code Coverage and Profiling
23152 @cindex Code Coverage
23153 @cindex Profiling
23154
23155 @noindent
23156 This chapter describes how to use @code{gcov} - coverage testing tool - and
23157 @code{gprof} - profiler tool - on your Ada programs.
23158
23159 @menu
23160 * Code Coverage of Ada Programs using gcov::
23161 * Profiling an Ada Program using gprof::
23162 @end menu
23163
23164 @node Code Coverage of Ada Programs using gcov
23165 @section Code Coverage of Ada Programs using gcov
23166 @cindex gcov
23167 @cindex -fprofile-arcs
23168 @cindex -ftest-coverage
23169 @cindex -coverage
23170 @cindex Code Coverage
23171
23172 @noindent
23173 @code{gcov} is a test coverage program: it analyzes the execution of a given
23174 program on selected tests, to help you determine the portions of the program
23175 that are still untested.
23176
23177 @code{gcov} is part of the GCC suite, and is described in detail in the GCC
23178 User's Guide. You can refer to this documentation for a more complete
23179 description.
23180
23181 This chapter provides a quick startup guide, and
23182 details some Gnat-specific features.
23183
23184 @menu
23185 * Quick startup guide::
23186 * Gnat specifics::
23187 @end menu
23188
23189 @node Quick startup guide
23190 @subsection Quick startup guide
23191
23192 In order to perform coverage analysis of a program using @code{gcov}, 3
23193 steps are needed:
23194
23195 @itemize @bullet
23196 @item
23197 Code instrumentation during the compilation process
23198 @item
23199 Execution of the instrumented program
23200 @item
23201 Execution of the @code{gcov} tool to generate the result.
23202 @end itemize
23203
23204 The code instrumentation needed by gcov is created at the object level:
23205 The source code is not modified in any way, because the instrumentation code is
23206 inserted by gcc during the compilation process. To compile your code with code
23207 coverage activated, you need to recompile your whole project using the
23208 switches
23209 @code{-fprofile-arcs} and @code{-ftest-coverage}, and link it using
23210 @code{-fprofile-arcs}.
23211
23212 @smallexample
23213 $ gnatmake -P my_project.gpr -f -cargs -fprofile-arcs -ftest-coverage \
23214    -largs -fprofile-arcs
23215 @end smallexample
23216
23217 This compilation process will create @file{.gcno} files together with
23218 the usual object files.
23219
23220 Once the program is compiled with coverage instrumentation, you can
23221 run it as many times as needed - on portions of a test suite for
23222 example. The first execution will produce @file{.gcda} files at the
23223 same location as the @file{.gcno} files.  The following executions
23224 will update those files, so that a cumulative result of the covered
23225 portions of the program is generated.
23226
23227 Finally, you need to call the @code{gcov} tool. The different options of
23228 @code{gcov} are available in the GCC User's Guide, section 'Invoking gcov'.
23229
23230 This will create annotated source files with a @file{.gcov} extension:
23231 @file{my_main.adb} file will be analysed in @file{my_main.adb.gcov}.
23232
23233 @node Gnat specifics
23234 @subsection Gnat specifics
23235
23236 Because Ada semantics, portions of the source code may be shared among
23237 several object files. This is the case for example when generics are
23238 involved, when inlining is active  or when declarations generate  initialisation
23239 calls. In order to take
23240 into account this shared code, you need to call @code{gcov} on all
23241 source files of the tested program at once.
23242
23243 The list of source files might exceed the system's maximum command line
23244 length. In order to bypass this limitation, a new mechanism has been
23245 implemented in @code{gcov}: you can now list all your project's files into a
23246 text file, and provide this file to gcov as a parameter,  preceded by a @@
23247 (e.g. @samp{gcov @@mysrclist.txt}).
23248
23249 Note that on AIX compiling a static library with @code{-fprofile-arcs} is
23250 not supported as there can be unresolved symbols during the final link.
23251
23252 @node Profiling an Ada Program using gprof
23253 @section Profiling an Ada Program using gprof
23254 @cindex gprof
23255 @cindex -pg
23256 @cindex Profiling
23257
23258 @noindent
23259 This section is not meant to be an exhaustive documentation of @code{gprof}.
23260 Full documentation for it can be found in the GNU Profiler User's Guide
23261 documentation that is part of this GNAT distribution.
23262
23263 Profiling a program helps determine the parts of a program that are executed
23264 most often, and are therefore the most time-consuming.
23265
23266 @code{gprof} is the standard GNU profiling tool; it has been enhanced to
23267 better handle Ada programs and multitasking.
23268 It is currently supported on the following platforms
23269 @itemize @bullet
23270 @item
23271 linux x86/x86_64
23272 @item
23273 solaris sparc/sparc64/x86
23274 @item
23275 windows x86
23276 @end itemize
23277
23278 @noindent
23279 In order to profile a program using @code{gprof}, 3 steps are needed:
23280
23281 @itemize @bullet
23282 @item
23283 Code instrumentation, requiring a full recompilation of the project with the
23284 proper switches.
23285 @item
23286 Execution of the program under the analysis conditions, i.e. with the desired
23287 input.
23288 @item
23289 Analysis of the results using the @code{gprof} tool.
23290 @end itemize
23291
23292 @noindent
23293 The following sections detail the different steps, and indicate how
23294 to interpret the results:
23295 @menu
23296 * Compilation for profiling::
23297 * Program execution::
23298 * Running gprof::
23299 * Interpretation of profiling results::
23300 @end menu
23301
23302 @node Compilation for profiling
23303 @subsection Compilation for profiling
23304 @cindex -pg
23305 @cindex Profiling
23306
23307 In order to profile a program the first step is to tell the compiler
23308 to generate the necessary profiling information. The compiler switch to be used
23309 is @code{-pg}, which must be added to other compilation switches. This
23310 switch needs to be specified both during compilation and link stages, and can
23311 be specified once when using gnatmake:
23312
23313 @smallexample
23314 gnatmake -f -pg -P my_project
23315 @end smallexample
23316
23317 @noindent
23318 Note that only the objects that were compiled with the @samp{-pg} switch will be
23319 profiled; if you need to profile your whole project, use the
23320 @samp{-f} gnatmake switch to force full recompilation.
23321
23322 @node Program execution
23323 @subsection Program execution
23324
23325 @noindent
23326 Once the program has been compiled for profiling, you can run it as usual.
23327
23328 The only constraint imposed by profiling is that the program must terminate
23329 normally. An interrupted program (via a Ctrl-C, kill, etc.) will not be
23330 properly analyzed.
23331
23332 Once the program completes execution, a data file called @file{gmon.out} is
23333 generated in the directory where the program was launched from. If this file
23334 already exists, it will be overwritten.
23335
23336 @node Running gprof
23337 @subsection Running gprof
23338
23339 @noindent
23340 The @code{gprof} tool is called as follow:
23341
23342 @smallexample
23343 gprof my_prog gmon.out
23344 @end smallexample
23345
23346 @noindent
23347 or simpler:
23348
23349 @smallexample
23350 gprof my_prog
23351 @end smallexample
23352
23353 @noindent
23354 The complete form of the gprof command line is the following:
23355
23356 @smallexample
23357 gprof [^switches^options^] [executable [data-file]]
23358 @end smallexample
23359
23360 @noindent
23361 @code{gprof} supports numerous ^switch^options^. The order of these
23362 ^switch^options^ does not matter. The full list of options can be found in
23363 the GNU Profiler User's Guide documentation that comes with this documentation.
23364
23365 The following is the subset of those switches that is most relevant:
23366
23367 @table @option
23368
23369 @item --demangle[=@var{style}]
23370 @itemx --no-demangle
23371 @cindex @option{--demangle} (@code{gprof})
23372 These options control whether symbol names should be demangled when
23373 printing output.  The default is to demangle C++ symbols.  The
23374 @code{--no-demangle} option may be used to turn off demangling. Different
23375 compilers have different mangling styles.  The optional demangling style
23376 argument can be used to choose an appropriate demangling style for your
23377 compiler, in particular Ada symbols generated by GNAT can be demangled using
23378 @code{--demangle=gnat}.
23379
23380 @item -e @var{function_name}
23381 @cindex @option{-e} (@code{gprof})
23382 The @samp{-e @var{function}} option tells @code{gprof} not to print
23383 information about the function @var{function_name} (and its
23384 children@dots{}) in the call graph.  The function will still be listed
23385 as a child of any functions that call it, but its index number will be
23386 shown as @samp{[not printed]}.  More than one @samp{-e} option may be
23387 given; only one @var{function_name} may be indicated with each @samp{-e}
23388 option.
23389
23390 @item -E @var{function_name}
23391 @cindex @option{-E} (@code{gprof})
23392 The @code{-E @var{function}} option works like the @code{-e} option, but
23393 execution time spent in the function (and children who were not called from
23394 anywhere else), will not be used to compute the percentages-of-time for
23395 the call graph.  More than one @samp{-E} option may be given; only one
23396 @var{function_name} may be indicated with each @samp{-E} option.
23397
23398 @item -f @var{function_name}
23399 @cindex @option{-f} (@code{gprof})
23400 The @samp{-f @var{function}} option causes @code{gprof} to limit the
23401 call graph to the function @var{function_name} and its children (and
23402 their children@dots{}).  More than one @samp{-f} option may be given;
23403 only one @var{function_name} may be indicated with each @samp{-f}
23404 option.
23405
23406 @item -F @var{function_name}
23407 @cindex @option{-F} (@code{gprof})
23408 The @samp{-F @var{function}} option works like the @code{-f} option, but
23409 only time spent in the function and its children (and their
23410 children@dots{}) will be used to determine total-time and
23411 percentages-of-time for the call graph.  More than one @samp{-F} option
23412 may be given; only one @var{function_name} may be indicated with each
23413 @samp{-F} option.  The @samp{-F} option overrides the @samp{-E} option.
23414
23415 @end table
23416
23417 @node Interpretation of profiling results
23418 @subsection Interpretation of profiling results
23419
23420 @noindent
23421
23422 The results of the profiling analysis are represented by two arrays: the
23423 'flat profile' and the 'call graph'. Full documentation of those outputs
23424 can be found in the GNU Profiler User's Guide.
23425
23426 The flat profile shows the time spent in each function of the program, and how
23427 many time it has been called. This allows you to locate easily the most
23428 time-consuming functions.
23429
23430 The call graph shows, for each subprogram, the subprograms that call it,
23431 and the subprograms that it calls. It also provides an estimate of the time
23432 spent in each of those callers/called subprograms.
23433 @end ifclear
23434
23435 @c ******************************
23436 @node Running and Debugging Ada Programs
23437 @chapter Running and Debugging Ada Programs
23438 @cindex Debugging
23439
23440 @noindent
23441 This chapter discusses how to debug Ada programs.
23442 @ifset vms
23443 It applies to GNAT on the Alpha OpenVMS platform;
23444 for I64 OpenVMS please refer to the @cite{OpenVMS Debugger Manual},
23445 since HP has implemented Ada support in the OpenVMS debugger on I64.
23446 @end ifset
23447
23448 An incorrect Ada program may be handled in three ways by the GNAT compiler:
23449
23450 @enumerate
23451 @item
23452 The illegality may be a violation of the static semantics of Ada. In
23453 that case GNAT diagnoses the constructs in the program that are illegal.
23454 It is then a straightforward matter for the user to modify those parts of
23455 the program.
23456
23457 @item
23458 The illegality may be a violation of the dynamic semantics of Ada. In
23459 that case the program compiles and executes, but may generate incorrect
23460 results, or may terminate abnormally with some exception.
23461
23462 @item
23463 When presented with a program that contains convoluted errors, GNAT
23464 itself may terminate abnormally without providing full diagnostics on
23465 the incorrect user program.
23466 @end enumerate
23467
23468 @menu
23469 * The GNAT Debugger GDB::
23470 * Running GDB::
23471 * Introduction to GDB Commands::
23472 * Using Ada Expressions::
23473 * Calling User-Defined Subprograms::
23474 * Using the Next Command in a Function::
23475 * Ada Exceptions::
23476 * Ada Tasks::
23477 * Debugging Generic Units::
23478 * GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate::
23479 * Naming Conventions for GNAT Source Files::
23480 * Getting Internal Debugging Information::
23481 * Stack Traceback::
23482 @end menu
23483
23484 @cindex Debugger
23485 @findex gdb
23486
23487 @node The GNAT Debugger GDB
23488 @section The GNAT Debugger GDB
23489
23490 @noindent
23491 @code{GDB} is a general purpose, platform-independent debugger that
23492 can be used to debug mixed-language programs compiled with @command{gcc},
23493 and in particular is capable of debugging Ada programs compiled with
23494 GNAT. The latest versions of @code{GDB} are Ada-aware and can handle
23495 complex Ada data structures.
23496
23497 @xref{Top,, Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB},
23498 @ifset vms
23499 located in the GNU:[DOCS] directory,
23500 @end ifset
23501 for full details on the usage of @code{GDB}, including a section on
23502 its usage on programs. This manual should be consulted for full
23503 details. The section that follows is a brief introduction to the
23504 philosophy and use of @code{GDB}.
23505
23506 When GNAT programs are compiled, the compiler optionally writes debugging
23507 information into the generated object file, including information on
23508 line numbers, and on declared types and variables. This information is
23509 separate from the generated code. It makes the object files considerably
23510 larger, but it does not add to the size of the actual executable that
23511 will be loaded into memory, and has no impact on run-time performance. The
23512 generation of debug information is triggered by the use of the
23513 ^-g^/DEBUG^ switch in the @command{gcc} or @command{gnatmake} command
23514 used to carry out the compilations. It is important to emphasize that
23515 the use of these options does not change the generated code.
23516
23517 The debugging information is written in standard system formats that
23518 are used by many tools, including debuggers and profilers. The format
23519 of the information is typically designed to describe C types and
23520 semantics, but GNAT implements a translation scheme which allows full
23521 details about Ada types and variables to be encoded into these
23522 standard C formats. Details of this encoding scheme may be found in
23523 the file exp_dbug.ads in the GNAT source distribution. However, the
23524 details of this encoding are, in general, of no interest to a user,
23525 since @code{GDB} automatically performs the necessary decoding.
23526
23527 When a program is bound and linked, the debugging information is
23528 collected from the object files, and stored in the executable image of
23529 the program. Again, this process significantly increases the size of
23530 the generated executable file, but it does not increase the size of
23531 the executable program itself. Furthermore, if this program is run in
23532 the normal manner, it runs exactly as if the debug information were
23533 not present, and takes no more actual memory.
23534
23535 However, if the program is run under control of @code{GDB}, the
23536 debugger is activated.  The image of the program is loaded, at which
23537 point it is ready to run.  If a run command is given, then the program
23538 will run exactly as it would have if @code{GDB} were not present. This
23539 is a crucial part of the @code{GDB} design philosophy.  @code{GDB} is
23540 entirely non-intrusive until a breakpoint is encountered.  If no
23541 breakpoint is ever hit, the program will run exactly as it would if no
23542 debugger were present. When a breakpoint is hit, @code{GDB} accesses
23543 the debugging information and can respond to user commands to inspect
23544 variables, and more generally to report on the state of execution.
23545
23546 @c **************
23547 @node Running GDB
23548 @section Running GDB
23549
23550 @noindent
23551 This section describes how to initiate the debugger.
23552 @c The above sentence is really just filler, but it was otherwise
23553 @c clumsy to get the first paragraph nonindented given the conditional
23554 @c nature of the description
23555
23556 @ifclear vms
23557 The debugger can be launched from a @code{GPS} menu or
23558 directly from the command line. The description below covers the latter use.
23559 All the commands shown can be used in the @code{GPS} debug console window,
23560 but there are usually more GUI-based ways to achieve the same effect.
23561 @end ifclear
23562
23563 The command to run @code{GDB} is
23564
23565 @smallexample
23566 $ ^gdb program^GDB PROGRAM^
23567 @end smallexample
23568
23569 @noindent
23570 where @code{^program^PROGRAM^} is the name of the executable file. This
23571 activates the debugger and results in a prompt for debugger commands.
23572 The simplest command is simply @code{run}, which causes the program to run
23573 exactly as if the debugger were not present. The following section
23574 describes some of the additional commands that can be given to @code{GDB}.
23575
23576 @c *******************************
23577 @node Introduction to GDB Commands
23578 @section Introduction to GDB Commands
23579
23580 @noindent
23581 @code{GDB} contains a large repertoire of commands.  @xref{Top,,
23582 Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB},
23583 @ifset vms
23584 located in the GNU:[DOCS] directory,
23585 @end ifset
23586 for extensive documentation on the use
23587 of these commands, together with examples of their use. Furthermore,
23588 the command @command{help} invoked from within GDB activates a simple help
23589 facility which summarizes the available commands and their options.
23590 In this section we summarize a few of the most commonly
23591 used commands to give an idea of what @code{GDB} is about. You should create
23592 a simple program with debugging information and experiment with the use of
23593 these @code{GDB} commands on the program as you read through the
23594 following section.
23595
23596 @table @code
23597 @item set args @var{arguments}
23598 The @var{arguments} list above is a list of arguments to be passed to
23599 the program on a subsequent run command, just as though the arguments
23600 had been entered on a normal invocation of the program. The @code{set args}
23601 command is not needed if the program does not require arguments.
23602
23603 @item run
23604 The @code{run} command causes execution of the program to start from
23605 the beginning. If the program is already running, that is to say if
23606 you are currently positioned at a breakpoint, then a prompt will ask
23607 for confirmation that you want to abandon the current execution and
23608 restart.
23609
23610 @item breakpoint @var{location}
23611 The breakpoint command sets a breakpoint, that is to say a point at which
23612 execution will halt and @code{GDB} will await further
23613 commands. @var{location} is
23614 either a line number within a file, given in the format @code{file:linenumber},
23615 or it is the name of a subprogram. If you request that a breakpoint be set on
23616 a subprogram that is overloaded, a prompt will ask you to specify on which of
23617 those subprograms you want to breakpoint. You can also
23618 specify that all of them should be breakpointed. If the program is run
23619 and execution encounters the breakpoint, then the program
23620 stops and @code{GDB} signals that the breakpoint was encountered by
23621 printing the line of code before which the program is halted.
23622
23623 @item breakpoint exception @var{name}
23624 A special form of the breakpoint command which breakpoints whenever
23625 exception @var{name} is raised.
23626 If @var{name} is omitted,
23627 then a breakpoint will occur when any exception is raised.
23628
23629 @item print @var{expression}
23630 This will print the value of the given expression. Most simple
23631 Ada expression formats are properly handled by @code{GDB}, so the expression
23632 can contain function calls, variables, operators, and attribute references.
23633
23634 @item continue
23635 Continues execution following a breakpoint, until the next breakpoint or the
23636 termination of the program.
23637
23638 @item step
23639 Executes a single line after a breakpoint. If the next statement
23640 is a subprogram call, execution continues into (the first statement of)
23641 the called subprogram.
23642
23643 @item next
23644 Executes a single line. If this line is a subprogram call, executes and
23645 returns from the call.
23646
23647 @item list
23648 Lists a few lines around the current source location. In practice, it
23649 is usually more convenient to have a separate edit window open with the
23650 relevant source file displayed. Successive applications of this command
23651 print subsequent lines. The command can be given an argument which is a
23652 line number, in which case it displays a few lines around the specified one.
23653
23654 @item backtrace
23655 Displays a backtrace of the call chain. This command is typically
23656 used after a breakpoint has occurred, to examine the sequence of calls that
23657 leads to the current breakpoint. The display includes one line for each
23658 activation record (frame) corresponding to an active subprogram.
23659
23660 @item up
23661 At a breakpoint, @code{GDB} can display the values of variables local
23662 to the current frame. The command @code{up} can be used to
23663 examine the contents of other active frames, by moving the focus up
23664 the stack, that is to say from callee to caller, one frame at a time.
23665
23666 @item down
23667 Moves the focus of @code{GDB} down from the frame currently being
23668 examined to the frame of its callee (the reverse of the previous command),
23669
23670 @item frame @var{n}
23671 Inspect the frame with the given number. The value 0 denotes the frame
23672 of the current breakpoint, that is to say the top of the call stack.
23673
23674 @end table
23675
23676 @noindent
23677 The above list is a very short introduction to the commands that
23678 @code{GDB} provides. Important additional capabilities, including conditional
23679 breakpoints, the ability to execute command sequences on a breakpoint,
23680 the ability to debug at the machine instruction level and many other
23681 features are described in detail in @ref{Top,, Debugging with GDB, gdb,
23682 Debugging with GDB}.  Note that most commands can be abbreviated
23683 (for example, c for continue, bt for backtrace).
23684
23685 @node Using Ada Expressions
23686 @section Using Ada Expressions
23687 @cindex Ada expressions
23688
23689 @noindent
23690 @code{GDB} supports a fairly large subset of Ada expression syntax, with some
23691 extensions. The philosophy behind the design of this subset is
23692
23693 @itemize @bullet
23694 @item
23695 That @code{GDB} should provide basic literals and access to operations for
23696 arithmetic, dereferencing, field selection, indexing, and subprogram calls,
23697 leaving more sophisticated computations to subprograms written into the
23698 program (which therefore may be called from @code{GDB}).
23699
23700 @item
23701 That type safety and strict adherence to Ada language restrictions
23702 are not particularly important to the @code{GDB} user.
23703
23704 @item
23705 That brevity is important to the @code{GDB} user.
23706 @end itemize
23707
23708 @noindent
23709 Thus, for brevity, the debugger acts as if there were
23710 implicit @code{with} and @code{use} clauses in effect for all user-written
23711 packages, thus making it unnecessary to fully qualify most names with
23712 their packages, regardless of context. Where this causes ambiguity,
23713 @code{GDB} asks the user's intent.
23714
23715 For details on the supported Ada syntax, see @ref{Top,, Debugging with
23716 GDB, gdb, Debugging with GDB}.
23717
23718 @node Calling User-Defined Subprograms
23719 @section Calling User-Defined Subprograms
23720
23721 @noindent
23722 An important capability of @code{GDB} is the ability to call user-defined
23723 subprograms while debugging. This is achieved simply by entering
23724 a subprogram call statement in the form:
23725
23726 @smallexample
23727 call subprogram-name (parameters)
23728 @end smallexample
23729
23730 @noindent
23731 The keyword @code{call} can be omitted in the normal case where the
23732 @code{subprogram-name} does not coincide with any of the predefined
23733 @code{GDB} commands.
23734
23735 The effect is to invoke the given subprogram, passing it the
23736 list of parameters that is supplied. The parameters can be expressions and
23737 can include variables from the program being debugged. The
23738 subprogram must be defined
23739 at the library level within your program, and @code{GDB} will call the
23740 subprogram within the environment of your program execution (which
23741 means that the subprogram is free to access or even modify variables
23742 within your program).
23743
23744 The most important use of this facility is in allowing the inclusion of
23745 debugging routines that are tailored to particular data structures
23746 in your program. Such debugging routines can be written to provide a suitably
23747 high-level description of an abstract type, rather than a low-level dump
23748 of its physical layout. After all, the standard
23749 @code{GDB print} command only knows the physical layout of your
23750 types, not their abstract meaning. Debugging routines can provide information
23751 at the desired semantic level and are thus enormously useful.
23752
23753 For example, when debugging GNAT itself, it is crucial to have access to
23754 the contents of the tree nodes used to represent the program internally.
23755 But tree nodes are represented simply by an integer value (which in turn
23756 is an index into a table of nodes).
23757 Using the @code{print} command on a tree node would simply print this integer
23758 value, which is not very useful. But the PN routine (defined in file
23759 treepr.adb in the GNAT sources) takes a tree node as input, and displays
23760 a useful high level representation of the tree node, which includes the
23761 syntactic category of the node, its position in the source, the integers
23762 that denote descendant nodes and parent node, as well as varied
23763 semantic information. To study this example in more detail, you might want to
23764 look at the body of the PN procedure in the stated file.
23765
23766 @node Using the Next Command in a Function
23767 @section Using the Next Command in a Function
23768
23769 @noindent
23770 When you use the @code{next} command in a function, the current source
23771 location will advance to the next statement as usual. A special case
23772 arises in the case of a @code{return} statement.
23773
23774 Part of the code for a return statement is the ``epilog'' of the function.
23775 This is the code that returns to the caller. There is only one copy of
23776 this epilog code, and it is typically associated with the last return
23777 statement in the function if there is more than one return. In some
23778 implementations, this epilog is associated with the first statement
23779 of the function.
23780
23781 The result is that if you use the @code{next} command from a return
23782 statement that is not the last return statement of the function you
23783 may see a strange apparent jump to the last return statement or to
23784 the start of the function. You should simply ignore this odd jump.
23785 The value returned is always that from the first return statement
23786 that was stepped through.
23787
23788 @node Ada Exceptions
23789 @section Breaking on Ada Exceptions
23790 @cindex Exceptions
23791
23792 @noindent
23793 You can set breakpoints that trip when your program raises
23794 selected exceptions.
23795
23796 @table @code
23797 @item break exception
23798 Set a breakpoint that trips whenever (any task in the) program raises
23799 any exception.
23800
23801 @item break exception @var{name}
23802 Set a breakpoint that trips whenever (any task in the) program raises
23803 the exception @var{name}.
23804
23805 @item break exception unhandled
23806 Set a breakpoint that trips whenever (any task in the) program raises an
23807 exception for which there is no handler.
23808
23809 @item info exceptions
23810 @itemx info exceptions @var{regexp}
23811 The @code{info exceptions} command permits the user to examine all defined
23812 exceptions within Ada programs. With a regular expression, @var{regexp}, as
23813 argument, prints out only those exceptions whose name matches @var{regexp}.
23814 @end table
23815
23816 @node Ada Tasks
23817 @section Ada Tasks
23818 @cindex Tasks
23819
23820 @noindent
23821 @code{GDB} allows the following task-related commands:
23822
23823 @table @code
23824 @item info tasks
23825 This command shows a list of current Ada tasks, as in the following example:
23826
23827 @smallexample
23828 @iftex
23829 @leftskip=0cm
23830 @end iftex
23831 (gdb) info tasks
23832   ID       TID P-ID   Thread Pri State                 Name
23833    1   8088000   0   807e000  15 Child Activation Wait main_task
23834    2   80a4000   1   80ae000  15 Accept/Select Wait    b
23835    3   809a800   1   80a4800  15 Child Activation Wait a
23836 *  4   80ae800   3   80b8000  15 Running               c
23837 @end smallexample
23838
23839 @noindent
23840 In this listing, the asterisk before the first task indicates it to be the
23841 currently running task. The first column lists the task ID that is used
23842 to refer to tasks in the following commands.
23843
23844 @item break @var{linespec} task @var{taskid}
23845 @itemx break @var{linespec} task @var{taskid} if @dots{}
23846 @cindex Breakpoints and tasks
23847 These commands are like the @code{break @dots{} thread @dots{}}.
23848 @var{linespec} specifies source lines.
23849
23850 Use the qualifier @samp{task @var{taskid}} with a breakpoint command
23851 to specify that you only want @code{GDB} to stop the program when a
23852 particular Ada task reaches this breakpoint. @var{taskid} is one of the
23853 numeric task identifiers assigned by @code{GDB}, shown in the first
23854 column of the @samp{info tasks} display.
23855
23856 If you do not specify @samp{task @var{taskid}} when you set a
23857 breakpoint, the breakpoint applies to @emph{all} tasks of your
23858 program.
23859
23860 You can use the @code{task} qualifier on conditional breakpoints as
23861 well; in this case, place @samp{task @var{taskid}} before the
23862 breakpoint condition (before the @code{if}).
23863
23864 @item task @var{taskno}
23865 @cindex Task switching
23866
23867 This command allows to switch to the task referred by @var{taskno}. In
23868 particular, This allows to browse the backtrace of the specified
23869 task. It is advised to switch back to the original task before
23870 continuing execution otherwise the scheduling of the program may be
23871 perturbed.
23872 @end table
23873
23874 @noindent
23875 For more detailed information on the tasking support,
23876 see @ref{Top,, Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB}.
23877
23878 @node Debugging Generic Units
23879 @section Debugging Generic Units
23880 @cindex Debugging Generic Units
23881 @cindex Generics
23882
23883 @noindent
23884 GNAT always uses code expansion for generic instantiation. This means that
23885 each time an instantiation occurs, a complete copy of the original code is
23886 made, with appropriate substitutions of formals by actuals.
23887
23888 It is not possible to refer to the original generic entities in
23889 @code{GDB}, but it is always possible to debug a particular instance of
23890 a generic, by using the appropriate expanded names. For example, if we have
23891
23892 @smallexample @c ada
23893 @group
23894 @cartouche
23895 procedure g is
23896
23897    generic package k is
23898       procedure kp (v1 : in out integer);
23899    end k;
23900
23901    package body k is
23902       procedure kp (v1 : in out integer) is
23903       begin
23904          v1 := v1 + 1;
23905       end kp;
23906    end k;
23907
23908    package k1 is new k;
23909    package k2 is new k;
23910
23911    var : integer := 1;
23912
23913 begin
23914    k1.kp (var);
23915    k2.kp (var);
23916    k1.kp (var);
23917    k2.kp (var);
23918 end;
23919 @end cartouche
23920 @end group
23921 @end smallexample
23922
23923 @noindent
23924 Then to break on a call to procedure kp in the k2 instance, simply
23925 use the command:
23926
23927 @smallexample
23928 (gdb) break g.k2.kp
23929 @end smallexample
23930
23931 @noindent
23932 When the breakpoint occurs, you can step through the code of the
23933 instance in the normal manner and examine the values of local variables, as for
23934 other units.
23935
23936 @node GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
23937 @section GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
23938 @cindex GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
23939
23940 @noindent
23941 When presented with programs that contain serious errors in syntax
23942 or semantics,
23943 GNAT may on rare occasions  experience problems in operation, such
23944 as aborting with a
23945 segmentation fault or illegal memory access, raising an internal
23946 exception, terminating abnormally, or failing to terminate at all.
23947 In such cases, you can activate
23948 various features of GNAT that can help you pinpoint the construct in your
23949 program that is the likely source of the problem.
23950
23951 The following strategies are presented in increasing order of
23952 difficulty, corresponding to your experience in using GNAT and your
23953 familiarity with compiler internals.
23954
23955 @enumerate
23956 @item
23957 Run @command{gcc} with the @option{-gnatf}. This first
23958 switch causes all errors on a given line to be reported. In its absence,
23959 only the first error on a line is displayed.
23960
23961 The @option{-gnatdO} switch causes errors to be displayed as soon as they
23962 are encountered, rather than after compilation is terminated. If GNAT
23963 terminates prematurely or goes into an infinite loop, the last error
23964 message displayed may help to pinpoint the culprit.
23965
23966 @item
23967 Run @command{gcc} with the @option{^-v (verbose)^/VERBOSE^} switch. In this
23968 mode, @command{gcc} produces ongoing information about the progress of the
23969 compilation and provides the name of each procedure as code is
23970 generated. This switch allows you to find which Ada procedure was being
23971 compiled when it encountered a code generation problem.
23972
23973 @item
23974 @cindex @option{-gnatdc} switch
23975 Run @command{gcc} with the @option{-gnatdc} switch. This is a GNAT specific
23976 switch that does for the front-end what @option{^-v^VERBOSE^} does
23977 for the back end. The system prints the name of each unit,
23978 either a compilation unit or nested unit, as it is being analyzed.
23979 @item
23980 Finally, you can start
23981 @code{gdb} directly on the @code{gnat1} executable. @code{gnat1} is the
23982 front-end of GNAT, and can be run independently (normally it is just
23983 called from @command{gcc}). You can use @code{gdb} on @code{gnat1} as you
23984 would on a C program (but @pxref{The GNAT Debugger GDB} for caveats). The
23985 @code{where} command is the first line of attack; the variable
23986 @code{lineno} (seen by @code{print lineno}), used by the second phase of
23987 @code{gnat1} and by the @command{gcc} backend, indicates the source line at
23988 which the execution stopped, and @code{input_file name} indicates the name of
23989 the source file.
23990 @end enumerate
23991
23992 @node Naming Conventions for GNAT Source Files
23993 @section Naming Conventions for GNAT Source Files
23994
23995 @noindent
23996 In order to examine the workings of the GNAT system, the following
23997 brief description of its organization may be helpful:
23998
23999 @itemize @bullet
24000 @item
24001 Files with prefix @file{^sc^SC^} contain the lexical scanner.
24002
24003 @item
24004 All files prefixed with @file{^par^PAR^} are components of the parser. The
24005 numbers correspond to chapters of the Ada Reference Manual. For example,
24006 parsing of select statements can be found in @file{par-ch9.adb}.
24007
24008 @item
24009 All files prefixed with @file{^sem^SEM^} perform semantic analysis. The
24010 numbers correspond to chapters of the Ada standard. For example, all
24011 issues involving context clauses can be found in @file{sem_ch10.adb}. In
24012 addition, some features of the language require sufficient special processing
24013 to justify their own semantic files: sem_aggr for aggregates, sem_disp for
24014 dynamic dispatching, etc.
24015
24016 @item
24017 All files prefixed with @file{^exp^EXP^} perform normalization and
24018 expansion of the intermediate representation (abstract syntax tree, or AST).
24019 these files use the same numbering scheme as the parser and semantics files.
24020 For example, the construction of record initialization procedures is done in
24021 @file{exp_ch3.adb}.
24022
24023 @item
24024 The files prefixed with @file{^bind^BIND^} implement the binder, which
24025 verifies the consistency of the compilation, determines an order of
24026 elaboration, and generates the bind file.
24027
24028 @item
24029 The files @file{atree.ads} and @file{atree.adb} detail the low-level
24030 data structures used by the front-end.
24031
24032 @item
24033 The files @file{sinfo.ads} and @file{sinfo.adb} detail the structure of
24034 the abstract syntax tree as produced by the parser.
24035
24036 @item
24037 The files @file{einfo.ads} and @file{einfo.adb} detail the attributes of
24038 all entities, computed during semantic analysis.
24039
24040 @item
24041 Library management issues are dealt with in files with prefix
24042 @file{^lib^LIB^}.
24043
24044 @item
24045 @findex Ada
24046 @cindex Annex A
24047 Ada files with the prefix @file{^a-^A-^} are children of @code{Ada}, as
24048 defined in Annex A.
24049
24050 @item
24051 @findex Interfaces
24052 @cindex Annex B
24053 Files with prefix @file{^i-^I-^} are children of @code{Interfaces}, as
24054 defined in Annex B.
24055
24056 @item
24057 @findex System
24058 Files with prefix @file{^s-^S-^} are children of @code{System}. This includes
24059 both language-defined children and GNAT run-time routines.
24060
24061 @item
24062 @findex GNAT
24063 Files with prefix @file{^g-^G-^} are children of @code{GNAT}. These are useful
24064 general-purpose packages, fully documented in their specs. All
24065 the other @file{.c} files are modifications of common @command{gcc} files.
24066 @end itemize
24067
24068 @node Getting Internal Debugging Information
24069 @section Getting Internal Debugging Information
24070
24071 @noindent
24072 Most compilers have internal debugging switches and modes. GNAT
24073 does also, except GNAT internal debugging switches and modes are not
24074 secret. A summary and full description of all the compiler and binder
24075 debug flags are in the file @file{debug.adb}. You must obtain the
24076 sources of the compiler to see the full detailed effects of these flags.
24077
24078 The switches that print the source of the program (reconstructed from
24079 the internal tree) are of general interest for user programs, as are the
24080 options to print
24081 the full internal tree, and the entity table (the symbol table
24082 information). The reconstructed source provides a readable version of the
24083 program after the front-end has completed analysis and  expansion,
24084 and is useful when studying the performance of specific constructs.
24085 For example, constraint checks are indicated, complex aggregates
24086 are replaced with loops and assignments, and tasking primitives
24087 are replaced with run-time calls.
24088
24089 @node Stack Traceback
24090 @section Stack Traceback
24091 @cindex traceback
24092 @cindex stack traceback
24093 @cindex stack unwinding
24094
24095 @noindent
24096 Traceback is a mechanism to display the sequence of subprogram calls that
24097 leads to a specified execution point in a program. Often (but not always)
24098 the execution point is an instruction at which an exception has been raised.
24099 This mechanism is also known as @i{stack unwinding} because it obtains
24100 its information by scanning the run-time stack and recovering the activation
24101 records of all active subprograms. Stack unwinding is one of the most
24102 important tools for program debugging.
24103
24104 The first entry stored in traceback corresponds to the deepest calling level,
24105 that is to say the subprogram currently executing the instruction
24106 from which we want to obtain the traceback.
24107
24108 Note that there is no runtime performance penalty when stack traceback
24109 is enabled, and no exception is raised during program execution.
24110
24111 @menu
24112 * Non-Symbolic Traceback::
24113 * Symbolic Traceback::
24114 @end menu
24115
24116 @node Non-Symbolic Traceback
24117 @subsection Non-Symbolic Traceback
24118 @cindex traceback, non-symbolic
24119
24120 @noindent
24121 Note: this feature is not supported on all platforms. See
24122 @file{GNAT.Traceback spec in g-traceb.ads} for a complete list of supported
24123 platforms.
24124
24125 @menu
24126 * Tracebacks From an Unhandled Exception::
24127 * Tracebacks From Exception Occurrences (non-symbolic)::
24128 * Tracebacks From Anywhere in a Program (non-symbolic)::
24129 @end menu
24130
24131 @node Tracebacks From an Unhandled Exception
24132 @subsubsection Tracebacks From an Unhandled Exception
24133
24134 @noindent
24135 A runtime non-symbolic traceback is a list of addresses of call instructions.
24136 To enable this feature you must use the @option{-E}
24137 @code{gnatbind}'s option. With this option a stack traceback is stored as part
24138 of exception information. You can retrieve this information using the
24139 @code{addr2line} tool.
24140
24141 Here is a simple example:
24142
24143 @smallexample @c ada
24144 @cartouche
24145 procedure STB is
24146
24147    procedure P1 is
24148    begin
24149       raise Constraint_Error;
24150    end P1;
24151
24152    procedure P2 is
24153    begin
24154       P1;
24155    end P2;
24156
24157 begin
24158    P2;
24159 end STB;
24160 @end cartouche
24161 @end smallexample
24162
24163 @smallexample
24164 $ gnatmake stb -bargs -E
24165 $ stb
24166
24167 Execution terminated by unhandled exception
24168 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
24169 Message: stb.adb:5
24170 Call stack traceback locations:
24171 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
24172 @end smallexample
24173
24174 @noindent
24175 As we see the traceback lists a sequence of addresses for the unhandled
24176 exception @code{CONSTRAINT_ERROR} raised in procedure P1. It is easy to
24177 guess that this exception come from procedure P1. To translate these
24178 addresses into the source lines where the calls appear, the
24179 @code{addr2line} tool, described below, is invaluable. The use of this tool
24180 requires the program to be compiled with debug information.
24181
24182 @smallexample
24183 $ gnatmake -g stb -bargs -E
24184 $ stb
24185
24186 Execution terminated by unhandled exception
24187 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
24188 Message: stb.adb:5
24189 Call stack traceback locations:
24190 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
24191
24192 $ addr2line --exe=stb 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4
24193    0x4011f1 0x77e892a4
24194
24195 00401373 at d:/stb/stb.adb:5
24196 0040138B at d:/stb/stb.adb:10
24197 0040139C at d:/stb/stb.adb:14
24198 00401335 at d:/stb/b~stb.adb:104
24199 004011C4 at /build/@dots{}/crt1.c:200
24200 004011F1 at /build/@dots{}/crt1.c:222
24201 77E892A4 in ?? at ??:0
24202 @end smallexample
24203
24204 @noindent
24205 The @code{addr2line} tool has several other useful options:
24206
24207 @table @code
24208 @item --functions
24209 to get the function name corresponding to any location
24210
24211 @item --demangle=gnat
24212 to use the gnat decoding mode for the function names. Note that
24213 for binutils version 2.9.x the option is simply @option{--demangle}.
24214 @end table
24215
24216 @smallexample
24217 $ addr2line --exe=stb --functions --demangle=gnat 0x401373 0x40138b
24218    0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1
24219
24220 00401373 in stb.p1 at d:/stb/stb.adb:5
24221 0040138B in stb.p2 at d:/stb/stb.adb:10
24222 0040139C in stb at d:/stb/stb.adb:14
24223 00401335 in main at d:/stb/b~stb.adb:104
24224 004011C4 in <__mingw_CRTStartup> at /build/@dots{}/crt1.c:200
24225 004011F1 in <mainCRTStartup> at /build/@dots{}/crt1.c:222
24226 @end smallexample
24227
24228 @noindent
24229 From this traceback we can see that the exception was raised in
24230 @file{stb.adb} at line 5, which was reached from a procedure call in
24231 @file{stb.adb} at line 10, and so on. The @file{b~std.adb} is the binder file,
24232 which contains the call to the main program.
24233 @xref{Running gnatbind}. The remaining entries are assorted runtime routines,
24234 and the output will vary from platform to platform.
24235
24236 It is also possible to use @code{GDB} with these traceback addresses to debug
24237 the program. For example, we can break at a given code location, as reported
24238 in the stack traceback:
24239
24240 @smallexample
24241 $ gdb -nw stb
24242 @ifclear vms
24243 @noindent
24244 Furthermore, this feature is not implemented inside Windows DLL. Only
24245 the non-symbolic traceback is reported in this case.
24246 @end ifclear
24247
24248 (gdb) break *0x401373
24249 Breakpoint 1 at 0x401373: file stb.adb, line 5.
24250 @end smallexample
24251
24252 @noindent
24253 It is important to note that the stack traceback addresses
24254 do not change when debug information is included. This is particularly useful
24255 because it makes it possible to release software without debug information (to
24256 minimize object size), get a field report that includes a stack traceback
24257 whenever an internal bug occurs, and then be able to retrieve the sequence
24258 of calls with the same program compiled with debug information.
24259
24260 @node Tracebacks From Exception Occurrences (non-symbolic)
24261 @subsubsection Tracebacks From Exception Occurrences
24262
24263 @noindent
24264 Non-symbolic tracebacks are obtained by using the @option{-E} binder argument.
24265 The stack traceback is attached to the exception information string, and can
24266 be retrieved in an exception handler within the Ada program, by means of the
24267 Ada facilities defined in @code{Ada.Exceptions}. Here is a simple example:
24268
24269 @smallexample @c ada
24270 with Ada.Text_IO;
24271 with Ada.Exceptions;
24272
24273 procedure STB is
24274
24275    use Ada;
24276    use Ada.Exceptions;
24277
24278    procedure P1 is
24279       K : Positive := 1;
24280    begin
24281       K := K - 1;
24282    exception
24283       when E : others =>
24284          Text_IO.Put_Line (Exception_Information (E));
24285    end P1;
24286
24287    procedure P2 is
24288    begin
24289       P1;
24290    end P2;
24291
24292 begin
24293    P2;
24294 end STB;
24295 @end smallexample
24296
24297 @noindent
24298 This program will output:
24299
24300 @smallexample
24301 $ stb
24302
24303 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
24304 Message: stb.adb:12
24305 Call stack traceback locations:
24306 0x4015e4 0x401633 0x401644 0x401461 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
24307 @end smallexample
24308
24309 @node Tracebacks From Anywhere in a Program (non-symbolic)
24310 @subsubsection Tracebacks From Anywhere in a Program
24311
24312 @noindent
24313 It is also possible to retrieve a stack traceback from anywhere in a
24314 program. For this you need to
24315 use the @code{GNAT.Traceback} API. This package includes a procedure called
24316 @code{Call_Chain} that computes a complete stack traceback, as well as useful
24317 display procedures described below. It is not necessary to use the
24318 @option{-E gnatbind} option in this case, because the stack traceback mechanism
24319 is invoked explicitly.
24320
24321 @noindent
24322 In the following example we compute a traceback at a specific location in
24323 the program, and we display it using @code{GNAT.Debug_Utilities.Image} to
24324 convert addresses to strings:
24325
24326 @smallexample @c ada
24327 with Ada.Text_IO;
24328 with GNAT.Traceback;
24329 with GNAT.Debug_Utilities;
24330
24331 procedure STB is
24332
24333    use Ada;
24334    use GNAT;
24335    use GNAT.Traceback;
24336
24337    procedure P1 is
24338       TB  : Tracebacks_Array (1 .. 10);
24339       --  We are asking for a maximum of 10 stack frames.
24340       Len : Natural;
24341       --  Len will receive the actual number of stack frames returned.
24342    begin
24343       Call_Chain (TB, Len);
24344
24345       Text_IO.Put ("In STB.P1 : ");
24346
24347       for K in 1 .. Len loop
24348          Text_IO.Put (Debug_Utilities.Image (TB (K)));
24349          Text_IO.Put (' ');
24350       end loop;
24351
24352       Text_IO.New_Line;
24353    end P1;
24354
24355    procedure P2 is
24356    begin
24357       P1;
24358    end P2;
24359
24360 begin
24361    P2;
24362 end STB;
24363 @end smallexample
24364
24365 @smallexample
24366 $ gnatmake -g stb
24367 $ stb
24368
24369 In STB.P1 : 16#0040_F1E4# 16#0040_14F2# 16#0040_170B# 16#0040_171C#
24370 16#0040_1461# 16#0040_11C4# 16#0040_11F1# 16#77E8_92A4#
24371 @end smallexample
24372
24373 @noindent
24374 You can then get further information by invoking the @code{addr2line}
24375 tool as described earlier (note that the hexadecimal addresses
24376 need to be specified in C format, with a leading ``0x'').
24377
24378 @node Symbolic Traceback
24379 @subsection Symbolic Traceback
24380 @cindex traceback, symbolic
24381
24382 @noindent
24383 A symbolic traceback is a stack traceback in which procedure names are
24384 associated with each code location.
24385
24386 @noindent
24387 Note that this feature is not supported on all platforms. See
24388 @file{GNAT.Traceback.Symbolic spec in g-trasym.ads} for a complete
24389 list of currently supported platforms.
24390
24391 @noindent
24392 Note that the symbolic traceback requires that the program be compiled
24393 with debug information. If it is not compiled with debug information
24394 only the non-symbolic information will be valid.
24395
24396 @menu
24397 * Tracebacks From Exception Occurrences (symbolic)::
24398 * Tracebacks From Anywhere in a Program (symbolic)::
24399 @end menu
24400
24401 @node Tracebacks From Exception Occurrences (symbolic)
24402 @subsubsection Tracebacks From Exception Occurrences
24403
24404 @smallexample @c ada
24405 with Ada.Text_IO;
24406 with GNAT.Traceback.Symbolic;
24407
24408 procedure STB is
24409
24410    procedure P1 is
24411    begin
24412       raise Constraint_Error;
24413    end P1;
24414
24415    procedure P2 is
24416    begin
24417       P1;
24418    end P2;
24419
24420    procedure P3 is
24421    begin
24422       P2;
24423    end P3;
24424
24425 begin
24426    P3;
24427 exception
24428    when E : others =>
24429       Ada.Text_IO.Put_Line (GNAT.Traceback.Symbolic.Symbolic_Traceback (E));
24430 end STB;
24431 @end smallexample
24432
24433 @smallexample
24434 $ gnatmake -g .\stb -bargs -E -largs -lgnat -laddr2line -lintl
24435 $ stb
24436
24437 0040149F in stb.p1 at stb.adb:8
24438 004014B7 in stb.p2 at stb.adb:13
24439 004014CF in stb.p3 at stb.adb:18
24440 004015DD in ada.stb at stb.adb:22
24441 00401461 in main at b~stb.adb:168
24442 004011C4 in __mingw_CRTStartup at crt1.c:200
24443 004011F1 in mainCRTStartup at crt1.c:222
24444 77E892A4 in ?? at ??:0
24445 @end smallexample
24446
24447 @noindent
24448 In the above example the ``.\'' syntax in the @command{gnatmake} command
24449 is currently required by @command{addr2line} for files that are in
24450 the current working directory.
24451 Moreover, the exact sequence of linker options may vary from platform
24452 to platform.
24453 The above @option{-largs} section is for Windows platforms. By contrast,
24454 under Unix there is no need for the @option{-largs} section.
24455 Differences across platforms are due to details of linker implementation.
24456
24457 @node Tracebacks From Anywhere in a Program (symbolic)
24458 @subsubsection Tracebacks From Anywhere in a Program
24459
24460 @noindent
24461 It is possible to get a symbolic stack traceback
24462 from anywhere in a program, just as for non-symbolic tracebacks.
24463 The first step is to obtain a non-symbolic
24464 traceback, and then call @code{Symbolic_Traceback} to compute the symbolic
24465 information. Here is an example:
24466
24467 @smallexample @c ada
24468 with Ada.Text_IO;
24469 with GNAT.Traceback;
24470 with GNAT.Traceback.Symbolic;
24471
24472 procedure STB is
24473
24474    use Ada;
24475    use GNAT.Traceback;
24476    use GNAT.Traceback.Symbolic;
24477
24478    procedure P1 is
24479       TB  : Tracebacks_Array (1 .. 10);
24480       --  We are asking for a maximum of 10 stack frames.
24481       Len : Natural;
24482       --  Len will receive the actual number of stack frames returned.
24483    begin
24484       Call_Chain (TB, Len);
24485       Text_IO.Put_Line (Symbolic_Traceback (TB (1 .. Len)));
24486    end P1;
24487
24488    procedure P2 is
24489    begin
24490       P1;
24491    end P2;
24492
24493 begin
24494    P2;
24495 end STB;
24496 @end smallexample
24497
24498 @c ******************************
24499 @ifset vms
24500 @node Compatibility with HP Ada
24501 @chapter Compatibility with HP Ada
24502 @cindex Compatibility
24503
24504 @noindent
24505 @cindex DEC Ada
24506 @cindex HP Ada
24507 @cindex Compatibility between GNAT and HP Ada
24508 This chapter compares HP Ada (formerly known as ``DEC Ada'')
24509 for OpenVMS Alpha and GNAT for OpenVMS for Alpha and for I64.
24510 GNAT is highly compatible
24511 with HP Ada, and it should generally be straightforward to port code
24512 from the HP Ada environment to GNAT. However, there are a few language
24513 and implementation differences of which the user must be aware. These
24514 differences are discussed in this chapter. In
24515 addition, the operating environment and command structure for the
24516 compiler are different, and these differences are also discussed.
24517
24518 For further details on these and other compatibility issues,
24519 see Appendix E of the HP publication
24520 @cite{HP Ada, Technical Overview and Comparison on HP Platforms}.
24521
24522 Except where otherwise indicated, the description of GNAT for OpenVMS
24523 applies to both the Alpha and I64 platforms.
24524
24525 For information on porting Ada code from GNAT on Alpha OpenVMS to GNAT on
24526 I64 OpenVMS, see @ref{Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS}.
24527
24528 The discussion in this chapter addresses specifically the implementation
24529 of Ada 83 for HP OpenVMS Alpha Systems. In cases where the implementation
24530 of HP Ada differs between OpenVMS Alpha Systems and OpenVMS VAX Systems,
24531 GNAT always follows the Alpha implementation.
24532
24533 For GNAT running on other than VMS systems, all the HP Ada 83 pragmas and
24534 attributes are recognized, although only a subset of them can sensibly
24535 be implemented.  The description of pragmas in
24536 @xref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}
24537 indicates whether or not they are applicable to non-VMS systems.
24538
24539 @menu
24540 * Ada Language Compatibility::
24541 * Differences in the Definition of Package System::
24542 * Language-Related Features::
24543 * The Package STANDARD::
24544 * The Package SYSTEM::
24545 * Tasking and Task-Related Features::
24546 * Pragmas and Pragma-Related Features::
24547 * Library of Predefined Units::
24548 * Bindings::
24549 * Main Program Definition::
24550 * Implementation-Defined Attributes::
24551 * Compiler and Run-Time Interfacing::
24552 * Program Compilation and Library Management::
24553 * Input-Output::
24554 * Implementation Limits::
24555 * Tools and Utilities::
24556 @end menu
24557
24558 @node Ada Language Compatibility
24559 @section Ada Language Compatibility
24560
24561 @noindent
24562 GNAT handles Ada 95 and Ada 2005 as well as Ada 83, whereas HP Ada is only
24563 for Ada 83. Ada 95 and Ada 2005 are almost completely upwards compatible
24564 with Ada 83, and therefore Ada 83 programs will compile
24565 and run under GNAT with
24566 no changes or only minor changes. The @cite{Annotated Ada Reference Manual}
24567 provides details on specific incompatibilities.
24568
24569 GNAT provides the switch @option{/83} on the @command{GNAT COMPILE} command,
24570 as well as the pragma @code{ADA_83}, to force the compiler to
24571 operate in Ada 83 mode. This mode does not guarantee complete
24572 conformance to Ada 83, but in practice is sufficient to
24573 eliminate most sources of incompatibilities.
24574 In particular, it eliminates the recognition of the
24575 additional Ada 95 and Ada 2005 keywords, so that their use as identifiers
24576 in Ada 83 programs is legal, and handles the cases of packages
24577 with optional bodies, and generics that instantiate unconstrained
24578 types without the use of @code{(<>)}.
24579
24580 @node Differences in the Definition of Package System
24581 @section Differences in the Definition of Package @code{System}
24582
24583 @noindent
24584 An Ada compiler is allowed to add
24585 implementation-dependent declarations to package @code{System}.
24586 In normal mode,
24587 GNAT does not take advantage of this permission, and the version of
24588 @code{System} provided by GNAT exactly matches that defined in the Ada
24589 Reference Manual.
24590
24591 However, HP Ada adds an extensive set of declarations to package
24592 @code{System},
24593 as fully documented in the HP Ada manuals. To minimize changes required
24594 for programs that make use of these extensions, GNAT provides the pragma
24595 @code{Extend_System} for extending the definition of package System. By using:
24596 @cindex pragma @code{Extend_System}
24597 @cindex @code{Extend_System} pragma
24598
24599 @smallexample @c ada
24600 @group
24601 @cartouche
24602 pragma Extend_System (Aux_DEC);
24603 @end cartouche
24604 @end group
24605 @end smallexample
24606
24607 @noindent
24608 the set of definitions in @code{System} is extended to include those in
24609 package @code{System.Aux_DEC}.
24610 @cindex @code{System.Aux_DEC} package
24611 @cindex @code{Aux_DEC} package (child of @code{System})
24612 These definitions are incorporated directly into package @code{System},
24613 as though they had been declared there. For a
24614 list of the declarations added, see the spec of this package,
24615 which can be found in the file @file{s-auxdec.ads} in the GNAT library.
24616 @cindex @file{s-auxdec.ads} file
24617 The pragma @code{Extend_System} is a configuration pragma, which means that
24618 it can be placed in the file @file{gnat.adc}, so that it will automatically
24619 apply to all subsequent compilations. See @ref{Configuration Pragmas},
24620 for further details.
24621
24622 An alternative approach that avoids the use of the non-standard
24623 @code{Extend_System} pragma is to add a context clause to the unit that
24624 references these facilities:
24625
24626 @smallexample @c ada
24627 @cartouche
24628 with System.Aux_DEC;
24629 use  System.Aux_DEC;
24630 @end cartouche
24631 @end smallexample
24632
24633 @noindent
24634 The effect is not quite semantically identical to incorporating
24635 the declarations directly into package @code{System},
24636 but most programs will not notice a difference
24637 unless they use prefix notation (e.g.@: @code{System.Integer_8})
24638 to reference the entities directly in package @code{System}.
24639 For units containing such references,
24640 the prefixes must either be removed, or the pragma @code{Extend_System}
24641 must be used.
24642
24643 @node Language-Related Features
24644 @section Language-Related Features
24645
24646 @noindent
24647 The following sections highlight differences in types,
24648 representations of types, operations, alignment, and
24649 related topics.
24650
24651 @menu
24652 * Integer Types and Representations::
24653 * Floating-Point Types and Representations::
24654 * Pragmas Float_Representation and Long_Float::
24655 * Fixed-Point Types and Representations::
24656 * Record and Array Component Alignment::
24657 * Address Clauses::
24658 * Other Representation Clauses::
24659 @end menu
24660
24661 @node Integer Types and Representations
24662 @subsection Integer Types and Representations
24663
24664 @noindent
24665 The set of predefined integer types is identical in HP Ada and GNAT.
24666 Furthermore the representation of these integer types is also identical,
24667 including the capability of size clauses forcing biased representation.
24668
24669 In addition,
24670 HP Ada for OpenVMS Alpha systems has defined the
24671 following additional integer types in package @code{System}:
24672
24673 @itemize @bullet
24674
24675 @item
24676 @code{INTEGER_8}
24677
24678 @item
24679 @code{INTEGER_16}
24680
24681 @item
24682 @code{INTEGER_32}
24683
24684 @item
24685 @code{INTEGER_64}
24686
24687 @item
24688 @code{LARGEST_INTEGER}
24689 @end itemize
24690
24691 @noindent
24692 In GNAT, the first four of these types may be obtained from the
24693 standard Ada package @code{Interfaces}.
24694 Alternatively, by use of the pragma @code{Extend_System}, identical
24695 declarations can be referenced directly in package @code{System}.
24696 On both GNAT and HP Ada, the maximum integer size is 64 bits.
24697
24698 @node Floating-Point Types and Representations
24699 @subsection Floating-Point Types and Representations
24700 @cindex Floating-Point types
24701
24702 @noindent
24703 The set of predefined floating-point types is identical in HP Ada and GNAT.
24704 Furthermore the representation of these floating-point
24705 types is also identical. One important difference is that the default
24706 representation for HP Ada is @code{VAX_Float}, but the default representation
24707 for GNAT is IEEE.
24708
24709 Specific types may be declared to be @code{VAX_Float} or IEEE, using the
24710 pragma @code{Float_Representation} as described in the HP Ada
24711 documentation.
24712 For example, the declarations:
24713
24714 @smallexample @c ada
24715 @cartouche
24716 type F_Float is digits 6;
24717 pragma Float_Representation (VAX_Float, F_Float);
24718 @end cartouche
24719 @end smallexample
24720
24721 @noindent
24722 declares a type @code{F_Float} that will be represented in @code{VAX_Float}
24723 format.
24724 This set of declarations actually appears in @code{System.Aux_DEC},
24725 which contains
24726 the full set of additional floating-point declarations provided in
24727 the HP Ada version of package @code{System}.
24728 This and similar declarations may be accessed in a user program
24729 by using pragma @code{Extend_System}. The use of this
24730 pragma, and the related pragma @code{Long_Float} is described in further
24731 detail in the following section.
24732
24733 @node Pragmas Float_Representation and Long_Float
24734 @subsection Pragmas @code{Float_Representation} and @code{Long_Float}
24735
24736 @noindent
24737 HP Ada provides the pragma @code{Float_Representation}, which
24738 acts as a program library switch to allow control over
24739 the internal representation chosen for the predefined
24740 floating-point types declared in the package @code{Standard}.
24741 The format of this pragma is as follows:
24742
24743 @smallexample @c ada
24744 @cartouche
24745 pragma Float_Representation(VAX_Float | IEEE_Float);
24746 @end cartouche
24747 @end smallexample
24748
24749 @noindent
24750 This pragma controls the representation of floating-point
24751 types as follows:
24752
24753 @itemize @bullet
24754 @item
24755 @code{VAX_Float} specifies that floating-point
24756 types are represented by default with the VAX system hardware types
24757 @code{F-floating}, @code{D-floating}, @code{G-floating}.
24758 Note that the @code{H-floating}
24759 type was available only on VAX systems, and is not available
24760 in either HP Ada or GNAT.
24761
24762 @item
24763 @code{IEEE_Float} specifies that floating-point
24764 types are represented by default with the IEEE single and
24765 double floating-point types.
24766 @end itemize
24767
24768 @noindent
24769 GNAT provides an identical implementation of the pragma
24770 @code{Float_Representation}, except that it functions as a
24771 configuration pragma. Note that the
24772 notion of configuration pragma corresponds closely to the
24773 HP Ada notion of a program library switch.
24774
24775 When no pragma is used in GNAT, the default is @code{IEEE_Float},
24776 which is different
24777 from HP Ada 83, where the default is @code{VAX_Float}. In addition, the
24778 predefined libraries in GNAT are built using @code{IEEE_Float}, so it is not
24779 advisable to change the format of numbers passed to standard library
24780 routines, and if necessary explicit type conversions may be needed.
24781
24782 The use of @code{IEEE_Float} is recommended in GNAT since it is more
24783 efficient, and (given that it conforms to an international standard)
24784 potentially more portable.
24785 The situation in which @code{VAX_Float} may be useful is in interfacing
24786 to existing code and data that expect the use of @code{VAX_Float}.
24787 In such a situation use the predefined @code{VAX_Float}
24788 types in package @code{System}, as extended by
24789 @code{Extend_System}. For example, use @code{System.F_Float}
24790 to specify the 32-bit @code{F-Float} format.
24791
24792 @noindent
24793 On OpenVMS systems, HP Ada provides the pragma @code{Long_Float}
24794 to allow control over the internal representation chosen
24795 for the predefined type @code{Long_Float} and for floating-point
24796 type declarations with digits specified in the range 7 .. 15.
24797 The format of this pragma is as follows:
24798
24799 @smallexample @c ada
24800 @cartouche
24801 pragma Long_Float (D_FLOAT | G_FLOAT);
24802 @end cartouche
24803 @end smallexample
24804
24805 @node Fixed-Point Types and Representations
24806 @subsection Fixed-Point Types and Representations
24807
24808 @noindent
24809 On HP Ada for OpenVMS Alpha systems, rounding is
24810 away from zero for both positive and negative numbers.
24811 Therefore, @code{+0.5} rounds to @code{1},
24812 and @code{-0.5} rounds to @code{-1}.
24813
24814 On GNAT the results of operations
24815 on fixed-point types are in accordance with the Ada
24816 rules. In particular, results of operations on decimal
24817 fixed-point types are truncated.
24818
24819 @node Record and Array Component Alignment
24820 @subsection Record and Array Component Alignment
24821
24822 @noindent
24823 On HP Ada for OpenVMS Alpha, all non-composite components
24824 are aligned on natural boundaries. For example, 1-byte
24825 components are aligned on byte boundaries, 2-byte
24826 components on 2-byte boundaries, 4-byte components on 4-byte
24827 byte boundaries, and so on. The OpenVMS Alpha hardware
24828 runs more efficiently with naturally aligned data.
24829
24830 On GNAT, alignment rules are compatible
24831 with HP Ada for OpenVMS Alpha.
24832
24833 @node Address Clauses
24834 @subsection Address Clauses
24835
24836 @noindent
24837 In HP Ada and GNAT, address clauses are supported for
24838 objects and imported subprograms.
24839 The predefined type @code{System.Address} is a private type
24840 in both compilers on Alpha OpenVMS, with the same representation
24841 (it is simply a machine pointer). Addition, subtraction, and comparison
24842 operations are available in the standard Ada package
24843 @code{System.Storage_Elements}, or in package @code{System}
24844 if it is extended to include @code{System.Aux_DEC} using a
24845 pragma @code{Extend_System} as previously described.
24846
24847 Note that code that @code{with}'s both this extended package @code{System}
24848 and the package @code{System.Storage_Elements} should not @code{use}
24849 both packages, or ambiguities will result. In general it is better
24850 not to mix these two sets of facilities. The Ada package was
24851 designed specifically to provide the kind of features that HP Ada
24852 adds directly to package @code{System}.
24853
24854 The type @code{System.Address} is a 64-bit integer type in GNAT for
24855 I64 OpenVMS.  For more information,
24856 see @ref{Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS}.
24857
24858 GNAT is compatible with HP Ada in its handling of address
24859 clauses, except for some limitations in
24860 the form of address clauses for composite objects with
24861 initialization. Such address clauses are easily replaced
24862 by the use of an explicitly-defined constant as described
24863 in the Ada Reference Manual (13.1(22)). For example, the sequence
24864 of declarations:
24865
24866 @smallexample @c ada
24867 @cartouche
24868 X, Y : Integer := Init_Func;
24869 Q : String (X .. Y) := "abc";
24870 @dots{}
24871 for Q'Address use Compute_Address;
24872 @end cartouche
24873 @end smallexample
24874
24875 @noindent
24876 will be rejected by GNAT, since the address cannot be computed at the time
24877 that @code{Q} is declared. To achieve the intended effect, write instead:
24878
24879 @smallexample @c ada
24880 @group
24881 @cartouche
24882 X, Y : Integer := Init_Func;
24883 Q_Address : constant Address := Compute_Address;
24884 Q : String (X .. Y) := "abc";
24885 @dots{}
24886 for Q'Address use Q_Address;
24887 @end cartouche
24888 @end group
24889 @end smallexample
24890
24891 @noindent
24892 which will be accepted by GNAT (and other Ada compilers), and is also
24893 compatible with Ada 83. A fuller description of the restrictions
24894 on address specifications is found in @ref{Top, GNAT Reference Manual,
24895 About This Guide, gnat_rm, GNAT Reference Manual}.
24896
24897 @node Other Representation Clauses
24898 @subsection Other Representation Clauses
24899
24900 @noindent
24901 GNAT implements in a compatible manner all the representation
24902 clauses supported by HP Ada. In addition, GNAT
24903 implements the representation clause forms that were introduced in Ada 95,
24904 including @code{COMPONENT_SIZE} and @code{SIZE} clauses for objects.
24905
24906 @node The Package STANDARD
24907 @section The Package @code{STANDARD}
24908
24909 @noindent
24910 The package @code{STANDARD}, as implemented by HP Ada, is fully
24911 described in the @cite{Ada Reference Manual} and in the
24912 @cite{HP Ada Language Reference Manual}. As implemented by GNAT, the
24913 package @code{STANDARD} is described in the @cite{Ada Reference Manual}.
24914
24915 In addition, HP Ada supports the Latin-1 character set in
24916 the type @code{CHARACTER}. GNAT supports the Latin-1 character set
24917 in the type @code{CHARACTER} and also Unicode (ISO 10646 BMP) in
24918 the type @code{WIDE_CHARACTER}.
24919
24920 The floating-point types supported by GNAT are those
24921 supported by HP Ada, but the defaults are different, and are controlled by
24922 pragmas. See @ref{Floating-Point Types and Representations}, for details.
24923
24924 @node The Package SYSTEM
24925 @section The Package @code{SYSTEM}
24926
24927 @noindent
24928 HP Ada provides a specific version of the package
24929 @code{SYSTEM} for each platform on which the language is implemented.
24930 For the complete spec of the package @code{SYSTEM}, see
24931 Appendix F of the @cite{HP Ada Language Reference Manual}.
24932
24933 On HP Ada, the package @code{SYSTEM} includes the following conversion
24934 functions:
24935 @itemize @bullet
24936 @item @code{TO_ADDRESS(INTEGER)}
24937
24938 @item @code{TO_ADDRESS(UNSIGNED_LONGWORD)}
24939
24940 @item @code{TO_ADDRESS(}@i{universal_integer}@code{)}
24941
24942 @item @code{TO_INTEGER(ADDRESS)}
24943
24944 @item @code{TO_UNSIGNED_LONGWORD(ADDRESS)}
24945
24946 @item Function @code{IMPORT_VALUE return UNSIGNED_LONGWORD} and the
24947 functions @code{IMPORT_ADDRESS} and @code{IMPORT_LARGEST_VALUE}
24948 @end itemize
24949
24950 @noindent
24951 By default, GNAT supplies a version of @code{SYSTEM} that matches
24952 the definition given in the @cite{Ada Reference Manual}.
24953 This
24954 is a subset of the HP system definitions, which is as
24955 close as possible to the original definitions. The only difference
24956 is that the definition of @code{SYSTEM_NAME} is different:
24957
24958 @smallexample @c ada
24959 @cartouche
24960 type Name is (SYSTEM_NAME_GNAT);
24961 System_Name : constant Name := SYSTEM_NAME_GNAT;
24962 @end cartouche
24963 @end smallexample
24964
24965 @noindent
24966 Also, GNAT adds the Ada declarations for
24967 @code{BIT_ORDER} and @code{DEFAULT_BIT_ORDER}.
24968
24969 However, the use of the following pragma causes GNAT
24970 to extend the definition of package @code{SYSTEM} so that it
24971 encompasses the full set of HP-specific extensions,
24972 including the functions listed above:
24973
24974 @smallexample @c ada
24975 @cartouche
24976 pragma Extend_System (Aux_DEC);
24977 @end cartouche
24978 @end smallexample
24979
24980 @noindent
24981 The pragma @code{Extend_System} is a configuration pragma that
24982 is most conveniently placed in the @file{gnat.adc} file. @xref{Pragma
24983 Extend_System,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual} for further details.
24984
24985 HP Ada does not allow the recompilation of the package
24986 @code{SYSTEM}. Instead HP Ada provides several pragmas
24987 (@code{SYSTEM_NAME}, @code{STORAGE_UNIT}, and @code{MEMORY_SIZE})
24988 to modify values in the package @code{SYSTEM}.
24989 On OpenVMS Alpha systems, the pragma
24990 @code{SYSTEM_NAME} takes the enumeration literal @code{OPENVMS_AXP} as
24991 its single argument.
24992
24993 GNAT does permit the recompilation of package @code{SYSTEM} using
24994 the special switch @option{-gnatg}, and this switch can be used if
24995 it is necessary to modify the definitions in @code{SYSTEM}. GNAT does
24996 not permit the specification of @code{SYSTEM_NAME}, @code{STORAGE_UNIT}
24997 or @code{MEMORY_SIZE} by any other means.
24998
24999 On GNAT systems, the pragma @code{SYSTEM_NAME} takes the
25000 enumeration literal @code{SYSTEM_NAME_GNAT}.
25001
25002 The definitions provided by the use of
25003
25004 @smallexample @c ada
25005 pragma Extend_System (AUX_Dec);
25006 @end smallexample
25007
25008 @noindent
25009 are virtually identical to those provided by the HP Ada 83 package
25010 @code{SYSTEM}. One important difference is that the name of the
25011 @code{TO_ADDRESS}
25012 function for type @code{UNSIGNED_LONGWORD} is changed to
25013 @code{TO_ADDRESS_LONG}.
25014 @xref{Address Clauses,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual} for a
25015 discussion of why this change was necessary.
25016
25017 @noindent
25018 The version of @code{TO_ADDRESS} taking a @i{universal_integer} argument
25019 is in fact
25020 an extension to Ada 83 not strictly compatible with the reference manual.
25021 GNAT, in order to be exactly compatible with the standard,
25022 does not provide this capability. In HP Ada 83, the
25023 point of this definition is to deal with a call like:
25024
25025 @smallexample @c ada
25026 TO_ADDRESS (16#12777#);
25027 @end smallexample
25028
25029 @noindent
25030 Normally, according to Ada 83 semantics, one would expect this to be
25031 ambiguous, since it matches both the @code{INTEGER} and
25032 @code{UNSIGNED_LONGWORD} forms of @code{TO_ADDRESS}.
25033 However, in HP Ada 83, there is no ambiguity, since the
25034 definition using @i{universal_integer} takes precedence.
25035
25036 In GNAT, since the version with @i{universal_integer} cannot be supplied,
25037 it is
25038 not possible to be 100% compatible. Since there are many programs using
25039 numeric constants for the argument to @code{TO_ADDRESS}, the decision in
25040 GNAT was
25041 to change the name of the function in the @code{UNSIGNED_LONGWORD} case,
25042 so the declarations provided in the GNAT version of @code{AUX_Dec} are:
25043
25044 @smallexample @c ada
25045 function To_Address (X : Integer) return Address;
25046 pragma Pure_Function (To_Address);
25047
25048 function To_Address_Long (X : Unsigned_Longword) return Address;
25049 pragma Pure_Function (To_Address_Long);
25050 @end smallexample
25051
25052 @noindent
25053 This means that programs using @code{TO_ADDRESS} for
25054 @code{UNSIGNED_LONGWORD} must change the name to @code{TO_ADDRESS_LONG}.
25055
25056 @node Tasking and Task-Related Features
25057 @section Tasking and Task-Related Features
25058
25059 @noindent
25060 This section compares the treatment of tasking in GNAT
25061 and in HP Ada for OpenVMS Alpha.
25062 The GNAT description applies to both Alpha and I64 OpenVMS.
25063 For detailed information on tasking in
25064 HP Ada, see the @cite{HP Ada Language Reference Manual} and the
25065 relevant run-time reference manual.
25066
25067 @menu
25068 * Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems::
25069 * Assigning Task IDs::
25070 * Task IDs and Delays::
25071 * Task-Related Pragmas::
25072 * Scheduling and Task Priority::
25073 * The Task Stack::
25074 * External Interrupts::
25075 @end menu
25076
25077 @node Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems
25078 @subsection Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems
25079
25080 @noindent
25081 On OpenVMS Alpha systems, each Ada task (except a passive
25082 task) is implemented as a single stream of execution
25083 that is created and managed by the kernel. On these
25084 systems, HP Ada tasking support is based on DECthreads,
25085 an implementation of the POSIX standard for threads.
25086
25087 Also, on OpenVMS Alpha systems, HP Ada tasks and foreign
25088 code that calls DECthreads routines can be used together.
25089 The interaction between Ada tasks and DECthreads routines
25090 can have some benefits. For example when on OpenVMS Alpha,
25091 HP Ada can call C code that is already threaded.
25092
25093 GNAT uses the facilities of DECthreads,
25094 and Ada tasks are mapped to threads.
25095
25096 @node Assigning Task IDs
25097 @subsection Assigning Task IDs
25098
25099 @noindent
25100 The HP Ada Run-Time Library always assigns @code{%TASK 1} to
25101 the environment task that executes the main program. On
25102 OpenVMS Alpha systems, @code{%TASK 0} is often used for tasks
25103 that have been created but are not yet activated.
25104
25105 On OpenVMS Alpha systems, task IDs are assigned at
25106 activation. On GNAT systems, task IDs are also assigned at
25107 task creation but do not have the same form or values as
25108 task ID values in HP Ada. There is no null task, and the
25109 environment task does not have a specific task ID value.
25110
25111 @node Task IDs and Delays
25112 @subsection Task IDs and Delays
25113
25114 @noindent
25115 On OpenVMS Alpha systems, tasking delays are implemented
25116 using Timer System Services. The Task ID is used for the
25117 identification of the timer request (the @code{REQIDT} parameter).
25118 If Timers are used in the application take care not to use
25119 @code{0} for the identification, because cancelling such a timer
25120 will cancel all timers and may lead to unpredictable results.
25121
25122 @node Task-Related Pragmas
25123 @subsection Task-Related Pragmas
25124
25125 @noindent
25126 Ada supplies the pragma @code{TASK_STORAGE}, which allows
25127 specification of the size of the guard area for a task
25128 stack. (The guard area forms an area of memory that has no
25129 read or write access and thus helps in the detection of
25130 stack overflow.) On OpenVMS Alpha systems, if the pragma
25131 @code{TASK_STORAGE} specifies a value of zero, a minimal guard
25132 area is created. In the absence of a pragma @code{TASK_STORAGE},
25133 a default guard area is created.
25134
25135 GNAT supplies the following task-related pragmas:
25136
25137 @itemize @bullet
25138 @item  @code{TASK_INFO}
25139
25140 This pragma appears within a task definition and
25141 applies to the task in which it appears. The argument
25142 must be of type @code{SYSTEM.TASK_INFO.TASK_INFO_TYPE}.
25143
25144 @item  @code{TASK_STORAGE}
25145
25146 GNAT implements pragma @code{TASK_STORAGE} in the same way as HP Ada.
25147 Both HP Ada and GNAT supply the pragmas @code{PASSIVE},
25148 @code{SUPPRESS}, and @code{VOLATILE}.
25149 @end itemize
25150 @node Scheduling and Task Priority
25151 @subsection Scheduling and Task Priority
25152
25153 @noindent
25154 HP Ada implements the Ada language requirement that
25155 when two tasks are eligible for execution and they have
25156 different priorities, the lower priority task does not
25157 execute while the higher priority task is waiting. The HP
25158 Ada Run-Time Library keeps a task running until either the
25159 task is suspended or a higher priority task becomes ready.
25160
25161 On OpenVMS Alpha systems, the default strategy is round-
25162 robin with preemption. Tasks of equal priority take turns
25163 at the processor. A task is run for a certain period of
25164 time and then placed at the tail of the ready queue for
25165 its priority level.
25166
25167 HP Ada provides the implementation-defined pragma @code{TIME_SLICE},
25168 which can be used to enable or disable round-robin
25169 scheduling of tasks with the same priority.
25170 See the relevant HP Ada run-time reference manual for
25171 information on using the pragmas to control HP Ada task
25172 scheduling.
25173
25174 GNAT follows the scheduling rules of Annex D (Real-Time
25175 Annex) of the @cite{Ada Reference Manual}. In general, this
25176 scheduling strategy is fully compatible with HP Ada
25177 although it provides some additional constraints (as
25178 fully documented in Annex D).
25179 GNAT implements time slicing control in a manner compatible with
25180 HP Ada 83, by means of the pragma @code{Time_Slice}, whose semantics
25181 are identical to the HP Ada 83 pragma of the same name.
25182 Note that it is not possible to mix GNAT tasking and
25183 HP Ada 83 tasking in the same program, since the two run-time
25184 libraries are not compatible.
25185
25186 @node The Task Stack
25187 @subsection The Task Stack
25188
25189 @noindent
25190 In HP Ada, a task stack is allocated each time a
25191 non-passive task is activated. As soon as the task is
25192 terminated, the storage for the task stack is deallocated.
25193 If you specify a size of zero (bytes) with @code{T'STORAGE_SIZE},
25194 a default stack size is used. Also, regardless of the size
25195 specified, some additional space is allocated for task
25196 management purposes. On OpenVMS Alpha systems, at least
25197 one page is allocated.
25198
25199 GNAT handles task stacks in a similar manner. In accordance with
25200 the Ada rules, it provides the pragma @code{STORAGE_SIZE} as
25201 an alternative method for controlling the task stack size.
25202 The specification of the attribute @code{T'STORAGE_SIZE} is also
25203 supported in a manner compatible with HP Ada.
25204
25205 @node External Interrupts
25206 @subsection External Interrupts
25207
25208 @noindent
25209 On HP Ada, external interrupts can be associated with task entries.
25210 GNAT is compatible with HP Ada in its handling of external interrupts.
25211
25212 @node Pragmas and Pragma-Related Features
25213 @section Pragmas and Pragma-Related Features
25214
25215 @noindent
25216 Both HP Ada and GNAT supply all language-defined pragmas
25217 as specified by the Ada 83 standard. GNAT also supplies all
25218 language-defined pragmas introduced by Ada 95 and Ada 2005.
25219 In addition, GNAT implements the implementation-defined pragmas
25220 from HP Ada 83.
25221
25222 @itemize @bullet
25223 @item  @code{AST_ENTRY}
25224
25225 @item  @code{COMMON_OBJECT}
25226
25227 @item  @code{COMPONENT_ALIGNMENT}
25228
25229 @item  @code{EXPORT_EXCEPTION}
25230
25231 @item  @code{EXPORT_FUNCTION}
25232
25233 @item  @code{EXPORT_OBJECT}
25234
25235 @item  @code{EXPORT_PROCEDURE}
25236
25237 @item  @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE}
25238
25239 @item  @code{FLOAT_REPRESENTATION}
25240
25241 @item  @code{IDENT}
25242
25243 @item  @code{IMPORT_EXCEPTION}
25244
25245 @item  @code{IMPORT_FUNCTION}
25246
25247 @item  @code{IMPORT_OBJECT}
25248
25249 @item  @code{IMPORT_PROCEDURE}
25250
25251 @item  @code{IMPORT_VALUED_PROCEDURE}
25252
25253 @item  @code{INLINE_GENERIC}
25254
25255 @item  @code{INTERFACE_NAME}
25256
25257 @item  @code{LONG_FLOAT}
25258
25259 @item  @code{MAIN_STORAGE}
25260
25261 @item  @code{PASSIVE}
25262
25263 @item  @code{PSECT_OBJECT}
25264
25265 @item  @code{SHARE_GENERIC}
25266
25267 @item  @code{SUPPRESS_ALL}
25268
25269 @item  @code{TASK_STORAGE}
25270
25271 @item  @code{TIME_SLICE}
25272
25273 @item  @code{TITLE}
25274 @end itemize
25275
25276 @noindent
25277 These pragmas are all fully implemented, with the exception of @code{TITLE},
25278 @code{PASSIVE}, and @code{SHARE_GENERIC}, which are
25279 recognized, but which have no
25280 effect in GNAT. The effect of @code{PASSIVE} may be obtained by the
25281 use of Ada protected objects. In GNAT, all generics are inlined.
25282
25283 Unlike HP Ada, the GNAT ``@code{EXPORT_}@i{subprogram}'' pragmas require
25284 a separate subprogram specification which must appear before the
25285 subprogram body.
25286
25287 GNAT also supplies a number of implementation-defined pragmas as follows:
25288 @itemize @bullet
25289 @item  @code{ABORT_DEFER}
25290
25291 @item  @code{ADA_83}
25292
25293 @item  @code{ADA_95}
25294
25295 @item  @code{ADA_05}
25296
25297 @item  @code{ANNOTATE}
25298
25299 @item  @code{ASSERT}
25300
25301 @item  @code{C_PASS_BY_COPY}
25302
25303 @item  @code{CPP_CLASS}
25304
25305 @item  @code{CPP_CONSTRUCTOR}
25306
25307 @item  @code{CPP_DESTRUCTOR}
25308
25309 @item  @code{DEBUG}
25310
25311 @item  @code{EXTEND_SYSTEM}
25312
25313 @item  @code{LINKER_ALIAS}
25314
25315 @item  @code{LINKER_SECTION}
25316
25317 @item  @code{MACHINE_ATTRIBUTE}
25318
25319 @item  @code{NO_RETURN}
25320
25321 @item  @code{PURE_FUNCTION}
25322
25323 @item  @code{SOURCE_FILE_NAME}
25324
25325 @item  @code{SOURCE_REFERENCE}
25326
25327 @item  @code{TASK_INFO}
25328
25329 @item  @code{UNCHECKED_UNION}
25330
25331 @item  @code{UNIMPLEMENTED_UNIT}
25332
25333 @item  @code{UNIVERSAL_DATA}
25334
25335 @item  @code{UNSUPPRESS}
25336
25337 @item  @code{WARNINGS}
25338
25339 @item  @code{WEAK_EXTERNAL}
25340 @end itemize
25341
25342 @noindent
25343 For full details on these GNAT implementation-defined pragmas,
25344 see @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference
25345 Manual}.
25346
25347 @menu
25348 * Restrictions on the Pragma INLINE::
25349 * Restrictions on the Pragma INTERFACE::
25350 * Restrictions on the Pragma SYSTEM_NAME::
25351 @end menu
25352
25353 @node Restrictions on the Pragma INLINE
25354 @subsection Restrictions on Pragma @code{INLINE}
25355
25356 @noindent
25357 HP Ada enforces the following restrictions on the pragma @code{INLINE}:
25358 @itemize @bullet
25359 @item  Parameters cannot have a task type.
25360
25361 @item  Function results cannot be task types, unconstrained
25362 array types, or unconstrained types with discriminants.
25363
25364 @item  Bodies cannot declare the following:
25365 @itemize @bullet
25366 @item  Subprogram body or stub (imported subprogram is allowed)
25367
25368 @item  Tasks
25369
25370 @item  Generic declarations
25371
25372 @item  Instantiations
25373
25374 @item  Exceptions
25375
25376 @item  Access types (types derived from access types allowed)
25377
25378 @item  Array or record types
25379
25380 @item  Dependent tasks
25381
25382 @item  Direct recursive calls of subprogram or containing
25383 subprogram, directly or via a renaming
25384
25385 @end itemize
25386 @end itemize
25387
25388 @noindent
25389 In GNAT, the only restriction on pragma @code{INLINE} is that the
25390 body must occur before the call if both are in the same
25391 unit, and the size must be appropriately small. There are
25392 no other specific restrictions which cause subprograms to
25393 be incapable of being inlined.
25394
25395 @node  Restrictions on the Pragma INTERFACE
25396 @subsection  Restrictions on Pragma @code{INTERFACE}
25397
25398 @noindent
25399 The following restrictions on pragma @code{INTERFACE}
25400 are enforced by both HP Ada and GNAT:
25401 @itemize @bullet
25402 @item  Languages accepted: Ada, Bliss, C, Fortran, Default.
25403 Default is the default on OpenVMS Alpha systems.
25404
25405 @item  Parameter passing: Language specifies default
25406 mechanisms but can be overridden with an @code{EXPORT} pragma.
25407
25408 @itemize @bullet
25409 @item  Ada: Use internal Ada rules.
25410
25411 @item  Bliss, C: Parameters must be mode @code{in}; cannot be
25412 record or task type. Result cannot be a string, an
25413 array, or a record.
25414
25415 @item  Fortran: Parameters cannot have a task type. Result cannot
25416 be a string, an array, or a record.
25417 @end itemize
25418 @end itemize
25419
25420 @noindent
25421 GNAT is entirely upwards compatible with HP Ada, and in addition allows
25422 record parameters for all languages.
25423
25424 @node  Restrictions on the Pragma SYSTEM_NAME
25425 @subsection  Restrictions on Pragma @code{SYSTEM_NAME}
25426
25427 @noindent
25428 For HP Ada for OpenVMS Alpha, the enumeration literal
25429 for the type @code{NAME} is @code{OPENVMS_AXP}.
25430 In GNAT, the enumeration
25431 literal for the type @code{NAME} is @code{SYSTEM_NAME_GNAT}.
25432
25433 @node  Library of Predefined Units
25434 @section  Library of Predefined Units
25435
25436 @noindent
25437 A library of predefined units is provided as part of the
25438 HP Ada and GNAT implementations. HP Ada does not provide
25439 the package @code{MACHINE_CODE} but instead recommends importing
25440 assembler code.
25441
25442 The GNAT versions of the HP Ada Run-Time Library (@code{ADA$PREDEFINED:})
25443 units are taken from the OpenVMS Alpha version, not the OpenVMS VAX
25444 version.
25445 The HP Ada Predefined Library units are modified to remove post-Ada 83
25446 incompatibilities and to make them interoperable with GNAT
25447 (@pxref{Changes to DECLIB}, for details).
25448 The units are located in the @file{DECLIB} directory.
25449
25450 The GNAT RTL is contained in
25451 the @file{ADALIB} directory, and
25452 the default search path is set up to find @code{DECLIB} units in preference
25453 to @code{ADALIB} units with the same name (@code{TEXT_IO},
25454 @code{SEQUENTIAL_IO}, and @code{DIRECT_IO}, for example).
25455
25456 @menu
25457 * Changes to DECLIB::
25458 @end menu
25459
25460 @node Changes to DECLIB
25461 @subsection Changes to @code{DECLIB}
25462
25463 @noindent
25464 The changes made to the HP Ada predefined library for GNAT and post-Ada 83
25465 compatibility are minor and include the following:
25466
25467 @itemize @bullet
25468 @item  Adjusting the location of pragmas and record representation
25469 clauses to obey Ada 95 (and thus Ada 2005) rules
25470
25471 @item  Adding the proper notation to generic formal parameters
25472 that take unconstrained types in instantiation
25473
25474 @item  Adding pragma @code{ELABORATE_BODY} to package specs
25475 that have package bodies not otherwise allowed
25476
25477 @item  Replacing occurrences of the identifier ``@code{PROTECTED}'' by
25478 ``@code{PROTECTD}''.
25479 Currently these are found only in the @code{STARLET} package spec.
25480
25481 @item Changing @code{SYSTEM.ADDRESS} to @code{SYSTEM.SHORT_ADDRESS}
25482 where the address size is constrained to 32 bits.
25483 @end itemize
25484
25485 @noindent
25486 None of the above changes is visible to users.
25487
25488 @node Bindings
25489 @section Bindings
25490
25491 @noindent
25492 On OpenVMS Alpha, HP Ada provides the following strongly-typed bindings:
25493 @itemize @bullet
25494
25495 @item  Command Language Interpreter (CLI interface)
25496
25497 @item  DECtalk Run-Time Library (DTK interface)
25498
25499 @item  Librarian utility routines (LBR interface)
25500
25501 @item  General Purpose Run-Time Library (LIB interface)
25502
25503 @item  Math Run-Time Library (MTH interface)
25504
25505 @item  National Character Set Run-Time Library (NCS interface)
25506
25507 @item  Compiled Code Support Run-Time Library (OTS interface)
25508
25509 @item  Parallel Processing Run-Time Library (PPL interface)
25510
25511 @item  Screen Management Run-Time Library (SMG interface)
25512
25513 @item  Sort Run-Time Library (SOR interface)
25514
25515 @item  String Run-Time Library (STR interface)
25516
25517 @item STARLET System Library
25518 @findex Starlet
25519
25520 @item  X Window System Version 11R4 and 11R5 (X, XLIB interface)
25521
25522 @item  X Windows Toolkit (XT interface)
25523
25524 @item  X/Motif Version 1.1.3 and 1.2 (XM interface)
25525 @end itemize
25526
25527 @noindent
25528 GNAT provides implementations of these HP bindings in the @code{DECLIB}
25529 directory, on both the Alpha and I64 OpenVMS platforms.
25530
25531 The X/Motif bindings used to build @code{DECLIB} are whatever versions are
25532 in the
25533 HP Ada @file{ADA$PREDEFINED} directory with extension @file{.ADC}.
25534 A pragma @code{Linker_Options} has been added to packages @code{Xm},
25535 @code{Xt}, and @code{X_Lib}
25536 causing the default X/Motif sharable image libraries to be linked in. This
25537 is done via options files named @file{xm.opt}, @file{xt.opt}, and
25538 @file{x_lib.opt} (also located in the @file{DECLIB} directory).
25539
25540 It may be necessary to edit these options files to update or correct the
25541 library names if, for example, the newer X/Motif bindings from
25542 @file{ADA$EXAMPLES}
25543 had been (previous to installing GNAT) copied and renamed to supersede the
25544 default @file{ADA$PREDEFINED} versions.
25545
25546 @menu
25547 * Shared Libraries and Options Files::
25548 * Interfaces to C::
25549 @end menu
25550
25551 @node Shared Libraries and Options Files
25552 @subsection Shared Libraries and Options Files
25553
25554 @noindent
25555 When using the HP Ada
25556 predefined X and Motif bindings, the linking with their sharable images is
25557 done automatically by @command{GNAT LINK}.
25558 When using other X and Motif bindings, you need
25559 to add the corresponding sharable images to the command line for
25560 @code{GNAT LINK}. When linking with shared libraries, or with
25561 @file{.OPT} files, you must
25562 also add them to the command line for @command{GNAT LINK}.
25563
25564 A shared library to be used with GNAT is built in the same way as other
25565 libraries under VMS. The VMS Link command can be used in standard fashion.
25566
25567 @node Interfaces to C
25568 @subsection Interfaces to C
25569
25570 @noindent
25571 HP Ada
25572 provides the following Ada types and operations:
25573
25574 @itemize @bullet
25575 @item C types package (@code{C_TYPES})
25576
25577 @item C strings (@code{C_TYPES.NULL_TERMINATED})
25578
25579 @item Other_types (@code{SHORT_INT})
25580 @end itemize
25581
25582 @noindent
25583 Interfacing to C with GNAT, you can use the above approach
25584 described for HP Ada or the facilities of Annex B of
25585 the @cite{Ada Reference Manual} (packages @code{INTERFACES.C},
25586 @code{INTERFACES.C.STRINGS} and @code{INTERFACES.C.POINTERS}). For more
25587 information, see @ref{Interfacing to C,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}.
25588
25589 The @option{-gnatF} qualifier forces default and explicit
25590 @code{External_Name} parameters in pragmas @code{Import} and @code{Export}
25591 to be uppercased for compatibility with the default behavior
25592 of HP C. The qualifier has no effect on @code{Link_Name} parameters.
25593
25594 @node Main Program Definition
25595 @section Main Program Definition
25596
25597 @noindent
25598 The following section discusses differences in the
25599 definition of main programs on HP Ada and GNAT.
25600 On HP Ada, main programs are defined to meet the
25601 following conditions:
25602 @itemize @bullet
25603 @item  Procedure with no formal parameters (returns @code{0} upon
25604 normal completion)
25605
25606 @item  Procedure with no formal parameters (returns @code{42} when
25607 an unhandled exception is raised)
25608
25609 @item  Function with no formal parameters whose returned value
25610 is of a discrete type
25611
25612 @item  Procedure with one @code{out} formal of a discrete type for
25613 which a specification of pragma @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE} is given.
25614
25615 @end itemize
25616
25617 @noindent
25618 When declared with the pragma @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE},
25619 a main function or main procedure returns a discrete
25620 value whose size is less than 64 bits (32 on VAX systems),
25621 the value is zero- or sign-extended as appropriate.
25622 On GNAT, main programs are defined as follows:
25623 @itemize @bullet
25624 @item  Must be a non-generic, parameterless subprogram that
25625 is either a procedure or function returning an Ada
25626 @code{STANDARD.INTEGER} (the predefined type)
25627
25628 @item  Cannot be a generic subprogram or an instantiation of a
25629 generic subprogram
25630 @end itemize
25631
25632 @node Implementation-Defined Attributes
25633 @section Implementation-Defined Attributes
25634
25635 @noindent
25636 GNAT provides all HP Ada implementation-defined
25637 attributes.
25638
25639 @node Compiler and Run-Time Interfacing
25640 @section Compiler and Run-Time Interfacing
25641
25642 @noindent
25643 HP Ada provides the following qualifiers to pass options to the linker
25644 (ACS LINK):
25645 @itemize @bullet
25646 @item  @option{/WAIT} and @option{/SUBMIT}
25647
25648 @item  @option{/COMMAND}
25649
25650 @item  @option{/@r{[}NO@r{]}MAP}
25651
25652 @item  @option{/OUTPUT=@var{file-spec}}
25653
25654 @item  @option{/@r{[}NO@r{]}DEBUG} and @option{/@r{[}NO@r{]}TRACEBACK}
25655 @end itemize
25656
25657 @noindent
25658 To pass options to the linker, GNAT provides the following
25659 switches:
25660
25661 @itemize @bullet
25662 @item   @option{/EXECUTABLE=@var{exec-name}}
25663
25664 @item   @option{/VERBOSE}
25665
25666 @item   @option{/@r{[}NO@r{]}DEBUG} and @option{/@r{[}NO@r{]}TRACEBACK}
25667 @end itemize
25668
25669 @noindent
25670 For more information on these switches, see
25671 @ref{Switches for gnatlink}.
25672 In HP Ada, the command-line switch @option{/OPTIMIZE} is available
25673 to control optimization. HP Ada also supplies the
25674 following pragmas:
25675 @itemize @bullet
25676 @item  @code{OPTIMIZE}
25677
25678 @item  @code{INLINE}
25679
25680 @item  @code{INLINE_GENERIC}
25681
25682 @item  @code{SUPPRESS_ALL}
25683
25684 @item  @code{PASSIVE}
25685 @end itemize
25686
25687 @noindent
25688 In GNAT, optimization is controlled strictly by command
25689 line parameters, as described in the corresponding section of this guide.
25690 The HP pragmas for control of optimization are
25691 recognized but ignored.
25692
25693 Note that in GNAT, the default is optimization off, whereas in HP Ada
25694 the default is that optimization is turned on.
25695
25696 @node Program Compilation and Library Management
25697 @section Program Compilation and Library Management
25698
25699 @noindent
25700 HP Ada and GNAT provide a comparable set of commands to
25701 build programs. HP Ada also provides a program library,
25702 which is a concept that does not exist on GNAT. Instead,
25703 GNAT provides directories of sources that are compiled as
25704 needed.
25705
25706 The following table summarizes
25707 the HP Ada commands and provides
25708 equivalent GNAT commands. In this table, some GNAT
25709 equivalents reflect the fact that GNAT does not use the
25710 concept of a program library. Instead, it uses a model
25711 in which collections of source and object files are used
25712 in a manner consistent with other languages like C and
25713 Fortran. Therefore, standard system file commands are used
25714 to manipulate these elements. Those GNAT commands are marked with
25715 an asterisk.
25716 Note that, unlike HP Ada, none of the GNAT commands accepts wild cards.
25717
25718 @need 1500
25719 @multitable @columnfractions .35 .65
25720
25721 @item @emph{HP Ada Command}
25722 @tab @emph{GNAT Equivalent / Description}
25723
25724 @item @command{ADA}
25725 @tab @command{GNAT COMPILE}@*
25726 Invokes the compiler to compile one or more Ada source files.
25727
25728 @item @command{ACS ATTACH}@*
25729 @tab [No equivalent]@*
25730 Switches control of terminal from current process running the program
25731 library manager.
25732
25733 @item @command{ACS CHECK}
25734 @tab @command{GNAT MAKE /DEPENDENCY_LIST}@*
25735 Forms the execution closure of one
25736 or more compiled units and checks completeness and currency.
25737
25738 @item @command{ACS COMPILE}
25739 @tab @command{GNAT MAKE /ACTIONS=COMPILE}@*
25740 Forms the execution closure of one or
25741 more specified units, checks completeness and currency,
25742 identifies units that have revised source files, compiles same,
25743 and recompiles units that are or will become obsolete.
25744 Also completes incomplete generic instantiations.
25745
25746 @item @command{ACS COPY FOREIGN}
25747 @tab Copy (*)@*
25748 Copies a foreign object file into the program library as a
25749 library unit body.
25750
25751 @item @command{ACS COPY UNIT}
25752 @tab Copy (*)@*
25753 Copies a compiled unit from one program library to another.
25754
25755 @item @command{ACS CREATE LIBRARY}
25756 @tab Create /directory (*)@*
25757 Creates a program library.
25758
25759 @item @command{ACS CREATE SUBLIBRARY}
25760 @tab Create /directory (*)@*
25761 Creates a program sublibrary.
25762
25763 @item @command{ACS DELETE LIBRARY}
25764 @tab @*
25765 Deletes a program library and its contents.
25766
25767 @item @command{ACS DELETE SUBLIBRARY}
25768 @tab @*
25769 Deletes a program sublibrary and its contents.
25770
25771 @item @command{ACS DELETE UNIT}
25772 @tab Delete file (*)@*
25773 On OpenVMS systems, deletes one or more compiled units from
25774 the current program library.
25775
25776 @item @command{ACS DIRECTORY}
25777 @tab Directory (*)@*
25778 On OpenVMS systems, lists units contained in the current
25779 program library.
25780
25781 @item @command{ACS ENTER FOREIGN}
25782 @tab Copy (*)@*
25783 Allows the import of a foreign body as an Ada library
25784 spec and enters a reference to a pointer.
25785
25786 @item @command{ACS ENTER UNIT}
25787 @tab Copy (*)@*
25788 Enters a reference (pointer) from the current program library to
25789 a unit compiled into another program library.
25790
25791 @item @command{ACS EXIT}
25792 @tab [No equivalent]@*
25793 Exits from the program library manager.
25794
25795 @item @command{ACS EXPORT}
25796 @tab Copy (*)@*
25797 Creates an object file that contains system-specific object code
25798 for one or more units. With GNAT, object files can simply be copied
25799 into the desired directory.
25800
25801 @item @command{ACS EXTRACT SOURCE}
25802 @tab Copy (*)@*
25803 Allows access to the copied source file for each Ada compilation unit
25804
25805 @item @command{ACS HELP}
25806 @tab @command{HELP GNAT}@*
25807 Provides online help.
25808
25809 @item @command{ACS LINK}
25810 @tab @command{GNAT LINK}@*
25811 Links an object file containing Ada units into an executable file.
25812
25813 @item @command{ACS LOAD}
25814 @tab Copy (*)@*
25815 Loads (partially compiles) Ada units into the program library.
25816 Allows loading a program from a collection of files into a library
25817 without knowing the relationship among units.
25818
25819 @item @command{ACS MERGE}
25820 @tab Copy (*)@*
25821 Merges into the current program library, one or more units from
25822 another library where they were modified.
25823
25824 @item @command{ACS RECOMPILE}
25825 @tab @command{GNAT MAKE /ACTIONS=COMPILE}@*
25826 Recompiles from   external or copied source files any obsolete
25827 unit in the closure. Also, completes any incomplete generic
25828 instantiations.
25829
25830 @item @command{ACS REENTER}
25831 @tab @command{GNAT MAKE}@*
25832 Reenters current references to units compiled after last entered
25833 with the @command{ACS ENTER UNIT} command.
25834
25835 @item @command{ACS SET LIBRARY}
25836 @tab Set default (*)@*
25837 Defines a program library to be the compilation context as well
25838 as the target library for compiler output and commands in general.
25839
25840 @item @command{ACS SET PRAGMA}
25841 @tab Edit @file{gnat.adc} (*)@*
25842 Redefines specified  values of the library characteristics
25843 @code{LONG_ FLOAT}, @code{MEMORY_SIZE}, @code{SYSTEM_NAME},
25844 and @code{Float_Representation}.
25845
25846 @item @command{ACS SET SOURCE}
25847 @tab Define @code{ADA_INCLUDE_PATH} path (*)@*
25848 Defines the source file search list for the @command{ACS COMPILE} command.
25849
25850 @item @command{ACS SHOW LIBRARY}
25851 @tab Directory (*)@*
25852 Lists information about one or more program libraries.
25853
25854 @item @command{ACS SHOW PROGRAM}
25855 @tab [No equivalent]@*
25856 Lists information about the execution closure of one or
25857 more units in the program library.
25858
25859 @item @command{ACS SHOW SOURCE}
25860 @tab Show logical @code{ADA_INCLUDE_PATH}@*
25861 Shows the source file search used when compiling units.
25862
25863 @item @command{ACS SHOW VERSION}
25864 @tab Compile with @option{VERBOSE} option
25865 Displays the version number of the compiler and program library
25866 manager used.
25867
25868 @item @command{ACS SPAWN}
25869 @tab [No equivalent]@*
25870 Creates a subprocess of the current process (same as @command{DCL SPAWN}
25871 command).
25872
25873 @item @command{ACS VERIFY}
25874 @tab [No equivalent]@*
25875 Performs a series of consistency checks on a program library to
25876 determine whether the library structure and library files are in
25877 valid form.
25878 @end multitable
25879
25880 @noindent
25881
25882 @node Input-Output
25883 @section Input-Output
25884
25885 @noindent
25886 On OpenVMS Alpha systems, HP Ada uses OpenVMS Record
25887 Management Services (RMS) to perform operations on
25888 external files.
25889
25890 @noindent
25891 HP Ada and GNAT predefine an identical set of input-
25892 output packages. To make the use of the
25893 generic @code{TEXT_IO} operations more convenient, HP Ada
25894 provides predefined library packages that instantiate the
25895 integer and floating-point operations for the predefined
25896 integer and floating-point types as shown in the following table.
25897
25898 @multitable @columnfractions .45 .55
25899 @item @emph{Package Name} @tab Instantiation
25900
25901 @item @code{INTEGER_TEXT_IO}
25902 @tab @code{INTEGER_IO(INTEGER)}
25903
25904 @item @code{SHORT_INTEGER_TEXT_IO}
25905 @tab @code{INTEGER_IO(SHORT_INTEGER)}
25906
25907 @item @code{SHORT_SHORT_INTEGER_TEXT_IO}
25908 @tab @code{INTEGER_IO(SHORT_SHORT_INTEGER)}
25909
25910 @item @code{FLOAT_TEXT_IO}
25911 @tab @code{FLOAT_IO(FLOAT)}
25912
25913 @item @code{LONG_FLOAT_TEXT_IO}
25914 @tab @code{FLOAT_IO(LONG_FLOAT)}
25915 @end multitable
25916
25917 @noindent
25918 The HP Ada predefined packages and their operations
25919 are implemented using OpenVMS Alpha files and input-output
25920 facilities. HP Ada supports asynchronous input-output on OpenVMS Alpha.
25921 Familiarity with the following is recommended:
25922 @itemize @bullet
25923 @item  RMS file organizations and access methods
25924
25925 @item  OpenVMS file specifications and directories
25926
25927 @item  OpenVMS File Definition Language (FDL)
25928 @end itemize
25929
25930 @noindent
25931 GNAT provides I/O facilities that are completely
25932 compatible with HP Ada. The distribution includes the
25933 standard HP Ada versions of all I/O packages, operating
25934 in a manner compatible with HP Ada. In particular, the
25935 following packages are by default the HP Ada (Ada 83)
25936 versions of these packages rather than the renamings
25937 suggested in Annex J of the Ada Reference Manual:
25938 @itemize @bullet
25939 @item  @code{TEXT_IO}
25940
25941 @item  @code{SEQUENTIAL_IO}
25942
25943 @item  @code{DIRECT_IO}
25944 @end itemize
25945
25946 @noindent
25947 The use of the standard child package syntax (for
25948 example, @code{ADA.TEXT_IO}) retrieves the post-Ada 83 versions of these
25949 packages.
25950 GNAT provides HP-compatible predefined instantiations
25951 of the @code{TEXT_IO} packages, and also
25952 provides the standard predefined instantiations required
25953 by the @cite{Ada Reference Manual}.
25954
25955 For further information on how GNAT interfaces to the file
25956 system or how I/O is implemented in programs written in
25957 mixed languages, see @ref{Implementation of the Standard I/O,,,
25958 gnat_rm, GNAT Reference Manual}.
25959 This chapter covers the following:
25960 @itemize @bullet
25961 @item  Standard I/O packages
25962
25963 @item  @code{FORM} strings
25964
25965 @item  @code{ADA.DIRECT_IO}
25966
25967 @item  @code{ADA.SEQUENTIAL_IO}
25968
25969 @item  @code{ADA.TEXT_IO}
25970
25971 @item  Stream pointer positioning
25972
25973 @item  Reading and writing non-regular files
25974
25975 @item  @code{GET_IMMEDIATE}
25976
25977 @item  Treating @code{TEXT_IO} files as streams
25978
25979 @item  Shared files
25980
25981 @item  Open modes
25982 @end itemize
25983
25984 @node Implementation Limits
25985 @section Implementation Limits
25986
25987 @noindent
25988 The following table lists implementation limits for HP Ada
25989 and GNAT systems.
25990 @multitable @columnfractions .60 .20 .20
25991 @sp 1
25992 @item  @emph{Compilation Parameter}
25993 @tab   @emph{HP Ada}
25994 @tab   @emph{GNAT}
25995 @sp 1
25996
25997 @item  In a subprogram or entry  declaration, maximum number of
25998 formal parameters that are of an unconstrained record type
25999 @tab   32
26000 @tab   No set limit
26001 @sp 1
26002
26003 @item  Maximum identifier length (number of characters)
26004 @tab   255
26005 @tab   32766
26006 @sp 1
26007
26008 @item  Maximum number of characters in a source line
26009 @tab   255
26010 @tab   32766
26011 @sp 1
26012
26013 @item  Maximum collection size   (number of bytes)
26014 @tab   2**31-1
26015 @tab   2**31-1
26016 @sp 1
26017
26018 @item  Maximum number of discriminants for a record type
26019 @tab   245
26020 @tab   No set limit
26021 @sp 1
26022
26023 @item  Maximum number of formal parameters in an entry or
26024 subprogram declaration
26025 @tab   246
26026 @tab    No set limit
26027 @sp 1
26028
26029 @item  Maximum number of dimensions in an array type
26030 @tab   255
26031 @tab   No set limit
26032 @sp 1
26033
26034 @item  Maximum number of library  units and subunits in a compilation.
26035 @tab   4095
26036 @tab   No set limit
26037 @sp 1
26038
26039 @item  Maximum number of library units and subunits in an execution.
26040 @tab   16383
26041 @tab   No set limit
26042 @sp 1
26043
26044 @item  Maximum number of objects declared with the pragma @code{COMMON_OBJECT}
26045 or @code{PSECT_OBJECT}
26046 @tab   32757
26047 @tab   No set limit
26048 @sp 1
26049
26050 @item  Maximum number of enumeration literals in an enumeration type
26051 definition
26052 @tab   65535
26053 @tab   No set limit
26054 @sp 1
26055
26056 @item  Maximum number of lines in a source file
26057 @tab   65534
26058 @tab   No set limit
26059 @sp 1
26060
26061 @item  Maximum number of bits in any object
26062 @tab   2**31-1
26063 @tab   2**31-1
26064 @sp 1
26065
26066 @item  Maximum size of the static portion of a stack frame (approximate)
26067 @tab   2**31-1
26068 @tab   2**31-1
26069 @end multitable
26070
26071 @node Tools and Utilities
26072 @section Tools and Utilities
26073
26074 @noindent
26075 The following table lists some of the OpenVMS development tools
26076 available for HP Ada, and the corresponding tools for
26077 use with @value{EDITION} on Alpha and I64 platforms.
26078 Aside from the debugger, all the OpenVMS tools identified are part
26079 of the DECset package.
26080
26081 @iftex
26082 @c Specify table in TeX since Texinfo does a poor job
26083 @tex
26084 \smallskip
26085 \smallskip
26086 \settabs\+Language-Sensitive Editor\quad
26087    &Product with HP Ada\quad
26088    &\cr
26089 \+\it Tool
26090    &\it Product with HP Ada
26091    & \it Product with GNAT Pro\cr
26092 \smallskip
26093 \+Code Management System
26094    &HP CMS
26095    & HP CMS\cr
26096 \smallskip
26097 \+Language-Sensitive Editor
26098    &HP LSE
26099    & emacs or HP LSE (Alpha)\cr
26100 \+
26101    &
26102    & HP LSE (I64)\cr
26103 \smallskip
26104 \+Debugger
26105    &OpenVMS Debug
26106    & gdb (Alpha),\cr
26107 \+
26108    &
26109    & OpenVMS Debug (I64)\cr
26110 \smallskip
26111 \+Source Code Analyzer /
26112    &HP SCA
26113    & GNAT XREF\cr
26114 \+Cross Referencer
26115    &
26116    &\cr
26117 \smallskip
26118 \+Test Manager
26119    &HP Digital Test
26120    & HP DTM\cr
26121 \+
26122    &Manager (DTM)
26123    &\cr
26124 \smallskip
26125 \+Performance and
26126    & HP PCA
26127    & HP PCA\cr
26128 \+Coverage Analyzer
26129    &
26130    &\cr
26131 \smallskip
26132 \+Module Management
26133    & HP MMS
26134    & Not applicable\cr
26135 \+ System
26136    &
26137    &\cr
26138 \smallskip
26139 \smallskip
26140 @end tex
26141 @end iftex
26142
26143 @ifnottex
26144 @c This is the Texinfo version of the table.  It renders poorly in pdf, hence
26145 @c the TeX version above for the printed version
26146 @flushleft
26147 @c @multitable @columnfractions .3 .4 .4
26148 @multitable {Source Code Analyzer /}{Tool with HP Ada}{Tool with GNAT Pro}
26149 @item @i{Tool}
26150 @tab @i{Tool with HP Ada}
26151 @tab @i{Tool with @value{EDITION}}
26152 @item Code Management@*System
26153 @tab HP CMS
26154 @tab HP CMS
26155 @item Language-Sensitive@*Editor
26156 @tab HP LSE
26157 @tab emacs or HP LSE (Alpha)
26158 @item
26159 @tab
26160 @tab HP LSE (I64)
26161 @item Debugger
26162 @tab OpenVMS Debug
26163 @tab gdb (Alpha),
26164 @item
26165 @tab
26166 @tab OpenVMS Debug (I64)
26167 @item Source Code Analyzer /@*Cross Referencer
26168 @tab HP SCA
26169 @tab GNAT XREF
26170 @item Test Manager
26171 @tab HP Digital Test@*Manager (DTM)
26172 @tab HP DTM
26173 @item Performance and@*Coverage Analyzer
26174 @tab HP PCA
26175 @tab HP PCA
26176 @item Module Management@*System
26177 @tab HP MMS
26178 @tab Not applicable
26179 @end multitable
26180 @end flushleft
26181 @end ifnottex
26182
26183 @end ifset
26184
26185 @c **************************************
26186 @node Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries
26187 @appendix Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries
26188 @cindex Tasking and threads libraries
26189 @cindex Threads libraries and tasking
26190 @cindex Run-time libraries (platform-specific information)
26191
26192 @noindent
26193 The GNAT run-time implementation may vary with respect to both the
26194 underlying threads library and the exception handling scheme.
26195 For threads support, one or more of the following are supplied:
26196 @itemize @bullet
26197 @item @b{native threads library}, a binding to the thread package from
26198 the underlying operating system
26199
26200 @item @b{pthreads library} (Sparc Solaris only), a binding to the Solaris
26201 POSIX thread package
26202 @end itemize
26203
26204 @noindent
26205 For exception handling, either or both of two models are supplied:
26206 @itemize @bullet
26207 @item @b{Zero-Cost Exceptions} (``ZCX''),@footnote{
26208 Most programs should experience a substantial speed improvement by
26209 being compiled with a ZCX run-time.
26210 This is especially true for
26211 tasking applications or applications with many exception handlers.}
26212 @cindex Zero-Cost Exceptions
26213 @cindex ZCX (Zero-Cost Exceptions)
26214 which uses binder-generated tables that
26215 are interrogated at run time to locate a handler
26216
26217 @item @b{setjmp / longjmp} (``SJLJ''),
26218 @cindex setjmp/longjmp Exception Model
26219 @cindex SJLJ (setjmp/longjmp Exception Model)
26220 which uses dynamically-set data to establish
26221 the set of handlers
26222 @end itemize
26223
26224 @noindent
26225 This appendix summarizes which combinations of threads and exception support
26226 are supplied on various GNAT platforms.
26227 It then shows how to select a particular library either
26228 permanently or temporarily,
26229 explains the properties of (and tradeoffs among) the various threads
26230 libraries, and provides some additional
26231 information about several specific platforms.
26232
26233 @menu
26234 * Summary of Run-Time Configurations::
26235 * Specifying a Run-Time Library::
26236 * Choosing the Scheduling Policy::
26237 * Solaris-Specific Considerations::
26238 * Linux-Specific Considerations::
26239 * AIX-Specific Considerations::
26240 * Irix-Specific Considerations::
26241 * RTX-Specific Considerations::
26242 @end menu
26243
26244 @node Summary of Run-Time Configurations
26245 @section Summary of Run-Time Configurations
26246
26247 @multitable @columnfractions .30 .70
26248 @item @b{alpha-openvms}
26249 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26250 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native VMS threads
26251 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26252 @*
26253 @item @b{alpha-tru64}
26254 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26255 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native TRU64 threads
26256 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26257 @*
26258 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
26259 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native TRU64 threads
26260 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26261 @*
26262 @item @b{ia64-hp_linux}
26263 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26264 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
26265 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26266 @*
26267 @item @b{ia64-hpux}
26268 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26269 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
26270 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26271 @*
26272 @item @b{ia64-openvms}
26273 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26274 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native VMS threads
26275 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26276 @*
26277 @item @b{ia64-sgi_linux}
26278 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26279 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
26280 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26281 @*
26282 @item @b{mips-irix}
26283 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26284 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native IRIX threads
26285 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26286 @*
26287 @item @b{pa-hpux}
26288 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26289 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
26290 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26291 @*
26292 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
26293 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
26294 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26295 @*
26296 @item @b{ppc-aix}
26297 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26298 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native AIX threads
26299 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26300 @*
26301 @item @b{ppc-darwin}
26302 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26303 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native MacOS threads
26304 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26305 @*
26306 @item @b{sparc-solaris}  @tab
26307 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26308 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
26309 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26310 @*
26311 @item @code{@ @ }@i{rts-pthread}
26312 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
26313 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26314 @*
26315 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
26316 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
26317 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26318 @*
26319 @item @b{sparc64-solaris}  @tab
26320 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26321 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
26322 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26323 @*
26324 @item @b{x86-linux}
26325 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26326 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
26327 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26328 @*
26329 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
26330 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
26331 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26332 @*
26333 @item @b{x86-lynx}
26334 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26335 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native LynxOS threads
26336 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26337 @*
26338 @item @b{x86-solaris}
26339 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26340 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads
26341 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26342 @*
26343 @item @b{x86-windows}
26344 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26345 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Win32 threads
26346 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26347 @*
26348 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj (default)}
26349 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Win32 threads
26350 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26351 @*
26352 @item @b{x86-windows-rtx}
26353 @item @code{@ @ }@i{rts-rtx-rtss (default)}
26354 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab RTX real-time subsystem RTSS threads (kernel mode)
26355 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26356 @*
26357 @item @code{@ @ }@i{rts-rtx-w32}
26358 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab RTX Win32 threads (user mode)
26359 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26360 @*
26361 @item @b{x86_64-linux}
26362 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
26363 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
26364 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
26365 @*
26366 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
26367 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
26368 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
26369 @*
26370 @end multitable
26371
26372 @node Specifying a Run-Time Library
26373 @section Specifying a Run-Time Library
26374
26375 @noindent
26376 The @file{adainclude} subdirectory containing the sources of the GNAT
26377 run-time library, and the @file{adalib} subdirectory containing the
26378 @file{ALI} files and the static and/or shared GNAT library, are located
26379 in the gcc target-dependent area:
26380
26381 @smallexample
26382 target=$prefix/lib/gcc/gcc-@i{dumpmachine}/gcc-@i{dumpversion}/
26383 @end smallexample
26384
26385 @noindent
26386 As indicated above, on some platforms several run-time libraries are supplied.
26387 These libraries are installed in the target dependent area and
26388 contain a complete source and binary subdirectory. The detailed description
26389 below explains the differences between the different libraries in terms of
26390 their thread support.
26391
26392 The default run-time library (when GNAT is installed) is @emph{rts-native}.
26393 This default run time is selected by the means of soft links.
26394 For example on x86-linux:
26395
26396 @smallexample
26397 @group
26398  $(target-dir)
26399      |
26400      +--- adainclude----------+
26401      |                        |
26402      +--- adalib-----------+  |
26403      |                     |  |
26404      +--- rts-native       |  |
26405      |    |                |  |
26406      |    +--- adainclude <---+
26407      |    |                |
26408      |    +--- adalib <----+
26409      |
26410      +--- rts-sjlj
26411           |
26412           +--- adainclude
26413           |
26414           +--- adalib
26415 @end group
26416 @end smallexample
26417
26418 @noindent
26419 If the @i{rts-sjlj} library is to be selected on a permanent basis,
26420 these soft links can be modified with the following commands:
26421
26422 @smallexample
26423 $ cd $target
26424 $ rm -f adainclude adalib
26425 $ ln -s rts-sjlj/adainclude adainclude
26426 $ ln -s rts-sjlj/adalib adalib
26427 @end smallexample
26428
26429 @noindent
26430 Alternatively, you can specify @file{rts-sjlj/adainclude} in the file
26431 @file{$target/ada_source_path} and @file{rts-sjlj/adalib} in
26432 @file{$target/ada_object_path}.
26433
26434 Selecting another run-time library temporarily can be
26435 achieved by using the @option{--RTS} switch, e.g., @option{--RTS=sjlj}
26436 @cindex @option{--RTS} option
26437
26438 @node Choosing the Scheduling Policy
26439 @section Choosing the Scheduling Policy
26440
26441 @noindent
26442 When using a POSIX threads implementation, you have a choice of several
26443 scheduling policies: @code{SCHED_FIFO},
26444 @cindex @code{SCHED_FIFO} scheduling policy
26445 @code{SCHED_RR}
26446 @cindex @code{SCHED_RR} scheduling policy
26447 and @code{SCHED_OTHER}.
26448 @cindex @code{SCHED_OTHER} scheduling policy
26449 Typically, the default is @code{SCHED_OTHER}, while using @code{SCHED_FIFO}
26450 or @code{SCHED_RR} requires special (e.g., root) privileges.
26451
26452 By default, GNAT uses the @code{SCHED_OTHER} policy. To specify
26453 @code{SCHED_FIFO},
26454 @cindex @code{SCHED_FIFO} scheduling policy
26455 you can use one of the following:
26456
26457 @itemize @bullet
26458 @item
26459 @code{pragma Time_Slice (0.0)}
26460 @cindex pragma Time_Slice
26461 @item
26462 the corresponding binder option @option{-T0}
26463 @cindex @option{-T0} option
26464 @item
26465 @code{pragma Task_Dispatching_Policy (FIFO_Within_Priorities)}
26466 @cindex pragma Task_Dispatching_Policy
26467 @end itemize
26468
26469 @noindent
26470 To specify @code{SCHED_RR},
26471 @cindex @code{SCHED_RR} scheduling policy
26472 you should use @code{pragma Time_Slice} with a
26473 value greater than @code{0.0}, or else use the corresponding @option{-T}
26474 binder option.
26475
26476 @node Solaris-Specific Considerations
26477 @section Solaris-Specific Considerations
26478 @cindex Solaris Sparc threads libraries
26479
26480 @noindent
26481 This section addresses some topics related to the various threads libraries
26482 on Sparc Solaris.
26483
26484 @menu
26485 * Solaris Threads Issues::
26486 @end menu
26487
26488 @node Solaris Threads Issues
26489 @subsection Solaris Threads Issues
26490
26491 @noindent
26492 GNAT under Solaris/Sparc 32 bits comes with an alternate tasking run-time
26493 library based on POSIX threads --- @emph{rts-pthread}.
26494 @cindex rts-pthread threads library
26495 This run-time library has the advantage of being mostly shared across all
26496 POSIX-compliant thread implementations, and it also provides under
26497 @w{Solaris 8} the @code{PTHREAD_PRIO_INHERIT}
26498 @cindex @code{PTHREAD_PRIO_INHERIT} policy (under rts-pthread)
26499 and @code{PTHREAD_PRIO_PROTECT}
26500 @cindex @code{PTHREAD_PRIO_PROTECT} policy (under rts-pthread)
26501 semantics that can be selected using the predefined pragma
26502 @code{Locking_Policy}
26503 @cindex pragma Locking_Policy (under rts-pthread)
26504 with respectively
26505 @code{Inheritance_Locking} and @code{Ceiling_Locking} as the policy.
26506 @cindex @code{Inheritance_Locking} (under rts-pthread)
26507 @cindex @code{Ceiling_Locking} (under rts-pthread)
26508
26509 As explained above, the native run-time library is based on the Solaris thread
26510 library (@code{libthread}) and is the default library.
26511
26512 When the Solaris threads library is used (this is the default), programs
26513 compiled with GNAT can automatically take advantage of
26514 and can thus execute on multiple processors.
26515 The user can alternatively specify a processor on which the program should run
26516 to emulate a single-processor system. The multiprocessor / uniprocessor choice
26517 is made by
26518 setting the environment variable @env{GNAT_PROCESSOR}
26519 @cindex @env{GNAT_PROCESSOR} environment variable (on Sparc Solaris)
26520 to one of the following:
26521
26522 @table @code
26523 @item -2
26524 Use the default configuration (run the program on all
26525 available processors) - this is the same as having @code{GNAT_PROCESSOR}
26526 unset
26527
26528 @item -1
26529 Let the run-time implementation choose one processor and run the program on
26530 that processor
26531
26532 @item 0 .. Last_Proc
26533 Run the program on the specified processor.
26534 @code{Last_Proc} is equal to @code{_SC_NPROCESSORS_CONF - 1}
26535 (where @code{_SC_NPROCESSORS_CONF} is a system variable).
26536 @end table
26537
26538 @node Linux-Specific Considerations
26539 @section Linux-Specific Considerations
26540 @cindex Linux threads libraries
26541
26542 @noindent
26543 On GNU/Linux without NPTL support (usually system with GNU C Library
26544 older than 2.3), the signal model is not POSIX compliant, which means
26545 that to send a signal to the process, you need to send the signal to all
26546 threads, e.g.@: by using @code{killpg()}.
26547
26548 @node AIX-Specific Considerations
26549 @section AIX-Specific Considerations
26550 @cindex AIX resolver library
26551
26552 @noindent
26553 On AIX, the resolver library initializes some internal structure on
26554 the first call to @code{get*by*} functions, which are used to implement
26555 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Name} and
26556 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Address}.
26557 If such initialization occurs within an Ada task, and the stack size for
26558 the task is the default size, a stack overflow may occur.
26559
26560 To avoid this overflow, the user should either ensure that the first call
26561 to @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Name} or
26562 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Addrss}
26563 occurs in the environment task, or use @code{pragma Storage_Size} to
26564 specify a sufficiently large size for the stack of the task that contains
26565 this call.
26566
26567 @node Irix-Specific Considerations
26568 @section Irix-Specific Considerations
26569 @cindex Irix libraries
26570
26571 @noindent
26572 The GCC support libraries coming with the Irix compiler have moved to
26573 their canonical place with respect to the general Irix ABI related
26574 conventions. Running applications built with the default shared GNAT
26575 run-time now requires the LD_LIBRARY_PATH environment variable to
26576 include this location. A possible way to achieve this is to issue the
26577 following command line on a bash prompt:
26578
26579 @smallexample
26580 @group
26581 $  LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:`dirname \`gcc --print-file-name=libgcc_s.so\``
26582 @end group
26583 @end smallexample
26584
26585 @node RTX-Specific Considerations
26586 @section RTX-Specific Considerations
26587 @cindex RTX libraries
26588
26589 @noindent
26590 The Real-time Extension (RTX) to Windows is based on the Windows Win32
26591 API. Applications can be built to work in two different modes:
26592
26593 @itemize @bullet
26594 @item
26595 Windows executables that run in Ring 3 to utilize memory protection
26596 (@emph{rts-rtx-w32}).
26597
26598 @item
26599 Real-time subsystem (RTSS) executables that run in Ring 0, where
26600 performance can be optimized with RTSS applications taking precedent
26601 over all Windows applications (@emph{rts-rtx-rtss}).
26602
26603 @end itemize
26604
26605 @c *******************************
26606 @node Example of Binder Output File
26607 @appendix Example of Binder Output File
26608
26609 @noindent
26610 This Appendix displays the source code for @command{gnatbind}'s output
26611 file generated for a simple ``Hello World'' program.
26612 Comments have been added for clarification purposes.
26613
26614 @smallexample @c adanocomment
26615 @iftex
26616 @leftskip=0cm
26617 @end iftex
26618 --  The package is called Ada_Main unless this name is actually used
26619 --  as a unit name in the partition, in which case some other unique
26620 --  name is used.
26621
26622 with System;
26623 package ada_main is
26624
26625    Elab_Final_Code : Integer;
26626    pragma Import (C, Elab_Final_Code, "__gnat_inside_elab_final_code");
26627
26628    --  The main program saves the parameters (argument count,
26629    --  argument values, environment pointer) in global variables
26630    --  for later access by other units including
26631    --  Ada.Command_Line.
26632
26633    gnat_argc : Integer;
26634    gnat_argv : System.Address;
26635    gnat_envp : System.Address;
26636
26637    --  The actual variables are stored in a library routine. This
26638    --  is useful for some shared library situations, where there
26639    --  are problems if variables are not in the library.
26640
26641    pragma Import (C, gnat_argc);
26642    pragma Import (C, gnat_argv);
26643    pragma Import (C, gnat_envp);
26644
26645    --  The exit status is similarly an external location
26646
26647    gnat_exit_status : Integer;
26648    pragma Import (C, gnat_exit_status);
26649
26650    GNAT_Version : constant String :=
26651                     "GNAT Version: 6.0.0w (20061115)";
26652    pragma Export (C, GNAT_Version, "__gnat_version");
26653
26654    --  This is the generated adafinal routine that performs
26655    --  finalization at the end of execution. In the case where
26656    --  Ada is the main program, this main program makes a call
26657    --  to adafinal at program termination.
26658
26659    procedure adafinal;
26660    pragma Export (C, adafinal, "adafinal");
26661
26662    --  This is the generated adainit routine that performs
26663    --  initialization at the start of execution. In the case
26664    --  where Ada is the main program, this main program makes
26665    --  a call to adainit at program startup.
26666
26667    procedure adainit;
26668    pragma Export (C, adainit, "adainit");
26669
26670    --  This routine is called at the start of execution. It is
26671    --  a dummy routine that is used by the debugger to breakpoint
26672    --  at the start of execution.
26673
26674    procedure Break_Start;
26675    pragma Import (C, Break_Start, "__gnat_break_start");
26676
26677    --  This is the actual generated main program (it would be
26678    --  suppressed if the no main program switch were used). As
26679    --  required by standard system conventions, this program has
26680    --  the external name main.
26681
26682    function main
26683      (argc : Integer;
26684       argv : System.Address;
26685       envp : System.Address)
26686       return Integer;
26687    pragma Export (C, main, "main");
26688
26689    --  The following set of constants give the version
26690    --  identification values for every unit in the bound
26691    --  partition. This identification is computed from all
26692    --  dependent semantic units, and corresponds to the
26693    --  string that would be returned by use of the
26694    --  Body_Version or Version attributes.
26695
26696    type Version_32 is mod 2 ** 32;
26697    u00001 : constant Version_32 := 16#7880BEB3#;
26698    u00002 : constant Version_32 := 16#0D24CBD0#;
26699    u00003 : constant Version_32 := 16#3283DBEB#;
26700    u00004 : constant Version_32 := 16#2359F9ED#;
26701    u00005 : constant Version_32 := 16#664FB847#;
26702    u00006 : constant Version_32 := 16#68E803DF#;
26703    u00007 : constant Version_32 := 16#5572E604#;
26704    u00008 : constant Version_32 := 16#46B173D8#;
26705    u00009 : constant Version_32 := 16#156A40CF#;
26706    u00010 : constant Version_32 := 16#033DABE0#;
26707    u00011 : constant Version_32 := 16#6AB38FEA#;
26708    u00012 : constant Version_32 := 16#22B6217D#;
26709    u00013 : constant Version_32 := 16#68A22947#;
26710    u00014 : constant Version_32 := 16#18CC4A56#;
26711    u00015 : constant Version_32 := 16#08258E1B#;
26712    u00016 : constant Version_32 := 16#367D5222#;
26713    u00017 : constant Version_32 := 16#20C9ECA4#;
26714    u00018 : constant Version_32 := 16#50D32CB6#;
26715    u00019 : constant Version_32 := 16#39A8BB77#;
26716    u00020 : constant Version_32 := 16#5CF8FA2B#;
26717    u00021 : constant Version_32 := 16#2F1EB794#;
26718    u00022 : constant Version_32 := 16#31AB6444#;
26719    u00023 : constant Version_32 := 16#1574B6E9#;
26720    u00024 : constant Version_32 := 16#5109C189#;
26721    u00025 : constant Version_32 := 16#56D770CD#;
26722    u00026 : constant Version_32 := 16#02F9DE3D#;
26723    u00027 : constant Version_32 := 16#08AB6B2C#;
26724    u00028 : constant Version_32 := 16#3FA37670#;
26725    u00029 : constant Version_32 := 16#476457A0#;
26726    u00030 : constant Version_32 := 16#731E1B6E#;
26727    u00031 : constant Version_32 := 16#23C2E789#;
26728    u00032 : constant Version_32 := 16#0F1BD6A1#;
26729    u00033 : constant Version_32 := 16#7C25DE96#;
26730    u00034 : constant Version_32 := 16#39ADFFA2#;
26731    u00035 : constant Version_32 := 16#571DE3E7#;
26732    u00036 : constant Version_32 := 16#5EB646AB#;
26733    u00037 : constant Version_32 := 16#4249379B#;
26734    u00038 : constant Version_32 := 16#0357E00A#;
26735    u00039 : constant Version_32 := 16#3784FB72#;
26736    u00040 : constant Version_32 := 16#2E723019#;
26737    u00041 : constant Version_32 := 16#623358EA#;
26738    u00042 : constant Version_32 := 16#107F9465#;
26739    u00043 : constant Version_32 := 16#6843F68A#;
26740    u00044 : constant Version_32 := 16#63305874#;
26741    u00045 : constant Version_32 := 16#31E56CE1#;
26742    u00046 : constant Version_32 := 16#02917970#;
26743    u00047 : constant Version_32 := 16#6CCBA70E#;
26744    u00048 : constant Version_32 := 16#41CD4204#;
26745    u00049 : constant Version_32 := 16#572E3F58#;
26746    u00050 : constant Version_32 := 16#20729FF5#;
26747    u00051 : constant Version_32 := 16#1D4F93E8#;
26748    u00052 : constant Version_32 := 16#30B2EC3D#;
26749    u00053 : constant Version_32 := 16#34054F96#;
26750    u00054 : constant Version_32 := 16#5A199860#;
26751    u00055 : constant Version_32 := 16#0E7F912B#;
26752    u00056 : constant Version_32 := 16#5760634A#;
26753    u00057 : constant Version_32 := 16#5D851835#;
26754
26755    --  The following Export pragmas export the version numbers
26756    --  with symbolic names ending in B (for body) or S
26757    --  (for spec) so that they can be located in a link. The
26758    --  information provided here is sufficient to track down
26759    --  the exact versions of units used in a given build.
26760
26761    pragma Export (C, u00001, "helloB");
26762    pragma Export (C, u00002, "system__standard_libraryB");
26763    pragma Export (C, u00003, "system__standard_libraryS");
26764    pragma Export (C, u00004, "adaS");
26765    pragma Export (C, u00005, "ada__text_ioB");
26766    pragma Export (C, u00006, "ada__text_ioS");
26767    pragma Export (C, u00007, "ada__exceptionsB");
26768    pragma Export (C, u00008, "ada__exceptionsS");
26769    pragma Export (C, u00009, "gnatS");
26770    pragma Export (C, u00010, "gnat__heap_sort_aB");
26771    pragma Export (C, u00011, "gnat__heap_sort_aS");
26772    pragma Export (C, u00012, "systemS");
26773    pragma Export (C, u00013, "system__exception_tableB");
26774    pragma Export (C, u00014, "system__exception_tableS");
26775    pragma Export (C, u00015, "gnat__htableB");
26776    pragma Export (C, u00016, "gnat__htableS");
26777    pragma Export (C, u00017, "system__exceptionsS");
26778    pragma Export (C, u00018, "system__machine_state_operationsB");
26779    pragma Export (C, u00019, "system__machine_state_operationsS");
26780    pragma Export (C, u00020, "system__machine_codeS");
26781    pragma Export (C, u00021, "system__storage_elementsB");
26782    pragma Export (C, u00022, "system__storage_elementsS");
26783    pragma Export (C, u00023, "system__secondary_stackB");
26784    pragma Export (C, u00024, "system__secondary_stackS");
26785    pragma Export (C, u00025, "system__parametersB");
26786    pragma Export (C, u00026, "system__parametersS");
26787    pragma Export (C, u00027, "system__soft_linksB");
26788    pragma Export (C, u00028, "system__soft_linksS");
26789    pragma Export (C, u00029, "system__stack_checkingB");
26790    pragma Export (C, u00030, "system__stack_checkingS");
26791    pragma Export (C, u00031, "system__tracebackB");
26792    pragma Export (C, u00032, "system__tracebackS");
26793    pragma Export (C, u00033, "ada__streamsS");
26794    pragma Export (C, u00034, "ada__tagsB");
26795    pragma Export (C, u00035, "ada__tagsS");
26796    pragma Export (C, u00036, "system__string_opsB");
26797    pragma Export (C, u00037, "system__string_opsS");
26798    pragma Export (C, u00038, "interfacesS");
26799    pragma Export (C, u00039, "interfaces__c_streamsB");
26800    pragma Export (C, u00040, "interfaces__c_streamsS");
26801    pragma Export (C, u00041, "system__file_ioB");
26802    pragma Export (C, u00042, "system__file_ioS");
26803    pragma Export (C, u00043, "ada__finalizationB");
26804    pragma Export (C, u00044, "ada__finalizationS");
26805    pragma Export (C, u00045, "system__finalization_rootB");
26806    pragma Export (C, u00046, "system__finalization_rootS");
26807    pragma Export (C, u00047, "system__finalization_implementationB");
26808    pragma Export (C, u00048, "system__finalization_implementationS");
26809    pragma Export (C, u00049, "system__string_ops_concat_3B");
26810    pragma Export (C, u00050, "system__string_ops_concat_3S");
26811    pragma Export (C, u00051, "system__stream_attributesB");
26812    pragma Export (C, u00052, "system__stream_attributesS");
26813    pragma Export (C, u00053, "ada__io_exceptionsS");
26814    pragma Export (C, u00054, "system__unsigned_typesS");
26815    pragma Export (C, u00055, "system__file_control_blockS");
26816    pragma Export (C, u00056, "ada__finalization__list_controllerB");
26817    pragma Export (C, u00057, "ada__finalization__list_controllerS");
26818
26819    -- BEGIN ELABORATION ORDER
26820    -- ada (spec)
26821    -- gnat (spec)
26822    -- gnat.heap_sort_a (spec)
26823    -- gnat.heap_sort_a (body)
26824    -- gnat.htable (spec)
26825    -- gnat.htable (body)
26826    -- interfaces (spec)
26827    -- system (spec)
26828    -- system.machine_code (spec)
26829    -- system.parameters (spec)
26830    -- system.parameters (body)
26831    -- interfaces.c_streams (spec)
26832    -- interfaces.c_streams (body)
26833    -- system.standard_library (spec)
26834    -- ada.exceptions (spec)
26835    -- system.exception_table (spec)
26836    -- system.exception_table (body)
26837    -- ada.io_exceptions (spec)
26838    -- system.exceptions (spec)
26839    -- system.storage_elements (spec)
26840    -- system.storage_elements (body)
26841    -- system.machine_state_operations (spec)
26842    -- system.machine_state_operations (body)
26843    -- system.secondary_stack (spec)
26844    -- system.stack_checking (spec)
26845    -- system.soft_links (spec)
26846    -- system.soft_links (body)
26847    -- system.stack_checking (body)
26848    -- system.secondary_stack (body)
26849    -- system.standard_library (body)
26850    -- system.string_ops (spec)
26851    -- system.string_ops (body)
26852    -- ada.tags (spec)
26853    -- ada.tags (body)
26854    -- ada.streams (spec)
26855    -- system.finalization_root (spec)
26856    -- system.finalization_root (body)
26857    -- system.string_ops_concat_3 (spec)
26858    -- system.string_ops_concat_3 (body)
26859    -- system.traceback (spec)
26860    -- system.traceback (body)
26861    -- ada.exceptions (body)
26862    -- system.unsigned_types (spec)
26863    -- system.stream_attributes (spec)
26864    -- system.stream_attributes (body)
26865    -- system.finalization_implementation (spec)
26866    -- system.finalization_implementation (body)
26867    -- ada.finalization (spec)
26868    -- ada.finalization (body)
26869    -- ada.finalization.list_controller (spec)
26870    -- ada.finalization.list_controller (body)
26871    -- system.file_control_block (spec)
26872    -- system.file_io (spec)
26873    -- system.file_io (body)
26874    -- ada.text_io (spec)
26875    -- ada.text_io (body)
26876    -- hello (body)
26877    -- END ELABORATION ORDER
26878
26879 end ada_main;
26880
26881 --  The following source file name pragmas allow the generated file
26882 --  names to be unique for different main programs. They are needed
26883 --  since the package name will always be Ada_Main.
26884
26885 pragma Source_File_Name (ada_main, Spec_File_Name => "b~hello.ads");
26886 pragma Source_File_Name (ada_main, Body_File_Name => "b~hello.adb");
26887
26888 --  Generated package body for Ada_Main starts here
26889
26890 package body ada_main is
26891
26892    --  The actual finalization is performed by calling the
26893    --  library routine in System.Standard_Library.Adafinal
26894
26895    procedure Do_Finalize;
26896    pragma Import (C, Do_Finalize, "system__standard_library__adafinal");
26897
26898    -------------
26899    -- adainit --
26900    -------------
26901
26902 @findex adainit
26903    procedure adainit is
26904
26905       --  These booleans are set to True once the associated unit has
26906       --  been elaborated. It is also used to avoid elaborating the
26907       --  same unit twice.
26908
26909       E040 : Boolean;
26910       pragma Import (Ada, E040, "interfaces__c_streams_E");
26911
26912       E008 : Boolean;
26913       pragma Import (Ada, E008, "ada__exceptions_E");
26914
26915       E014 : Boolean;
26916       pragma Import (Ada, E014, "system__exception_table_E");
26917
26918       E053 : Boolean;
26919       pragma Import (Ada, E053, "ada__io_exceptions_E");
26920
26921       E017 : Boolean;
26922       pragma Import (Ada, E017, "system__exceptions_E");
26923
26924       E024 : Boolean;
26925       pragma Import (Ada, E024, "system__secondary_stack_E");
26926
26927       E030 : Boolean;
26928       pragma Import (Ada, E030, "system__stack_checking_E");
26929
26930       E028 : Boolean;
26931       pragma Import (Ada, E028, "system__soft_links_E");
26932
26933       E035 : Boolean;
26934       pragma Import (Ada, E035, "ada__tags_E");
26935
26936       E033 : Boolean;
26937       pragma Import (Ada, E033, "ada__streams_E");
26938
26939       E046 : Boolean;
26940       pragma Import (Ada, E046, "system__finalization_root_E");
26941
26942       E048 : Boolean;
26943       pragma Import (Ada, E048, "system__finalization_implementation_E");
26944
26945       E044 : Boolean;
26946       pragma Import (Ada, E044, "ada__finalization_E");
26947
26948       E057 : Boolean;
26949       pragma Import (Ada, E057, "ada__finalization__list_controller_E");
26950
26951       E055 : Boolean;
26952       pragma Import (Ada, E055, "system__file_control_block_E");
26953
26954       E042 : Boolean;
26955       pragma Import (Ada, E042, "system__file_io_E");
26956
26957       E006 : Boolean;
26958       pragma Import (Ada, E006, "ada__text_io_E");
26959
26960       --  Set_Globals is a library routine that stores away the
26961       --  value of the indicated set of global values in global
26962       --  variables within the library.
26963
26964       procedure Set_Globals
26965         (Main_Priority            : Integer;
26966          Time_Slice_Value         : Integer;
26967          WC_Encoding              : Character;
26968          Locking_Policy           : Character;
26969          Queuing_Policy           : Character;
26970          Task_Dispatching_Policy  : Character;
26971          Adafinal                 : System.Address;
26972          Unreserve_All_Interrupts : Integer;
26973          Exception_Tracebacks     : Integer);
26974 @findex __gnat_set_globals
26975       pragma Import (C, Set_Globals, "__gnat_set_globals");
26976
26977       --  SDP_Table_Build is a library routine used to build the
26978       --  exception tables. See unit Ada.Exceptions in files
26979       --  a-except.ads/adb for full details of how zero cost
26980       --  exception handling works. This procedure, the call to
26981       --  it, and the two following tables are all omitted if the
26982       --  build is in longjmp/setjmp exception mode.
26983
26984 @findex SDP_Table_Build
26985 @findex Zero Cost Exceptions
26986       procedure SDP_Table_Build
26987         (SDP_Addresses   : System.Address;
26988          SDP_Count       : Natural;
26989          Elab_Addresses  : System.Address;
26990          Elab_Addr_Count : Natural);
26991       pragma Import (C, SDP_Table_Build, "__gnat_SDP_Table_Build");
26992
26993       --  Table of Unit_Exception_Table addresses. Used for zero
26994       --  cost exception handling to build the top level table.
26995
26996       ST : aliased constant array (1 .. 23) of System.Address := (
26997         Hello'UET_Address,
26998         Ada.Text_Io'UET_Address,
26999         Ada.Exceptions'UET_Address,
27000         Gnat.Heap_Sort_A'UET_Address,
27001         System.Exception_Table'UET_Address,
27002         System.Machine_State_Operations'UET_Address,
27003         System.Secondary_Stack'UET_Address,
27004         System.Parameters'UET_Address,
27005         System.Soft_Links'UET_Address,
27006         System.Stack_Checking'UET_Address,
27007         System.Traceback'UET_Address,
27008         Ada.Streams'UET_Address,
27009         Ada.Tags'UET_Address,
27010         System.String_Ops'UET_Address,
27011         Interfaces.C_Streams'UET_Address,
27012         System.File_Io'UET_Address,
27013         Ada.Finalization'UET_Address,
27014         System.Finalization_Root'UET_Address,
27015         System.Finalization_Implementation'UET_Address,
27016         System.String_Ops_Concat_3'UET_Address,
27017         System.Stream_Attributes'UET_Address,
27018         System.File_Control_Block'UET_Address,
27019         Ada.Finalization.List_Controller'UET_Address);
27020
27021       --  Table of addresses of elaboration routines. Used for
27022       --  zero cost exception handling to make sure these
27023       --  addresses are included in the top level procedure
27024       --  address table.
27025
27026       EA : aliased constant array (1 .. 23) of System.Address := (
27027         adainit'Code_Address,
27028         Do_Finalize'Code_Address,
27029         Ada.Exceptions'Elab_Spec'Address,
27030         System.Exceptions'Elab_Spec'Address,
27031         Interfaces.C_Streams'Elab_Spec'Address,
27032         System.Exception_Table'Elab_Body'Address,
27033         Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec'Address,
27034         System.Stack_Checking'Elab_Spec'Address,
27035         System.Soft_Links'Elab_Body'Address,
27036         System.Secondary_Stack'Elab_Body'Address,
27037         Ada.Tags'Elab_Spec'Address,
27038         Ada.Tags'Elab_Body'Address,
27039         Ada.Streams'Elab_Spec'Address,
27040         System.Finalization_Root'Elab_Spec'Address,
27041         Ada.Exceptions'Elab_Body'Address,
27042         System.Finalization_Implementation'Elab_Spec'Address,
27043         System.Finalization_Implementation'Elab_Body'Address,
27044         Ada.Finalization'Elab_Spec'Address,
27045         Ada.Finalization.List_Controller'Elab_Spec'Address,
27046         System.File_Control_Block'Elab_Spec'Address,
27047         System.File_Io'Elab_Body'Address,
27048         Ada.Text_Io'Elab_Spec'Address,
27049         Ada.Text_Io'Elab_Body'Address);
27050
27051    --  Start of processing for adainit
27052
27053    begin
27054
27055       --  Call SDP_Table_Build to build the top level procedure
27056       --  table for zero cost exception handling (omitted in
27057       --  longjmp/setjmp mode).
27058
27059       SDP_Table_Build (ST'Address, 23, EA'Address, 23);
27060
27061       --  Call Set_Globals to record various information for
27062       --  this partition.  The values are derived by the binder
27063       --  from information stored in the ali files by the compiler.
27064
27065 @findex __gnat_set_globals
27066       Set_Globals
27067         (Main_Priority            => -1,
27068          --  Priority of main program, -1 if no pragma Priority used
27069
27070          Time_Slice_Value         => -1,
27071          --  Time slice from Time_Slice pragma, -1 if none used
27072
27073          WC_Encoding              => 'b',
27074          --  Wide_Character encoding used, default is brackets
27075
27076          Locking_Policy           => ' ',
27077          --  Locking_Policy used, default of space means not
27078          --  specified, otherwise it is the first character of
27079          --  the policy name.
27080
27081          Queuing_Policy           => ' ',
27082          --  Queuing_Policy used, default of space means not
27083          --  specified, otherwise it is the first character of
27084          --  the policy name.
27085
27086          Task_Dispatching_Policy  => ' ',
27087          --  Task_Dispatching_Policy used, default of space means
27088          --  not specified, otherwise first character of the
27089          --  policy name.
27090
27091          Adafinal                 => System.Null_Address,
27092          --  Address of Adafinal routine, not used anymore
27093
27094          Unreserve_All_Interrupts => 0,
27095          --  Set true if pragma Unreserve_All_Interrupts was used
27096
27097          Exception_Tracebacks     => 0);
27098          --  Indicates if exception tracebacks are enabled
27099
27100       Elab_Final_Code := 1;
27101
27102       --  Now we have the elaboration calls for all units in the partition.
27103       --  The Elab_Spec and Elab_Body attributes generate references to the
27104       --  implicit elaboration procedures generated by the compiler for
27105       --  each unit that requires elaboration.
27106
27107       if not E040 then
27108          Interfaces.C_Streams'Elab_Spec;
27109       end if;
27110       E040 := True;
27111       if not E008 then
27112          Ada.Exceptions'Elab_Spec;
27113       end if;
27114       if not E014 then
27115          System.Exception_Table'Elab_Body;
27116          E014 := True;
27117       end if;
27118       if not E053 then
27119          Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec;
27120          E053 := True;
27121       end if;
27122       if not E017 then
27123          System.Exceptions'Elab_Spec;
27124          E017 := True;
27125       end if;
27126       if not E030 then
27127          System.Stack_Checking'Elab_Spec;
27128       end if;
27129       if not E028 then
27130          System.Soft_Links'Elab_Body;
27131          E028 := True;
27132       end if;
27133       E030 := True;
27134       if not E024 then
27135          System.Secondary_Stack'Elab_Body;
27136          E024 := True;
27137       end if;
27138       if not E035 then
27139          Ada.Tags'Elab_Spec;
27140       end if;
27141       if not E035 then
27142          Ada.Tags'Elab_Body;
27143          E035 := True;
27144       end if;
27145       if not E033 then
27146          Ada.Streams'Elab_Spec;
27147          E033 := True;
27148       end if;
27149       if not E046 then
27150          System.Finalization_Root'Elab_Spec;
27151       end if;
27152       E046 := True;
27153       if not E008 then
27154          Ada.Exceptions'Elab_Body;
27155          E008 := True;
27156       end if;
27157       if not E048 then
27158          System.Finalization_Implementation'Elab_Spec;
27159       end if;
27160       if not E048 then
27161          System.Finalization_Implementation'Elab_Body;
27162          E048 := True;
27163       end if;
27164       if not E044 then
27165          Ada.Finalization'Elab_Spec;
27166       end if;
27167       E044 := True;
27168       if not E057 then
27169          Ada.Finalization.List_Controller'Elab_Spec;
27170       end if;
27171       E057 := True;
27172       if not E055 then
27173          System.File_Control_Block'Elab_Spec;
27174          E055 := True;
27175       end if;
27176       if not E042 then
27177          System.File_Io'Elab_Body;
27178          E042 := True;
27179       end if;
27180       if not E006 then
27181          Ada.Text_Io'Elab_Spec;
27182       end if;
27183       if not E006 then
27184          Ada.Text_Io'Elab_Body;
27185          E006 := True;
27186       end if;
27187
27188       Elab_Final_Code := 0;
27189    end adainit;
27190
27191    --------------
27192    -- adafinal --
27193    --------------
27194
27195 @findex adafinal
27196    procedure adafinal is
27197    begin
27198       Do_Finalize;
27199    end adafinal;
27200
27201    ----------
27202    -- main --
27203    ----------
27204
27205    --  main is actually a function, as in the ANSI C standard,
27206    --  defined to return the exit status. The three parameters
27207    --  are the argument count, argument values and environment
27208    --  pointer.
27209
27210 @findex Main Program
27211    function main
27212      (argc : Integer;
27213       argv : System.Address;
27214       envp : System.Address)
27215       return Integer
27216    is
27217       --  The initialize routine performs low level system
27218       --  initialization using a standard library routine which
27219       --  sets up signal handling and performs any other
27220       --  required setup. The routine can be found in file
27221       --  a-init.c.
27222
27223 @findex __gnat_initialize
27224       procedure initialize;
27225       pragma Import (C, initialize, "__gnat_initialize");
27226
27227       --  The finalize routine performs low level system
27228       --  finalization using a standard library routine. The
27229       --  routine is found in file a-final.c and in the standard
27230       --  distribution is a dummy routine that does nothing, so
27231       --  really this is a hook for special user finalization.
27232
27233 @findex __gnat_finalize
27234       procedure finalize;
27235       pragma Import (C, finalize, "__gnat_finalize");
27236
27237       --  We get to the main program of the partition by using
27238       --  pragma Import because if we try to with the unit and
27239       --  call it Ada style, then not only do we waste time
27240       --  recompiling it, but also, we don't really know the right
27241       --  switches (e.g.@: identifier character set) to be used
27242       --  to compile it.
27243
27244       procedure Ada_Main_Program;
27245       pragma Import (Ada, Ada_Main_Program, "_ada_hello");
27246
27247    --  Start of processing for main
27248
27249    begin
27250       --  Save global variables
27251
27252       gnat_argc := argc;
27253       gnat_argv := argv;
27254       gnat_envp := envp;
27255
27256       --  Call low level system initialization
27257
27258       Initialize;
27259
27260       --  Call our generated Ada initialization routine
27261
27262       adainit;
27263
27264       --  This is the point at which we want the debugger to get
27265       --  control
27266
27267       Break_Start;
27268
27269       --  Now we call the main program of the partition
27270
27271       Ada_Main_Program;
27272
27273       --  Perform Ada finalization
27274
27275       adafinal;
27276
27277       --  Perform low level system finalization
27278
27279       Finalize;
27280
27281       --  Return the proper exit status
27282       return (gnat_exit_status);
27283    end;
27284
27285 --  This section is entirely comments, so it has no effect on the
27286 --  compilation of the Ada_Main package. It provides the list of
27287 --  object files and linker options, as well as some standard
27288 --  libraries needed for the link. The gnatlink utility parses
27289 --  this b~hello.adb file to read these comment lines to generate
27290 --  the appropriate command line arguments for the call to the
27291 --  system linker. The BEGIN/END lines are used for sentinels for
27292 --  this parsing operation.
27293
27294 --  The exact file names will of course depend on the environment,
27295 --  host/target and location of files on the host system.
27296
27297 @findex Object file list
27298 -- BEGIN Object file/option list
27299    --   ./hello.o
27300    --   -L./
27301    --   -L/usr/local/gnat/lib/gcc-lib/i686-pc-linux-gnu/2.8.1/adalib/
27302    --   /usr/local/gnat/lib/gcc-lib/i686-pc-linux-gnu/2.8.1/adalib/libgnat.a
27303 -- END Object file/option list
27304
27305 end ada_main;
27306 @end smallexample
27307
27308 @noindent
27309 The Ada code in the above example is exactly what is generated by the
27310 binder. We have added comments to more clearly indicate the function
27311 of each part of the generated @code{Ada_Main} package.
27312
27313 The code is standard Ada in all respects, and can be processed by any
27314 tools that handle Ada. In particular, it is possible to use the debugger
27315 in Ada mode to debug the generated @code{Ada_Main} package. For example,
27316 suppose that for reasons that you do not understand, your program is crashing
27317 during elaboration of the body of @code{Ada.Text_IO}. To locate this bug,
27318 you can place a breakpoint on the call:
27319
27320 @smallexample @c ada
27321 Ada.Text_Io'Elab_Body;
27322 @end smallexample
27323
27324 @noindent
27325 and trace the elaboration routine for this package to find out where
27326 the problem might be (more usually of course you would be debugging
27327 elaboration code in your own application).
27328
27329 @node Elaboration Order Handling in GNAT
27330 @appendix Elaboration Order Handling in GNAT
27331 @cindex Order of elaboration
27332 @cindex Elaboration control
27333
27334 @menu
27335 * Elaboration Code::
27336 * Checking the Elaboration Order::
27337 * Controlling the Elaboration Order::
27338 * Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls::
27339 * Controlling Elaboration in GNAT - External Calls::
27340 * Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety::
27341 * Treatment of Pragma Elaborate::
27342 * Elaboration Issues for Library Tasks::
27343 * Mixing Elaboration Models::
27344 * What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails::
27345 * Elaboration for Access-to-Subprogram Values::
27346 * Summary of Procedures for Elaboration Control::
27347 * Other Elaboration Order Considerations::
27348 @end menu
27349
27350 @noindent
27351 This chapter describes the handling of elaboration code in Ada and
27352 in GNAT, and discusses how the order of elaboration of program units can
27353 be controlled in GNAT, either automatically or with explicit programming
27354 features.
27355
27356 @node Elaboration Code
27357 @section Elaboration Code
27358
27359 @noindent
27360 Ada provides rather general mechanisms for executing code at elaboration
27361 time, that is to say before the main program starts executing. Such code arises
27362 in three contexts:
27363
27364 @table @asis
27365 @item Initializers for variables.
27366 Variables declared at the library level, in package specs or bodies, can
27367 require initialization that is performed at elaboration time, as in:
27368 @smallexample @c ada
27369 @cartouche
27370 Sqrt_Half : Float := Sqrt (0.5);
27371 @end cartouche
27372 @end smallexample
27373
27374 @item Package initialization code
27375 Code in a @code{BEGIN-END} section at the outer level of a package body is
27376 executed as part of the package body elaboration code.
27377
27378 @item Library level task allocators
27379 Tasks that are declared using task allocators at the library level
27380 start executing immediately and hence can execute at elaboration time.
27381 @end table
27382
27383 @noindent
27384 Subprogram calls are possible in any of these contexts, which means that
27385 any arbitrary part of the program may be executed as part of the elaboration
27386 code. It is even possible to write a program which does all its work at
27387 elaboration time, with a null main program, although stylistically this
27388 would usually be considered an inappropriate way to structure
27389 a program.
27390
27391 An important concern arises in the context of elaboration code:
27392 we have to be sure that it is executed in an appropriate order. What we
27393 have is a series of elaboration code sections, potentially one section
27394 for each unit in the program. It is important that these execute
27395 in the correct order. Correctness here means that, taking the above
27396 example of the declaration of @code{Sqrt_Half},
27397 if some other piece of
27398 elaboration code references @code{Sqrt_Half},
27399 then it must run after the
27400 section of elaboration code that contains the declaration of
27401 @code{Sqrt_Half}.
27402
27403 There would never be any order of elaboration problem if we made a rule
27404 that whenever you @code{with} a unit, you must elaborate both the spec and body
27405 of that unit before elaborating the unit doing the @code{with}'ing:
27406
27407 @smallexample @c ada
27408 @group
27409 @cartouche
27410 with Unit_1;
27411 package Unit_2 is @dots{}
27412 @end cartouche
27413 @end group
27414 @end smallexample
27415
27416 @noindent
27417 would require that both the body and spec of @code{Unit_1} be elaborated
27418 before the spec of @code{Unit_2}. However, a rule like that would be far too
27419 restrictive. In particular, it would make it impossible to have routines
27420 in separate packages that were mutually recursive.
27421
27422 You might think that a clever enough compiler could look at the actual
27423 elaboration code and determine an appropriate correct order of elaboration,
27424 but in the general case, this is not possible. Consider the following
27425 example.
27426
27427 In the body of @code{Unit_1}, we have a procedure @code{Func_1}
27428 that references
27429 the variable @code{Sqrt_1}, which is declared in the elaboration code
27430 of the body of @code{Unit_1}:
27431
27432 @smallexample @c ada
27433 @cartouche
27434 Sqrt_1 : Float := Sqrt (0.1);
27435 @end cartouche
27436 @end smallexample
27437
27438 @noindent
27439 The elaboration code of the body of @code{Unit_1} also contains:
27440
27441 @smallexample @c ada
27442 @group
27443 @cartouche
27444 if expression_1 = 1 then
27445    Q := Unit_2.Func_2;
27446 end if;
27447 @end cartouche
27448 @end group
27449 @end smallexample
27450
27451 @noindent
27452 @code{Unit_2} is exactly parallel,
27453 it has a procedure @code{Func_2} that references
27454 the variable @code{Sqrt_2}, which is declared in the elaboration code of
27455 the body @code{Unit_2}:
27456
27457 @smallexample @c ada
27458 @cartouche
27459 Sqrt_2 : Float := Sqrt (0.1);
27460 @end cartouche
27461 @end smallexample
27462
27463 @noindent
27464 The elaboration code of the body of @code{Unit_2} also contains:
27465
27466 @smallexample @c ada
27467 @group
27468 @cartouche
27469 if expression_2 = 2 then
27470    Q := Unit_1.Func_1;
27471 end if;
27472 @end cartouche
27473 @end group
27474 @end smallexample
27475
27476 @noindent
27477 Now the question is, which of the following orders of elaboration is
27478 acceptable:
27479
27480 @smallexample
27481 @group
27482 Spec of Unit_1
27483 Spec of Unit_2
27484 Body of Unit_1
27485 Body of Unit_2
27486 @end group
27487 @end smallexample
27488
27489 @noindent
27490 or
27491
27492 @smallexample
27493 @group
27494 Spec of Unit_2
27495 Spec of Unit_1
27496 Body of Unit_2
27497 Body of Unit_1
27498 @end group
27499 @end smallexample
27500
27501 @noindent
27502 If you carefully analyze the flow here, you will see that you cannot tell
27503 at compile time the answer to this question.
27504 If @code{expression_1} is not equal to 1,
27505 and @code{expression_2} is not equal to 2,
27506 then either order is acceptable, because neither of the function calls is
27507 executed. If both tests evaluate to true, then neither order is acceptable
27508 and in fact there is no correct order.
27509
27510 If one of the two expressions is true, and the other is false, then one
27511 of the above orders is correct, and the other is incorrect. For example,
27512 if @code{expression_1} /= 1 and @code{expression_2} = 2,
27513 then the call to @code{Func_1}
27514 will occur, but not the call to @code{Func_2.}
27515 This means that it is essential
27516 to elaborate the body of @code{Unit_1} before
27517 the body of @code{Unit_2}, so the first
27518 order of elaboration is correct and the second is wrong.
27519
27520 By making @code{expression_1} and @code{expression_2}
27521 depend on input data, or perhaps
27522 the time of day, we can make it impossible for the compiler or binder
27523 to figure out which of these expressions will be true, and hence it
27524 is impossible to guarantee a safe order of elaboration at run time.
27525
27526 @node Checking the Elaboration Order
27527 @section Checking the Elaboration Order
27528
27529 @noindent
27530 In some languages that involve the same kind of elaboration problems,
27531 e.g.@: Java and C++, the programmer is expected to worry about these
27532 ordering problems himself, and it is common to
27533 write a program in which an incorrect elaboration order  gives
27534 surprising results, because it references variables before they
27535 are initialized.
27536 Ada is designed to be a safe language, and a programmer-beware approach is
27537 clearly not sufficient. Consequently, the language provides three lines
27538 of defense:
27539
27540 @table @asis
27541 @item Standard rules
27542 Some standard rules restrict the possible choice of elaboration
27543 order. In particular, if you @code{with} a unit, then its spec is always
27544 elaborated before the unit doing the @code{with}. Similarly, a parent
27545 spec is always elaborated before the child spec, and finally
27546 a spec is always elaborated before its corresponding body.
27547
27548 @item Dynamic elaboration checks
27549 @cindex Elaboration checks
27550 @cindex Checks, elaboration
27551 Dynamic checks are made at run time, so that if some entity is accessed
27552 before it is elaborated (typically  by means of a subprogram call)
27553 then the exception (@code{Program_Error}) is raised.
27554
27555 @item Elaboration control
27556 Facilities are provided for the programmer to specify the desired order
27557 of elaboration.
27558 @end table
27559
27560 Let's look at these facilities in more detail. First, the rules for
27561 dynamic checking. One possible rule would be simply to say that the
27562 exception is raised if you access a variable which has not yet been
27563 elaborated. The trouble with this approach is that it could require
27564 expensive checks on every variable reference. Instead Ada has two
27565 rules which are a little more restrictive, but easier to check, and
27566 easier to state:
27567
27568 @table @asis
27569 @item Restrictions on calls
27570 A subprogram can only be called at elaboration time if its body
27571 has been elaborated. The rules for elaboration given above guarantee
27572 that the spec of the subprogram has been elaborated before the
27573 call, but not the body. If this rule is violated, then the
27574 exception @code{Program_Error} is raised.
27575
27576 @item Restrictions on instantiations
27577 A generic unit can only be instantiated if the body of the generic
27578 unit has been elaborated. Again, the rules for elaboration given above
27579 guarantee that the spec of the generic unit has been elaborated
27580 before the instantiation, but not the body. If this rule is
27581 violated, then the exception @code{Program_Error} is raised.
27582 @end table
27583
27584 @noindent
27585 The idea is that if the body has been elaborated, then any variables
27586 it references must have been elaborated; by checking for the body being
27587 elaborated we guarantee that none of its references causes any
27588 trouble. As we noted above, this is a little too restrictive, because a
27589 subprogram that has no non-local references in its body may in fact be safe
27590 to call. However, it really would be unsafe to rely on this, because
27591 it would mean that the caller was aware of details of the implementation
27592 in the body. This goes against the basic tenets of Ada.
27593
27594 A plausible implementation can be described as follows.
27595 A Boolean variable is associated with each subprogram
27596 and each generic unit. This variable is initialized to False, and is set to
27597 True at the point body is elaborated. Every call or instantiation checks the
27598 variable, and raises @code{Program_Error} if the variable is False.
27599
27600 Note that one might think that it would be good enough to have one Boolean
27601 variable for each package, but that would not deal with cases of trying
27602 to call a body in the same package as the call
27603 that has not been elaborated yet.
27604 Of course a compiler may be able to do enough analysis to optimize away
27605 some of the Boolean variables as unnecessary, and @code{GNAT} indeed
27606 does such optimizations, but still the easiest conceptual model is to
27607 think of there being one variable per subprogram.
27608
27609 @node Controlling the Elaboration Order
27610 @section Controlling the Elaboration Order
27611
27612 @noindent
27613 In the previous section we discussed the rules in Ada which ensure
27614 that @code{Program_Error} is raised if an incorrect elaboration order is
27615 chosen. This prevents erroneous executions, but we need mechanisms to
27616 specify a correct execution and avoid the exception altogether.
27617 To achieve this, Ada provides a number of features for controlling
27618 the order of elaboration. We discuss these features in this section.
27619
27620 First, there are several ways of indicating to the compiler that a given
27621 unit has no elaboration problems:
27622
27623 @table @asis
27624 @item packages that do not require a body
27625 A library package that does not require a body does not permit
27626 a body (this rule was introduced in Ada 95).
27627 Thus if we have a such a package, as in:
27628
27629 @smallexample @c ada
27630 @group
27631 @cartouche
27632 package Definitions is
27633    generic
27634       type m is new integer;
27635    package Subp is
27636       type a is array (1 .. 10) of m;
27637       type b is array (1 .. 20) of m;
27638    end Subp;
27639 end Definitions;
27640 @end cartouche
27641 @end group
27642 @end smallexample
27643
27644 @noindent
27645 A package that @code{with}'s @code{Definitions} may safely instantiate
27646 @code{Definitions.Subp} because the compiler can determine that there
27647 definitely is no package body to worry about in this case
27648
27649 @item pragma Pure
27650 @cindex pragma Pure
27651 @findex Pure
27652 Places sufficient restrictions on a unit to guarantee that
27653 no call to any subprogram in the unit can result in an
27654 elaboration problem. This means that the compiler does not need
27655 to worry about the point of elaboration of such units, and in
27656 particular, does not need to check any calls to any subprograms
27657 in this unit.
27658
27659 @item pragma Preelaborate
27660 @findex Preelaborate
27661 @cindex pragma Preelaborate
27662 This pragma places slightly less stringent restrictions on a unit than
27663 does pragma Pure,
27664 but these restrictions are still sufficient to ensure that there
27665 are no elaboration problems with any calls to the unit.
27666
27667 @item pragma Elaborate_Body
27668 @findex Elaborate_Body
27669 @cindex pragma Elaborate_Body
27670 This pragma requires that the body of a unit be elaborated immediately
27671 after its spec. Suppose a unit @code{A} has such a pragma,
27672 and unit @code{B} does
27673 a @code{with} of unit @code{A}. Recall that the standard rules require
27674 the spec of unit @code{A}
27675 to be elaborated before the @code{with}'ing unit; given the pragma in
27676 @code{A}, we also know that the body of @code{A}
27677 will be elaborated before @code{B}, so
27678 that calls to @code{A} are safe and do not need a check.
27679 @end table
27680
27681 @noindent
27682 Note that,
27683 unlike pragma @code{Pure} and pragma @code{Preelaborate},
27684 the use of
27685 @code{Elaborate_Body} does not guarantee that the program is
27686 free of elaboration problems, because it may not be possible
27687 to satisfy the requested elaboration order.
27688 Let's go back to the example with @code{Unit_1} and @code{Unit_2}.
27689 If a programmer
27690 marks @code{Unit_1} as @code{Elaborate_Body},
27691 and not @code{Unit_2,} then the order of
27692 elaboration will be:
27693
27694 @smallexample
27695 @group
27696 Spec of Unit_2
27697 Spec of Unit_1
27698 Body of Unit_1
27699 Body of Unit_2
27700 @end group
27701 @end smallexample
27702
27703 @noindent
27704 Now that means that the call to @code{Func_1} in @code{Unit_2}
27705 need not be checked,
27706 it must be safe. But the call to @code{Func_2} in
27707 @code{Unit_1} may still fail if
27708 @code{Expression_1} is equal to 1,
27709 and the programmer must still take
27710 responsibility for this not being the case.
27711
27712 If all units carry a pragma @code{Elaborate_Body}, then all problems are
27713 eliminated, except for calls entirely within a body, which are
27714 in any case fully under programmer control. However, using the pragma
27715 everywhere is not always possible.
27716 In particular, for our @code{Unit_1}/@code{Unit_2} example, if
27717 we marked both of them as having pragma @code{Elaborate_Body}, then
27718 clearly there would be no possible elaboration order.
27719
27720 The above pragmas allow a server to guarantee safe use by clients, and
27721 clearly this is the preferable approach. Consequently a good rule
27722 is to mark units as @code{Pure} or @code{Preelaborate} if possible,
27723 and if this is not possible,
27724 mark them as @code{Elaborate_Body} if possible.
27725 As we have seen, there are situations where neither of these
27726 three pragmas can be used.
27727 So we also provide methods for clients to control the
27728 order of elaboration of the servers on which they depend:
27729
27730 @table @asis
27731 @item pragma Elaborate (unit)
27732 @findex Elaborate
27733 @cindex pragma Elaborate
27734 This pragma is placed in the context clause, after a @code{with} clause,
27735 and it requires that the body of the named unit be elaborated before
27736 the unit in which the pragma occurs. The idea is to use this pragma
27737 if the current unit calls at elaboration time, directly or indirectly,
27738 some subprogram in the named unit.
27739
27740 @item pragma Elaborate_All (unit)
27741 @findex Elaborate_All
27742 @cindex pragma Elaborate_All
27743 This is a stronger version of the Elaborate pragma. Consider the
27744 following example:
27745
27746 @smallexample
27747 Unit A @code{with}'s unit B and calls B.Func in elab code
27748 Unit B @code{with}'s unit C, and B.Func calls C.Func
27749 @end smallexample
27750
27751 @noindent
27752 Now if we put a pragma @code{Elaborate (B)}
27753 in unit @code{A}, this ensures that the
27754 body of @code{B} is elaborated before the call, but not the
27755 body of @code{C}, so
27756 the call to @code{C.Func} could still cause @code{Program_Error} to
27757 be raised.
27758
27759 The effect of a pragma @code{Elaborate_All} is stronger, it requires
27760 not only that the body of the named unit be elaborated before the
27761 unit doing the @code{with}, but also the bodies of all units that the
27762 named unit uses, following @code{with} links transitively. For example,
27763 if we put a pragma @code{Elaborate_All (B)} in unit @code{A},
27764 then it requires
27765 not only that the body of @code{B} be elaborated before @code{A},
27766 but also the
27767 body of @code{C}, because @code{B} @code{with}'s @code{C}.
27768 @end table
27769
27770 @noindent
27771 We are now in a position to give a usage rule in Ada for avoiding
27772 elaboration problems, at least if dynamic dispatching and access to
27773 subprogram values are not used. We will handle these cases separately
27774 later.
27775
27776 The rule is simple. If a unit has elaboration code that can directly or
27777 indirectly make a call to a subprogram in a @code{with}'ed unit, or instantiate
27778 a generic package in a @code{with}'ed unit,
27779 then if the @code{with}'ed unit does not have
27780 pragma @code{Pure} or @code{Preelaborate}, then the client should have
27781 a pragma @code{Elaborate_All}
27782 for the @code{with}'ed unit. By following this rule a client is
27783 assured that calls can be made without risk of an exception.
27784
27785 For generic subprogram instantiations, the rule can be relaxed to
27786 require only a pragma @code{Elaborate} since elaborating the body
27787 of a subprogram cannot cause any transitive elaboration (we are
27788 not calling the subprogram in this case, just elaborating its
27789 declaration).
27790
27791 If this rule is not followed, then a program may be in one of four
27792 states:
27793
27794 @table @asis
27795 @item No order exists
27796 No order of elaboration exists which follows the rules, taking into
27797 account any @code{Elaborate}, @code{Elaborate_All},
27798 or @code{Elaborate_Body} pragmas. In
27799 this case, an Ada compiler must diagnose the situation at bind
27800 time, and refuse to build an executable program.
27801
27802 @item One or more orders exist, all incorrect
27803 One or more acceptable elaboration orders exist, and all of them
27804 generate an elaboration order problem. In this case, the binder
27805 can build an executable program, but @code{Program_Error} will be raised
27806 when the program is run.
27807
27808 @item Several orders exist, some right, some incorrect
27809 One or more acceptable elaboration orders exists, and some of them
27810 work, and some do not. The programmer has not controlled
27811 the order of elaboration, so the binder may or may not pick one of
27812 the correct orders, and the program may or may not raise an
27813 exception when it is run. This is the worst case, because it means
27814 that the program may fail when moved to another compiler, or even
27815 another version of the same compiler.
27816
27817 @item One or more orders exists, all correct
27818 One ore more acceptable elaboration orders exist, and all of them
27819 work. In this case the program runs successfully. This state of
27820 affairs can be guaranteed by following the rule we gave above, but
27821 may be true even if the rule is not followed.
27822 @end table
27823
27824 @noindent
27825 Note that one additional advantage of following our rules on the use
27826 of @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All}
27827 is that the program continues to stay in the ideal (all orders OK) state
27828 even if maintenance
27829 changes some bodies of some units. Conversely, if a program that does
27830 not follow this rule happens to be safe at some point, this state of affairs
27831 may deteriorate silently as a result of maintenance changes.
27832
27833 You may have noticed that the above discussion did not mention
27834 the use of @code{Elaborate_Body}. This was a deliberate omission. If you
27835 @code{with} an @code{Elaborate_Body} unit, it still may be the case that
27836 code in the body makes calls to some other unit, so it is still necessary
27837 to use @code{Elaborate_All} on such units.
27838
27839 @node Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls
27840 @section Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls
27841
27842 @noindent
27843 In the case of internal calls, i.e., calls within a single package, the
27844 programmer has full control over the order of elaboration, and it is up
27845 to the programmer to elaborate declarations in an appropriate order. For
27846 example writing:
27847
27848 @smallexample @c ada
27849 @group
27850 @cartouche
27851 function One return Float;
27852
27853 Q : Float := One;
27854
27855 function One return Float is
27856 begin
27857      return 1.0;
27858 end One;
27859 @end cartouche
27860 @end group
27861 @end smallexample
27862
27863 @noindent
27864 will obviously raise @code{Program_Error} at run time, because function
27865 One will be called before its body is elaborated. In this case GNAT will
27866 generate a warning that the call will raise @code{Program_Error}:
27867
27868 @smallexample
27869 @group
27870 @cartouche
27871  1. procedure y is
27872  2.    function One return Float;
27873  3.
27874  4.    Q : Float := One;
27875                     |
27876     >>> warning: cannot call "One" before body is elaborated
27877     >>> warning: Program_Error will be raised at run time
27878
27879  5.
27880  6.    function One return Float is
27881  7.    begin
27882  8.         return 1.0;
27883  9.    end One;
27884 10.
27885 11. begin
27886 12.    null;
27887 13. end;
27888 @end cartouche
27889 @end group
27890 @end smallexample
27891
27892 @noindent
27893 Note that in this particular case, it is likely that the call is safe, because
27894 the function @code{One} does not access any global variables.
27895 Nevertheless in Ada, we do not want the validity of the check to depend on
27896 the contents of the body (think about the separate compilation case), so this
27897 is still wrong, as we discussed in the previous sections.
27898
27899 The error is easily corrected by rearranging the declarations so that the
27900 body of @code{One} appears before the declaration containing the call
27901 (note that in Ada 95 and Ada 2005,
27902 declarations can appear in any order, so there is no restriction that
27903 would prevent this reordering, and if we write:
27904
27905 @smallexample @c ada
27906 @group
27907 @cartouche
27908 function One return Float;
27909
27910 function One return Float is
27911 begin
27912      return 1.0;
27913 end One;
27914
27915 Q : Float := One;
27916 @end cartouche
27917 @end group
27918 @end smallexample
27919
27920 @noindent
27921 then all is well, no warning is generated, and no
27922 @code{Program_Error} exception
27923 will be raised.
27924 Things are more complicated when a chain of subprograms is executed:
27925
27926 @smallexample @c ada
27927 @group
27928 @cartouche
27929 function A return Integer;
27930 function B return Integer;
27931 function C return Integer;
27932
27933 function B return Integer is begin return A; end;
27934 function C return Integer is begin return B; end;
27935
27936 X : Integer := C;
27937
27938 function A return Integer is begin return 1; end;
27939 @end cartouche
27940 @end group
27941 @end smallexample
27942
27943 @noindent
27944 Now the call to @code{C}
27945 at elaboration time in the declaration of @code{X} is correct, because
27946 the body of @code{C} is already elaborated,
27947 and the call to @code{B} within the body of
27948 @code{C} is correct, but the call
27949 to @code{A} within the body of @code{B} is incorrect, because the body
27950 of @code{A} has not been elaborated, so @code{Program_Error}
27951 will be raised on the call to @code{A}.
27952 In this case GNAT will generate a
27953 warning that @code{Program_Error} may be
27954 raised at the point of the call. Let's look at the warning:
27955
27956 @smallexample
27957 @group
27958 @cartouche
27959  1. procedure x is
27960  2.    function A return Integer;
27961  3.    function B return Integer;
27962  4.    function C return Integer;
27963  5.
27964  6.    function B return Integer is begin return A; end;
27965                                                     |
27966     >>> warning: call to "A" before body is elaborated may
27967                  raise Program_Error
27968     >>> warning: "B" called at line 7
27969     >>> warning: "C" called at line 9
27970
27971  7.    function C return Integer is begin return B; end;
27972  8.
27973  9.    X : Integer := C;
27974 10.
27975 11.    function A return Integer is begin return 1; end;
27976 12.
27977 13. begin
27978 14.    null;
27979 15. end;
27980 @end cartouche
27981 @end group
27982 @end smallexample
27983
27984 @noindent
27985 Note that the message here says ``may raise'', instead of the direct case,
27986 where the message says ``will be raised''. That's because whether
27987 @code{A} is
27988 actually called depends in general on run-time flow of control.
27989 For example, if the body of @code{B} said
27990
27991 @smallexample @c ada
27992 @group
27993 @cartouche
27994 function B return Integer is
27995 begin
27996    if some-condition-depending-on-input-data then
27997       return A;
27998    else
27999       return 1;
28000    end if;
28001 end B;
28002 @end cartouche
28003 @end group
28004 @end smallexample
28005
28006 @noindent
28007 then we could not know until run time whether the incorrect call to A would
28008 actually occur, so @code{Program_Error} might
28009 or might not be raised. It is possible for a compiler to
28010 do a better job of analyzing bodies, to
28011 determine whether or not @code{Program_Error}
28012 might be raised, but it certainly
28013 couldn't do a perfect job (that would require solving the halting problem
28014 and is provably impossible), and because this is a warning anyway, it does
28015 not seem worth the effort to do the analysis. Cases in which it
28016 would be relevant are rare.
28017
28018 In practice, warnings of either of the forms given
28019 above will usually correspond to
28020 real errors, and should be examined carefully and eliminated.
28021 In the rare case where a warning is bogus, it can be suppressed by any of
28022 the following methods:
28023
28024 @itemize @bullet
28025 @item
28026 Compile with the @option{-gnatws} switch set
28027
28028 @item
28029 Suppress @code{Elaboration_Check} for the called subprogram
28030
28031 @item
28032 Use pragma @code{Warnings_Off} to turn warnings off for the call
28033 @end itemize
28034
28035 @noindent
28036 For the internal elaboration check case,
28037 GNAT by default generates the
28038 necessary run-time checks to ensure
28039 that @code{Program_Error} is raised if any
28040 call fails an elaboration check. Of course this can only happen if a
28041 warning has been issued as described above. The use of pragma
28042 @code{Suppress (Elaboration_Check)} may (but is not guaranteed to) suppress
28043 some of these checks, meaning that it may be possible (but is not
28044 guaranteed) for a program to be able to call a subprogram whose body
28045 is not yet elaborated, without raising a @code{Program_Error} exception.
28046
28047 @node Controlling Elaboration in GNAT - External Calls
28048 @section Controlling Elaboration in GNAT - External Calls
28049
28050 @noindent
28051 The previous section discussed the case in which the execution of a
28052 particular thread of elaboration code occurred entirely within a
28053 single unit. This is the easy case to handle, because a programmer
28054 has direct and total control over the order of elaboration, and
28055 furthermore, checks need only be generated in cases which are rare
28056 and which the compiler can easily detect.
28057 The situation is more complex when separate compilation is taken into account.
28058 Consider the following:
28059
28060 @smallexample @c ada
28061 @cartouche
28062 @group
28063 package Math is
28064    function Sqrt (Arg : Float) return Float;
28065 end Math;
28066
28067 package body Math is
28068    function Sqrt (Arg : Float) return Float is
28069    begin
28070          @dots{}
28071    end Sqrt;
28072 end Math;
28073 @end group
28074 @group
28075 with Math;
28076 package Stuff is
28077    X : Float := Math.Sqrt (0.5);
28078 end Stuff;
28079
28080 with Stuff;
28081 procedure Main is
28082 begin
28083    @dots{}
28084 end Main;
28085 @end group
28086 @end cartouche
28087 @end smallexample
28088
28089 @noindent
28090 where @code{Main} is the main program. When this program is executed, the
28091 elaboration code must first be executed, and one of the jobs of the
28092 binder is to determine the order in which the units of a program are
28093 to be elaborated. In this case we have four units: the spec and body
28094 of @code{Math},
28095 the spec of @code{Stuff} and the body of @code{Main}).
28096 In what order should the four separate sections of elaboration code
28097 be executed?
28098
28099 There are some restrictions in the order of elaboration that the binder
28100 can choose. In particular, if unit U has a @code{with}
28101 for a package @code{X}, then you
28102 are assured that the spec of @code{X}
28103 is elaborated before U , but you are
28104 not assured that the body of @code{X}
28105 is elaborated before U.
28106 This means that in the above case, the binder is allowed to choose the
28107 order:
28108
28109 @smallexample
28110 spec of Math
28111 spec of Stuff
28112 body of Math
28113 body of Main
28114 @end smallexample
28115
28116 @noindent
28117 but that's not good, because now the call to @code{Math.Sqrt}
28118 that happens during
28119 the elaboration of the @code{Stuff}
28120 spec happens before the body of @code{Math.Sqrt} is
28121 elaborated, and hence causes @code{Program_Error} exception to be raised.
28122 At first glance, one might say that the binder is misbehaving, because
28123 obviously you want to elaborate the body of something you @code{with}
28124 first, but
28125 that is not a general rule that can be followed in all cases. Consider
28126
28127 @smallexample @c ada
28128 @group
28129 @cartouche
28130 package X is @dots{}
28131
28132 package Y is @dots{}
28133
28134 with X;
28135 package body Y is @dots{}
28136
28137 with Y;
28138 package body X is @dots{}
28139 @end cartouche
28140 @end group
28141 @end smallexample
28142
28143 @noindent
28144 This is a common arrangement, and, apart from the order of elaboration
28145 problems that might arise in connection with elaboration code, this works fine.
28146 A rule that says that you must first elaborate the body of anything you
28147 @code{with} cannot work in this case:
28148 the body of @code{X} @code{with}'s @code{Y},
28149 which means you would have to
28150 elaborate the body of @code{Y} first, but that @code{with}'s @code{X},
28151 which means
28152 you have to elaborate the body of @code{X} first, but @dots{} and we have a
28153 loop that cannot be broken.
28154
28155 It is true that the binder can in many cases guess an order of elaboration
28156 that is unlikely to cause a @code{Program_Error}
28157 exception to be raised, and it tries to do so (in the
28158 above example of @code{Math/Stuff/Spec}, the GNAT binder will
28159 by default
28160 elaborate the body of @code{Math} right after its spec, so all will be well).
28161
28162 However, a program that blindly relies on the binder to be helpful can
28163 get into trouble, as we discussed in the previous sections, so
28164 GNAT
28165 provides a number of facilities for assisting the programmer in
28166 developing programs that are robust with respect to elaboration order.
28167
28168 @node Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety
28169 @section Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety
28170
28171 @noindent
28172 The default behavior in GNAT ensures elaboration safety. In its
28173 default mode GNAT implements the
28174 rule we previously described as the right approach. Let's restate it:
28175
28176 @itemize
28177 @item
28178 @emph{If a unit has elaboration code that can directly or indirectly make a
28179 call to a subprogram in a @code{with}'ed unit, or instantiate a generic
28180 package in a @code{with}'ed unit, then if the @code{with}'ed unit
28181 does not have pragma @code{Pure} or
28182 @code{Preelaborate}, then the client should have an
28183 @code{Elaborate_All} pragma for the @code{with}'ed unit.}
28184
28185 @emph{In the case of instantiating a generic subprogram, it is always
28186 sufficient to have only an @code{Elaborate} pragma for the
28187 @code{with}'ed unit.}
28188 @end itemize
28189
28190 @noindent
28191 By following this rule a client is assured that calls and instantiations
28192 can be made without risk of an exception.
28193
28194 In this mode GNAT traces all calls that are potentially made from
28195 elaboration code, and puts in any missing implicit @code{Elaborate}
28196 and @code{Elaborate_All} pragmas.
28197 The advantage of this approach is that no elaboration problems
28198 are possible if the binder can find an elaboration order that is
28199 consistent with these implicit @code{Elaborate} and
28200 @code{Elaborate_All} pragmas. The
28201 disadvantage of this approach is that no such order may exist.
28202
28203 If the binder does not generate any diagnostics, then it means that it has
28204 found an elaboration order that is guaranteed to be safe. However, the binder
28205 may still be relying on implicitly generated @code{Elaborate} and
28206 @code{Elaborate_All} pragmas so portability to other compilers than GNAT is not
28207 guaranteed.
28208
28209 If it is important to guarantee portability, then the compilations should
28210 use the
28211 @option{-gnatwl}
28212 (warn on elaboration problems) switch. This will cause warning messages
28213 to be generated indicating the missing @code{Elaborate} and
28214 @code{Elaborate_All} pragmas.
28215 Consider the following source program:
28216
28217 @smallexample @c ada
28218 @group
28219 @cartouche
28220 with k;
28221 package j is
28222   m : integer := k.r;
28223 end;
28224 @end cartouche
28225 @end group
28226 @end smallexample
28227
28228 @noindent
28229 where it is clear that there
28230 should be a pragma @code{Elaborate_All}
28231 for unit @code{k}. An implicit pragma will be generated, and it is
28232 likely that the binder will be able to honor it. However, if you want
28233 to port this program to some other Ada compiler than GNAT.
28234 it is safer to include the pragma explicitly in the source. If this
28235 unit is compiled with the
28236 @option{-gnatwl}
28237 switch, then the compiler outputs a warning:
28238
28239 @smallexample
28240 @group
28241 @cartouche
28242 1. with k;
28243 2. package j is
28244 3.   m : integer := k.r;
28245                      |
28246    >>> warning: call to "r" may raise Program_Error
28247    >>> warning: missing pragma Elaborate_All for "k"
28248
28249 4. end;
28250 @end cartouche
28251 @end group
28252 @end smallexample
28253
28254 @noindent
28255 and these warnings can be used as a guide for supplying manually
28256 the missing pragmas. It is usually a bad idea to use this warning
28257 option during development. That's because it will warn you when
28258 you need to put in a pragma, but cannot warn you when it is time
28259 to take it out. So the use of pragma @code{Elaborate_All} may lead to
28260 unnecessary dependencies and even false circularities.
28261
28262 This default mode is more restrictive than the Ada Reference
28263 Manual, and it is possible to construct programs which will compile
28264 using the dynamic model described there, but will run into a
28265 circularity using the safer static model we have described.
28266
28267 Of course any Ada compiler must be able to operate in a mode
28268 consistent with the requirements of the Ada Reference Manual,
28269 and in particular must have the capability of implementing the
28270 standard dynamic model of elaboration with run-time checks.
28271
28272 In GNAT, this standard mode can be achieved either by the use of
28273 the @option{-gnatE} switch on the compiler (@command{gcc} or
28274 @command{gnatmake}) command, or by the use of the configuration pragma:
28275
28276 @smallexample @c ada
28277 pragma Elaboration_Checks (RM);
28278 @end smallexample
28279
28280 @noindent
28281 Either approach will cause the unit affected to be compiled using the
28282 standard dynamic run-time elaboration checks described in the Ada
28283 Reference Manual. The static model is generally preferable, since it
28284 is clearly safer to rely on compile and link time checks rather than
28285 run-time checks. However, in the case of legacy code, it may be
28286 difficult to meet the requirements of the static model. This
28287 issue is further discussed in
28288 @ref{What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails}.
28289
28290 Note that the static model provides a strict subset of the allowed
28291 behavior and programs of the Ada Reference Manual, so if you do
28292 adhere to the static model and no circularities exist,
28293 then you are assured that your program will
28294 work using the dynamic model, providing that you remove any
28295 pragma Elaborate statements from the source.
28296
28297 @node Treatment of Pragma Elaborate
28298 @section Treatment of Pragma Elaborate
28299 @cindex Pragma Elaborate
28300
28301 @noindent
28302 The use of @code{pragma Elaborate}
28303 should generally be avoided in Ada 95 and Ada 2005 programs,
28304 since there is no guarantee that transitive calls
28305 will be properly handled. Indeed at one point, this pragma was placed
28306 in Annex J (Obsolescent Features), on the grounds that it is never useful.
28307
28308 Now that's a bit restrictive. In practice, the case in which
28309 @code{pragma Elaborate} is useful is when the caller knows that there
28310 are no transitive calls, or that the called unit contains all necessary
28311 transitive @code{pragma Elaborate} statements, and legacy code often
28312 contains such uses.
28313
28314 Strictly speaking the static mode in GNAT should ignore such pragmas,
28315 since there is no assurance at compile time that the necessary safety
28316 conditions are met. In practice, this would cause GNAT to be incompatible
28317 with correctly written Ada 83 code that had all necessary
28318 @code{pragma Elaborate} statements in place. Consequently, we made the
28319 decision that GNAT in its default mode will believe that if it encounters
28320 a @code{pragma Elaborate} then the programmer knows what they are doing,
28321 and it will trust that no elaboration errors can occur.
28322
28323 The result of this decision is two-fold. First to be safe using the
28324 static mode, you should remove all @code{pragma Elaborate} statements.
28325 Second, when fixing circularities in existing code, you can selectively
28326 use @code{pragma Elaborate} statements to convince the static mode of
28327 GNAT that it need not generate an implicit @code{pragma Elaborate_All}
28328 statement.
28329
28330 When using the static mode with @option{-gnatwl}, any use of
28331 @code{pragma Elaborate} will generate a warning about possible
28332 problems.
28333
28334 @node Elaboration Issues for Library Tasks
28335 @section Elaboration Issues for Library Tasks
28336 @cindex Library tasks, elaboration issues
28337 @cindex Elaboration of library tasks
28338
28339 @noindent
28340 In this section we examine special elaboration issues that arise for
28341 programs that declare library level tasks.
28342
28343 Generally the model of execution of an Ada program is that all units are
28344 elaborated, and then execution of the program starts. However, the
28345 declaration of library tasks definitely does not fit this model. The
28346 reason for this is that library tasks start as soon as they are declared
28347 (more precisely, as soon as the statement part of the enclosing package
28348 body is reached), that is to say before elaboration
28349 of the program is complete. This means that if such a task calls a
28350 subprogram, or an entry in another task, the callee may or may not be
28351 elaborated yet, and in the standard
28352 Reference Manual model of dynamic elaboration checks, you can even
28353 get timing dependent Program_Error exceptions, since there can be
28354 a race between the elaboration code and the task code.
28355
28356 The static model of elaboration in GNAT seeks to avoid all such
28357 dynamic behavior, by being conservative, and the conservative
28358 approach in this particular case is to assume that all the code
28359 in a task body is potentially executed at elaboration time if
28360 a task is declared at the library level.
28361
28362 This can definitely result in unexpected circularities. Consider
28363 the following example
28364
28365 @smallexample @c ada
28366 package Decls is
28367   task Lib_Task is
28368      entry Start;
28369   end Lib_Task;
28370
28371   type My_Int is new Integer;
28372
28373   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
28374 end Decls;
28375
28376 with Utils;
28377 package body Decls is
28378   task body Lib_Task is
28379   begin
28380      accept Start;
28381      Utils.Put_Val (2);
28382   end Lib_Task;
28383
28384   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
28385   begin
28386      return M;
28387   end Ident;
28388 end Decls;
28389
28390 with Decls;
28391 package Utils is
28392   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int);
28393 end Utils;
28394
28395 with Text_IO;
28396 package body Utils is
28397   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int) is
28398   begin
28399      Text_IO.Put_Line (Decls.My_Int'Image (Decls.Ident (Arg)));
28400   end Put_Val;
28401 end Utils;
28402
28403 with Decls;
28404 procedure Main is
28405 begin
28406    Decls.Lib_Task.Start;
28407 end;
28408 @end smallexample
28409
28410 @noindent
28411 If the above example is compiled in the default static elaboration
28412 mode, then a circularity occurs. The circularity comes from the call
28413 @code{Utils.Put_Val} in the task body of @code{Decls.Lib_Task}. Since
28414 this call occurs in elaboration code, we need an implicit pragma
28415 @code{Elaborate_All} for @code{Utils}. This means that not only must
28416 the spec and body of @code{Utils} be elaborated before the body
28417 of @code{Decls}, but also the spec and body of any unit that is
28418 @code{with'ed} by the body of @code{Utils} must also be elaborated before
28419 the body of @code{Decls}. This is the transitive implication of
28420 pragma @code{Elaborate_All} and it makes sense, because in general
28421 the body of @code{Put_Val} might have a call to something in a
28422 @code{with'ed} unit.
28423
28424 In this case, the body of Utils (actually its spec) @code{with's}
28425 @code{Decls}. Unfortunately this means that the body of @code{Decls}
28426 must be elaborated before itself, in case there is a call from the
28427 body of @code{Utils}.
28428
28429 Here is the exact chain of events we are worrying about:
28430
28431 @enumerate
28432 @item
28433 In the body of @code{Decls} a call is made from within the body of a library
28434 task to a subprogram in the package @code{Utils}. Since this call may
28435 occur at elaboration time (given that the task is activated at elaboration
28436 time), we have to assume the worst, i.e., that the
28437 call does happen at elaboration time.
28438
28439 @item
28440 This means that the body and spec of @code{Util} must be elaborated before
28441 the body of @code{Decls} so that this call does not cause an access before
28442 elaboration.
28443
28444 @item
28445 Within the body of @code{Util}, specifically within the body of
28446 @code{Util.Put_Val} there may be calls to any unit @code{with}'ed
28447 by this package.
28448
28449 @item
28450 One such @code{with}'ed package is package @code{Decls}, so there
28451 might be a call to a subprogram in @code{Decls} in @code{Put_Val}.
28452 In fact there is such a call in this example, but we would have to
28453 assume that there was such a call even if it were not there, since
28454 we are not supposed to write the body of @code{Decls} knowing what
28455 is in the body of @code{Utils}; certainly in the case of the
28456 static elaboration model, the compiler does not know what is in
28457 other bodies and must assume the worst.
28458
28459 @item
28460 This means that the spec and body of @code{Decls} must also be
28461 elaborated before we elaborate the unit containing the call, but
28462 that unit is @code{Decls}! This means that the body of @code{Decls}
28463 must be elaborated before itself, and that's a circularity.
28464 @end enumerate
28465
28466 @noindent
28467 Indeed, if you add an explicit pragma @code{Elaborate_All} for @code{Utils} in
28468 the body of @code{Decls} you will get a true Ada Reference Manual
28469 circularity that makes the program illegal.
28470
28471 In practice, we have found that problems with the static model of
28472 elaboration in existing code often arise from library tasks, so
28473 we must address this particular situation.
28474
28475 Note that if we compile and run the program above, using the dynamic model of
28476 elaboration (that is to say use the @option{-gnatE} switch),
28477 then it compiles, binds,
28478 links, and runs, printing the expected result of 2. Therefore in some sense
28479 the circularity here is only apparent, and we need to capture
28480 the properties of this program that  distinguish it from other library-level
28481 tasks that have real elaboration problems.
28482
28483 We have four possible answers to this question:
28484
28485 @itemize @bullet
28486
28487 @item
28488 Use the dynamic model of elaboration.
28489
28490 If we use the @option{-gnatE} switch, then as noted above, the program works.
28491 Why is this? If we examine the task body, it is apparent that the task cannot
28492 proceed past the
28493 @code{accept} statement until after elaboration has been completed, because
28494 the corresponding entry call comes from the main program, not earlier.
28495 This is why the dynamic model works here. But that's really giving
28496 up on a precise analysis, and we prefer to take this approach only if we cannot
28497 solve the
28498 problem in any other manner. So let us examine two ways to reorganize
28499 the program to avoid the potential elaboration problem.
28500
28501 @item
28502 Split library tasks into separate packages.
28503
28504 Write separate packages, so that library tasks are isolated from
28505 other declarations as much as possible. Let us look at a variation on
28506 the above program.
28507
28508 @smallexample @c ada
28509 package Decls1 is
28510   task Lib_Task is
28511      entry Start;
28512   end Lib_Task;
28513 end Decls1;
28514
28515 with Utils;
28516 package body Decls1 is
28517   task body Lib_Task is
28518   begin
28519      accept Start;
28520      Utils.Put_Val (2);
28521   end Lib_Task;
28522 end Decls1;
28523
28524 package Decls2 is
28525   type My_Int is new Integer;
28526   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
28527 end Decls2;
28528
28529 with Utils;
28530 package body Decls2 is
28531   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
28532   begin
28533      return M;
28534   end Ident;
28535 end Decls2;
28536
28537 with Decls2;
28538 package Utils is
28539   procedure Put_Val (Arg : Decls2.My_Int);
28540 end Utils;
28541
28542 with Text_IO;
28543 package body Utils is
28544   procedure Put_Val (Arg : Decls2.My_Int) is
28545   begin
28546      Text_IO.Put_Line (Decls2.My_Int'Image (Decls2.Ident (Arg)));
28547   end Put_Val;
28548 end Utils;
28549
28550 with Decls1;
28551 procedure Main is
28552 begin
28553    Decls1.Lib_Task.Start;
28554 end;
28555 @end smallexample
28556
28557 @noindent
28558 All we have done is to split @code{Decls} into two packages, one
28559 containing the library task, and one containing everything else. Now
28560 there is no cycle, and the program compiles, binds, links and executes
28561 using the default static model of elaboration.
28562
28563 @item
28564 Declare separate task types.
28565
28566 A significant part of the problem arises because of the use of the
28567 single task declaration form. This means that the elaboration of
28568 the task type, and the elaboration of the task itself (i.e.@: the
28569 creation of the task) happen at the same time. A good rule
28570 of style in Ada is to always create explicit task types. By
28571 following the additional step of placing task objects in separate
28572 packages from the task type declaration, many elaboration problems
28573 are avoided. Here is another modified example of the example program:
28574
28575 @smallexample @c ada
28576 package Decls is
28577   task type Lib_Task_Type is
28578      entry Start;
28579   end Lib_Task_Type;
28580
28581   type My_Int is new Integer;
28582
28583   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
28584 end Decls;
28585
28586 with Utils;
28587 package body Decls is
28588   task body Lib_Task_Type is
28589   begin
28590      accept Start;
28591      Utils.Put_Val (2);
28592   end Lib_Task_Type;
28593
28594   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
28595   begin
28596      return M;
28597   end Ident;
28598 end Decls;
28599
28600 with Decls;
28601 package Utils is
28602   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int);
28603 end Utils;
28604
28605 with Text_IO;
28606 package body Utils is
28607   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int) is
28608   begin
28609      Text_IO.Put_Line (Decls.My_Int'Image (Decls.Ident (Arg)));
28610   end Put_Val;
28611 end Utils;
28612
28613 with Decls;
28614 package Declst is
28615    Lib_Task : Decls.Lib_Task_Type;
28616 end Declst;
28617
28618 with Declst;
28619 procedure Main is
28620 begin
28621    Declst.Lib_Task.Start;
28622 end;
28623 @end smallexample
28624
28625 @noindent
28626 What we have done here is to replace the @code{task} declaration in
28627 package @code{Decls} with a @code{task type} declaration. Then we
28628 introduce a separate package @code{Declst} to contain the actual
28629 task object. This separates the elaboration issues for
28630 the @code{task type}
28631 declaration, which causes no trouble, from the elaboration issues
28632 of the task object, which is also unproblematic, since it is now independent
28633 of the elaboration of  @code{Utils}.
28634 This separation of concerns also corresponds to
28635 a generally sound engineering principle of separating declarations
28636 from instances. This version of the program also compiles, binds, links,
28637 and executes, generating the expected output.
28638
28639 @item
28640 Use No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code restriction.
28641 @cindex No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code
28642
28643 The previous two approaches described how a program can be restructured
28644 to avoid the special problems caused by library task bodies. in practice,
28645 however, such restructuring may be difficult to apply to existing legacy code,
28646 so we must consider solutions that do not require massive rewriting.
28647
28648 Let us consider more carefully why our original sample program works
28649 under the dynamic model of elaboration. The reason is that the code
28650 in the task body blocks immediately on the @code{accept}
28651 statement. Now of course there is nothing to prohibit elaboration
28652 code from making entry calls (for example from another library level task),
28653 so we cannot tell in isolation that
28654 the task will not execute the accept statement  during elaboration.
28655
28656 However, in practice it is very unusual to see elaboration code
28657 make any entry calls, and the pattern of tasks starting
28658 at elaboration time and then immediately blocking on @code{accept} or
28659 @code{select} statements is very common. What this means is that
28660 the compiler is being too pessimistic when it analyzes the
28661 whole package body as though it might be executed at elaboration
28662 time.
28663
28664 If we know that the elaboration code contains no entry calls, (a very safe
28665 assumption most of the time, that could almost be made the default
28666 behavior), then we can compile all units of the program under control
28667 of the following configuration pragma:
28668
28669 @smallexample
28670 pragma Restrictions (No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code);
28671 @end smallexample
28672
28673 @noindent
28674 This pragma can be placed in the @file{gnat.adc} file in the usual
28675 manner. If we take our original unmodified program and compile it
28676 in the presence of a @file{gnat.adc} containing the above pragma,
28677 then once again, we can compile, bind, link, and execute, obtaining
28678 the expected result. In the presence of this pragma, the compiler does
28679 not trace calls in a task body, that appear after the first @code{accept}
28680 or @code{select} statement, and therefore does not report a potential
28681 circularity in the original program.
28682
28683 The compiler will check to the extent it can that the above
28684 restriction is not violated, but it is not always possible to do a
28685 complete check at compile time, so it is important to use this
28686 pragma only if the stated restriction is in fact met, that is to say
28687 no task receives an entry call before elaboration of all units is completed.
28688
28689 @end itemize
28690
28691 @node Mixing Elaboration Models
28692 @section Mixing Elaboration Models
28693 @noindent
28694 So far, we have assumed that the entire program is either compiled
28695 using the dynamic model or static model, ensuring consistency. It
28696 is possible to mix the two models, but rules have to be followed
28697 if this mixing is done to ensure that elaboration checks are not
28698 omitted.
28699
28700 The basic rule is that @emph{a unit compiled with the static model cannot
28701 be @code{with'ed} by a unit compiled with the dynamic model}. The
28702 reason for this is that in the static model, a unit assumes that
28703 its clients guarantee to use (the equivalent of) pragma
28704 @code{Elaborate_All} so that no elaboration checks are required
28705 in inner subprograms, and this assumption is violated if the
28706 client is compiled with dynamic checks.
28707
28708 The precise rule is as follows. A unit that is compiled with dynamic
28709 checks can only @code{with} a unit that meets at least one of the
28710 following criteria:
28711
28712 @itemize @bullet
28713
28714 @item
28715 The @code{with'ed} unit is itself compiled with dynamic elaboration
28716 checks (that is with the @option{-gnatE} switch.
28717
28718 @item
28719 The @code{with'ed} unit is an internal GNAT implementation unit from
28720 the System, Interfaces, Ada, or GNAT hierarchies.
28721
28722 @item
28723 The @code{with'ed} unit has pragma Preelaborate or pragma Pure.
28724
28725 @item
28726 The @code{with'ing} unit (that is the client) has an explicit pragma
28727 @code{Elaborate_All} for the @code{with'ed} unit.
28728
28729 @end itemize
28730
28731 @noindent
28732 If this rule is violated, that is if a unit with dynamic elaboration
28733 checks @code{with's} a unit that does not meet one of the above four
28734 criteria, then the binder (@code{gnatbind}) will issue a warning
28735 similar to that in the following example:
28736
28737 @smallexample
28738 warning: "x.ads" has dynamic elaboration checks and with's
28739 warning:   "y.ads" which has static elaboration checks
28740 @end smallexample
28741
28742 @noindent
28743 These warnings indicate that the rule has been violated, and that as a result
28744 elaboration checks may be missed in the resulting executable file.
28745 This warning may be suppressed using the @option{-ws} binder switch
28746 in the usual manner.
28747
28748 One useful application of this mixing rule is in the case of a subsystem
28749 which does not itself @code{with} units from the remainder of the
28750 application. In this case, the entire subsystem can be compiled with
28751 dynamic checks to resolve a circularity in the subsystem, while
28752 allowing the main application that uses this subsystem to be compiled
28753 using the more reliable default static model.
28754
28755 @node What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails
28756 @section What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails
28757
28758 @noindent
28759 If the binder cannot find an acceptable order, it outputs detailed
28760 diagnostics. For example:
28761 @smallexample
28762 @group
28763 @iftex
28764 @leftskip=0cm
28765 @end iftex
28766 error: elaboration circularity detected
28767 info:   "proc (body)" must be elaborated before "pack (body)"
28768 info:     reason: Elaborate_All probably needed in unit "pack (body)"
28769 info:     recompile "pack (body)" with -gnatwl
28770 info:                             for full details
28771 info:       "proc (body)"
28772 info:         is needed by its spec:
28773 info:       "proc (spec)"
28774 info:         which is withed by:
28775 info:       "pack (body)"
28776 info:  "pack (body)" must be elaborated before "proc (body)"
28777 info:     reason: pragma Elaborate in unit "proc (body)"
28778 @end group
28779
28780 @end smallexample
28781
28782 @noindent
28783 In this case we have a cycle that the binder cannot break. On the one
28784 hand, there is an explicit pragma Elaborate in @code{proc} for
28785 @code{pack}. This means that the body of @code{pack} must be elaborated
28786 before the body of @code{proc}. On the other hand, there is elaboration
28787 code in @code{pack} that calls a subprogram in @code{proc}. This means
28788 that for maximum safety, there should really be a pragma
28789 Elaborate_All in @code{pack} for @code{proc} which would require that
28790 the body of @code{proc} be elaborated before the body of
28791 @code{pack}. Clearly both requirements cannot be satisfied.
28792 Faced with a circularity of this kind, you have three different options.
28793
28794 @table @asis
28795 @item Fix the program
28796 The most desirable option from the point of view of long-term maintenance
28797 is to rearrange the program so that the elaboration problems are avoided.
28798 One useful technique is to place the elaboration code into separate
28799 child packages. Another is to move some of the initialization code to
28800 explicitly called subprograms, where the program controls the order
28801 of initialization explicitly. Although this is the most desirable option,
28802 it may be impractical and involve too much modification, especially in
28803 the case of complex legacy code.
28804
28805 @item Perform dynamic checks
28806 If the compilations are done using the
28807 @option{-gnatE}
28808 (dynamic elaboration check) switch, then GNAT behaves in a quite different
28809 manner. Dynamic checks are generated for all calls that could possibly result
28810 in raising an exception. With this switch, the compiler does not generate
28811 implicit @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas. The behavior then is
28812 exactly as specified in the @cite{Ada Reference Manual}.
28813 The binder will generate
28814 an executable program that may or may not raise @code{Program_Error}, and then
28815 it is the programmer's job to ensure that it does not raise an exception. Note
28816 that it is important to compile all units with the switch, it cannot be used
28817 selectively.
28818
28819 @item Suppress checks
28820 The drawback of dynamic checks is that they generate a
28821 significant overhead at run time, both in space and time. If you
28822 are absolutely sure that your program cannot raise any elaboration
28823 exceptions, and you still want to use the dynamic elaboration model,
28824 then you can use the configuration pragma
28825 @code{Suppress (Elaboration_Check)} to suppress all such checks. For
28826 example this pragma could be placed in the @file{gnat.adc} file.
28827
28828 @item Suppress checks selectively
28829 When you know that certain calls or instantiations in elaboration code cannot
28830 possibly lead to an elaboration error, and the binder nevertheless complains
28831 about implicit @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas that lead to
28832 elaboration circularities, it is possible to remove those warnings locally and
28833 obtain a program that will bind. Clearly this can be unsafe, and it is the
28834 responsibility of the programmer to make sure that the resulting program has no
28835 elaboration anomalies. The pragma @code{Suppress (Elaboration_Check)} can be
28836 used with different granularity to suppress warnings and break elaboration
28837 circularities:
28838
28839 @itemize @bullet
28840 @item
28841 Place the pragma that names the called subprogram in the declarative part
28842 that contains the call.
28843
28844 @item
28845 Place the pragma in the declarative part, without naming an entity. This
28846 disables warnings on all calls in the corresponding  declarative region.
28847
28848 @item
28849 Place the pragma in the package spec that declares the called subprogram,
28850 and name the subprogram. This disables warnings on all elaboration calls to
28851 that subprogram.
28852
28853 @item
28854 Place the pragma in the package spec that declares the called subprogram,
28855 without naming any entity. This disables warnings on all elaboration calls to
28856 all subprograms declared in this spec.
28857
28858 @item Use Pragma Elaborate
28859 As previously described in section @xref{Treatment of Pragma Elaborate},
28860 GNAT in static mode assumes that a @code{pragma} Elaborate indicates correctly
28861 that no elaboration checks are required on calls to the designated unit.
28862 There may be cases in which the caller knows that no transitive calls
28863 can occur, so that a @code{pragma Elaborate} will be sufficient in a
28864 case where @code{pragma Elaborate_All} would cause a circularity.
28865 @end itemize
28866
28867 @noindent
28868 These five cases are listed in order of decreasing safety, and therefore
28869 require increasing programmer care in their application. Consider the
28870 following program:
28871
28872 @smallexample @c adanocomment
28873 package Pack1 is
28874   function F1 return Integer;
28875   X1 : Integer;
28876 end Pack1;
28877
28878 package Pack2 is
28879   function F2 return Integer;
28880   function Pure (x : integer) return integer;
28881   --  pragma Suppress (Elaboration_Check, On => Pure);  -- (3)
28882   --  pragma Suppress (Elaboration_Check);              -- (4)
28883 end Pack2;
28884
28885 with Pack2;
28886 package body Pack1 is
28887   function F1 return Integer is
28888   begin
28889     return 100;
28890   end F1;
28891   Val : integer := Pack2.Pure (11);    --  Elab. call (1)
28892 begin
28893   declare
28894     --  pragma Suppress(Elaboration_Check, Pack2.F2);   -- (1)
28895     --  pragma Suppress(Elaboration_Check);             -- (2)
28896   begin
28897     X1 := Pack2.F2 + 1;                --  Elab. call (2)
28898   end;
28899 end Pack1;
28900
28901 with Pack1;
28902 package body Pack2 is
28903   function F2 return Integer is
28904   begin
28905      return Pack1.F1;
28906   end F2;
28907   function Pure (x : integer) return integer is
28908   begin
28909      return x ** 3 - 3 * x;
28910   end;
28911 end Pack2;
28912
28913 with Pack1, Ada.Text_IO;
28914 procedure Proc3 is
28915 begin
28916   Ada.Text_IO.Put_Line(Pack1.X1'Img); -- 101
28917 end Proc3;
28918 @end smallexample
28919 In the absence of any pragmas, an attempt to bind this program produces
28920 the following diagnostics:
28921 @smallexample
28922 @group
28923 @iftex
28924 @leftskip=.5cm
28925 @end iftex
28926 error: elaboration circularity detected
28927 info:    "pack1 (body)" must be elaborated before "pack1 (body)"
28928 info:       reason: Elaborate_All probably needed in unit "pack1 (body)"
28929 info:       recompile "pack1 (body)" with -gnatwl for full details
28930 info:          "pack1 (body)"
28931 info:             must be elaborated along with its spec:
28932 info:          "pack1 (spec)"
28933 info:             which is withed by:
28934 info:          "pack2 (body)"
28935 info:             which must be elaborated along with its spec:
28936 info:          "pack2 (spec)"
28937 info:             which is withed by:
28938 info:          "pack1 (body)"
28939 @end group
28940 @end smallexample
28941 The sources of the circularity are the two calls to @code{Pack2.Pure} and
28942 @code{Pack2.F2} in the body of @code{Pack1}. We can see that the call to
28943 F2 is safe, even though F2 calls F1, because the call appears after the
28944 elaboration of the body of F1. Therefore the pragma (1) is safe, and will
28945 remove the warning on the call. It is also possible to use pragma (2)
28946 because there are no other potentially unsafe calls in the block.
28947
28948 @noindent
28949 The call to @code{Pure} is safe because this function does not depend on the
28950 state of @code{Pack2}. Therefore any call to this function is safe, and it
28951 is correct to place pragma (3) in the corresponding package spec.
28952
28953 @noindent
28954 Finally, we could place pragma (4) in the spec of @code{Pack2} to disable
28955 warnings on all calls to functions declared therein. Note that this is not
28956 necessarily safe, and requires more detailed examination of the subprogram
28957 bodies involved. In particular, a call to @code{F2} requires that @code{F1}
28958 be already elaborated.
28959 @end table
28960
28961 @noindent
28962 It is hard to generalize on which of these four approaches should be
28963 taken. Obviously if it is possible to fix the program so that the default
28964 treatment works, this is preferable, but this may not always be practical.
28965 It is certainly simple enough to use
28966 @option{-gnatE}
28967 but the danger in this case is that, even if the GNAT binder
28968 finds a correct elaboration order, it may not always do so,
28969 and certainly a binder from another Ada compiler might not. A
28970 combination of testing and analysis (for which the warnings generated
28971 with the
28972 @option{-gnatwl}
28973 switch can be useful) must be used to ensure that the program is free
28974 of errors. One switch that is useful in this testing is the
28975 @option{^-p (pessimistic elaboration order)^/PESSIMISTIC_ELABORATION_ORDER^}
28976 switch for
28977 @code{gnatbind}.
28978 Normally the binder tries to find an order that has the best chance
28979 of avoiding elaboration problems. However, if this switch is used, the binder
28980 plays a devil's advocate role, and tries to choose the order that
28981 has the best chance of failing. If your program works even with this
28982 switch, then it has a better chance of being error free, but this is still
28983 not a guarantee.
28984
28985 For an example of this approach in action, consider the C-tests (executable
28986 tests) from the ACVC suite. If these are compiled and run with the default
28987 treatment, then all but one of them succeed without generating any error
28988 diagnostics from the binder. However, there is one test that fails, and
28989 this is not surprising, because the whole point of this test is to ensure
28990 that the compiler can handle cases where it is impossible to determine
28991 a correct order statically, and it checks that an exception is indeed
28992 raised at run time.
28993
28994 This one test must be compiled and run using the
28995 @option{-gnatE}
28996 switch, and then it passes. Alternatively, the entire suite can
28997 be run using this switch. It is never wrong to run with the dynamic
28998 elaboration switch if your code is correct, and we assume that the
28999 C-tests are indeed correct (it is less efficient, but efficiency is
29000 not a factor in running the ACVC tests.)
29001
29002 @node Elaboration for Access-to-Subprogram Values
29003 @section Elaboration for Access-to-Subprogram Values
29004 @cindex Access-to-subprogram
29005
29006 @noindent
29007 Access-to-subprogram types (introduced in Ada 95) complicate
29008 the handling of elaboration. The trouble is that it becomes
29009 impossible to tell at compile time which procedure
29010 is being called. This means that it is not possible for the binder
29011 to analyze the elaboration requirements in this case.
29012
29013 If at the point at which the access value is created
29014 (i.e., the evaluation of @code{P'Access} for a subprogram @code{P}),
29015 the body of the subprogram is
29016 known to have been elaborated, then the access value is safe, and its use
29017 does not require a check. This may be achieved by appropriate arrangement
29018 of the order of declarations if the subprogram is in the current unit,
29019 or, if the subprogram is in another unit, by using pragma
29020 @code{Pure}, @code{Preelaborate}, or @code{Elaborate_Body}
29021 on the referenced unit.
29022
29023 If the referenced body is not known to have been elaborated at the point
29024 the access value is created, then any use of the access value must do a
29025 dynamic check, and this dynamic check will fail and raise a
29026 @code{Program_Error} exception if the body has not been elaborated yet.
29027 GNAT will generate the necessary checks, and in addition, if the
29028 @option{-gnatwl}
29029 switch is set, will generate warnings that such checks are required.
29030
29031 The use of dynamic dispatching for tagged types similarly generates
29032 a requirement for dynamic checks, and premature calls to any primitive
29033 operation of a tagged type before the body of the operation has been
29034 elaborated, will result in the raising of @code{Program_Error}.
29035
29036 @node Summary of Procedures for Elaboration Control
29037 @section Summary of Procedures for Elaboration Control
29038 @cindex Elaboration control
29039
29040 @noindent
29041 First, compile your program with the default options, using none of
29042 the special elaboration control switches. If the binder successfully
29043 binds your program, then you can be confident that, apart from issues
29044 raised by the use of access-to-subprogram types and dynamic dispatching,
29045 the program is free of elaboration errors. If it is important that the
29046 program be portable, then use the
29047 @option{-gnatwl}
29048 switch to generate warnings about missing @code{Elaborate} or
29049 @code{Elaborate_All} pragmas, and supply the missing pragmas.
29050
29051 If the program fails to bind using the default static elaboration
29052 handling, then you can fix the program to eliminate the binder
29053 message, or recompile the entire program with the
29054 @option{-gnatE} switch to generate dynamic elaboration checks,
29055 and, if you are sure there really are no elaboration problems,
29056 use a global pragma @code{Suppress (Elaboration_Check)}.
29057
29058 @node Other Elaboration Order Considerations
29059 @section Other Elaboration Order Considerations
29060 @noindent
29061 This section has been entirely concerned with the issue of finding a valid
29062 elaboration order, as defined by the Ada Reference Manual. In a case
29063 where several elaboration orders are valid, the task is to find one
29064 of the possible valid elaboration orders (and the static model in GNAT
29065 will ensure that this is achieved).
29066
29067 The purpose of the elaboration rules in the Ada Reference Manual is to
29068 make sure that no entity is accessed before it has been elaborated. For
29069 a subprogram, this means that the spec and body must have been elaborated
29070 before the subprogram is called. For an object, this means that the object
29071 must have been elaborated before its value is read or written. A violation
29072 of either of these two requirements is an access before elaboration order,
29073 and this section has been all about avoiding such errors.
29074
29075 In the case where more than one order of elaboration is possible, in the
29076 sense that access before elaboration errors are avoided, then any one of
29077 the orders is ``correct'' in the sense that it meets the requirements of
29078 the Ada Reference Manual, and no such error occurs.
29079
29080 However, it may be the case for a given program, that there are
29081 constraints on the order of elaboration that come not from consideration
29082 of avoiding elaboration errors, but rather from extra-lingual logic
29083 requirements. Consider this example:
29084
29085 @smallexample @c ada
29086 with Init_Constants;
29087 package Constants is
29088    X : Integer := 0;
29089    Y : Integer := 0;
29090 end Constants;
29091
29092 package Init_Constants is
29093    procedure P; -- require a body
29094 end Init_Constants;
29095
29096 with Constants;
29097 package body Init_Constants is
29098    procedure P is begin null; end;
29099 begin
29100    Constants.X := 3;
29101    Constants.Y := 4;
29102 end Init_Constants;
29103
29104 with Constants;
29105 package Calc is
29106    Z : Integer := Constants.X + Constants.Y;
29107 end Calc;
29108
29109 with Calc;
29110 with Text_IO; use Text_IO;
29111 procedure Main is
29112 begin
29113    Put_Line (Calc.Z'Img);
29114 end Main;
29115 @end smallexample
29116
29117 @noindent
29118 In this example, there is more than one valid order of elaboration. For
29119 example both the following are correct orders:
29120
29121 @smallexample
29122 Init_Constants spec
29123 Constants spec
29124 Calc spec
29125 Init_Constants body
29126 Main body
29127
29128   and
29129
29130 Init_Constants spec
29131 Init_Constants body
29132 Constants spec
29133 Calc spec
29134 Main body
29135 @end smallexample
29136
29137 @noindent
29138 There is no language rule to prefer one or the other, both are correct
29139 from an order of elaboration point of view. But the programmatic effects
29140 of the two orders are very different. In the first, the elaboration routine
29141 of @code{Calc} initializes @code{Z} to zero, and then the main program
29142 runs with this value of zero. But in the second order, the elaboration
29143 routine of @code{Calc} runs after the body of Init_Constants has set
29144 @code{X} and @code{Y} and thus @code{Z} is set to 7 before @code{Main}
29145 runs.
29146
29147 One could perhaps by applying pretty clever non-artificial intelligence
29148 to the situation guess that it is more likely that the second order of
29149 elaboration is the one desired, but there is no formal linguistic reason
29150 to prefer one over the other. In fact in this particular case, GNAT will
29151 prefer the second order, because of the rule that bodies are elaborated
29152 as soon as possible, but it's just luck that this is what was wanted
29153 (if indeed the second order was preferred).
29154
29155 If the program cares about the order of elaboration routines in a case like
29156 this, it is important to specify the order required. In this particular
29157 case, that could have been achieved by adding to the spec of Calc:
29158
29159 @smallexample @c ada
29160 pragma Elaborate_All (Constants);
29161 @end smallexample
29162
29163 @noindent
29164 which requires that the body (if any) and spec of @code{Constants},
29165 as well as the body and spec of any unit @code{with}'ed by
29166 @code{Constants} be elaborated before @code{Calc} is elaborated.
29167
29168 Clearly no automatic method can always guess which alternative you require,
29169 and if you are working with legacy code that had constraints of this kind
29170 which were not properly specified by adding @code{Elaborate} or
29171 @code{Elaborate_All} pragmas, then indeed it is possible that two different
29172 compilers can choose different orders.
29173
29174 However, GNAT does attempt to diagnose the common situation where there
29175 are uninitialized variables in the visible part of a package spec, and the
29176 corresponding package body has an elaboration block that directly or
29177 indirectly initialized one or more of these variables. This is the situation
29178 in which a pragma Elaborate_Body is usually desirable, and GNAT will generate
29179 a warning that suggests this addition if it detects this situation.
29180
29181 The @code{gnatbind}
29182 @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} switch may be useful in smoking
29183 out problems. This switch causes bodies to be elaborated as late as possible
29184 instead of as early as possible. In the example above, it would have forced
29185 the choice of the first elaboration order. If you get different results
29186 when using this switch, and particularly if one set of results is right,
29187 and one is wrong as far as you are concerned, it shows that you have some
29188 missing @code{Elaborate} pragmas. For the example above, we have the
29189 following output:
29190
29191 @smallexample
29192 gnatmake -f -q main
29193 main
29194  7
29195 gnatmake -f -q main -bargs -p
29196 main
29197  0
29198 @end smallexample
29199
29200 @noindent
29201 It is of course quite unlikely that both these results are correct, so
29202 it is up to you in a case like this to investigate the source of the
29203 difference, by looking at the two elaboration orders that are chosen,
29204 and figuring out which is correct, and then adding the necessary
29205 @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas to ensure the desired order.
29206
29207
29208
29209 @c *******************************
29210 @node Conditional Compilation
29211 @appendix Conditional Compilation
29212 @c *******************************
29213 @cindex Conditional compilation
29214
29215 @noindent
29216 It is often necessary to arrange for a single source program
29217 to serve multiple purposes, where it is compiled in different
29218 ways to achieve these different goals. Some examples of the
29219 need for this feature are
29220
29221 @itemize @bullet
29222 @item  Adapting a program to a different hardware environment
29223 @item  Adapting a program to a different target architecture
29224 @item  Turning debugging features on and off
29225 @item  Arranging for a program to compile with different compilers
29226 @end itemize
29227
29228 @noindent
29229 In C, or C++, the typical approach would be to use the preprocessor
29230 that is defined as part of the language. The Ada language does not
29231 contain such a feature. This is not an oversight, but rather a very
29232 deliberate design decision, based on the experience that overuse of
29233 the preprocessing features in C and C++ can result in programs that
29234 are extremely difficult to maintain. For example, if we have ten
29235 switches that can be on or off, this means that there are a thousand
29236 separate programs, any one of which might not even be syntactically
29237 correct, and even if syntactically correct, the resulting program
29238 might not work correctly. Testing all combinations can quickly become
29239 impossible.
29240
29241 Nevertheless, the need to tailor programs certainly exists, and in
29242 this Appendix we will discuss how this can
29243 be achieved using Ada in general, and GNAT in particular.
29244
29245 @menu
29246 * Use of Boolean Constants::
29247 * Debugging - A Special Case::
29248 * Conditionalizing Declarations::
29249 * Use of Alternative Implementations::
29250 * Preprocessing::
29251 @end menu
29252
29253 @node Use of Boolean Constants
29254 @section Use of Boolean Constants
29255
29256 @noindent
29257 In the case where the difference is simply which code
29258 sequence is executed, the cleanest solution is to use Boolean
29259 constants to control which code is executed.
29260
29261 @smallexample @c ada
29262 @group
29263 FP_Initialize_Required : constant Boolean := True;
29264 @dots{}
29265 if FP_Initialize_Required then
29266 @dots{}
29267 end if;
29268 @end group
29269 @end smallexample
29270
29271 @noindent
29272 Not only will the code inside the @code{if} statement not be executed if
29273 the constant Boolean is @code{False}, but it will also be completely
29274 deleted from the program.
29275 However, the code is only deleted after the @code{if} statement
29276 has been checked for syntactic and semantic correctness.
29277 (In contrast, with preprocessors the code is deleted before the
29278 compiler ever gets to see it, so it is not checked until the switch
29279 is turned on.)
29280 @cindex Preprocessors (contrasted with conditional compilation)
29281
29282 Typically the Boolean constants will be in a separate package,
29283 something like:
29284
29285 @smallexample @c ada
29286 @group
29287 package Config is
29288    FP_Initialize_Required : constant Boolean := True;
29289    Reset_Available        : constant Boolean := False;
29290    @dots{}
29291 end Config;
29292 @end group
29293 @end smallexample
29294
29295 @noindent
29296 The @code{Config} package exists in multiple forms for the various targets,
29297 with an appropriate script selecting the version of @code{Config} needed.
29298 Then any other unit requiring conditional compilation can do a @code{with}
29299 of @code{Config} to make the constants visible.
29300
29301
29302 @node Debugging - A Special Case
29303 @section Debugging - A Special Case
29304
29305 @noindent
29306 A common use of conditional code is to execute statements (for example
29307 dynamic checks, or output of intermediate results) under control of a
29308 debug switch, so that the debugging behavior can be turned on and off.
29309 This can be done using a Boolean constant to control whether the code
29310 is active:
29311
29312 @smallexample @c ada
29313 @group
29314 if Debugging then
29315    Put_Line ("got to the first stage!");
29316 end if;
29317 @end group
29318 @end smallexample
29319
29320 @noindent
29321 or
29322
29323 @smallexample @c ada
29324 @group
29325 if Debugging and then Temperature > 999.0 then
29326    raise Temperature_Crazy;
29327 end if;
29328 @end group
29329 @end smallexample
29330
29331 @noindent
29332 Since this is a common case, there are special features to deal with
29333 this in a convenient manner. For the case of tests, Ada 2005 has added
29334 a pragma @code{Assert} that can be used for such tests. This pragma is modeled
29335 @cindex pragma @code{Assert}
29336 on the @code{Assert} pragma that has always been available in GNAT, so this
29337 feature may be used with GNAT even if you are not using Ada 2005 features.
29338 The use of pragma @code{Assert} is described in
29339 @ref{Pragma Assert,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, but as an
29340 example, the last test could be written:
29341
29342 @smallexample @c ada
29343 pragma Assert (Temperature <= 999.0, "Temperature Crazy");
29344 @end smallexample
29345
29346 @noindent
29347 or simply
29348
29349 @smallexample @c ada
29350 pragma Assert (Temperature <= 999.0);
29351 @end smallexample
29352
29353 @noindent
29354 In both cases, if assertions are active and the temperature is excessive,
29355 the exception @code{Assert_Failure} will be raised, with the given string in
29356 the first case or a string indicating the location of the pragma in the second
29357 case used as the exception message.
29358
29359 You can turn assertions on and off by using the @code{Assertion_Policy}
29360 pragma.
29361 @cindex pragma @code{Assertion_Policy}
29362 This is an Ada 2005 pragma which is implemented in all modes by
29363 GNAT, but only in the latest versions of GNAT which include Ada 2005
29364 capability. Alternatively, you can use the @option{-gnata} switch
29365 @cindex @option{-gnata} switch
29366 to enable assertions from the command line (this is recognized by all versions
29367 of GNAT).
29368
29369 For the example above with the @code{Put_Line}, the GNAT-specific pragma
29370 @code{Debug} can be used:
29371 @cindex pragma @code{Debug}
29372
29373 @smallexample @c ada
29374 pragma Debug (Put_Line ("got to the first stage!"));
29375 @end smallexample
29376
29377 @noindent
29378 If debug pragmas are enabled, the argument, which must be of the form of
29379 a procedure call, is executed (in this case, @code{Put_Line} will be called).
29380 Only one call can be present, but of course a special debugging procedure
29381 containing any code you like can be included in the program and then
29382 called in a pragma @code{Debug} argument as needed.
29383
29384 One advantage of pragma @code{Debug} over the @code{if Debugging then}
29385 construct is that pragma @code{Debug} can appear in declarative contexts,
29386 such as at the very beginning of a procedure, before local declarations have
29387 been elaborated.
29388
29389 Debug pragmas are enabled using either the @option{-gnata} switch that also
29390 controls assertions, or with a separate Debug_Policy pragma.
29391 @cindex pragma @code{Debug_Policy}
29392 The latter pragma is new in the Ada 2005 versions of GNAT (but it can be used
29393 in Ada 95 and Ada 83 programs as well), and is analogous to
29394 pragma @code{Assertion_Policy} to control assertions.
29395
29396 @code{Assertion_Policy} and @code{Debug_Policy} are configuration pragmas,
29397 and thus they can appear in @file{gnat.adc} if you are not using a
29398 project file, or in the file designated to contain configuration pragmas
29399 in a project file.
29400 They then apply to all subsequent compilations. In practice the use of
29401 the @option{-gnata} switch is often the most convenient method of controlling
29402 the status of these pragmas.
29403
29404 Note that a pragma is not a statement, so in contexts where a statement
29405 sequence is required, you can't just write a pragma on its own. You have
29406 to add a @code{null} statement.
29407
29408 @smallexample @c ada
29409 @group
29410 if @dots{} then
29411    @dots{} -- some statements
29412 else
29413    pragma Assert (Num_Cases < 10);
29414    null;
29415 end if;
29416 @end group
29417 @end smallexample
29418
29419
29420 @node Conditionalizing Declarations
29421 @section Conditionalizing Declarations
29422
29423 @noindent
29424 In some cases, it may be necessary to conditionalize declarations to meet
29425 different requirements. For example we might want a bit string whose length
29426 is set to meet some hardware message requirement.
29427
29428 In some cases, it may be possible to do this using declare blocks controlled
29429 by conditional constants:
29430
29431 @smallexample @c ada
29432 @group
29433 if Small_Machine then
29434    declare
29435       X : Bit_String (1 .. 10);
29436    begin
29437       @dots{}
29438    end;
29439 else
29440    declare
29441       X : Large_Bit_String (1 .. 1000);
29442    begin
29443       @dots{}
29444    end;
29445 end if;
29446 @end group
29447 @end smallexample
29448
29449 @noindent
29450 Note that in this approach, both declarations are analyzed by the
29451 compiler so this can only be used where both declarations are legal,
29452 even though one of them will not be used.
29453
29454 Another approach is to define integer constants, e.g.@: @code{Bits_Per_Word}, or
29455 Boolean constants, e.g.@: @code{Little_Endian}, and then write declarations
29456 that are parameterized by these constants. For example
29457
29458 @smallexample @c ada
29459 @group
29460 for Rec use
29461   Field1 at 0 range Boolean'Pos (Little_Endian) * 10 .. Bits_Per_Word;
29462 end record;
29463 @end group
29464 @end smallexample
29465
29466 @noindent
29467 If @code{Bits_Per_Word} is set to 32, this generates either
29468
29469 @smallexample @c ada
29470 @group
29471 for Rec use
29472   Field1 at 0 range 0 .. 32;
29473 end record;
29474 @end group
29475 @end smallexample
29476
29477 @noindent
29478 for the big endian case, or
29479
29480 @smallexample @c ada
29481 @group
29482 for Rec use record
29483   Field1 at 0 range 10 .. 32;
29484 end record;
29485 @end group
29486 @end smallexample
29487
29488 @noindent
29489 for the little endian case. Since a powerful subset of Ada expression
29490 notation is usable for creating static constants, clever use of this
29491 feature can often solve quite difficult problems in conditionalizing
29492 compilation (note incidentally that in Ada 95, the little endian
29493 constant was introduced as @code{System.Default_Bit_Order}, so you do not
29494 need to define this one yourself).
29495
29496
29497 @node Use of Alternative Implementations
29498 @section Use of Alternative Implementations
29499
29500 @noindent
29501 In some cases, none of the approaches described above are adequate. This
29502 can occur for example if the set of declarations required is radically
29503 different for two different configurations.
29504
29505 In this situation, the official Ada way of dealing with conditionalizing
29506 such code is to write separate units for the different cases. As long as
29507 this does not result in excessive duplication of code, this can be done
29508 without creating maintenance problems. The approach is to share common
29509 code as far as possible, and then isolate the code and declarations
29510 that are different. Subunits are often a convenient method for breaking
29511 out a piece of a unit that is to be conditionalized, with separate files
29512 for different versions of the subunit for different targets, where the
29513 build script selects the right one to give to the compiler.
29514 @cindex Subunits (and conditional compilation)
29515
29516 As an example, consider a situation where a new feature in Ada 2005
29517 allows something to be done in a really nice way. But your code must be able
29518 to compile with an Ada 95 compiler. Conceptually you want to say:
29519
29520 @smallexample @c ada
29521 @group
29522 if Ada_2005 then
29523    @dots{} neat Ada 2005 code
29524 else
29525    @dots{} not quite as neat Ada 95 code
29526 end if;
29527 @end group
29528 @end smallexample
29529
29530 @noindent
29531 where @code{Ada_2005} is a Boolean constant.
29532
29533 But this won't work when @code{Ada_2005} is set to @code{False},
29534 since the @code{then} clause will be illegal for an Ada 95 compiler.
29535 (Recall that although such unreachable code would eventually be deleted
29536 by the compiler, it still needs to be legal.  If it uses features
29537 introduced in Ada 2005, it will be illegal in Ada 95.)
29538
29539 So instead we write
29540
29541 @smallexample @c ada
29542 procedure Insert is separate;
29543 @end smallexample
29544
29545 @noindent
29546 Then we have two files for the subunit @code{Insert}, with the two sets of
29547 code.
29548 If the package containing this is called @code{File_Queries}, then we might
29549 have two files
29550
29551 @itemize @bullet
29552 @item    @file{file_queries-insert-2005.adb}
29553 @item    @file{file_queries-insert-95.adb}
29554 @end itemize
29555
29556 @noindent
29557 and the build script renames the appropriate file to
29558
29559 @smallexample
29560 file_queries-insert.adb
29561 @end smallexample
29562
29563 @noindent
29564 and then carries out the compilation.
29565
29566 This can also be done with project files' naming schemes. For example:
29567
29568 @smallexample @c project
29569 For Body ("File_Queries.Insert") use "file_queries-insert-2005.ada";
29570 @end smallexample
29571
29572 @noindent
29573 Note also that with project files it is desirable to use a different extension
29574 than @file{ads} / @file{adb} for alternative versions. Otherwise a naming
29575 conflict may arise through another commonly used feature: to declare as part
29576 of the project a set of directories containing all the sources obeying the
29577 default naming scheme.
29578
29579 The use of alternative units is certainly feasible in all situations,
29580 and for example the Ada part of the GNAT run-time is conditionalized
29581 based on the target architecture using this approach. As a specific example,
29582 consider the implementation of the AST feature in VMS. There is one
29583 spec:
29584
29585 @smallexample
29586 s-asthan.ads
29587 @end smallexample
29588
29589 @noindent
29590 which is the same for all architectures, and three bodies:
29591
29592 @table @file
29593 @item    s-asthan.adb
29594 used for all non-VMS operating systems
29595 @item    s-asthan-vms-alpha.adb
29596 used for VMS on the Alpha
29597 @item    s-asthan-vms-ia64.adb
29598 used for VMS on the ia64
29599 @end table
29600
29601 @noindent
29602 The dummy version @file{s-asthan.adb} simply raises exceptions noting that
29603 this operating system feature is not available, and the two remaining
29604 versions interface with the corresponding versions of VMS to provide
29605 VMS-compatible AST handling. The GNAT build script knows the architecture
29606 and operating system, and automatically selects the right version,
29607 renaming it if necessary to @file{s-asthan.adb} before the run-time build.
29608
29609 Another style for arranging alternative implementations is through Ada's
29610 access-to-subprogram facility.
29611 In case some functionality is to be conditionally included,
29612 you can declare an access-to-procedure variable @code{Ref} that is initialized
29613 to designate a ``do nothing'' procedure, and then invoke @code{Ref.all}
29614 when appropriate.
29615 In some library package, set @code{Ref} to @code{Proc'Access} for some
29616 procedure @code{Proc} that performs the relevant processing.
29617 The initialization only occurs if the library package is included in the
29618 program.
29619 The same idea can also be implemented using tagged types and dispatching
29620 calls.
29621
29622
29623 @node Preprocessing
29624 @section Preprocessing
29625 @cindex Preprocessing
29626
29627 @noindent
29628 Although it is quite possible to conditionalize code without the use of
29629 C-style preprocessing, as described earlier in this section, it is
29630 nevertheless convenient in some cases to use the C approach. Moreover,
29631 older Ada compilers have often provided some preprocessing capability,
29632 so legacy code may depend on this approach, even though it is not
29633 standard.
29634
29635 To accommodate such use, GNAT provides a preprocessor (modeled to a large
29636 extent on the various preprocessors that have been used
29637 with legacy code on other compilers, to enable easier transition).
29638
29639 The preprocessor may be used in two separate modes. It can be used quite
29640 separately from the compiler, to generate a separate output source file
29641 that is then fed to the compiler as a separate step. This is the
29642 @code{gnatprep} utility, whose use is fully described in
29643 @ref{Preprocessing Using gnatprep}.
29644 @cindex @code{gnatprep}
29645
29646 The preprocessing language allows such constructs as
29647
29648 @smallexample
29649 @group
29650 #if DEBUG or PRIORITY > 4 then
29651    bunch of declarations
29652 #else
29653    completely different bunch of declarations
29654 #end if;
29655 @end group
29656 @end smallexample
29657
29658 @noindent
29659 The values of the symbols @code{DEBUG} and @code{PRIORITY} can be
29660 defined either on the command line or in a separate file.
29661
29662 The other way of running the preprocessor is even closer to the C style and
29663 often more convenient. In this approach the preprocessing is integrated into
29664 the compilation process. The compiler is fed the preprocessor input which
29665 includes @code{#if} lines etc, and then the compiler carries out the
29666 preprocessing internally and processes the resulting output.
29667 For more details on this approach, see @ref{Integrated Preprocessing}.
29668
29669
29670 @c *******************************
29671 @node Inline Assembler
29672 @appendix Inline Assembler
29673 @c *******************************
29674
29675 @noindent
29676 If you need to write low-level software that interacts directly
29677 with the hardware, Ada provides two ways to incorporate assembly
29678 language code into your program.  First, you can import and invoke
29679 external routines written in assembly language, an Ada feature fully
29680 supported by GNAT@.  However, for small sections of code it may be simpler
29681 or more efficient to include assembly language statements directly
29682 in your Ada source program, using the facilities of the implementation-defined
29683 package @code{System.Machine_Code}, which incorporates the gcc
29684 Inline Assembler.  The Inline Assembler approach offers a number of advantages,
29685 including the following:
29686
29687 @itemize @bullet
29688 @item No need to use non-Ada tools
29689 @item Consistent interface over different targets
29690 @item Automatic usage of the proper calling conventions
29691 @item Access to Ada constants and variables
29692 @item Definition of intrinsic routines
29693 @item Possibility of inlining a subprogram comprising assembler code
29694 @item Code optimizer can take Inline Assembler code into account
29695 @end itemize
29696
29697 This chapter presents a series of examples to show you how to use
29698 the Inline Assembler.  Although it focuses on the Intel x86,
29699 the general approach applies also to other processors.
29700 It is assumed that you are familiar with Ada
29701 and with assembly language programming.
29702
29703 @menu
29704 * Basic Assembler Syntax::
29705 * A Simple Example of Inline Assembler::
29706 * Output Variables in Inline Assembler::
29707 * Input Variables in Inline Assembler::
29708 * Inlining Inline Assembler Code::
29709 * Other Asm Functionality::
29710 @end menu
29711
29712 @c ---------------------------------------------------------------------------
29713 @node Basic Assembler Syntax
29714 @section Basic Assembler Syntax
29715
29716 @noindent
29717 The assembler used by GNAT and gcc is based not on the Intel assembly
29718 language, but rather on a language that descends from the AT&T Unix
29719 assembler @emph{as} (and which is often referred to as ``AT&T syntax'').
29720 The following table summarizes the main features of @emph{as} syntax
29721 and points out the differences from the Intel conventions.
29722 See the gcc @emph{as} and @emph{gas} (an @emph{as} macro
29723 pre-processor) documentation for further information.
29724
29725 @table @asis
29726 @item Register names
29727 gcc / @emph{as}: Prefix with ``%''; for example @code{%eax}
29728 @*
29729 Intel: No extra punctuation; for example @code{eax}
29730
29731 @item Immediate operand
29732 gcc / @emph{as}: Prefix with ``$''; for example @code{$4}
29733 @*
29734 Intel: No extra punctuation; for example @code{4}
29735
29736 @item Address
29737 gcc / @emph{as}: Prefix with ``$''; for example @code{$loc}
29738 @*
29739 Intel: No extra punctuation; for example @code{loc}
29740
29741 @item Memory contents
29742 gcc / @emph{as}: No extra punctuation; for example @code{loc}
29743 @*
29744 Intel: Square brackets; for example @code{[loc]}
29745
29746 @item Register contents
29747 gcc / @emph{as}: Parentheses; for example @code{(%eax)}
29748 @*
29749 Intel: Square brackets; for example @code{[eax]}
29750
29751 @item Hexadecimal numbers
29752 gcc / @emph{as}: Leading ``0x'' (C language syntax); for example @code{0xA0}
29753 @*
29754 Intel: Trailing ``h''; for example @code{A0h}
29755
29756 @item Operand size
29757 gcc / @emph{as}: Explicit in op code; for example @code{movw} to move
29758 a 16-bit word
29759 @*
29760 Intel: Implicit, deduced by assembler; for example @code{mov}
29761
29762 @item Instruction repetition
29763 gcc / @emph{as}: Split into two lines; for example
29764 @*
29765 @code{rep}
29766 @*
29767 @code{stosl}
29768 @*
29769 Intel: Keep on one line; for example @code{rep stosl}
29770
29771 @item Order of operands
29772 gcc / @emph{as}: Source first; for example @code{movw $4, %eax}
29773 @*
29774 Intel: Destination first; for example @code{mov eax, 4}
29775 @end table
29776
29777 @c ---------------------------------------------------------------------------
29778 @node A Simple Example of Inline Assembler
29779 @section A Simple Example of Inline Assembler
29780
29781 @noindent
29782 The following example will generate a single assembly language statement,
29783 @code{nop}, which does nothing.  Despite its lack of run-time effect,
29784 the example will be useful in illustrating the basics of
29785 the Inline Assembler facility.
29786
29787 @smallexample @c ada
29788 @group
29789 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29790 procedure Nothing is
29791 begin
29792    Asm ("nop");
29793 end Nothing;
29794 @end group
29795 @end smallexample
29796
29797 @code{Asm} is a procedure declared in package @code{System.Machine_Code};
29798 here it takes one parameter, a @emph{template string} that must be a static
29799 expression and that will form the generated instruction.
29800 @code{Asm} may be regarded as a compile-time procedure that parses
29801 the template string and additional parameters (none here),
29802 from which it generates a sequence of assembly language instructions.
29803
29804 The examples in this chapter will illustrate several of the forms
29805 for invoking @code{Asm}; a complete specification of the syntax
29806 is found in @ref{Machine Code Insertions,,, gnat_rm, GNAT Reference
29807 Manual}.
29808
29809 Under the standard GNAT conventions, the @code{Nothing} procedure
29810 should be in a file named @file{nothing.adb}.
29811 You can build the executable in the usual way:
29812 @smallexample
29813 gnatmake nothing
29814 @end smallexample
29815 However, the interesting aspect of this example is not its run-time behavior
29816 but rather the generated assembly code.
29817 To see this output, invoke the compiler as follows:
29818 @smallexample
29819    gcc -c -S -fomit-frame-pointer -gnatp @file{nothing.adb}
29820 @end smallexample
29821 where the options are:
29822
29823 @table @code
29824 @item -c
29825 compile only (no bind or link)
29826 @item -S
29827 generate assembler listing
29828 @item -fomit-frame-pointer
29829 do not set up separate stack frames
29830 @item -gnatp
29831 do not add runtime checks
29832 @end table
29833
29834 This gives a human-readable assembler version of the code. The resulting
29835 file will have the same name as the Ada source file, but with a @code{.s}
29836 extension. In our example, the file @file{nothing.s} has the following
29837 contents:
29838
29839 @smallexample
29840 @group
29841 .file "nothing.adb"
29842 gcc2_compiled.:
29843 ___gnu_compiled_ada:
29844 .text
29845    .align 4
29846 .globl __ada_nothing
29847 __ada_nothing:
29848 #APP
29849    nop
29850 #NO_APP
29851    jmp L1
29852    .align 2,0x90
29853 L1:
29854    ret
29855 @end group
29856 @end smallexample
29857
29858 The assembly code you included is clearly indicated by
29859 the compiler, between the @code{#APP} and @code{#NO_APP}
29860 delimiters. The character before the 'APP' and 'NOAPP'
29861 can differ on different targets. For example, GNU/Linux uses '#APP' while
29862 on NT you will see '/APP'.
29863
29864 If you make a mistake in your assembler code (such as using the
29865 wrong size modifier, or using a wrong operand for the instruction) GNAT
29866 will report this error in a temporary file, which will be deleted when
29867 the compilation is finished.  Generating an assembler file will help
29868 in such cases, since you can assemble this file separately using the
29869 @emph{as} assembler that comes with gcc.
29870
29871 Assembling the file using the command
29872
29873 @smallexample
29874 as @file{nothing.s}
29875 @end smallexample
29876 @noindent
29877 will give you error messages whose lines correspond to the assembler
29878 input file, so you can easily find and correct any mistakes you made.
29879 If there are no errors, @emph{as} will generate an object file
29880 @file{nothing.out}.
29881
29882 @c ---------------------------------------------------------------------------
29883 @node Output Variables in Inline Assembler
29884 @section Output Variables in Inline Assembler
29885
29886 @noindent
29887 The examples in this section, showing how to access the processor flags,
29888 illustrate how to specify the destination operands for assembly language
29889 statements.
29890
29891 @smallexample @c ada
29892 @group
29893 with Interfaces; use Interfaces;
29894 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29895 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29896 procedure Get_Flags is
29897    Flags : Unsigned_32;
29898    use ASCII;
29899 begin
29900    Asm ("pushfl"          & LF & HT & -- push flags on stack
29901         "popl %%eax"      & LF & HT & -- load eax with flags
29902         "movl %%eax, %0",             -- store flags in variable
29903         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29904    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
29905 end Get_Flags;
29906 @end group
29907 @end smallexample
29908
29909 In order to have a nicely aligned assembly listing, we have separated
29910 multiple assembler statements in the Asm template string with linefeed
29911 (ASCII.LF) and horizontal tab (ASCII.HT) characters.
29912 The resulting section of the assembly output file is:
29913
29914 @smallexample
29915 @group
29916 #APP
29917    pushfl
29918    popl %eax
29919    movl %eax, -40(%ebp)
29920 #NO_APP
29921 @end group
29922 @end smallexample
29923
29924 It would have been legal to write the Asm invocation as:
29925
29926 @smallexample
29927 Asm ("pushfl popl %%eax movl %%eax, %0")
29928 @end smallexample
29929
29930 but in the generated assembler file, this would come out as:
29931
29932 @smallexample
29933 #APP
29934    pushfl popl %eax movl %eax, -40(%ebp)
29935 #NO_APP
29936 @end smallexample
29937
29938 which is not so convenient for the human reader.
29939
29940 We use Ada comments
29941 at the end of each line to explain what the assembler instructions
29942 actually do.  This is a useful convention.
29943
29944 When writing Inline Assembler instructions, you need to precede each register
29945 and variable name with a percent sign.  Since the assembler already requires
29946 a percent sign at the beginning of a register name, you need two consecutive
29947 percent signs for such names in the Asm template string, thus @code{%%eax}.
29948 In the generated assembly code, one of the percent signs will be stripped off.
29949
29950 Names such as @code{%0}, @code{%1}, @code{%2}, etc., denote input or output
29951 variables: operands you later define using @code{Input} or @code{Output}
29952 parameters to @code{Asm}.
29953 An output variable is illustrated in
29954 the third statement in the Asm template string:
29955 @smallexample
29956 movl %%eax, %0
29957 @end smallexample
29958 The intent is to store the contents of the eax register in a variable that can
29959 be accessed in Ada.  Simply writing @code{movl %%eax, Flags} would not
29960 necessarily work, since the compiler might optimize by using a register
29961 to hold Flags, and the expansion of the @code{movl} instruction would not be
29962 aware of this optimization.  The solution is not to store the result directly
29963 but rather to advise the compiler to choose the correct operand form;
29964 that is the purpose of the @code{%0} output variable.
29965
29966 Information about the output variable is supplied in the @code{Outputs}
29967 parameter to @code{Asm}:
29968 @smallexample
29969 Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29970 @end smallexample
29971
29972 The output is defined by the @code{Asm_Output} attribute of the target type;
29973 the general format is
29974 @smallexample
29975 Type'Asm_Output (constraint_string, variable_name)
29976 @end smallexample
29977
29978 The constraint string directs the compiler how
29979 to store/access the associated variable.  In the example
29980 @smallexample
29981 Unsigned_32'Asm_Output ("=m", Flags);
29982 @end smallexample
29983 the @code{"m"} (memory) constraint tells the compiler that the variable
29984 @code{Flags} should be stored in a memory variable, thus preventing
29985 the optimizer from keeping it in a register.  In contrast,
29986 @smallexample
29987 Unsigned_32'Asm_Output ("=r", Flags);
29988 @end smallexample
29989 uses the @code{"r"} (register) constraint, telling the compiler to
29990 store the variable in a register.
29991
29992 If the constraint is preceded by the equal character (@strong{=}), it tells
29993 the compiler that the variable will be used to store data into it.
29994
29995 In the @code{Get_Flags} example, we used the @code{"g"} (global) constraint,
29996 allowing the optimizer to choose whatever it deems best.
29997
29998 There are a fairly large number of constraints, but the ones that are
29999 most useful (for the Intel x86 processor) are the following:
30000
30001 @table @code
30002 @item =
30003 output constraint
30004 @item g
30005 global (i.e.@: can be stored anywhere)
30006 @item m
30007 in memory
30008 @item I
30009 a constant
30010 @item a
30011 use eax
30012 @item b
30013 use ebx
30014 @item c
30015 use ecx
30016 @item d
30017 use edx
30018 @item S
30019 use esi
30020 @item D
30021 use edi
30022 @item r
30023 use one of eax, ebx, ecx or edx
30024 @item q
30025 use one of eax, ebx, ecx, edx, esi or edi
30026 @end table
30027
30028 The full set of constraints is described in the gcc and @emph{as}
30029 documentation; note that it is possible to combine certain constraints
30030 in one constraint string.
30031
30032 You specify the association of an output variable with an assembler operand
30033 through the @code{%}@emph{n} notation, where @emph{n} is a non-negative
30034 integer.  Thus in
30035 @smallexample @c ada
30036 @group
30037 Asm ("pushfl"          & LF & HT & -- push flags on stack
30038      "popl %%eax"      & LF & HT & -- load eax with flags
30039      "movl %%eax, %0",             -- store flags in variable
30040      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
30041 @end group
30042 @end smallexample
30043 @noindent
30044 @code{%0} will be replaced in the expanded code by the appropriate operand,
30045 whatever
30046 the compiler decided for the @code{Flags} variable.
30047
30048 In general, you may have any number of output variables:
30049 @itemize @bullet
30050 @item
30051 Count the operands starting at 0; thus @code{%0}, @code{%1}, etc.
30052 @item
30053 Specify the @code{Outputs} parameter as a parenthesized comma-separated list
30054 of @code{Asm_Output} attributes
30055 @end itemize
30056
30057 For example:
30058 @smallexample @c ada
30059 @group
30060 Asm ("movl %%eax, %0" & LF & HT &
30061      "movl %%ebx, %1" & LF & HT &
30062      "movl %%ecx, %2",
30063      Outputs => (Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_A),   --  %0 = Var_A
30064                  Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_B),   --  %1 = Var_B
30065                  Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_C))); --  %2 = Var_C
30066 @end group
30067 @end smallexample
30068 @noindent
30069 where @code{Var_A}, @code{Var_B}, and @code{Var_C} are variables
30070 in the Ada program.
30071
30072 As a variation on the @code{Get_Flags} example, we can use the constraints
30073 string to direct the compiler to store the eax register into the @code{Flags}
30074 variable, instead of including the store instruction explicitly in the
30075 @code{Asm} template string:
30076
30077 @smallexample @c ada
30078 @group
30079 with Interfaces; use Interfaces;
30080 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
30081 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
30082 procedure Get_Flags_2 is
30083    Flags : Unsigned_32;
30084    use ASCII;
30085 begin
30086    Asm ("pushfl"      & LF & HT & -- push flags on stack
30087         "popl %%eax",             -- save flags in eax
30088         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Flags));
30089    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
30090 end Get_Flags_2;
30091 @end group
30092 @end smallexample
30093
30094 @noindent
30095 The @code{"a"} constraint tells the compiler that the @code{Flags}
30096 variable will come from the eax register. Here is the resulting code:
30097
30098 @smallexample
30099 @group
30100 #APP
30101    pushfl
30102    popl %eax
30103 #NO_APP
30104    movl %eax,-40(%ebp)
30105 @end group
30106 @end smallexample
30107
30108 @noindent
30109 The compiler generated the store of eax into Flags after
30110 expanding the assembler code.
30111
30112 Actually, there was no need to pop the flags into the eax register;
30113 more simply, we could just pop the flags directly into the program variable:
30114
30115 @smallexample @c ada
30116 @group
30117 with Interfaces; use Interfaces;
30118 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
30119 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
30120 procedure Get_Flags_3 is
30121    Flags : Unsigned_32;
30122    use ASCII;
30123 begin
30124    Asm ("pushfl"  & LF & HT & -- push flags on stack
30125         "pop %0",             -- save flags in Flags
30126         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
30127    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
30128 end Get_Flags_3;
30129 @end group
30130 @end smallexample
30131
30132 @c ---------------------------------------------------------------------------
30133 @node Input Variables in Inline Assembler
30134 @section Input Variables in Inline Assembler
30135
30136 @noindent
30137 The example in this section illustrates how to specify the source operands
30138 for assembly language statements.
30139 The program simply increments its input value by 1:
30140
30141 @smallexample @c ada
30142 @group
30143 with Interfaces; use Interfaces;
30144 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
30145 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
30146 procedure Increment is
30147
30148    function Incr (Value : Unsigned_32) return Unsigned_32 is
30149       Result : Unsigned_32;
30150    begin
30151       Asm ("incl %0",
30152            Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input ("a", Value),
30153            Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Result));
30154       return Result;
30155    end Incr;
30156
30157    Value : Unsigned_32;
30158
30159 begin
30160    Value := 5;
30161    Put_Line ("Value before is" & Value'Img);
30162    Value := Incr (Value);
30163    Put_Line ("Value after is" & Value'Img);
30164 end Increment;
30165 @end group
30166 @end smallexample
30167
30168 The @code{Outputs} parameter to @code{Asm} specifies
30169 that the result will be in the eax register and that it is to be stored
30170 in the @code{Result} variable.
30171
30172 The @code{Inputs} parameter looks much like the @code{Outputs} parameter,
30173 but with an @code{Asm_Input} attribute.
30174 The @code{"="} constraint, indicating an output value, is not present.
30175
30176 You can have multiple input variables, in the same way that you can have more
30177 than one output variable.
30178
30179 The parameter count (%0, %1) etc, now starts at the first input
30180 statement, and continues with the output statements.
30181 When both parameters use the same variable, the
30182 compiler will treat them as the same %n operand, which is the case here.
30183
30184 Just as the @code{Outputs} parameter causes the register to be stored into the
30185 target variable after execution of the assembler statements, so does the
30186 @code{Inputs} parameter cause its variable to be loaded into the register
30187 before execution of the assembler statements.
30188
30189 Thus the effect of the @code{Asm} invocation is:
30190 @enumerate
30191 @item load the 32-bit value of @code{Value} into eax
30192 @item execute the @code{incl %eax} instruction
30193 @item store the contents of eax into the @code{Result} variable
30194 @end enumerate
30195
30196 The resulting assembler file (with @option{-O2} optimization) contains:
30197 @smallexample
30198 @group
30199 _increment__incr.1:
30200    subl $4,%esp
30201    movl 8(%esp),%eax
30202 #APP
30203    incl %eax
30204 #NO_APP
30205    movl %eax,%edx
30206    movl %ecx,(%esp)
30207    addl $4,%esp
30208    ret
30209 @end group
30210 @end smallexample
30211
30212 @c ---------------------------------------------------------------------------
30213 @node Inlining Inline Assembler Code
30214 @section Inlining Inline Assembler Code
30215
30216 @noindent
30217 For a short subprogram such as the @code{Incr} function in the previous
30218 section, the overhead of the call and return (creating / deleting the stack
30219 frame) can be significant, compared to the amount of code in the subprogram
30220 body.  A solution is to apply Ada's @code{Inline} pragma to the subprogram,
30221 which directs the compiler to expand invocations of the subprogram at the
30222 point(s) of call, instead of setting up a stack frame for out-of-line calls.
30223 Here is the resulting program:
30224
30225 @smallexample @c ada
30226 @group
30227 with Interfaces; use Interfaces;
30228 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
30229 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
30230 procedure Increment_2 is
30231
30232    function Incr (Value : Unsigned_32) return Unsigned_32 is
30233       Result : Unsigned_32;
30234    begin
30235       Asm ("incl %0",
30236            Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input ("a", Value),
30237            Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Result));
30238       return Result;
30239    end Incr;
30240    pragma Inline (Increment);
30241
30242    Value : Unsigned_32;
30243
30244 begin
30245    Value := 5;
30246    Put_Line ("Value before is" & Value'Img);
30247    Value := Increment (Value);
30248    Put_Line ("Value after is" & Value'Img);
30249 end Increment_2;
30250 @end group
30251 @end smallexample
30252
30253 Compile the program with both optimization (@option{-O2}) and inlining
30254 (@option{-gnatn}) enabled.
30255
30256 The @code{Incr} function is still compiled as usual, but at the
30257 point in @code{Increment} where our function used to be called:
30258
30259 @smallexample
30260 @group
30261 pushl %edi
30262 call _increment__incr.1
30263 @end group
30264 @end smallexample
30265
30266 @noindent
30267 the code for the function body directly appears:
30268
30269 @smallexample
30270 @group
30271 movl %esi,%eax
30272 #APP
30273    incl %eax
30274 #NO_APP
30275    movl %eax,%edx
30276 @end group
30277 @end smallexample
30278
30279 @noindent
30280 thus saving the overhead of stack frame setup and an out-of-line call.
30281
30282 @c ---------------------------------------------------------------------------
30283 @node Other Asm Functionality
30284 @section Other @code{Asm} Functionality
30285
30286 @noindent
30287 This section describes two important parameters to the @code{Asm}
30288 procedure: @code{Clobber}, which identifies register usage;
30289 and @code{Volatile}, which inhibits unwanted optimizations.
30290
30291 @menu
30292 * The Clobber Parameter::
30293 * The Volatile Parameter::
30294 @end menu
30295
30296 @c ---------------------------------------------------------------------------
30297 @node The Clobber Parameter
30298 @subsection The @code{Clobber} Parameter
30299
30300 @noindent
30301 One of the dangers of intermixing assembly language and a compiled language
30302 such as Ada is that the compiler needs to be aware of which registers are
30303 being used by the assembly code.  In some cases, such as the earlier examples,
30304 the constraint string is sufficient to indicate register usage (e.g.,
30305 @code{"a"} for
30306 the eax register).  But more generally, the compiler needs an explicit
30307 identification of the registers that are used by the Inline Assembly
30308 statements.
30309
30310 Using a register that the compiler doesn't know about
30311 could be a side effect of an instruction (like @code{mull}
30312 storing its result in both eax and edx).
30313 It can also arise from explicit register usage in your
30314 assembly code; for example:
30315 @smallexample
30316 @group
30317 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
30318      "movl %%ebx, %1",
30319      Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
30320      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out));
30321 @end group
30322 @end smallexample
30323 @noindent
30324 where the compiler (since it does not analyze the @code{Asm} template string)
30325 does not know you are using the ebx register.
30326
30327 In such cases you need to supply the @code{Clobber} parameter to @code{Asm},
30328 to identify the registers that will be used by your assembly code:
30329
30330 @smallexample
30331 @group
30332 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
30333      "movl %%ebx, %1",
30334      Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
30335      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
30336      Clobber => "ebx");
30337 @end group
30338 @end smallexample
30339
30340 The Clobber parameter is a static string expression specifying the
30341 register(s) you are using.  Note that register names are @emph{not} prefixed
30342 by a percent sign. Also, if more than one register is used then their names
30343 are separated by commas; e.g., @code{"eax, ebx"}
30344
30345 The @code{Clobber} parameter has several additional uses:
30346 @enumerate
30347 @item Use ``register'' name @code{cc} to indicate that flags might have changed
30348 @item Use ``register'' name @code{memory} if you changed a memory location
30349 @end enumerate
30350
30351 @c ---------------------------------------------------------------------------
30352 @node The Volatile Parameter
30353 @subsection The @code{Volatile} Parameter
30354 @cindex Volatile parameter
30355
30356 @noindent
30357 Compiler optimizations in the presence of Inline Assembler may sometimes have
30358 unwanted effects.  For example, when an @code{Asm} invocation with an input
30359 variable is inside a loop, the compiler might move the loading of the input
30360 variable outside the loop, regarding it as a one-time initialization.
30361
30362 If this effect is not desired, you can disable such optimizations by setting
30363 the @code{Volatile} parameter to @code{True}; for example:
30364
30365 @smallexample @c ada
30366 @group
30367 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
30368      "movl %%ebx, %1",
30369      Inputs   => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
30370      Outputs  => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
30371      Clobber  => "ebx",
30372      Volatile => True);
30373 @end group
30374 @end smallexample
30375
30376 By default, @code{Volatile} is set to @code{False} unless there is no
30377 @code{Outputs} parameter.
30378
30379 Although setting @code{Volatile} to @code{True} prevents unwanted
30380 optimizations, it will also disable other optimizations that might be
30381 important for efficiency. In general, you should set @code{Volatile}
30382 to @code{True} only if the compiler's optimizations have created
30383 problems.
30384 @c END OF INLINE ASSEMBLER CHAPTER
30385 @c ===============================
30386
30387 @c ***********************************
30388 @c * Compatibility and Porting Guide *
30389 @c ***********************************
30390 @node Compatibility and Porting Guide
30391 @appendix Compatibility and Porting Guide
30392
30393 @noindent
30394 This chapter describes the compatibility issues that may arise between
30395 GNAT and other Ada compilation systems (including those for Ada 83),
30396 and shows how GNAT can expedite porting
30397 applications developed in other Ada environments.
30398
30399 @menu
30400 * Compatibility with Ada 83::
30401 * Compatibility between Ada 95 and Ada 2005::
30402 * Implementation-dependent characteristics::
30403 * Compatibility with Other Ada Systems::
30404 * Representation Clauses::
30405 @ifclear vms
30406 @c Brief section is only in non-VMS version
30407 @c Full chapter is in VMS version
30408 * Compatibility with HP Ada 83::
30409 @end ifclear
30410 @ifset vms
30411 * Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS::
30412 @end ifset
30413 @end menu
30414
30415 @node Compatibility with Ada 83
30416 @section Compatibility with Ada 83
30417 @cindex Compatibility (between Ada 83 and Ada 95 / Ada 2005)
30418
30419 @noindent
30420 Ada 95 and Ada 2005 are highly upwards compatible with Ada 83.  In
30421 particular, the design intention was that the difficulties associated
30422 with moving from Ada 83 to Ada 95 or Ada 2005 should be no greater than those
30423 that occur when moving from one Ada 83 system to another.
30424
30425 However, there are a number of points at which there are minor
30426 incompatibilities.  The @cite{Ada 95 Annotated Reference Manual} contains
30427 full details of these issues,
30428 and should be consulted for a complete treatment.
30429 In practice the
30430 following subsections treat the most likely issues to be encountered.
30431
30432 @menu
30433 * Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95::
30434 * More deterministic semantics::
30435 * Changed semantics::
30436 * Other language compatibility issues::
30437 @end menu
30438
30439 @node Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95
30440 @subsection Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95
30441
30442 Some legal Ada 83 programs are illegal (i.e., they will fail to compile) in
30443 Ada 95 and thus also in Ada 2005:
30444
30445 @table @emph
30446 @item Character literals
30447 Some uses of character literals are ambiguous.  Since Ada 95 has introduced
30448 @code{Wide_Character} as a new predefined character type, some uses of
30449 character literals that were legal in Ada 83 are illegal in Ada 95.
30450 For example:
30451 @smallexample @c ada
30452    for Char in 'A' .. 'Z' loop @dots{} end loop;
30453 @end smallexample
30454
30455 @noindent
30456 The problem is that @code{'A'} and @code{'Z'} could be from either
30457 @code{Character} or @code{Wide_Character}.  The simplest correction
30458 is to make the type explicit; e.g.:
30459 @smallexample @c ada
30460    for Char in Character range 'A' .. 'Z' loop @dots{} end loop;
30461 @end smallexample
30462
30463 @item New reserved words
30464 The identifiers @code{abstract}, @code{aliased}, @code{protected},
30465 @code{requeue}, @code{tagged}, and @code{until} are reserved in Ada 95.
30466 Existing Ada 83 code using any of these identifiers must be edited to
30467 use some alternative name.
30468
30469 @item Freezing rules
30470 The rules in Ada 95 are slightly different with regard to the point at
30471 which entities are frozen, and representation pragmas and clauses are
30472 not permitted past the freeze point.  This shows up most typically in
30473 the form of an error message complaining that a representation item
30474 appears too late, and the appropriate corrective action is to move
30475 the item nearer to the declaration of the entity to which it refers.
30476
30477 A particular case is that representation pragmas
30478 @ifset vms
30479 (including the
30480 extended HP Ada 83 compatibility pragmas such as @code{Export_Procedure})
30481 @end ifset
30482 cannot be applied to a subprogram body.  If necessary, a separate subprogram
30483 declaration must be introduced to which the pragma can be applied.
30484
30485 @item Optional bodies for library packages
30486 In Ada 83, a package that did not require a package body was nevertheless
30487 allowed to have one.  This lead to certain surprises in compiling large
30488 systems (situations in which the body could be unexpectedly ignored by the
30489 binder).  In Ada 95, if a package does not require a body then it is not
30490 permitted to have a body.  To fix this problem, simply remove a redundant
30491 body if it is empty, or, if it is non-empty, introduce a dummy declaration
30492 into the spec that makes the body required.  One approach is to add a private
30493 part to the package declaration (if necessary), and define a parameterless
30494 procedure called @code{Requires_Body}, which must then be given a dummy
30495 procedure body in the package body, which then becomes required.
30496 Another approach (assuming that this does not introduce elaboration
30497 circularities) is to add an @code{Elaborate_Body} pragma to the package spec,
30498 since one effect of this pragma is to require the presence of a package body.
30499
30500 @item @code{Numeric_Error} is now the same as @code{Constraint_Error}
30501 In Ada 95, the exception @code{Numeric_Error} is a renaming of
30502 @code{Constraint_Error}.
30503 This means that it is illegal to have separate exception handlers for
30504 the two exceptions.  The fix is simply to remove the handler for the
30505 @code{Numeric_Error} case (since even in Ada 83, a compiler was free to raise
30506 @code{Constraint_Error} in place of @code{Numeric_Error} in all cases).
30507
30508 @item Indefinite subtypes in generics
30509 In Ada 83, it was permissible to pass an indefinite type (e.g.@: @code{String})
30510 as the actual for a generic formal private type, but then the instantiation
30511 would be illegal if there were any instances of declarations of variables
30512 of this type in the generic body.  In Ada 95, to avoid this clear violation
30513 of the methodological principle known as the ``contract model'',
30514 the generic declaration explicitly indicates whether
30515 or not such instantiations are permitted.  If a generic formal parameter
30516 has explicit unknown discriminants, indicated by using @code{(<>)} after the
30517 type name, then it can be instantiated with indefinite types, but no
30518 stand-alone variables can be declared of this type.  Any attempt to declare
30519 such a variable will result in an illegality at the time the generic is
30520 declared.  If the @code{(<>)} notation is not used, then it is illegal
30521 to instantiate the generic with an indefinite type.
30522 This is the potential incompatibility issue when porting Ada 83 code to Ada 95.
30523 It will show up as a compile time error, and
30524 the fix is usually simply to add the @code{(<>)} to the generic declaration.
30525 @end table
30526
30527 @node More deterministic semantics
30528 @subsection More deterministic semantics
30529
30530 @table @emph
30531 @item Conversions
30532 Conversions from real types to integer types round away from 0.  In Ada 83
30533 the conversion Integer(2.5) could deliver either 2 or 3 as its value.  This
30534 implementation freedom was intended to support unbiased rounding in
30535 statistical applications, but in practice it interfered with portability.
30536 In Ada 95 the conversion semantics are unambiguous, and rounding away from 0
30537 is required.  Numeric code may be affected by this change in semantics.
30538 Note, though, that this issue is no worse than already existed in Ada 83
30539 when porting code from one vendor to another.
30540
30541 @item Tasking
30542 The Real-Time Annex introduces a set of policies that define the behavior of
30543 features that were implementation dependent in Ada 83, such as the order in
30544 which open select branches are executed.
30545 @end table
30546
30547 @node Changed semantics
30548 @subsection Changed semantics
30549
30550 @noindent
30551 The worst kind of incompatibility is one where a program that is legal in
30552 Ada 83 is also legal in Ada 95 but can have an effect in Ada 95 that was not
30553 possible in Ada 83.  Fortunately this is extremely rare, but the one
30554 situation that you should be alert to is the change in the predefined type
30555 @code{Character} from 7-bit ASCII to 8-bit Latin-1.
30556
30557 @table @emph
30558 @item Range of type @code{Character}
30559 The range of @code{Standard.Character} is now the full 256 characters
30560 of Latin-1, whereas in most Ada 83 implementations it was restricted
30561 to 128 characters. Although some of the effects of
30562 this change will be manifest in compile-time rejection of legal
30563 Ada 83 programs it is possible for a working Ada 83 program to have
30564 a different effect in Ada 95, one that was not permitted in Ada 83.
30565 As an example, the expression
30566 @code{Character'Pos(Character'Last)} returned @code{127} in Ada 83 and now
30567 delivers @code{255} as its value.
30568 In general, you should look at the logic of any
30569 character-processing Ada 83 program and see whether it needs to be adapted
30570 to work correctly with Latin-1.  Note that the predefined Ada 95 API has a
30571 character handling package that may be relevant if code needs to be adapted
30572 to account for the additional Latin-1 elements.
30573 The desirable fix is to
30574 modify the program to accommodate the full character set, but in some cases
30575 it may be convenient to define a subtype or derived type of Character that
30576 covers only the restricted range.
30577 @cindex Latin-1
30578 @end table
30579
30580 @node Other language compatibility issues
30581 @subsection Other language compatibility issues
30582
30583 @table @emph
30584 @item @option{-gnat83} switch
30585 All implementations of GNAT provide a switch that causes GNAT to operate
30586 in Ada 83 mode.  In this mode, some but not all compatibility problems
30587 of the type described above are handled automatically.  For example, the
30588 new reserved words introduced in Ada 95 and Ada 2005 are treated simply
30589 as identifiers as in Ada 83.
30590 However,
30591 in practice, it is usually advisable to make the necessary modifications
30592 to the program to remove the need for using this switch.
30593 See @ref{Compiling Different Versions of Ada}.
30594
30595 @item Support for removed Ada 83 pragmas and attributes
30596 A number of pragmas and attributes from Ada 83 were removed from Ada 95,
30597 generally because they were replaced by other mechanisms.  Ada 95 and Ada 2005
30598 compilers are allowed, but not required, to implement these missing
30599 elements.  In contrast with some other compilers, GNAT implements all
30600 such pragmas and attributes, eliminating this compatibility concern.  These
30601 include @code{pragma Interface} and the floating point type attributes
30602 (@code{Emax}, @code{Mantissa}, etc.), among other items.
30603 @end table
30604
30605
30606 @node Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
30607 @section Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
30608 @cindex Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
30609
30610 @noindent
30611 Although Ada 2005 was designed to be upwards compatible with Ada 95, there are
30612 a number of incompatibilities. Several are enumerated below;
30613 for a complete description please see the
30614 Annotated Ada 2005 Reference Manual, or section 9.1.1 in
30615 @cite{Rationale for Ada 2005}.
30616
30617 @table @emph
30618 @item New reserved words.
30619 The words @code{interface}, @code{overriding} and @code{synchronized} are
30620 reserved in Ada 2005.
30621 A pre-Ada 2005 program that uses any of these as an identifier will be
30622 illegal.
30623
30624 @item New declarations in predefined packages.
30625 A number of packages in the predefined environment contain new declarations:
30626 @code{Ada.Exceptions}, @code{Ada.Real_Time}, @code{Ada.Strings},
30627 @code{Ada.Strings.Fixed}, @code{Ada.Strings.Bounded},
30628 @code{Ada.Strings.Unbounded}, @code{Ada.Strings.Wide_Fixed},
30629 @code{Ada.Strings.Wide_Bounded}, @code{Ada.Strings.Wide_Unbounded},
30630 @code{Ada.Tags}, @code{Ada.Text_IO}, and @code{Interfaces.C}.
30631 If an Ada 95 program does a @code{with} and @code{use} of any of these
30632 packages, the new declarations may cause name clashes.
30633
30634 @item Access parameters.
30635 A nondispatching subprogram with an access parameter cannot be renamed
30636 as a dispatching operation.  This was permitted in Ada 95.
30637
30638 @item Access types, discriminants, and constraints.
30639 Rule changes in this area have led to some incompatibilities; for example,
30640 constrained subtypes of some access types are not permitted in Ada 2005.
30641
30642 @item Aggregates for limited types.
30643 The allowance of aggregates for limited types in Ada 2005 raises the
30644 possibility of ambiguities in legal Ada 95 programs, since additional types
30645 now need to be considered in expression resolution.
30646
30647 @item Fixed-point multiplication and division.
30648 Certain expressions involving ``*'' or ``/'' for a fixed-point type, which
30649 were legal in Ada 95 and invoked the predefined versions of these operations,
30650 are now ambiguous.
30651 The ambiguity may be resolved either by applying a type conversion to the
30652 expression, or by explicitly invoking the operation from package
30653 @code{Standard}.
30654
30655 @item Return-by-reference types.
30656 The Ada 95 return-by-reference mechanism has been removed.  Instead, the user
30657 can declare a function returning a value from an anonymous access type.
30658 @end table
30659
30660
30661 @node Implementation-dependent characteristics
30662 @section Implementation-dependent characteristics
30663 @noindent
30664 Although the Ada language defines the semantics of each construct as
30665 precisely as practical, in some situations (for example for reasons of
30666 efficiency, or where the effect is heavily dependent on the host or target
30667 platform) the implementation is allowed some freedom.  In porting Ada 83
30668 code to GNAT, you need to be aware of whether / how the existing code
30669 exercised such implementation dependencies.  Such characteristics fall into
30670 several categories, and GNAT offers specific support in assisting the
30671 transition from certain Ada 83 compilers.
30672
30673 @menu
30674 * Implementation-defined pragmas::
30675 * Implementation-defined attributes::
30676 * Libraries::
30677 * Elaboration order::
30678 * Target-specific aspects::
30679 @end menu
30680
30681 @node Implementation-defined pragmas
30682 @subsection Implementation-defined pragmas
30683
30684 @noindent
30685 Ada compilers are allowed to supplement the language-defined pragmas, and
30686 these are a potential source of non-portability.  All GNAT-defined pragmas
30687 are described in @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT
30688 Reference Manual}, and these include several that are specifically
30689 intended to correspond to other vendors' Ada 83 pragmas.
30690 For migrating from VADS, the pragma @code{Use_VADS_Size} may be useful.
30691 For compatibility with HP Ada 83, GNAT supplies the pragmas
30692 @code{Extend_System}, @code{Ident}, @code{Inline_Generic},
30693 @code{Interface_Name}, @code{Passive}, @code{Suppress_All},
30694 and @code{Volatile}.
30695 Other relevant pragmas include @code{External} and @code{Link_With}.
30696 Some vendor-specific
30697 Ada 83 pragmas (@code{Share_Generic}, @code{Subtitle}, and @code{Title}) are
30698 recognized, thus
30699 avoiding compiler rejection of units that contain such pragmas; they are not
30700 relevant in a GNAT context and hence are not otherwise implemented.
30701
30702 @node Implementation-defined attributes
30703 @subsection Implementation-defined attributes
30704
30705 Analogous to pragmas, the set of attributes may be extended by an
30706 implementation.  All GNAT-defined attributes are described in
30707 @ref{Implementation Defined Attributes,,, gnat_rm, GNAT Reference
30708 Manual}, and these include several that are specifically intended
30709 to correspond to other vendors' Ada 83 attributes.  For migrating from VADS,
30710 the attribute @code{VADS_Size} may be useful.  For compatibility with HP
30711 Ada 83, GNAT supplies the attributes @code{Bit}, @code{Machine_Size} and
30712 @code{Type_Class}.
30713
30714 @node Libraries
30715 @subsection Libraries
30716 @noindent
30717 Vendors may supply libraries to supplement the standard Ada API.  If Ada 83
30718 code uses vendor-specific libraries then there are several ways to manage
30719 this in Ada 95 or Ada 2005:
30720 @enumerate
30721 @item
30722 If the source code for the libraries (specs and bodies) are
30723 available, then the libraries can be migrated in the same way as the
30724 application.
30725 @item
30726 If the source code for the specs but not the bodies are
30727 available, then you can reimplement the bodies.
30728 @item
30729 Some features introduced by Ada 95 obviate the need for library support.  For
30730 example most Ada 83 vendors supplied a package for unsigned integers.  The
30731 Ada 95 modular type feature is the preferred way to handle this need, so
30732 instead of migrating or reimplementing the unsigned integer package it may
30733 be preferable to retrofit the application using modular types.
30734 @end enumerate
30735
30736 @node Elaboration order
30737 @subsection Elaboration order
30738 @noindent
30739 The implementation can choose any elaboration order consistent with the unit
30740 dependency relationship.  This freedom means that some orders can result in
30741 Program_Error being raised due to an ``Access Before Elaboration'': an attempt
30742 to invoke a subprogram its body has been elaborated, or to instantiate a
30743 generic before the generic body has been elaborated.  By default GNAT
30744 attempts to choose a safe order (one that will not encounter access before
30745 elaboration problems) by implicitly inserting @code{Elaborate} or
30746 @code{Elaborate_All} pragmas where
30747 needed.  However, this can lead to the creation of elaboration circularities
30748 and a resulting rejection of the program by gnatbind.  This issue is
30749 thoroughly described in @ref{Elaboration Order Handling in GNAT}.
30750 In brief, there are several
30751 ways to deal with this situation:
30752
30753 @itemize @bullet
30754 @item
30755 Modify the program to eliminate the circularities, e.g.@: by moving
30756 elaboration-time code into explicitly-invoked procedures
30757 @item
30758 Constrain the elaboration order by including explicit @code{Elaborate_Body} or
30759 @code{Elaborate} pragmas, and then inhibit the generation of implicit
30760 @code{Elaborate_All}
30761 pragmas either globally (as an effect of the @option{-gnatE} switch) or locally
30762 (by selectively suppressing elaboration checks via pragma
30763 @code{Suppress(Elaboration_Check)} when it is safe to do so).
30764 @end itemize
30765
30766 @node Target-specific aspects
30767 @subsection Target-specific aspects
30768 @noindent
30769 Low-level applications need to deal with machine addresses, data
30770 representations, interfacing with assembler code, and similar issues.  If
30771 such an Ada 83 application is being ported to different target hardware (for
30772 example where the byte endianness has changed) then you will need to
30773 carefully examine the program logic; the porting effort will heavily depend
30774 on the robustness of the original design.  Moreover, Ada 95 (and thus
30775 Ada 2005) are sometimes
30776 incompatible with typical Ada 83 compiler practices regarding implicit
30777 packing, the meaning of the Size attribute, and the size of access values.
30778 GNAT's approach to these issues is described in @ref{Representation Clauses}.
30779
30780 @node Compatibility with Other Ada Systems
30781 @section Compatibility with Other Ada Systems
30782
30783 @noindent
30784 If programs avoid the use of implementation dependent and
30785 implementation defined features, as documented in the @cite{Ada
30786 Reference Manual}, there should be a high degree of portability between
30787 GNAT and other Ada systems.  The following are specific items which
30788 have proved troublesome in moving Ada 95 programs from GNAT to other Ada 95
30789 compilers, but do not affect porting code to GNAT@.
30790 (As of @value{NOW}, GNAT is the only compiler available for Ada 2005;
30791 the following issues may or may not arise for Ada 2005 programs
30792 when other compilers appear.)
30793
30794 @table @emph
30795 @item Ada 83 Pragmas and Attributes
30796 Ada 95 compilers are allowed, but not required, to implement the missing
30797 Ada 83 pragmas and attributes that are no longer defined in Ada 95.
30798 GNAT implements all such pragmas and attributes, eliminating this as
30799 a compatibility concern, but some other Ada 95 compilers reject these
30800 pragmas and attributes.
30801
30802 @item Specialized Needs Annexes
30803 GNAT implements the full set of special needs annexes.  At the
30804 current time, it is the only Ada 95 compiler to do so.  This means that
30805 programs making use of these features may not be portable to other Ada
30806 95 compilation systems.
30807
30808 @item Representation Clauses
30809 Some other Ada 95 compilers implement only the minimal set of
30810 representation clauses required by the Ada 95 reference manual.  GNAT goes
30811 far beyond this minimal set, as described in the next section.
30812 @end table
30813
30814 @node Representation Clauses
30815 @section Representation Clauses
30816
30817 @noindent
30818 The Ada 83 reference manual was quite vague in describing both the minimal
30819 required implementation of representation clauses, and also their precise
30820 effects.  Ada 95 (and thus also Ada 2005) are much more explicit, but the
30821 minimal set of capabilities required is still quite limited.
30822
30823 GNAT implements the full required set of capabilities in
30824 Ada 95 and Ada 2005, but also goes much further, and in particular
30825 an effort has been made to be compatible with existing Ada 83 usage to the
30826 greatest extent possible.
30827
30828 A few cases exist in which Ada 83 compiler behavior is incompatible with
30829 the requirements in Ada 95 (and thus also Ada 2005).  These are instances of
30830 intentional or accidental dependence on specific implementation dependent
30831 characteristics of these Ada 83 compilers.  The following is a list of
30832 the cases most likely to arise in existing Ada 83 code.
30833
30834 @table @emph
30835 @item Implicit Packing
30836 Some Ada 83 compilers allowed a Size specification to cause implicit
30837 packing of an array or record.  This could cause expensive implicit
30838 conversions for change of representation in the presence of derived
30839 types, and the Ada design intends to avoid this possibility.
30840 Subsequent AI's were issued to make it clear that such implicit
30841 change of representation in response to a Size clause is inadvisable,
30842 and this recommendation is represented explicitly in the Ada 95 (and Ada 2005)
30843 Reference Manuals as implementation advice that is followed by GNAT@.
30844 The problem will show up as an error
30845 message rejecting the size clause.  The fix is simply to provide
30846 the explicit pragma @code{Pack}, or for more fine tuned control, provide
30847 a Component_Size clause.
30848
30849 @item Meaning of Size Attribute
30850 The Size attribute in Ada 95 (and Ada 2005) for discrete types is defined as
30851 the minimal number of bits required to hold values of the type.  For example,
30852 on a 32-bit machine, the size of @code{Natural} will typically be 31 and not
30853 32 (since no sign bit is required).  Some Ada 83 compilers gave 31, and
30854 some 32 in this situation.  This problem will usually show up as a compile
30855 time error, but not always.  It is a good idea to check all uses of the
30856 'Size attribute when porting Ada 83 code.  The GNAT specific attribute
30857 Object_Size can provide a useful way of duplicating the behavior of
30858 some Ada 83 compiler systems.
30859
30860 @item Size of Access Types
30861 A common assumption in Ada 83 code is that an access type is in fact a pointer,
30862 and that therefore it will be the same size as a System.Address value.  This
30863 assumption is true for GNAT in most cases with one exception.  For the case of
30864 a pointer to an unconstrained array type (where the bounds may vary from one
30865 value of the access type to another), the default is to use a ``fat pointer'',
30866 which is represented as two separate pointers, one to the bounds, and one to
30867 the array.  This representation has a number of advantages, including improved
30868 efficiency.  However, it may cause some difficulties in porting existing Ada 83
30869 code which makes the assumption that, for example, pointers fit in 32 bits on
30870 a machine with 32-bit addressing.
30871
30872 To get around this problem, GNAT also permits the use of ``thin pointers'' for
30873 access types in this case (where the designated type is an unconstrained array
30874 type).  These thin pointers are indeed the same size as a System.Address value.
30875 To specify a thin pointer, use a size clause for the type, for example:
30876
30877 @smallexample @c ada
30878 type X is access all String;
30879 for X'Size use Standard'Address_Size;
30880 @end smallexample
30881
30882 @noindent
30883 which will cause the type X to be represented using a single pointer.
30884 When using this representation, the bounds are right behind the array.
30885 This representation is slightly less efficient, and does not allow quite
30886 such flexibility in the use of foreign pointers or in using the
30887 Unrestricted_Access attribute to create pointers to non-aliased objects.
30888 But for any standard portable use of the access type it will work in
30889 a functionally correct manner and allow porting of existing code.
30890 Note that another way of forcing a thin pointer representation
30891 is to use a component size clause for the element size in an array,
30892 or a record representation clause for an access field in a record.
30893 @end table
30894
30895 @ifclear vms
30896 @c This brief section is only in the non-VMS version
30897 @c The complete chapter on HP Ada is in the VMS version
30898 @node Compatibility with HP Ada 83
30899 @section Compatibility with HP Ada 83
30900
30901 @noindent
30902 The VMS version of GNAT fully implements all the pragmas and attributes
30903 provided by HP Ada 83, as well as providing the standard HP Ada 83
30904 libraries, including Starlet.  In addition, data layouts and parameter
30905 passing conventions are highly compatible.  This means that porting
30906 existing HP Ada 83 code to GNAT in VMS systems should be easier than
30907 most other porting efforts.  The following are some of the most
30908 significant differences between GNAT and HP Ada 83.
30909
30910 @table @emph
30911 @item Default floating-point representation
30912 In GNAT, the default floating-point format is IEEE, whereas in HP Ada 83,
30913 it is VMS format.  GNAT does implement the necessary pragmas
30914 (Long_Float, Float_Representation) for changing this default.
30915
30916 @item System
30917 The package System in GNAT exactly corresponds to the definition in the
30918 Ada 95 reference manual, which means that it excludes many of the
30919 HP Ada 83 extensions.  However, a separate package Aux_DEC is provided
30920 that contains the additional definitions, and a special pragma,
30921 Extend_System allows this package to be treated transparently as an
30922 extension of package System.
30923
30924 @item To_Address
30925 The definitions provided by Aux_DEC are exactly compatible with those
30926 in the HP Ada 83 version of System, with one exception.
30927 HP Ada provides the following declarations:
30928
30929 @smallexample @c ada
30930 TO_ADDRESS (INTEGER)
30931 TO_ADDRESS (UNSIGNED_LONGWORD)
30932 TO_ADDRESS (@i{universal_integer})
30933 @end smallexample
30934
30935 @noindent
30936 The version of TO_ADDRESS taking a @i{universal integer} argument is in fact
30937 an extension to Ada 83 not strictly compatible with the reference manual.
30938 In GNAT, we are constrained to be exactly compatible with the standard,
30939 and this means we cannot provide this capability.  In HP Ada 83, the
30940 point of this definition is to deal with a call like:
30941
30942 @smallexample @c ada
30943 TO_ADDRESS (16#12777#);
30944 @end smallexample
30945
30946 @noindent
30947 Normally, according to the Ada 83 standard, one would expect this to be
30948 ambiguous, since it matches both the INTEGER and UNSIGNED_LONGWORD forms
30949 of TO_ADDRESS@.  However, in HP Ada 83, there is no ambiguity, since the
30950 definition using @i{universal_integer} takes precedence.
30951
30952 In GNAT, since the version with @i{universal_integer} cannot be supplied, it
30953 is not possible to be 100% compatible.  Since there are many programs using
30954 numeric constants for the argument to TO_ADDRESS, the decision in GNAT was
30955 to change the name of the function in the UNSIGNED_LONGWORD case, so the
30956 declarations provided in the GNAT version of AUX_Dec are:
30957
30958 @smallexample @c ada
30959 function To_Address (X : Integer) return Address;
30960 pragma Pure_Function (To_Address);
30961
30962 function To_Address_Long (X : Unsigned_Longword)
30963  return Address;
30964 pragma Pure_Function (To_Address_Long);
30965 @end smallexample
30966
30967 @noindent
30968 This means that programs using TO_ADDRESS for UNSIGNED_LONGWORD must
30969 change the name to TO_ADDRESS_LONG@.
30970
30971 @item Task_Id values
30972 The Task_Id values assigned will be different in the two systems, and GNAT
30973 does not provide a specified value for the Task_Id of the environment task,
30974 which in GNAT is treated like any other declared task.
30975 @end table
30976
30977 @noindent
30978 For full details on these and other less significant compatibility issues,
30979 see appendix E of the HP publication entitled @cite{HP Ada, Technical
30980 Overview and Comparison on HP Platforms}.
30981
30982 For GNAT running on other than VMS systems, all the HP Ada 83 pragmas and
30983 attributes are recognized, although only a subset of them can sensibly
30984 be implemented.  The description of pragmas in @ref{Implementation
30985 Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}
30986 indicates whether or not they are applicable to non-VMS systems.
30987 @end ifclear
30988
30989 @ifset vms
30990 @node Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS
30991 @section Transitioning to 64-Bit @value{EDITION} for OpenVMS
30992
30993 @noindent
30994 This section is meant to assist users of pre-2006 @value{EDITION}
30995 for Alpha OpenVMS who are transitioning to 64-bit @value{EDITION},
30996 the version of the GNAT technology supplied in 2006 and later for
30997 OpenVMS on both Alpha and I64.
30998
30999 @menu
31000 * Introduction to transitioning::
31001 * Migration of 32 bit code::
31002 * Taking advantage of 64 bit addressing::
31003 * Technical details::
31004 @end menu
31005
31006 @node Introduction to transitioning
31007 @subsection Introduction
31008
31009 @noindent
31010 64-bit @value{EDITION} for Open VMS has been designed to meet
31011 three main goals:
31012
31013 @enumerate
31014 @item
31015 Providing a full conforming implementation of Ada 95 and Ada 2005
31016
31017 @item
31018 Allowing maximum backward compatibility, thus easing migration of existing
31019 Ada source code
31020
31021 @item
31022 Supplying a path for exploiting the full 64-bit address range
31023 @end enumerate
31024
31025 @noindent
31026 Ada's strong typing semantics has made it
31027 impractical to have different 32-bit and 64-bit modes. As soon as
31028 one object could possibly be outside the 32-bit address space, this
31029 would make it necessary for the @code{System.Address} type to be 64 bits.
31030 In particular, this would cause inconsistencies if 32-bit code is
31031 called from 64-bit code that raises an exception.
31032
31033 This issue has been resolved by always using 64-bit addressing
31034 at the system level, but allowing for automatic conversions between
31035 32-bit and 64-bit addresses where required. Thus users who
31036 do not currently require 64-bit addressing capabilities, can
31037 recompile their code with only minimal changes (and indeed
31038 if the code is written in portable Ada, with no assumptions about
31039 the size of the @code{Address} type, then no changes at all are necessary).
31040 At the same time,
31041 this approach provides a simple, gradual upgrade path to future
31042 use of larger memories than available for 32-bit systems.
31043 Also, newly written applications or libraries will by default
31044 be fully compatible with future systems exploiting 64-bit
31045 addressing capabilities.
31046
31047 @ref{Migration of 32 bit code}, will focus on porting applications
31048 that do not require more than 2 GB of
31049 addressable memory. This code will be referred to as
31050 @emph{32-bit code}.
31051 For applications intending to exploit the full 64-bit address space,
31052 @ref{Taking advantage of 64 bit addressing},
31053 will consider further changes that may be required.
31054 Such code will be referred to below as @emph{64-bit code}.
31055
31056 @node Migration of 32 bit code
31057 @subsection Migration of 32-bit code
31058
31059 @menu
31060 * Address types::
31061 * Access types::
31062 * Unchecked conversions::
31063 * Predefined constants::
31064 * Interfacing with C::
31065 * Experience with source compatibility::
31066 @end menu
31067
31068 @node Address types
31069 @subsubsection Address types
31070
31071 @noindent
31072 To solve the problem of mixing 64-bit and 32-bit addressing,
31073 while maintaining maximum backward compatibility, the following
31074 approach has been taken:
31075
31076 @itemize @bullet
31077 @item
31078 @code{System.Address} always has a size of 64 bits
31079
31080 @item
31081 @code{System.Short_Address} is a 32-bit subtype of @code{System.Address}
31082 @end itemize
31083
31084 @noindent
31085 Since @code{System.Short_Address} is a subtype of @code{System.Address},
31086 a @code{Short_Address}
31087 may be used where an @code{Address} is required, and vice versa, without
31088 needing explicit type conversions.
31089 By virtue of the Open VMS parameter passing conventions,
31090 even imported
31091 and exported subprograms that have 32-bit address parameters are
31092 compatible with those that have 64-bit address parameters.
31093 (See @ref{Making code 64 bit clean} for details.)
31094
31095 The areas that may need attention are those where record types have
31096 been defined that contain components of the type @code{System.Address}, and
31097 where objects of this type are passed to code expecting a record layout with
31098 32-bit addresses.
31099
31100 Different compilers on different platforms cannot be
31101 expected to represent the same type in the same way,
31102 since alignment constraints
31103 and other system-dependent properties affect the compiler's decision.
31104 For that reason, Ada code
31105 generally uses representation clauses to specify the expected
31106 layout where required.
31107
31108 If such a representation clause uses 32 bits for a component having
31109 the type @code{System.Address}, 64-bit @value{EDITION} for OpenVMS
31110 will detect that error and produce a specific diagnostic message.
31111 The developer should then determine whether the representation
31112 should be 64 bits or not and make either of two changes:
31113 change the size to 64 bits and leave the type as @code{System.Address}, or
31114 leave the size as 32 bits and change the type to @code{System.Short_Address}.
31115 Since @code{Short_Address} is a subtype of @code{Address}, no changes are
31116 required in any code setting or accessing the field; the compiler will
31117 automatically perform any needed conversions between address
31118 formats.
31119
31120 @node Access types
31121 @subsubsection Access types
31122
31123 @noindent
31124 By default, objects designated by access values are always
31125 allocated in the 32-bit
31126 address space. Thus legacy code will never contain
31127 any objects that are not addressable with 32-bit addresses, and
31128 the compiler will never raise exceptions as result of mixing
31129 32-bit and 64-bit addresses.
31130
31131 However, the access values themselves are represented in 64 bits, for optimum
31132 performance and future compatibility with 64-bit code. As was
31133 the case with @code{System.Address}, the compiler will give an error message
31134 if an object or record component has a representation clause that
31135 requires the access value to fit in 32 bits. In such a situation,
31136 an explicit size clause for the access type, specifying 32 bits,
31137 will have the desired effect.
31138
31139 General access types (declared with @code{access all}) can never be
31140 32 bits, as values of such types must be able to refer to any object
31141 of the  designated type,
31142 including objects residing outside the 32-bit address range.
31143 Existing Ada 83 code will not contain such type definitions,
31144 however, since general access types were introduced in Ada 95.
31145
31146 @node Unchecked conversions
31147 @subsubsection Unchecked conversions
31148
31149 @noindent
31150 In the case of an @code{Unchecked_Conversion} where the source type is a
31151 64-bit access type or the type @code{System.Address}, and the target
31152 type is a 32-bit type, the compiler will generate a warning.
31153 Even though the generated code will still perform the required
31154 conversions, it is highly recommended in these cases to use
31155 respectively a 32-bit access type or @code{System.Short_Address}
31156 as the source type.
31157
31158 @node Predefined constants
31159 @subsubsection Predefined constants
31160
31161 @noindent
31162 The following table shows the correspondence between pre-2006 versions of
31163 @value{EDITION} on Alpha OpenVMS (``Old'') and 64-bit @value{EDITION}
31164 (``New''):
31165
31166 @multitable {@code{System.Short_Memory_Size}} {2**32} {2**64}
31167 @item   @b{Constant}                     @tab @b{Old} @tab @b{New}
31168 @item   @code{System.Word_Size}          @tab 32      @tab 64
31169 @item   @code{System.Memory_Size}        @tab 2**32   @tab 2**64
31170 @item   @code{System.Short_Memory_Size}  @tab 2**32   @tab 2**32
31171 @item   @code{System.Address_Size}       @tab 32      @tab 64
31172 @end multitable
31173
31174 @noindent
31175 If you need to refer to the specific
31176 memory size of a 32-bit implementation, instead of the
31177 actual memory size, use @code{System.Short_Memory_Size}
31178 rather than @code{System.Memory_Size}.
31179 Similarly, references to @code{System.Address_Size} may need
31180 to be replaced by @code{System.Short_Address'Size}.
31181 The program @command{gnatfind} may be useful for locating
31182 references to the above constants, so that you can verify that they
31183 are still correct.
31184
31185 @node Interfacing with C
31186 @subsubsection Interfacing with C
31187
31188 @noindent
31189 In order to minimize the impact of the transition to 64-bit addresses on
31190 legacy programs, some fundamental types in the @code{Interfaces.C}
31191 package hierarchy continue to be represented in 32 bits.
31192 These types are: @code{ptrdiff_t}, @code{size_t}, and @code{chars_ptr}.
31193 This eases integration with the default HP C layout choices, for example
31194 as found in the system routines in @code{DECC$SHR.EXE}.
31195 Because of this implementation choice, the type fully compatible with
31196 @code{chars_ptr} is now @code{Short_Address} and not @code{Address}.
31197 Depending on the context the compiler will issue a
31198 warning or an error when type @code{Address} is used, alerting the user to a
31199 potential problem. Otherwise 32-bit programs that use
31200 @code{Interfaces.C} should normally not require code modifications
31201
31202 The other issue arising with C interfacing concerns pragma @code{Convention}.
31203 For VMS 64-bit systems, there is an issue of the appropriate default size
31204 of C convention pointers in the absence of an explicit size clause. The HP
31205 C compiler can choose either 32 or 64 bits depending on compiler options.
31206 GNAT chooses 32-bits rather than 64-bits in the default case where no size
31207 clause is given. This proves a better choice for porting 32-bit legacy
31208 applications. In order to have a 64-bit representation, it is necessary to
31209 specify a size representation clause. For example:
31210
31211 @smallexample @c ada
31212 type int_star is access Interfaces.C.int;
31213 pragma Convention(C, int_star);
31214 for int_star'Size use 64;  -- Necessary to get 64 and not 32 bits
31215 @end smallexample
31216
31217 @node Experience with source compatibility
31218 @subsubsection Experience with source compatibility
31219
31220 @noindent
31221 The Security Server and STARLET on I64 provide an interesting ``test case''
31222 for source compatibility issues, since it is in such system code
31223 where assumptions about @code{Address} size might be expected to occur.
31224 Indeed, there were a small number of occasions in the Security Server
31225 file @file{jibdef.ads}
31226 where a representation clause for a record type specified
31227 32 bits for a component of type @code{Address}.
31228 All of these errors were detected by the compiler.
31229 The repair was obvious and immediate; to simply replace @code{Address} by
31230 @code{Short_Address}.
31231
31232 In the case of STARLET, there were several record types that should
31233 have had representation clauses but did not.  In these record types
31234 there was an implicit assumption that an @code{Address} value occupied
31235 32 bits.
31236 These compiled without error, but their usage resulted in run-time error
31237 returns from STARLET system calls.
31238 Future GNAT technology enhancements may include a tool that detects and flags
31239 these sorts of potential source code porting problems.
31240
31241 @c ****************************************
31242 @node Taking advantage of 64 bit addressing
31243 @subsection Taking advantage of 64-bit addressing
31244
31245 @menu
31246 * Making code 64 bit clean::
31247 * Allocating memory from the 64 bit storage pool::
31248 * Restrictions on use of 64 bit objects::
31249 * Using 64 bit storage pools by default::
31250 * General access types::
31251 * STARLET and other predefined libraries::
31252 @end menu
31253
31254 @node Making code 64 bit clean
31255 @subsubsection Making code 64-bit clean
31256
31257 @noindent
31258 In order to prevent problems that may occur when (parts of) a
31259 system start using memory outside the 32-bit address range,
31260 we recommend some additional guidelines:
31261
31262 @itemize @bullet
31263 @item
31264 For imported subprograms that take parameters of the
31265 type @code{System.Address}, ensure that these subprograms can
31266 indeed handle 64-bit addresses. If not, or when in doubt,
31267 change the subprogram declaration to specify
31268 @code{System.Short_Address} instead.
31269
31270 @item
31271 Resolve all warnings related to size mismatches in
31272 unchecked conversions. Failing to do so causes
31273 erroneous execution if the source object is outside
31274 the 32-bit address space.
31275
31276 @item
31277 (optional) Explicitly use the 32-bit storage pool
31278 for access types used in a 32-bit context, or use
31279 generic access types where possible
31280 (@pxref{Restrictions on use of 64 bit objects}).
31281 @end itemize
31282
31283 @noindent
31284 If these rules are followed, the compiler will automatically insert
31285 any necessary checks to ensure that no addresses or access values
31286 passed to 32-bit code ever refer to objects outside the 32-bit
31287 address range.
31288 Any attempt to do this will raise @code{Constraint_Error}.
31289
31290 @node Allocating memory from the 64 bit storage pool
31291 @subsubsection Allocating memory from the 64-bit storage pool
31292
31293 @noindent
31294 For any access type @code{T} that potentially requires memory allocations
31295 beyond the 32-bit address space,
31296 use the following representation clause:
31297
31298 @smallexample @c ada
31299    for T'Storage_Pool use System.Pool_64;
31300 @end smallexample
31301
31302 @node Restrictions on use of 64 bit objects
31303 @subsubsection Restrictions on use of 64-bit objects
31304
31305 @noindent
31306 Taking the address of an object allocated from a 64-bit storage pool,
31307 and then passing this address to a subprogram expecting
31308 @code{System.Short_Address},
31309 or assigning it to a variable of type @code{Short_Address}, will cause
31310 @code{Constraint_Error} to be raised. In case the code is not 64-bit clean
31311 (@pxref{Making code 64 bit clean}), or checks are suppressed,
31312 no exception is raised and execution
31313 will become erroneous.
31314
31315 @node Using 64 bit storage pools by default
31316 @subsubsection Using 64-bit storage pools by default
31317
31318 @noindent
31319 In some cases it may be desirable to have the compiler allocate
31320 from 64-bit storage pools by default. This may be the case for
31321 libraries that are 64-bit clean, but may be used in both 32-bit
31322 and 64-bit contexts. For these cases the following configuration
31323 pragma may be specified:
31324
31325 @smallexample @c ada
31326   pragma Pool_64_Default;
31327 @end smallexample
31328
31329 @noindent
31330 Any code compiled in the context of this pragma will by default
31331 use the @code{System.Pool_64} storage pool. This default may be overridden
31332 for a specific access type @code{T} by the representation clause:
31333
31334 @smallexample @c ada
31335    for T'Storage_Pool use System.Pool_32;
31336 @end smallexample
31337
31338 @noindent
31339 Any object whose address may be passed to a subprogram with a
31340 @code{Short_Address} argument, or assigned to a variable of type
31341 @code{Short_Address}, needs to be allocated from this pool.
31342
31343 @node General access types
31344 @subsubsection General access types
31345
31346 @noindent
31347 Objects designated by access values from a
31348 general access type (declared with @code{access all}) are never allocated
31349 from a 64-bit storage pool. Code that uses general access types will
31350 accept objects allocated in either 32-bit or 64-bit address spaces,
31351 but never allocate objects outside the 32-bit address space.
31352 Using general access types ensures maximum compatibility with both
31353 32-bit and 64-bit code.
31354
31355 @node STARLET and other predefined libraries
31356 @subsubsection STARLET and other predefined libraries
31357
31358 @noindent
31359 All code that comes as part of GNAT is 64-bit clean, but the
31360 restrictions given in @ref{Restrictions on use of 64 bit objects},
31361 still apply. Look at the package
31362 specs to see in which contexts objects allocated
31363 in 64-bit address space are acceptable.
31364
31365 @node Technical details
31366 @subsection Technical details
31367
31368 @noindent
31369 64-bit @value{EDITION} for Open VMS takes advantage of the freedom given in the
31370 Ada standard with respect to the type of @code{System.Address}. Previous
31371 versions of GNAT Pro have defined this type as private and implemented it as a
31372 modular type.
31373
31374 In order to allow defining @code{System.Short_Address} as a proper subtype,
31375 and to match the implicit sign extension in parameter passing,
31376 in 64-bit @value{EDITION} for Open VMS, @code{System.Address} is defined as a
31377 visible (i.e., non-private) integer type.
31378 Standard operations on the type, such as the binary operators ``+'', ``-'',
31379 etc., that take @code{Address} operands and return an @code{Address} result,
31380 have been hidden by declaring these
31381 @code{abstract}, a feature introduced in Ada 95 that helps avoid the potential
31382 ambiguities that would otherwise result from overloading.
31383 (Note that, although @code{Address} is a visible integer type,
31384 good programming practice dictates against exploiting the type's
31385 integer properties such as literals, since this will compromise
31386 code portability.)
31387
31388 Defining @code{Address} as a visible integer type helps achieve
31389 maximum compatibility for existing Ada code,
31390 without sacrificing the capabilities of the 64-bit architecture.
31391 @end ifset
31392
31393 @c ************************************************
31394 @ifset unw
31395 @node Microsoft Windows Topics
31396 @appendix Microsoft Windows Topics
31397 @cindex Windows NT
31398 @cindex Windows 95
31399 @cindex Windows 98
31400
31401 @noindent
31402 This chapter describes topics that are specific to the Microsoft Windows
31403 platforms (NT, 2000, and XP Professional).
31404
31405 @menu
31406 * Using GNAT on Windows::
31407 * Using a network installation of GNAT::
31408 * CONSOLE and WINDOWS subsystems::
31409 * Temporary Files::
31410 * Mixed-Language Programming on Windows::
31411 * Windows Calling Conventions::
31412 * Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)::
31413 * Using DLLs with GNAT::
31414 * Building DLLs with GNAT::
31415 * Building DLLs with GNAT Project files::
31416 * Building DLLs with gnatdll::
31417 * GNAT and Windows Resources::
31418 * Debugging a DLL::
31419 * Setting Stack Size from gnatlink::
31420 * Setting Heap Size from gnatlink::
31421 @end menu
31422
31423 @node Using GNAT on Windows
31424 @section Using GNAT on Windows
31425
31426 @noindent
31427 One of the strengths of the GNAT technology is that its tool set
31428 (@command{gcc}, @command{gnatbind}, @command{gnatlink}, @command{gnatmake}, the
31429 @code{gdb} debugger, etc.) is used in the same way regardless of the
31430 platform.
31431
31432 On Windows this tool set is complemented by a number of Microsoft-specific
31433 tools that have been provided to facilitate interoperability with Windows
31434 when this is required. With these tools:
31435
31436 @itemize @bullet
31437
31438 @item
31439 You can build applications using the @code{CONSOLE} or @code{WINDOWS}
31440 subsystems.
31441
31442 @item
31443 You can use any Dynamically Linked Library (DLL) in your Ada code (both
31444 relocatable and non-relocatable DLLs are supported).
31445
31446 @item
31447 You can build Ada DLLs for use in other applications. These applications
31448 can be written in a language other than Ada (e.g., C, C++, etc). Again both
31449 relocatable and non-relocatable Ada DLLs are supported.
31450
31451 @item
31452 You can include Windows resources in your Ada application.
31453
31454 @item
31455 You can use or create COM/DCOM objects.
31456 @end itemize
31457
31458 @noindent
31459 Immediately below are listed all known general GNAT-for-Windows restrictions.
31460 Other restrictions about specific features like Windows Resources and DLLs
31461 are listed in separate sections below.
31462
31463 @itemize @bullet
31464
31465 @item
31466 It is not possible to use @code{GetLastError} and @code{SetLastError}
31467 when tasking, protected records, or exceptions are used. In these
31468 cases, in order to implement Ada semantics, the GNAT run-time system
31469 calls certain Win32 routines that set the last error variable to 0 upon
31470 success. It should be possible to use @code{GetLastError} and
31471 @code{SetLastError} when tasking, protected record, and exception
31472 features are not used, but it is not guaranteed to work.
31473
31474 @item
31475 It is not possible to link against Microsoft libraries except for
31476 import libraries. The library must be built to be compatible with
31477 @file{MSVCRT.LIB} (/MD Microsoft compiler option), @file{LIBC.LIB} and
31478 @file{LIBCMT.LIB} (/ML or /MT Microsoft compiler options) are known to
31479 not be compatible with the GNAT runtime. Even if the library is
31480 compatible with @file{MSVCRT.LIB} it is not guaranteed to work.
31481
31482 @item
31483 When the compilation environment is located on FAT32 drives, users may
31484 experience recompilations of the source files that have not changed if
31485 Daylight Saving Time (DST) state has changed since the last time files
31486 were compiled. NTFS drives do not have this problem.
31487
31488 @item
31489 No components of the GNAT toolset use any entries in the Windows
31490 registry. The only entries that can be created are file associations and
31491 PATH settings, provided the user has chosen to create them at installation
31492 time, as well as some minimal book-keeping information needed to correctly
31493 uninstall or integrate different GNAT products.
31494 @end itemize
31495
31496 @node Using a network installation of GNAT
31497 @section Using a network installation of GNAT
31498
31499 @noindent
31500 Make sure the system on which GNAT is installed is accessible from the
31501 current machine, i.e., the install location is shared over the network.
31502 Shared resources are accessed on Windows by means of UNC paths, which
31503 have the format @code{\\server\sharename\path}
31504
31505 In order to use such a network installation, simply add the UNC path of the
31506 @file{bin} directory of your GNAT installation in front of your PATH. For
31507 example, if GNAT is installed in @file{\GNAT} directory of a share location
31508 called @file{c-drive} on a machine @file{LOKI}, the following command will
31509 make it available:
31510
31511 @code{@ @ @ path \\loki\c-drive\gnat\bin;%path%}
31512
31513 Be aware that every compilation using the network installation results in the
31514 transfer of large amounts of data across the network and will likely cause
31515 serious performance penalty.
31516
31517 @node CONSOLE and WINDOWS subsystems
31518 @section CONSOLE and WINDOWS subsystems
31519 @cindex CONSOLE Subsystem
31520 @cindex WINDOWS Subsystem
31521 @cindex -mwindows
31522
31523 @noindent
31524 There are two main subsystems under Windows. The @code{CONSOLE} subsystem
31525 (which is the default subsystem) will always create a console when
31526 launching the application. This is not something desirable when the
31527 application has a Windows GUI. To get rid of this console the
31528 application must be using the @code{WINDOWS} subsystem. To do so
31529 the @option{-mwindows} linker option must be specified.
31530
31531 @smallexample
31532 $ gnatmake winprog -largs -mwindows
31533 @end smallexample
31534
31535 @node Temporary Files
31536 @section Temporary Files
31537 @cindex Temporary files
31538
31539 @noindent
31540 It is possible to control where temporary files gets created by setting
31541 the @env{TMP} environment variable. The file will be created:
31542
31543 @itemize
31544 @item Under the directory pointed to by the @env{TMP} environment variable if
31545 this directory exists.
31546
31547 @item Under @file{c:\temp}, if the @env{TMP} environment variable is not
31548 set (or not pointing to a directory) and if this directory exists.
31549
31550 @item Under the current working directory otherwise.
31551 @end itemize
31552
31553 @noindent
31554 This allows you to determine exactly where the temporary
31555 file will be created. This is particularly useful in networked
31556 environments where you may not have write access to some
31557 directories.
31558
31559 @node Mixed-Language Programming on Windows
31560 @section Mixed-Language Programming on Windows
31561
31562 @noindent
31563 Developing pure Ada applications on Windows is no different than on
31564 other GNAT-supported platforms. However, when developing or porting an
31565 application that contains a mix of Ada and C/C++, the choice of your
31566 Windows C/C++ development environment conditions your overall
31567 interoperability strategy.
31568
31569 If you use @command{gcc} to compile the non-Ada part of your application,
31570 there are no Windows-specific restrictions that affect the overall
31571 interoperability with your Ada code. If you plan to use
31572 Microsoft tools (e.g.@: Microsoft Visual C/C++), you should be aware of
31573 the following limitations:
31574
31575 @itemize @bullet
31576 @item
31577 You cannot link your Ada code with an object or library generated with
31578 Microsoft tools if these use the @code{.tls} section (Thread Local
31579 Storage section) since the GNAT linker does not yet support this section.
31580
31581 @item
31582 You cannot link your Ada code with an object or library generated with
31583 Microsoft tools if these use I/O routines other than those provided in
31584 the Microsoft DLL: @code{msvcrt.dll}. This is because the GNAT run time
31585 uses the services of @code{msvcrt.dll} for its I/Os. Use of other I/O
31586 libraries can cause a conflict with @code{msvcrt.dll} services. For
31587 instance Visual C++ I/O stream routines conflict with those in
31588 @code{msvcrt.dll}.
31589 @end itemize
31590
31591 @noindent
31592 If you do want to use the Microsoft tools for your non-Ada code and hit one
31593 of the above limitations, you have two choices:
31594
31595 @enumerate
31596 @item
31597 Encapsulate your non-Ada code in a DLL to be linked with your Ada
31598 application. In this case, use the Microsoft or whatever environment to
31599 build the DLL and use GNAT to build your executable
31600 (@pxref{Using DLLs with GNAT}).
31601
31602 @item
31603 Or you can encapsulate your Ada code in a DLL to be linked with the
31604 other part of your application. In this case, use GNAT to build the DLL
31605 (@pxref{Building DLLs with GNAT}) and use the Microsoft or whatever
31606 environment to build your executable.
31607 @end enumerate
31608
31609 @node Windows Calling Conventions
31610 @section Windows Calling Conventions
31611 @findex Stdcall
31612 @findex APIENTRY
31613
31614 @menu
31615 * C Calling Convention::
31616 * Stdcall Calling Convention::
31617 * Win32 Calling Convention::
31618 * DLL Calling Convention::
31619 @end menu
31620
31621 @noindent
31622 When a subprogram @code{F} (caller) calls a subprogram @code{G}
31623 (callee), there are several ways to push @code{G}'s parameters on the
31624 stack and there are several possible scenarios to clean up the stack
31625 upon @code{G}'s return. A calling convention is an agreed upon software
31626 protocol whereby the responsibilities between the caller (@code{F}) and
31627 the callee (@code{G}) are clearly defined. Several calling conventions
31628 are available for Windows:
31629
31630 @itemize @bullet
31631 @item
31632 @code{C} (Microsoft defined)
31633
31634 @item
31635 @code{Stdcall} (Microsoft defined)
31636
31637 @item
31638 @code{Win32} (GNAT specific)
31639
31640 @item
31641 @code{DLL} (GNAT specific)
31642 @end itemize
31643
31644 @node C Calling Convention
31645 @subsection @code{C} Calling Convention
31646
31647 @noindent
31648 This is the default calling convention used when interfacing to C/C++
31649 routines compiled with either @command{gcc} or Microsoft Visual C++.
31650
31651 In the @code{C} calling convention subprogram parameters are pushed on the
31652 stack by the caller from right to left. The caller itself is in charge of
31653 cleaning up the stack after the call. In addition, the name of a routine
31654 with @code{C} calling convention is mangled by adding a leading underscore.
31655
31656 The name to use on the Ada side when importing (or exporting) a routine
31657 with @code{C} calling convention is the name of the routine. For
31658 instance the C function:
31659
31660 @smallexample
31661 int get_val (long);
31662 @end smallexample
31663
31664 @noindent
31665 should be imported from Ada as follows:
31666
31667 @smallexample @c ada
31668 @group
31669 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
31670 pragma Import (C, Get_Val, External_Name => "get_val");
31671 @end group
31672 @end smallexample
31673
31674 @noindent
31675 Note that in this particular case the @code{External_Name} parameter could
31676 have been omitted since, when missing, this parameter is taken to be the
31677 name of the Ada entity in lower case. When the @code{Link_Name} parameter
31678 is missing, as in the above example, this parameter is set to be the
31679 @code{External_Name} with a leading underscore.
31680
31681 When importing a variable defined in C, you should always use the @code{C}
31682 calling convention unless the object containing the variable is part of a
31683 DLL (in which case you should use the @code{Stdcall} calling
31684 convention, @pxref{Stdcall Calling Convention}).
31685
31686 @node Stdcall Calling Convention
31687 @subsection @code{Stdcall} Calling Convention
31688
31689 @noindent
31690 This convention, which was the calling convention used for Pascal
31691 programs, is used by Microsoft for all the routines in the Win32 API for
31692 efficiency reasons. It must be used to import any routine for which this
31693 convention was specified.
31694
31695 In the @code{Stdcall} calling convention subprogram parameters are pushed
31696 on the stack by the caller from right to left. The callee (and not the
31697 caller) is in charge of cleaning the stack on routine exit. In addition,
31698 the name of a routine with @code{Stdcall} calling convention is mangled by
31699 adding a leading underscore (as for the @code{C} calling convention) and a
31700 trailing @code{@@}@code{@var{nn}}, where @var{nn} is the overall size (in
31701 bytes) of the parameters passed to the routine.
31702
31703 The name to use on the Ada side when importing a C routine with a
31704 @code{Stdcall} calling convention is the name of the C routine. The leading
31705 underscore and trailing @code{@@}@code{@var{nn}} are added automatically by
31706 the compiler. For instance the Win32 function:
31707
31708 @smallexample
31709 @b{APIENTRY} int get_val (long);
31710 @end smallexample
31711
31712 @noindent
31713 should be imported from Ada as follows:
31714
31715 @smallexample @c ada
31716 @group
31717 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
31718 pragma Import (Stdcall, Get_Val);
31719 --  On the x86 a long is 4 bytes, so the Link_Name is "_get_val@@4"
31720 @end group
31721 @end smallexample
31722
31723 @noindent
31724 As for the @code{C} calling convention, when the @code{External_Name}
31725 parameter is missing, it is taken to be the name of the Ada entity in lower
31726 case. If instead of writing the above import pragma you write:
31727
31728 @smallexample @c ada
31729 @group
31730 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
31731 pragma Import (Stdcall, Get_Val, External_Name => "retrieve_val");
31732 @end group
31733 @end smallexample
31734
31735 @noindent
31736 then the imported routine is @code{_retrieve_val@@4}. However, if instead
31737 of specifying the @code{External_Name} parameter you specify the
31738 @code{Link_Name} as in the following example:
31739
31740 @smallexample @c ada
31741 @group
31742 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
31743 pragma Import (Stdcall, Get_Val, Link_Name => "retrieve_val");
31744 @end group
31745 @end smallexample
31746
31747 @noindent
31748 then the imported routine is @code{retrieve_val}, that is, there is no
31749 decoration at all. No leading underscore and no Stdcall suffix
31750 @code{@@}@code{@var{nn}}.
31751
31752 @noindent
31753 This is especially important as in some special cases a DLL's entry
31754 point name lacks a trailing @code{@@}@code{@var{nn}} while the exported
31755 name generated for a call has it.
31756
31757 @noindent
31758 It is also possible to import variables defined in a DLL by using an
31759 import pragma for a variable. As an example, if a DLL contains a
31760 variable defined as:
31761
31762 @smallexample
31763 int my_var;
31764 @end smallexample
31765
31766 @noindent
31767 then, to access this variable from Ada you should write:
31768
31769 @smallexample @c ada
31770 @group
31771 My_Var : Interfaces.C.int;
31772 pragma Import (Stdcall, My_Var);
31773 @end group
31774 @end smallexample
31775
31776 @noindent
31777 Note that to ease building cross-platform bindings this convention
31778 will be handled as a @code{C} calling convention on non-Windows platforms.
31779
31780 @node Win32 Calling Convention
31781 @subsection @code{Win32} Calling Convention
31782
31783 @noindent
31784 This convention, which is GNAT-specific is fully equivalent to the
31785 @code{Stdcall} calling convention described above.
31786
31787 @node DLL Calling Convention
31788 @subsection @code{DLL} Calling Convention
31789
31790 @noindent
31791 This convention, which is GNAT-specific is fully equivalent to the
31792 @code{Stdcall} calling convention described above.
31793
31794 @node Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)
31795 @section Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)
31796 @findex DLL
31797
31798 @noindent
31799 A Dynamically Linked Library (DLL) is a library that can be shared by
31800 several applications running under Windows. A DLL can contain any number of
31801 routines and variables.
31802
31803 One advantage of DLLs is that you can change and enhance them without
31804 forcing all the applications that depend on them to be relinked or
31805 recompiled. However, you should be aware than all calls to DLL routines are
31806 slower since, as you will understand below, such calls are indirect.
31807
31808 To illustrate the remainder of this section, suppose that an application
31809 wants to use the services of a DLL @file{API.dll}. To use the services
31810 provided by @file{API.dll} you must statically link against the DLL or
31811 an import library which contains a jump table with an entry for each
31812 routine and variable exported by the DLL. In the Microsoft world this
31813 import library is called @file{API.lib}. When using GNAT this import
31814 library is called either @file{libAPI.dll.a}, @file{libapi.dll.a},
31815 @file{libAPI.a} or @file{libapi.a} (names are case insensitive).
31816
31817 After you have linked your application with the DLL or the import library
31818 and you run your application, here is what happens:
31819
31820 @enumerate
31821 @item
31822 Your application is loaded into memory.
31823
31824 @item
31825 The DLL @file{API.dll} is mapped into the address space of your
31826 application. This means that:
31827
31828 @itemize @bullet
31829 @item
31830 The DLL will use the stack of the calling thread.
31831
31832 @item
31833 The DLL will use the virtual address space of the calling process.
31834
31835 @item
31836 The DLL will allocate memory from the virtual address space of the calling
31837 process.
31838
31839 @item
31840 Handles (pointers) can be safely exchanged between routines in the DLL
31841 routines and routines in the application using the DLL.
31842 @end itemize
31843
31844 @item
31845 The entries in the jump table (from the import library @file{libAPI.dll.a}
31846 or @file{API.lib} or automatically created when linking against a DLL)
31847 which is part of your application are initialized with the addresses
31848 of the routines and variables in @file{API.dll}.
31849
31850 @item
31851 If present in @file{API.dll}, routines @code{DllMain} or
31852 @code{DllMainCRTStartup} are invoked. These routines typically contain
31853 the initialization code needed for the well-being of the routines and
31854 variables exported by the DLL.
31855 @end enumerate
31856
31857 @noindent
31858 There is an additional point which is worth mentioning. In the Windows
31859 world there are two kind of DLLs: relocatable and non-relocatable
31860 DLLs. Non-relocatable DLLs can only be loaded at a very specific address
31861 in the target application address space. If the addresses of two
31862 non-relocatable DLLs overlap and these happen to be used by the same
31863 application, a conflict will occur and the application will run
31864 incorrectly. Hence, when possible, it is always preferable to use and
31865 build relocatable DLLs. Both relocatable and non-relocatable DLLs are
31866 supported by GNAT. Note that the @option{-s} linker option (see GNU Linker
31867 User's Guide) removes the debugging symbols from the DLL but the DLL can
31868 still be relocated.
31869
31870 As a side note, an interesting difference between Microsoft DLLs and
31871 Unix shared libraries, is the fact that on most Unix systems all public
31872 routines are exported by default in a Unix shared library, while under
31873 Windows it is possible (but not required) to list exported routines in
31874 a definition file (@pxref{The Definition File}).
31875
31876 @node Using DLLs with GNAT
31877 @section Using DLLs with GNAT
31878
31879 @menu
31880 * Creating an Ada Spec for the DLL Services::
31881 * Creating an Import Library::
31882 @end menu
31883
31884 @noindent
31885 To use the services of a DLL, say @file{API.dll}, in your Ada application
31886 you must have:
31887
31888 @enumerate
31889 @item
31890 The Ada spec for the routines and/or variables you want to access in
31891 @file{API.dll}. If not available this Ada spec must be built from the C/C++
31892 header files provided with the DLL.
31893
31894 @item
31895 The import library (@file{libAPI.dll.a} or @file{API.lib}). As previously
31896 mentioned an import library is a statically linked library containing the
31897 import table which will be filled at load time to point to the actual
31898 @file{API.dll} routines. Sometimes you don't have an import library for the
31899 DLL you want to use. The following sections will explain how to build
31900 one. Note that this is optional.
31901
31902 @item
31903 The actual DLL, @file{API.dll}.
31904 @end enumerate
31905
31906 @noindent
31907 Once you have all the above, to compile an Ada application that uses the
31908 services of @file{API.dll} and whose main subprogram is @code{My_Ada_App},
31909 you simply issue the command
31910
31911 @smallexample
31912 $ gnatmake my_ada_app -largs -lAPI
31913 @end smallexample
31914
31915 @noindent
31916 The argument @option{-largs -lAPI} at the end of the @command{gnatmake} command
31917 tells the GNAT linker to look first for a library named @file{API.lib}
31918 (Microsoft-style name) and if not found for a libraries named
31919 @file{libAPI.dll.a}, @file{API.dll.a} or @file{libAPI.a}.
31920 (GNAT-style name). Note that if the Ada package spec for @file{API.dll}
31921 contains the following pragma
31922
31923 @smallexample @c ada
31924 pragma Linker_Options ("-lAPI");
31925 @end smallexample
31926
31927 @noindent
31928 you do not have to add @option{-largs -lAPI} at the end of the
31929 @command{gnatmake} command.
31930
31931 If any one of the items above is missing you will have to create it
31932 yourself. The following sections explain how to do so using as an
31933 example a fictitious DLL called @file{API.dll}.
31934
31935 @node Creating an Ada Spec for the DLL Services
31936 @subsection Creating an Ada Spec for the DLL Services
31937
31938 @noindent
31939 A DLL typically comes with a C/C++ header file which provides the
31940 definitions of the routines and variables exported by the DLL. The Ada
31941 equivalent of this header file is a package spec that contains definitions
31942 for the imported entities. If the DLL you intend to use does not come with
31943 an Ada spec you have to generate one such spec yourself. For example if
31944 the header file of @file{API.dll} is a file @file{api.h} containing the
31945 following two definitions:
31946
31947 @smallexample
31948 @group
31949 @cartouche
31950 int some_var;
31951 int get (char *);
31952 @end cartouche
31953 @end group
31954 @end smallexample
31955
31956 @noindent
31957 then the equivalent Ada spec could be:
31958
31959 @smallexample @c ada
31960 @group
31961 @cartouche
31962 with Interfaces.C.Strings;
31963 package API is
31964    use Interfaces;
31965
31966    Some_Var : C.int;
31967    function Get (Str : C.Strings.Chars_Ptr) return C.int;
31968
31969 private
31970    pragma Import (C, Get);
31971    pragma Import (DLL, Some_Var);
31972 end API;
31973 @end cartouche
31974 @end group
31975 @end smallexample
31976
31977 @noindent
31978 Note that a variable is
31979 @strong{always imported with a Stdcall convention}. A function
31980 can have @code{C} or @code{Stdcall} convention.
31981 (@pxref{Windows Calling Conventions}).
31982
31983 @node Creating an Import Library
31984 @subsection Creating an Import Library
31985 @cindex Import library
31986
31987 @menu
31988 * The Definition File::
31989 * GNAT-Style Import Library::
31990 * Microsoft-Style Import Library::
31991 @end menu
31992
31993 @noindent
31994 If a Microsoft-style import library @file{API.lib} or a GNAT-style
31995 import library @file{libAPI.dll.a} or @file{libAPI.a} is available
31996 with @file{API.dll} you can skip this section. You can also skip this
31997 section if @file{API.dll} or @file{libAPI.dll} is built with GNU tools
31998 as in this case it is possible to link directly against the
31999 DLL. Otherwise read on.
32000
32001 @node The Definition File
32002 @subsubsection The Definition File
32003 @cindex Definition file
32004 @findex .def
32005
32006 @noindent
32007 As previously mentioned, and unlike Unix systems, the list of symbols
32008 that are exported from a DLL must be provided explicitly in Windows.
32009 The main goal of a definition file is precisely that: list the symbols
32010 exported by a DLL. A definition file (usually a file with a @code{.def}
32011 suffix) has the following structure:
32012
32013 @smallexample
32014 @group
32015 @cartouche
32016 @r{[}LIBRARY @var{name}@r{]}
32017 @r{[}DESCRIPTION @var{string}@r{]}
32018 EXPORTS
32019    @var{symbol1}
32020    @var{symbol2}
32021    @dots{}
32022 @end cartouche
32023 @end group
32024 @end smallexample
32025
32026 @table @code
32027 @item LIBRARY @var{name}
32028 This section, which is optional, gives the name of the DLL.
32029
32030 @item DESCRIPTION @var{string}
32031 This section, which is optional, gives a description string that will be
32032 embedded in the import library.
32033
32034 @item EXPORTS
32035 This section gives the list of exported symbols (procedures, functions or
32036 variables). For instance in the case of @file{API.dll} the @code{EXPORTS}
32037 section of @file{API.def} looks like:
32038
32039 @smallexample
32040 @group
32041 @cartouche
32042 EXPORTS
32043    some_var
32044    get
32045 @end cartouche
32046 @end group
32047 @end smallexample
32048 @end table
32049
32050 @noindent
32051 Note that you must specify the correct suffix (@code{@@}@code{@var{nn}})
32052 (@pxref{Windows Calling Conventions}) for a Stdcall
32053 calling convention function in the exported symbols list.
32054
32055 @noindent
32056 There can actually be other sections in a definition file, but these
32057 sections are not relevant to the discussion at hand.
32058
32059 @node GNAT-Style Import Library
32060 @subsubsection GNAT-Style Import Library
32061
32062 @noindent
32063 To create a static import library from @file{API.dll} with the GNAT tools
32064 you should proceed as follows:
32065
32066 @enumerate
32067 @item
32068 Create the definition file @file{API.def} (@pxref{The Definition File}).
32069 For that use the @code{dll2def} tool as follows:
32070
32071 @smallexample
32072 $ dll2def API.dll > API.def
32073 @end smallexample
32074
32075 @noindent
32076 @code{dll2def} is a very simple tool: it takes as input a DLL and prints
32077 to standard output the list of entry points in the DLL. Note that if
32078 some routines in the DLL have the @code{Stdcall} convention
32079 (@pxref{Windows Calling Conventions}) with stripped @code{@@}@var{nn}
32080 suffix then you'll have to edit @file{api.def} to add it, and specify
32081 @option{-k} to @command{gnatdll} when creating the import library.
32082
32083 @noindent
32084 Here are some hints to find the right @code{@@}@var{nn} suffix.
32085
32086 @enumerate
32087 @item
32088 If you have the Microsoft import library (.lib), it is possible to get
32089 the right symbols by using Microsoft @code{dumpbin} tool (see the
32090 corresponding Microsoft documentation for further details).
32091
32092 @smallexample
32093 $ dumpbin /exports api.lib
32094 @end smallexample
32095
32096 @item
32097 If you have a message about a missing symbol at link time the compiler
32098 tells you what symbol is expected. You just have to go back to the
32099 definition file and add the right suffix.
32100 @end enumerate
32101
32102 @item
32103 Build the import library @code{libAPI.dll.a}, using @code{gnatdll}
32104 (@pxref{Using gnatdll}) as follows:
32105
32106 @smallexample
32107 $ gnatdll -e API.def -d API.dll
32108 @end smallexample
32109
32110 @noindent
32111 @code{gnatdll} takes as input a definition file @file{API.def} and the
32112 name of the DLL containing the services listed in the definition file
32113 @file{API.dll}. The name of the static import library generated is
32114 computed from the name of the definition file as follows: if the
32115 definition file name is @var{xyz}@code{.def}, the import library name will
32116 be @code{lib}@var{xyz}@code{.a}. Note that in the previous example option
32117 @option{-e} could have been removed because the name of the definition
32118 file (before the ``@code{.def}'' suffix) is the same as the name of the
32119 DLL (@pxref{Using gnatdll} for more information about @code{gnatdll}).
32120 @end enumerate
32121
32122 @node Microsoft-Style Import Library
32123 @subsubsection Microsoft-Style Import Library
32124
32125 @noindent
32126 With GNAT you can either use a GNAT-style or Microsoft-style import
32127 library. A Microsoft import library is needed only if you plan to make an
32128 Ada DLL available to applications developed with Microsoft
32129 tools (@pxref{Mixed-Language Programming on Windows}).
32130
32131 To create a Microsoft-style import library for @file{API.dll} you
32132 should proceed as follows:
32133
32134 @enumerate
32135 @item
32136 Create the definition file @file{API.def} from the DLL. For this use either
32137 the @code{dll2def} tool as described above or the Microsoft @code{dumpbin}
32138 tool (see the corresponding Microsoft documentation for further details).
32139
32140 @item
32141 Build the actual import library using Microsoft's @code{lib} utility:
32142
32143 @smallexample
32144 $ lib -machine:IX86 -def:API.def -out:API.lib
32145 @end smallexample
32146
32147 @noindent
32148 If you use the above command the definition file @file{API.def} must
32149 contain a line giving the name of the DLL:
32150
32151 @smallexample
32152 LIBRARY      "API"
32153 @end smallexample
32154
32155 @noindent
32156 See the Microsoft documentation for further details about the usage of
32157 @code{lib}.
32158 @end enumerate
32159
32160 @node Building DLLs with GNAT
32161 @section Building DLLs with GNAT
32162 @cindex DLLs, building
32163
32164 @noindent
32165 This section explain how to build DLLs using the GNAT built-in DLL
32166 support. With the following procedure it is straight forward to build
32167 and use DLLs with GNAT.
32168
32169 @enumerate
32170
32171 @item building object files
32172
32173 The first step is to build all objects files that are to be included
32174 into the DLL. This is done by using the standard @command{gnatmake} tool.
32175
32176 @item building the DLL
32177
32178 To build the DLL you must use @command{gcc}'s @option{-shared}
32179 option. It is quite simple to use this method:
32180
32181 @smallexample
32182 $ gcc -shared -o api.dll obj1.o obj2.o @dots{}
32183 @end smallexample
32184
32185 It is important to note that in this case all symbols found in the
32186 object files are automatically exported. It is possible to restrict
32187 the set of symbols to export by passing to @command{gcc} a definition
32188 file, @pxref{The Definition File}. For example:
32189
32190 @smallexample
32191 $ gcc -shared -o api.dll api.def obj1.o obj2.o @dots{}
32192 @end smallexample
32193
32194 If you use a definition file you must export the elaboration procedures
32195 for every package that required one. Elaboration procedures are named
32196 using the package name followed by "_E".
32197
32198 @item preparing DLL to be used
32199
32200 For the DLL to be used by client programs the bodies must be hidden
32201 from it and the .ali set with read-only attribute. This is very important
32202 otherwise GNAT will recompile all packages and will not actually use
32203 the code in the DLL. For example:
32204
32205 @smallexample
32206 $ mkdir apilib
32207 $ copy *.ads *.ali api.dll apilib
32208 $ attrib +R apilib\*.ali
32209 @end smallexample
32210
32211 @end enumerate
32212
32213 At this point it is possible to use the DLL by directly linking
32214 against it. Note that you must use the GNAT shared runtime when using
32215 GNAT shared libraries. This is achieved by using @option{-shared} binder's
32216 option.
32217
32218 @smallexample
32219 $ gnatmake main -Iapilib -bargs -shared -largs -Lapilib -lAPI
32220 @end smallexample
32221
32222 @node Building DLLs with GNAT Project files
32223 @section Building DLLs with GNAT Project files
32224 @cindex DLLs, building
32225
32226 @noindent
32227 There is nothing specific to Windows in the build process.
32228 @pxref{Library Projects}.
32229
32230 @noindent
32231 Due to a system limitation, it is not possible under Windows to create threads
32232 when inside the @code{DllMain} routine which is used for auto-initialization
32233 of shared libraries, so it is not possible to have library level tasks in SALs.
32234
32235 @node Building DLLs with gnatdll
32236 @section Building DLLs with gnatdll
32237 @cindex DLLs, building
32238
32239 @menu
32240 * Limitations When Using Ada DLLs from Ada::
32241 * Exporting Ada Entities::
32242 * Ada DLLs and Elaboration::
32243 * Ada DLLs and Finalization::
32244 * Creating a Spec for Ada DLLs::
32245 * Creating the Definition File::
32246 * Using gnatdll::
32247 @end menu
32248
32249 @noindent
32250 Note that it is preferred to use the built-in GNAT DLL support
32251 (@pxref{Building DLLs with GNAT}) or GNAT Project files
32252 (@pxref{Building DLLs with GNAT Project files}) to build DLLs.
32253
32254 This section explains how to build DLLs containing Ada code using
32255 @code{gnatdll}. These DLLs will be referred to as Ada DLLs in the
32256 remainder of this section.
32257
32258 The steps required to build an Ada DLL that is to be used by Ada as well as
32259 non-Ada applications are as follows:
32260
32261 @enumerate
32262 @item
32263 You need to mark each Ada @i{entity} exported by the DLL with a @code{C} or
32264 @code{Stdcall} calling convention to avoid any Ada name mangling for the
32265 entities exported by the DLL (@pxref{Exporting Ada Entities}). You can
32266 skip this step if you plan to use the Ada DLL only from Ada applications.
32267
32268 @item
32269 Your Ada code must export an initialization routine which calls the routine
32270 @code{adainit} generated by @command{gnatbind} to perform the elaboration of
32271 the Ada code in the DLL (@pxref{Ada DLLs and Elaboration}). The initialization
32272 routine exported by the Ada DLL must be invoked by the clients of the DLL
32273 to initialize the DLL.
32274
32275 @item
32276 When useful, the DLL should also export a finalization routine which calls
32277 routine @code{adafinal} generated by @command{gnatbind} to perform the
32278 finalization of the Ada code in the DLL (@pxref{Ada DLLs and Finalization}).
32279 The finalization routine exported by the Ada DLL must be invoked by the
32280 clients of the DLL when the DLL services are no further needed.
32281
32282 @item
32283 You must provide a spec for the services exported by the Ada DLL in each
32284 of the programming languages to which you plan to make the DLL available.
32285
32286 @item
32287 You must provide a definition file listing the exported entities
32288 (@pxref{The Definition File}).
32289
32290 @item
32291 Finally you must use @code{gnatdll} to produce the DLL and the import
32292 library (@pxref{Using gnatdll}).
32293 @end enumerate
32294
32295 @noindent
32296 Note that a relocatable DLL stripped using the @code{strip}
32297 binutils tool will not be relocatable anymore. To build a DLL without
32298 debug information pass @code{-largs -s} to @code{gnatdll}. This
32299 restriction does not apply to a DLL built using a Library Project.
32300 @pxref{Library Projects}.
32301
32302 @node Limitations When Using Ada DLLs from Ada
32303 @subsection Limitations When Using Ada DLLs from Ada
32304
32305 @noindent
32306 When using Ada DLLs from Ada applications there is a limitation users
32307 should be aware of. Because on Windows the GNAT run time is not in a DLL of
32308 its own, each Ada DLL includes a part of the GNAT run time. Specifically,
32309 each Ada DLL includes the services of the GNAT run time that are necessary
32310 to the Ada code inside the DLL. As a result, when an Ada program uses an
32311 Ada DLL there are two independent GNAT run times: one in the Ada DLL and
32312 one in the main program.
32313
32314 It is therefore not possible to exchange GNAT run-time objects between the
32315 Ada DLL and the main Ada program. Example of GNAT run-time objects are file
32316 handles (e.g.@: @code{Text_IO.File_Type}), tasks types, protected objects
32317 types, etc.
32318
32319 It is completely safe to exchange plain elementary, array or record types,
32320 Windows object handles, etc.
32321
32322 @node Exporting Ada Entities
32323 @subsection Exporting Ada Entities
32324 @cindex Export table
32325
32326 @noindent
32327 Building a DLL is a way to encapsulate a set of services usable from any
32328 application. As a result, the Ada entities exported by a DLL should be
32329 exported with the @code{C} or @code{Stdcall} calling conventions to avoid
32330 any Ada name mangling. As an example here is an Ada package
32331 @code{API}, spec and body, exporting two procedures, a function, and a
32332 variable:
32333
32334 @smallexample @c ada
32335 @group
32336 @cartouche
32337 with Interfaces.C; use Interfaces;
32338 package API is
32339    Count : C.int := 0;
32340    function Factorial (Val : C.int) return C.int;
32341
32342    procedure Initialize_API;
32343    procedure Finalize_API;
32344    --  Initialization & Finalization routines. More in the next section.
32345 private
32346    pragma Export (C, Initialize_API);
32347    pragma Export (C, Finalize_API);
32348    pragma Export (C, Count);
32349    pragma Export (C, Factorial);
32350 end API;
32351 @end cartouche
32352 @end group
32353 @end smallexample
32354
32355 @smallexample @c ada
32356 @group
32357 @cartouche
32358 package body API is
32359    function Factorial (Val : C.int) return C.int is
32360       Fact : C.int := 1;
32361    begin
32362       Count := Count + 1;
32363       for K in 1 .. Val loop
32364          Fact := Fact * K;
32365       end loop;
32366       return Fact;
32367    end Factorial;
32368
32369    procedure Initialize_API is
32370       procedure Adainit;
32371       pragma Import (C, Adainit);
32372    begin
32373       Adainit;
32374    end Initialize_API;
32375
32376    procedure Finalize_API is
32377       procedure Adafinal;
32378       pragma Import (C, Adafinal);
32379    begin
32380       Adafinal;
32381    end Finalize_API;
32382 end API;
32383 @end cartouche
32384 @end group
32385 @end smallexample
32386
32387 @noindent
32388 If the Ada DLL you are building will only be used by Ada applications
32389 you do not have to export Ada entities with a @code{C} or @code{Stdcall}
32390 convention. As an example, the previous package could be written as
32391 follows:
32392
32393 @smallexample @c ada
32394 @group
32395 @cartouche
32396 package API is
32397    Count : Integer := 0;
32398    function Factorial (Val : Integer) return Integer;
32399
32400    procedure Initialize_API;
32401    procedure Finalize_API;
32402    --  Initialization and Finalization routines.
32403 end API;
32404 @end cartouche
32405 @end group
32406 @end smallexample
32407
32408 @smallexample @c ada
32409 @group
32410 @cartouche
32411 package body API is
32412    function Factorial (Val : Integer) return Integer is
32413       Fact : Integer := 1;
32414    begin
32415       Count := Count + 1;
32416       for K in 1 .. Val loop
32417          Fact := Fact * K;
32418       end loop;
32419       return Fact;
32420    end Factorial;
32421
32422    @dots{}
32423    --  The remainder of this package body is unchanged.
32424 end API;
32425 @end cartouche
32426 @end group
32427 @end smallexample
32428
32429 @noindent
32430 Note that if you do not export the Ada entities with a @code{C} or
32431 @code{Stdcall} convention you will have to provide the mangled Ada names
32432 in the definition file of the Ada DLL
32433 (@pxref{Creating the Definition File}).
32434
32435 @node Ada DLLs and Elaboration
32436 @subsection Ada DLLs and Elaboration
32437 @cindex DLLs and elaboration
32438
32439 @noindent
32440 The DLL that you are building contains your Ada code as well as all the
32441 routines in the Ada library that are needed by it. The first thing a
32442 user of your DLL must do is elaborate the Ada code
32443 (@pxref{Elaboration Order Handling in GNAT}).
32444
32445 To achieve this you must export an initialization routine
32446 (@code{Initialize_API} in the previous example), which must be invoked
32447 before using any of the DLL services. This elaboration routine must call
32448 the Ada elaboration routine @code{adainit} generated by the GNAT binder
32449 (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs}). See the body of
32450 @code{Initialize_Api} for an example. Note that the GNAT binder is
32451 automatically invoked during the DLL build process by the @code{gnatdll}
32452 tool (@pxref{Using gnatdll}).
32453
32454 When a DLL is loaded, Windows systematically invokes a routine called
32455 @code{DllMain}. It would therefore be possible to call @code{adainit}
32456 directly from @code{DllMain} without having to provide an explicit
32457 initialization routine. Unfortunately, it is not possible to call
32458 @code{adainit} from the @code{DllMain} if your program has library level
32459 tasks because access to the @code{DllMain} entry point is serialized by
32460 the system (that is, only a single thread can execute ``through'' it at a
32461 time), which means that the GNAT run time will deadlock waiting for the
32462 newly created task to complete its initialization.
32463
32464 @node Ada DLLs and Finalization
32465 @subsection Ada DLLs and Finalization
32466 @cindex DLLs and finalization
32467
32468 @noindent
32469 When the services of an Ada DLL are no longer needed, the client code should
32470 invoke the DLL finalization routine, if available. The DLL finalization
32471 routine is in charge of releasing all resources acquired by the DLL. In the
32472 case of the Ada code contained in the DLL, this is achieved by calling
32473 routine @code{adafinal} generated by the GNAT binder
32474 (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs}).
32475 See the body of @code{Finalize_Api} for an
32476 example. As already pointed out the GNAT binder is automatically invoked
32477 during the DLL build process by the @code{gnatdll} tool
32478 (@pxref{Using gnatdll}).
32479
32480 @node Creating a Spec for Ada DLLs
32481 @subsection Creating a Spec for Ada DLLs
32482
32483 @noindent
32484 To use the services exported by the Ada DLL from another programming
32485 language (e.g.@: C), you have to translate the specs of the exported Ada
32486 entities in that language. For instance in the case of @code{API.dll},
32487 the corresponding C header file could look like:
32488
32489 @smallexample
32490 @group
32491 @cartouche
32492 extern int *_imp__count;
32493 #define count (*_imp__count)
32494 int factorial (int);
32495 @end cartouche
32496 @end group
32497 @end smallexample
32498
32499 @noindent
32500 It is important to understand that when building an Ada DLL to be used by
32501 other Ada applications, you need two different specs for the packages
32502 contained in the DLL: one for building the DLL and the other for using
32503 the DLL. This is because the @code{DLL} calling convention is needed to
32504 use a variable defined in a DLL, but when building the DLL, the variable
32505 must have either the @code{Ada} or @code{C} calling convention. As an
32506 example consider a DLL comprising the following package @code{API}:
32507
32508 @smallexample @c ada
32509 @group
32510 @cartouche
32511 package API is
32512    Count : Integer := 0;
32513    @dots{}
32514    --  Remainder of the package omitted.
32515 end API;
32516 @end cartouche
32517 @end group
32518 @end smallexample
32519
32520 @noindent
32521 After producing a DLL containing package @code{API}, the spec that
32522 must be used to import @code{API.Count} from Ada code outside of the
32523 DLL is:
32524
32525 @smallexample @c ada
32526 @group
32527 @cartouche
32528 package API is
32529    Count : Integer;
32530    pragma Import (DLL, Count);
32531 end API;
32532 @end cartouche
32533 @end group
32534 @end smallexample
32535
32536 @node Creating the Definition File
32537 @subsection Creating the Definition File
32538
32539 @noindent
32540 The definition file is the last file needed to build the DLL. It lists
32541 the exported symbols. As an example, the definition file for a DLL
32542 containing only package @code{API} (where all the entities are exported
32543 with a @code{C} calling convention) is:
32544
32545 @smallexample
32546 @group
32547 @cartouche
32548 EXPORTS
32549     count
32550     factorial
32551     finalize_api
32552     initialize_api
32553 @end cartouche
32554 @end group
32555 @end smallexample
32556
32557 @noindent
32558 If the @code{C} calling convention is missing from package @code{API},
32559 then the definition file contains the mangled Ada names of the above
32560 entities, which in this case are:
32561
32562 @smallexample
32563 @group
32564 @cartouche
32565 EXPORTS
32566     api__count
32567     api__factorial
32568     api__finalize_api
32569     api__initialize_api
32570 @end cartouche
32571 @end group
32572 @end smallexample
32573
32574 @node Using gnatdll
32575 @subsection Using @code{gnatdll}
32576 @findex gnatdll
32577
32578 @menu
32579 * gnatdll Example::
32580 * gnatdll behind the Scenes::
32581 * Using dlltool::
32582 @end menu
32583
32584 @noindent
32585 @code{gnatdll} is a tool to automate the DLL build process once all the Ada
32586 and non-Ada sources that make up your DLL have been compiled.
32587 @code{gnatdll} is actually in charge of two distinct tasks: build the
32588 static import library for the DLL and the actual DLL. The form of the
32589 @code{gnatdll} command is
32590
32591 @smallexample
32592 @cartouche
32593 $ gnatdll @ovar{switches} @var{list-of-files} @r{[}-largs @var{opts}@r{]}
32594 @end cartouche
32595 @end smallexample
32596
32597 @noindent
32598 where @var{list-of-files} is a list of ALI and object files. The object
32599 file list must be the exact list of objects corresponding to the non-Ada
32600 sources whose services are to be included in the DLL. The ALI file list
32601 must be the exact list of ALI files for the corresponding Ada sources
32602 whose services are to be included in the DLL. If @var{list-of-files} is
32603 missing, only the static import library is generated.
32604
32605 @noindent
32606 You may specify any of the following switches to @code{gnatdll}:
32607
32608 @table @code
32609 @item -a@ovar{address}
32610 @cindex @option{-a} (@code{gnatdll})
32611 Build a non-relocatable DLL at @var{address}. If @var{address} is not
32612 specified the default address @var{0x11000000} will be used. By default,
32613 when this switch is missing, @code{gnatdll} builds relocatable DLL. We
32614 advise the reader to build relocatable DLL.
32615
32616 @item -b @var{address}
32617 @cindex @option{-b} (@code{gnatdll})
32618 Set the relocatable DLL base address. By default the address is
32619 @code{0x11000000}.
32620
32621 @item -bargs @var{opts}
32622 @cindex @option{-bargs} (@code{gnatdll})
32623 Binder options. Pass @var{opts} to the binder.
32624
32625 @item -d @var{dllfile}
32626 @cindex @option{-d} (@code{gnatdll})
32627 @var{dllfile} is the name of the DLL. This switch must be present for
32628 @code{gnatdll} to do anything. The name of the generated import library is
32629 obtained algorithmically from @var{dllfile} as shown in the following
32630 example: if @var{dllfile} is @code{xyz.dll}, the import library name is
32631 @code{libxyz.dll.a}. The name of the definition file to use (if not specified
32632 by option @option{-e}) is obtained algorithmically from @var{dllfile}
32633 as shown in the following example:
32634 if @var{dllfile} is @code{xyz.dll}, the definition
32635 file used is @code{xyz.def}.
32636
32637 @item -e @var{deffile}
32638 @cindex @option{-e} (@code{gnatdll})
32639 @var{deffile} is the name of the definition file.
32640
32641 @item -g
32642 @cindex @option{-g} (@code{gnatdll})
32643 Generate debugging information. This information is stored in the object
32644 file and copied from there to the final DLL file by the linker,
32645 where it can be read by the debugger. You must use the
32646 @option{-g} switch if you plan on using the debugger or the symbolic
32647 stack traceback.
32648
32649 @item -h
32650 @cindex @option{-h} (@code{gnatdll})
32651 Help mode. Displays @code{gnatdll} switch usage information.
32652
32653 @item -Idir
32654 @cindex @option{-I} (@code{gnatdll})
32655 Direct @code{gnatdll} to search the @var{dir} directory for source and
32656 object files needed to build the DLL.
32657 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
32658
32659 @item -k
32660 @cindex @option{-k} (@code{gnatdll})
32661 Removes the @code{@@}@var{nn} suffix from the import library's exported
32662 names, but keeps them for the link names. You must specify this
32663 option if you want to use a @code{Stdcall} function in a DLL for which
32664 the @code{@@}@var{nn} suffix has been removed. This is the case for most
32665 of the Windows NT DLL for example. This option has no effect when
32666 @option{-n} option is specified.
32667
32668 @item -l @var{file}
32669 @cindex @option{-l} (@code{gnatdll})
32670 The list of ALI and object files used to build the DLL are listed in
32671 @var{file}, instead of being given in the command line. Each line in
32672 @var{file} contains the name of an ALI or object file.
32673
32674 @item -n
32675 @cindex @option{-n} (@code{gnatdll})
32676 No Import. Do not create the import library.
32677
32678 @item -q
32679 @cindex @option{-q} (@code{gnatdll})
32680 Quiet mode. Do not display unnecessary messages.
32681
32682 @item -v
32683 @cindex @option{-v} (@code{gnatdll})
32684 Verbose mode. Display extra information.
32685
32686 @item -largs @var{opts}
32687 @cindex @option{-largs} (@code{gnatdll})
32688 Linker options. Pass @var{opts} to the linker.
32689 @end table
32690
32691 @node gnatdll Example
32692 @subsubsection @code{gnatdll} Example
32693
32694 @noindent
32695 As an example the command to build a relocatable DLL from @file{api.adb}
32696 once @file{api.adb} has been compiled and @file{api.def} created is
32697
32698 @smallexample
32699 $ gnatdll -d api.dll api.ali
32700 @end smallexample
32701
32702 @noindent
32703 The above command creates two files: @file{libapi.dll.a} (the import
32704 library) and @file{api.dll} (the actual DLL). If you want to create
32705 only the DLL, just type:
32706
32707 @smallexample
32708 $ gnatdll -d api.dll -n api.ali
32709 @end smallexample
32710
32711 @noindent
32712 Alternatively if you want to create just the import library, type:
32713
32714 @smallexample
32715 $ gnatdll -d api.dll
32716 @end smallexample
32717
32718 @node gnatdll behind the Scenes
32719 @subsubsection @code{gnatdll} behind the Scenes
32720
32721 @noindent
32722 This section details the steps involved in creating a DLL. @code{gnatdll}
32723 does these steps for you. Unless you are interested in understanding what
32724 goes on behind the scenes, you should skip this section.
32725
32726 We use the previous example of a DLL containing the Ada package @code{API},
32727 to illustrate the steps necessary to build a DLL. The starting point is a
32728 set of objects that will make up the DLL and the corresponding ALI
32729 files. In the case of this example this means that @file{api.o} and
32730 @file{api.ali} are available. To build a relocatable DLL, @code{gnatdll} does
32731 the following:
32732
32733 @enumerate
32734 @item
32735 @code{gnatdll} builds the base file (@file{api.base}). A base file gives
32736 the information necessary to generate relocation information for the
32737 DLL.
32738
32739 @smallexample
32740 @group
32741 $ gnatbind -n api
32742 $ gnatlink api -o api.jnk -mdll -Wl,--base-file,api.base
32743 @end group
32744 @end smallexample
32745
32746 @noindent
32747 In addition to the base file, the @command{gnatlink} command generates an
32748 output file @file{api.jnk} which can be discarded. The @option{-mdll} switch
32749 asks @command{gnatlink} to generate the routines @code{DllMain} and
32750 @code{DllMainCRTStartup} that are called by the Windows loader when the DLL
32751 is loaded into memory.
32752
32753 @item
32754 @code{gnatdll} uses @code{dlltool} (@pxref{Using dlltool}) to build the
32755 export table (@file{api.exp}). The export table contains the relocation
32756 information in a form which can be used during the final link to ensure
32757 that the Windows loader is able to place the DLL anywhere in memory.
32758
32759 @smallexample
32760 @group
32761 $ dlltool --dllname api.dll --def api.def --base-file api.base \
32762           --output-exp api.exp
32763 @end group
32764 @end smallexample
32765
32766 @item
32767 @code{gnatdll} builds the base file using the new export table. Note that
32768 @command{gnatbind} must be called once again since the binder generated file
32769 has been deleted during the previous call to @command{gnatlink}.
32770
32771 @smallexample
32772 @group
32773 $ gnatbind -n api
32774 $ gnatlink api -o api.jnk api.exp -mdll
32775       -Wl,--base-file,api.base
32776 @end group
32777 @end smallexample
32778
32779 @item
32780 @code{gnatdll} builds the new export table using the new base file and
32781 generates the DLL import library @file{libAPI.dll.a}.
32782
32783 @smallexample
32784 @group
32785 $ dlltool --dllname api.dll --def api.def --base-file api.base \
32786           --output-exp api.exp --output-lib libAPI.a
32787 @end group
32788 @end smallexample
32789
32790 @item
32791 Finally @code{gnatdll} builds the relocatable DLL using the final export
32792 table.
32793
32794 @smallexample
32795 @group
32796 $ gnatbind -n api
32797 $ gnatlink api api.exp -o api.dll -mdll
32798 @end group
32799 @end smallexample
32800 @end enumerate
32801
32802 @node Using dlltool
32803 @subsubsection Using @code{dlltool}
32804
32805 @noindent
32806 @code{dlltool} is the low-level tool used by @code{gnatdll} to build
32807 DLLs and static import libraries. This section summarizes the most
32808 common @code{dlltool} switches. The form of the @code{dlltool} command
32809 is
32810
32811 @smallexample
32812 $ dlltool @ovar{switches}
32813 @end smallexample
32814
32815 @noindent
32816 @code{dlltool} switches include:
32817
32818 @table @option
32819 @item --base-file @var{basefile}
32820 @cindex @option{--base-file} (@command{dlltool})
32821 Read the base file @var{basefile} generated by the linker. This switch
32822 is used to create a relocatable DLL.
32823
32824 @item --def @var{deffile}
32825 @cindex @option{--def} (@command{dlltool})
32826 Read the definition file.
32827
32828 @item --dllname @var{name}
32829 @cindex @option{--dllname} (@command{dlltool})
32830 Gives the name of the DLL. This switch is used to embed the name of the
32831 DLL in the static import library generated by @code{dlltool} with switch
32832 @option{--output-lib}.
32833
32834 @item -k
32835 @cindex @option{-k} (@command{dlltool})
32836 Kill @code{@@}@var{nn} from exported names
32837 (@pxref{Windows Calling Conventions}
32838 for a discussion about @code{Stdcall}-style symbols.
32839
32840 @item --help
32841 @cindex @option{--help} (@command{dlltool})
32842 Prints the @code{dlltool} switches with a concise description.
32843
32844 @item --output-exp @var{exportfile}
32845 @cindex @option{--output-exp} (@command{dlltool})
32846 Generate an export file @var{exportfile}. The export file contains the
32847 export table (list of symbols in the DLL) and is used to create the DLL.
32848
32849 @item --output-lib @var{libfile}
32850 @cindex @option{--output-lib} (@command{dlltool})
32851 Generate a static import library @var{libfile}.
32852
32853 @item -v
32854 @cindex @option{-v} (@command{dlltool})
32855 Verbose mode.
32856
32857 @item --as @var{assembler-name}
32858 @cindex @option{--as} (@command{dlltool})
32859 Use @var{assembler-name} as the assembler. The default is @code{as}.
32860 @end table
32861
32862 @node GNAT and Windows Resources
32863 @section GNAT and Windows Resources
32864 @cindex Resources, windows
32865
32866 @menu
32867 * Building Resources::
32868 * Compiling Resources::
32869 * Using Resources::
32870 @end menu
32871
32872 @noindent
32873 Resources are an easy way to add Windows specific objects to your
32874 application. The objects that can be added as resources include:
32875
32876 @itemize @bullet
32877 @item
32878 menus
32879
32880 @item
32881 accelerators
32882
32883 @item
32884 dialog boxes
32885
32886 @item
32887 string tables
32888
32889 @item
32890 bitmaps
32891
32892 @item
32893 cursors
32894
32895 @item
32896 icons
32897
32898 @item
32899 fonts
32900 @end itemize
32901
32902 @noindent
32903 This section explains how to build, compile and use resources.
32904
32905 @node Building Resources
32906 @subsection Building Resources
32907 @cindex Resources, building
32908
32909 @noindent
32910 A resource file is an ASCII file. By convention resource files have an
32911 @file{.rc} extension.
32912 The easiest way to build a resource file is to use Microsoft tools
32913 such as @code{imagedit.exe} to build bitmaps, icons and cursors and
32914 @code{dlgedit.exe} to build dialogs.
32915 It is always possible to build an @file{.rc} file yourself by writing a
32916 resource script.
32917
32918 It is not our objective to explain how to write a resource file. A
32919 complete description of the resource script language can be found in the
32920 Microsoft documentation.
32921
32922 @node Compiling Resources
32923 @subsection Compiling Resources
32924 @findex rc
32925 @findex windres
32926 @cindex Resources, compiling
32927
32928 @noindent
32929 This section describes how to build a GNAT-compatible (COFF) object file
32930 containing the resources. This is done using the Resource Compiler
32931 @code{windres} as follows:
32932
32933 @smallexample
32934 $ windres -i myres.rc -o myres.o
32935 @end smallexample
32936
32937 @noindent
32938 By default @code{windres} will run @command{gcc} to preprocess the @file{.rc}
32939 file. You can specify an alternate preprocessor (usually named
32940 @file{cpp.exe}) using the @code{windres} @option{--preprocessor}
32941 parameter. A list of all possible options may be obtained by entering
32942 the command @code{windres} @option{--help}.
32943
32944 It is also possible to use the Microsoft resource compiler @code{rc.exe}
32945 to produce a @file{.res} file (binary resource file). See the
32946 corresponding Microsoft documentation for further details. In this case
32947 you need to use @code{windres} to translate the @file{.res} file to a
32948 GNAT-compatible object file as follows:
32949
32950 @smallexample
32951 $ windres -i myres.res -o myres.o
32952 @end smallexample
32953
32954 @node Using Resources
32955 @subsection Using Resources
32956 @cindex Resources, using
32957
32958 @noindent
32959 To include the resource file in your program just add the
32960 GNAT-compatible object file for the resource(s) to the linker
32961 arguments. With @command{gnatmake} this is done by using the @option{-largs}
32962 option:
32963
32964 @smallexample
32965 $ gnatmake myprog -largs myres.o
32966 @end smallexample
32967
32968 @node Debugging a DLL
32969 @section Debugging a DLL
32970 @cindex DLL debugging
32971
32972 @menu
32973 * Program and DLL Both Built with GCC/GNAT::
32974 * Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT::
32975 @end menu
32976
32977 @noindent
32978 Debugging a DLL is similar to debugging a standard program. But
32979 we have to deal with two different executable parts: the DLL and the
32980 program that uses it. We have the following four possibilities:
32981
32982 @enumerate 1
32983 @item
32984 The program and the DLL are built with @code{GCC/GNAT}.
32985 @item
32986 The program is built with foreign tools and the DLL is built with
32987 @code{GCC/GNAT}.
32988 @item
32989 The program is built with @code{GCC/GNAT} and the DLL is built with
32990 foreign tools.
32991 @item
32992 @end enumerate
32993
32994 @noindent
32995 In this section we address only cases one and two above.
32996 There is no point in trying to debug
32997 a DLL with @code{GNU/GDB}, if there is no GDB-compatible debugging
32998 information in it. To do so you must use a debugger compatible with the
32999 tools suite used to build the DLL.
33000
33001 @node Program and DLL Both Built with GCC/GNAT
33002 @subsection Program and DLL Both Built with GCC/GNAT
33003
33004 @noindent
33005 This is the simplest case. Both the DLL and the program have @code{GDB}
33006 compatible debugging information. It is then possible to break anywhere in
33007 the process. Let's suppose here that the main procedure is named
33008 @code{ada_main} and that in the DLL there is an entry point named
33009 @code{ada_dll}.
33010
33011 @noindent
33012 The DLL (@pxref{Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)}) and
33013 program must have been built with the debugging information (see GNAT -g
33014 switch). Here are the step-by-step instructions for debugging it:
33015
33016 @enumerate 1
33017 @item Launch @code{GDB} on the main program.
33018
33019 @smallexample
33020 $ gdb -nw ada_main
33021 @end smallexample
33022
33023 @item Start the program and stop at the beginning of the main procedure
33024
33025 @smallexample
33026 (gdb) start
33027 @end smallexample
33028
33029 @noindent
33030 This step is required to be able to set a breakpoint inside the DLL. As long
33031 as the program is not run, the DLL is not loaded. This has the
33032 consequence that the DLL debugging information is also not loaded, so it is not
33033 possible to set a breakpoint in the DLL.
33034
33035 @item Set a breakpoint inside the DLL
33036
33037 @smallexample
33038 (gdb) break ada_dll
33039 (gdb) cont
33040 @end smallexample
33041
33042 @end enumerate
33043
33044 @noindent
33045 At this stage a breakpoint is set inside the DLL. From there on
33046 you can use the standard approach to debug the whole program
33047 (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
33048
33049 @ignore
33050 @c This used to work, probably because the DLLs were non-relocatable
33051 @c keep this section around until the problem is sorted out.
33052
33053 To break on the @code{DllMain} routine it is not possible to follow
33054 the procedure above. At the time the program stop on @code{ada_main}
33055 the @code{DllMain} routine as already been called. Either you can use
33056 the procedure below @pxref{Debugging the DLL Directly} or this procedure:
33057
33058 @enumerate 1
33059 @item Launch @code{GDB} on the main program.
33060
33061 @smallexample
33062 $ gdb ada_main
33063 @end smallexample
33064
33065 @item Load DLL symbols
33066
33067 @smallexample
33068 (gdb) add-sym api.dll
33069 @end smallexample
33070
33071 @item Set a breakpoint inside the DLL
33072
33073 @smallexample
33074 (gdb) break ada_dll.adb:45
33075 @end smallexample
33076
33077 Note that at this point it is not possible to break using the routine symbol
33078 directly as the program is not yet running. The solution is to break
33079 on the proper line (break in @file{ada_dll.adb} line 45).
33080
33081 @item Start the program
33082
33083 @smallexample
33084 (gdb) run
33085 @end smallexample
33086
33087 @end enumerate
33088 @end ignore
33089
33090 @node Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT
33091 @subsection Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT
33092
33093 @menu
33094 * Debugging the DLL Directly::
33095 * Attaching to a Running Process::
33096 @end menu
33097
33098 @noindent
33099 In this case things are slightly more complex because it is not possible to
33100 start the main program and then break at the beginning to load the DLL and the
33101 associated DLL debugging information. It is not possible to break at the
33102 beginning of the program because there is no @code{GDB} debugging information,
33103 and therefore there is no direct way of getting initial control. This
33104 section addresses this issue by describing some methods that can be used
33105 to break somewhere in the DLL to debug it.
33106
33107 @noindent
33108 First suppose that the main procedure is named @code{main} (this is for
33109 example some C code built with Microsoft Visual C) and that there is a
33110 DLL named @code{test.dll} containing an Ada entry point named
33111 @code{ada_dll}.
33112
33113 @noindent
33114 The DLL (@pxref{Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)}) must have
33115 been built with debugging information (see GNAT -g option).
33116
33117 @node Debugging the DLL Directly
33118 @subsubsection Debugging the DLL Directly
33119
33120 @enumerate 1
33121 @item
33122 Find out the executable starting address
33123
33124 @smallexample
33125 $ objdump --file-header main.exe
33126 @end smallexample
33127
33128 The starting address is reported on the last line. For example:
33129
33130 @smallexample
33131 main.exe:     file format pei-i386
33132 architecture: i386, flags 0x0000010a:
33133 EXEC_P, HAS_DEBUG, D_PAGED
33134 start address 0x00401010
33135 @end smallexample
33136
33137 @item
33138 Launch the debugger on the executable.
33139
33140 @smallexample
33141 $ gdb main.exe
33142 @end smallexample
33143
33144 @item
33145 Set a breakpoint at the starting address, and launch the program.
33146
33147 @smallexample
33148 $ (gdb) break *0x00401010
33149 $ (gdb) run
33150 @end smallexample
33151
33152 The program will stop at the given address.
33153
33154 @item
33155 Set a breakpoint on a DLL subroutine.
33156
33157 @smallexample
33158 (gdb) break ada_dll.adb:45
33159 @end smallexample
33160
33161 Or if you want to break using a symbol on the DLL, you need first to
33162 select the Ada language (language used by the DLL).
33163
33164 @smallexample
33165 (gdb) set language ada
33166 (gdb) break ada_dll
33167 @end smallexample
33168
33169 @item
33170 Continue the program.
33171
33172 @smallexample
33173 (gdb) cont
33174 @end smallexample
33175
33176 @noindent
33177 This will run the program until it reaches the breakpoint that has been
33178 set. From that point you can use the standard way to debug a program
33179 as described in (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
33180
33181 @end enumerate
33182
33183 @noindent
33184 It is also possible to debug the DLL by attaching to a running process.
33185
33186 @node Attaching to a Running Process
33187 @subsubsection Attaching to a Running Process
33188 @cindex DLL debugging, attach to process
33189
33190 @noindent
33191 With @code{GDB} it is always possible to debug a running process by
33192 attaching to it. It is possible to debug a DLL this way. The limitation
33193 of this approach is that the DLL must run long enough to perform the
33194 attach operation. It may be useful for instance to insert a time wasting
33195 loop in the code of the DLL to meet this criterion.
33196
33197 @enumerate 1
33198
33199 @item Launch the main program @file{main.exe}.
33200
33201 @smallexample
33202 $ main
33203 @end smallexample
33204
33205 @item Use the Windows @i{Task Manager} to find the process ID. Let's say
33206 that the process PID for @file{main.exe} is 208.
33207
33208 @item Launch gdb.
33209
33210 @smallexample
33211 $ gdb
33212 @end smallexample
33213
33214 @item Attach to the running process to be debugged.
33215
33216 @smallexample
33217 (gdb) attach 208
33218 @end smallexample
33219
33220 @item Load the process debugging information.
33221
33222 @smallexample
33223 (gdb) symbol-file main.exe
33224 @end smallexample
33225
33226 @item Break somewhere in the DLL.
33227
33228 @smallexample
33229 (gdb) break ada_dll
33230 @end smallexample
33231
33232 @item Continue process execution.
33233
33234 @smallexample
33235 (gdb) cont
33236 @end smallexample
33237
33238 @end enumerate
33239
33240 @noindent
33241 This last step will resume the process execution, and stop at
33242 the breakpoint we have set. From there you can use the standard
33243 approach to debug a program as described in
33244 (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
33245
33246 @node Setting Stack Size from gnatlink
33247 @section Setting Stack Size from @command{gnatlink}
33248
33249 @noindent
33250 It is possible to specify the program stack size at link time. On modern
33251 versions of Windows, starting with XP, this is mostly useful to set the size of
33252 the main stack (environment task). The other task stacks are set with pragma
33253 Storage_Size or with the @command{gnatbind -d} command.
33254
33255 Since older versions of Windows (2000, NT4, etc.) do not allow setting the
33256 reserve size of individual tasks, the link-time stack size applies to all
33257 tasks, and pragma Storage_Size has no effect.
33258 In particular, Stack Overflow checks are made against this
33259 link-time specified size.
33260
33261 This setting can be done with
33262 @command{gnatlink} using either:
33263
33264 @itemize @bullet
33265
33266 @item using @option{-Xlinker} linker option
33267
33268 @smallexample
33269 $ gnatlink hello -Xlinker --stack=0x10000,0x1000
33270 @end smallexample
33271
33272 This sets the stack reserve size to 0x10000 bytes and the stack commit
33273 size to 0x1000 bytes.
33274
33275 @item using @option{-Wl} linker option
33276
33277 @smallexample
33278 $ gnatlink hello -Wl,--stack=0x1000000
33279 @end smallexample
33280
33281 This sets the stack reserve size to 0x1000000 bytes. Note that with
33282 @option{-Wl} option it is not possible to set the stack commit size
33283 because the coma is a separator for this option.
33284
33285 @end itemize
33286
33287 @node Setting Heap Size from gnatlink
33288 @section Setting Heap Size from @command{gnatlink}
33289
33290 @noindent
33291 Under Windows systems, it is possible to specify the program heap size from
33292 @command{gnatlink} using either:
33293
33294 @itemize @bullet
33295
33296 @item using @option{-Xlinker} linker option
33297
33298 @smallexample
33299 $ gnatlink hello -Xlinker --heap=0x10000,0x1000
33300 @end smallexample
33301
33302 This sets the heap reserve size to 0x10000 bytes and the heap commit
33303 size to 0x1000 bytes.
33304
33305 @item using @option{-Wl} linker option
33306
33307 @smallexample
33308 $ gnatlink hello -Wl,--heap=0x1000000
33309 @end smallexample
33310
33311 This sets the heap reserve size to 0x1000000 bytes. Note that with
33312 @option{-Wl} option it is not possible to set the heap commit size
33313 because the coma is a separator for this option.
33314
33315 @end itemize
33316
33317 @end ifset
33318
33319 @c **********************************
33320 @c * GNU Free Documentation License *
33321 @c **********************************
33322 @include fdl.texi
33323 @c GNU Free Documentation License
33324
33325 @node Index,,GNU Free Documentation License, Top
33326 @unnumbered Index
33327
33328 @printindex cp
33329
33330 @contents
33331 @c Put table of contents at end, otherwise it precedes the "title page" in
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33335
33336 @bye