OSDN Git Service

2008-07-31 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{} 1995-2005, 2006, 2007, 2008 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 * Other Utility Programs::
191 * Running and Debugging Ada Programs::
192 @ifclear vms
193 * Code Coverage and Profiling::
194 @end ifclear
195 @ifset vms
196 * Compatibility with HP Ada::
197 @end ifset
198 * Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries::
199 * Example of Binder Output File::
200 * Elaboration Order Handling in GNAT::
201 * Conditional Compilation::
202 * Inline Assembler::
203 * Compatibility and Porting Guide::
204 @ifset unw
205 * Microsoft Windows Topics::
206 @end ifset
207 * GNU Free Documentation License::
208 * Index::
209
210  --- The Detailed Node Listing ---
211
212 About This Guide
213
214 * What This Guide Contains::
215 * What You Should Know before Reading This Guide::
216 * Related Information::
217 * Conventions::
218
219 Getting Started with GNAT
220
221 * Running GNAT::
222 * Running a Simple Ada Program::
223 * Running a Program with Multiple Units::
224 * Using the gnatmake Utility::
225 @ifset vms
226 * Editing with Emacs::
227 @end ifset
228 @ifclear vms
229 * Introduction to GPS::
230 @end ifclear
231
232 The GNAT Compilation Model
233
234 * Source Representation::
235 * Foreign Language Representation::
236 * File Naming Rules::
237 * Using Other File Names::
238 * Alternative File Naming Schemes::
239 * Generating Object Files::
240 * Source Dependencies::
241 * The Ada Library Information Files::
242 * Binding an Ada Program::
243 * Mixed Language Programming::
244 @ifclear vms
245 * Building Mixed Ada & C++ Programs::
246 * Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models::
247 @end ifclear
248 * Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models::
249 @ifset vms
250 * Placement of temporary files::
251 @end ifset
252
253 Foreign Language Representation
254
255 * Latin-1::
256 * Other 8-Bit Codes::
257 * Wide Character Encodings::
258
259 Compiling Ada Programs With gcc
260
261 * Compiling Programs::
262 * Switches for gcc::
263 * Search Paths and the Run-Time Library (RTL)::
264 * Order of Compilation Issues::
265 * Examples::
266
267 Switches for gcc
268
269 * Output and Error Message Control::
270 * Warning Message Control::
271 * Debugging and Assertion Control::
272 * Validity Checking::
273 * Style Checking::
274 * Run-Time Checks::
275 * Using gcc for Syntax Checking::
276 * Using gcc for Semantic Checking::
277 * Compiling Different Versions of Ada::
278 * Character Set Control::
279 * File Naming Control::
280 * Subprogram Inlining Control::
281 * Auxiliary Output Control::
282 * Debugging Control::
283 * Exception Handling Control::
284 * Units to Sources Mapping Files::
285 * Integrated Preprocessing::
286 @ifset vms
287 * Return Codes::
288 @end ifset
289
290 Binding Ada Programs With gnatbind
291
292 * Running gnatbind::
293 * Switches for gnatbind::
294 * Command-Line Access::
295 * Search Paths for gnatbind::
296 * Examples of gnatbind Usage::
297
298 Switches for gnatbind
299
300 * Consistency-Checking Modes::
301 * Binder Error Message Control::
302 * Elaboration Control::
303 * Output Control::
304 * Binding with Non-Ada Main Programs::
305 * Binding Programs with No Main Subprogram::
306
307 Linking Using gnatlink
308
309 * Running gnatlink::
310 * Switches for gnatlink::
311
312 The GNAT Make Program gnatmake
313
314 * Running gnatmake::
315 * Switches for gnatmake::
316 * Mode Switches for gnatmake::
317 * Notes on the Command Line::
318 * How gnatmake Works::
319 * Examples of gnatmake Usage::
320
321 Improving Performance
322 * Performance Considerations::
323 * Text_IO Suggestions::
324 * Reducing Size of Ada Executables with gnatelim::
325 * Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination::
326
327 Performance Considerations
328 * Controlling Run-Time Checks::
329 * Use of Restrictions::
330 * Optimization Levels::
331 * Debugging Optimized Code::
332 * Inlining of Subprograms::
333 * Other Optimization Switches::
334 * Optimization and Strict Aliasing::
335 @ifset vms
336 * Coverage Analysis::
337 @end ifset
338
339 Reducing Size of Ada Executables with gnatelim
340 * About gnatelim::
341 * Running gnatelim::
342 * Correcting the List of Eliminate Pragmas::
343 * Making Your Executables Smaller::
344 * Summary of the gnatelim Usage Cycle::
345
346 Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination
347 * About unused subprogram/data elimination::
348 * Compilation options::
349
350 Renaming Files Using gnatchop
351
352 * Handling Files with Multiple Units::
353 * Operating gnatchop in Compilation Mode::
354 * Command Line for gnatchop::
355 * Switches for gnatchop::
356 * Examples of gnatchop Usage::
357
358 Configuration Pragmas
359
360 * Handling of Configuration Pragmas::
361 * The Configuration Pragmas Files::
362
363 Handling Arbitrary File Naming Conventions Using gnatname
364
365 * Arbitrary File Naming Conventions::
366 * Running gnatname::
367 * Switches for gnatname::
368 * Examples of gnatname Usage::
369
370 GNAT Project Manager
371
372 * Introduction::
373 * Examples of Project Files::
374 * Project File Syntax::
375 * Objects and Sources in Project Files::
376 * Importing Projects::
377 * Project Extension::
378 * Project Hierarchy Extension::
379 * External References in Project Files::
380 * Packages in Project Files::
381 * Variables from Imported Projects::
382 * Naming Schemes::
383 * Library Projects::
384 * Stand-alone Library Projects::
385 * Switches Related to Project Files::
386 * Tools Supporting Project Files::
387 * An Extended Example::
388 * Project File Complete Syntax::
389
390 The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
391
392 * gnatxref Switches::
393 * gnatfind Switches::
394 * Project Files for gnatxref and gnatfind::
395 * Regular Expressions in gnatfind and gnatxref::
396 * Examples of gnatxref Usage::
397 * Examples of gnatfind Usage::
398
399 The GNAT Pretty-Printer gnatpp
400
401 * Switches for gnatpp::
402 * Formatting Rules::
403
404 The GNAT Metrics Tool gnatmetric
405
406 * Switches for gnatmetric::
407
408 File Name Krunching Using gnatkr
409
410 * About gnatkr::
411 * Using gnatkr::
412 * Krunching Method::
413 * Examples of gnatkr Usage::
414
415 Preprocessing Using gnatprep
416 * Preprocessing Symbols::
417 * Using gnatprep::
418 * Switches for gnatprep::
419 * Form of Definitions File::
420 * Form of Input Text for gnatprep::
421
422 @ifset vms
423 The GNAT Run-Time Library Builder gnatlbr
424
425 * Running gnatlbr::
426 * Switches for gnatlbr::
427 * Examples of gnatlbr Usage::
428 @end ifset
429
430 The GNAT Library Browser gnatls
431
432 * Running gnatls::
433 * Switches for gnatls::
434 * Examples of gnatls Usage::
435
436 Cleaning Up Using gnatclean
437
438 * Running gnatclean::
439 * Switches for gnatclean::
440 @c * Examples of gnatclean Usage::
441
442 @ifclear vms
443
444 GNAT and Libraries
445
446 * Introduction to Libraries in GNAT::
447 * General Ada Libraries::
448 * Stand-alone Ada Libraries::
449 * Rebuilding the GNAT Run-Time Library::
450
451 Using the GNU make Utility
452
453 * Using gnatmake in a Makefile::
454 * Automatically Creating a List of Directories::
455 * Generating the Command Line Switches::
456 * Overcoming Command Line Length Limits::
457 @end ifclear
458
459 Memory Management Issues
460
461 * Some Useful Memory Pools::
462 * The GNAT Debug Pool Facility::
463 @ifclear vms
464 * The gnatmem Tool::
465 @end ifclear
466
467 Stack Related Facilities
468
469 * Stack Overflow Checking::
470 * Static Stack Usage Analysis::
471 * Dynamic Stack Usage Analysis::
472
473 Some Useful Memory Pools
474
475 The GNAT Debug Pool Facility
476
477 @ifclear vms
478 The gnatmem Tool
479
480 * Running gnatmem::
481 * Switches for gnatmem::
482 * Example of gnatmem Usage::
483 @end ifclear
484
485 Verifying Properties Using gnatcheck
486
487 * Format of the Report File::
488 * General gnatcheck Switches::
489 * gnatcheck Rule Options::
490 * Adding the Results of Compiler Checks to gnatcheck Output::
491 * Project-Wide Checks::
492 * Predefined Rules::
493
494 Sample Bodies Using gnatstub
495
496 * Running gnatstub::
497 * Switches for gnatstub::
498
499 Other Utility Programs
500
501 * Using Other Utility Programs with GNAT::
502 * The External Symbol Naming Scheme of GNAT::
503 * Converting Ada Files to html with gnathtml::
504
505 @ifclear vms
506 Code Coverage and Profiling
507
508 * Code Coverage of Ada Programs using gcov::
509 * Profiling an Ada Program using gprof::
510 @end ifclear
511
512 Running and Debugging Ada Programs
513
514 * The GNAT Debugger GDB::
515 * Running GDB::
516 * Introduction to GDB Commands::
517 * Using Ada Expressions::
518 * Calling User-Defined Subprograms::
519 * Using the Next Command in a Function::
520 * Ada Exceptions::
521 * Ada Tasks::
522 * Debugging Generic Units::
523 * GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate::
524 * Naming Conventions for GNAT Source Files::
525 * Getting Internal Debugging Information::
526 * Stack Traceback::
527
528 @ifset vms
529 * LSE::
530 @end ifset
531
532 @ifset vms
533 Compatibility with HP Ada
534
535 * Ada Language Compatibility::
536 * Differences in the Definition of Package System::
537 * Language-Related Features::
538 * The Package STANDARD::
539 * The Package SYSTEM::
540 * Tasking and Task-Related Features::
541 * Pragmas and Pragma-Related Features::
542 * Library of Predefined Units::
543 * Bindings::
544 * Main Program Definition::
545 * Implementation-Defined Attributes::
546 * Compiler and Run-Time Interfacing::
547 * Program Compilation and Library Management::
548 * Input-Output::
549 * Implementation Limits::
550 * Tools and Utilities::
551
552 Language-Related Features
553
554 * Integer Types and Representations::
555 * Floating-Point Types and Representations::
556 * Pragmas Float_Representation and Long_Float::
557 * Fixed-Point Types and Representations::
558 * Record and Array Component Alignment::
559 * Address Clauses::
560 * Other Representation Clauses::
561
562 Tasking and Task-Related Features
563
564 * Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems::
565 * Assigning Task IDs::
566 * Task IDs and Delays::
567 * Task-Related Pragmas::
568 * Scheduling and Task Priority::
569 * The Task Stack::
570 * External Interrupts::
571
572 Pragmas and Pragma-Related Features
573
574 * Restrictions on the Pragma INLINE::
575 * Restrictions on the Pragma INTERFACE::
576 * Restrictions on the Pragma SYSTEM_NAME::
577
578 Library of Predefined Units
579
580 * Changes to DECLIB::
581
582 Bindings
583
584 * Shared Libraries and Options Files::
585 * Interfaces to C::
586 @end ifset
587
588 Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries
589
590 * Summary of Run-Time Configurations::
591 * Specifying a Run-Time Library::
592 * Choosing the Scheduling Policy::
593 * Solaris-Specific Considerations::
594 * Linux-Specific Considerations::
595 * AIX-Specific Considerations::
596 * Irix-Specific Considerations::
597
598 Example of Binder Output File
599
600 Elaboration Order Handling in GNAT
601
602 * Elaboration Code::
603 * Checking the Elaboration Order::
604 * Controlling the Elaboration Order::
605 * Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls::
606 * Controlling Elaboration in GNAT - External Calls::
607 * Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety::
608 * Treatment of Pragma Elaborate::
609 * Elaboration Issues for Library Tasks::
610 * Mixing Elaboration Models::
611 * What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails::
612 * Elaboration for Access-to-Subprogram Values::
613 * Summary of Procedures for Elaboration Control::
614 * Other Elaboration Order Considerations::
615
616 Conditional Compilation
617 * Use of Boolean Constants::
618 * Debugging - A Special Case::
619 * Conditionalizing Declarations::
620 * Use of Alternative Implementations::
621 * Preprocessing::
622
623 Inline Assembler
624
625 * Basic Assembler Syntax::
626 * A Simple Example of Inline Assembler::
627 * Output Variables in Inline Assembler::
628 * Input Variables in Inline Assembler::
629 * Inlining Inline Assembler Code::
630 * Other Asm Functionality::
631
632 Compatibility and Porting Guide
633
634 * Compatibility with Ada 83::
635 * Compatibility between Ada 95 and Ada 2005::
636 * Implementation-dependent characteristics::
637 @ifclear vms
638 @c This brief section is only in the non-VMS version
639 @c The complete chapter on HP Ada issues is in the VMS version
640 * Compatibility with HP Ada 83::
641 @end ifclear
642 * Compatibility with Other Ada Systems::
643 * Representation Clauses::
644 @ifset vms
645 * Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS::
646 @end ifset
647
648 @ifset unw
649 Microsoft Windows Topics
650
651 * Using GNAT on Windows::
652 * CONSOLE and WINDOWS subsystems::
653 * Temporary Files::
654 * Mixed-Language Programming on Windows::
655 * Windows Calling Conventions::
656 * Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)::
657 * Using DLLs with GNAT::
658 * Building DLLs with GNAT::
659 * GNAT and Windows Resources::
660 * Debugging a DLL::
661 * Setting Stack Size from gnatlink::
662 * Setting Heap Size from gnatlink::
663 @end ifset
664
665 * Index::
666 @end menu
667 @end ifnottex
668
669 @node About This Guide
670 @unnumbered About This Guide
671
672 @noindent
673 @ifset vms
674 This guide describes the use of @value{EDITION},
675 a compiler and software development toolset for the full Ada
676 programming language, implemented on OpenVMS for HP's Alpha and
677 Integrity server (I64) platforms.
678 @end ifset
679 @ifclear vms
680 This guide describes the use of @value{EDITION},
681 a compiler and software development
682 toolset for the full Ada programming language.
683 @end ifclear
684 It documents the features of the compiler and tools, and explains
685 how to use them to build Ada applications.
686
687 @value{EDITION} implements Ada 95 and Ada 2005, and it may also be invoked in
688 Ada 83 compatibility mode.
689 By default, @value{EDITION} assumes @value{DEFAULTLANGUAGEVERSION},
690 but you can override with a compiler switch
691 (@pxref{Compiling Different Versions of Ada})
692 to explicitly specify the language version.
693 Throughout this manual, references to ``Ada'' without a year suffix
694 apply to both the Ada 95 and Ada 2005 versions of the language.
695
696
697 @ifclear FSFEDITION
698 For ease of exposition, ``@value{EDITION}'' will be referred to simply as
699 ``GNAT'' in the remainder of this document.
700 @end ifclear
701
702
703
704
705 @menu
706 * What This Guide Contains::
707 * What You Should Know before Reading This Guide::
708 * Related Information::
709 * Conventions::
710 @end menu
711
712 @node What This Guide Contains
713 @unnumberedsec What This Guide Contains
714
715 @noindent
716 This guide contains the following chapters:
717 @itemize @bullet
718
719 @item
720 @ref{Getting Started with GNAT}, describes how to get started compiling
721 and running Ada programs with the GNAT Ada programming environment.
722 @item
723 @ref{The GNAT Compilation Model}, describes the compilation model used
724 by GNAT.
725
726 @item
727 @ref{Compiling Using gcc}, describes how to compile
728 Ada programs with @command{gcc}, the Ada compiler.
729
730 @item
731 @ref{Binding Using gnatbind}, describes how to
732 perform binding of Ada programs with @code{gnatbind}, the GNAT binding
733 utility.
734
735 @item
736 @ref{Linking Using gnatlink},
737 describes @command{gnatlink}, a
738 program that provides for linking using the GNAT run-time library to
739 construct a program. @command{gnatlink} can also incorporate foreign language
740 object units into the executable.
741
742 @item
743 @ref{The GNAT Make Program gnatmake}, describes @command{gnatmake}, a
744 utility that automatically determines the set of sources
745 needed by an Ada compilation unit, and executes the necessary compilations
746 binding and link.
747
748 @item
749 @ref{Improving Performance}, shows various techniques for making your
750 Ada program run faster or take less space.
751 It discusses the effect of the compiler's optimization switch and
752 also describes the @command{gnatelim} tool and unused subprogram/data
753 elimination.
754
755 @item
756 @ref{Renaming Files Using gnatchop}, describes
757 @code{gnatchop}, a utility that allows you to preprocess a file that
758 contains Ada source code, and split it into one or more new files, one
759 for each compilation unit.
760
761 @item
762 @ref{Configuration Pragmas}, describes the configuration pragmas
763 handled by GNAT.
764
765 @item
766 @ref{Handling Arbitrary File Naming Conventions Using gnatname},
767 shows how to override the default GNAT file naming conventions,
768 either for an individual unit or globally.
769
770 @item
771 @ref{GNAT Project Manager}, describes how to use project files
772 to organize large projects.
773
774 @item
775 @ref{The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind}, discusses
776 @code{gnatxref} and @code{gnatfind}, two tools that provide an easy
777 way to navigate through sources.
778
779 @item
780 @ref{The GNAT Pretty-Printer gnatpp}, shows how to produce a reformatted
781 version of an Ada source file with control over casing, indentation,
782 comment placement, and other elements of program presentation style.
783
784 @item
785 @ref{The GNAT Metric Tool gnatmetric}, shows how to compute various
786 metrics for an Ada source file, such as the number of types and subprograms,
787 and assorted complexity measures.
788
789 @item
790 @ref{File Name Krunching Using gnatkr}, describes the @code{gnatkr}
791 file name krunching utility, used to handle shortened
792 file names on operating systems with a limit on the length of names.
793
794 @item
795 @ref{Preprocessing Using gnatprep}, describes @code{gnatprep}, a
796 preprocessor utility that allows a single source file to be used to
797 generate multiple or parameterized source files by means of macro
798 substitution.
799
800 @ifset vms
801 @item
802 @ref{The GNAT Run-Time Library Builder gnatlbr}, describes @command{gnatlbr},
803 a tool for rebuilding the GNAT run time with user-supplied
804 configuration pragmas.
805 @end ifset
806
807 @item
808 @ref{The GNAT Library Browser gnatls}, describes @code{gnatls}, a
809 utility that displays information about compiled units, including dependences
810 on the corresponding sources files, and consistency of compilations.
811
812 @item
813 @ref{Cleaning Up Using gnatclean}, describes @code{gnatclean}, a utility
814 to delete files that are produced by the compiler, binder and linker.
815
816 @ifclear vms
817 @item
818 @ref{GNAT and Libraries}, describes the process of creating and using
819 Libraries with GNAT. It also describes how to recompile the GNAT run-time
820 library.
821
822 @item
823 @ref{Using the GNU make Utility}, describes some techniques for using
824 the GNAT toolset in Makefiles.
825 @end ifclear
826
827 @item
828 @ref{Memory Management Issues}, describes some useful predefined storage pools
829 and in particular the GNAT Debug Pool facility, which helps detect incorrect
830 memory references.
831 @ifclear vms
832 It also describes @command{gnatmem}, a utility that monitors dynamic
833 allocation and deallocation and helps detect ``memory leaks''.
834 @end ifclear
835
836 @item
837 @ref{Stack Related Facilities}, describes some useful tools associated with
838 stack checking and analysis.
839
840 @item
841 @ref{Verifying Properties Using gnatcheck}, discusses @code{gnatcheck},
842 a utility that checks Ada code against a set of rules.
843
844 @item
845 @ref{Creating Sample Bodies Using gnatstub}, discusses @code{gnatstub},
846 a utility that generates empty but compilable bodies for library units.
847
848 @item
849 @ref{Other Utility Programs}, discusses several other GNAT utilities,
850 including @code{gnathtml}.
851
852 @ifclear vms
853 @item
854 @ref{Code Coverage and Profiling}, describes how to perform a structural
855 coverage and profile the execution of Ada programs.
856 @end ifclear
857
858 @item
859 @ref{Running and Debugging Ada Programs}, describes how to run and debug
860 Ada programs.
861
862 @ifset vms
863 @item
864 @ref{Compatibility with HP Ada}, details the compatibility of GNAT with
865 HP Ada 83 @footnote{``HP Ada'' refers to the legacy product originally
866 developed by Digital Equipment Corporation and currently supported by HP.}
867 for OpenVMS Alpha. This product was formerly known as DEC Ada,
868 @cindex DEC Ada
869 and for
870 historical compatibility reasons, the relevant libraries still use the
871 DEC prefix.
872 @end ifset
873
874 @item
875 @ref{Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries},
876 describes the various run-time
877 libraries supported by GNAT on various platforms and explains how to
878 choose a particular library.
879
880 @item
881 @ref{Example of Binder Output File}, shows the source code for the binder
882 output file for a sample program.
883
884 @item
885 @ref{Elaboration Order Handling in GNAT}, describes how GNAT helps
886 you deal with elaboration order issues.
887
888 @item
889 @ref{Conditional Compilation}, describes how to model conditional compilation,
890 both with Ada in general and with GNAT facilities in particular.
891
892 @item
893 @ref{Inline Assembler}, shows how to use the inline assembly facility
894 in an Ada program.
895
896 @item
897 @ref{Compatibility and Porting Guide}, contains sections on compatibility
898 of GNAT with other Ada development environments (including Ada 83 systems),
899 to assist in porting code from those environments.
900
901 @ifset unw
902 @item
903 @ref{Microsoft Windows Topics}, presents information relevant to the
904 Microsoft Windows platform.
905 @end ifset
906 @end itemize
907
908 @c *************************************************
909 @node What You Should Know before Reading This Guide
910 @c *************************************************
911 @unnumberedsec What You Should Know before Reading This Guide
912
913 @cindex Ada 95 Language Reference Manual
914 @cindex Ada 2005 Language Reference Manual
915 @noindent
916 This guide assumes a basic familiarity with the Ada 95 language, as
917 described in the International Standard ANSI/ISO/IEC-8652:1995, January
918 1995.
919 It does not require knowledge of the new features introduced by Ada 2005,
920 (officially known as ISO/IEC 8652:1995 with Technical Corrigendum 1
921 and Amendment 1).
922 Both reference manuals are included in the GNAT documentation
923 package.
924
925 @node Related Information
926 @unnumberedsec Related Information
927
928 @noindent
929 For further information about related tools, refer to the following
930 documents:
931
932 @itemize @bullet
933 @item
934 @xref{Top, GNAT Reference Manual, About This Guide, gnat_rm, GNAT
935 Reference Manual}, which contains all reference material for the GNAT
936 implementation of Ada.
937
938 @ifset unw
939 @item
940 @cite{Using the GNAT Programming Studio}, which describes the GPS
941 Integrated Development Environment.
942
943 @item
944 @cite{GNAT Programming Studio Tutorial}, which introduces the
945 main GPS features through examples.
946 @end ifset
947
948 @item
949 @cite{Ada 95 Reference Manual}, which contains reference
950 material for the Ada 95 programming language.
951
952 @item
953 @cite{Ada 2005 Reference Manual}, which contains reference
954 material for the Ada 2005 programming language.
955
956 @item
957 @xref{Top,, Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB},
958 @ifset vms
959 in the GNU:[DOCS] directory,
960 @end ifset
961 for all details on the use of the GNU source-level debugger.
962
963 @item
964 @xref{Top,, The extensible self-documenting text editor, emacs,
965 GNU Emacs Manual},
966 @ifset vms
967 located in the GNU:[DOCS] directory if the EMACS kit is installed,
968 @end ifset
969 for full information on the extensible editor and programming
970 environment Emacs.
971
972 @end itemize
973
974 @c **************
975 @node Conventions
976 @unnumberedsec Conventions
977 @cindex Conventions
978 @cindex Typographical conventions
979
980 @noindent
981 Following are examples of the typographical and graphic conventions used
982 in this guide:
983
984 @itemize @bullet
985 @item
986 @code{Functions}, @command{utility program names}, @code{standard names},
987 and @code{classes}.
988
989 @item
990 @option{Option flags}
991
992 @item
993 @file{File names}, @samp{button names}, and @samp{field names}.
994
995 @item
996 @code{Variables}, @env{environment variables}, and @var{metasyntactic
997 variables}.
998
999 @item
1000 @emph{Emphasis}.
1001
1002 @item
1003 @r{[}optional information or parameters@r{]}
1004
1005 @item
1006 Examples are described by text
1007 @smallexample
1008 and then shown this way.
1009 @end smallexample
1010 @end itemize
1011
1012 @noindent
1013 Commands that are entered by the user are preceded in this manual by the
1014 characters @w{``@code{$ }''} (dollar sign followed by space). If your system
1015 uses this sequence as a prompt, then the commands will appear exactly as
1016 you see them in the manual. If your system uses some other prompt, then
1017 the command will appear with the @code{$} replaced by whatever prompt
1018 character you are using.
1019
1020 @ifset unw
1021 Full file names are shown with the ``@code{/}'' character
1022 as the directory separator; e.g., @file{parent-dir/subdir/myfile.adb}.
1023 If you are using GNAT on a Windows platform, please note that
1024 the ``@code{\}'' character should be used instead.
1025 @end ifset
1026
1027 @c ****************************
1028 @node Getting Started with GNAT
1029 @chapter Getting Started with GNAT
1030
1031 @noindent
1032 This chapter describes some simple ways of using GNAT to build
1033 executable Ada programs.
1034 @ifset unw
1035 @ref{Running GNAT}, through @ref{Using the gnatmake Utility},
1036 show how to use the command line environment.
1037 @ref{Introduction to GPS}, provides a brief
1038 introduction to the GNAT Programming Studio, a visually-oriented
1039 Integrated Development Environment for GNAT.
1040 GPS offers a graphical ``look and feel'', support for development in
1041 other programming languages, comprehensive browsing features, and
1042 many other capabilities.
1043 For information on GPS please refer to
1044 @cite{Using the GNAT Programming Studio}.
1045 @end ifset
1046
1047 @menu
1048 * Running GNAT::
1049 * Running a Simple Ada Program::
1050 * Running a Program with Multiple Units::
1051 * Using the gnatmake Utility::
1052 @ifset vms
1053 * Editing with Emacs::
1054 @end ifset
1055 @ifclear vms
1056 * Introduction to GPS::
1057 @end ifclear
1058 @end menu
1059
1060 @node Running GNAT
1061 @section Running GNAT
1062
1063 @noindent
1064 Three steps are needed to create an executable file from an Ada source
1065 file:
1066
1067 @enumerate
1068 @item
1069 The source file(s) must be compiled.
1070 @item
1071 The file(s) must be bound using the GNAT binder.
1072 @item
1073 All appropriate object files must be linked to produce an executable.
1074 @end enumerate
1075
1076 @noindent
1077 All three steps are most commonly handled by using the @command{gnatmake}
1078 utility program that, given the name of the main program, automatically
1079 performs the necessary compilation, binding and linking steps.
1080
1081 @node Running a Simple Ada Program
1082 @section Running a Simple Ada Program
1083
1084 @noindent
1085 Any text editor may be used to prepare an Ada program.
1086 (If @code{Emacs} is
1087 used, the optional Ada mode may be helpful in laying out the program.)
1088 The
1089 program text is a normal text file. We will assume in our initial
1090 example that you have used your editor to prepare the following
1091 standard format text file:
1092
1093 @smallexample @c ada
1094 @cartouche
1095 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
1096 procedure Hello is
1097 begin
1098    Put_Line ("Hello WORLD!");
1099 end Hello;
1100 @end cartouche
1101 @end smallexample
1102
1103 @noindent
1104 This file should be named @file{hello.adb}.
1105 With the normal default file naming conventions, GNAT requires
1106 that each file
1107 contain a single compilation unit whose file name is the
1108 unit name,
1109 with periods replaced by hyphens; the
1110 extension is @file{ads} for a
1111 spec and @file{adb} for a body.
1112 You can override this default file naming convention by use of the
1113 special pragma @code{Source_File_Name} (@pxref{Using Other File Names}).
1114 Alternatively, if you want to rename your files according to this default
1115 convention, which is probably more convenient if you will be using GNAT
1116 for all your compilations, then the @code{gnatchop} utility
1117 can be used to generate correctly-named source files
1118 (@pxref{Renaming Files Using gnatchop}).
1119
1120 You can compile the program using the following command (@code{$} is used
1121 as the command prompt in the examples in this document):
1122
1123 @smallexample
1124 $ gcc -c hello.adb
1125 @end smallexample
1126
1127 @noindent
1128 @command{gcc} is the command used to run the compiler. This compiler is
1129 capable of compiling programs in several languages, including Ada and
1130 C. It assumes that you have given it an Ada program if the file extension is
1131 either @file{.ads} or @file{.adb}, and it will then call
1132 the GNAT compiler to compile the specified file.
1133
1134 @ifclear vms
1135 The @option{-c} switch is required. It tells @command{gcc} to only do a
1136 compilation. (For C programs, @command{gcc} can also do linking, but this
1137 capability is not used directly for Ada programs, so the @option{-c}
1138 switch must always be present.)
1139 @end ifclear
1140
1141 This compile command generates a file
1142 @file{hello.o}, which is the object
1143 file corresponding to your Ada program. It also generates
1144 an ``Ada Library Information'' file @file{hello.ali},
1145 which contains additional information used to check
1146 that an Ada program is consistent.
1147 To build an executable file,
1148 use @code{gnatbind} to bind the program
1149 and @command{gnatlink} to link it. The
1150 argument to both @code{gnatbind} and @command{gnatlink} is the name of the
1151 @file{ALI} file, but the default extension of @file{.ali} can
1152 be omitted. This means that in the most common case, the argument
1153 is simply the name of the main program:
1154
1155 @smallexample
1156 $ gnatbind hello
1157 $ gnatlink hello
1158 @end smallexample
1159
1160 @noindent
1161 A simpler method of carrying out these steps is to use
1162 @command{gnatmake},
1163 a master program that invokes all the required
1164 compilation, binding and linking tools in the correct order. In particular,
1165 @command{gnatmake} automatically recompiles any sources that have been
1166 modified since they were last compiled, or sources that depend
1167 on such modified sources, so that ``version skew'' is avoided.
1168 @cindex Version skew (avoided by @command{gnatmake})
1169
1170 @smallexample
1171 $ gnatmake hello.adb
1172 @end smallexample
1173
1174 @noindent
1175 The result is an executable program called @file{hello}, which can be
1176 run by entering:
1177
1178 @smallexample
1179 $ ^hello^RUN HELLO^
1180 @end smallexample
1181
1182 @noindent
1183 assuming that the current directory is on the search path
1184 for executable programs.
1185
1186 @noindent
1187 and, if all has gone well, you will see
1188
1189 @smallexample
1190 Hello WORLD!
1191 @end smallexample
1192
1193 @noindent
1194 appear in response to this command.
1195
1196 @c ****************************************
1197 @node Running a Program with Multiple Units
1198 @section Running a Program with Multiple Units
1199
1200 @noindent
1201 Consider a slightly more complicated example that has three files: a
1202 main program, and the spec and body of a package:
1203
1204 @smallexample @c ada
1205 @cartouche
1206 @group
1207 package Greetings is
1208    procedure Hello;
1209    procedure Goodbye;
1210 end Greetings;
1211
1212 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
1213 package body Greetings is
1214    procedure Hello is
1215    begin
1216       Put_Line ("Hello WORLD!");
1217    end Hello;
1218
1219    procedure Goodbye is
1220    begin
1221       Put_Line ("Goodbye WORLD!");
1222    end Goodbye;
1223 end Greetings;
1224 @end group
1225
1226 @group
1227 with Greetings;
1228 procedure Gmain is
1229 begin
1230    Greetings.Hello;
1231    Greetings.Goodbye;
1232 end Gmain;
1233 @end group
1234 @end cartouche
1235 @end smallexample
1236
1237 @noindent
1238 Following the one-unit-per-file rule, place this program in the
1239 following three separate files:
1240
1241 @table @file
1242 @item greetings.ads
1243 spec of package @code{Greetings}
1244
1245 @item greetings.adb
1246 body of package @code{Greetings}
1247
1248 @item gmain.adb
1249 body of main program
1250 @end table
1251
1252 @noindent
1253 To build an executable version of
1254 this program, we could use four separate steps to compile, bind, and link
1255 the program, as follows:
1256
1257 @smallexample
1258 $ gcc -c gmain.adb
1259 $ gcc -c greetings.adb
1260 $ gnatbind gmain
1261 $ gnatlink gmain
1262 @end smallexample
1263
1264 @noindent
1265 Note that there is no required order of compilation when using GNAT.
1266 In particular it is perfectly fine to compile the main program first.
1267 Also, it is not necessary to compile package specs in the case where
1268 there is an accompanying body; you only need to compile the body. If you want
1269 to submit these files to the compiler for semantic checking and not code
1270 generation, then use the
1271 @option{-gnatc} switch:
1272
1273 @smallexample
1274 $ gcc -c greetings.ads -gnatc
1275 @end smallexample
1276
1277 @noindent
1278 Although the compilation can be done in separate steps as in the
1279 above example, in practice it is almost always more convenient
1280 to use the @command{gnatmake} tool. All you need to know in this case
1281 is the name of the main program's source file. The effect of the above four
1282 commands can be achieved with a single one:
1283
1284 @smallexample
1285 $ gnatmake gmain.adb
1286 @end smallexample
1287
1288 @noindent
1289 In the next section we discuss the advantages of using @command{gnatmake} in
1290 more detail.
1291
1292 @c *****************************
1293 @node Using the gnatmake Utility
1294 @section Using the @command{gnatmake} Utility
1295
1296 @noindent
1297 If you work on a program by compiling single components at a time using
1298 @command{gcc}, you typically keep track of the units you modify. In order to
1299 build a consistent system, you compile not only these units, but also any
1300 units that depend on the units you have modified.
1301 For example, in the preceding case,
1302 if you edit @file{gmain.adb}, you only need to recompile that file. But if
1303 you edit @file{greetings.ads}, you must recompile both
1304 @file{greetings.adb} and @file{gmain.adb}, because both files contain
1305 units that depend on @file{greetings.ads}.
1306
1307 @code{gnatbind} will warn you if you forget one of these compilation
1308 steps, so that it is impossible to generate an inconsistent program as a
1309 result of forgetting to do a compilation. Nevertheless it is tedious and
1310 error-prone to keep track of dependencies among units.
1311 One approach to handle the dependency-bookkeeping is to use a
1312 makefile. However, makefiles present maintenance problems of their own:
1313 if the dependencies change as you change the program, you must make
1314 sure that the makefile is kept up-to-date manually, which is also an
1315 error-prone process.
1316
1317 The @command{gnatmake} utility takes care of these details automatically.
1318 Invoke it using either one of the following forms:
1319
1320 @smallexample
1321 $ gnatmake gmain.adb
1322 $ gnatmake ^gmain^GMAIN^
1323 @end smallexample
1324
1325 @noindent
1326 The argument is the name of the file containing the main program;
1327 you may omit the extension. @command{gnatmake}
1328 examines the environment, automatically recompiles any files that need
1329 recompiling, and binds and links the resulting set of object files,
1330 generating the executable file, @file{^gmain^GMAIN.EXE^}.
1331 In a large program, it
1332 can be extremely helpful to use @command{gnatmake}, because working out by hand
1333 what needs to be recompiled can be difficult.
1334
1335 Note that @command{gnatmake}
1336 takes into account all the Ada rules that
1337 establish dependencies among units. These include dependencies that result
1338 from inlining subprogram bodies, and from
1339 generic instantiation. Unlike some other
1340 Ada make tools, @command{gnatmake} does not rely on the dependencies that were
1341 found by the compiler on a previous compilation, which may possibly
1342 be wrong when sources change. @command{gnatmake} determines the exact set of
1343 dependencies from scratch each time it is run.
1344
1345 @ifset vms
1346 @node Editing with Emacs
1347 @section Editing with Emacs
1348 @cindex Emacs
1349
1350 @noindent
1351 Emacs is an extensible self-documenting text editor that is available in a
1352 separate VMSINSTAL kit.
1353
1354 Invoke Emacs by typing @kbd{Emacs} at the command prompt. To get started,
1355 click on the Emacs Help menu and run the Emacs Tutorial.
1356 In a character cell terminal, Emacs help is invoked with @kbd{Ctrl-h} (also
1357 written as @kbd{C-h}), and the tutorial by @kbd{C-h t}.
1358
1359 Documentation on Emacs and other tools is available in Emacs under the
1360 pull-down menu button: @code{Help - Info}. After selecting @code{Info},
1361 use the middle mouse button to select a topic (e.g.@: Emacs).
1362
1363 In a character cell terminal, do @kbd{C-h i} to invoke info, and then @kbd{m}
1364 (stands for menu) followed by the menu item desired, as in @kbd{m Emacs}, to
1365 get to the Emacs manual.
1366 Help on Emacs is also available by typing @kbd{HELP EMACS} at the DCL command
1367 prompt.
1368
1369 The tutorial is highly recommended in order to learn the intricacies of Emacs,
1370 which is sufficiently extensible to provide for a complete programming
1371 environment and shell for the sophisticated user.
1372 @end ifset
1373
1374 @ifclear vms
1375 @node Introduction to GPS
1376 @section Introduction to GPS
1377 @cindex GPS (GNAT Programming Studio)
1378 @cindex GNAT Programming Studio (GPS)
1379 @noindent
1380 Although the command line interface (@command{gnatmake}, etc.) alone
1381 is sufficient, a graphical Interactive Development
1382 Environment can make it easier for you to compose, navigate, and debug
1383 programs.  This section describes the main features of GPS
1384 (``GNAT Programming Studio''), the GNAT graphical IDE.
1385 You will see how to use GPS to build and debug an executable, and
1386 you will also learn some of the basics of the GNAT ``project'' facility.
1387
1388 GPS enables you to do much more than is presented here;
1389 e.g., you can produce a call graph, interface to a third-party
1390 Version Control System, and inspect the generated assembly language
1391 for a program.
1392 Indeed, GPS also supports languages other than Ada.
1393 Such additional information, and an explanation of all of the GPS menu
1394 items. may be found in the on-line help, which includes
1395 a user's guide and a tutorial (these are also accessible from the GNAT
1396 startup menu).
1397
1398 @menu
1399 * Building a New Program with GPS::
1400 * Simple Debugging with GPS::
1401 @end menu
1402
1403 @node Building a New Program with GPS
1404 @subsection Building a New Program with GPS
1405 @noindent
1406 GPS invokes the GNAT compilation tools using information
1407 contained in a @emph{project} (also known as a @emph{project file}):
1408 a collection of properties such
1409 as source directories, identities of main subprograms, tool switches, etc.,
1410 and their associated values.
1411 See @ref{GNAT Project Manager} for details.
1412 In order to run GPS, you will need to either create a new project
1413 or else open an existing one.
1414
1415 This section will explain how you can use GPS to create a project,
1416 to associate Ada source files with a project, and to build and run
1417 programs.
1418
1419 @enumerate
1420 @item @emph{Creating a project}
1421
1422 Invoke GPS, either from the command line or the platform's IDE.
1423 After it starts, GPS will display a ``Welcome'' screen with three
1424 radio buttons:
1425
1426 @itemize @bullet
1427 @item
1428 @code{Start with default project in directory}
1429
1430 @item
1431 @code{Create new project with wizard}
1432
1433 @item
1434 @code{Open existing project}
1435 @end itemize
1436
1437 @noindent
1438 Select @code{Create new project with wizard} and press @code{OK}.
1439 A new window will appear.  In the text box labeled with
1440 @code{Enter the name of the project to create}, type @file{sample}
1441 as the project name.
1442 In the next box, browse to choose the directory in which you
1443 would like to create the project file.
1444 After selecting an appropriate directory, press @code{Forward}.
1445
1446 A window will appear with the title
1447 @code{Version Control System Configuration}.
1448 Simply press @code{Forward}.
1449
1450 A window will appear with the title
1451 @code{Please select the source directories for this project}.
1452 The directory that you specified for the project file will be selected
1453 by default as the one to use for sources; simply press @code{Forward}.
1454
1455 A window will appear with the title
1456 @code{Please select the build directory for this project}.
1457 The directory that you specified for the project file will be selected
1458 by default for object files and executables;
1459 simply press @code{Forward}.
1460
1461 A window will appear with the title
1462 @code{Please select the main units for this project}.
1463 You will supply this information later, after creating the source file.
1464 Simply press @code{Forward} for now.
1465
1466 A window will appear with the title
1467 @code{Please select the switches to build the project}.
1468 Press @code{Apply}.  This will create a project file named
1469 @file{sample.prj} in the directory that you had specified.
1470
1471 @item @emph{Creating and saving the source file}
1472
1473 After you create the new project, a GPS window will appear, which is
1474 partitioned into two main sections:
1475
1476 @itemize @bullet
1477 @item
1478 A @emph{Workspace area}, initially greyed out, which you will use for
1479 creating and editing source files
1480
1481 @item
1482 Directly below, a @emph{Messages area}, which initially displays a
1483 ``Welcome'' message.
1484 (If the Messages area is not visible, drag its border upward to expand it.)
1485 @end itemize
1486
1487 @noindent
1488 Select @code{File} on the menu bar, and then the @code{New} command.
1489 The Workspace area will become white, and you can now
1490 enter the source program explicitly.
1491 Type the following text
1492
1493 @smallexample @c ada
1494 @group
1495 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
1496 procedure Hello is
1497 begin
1498   Put_Line("Hello from GPS!");
1499 end Hello;
1500 @end group
1501 @end smallexample
1502
1503 @noindent
1504 Select @code{File}, then @code{Save As}, and enter the source file name
1505 @file{hello.adb}.
1506 The file will be saved in the same directory you specified as the
1507 location of the default project file.
1508
1509 @item @emph{Updating the project file}
1510
1511 You need to add the new source file to the project.
1512 To do this, select
1513 the @code{Project} menu and then @code{Edit project properties}.
1514 Click the @code{Main files} tab on the left, and then the
1515 @code{Add} button.
1516 Choose @file{hello.adb} from the list, and press @code{Open}.
1517 The project settings window will reflect this action.
1518 Click @code{OK}.
1519
1520 @item @emph{Building and running the program}
1521
1522 In the main GPS window, now choose the @code{Build} menu, then @code{Make},
1523 and select @file{hello.adb}.
1524 The Messages window will display the resulting invocations of @command{gcc},
1525 @command{gnatbind}, and @command{gnatlink}
1526 (reflecting the default switch settings from the
1527 project file that you created) and then a ``successful compilation/build''
1528 message.
1529
1530 To run the program, choose the @code{Build} menu, then @code{Run}, and
1531 select @command{hello}.
1532 An @emph{Arguments Selection} window will appear.
1533 There are no command line arguments, so just click @code{OK}.
1534
1535 The Messages window will now display the program's output (the string
1536 @code{Hello from GPS}), and at the bottom of the GPS window a status
1537 update is displayed (@code{Run: hello}).
1538 Close the GPS window (or select @code{File}, then @code{Exit}) to
1539 terminate this GPS session.
1540 @end enumerate
1541
1542 @node Simple Debugging with GPS
1543 @subsection Simple Debugging with GPS
1544 @noindent
1545 This section illustrates basic debugging techniques (setting breakpoints,
1546 examining/modifying variables, single stepping).
1547
1548 @enumerate
1549 @item @emph{Opening a project}
1550
1551 Start GPS and select @code{Open existing project}; browse to
1552 specify the project file @file{sample.prj} that you had created in the
1553 earlier example.
1554
1555 @item @emph{Creating a source file}
1556
1557 Select @code{File}, then @code{New}, and type in the following program:
1558
1559 @smallexample @c ada
1560 @group
1561 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
1562 procedure Example is
1563    Line : String (1..80);
1564    N    : Natural;
1565 begin
1566    Put_Line("Type a line of text at each prompt; an empty line to exit");
1567    loop
1568       Put(": ");
1569       Get_Line (Line, N);
1570       Put_Line (Line (1..N) );
1571       exit when N=0;
1572    end loop;
1573 end Example;
1574 @end group
1575 @end smallexample
1576
1577 @noindent
1578 Select @code{File}, then @code{Save as}, and enter the file name
1579 @file{example.adb}.
1580
1581 @item @emph{Updating the project file}
1582
1583 Add @code{Example} as a new main unit for the project:
1584 @enumerate a
1585 @item
1586 Select @code{Project}, then @code{Edit Project Properties}.
1587
1588 @item
1589 Select the @code{Main files} tab, click @code{Add}, then
1590 select the file @file{example.adb} from the list, and
1591 click @code{Open}.
1592 You will see the file name appear in the list of main units
1593
1594 @item
1595 Click @code{OK}
1596 @end enumerate
1597
1598 @item @emph{Building/running the executable}
1599
1600 To build the executable
1601 select @code{Build}, then @code{Make}, and then choose @file{example.adb}.
1602
1603 Run the program to see its effect (in the Messages area).
1604 Each line that you enter is displayed; an empty line will
1605 cause the loop to exit and the program to terminate.
1606
1607 @item @emph{Debugging the program}
1608
1609 Note that the @option{-g} switches to @command{gcc} and @command{gnatlink},
1610 which are required for debugging, are on by default when you create
1611 a new project.
1612 Thus unless you intentionally remove these settings, you will be able
1613 to debug any program that you develop using GPS.
1614
1615 @enumerate a
1616 @item @emph{Initializing}
1617
1618 Select @code{Debug}, then @code{Initialize}, then @file{example}
1619
1620 @item @emph{Setting a breakpoint}
1621
1622 After performing the initialization step, you will observe a small
1623 icon to the right of each line number.
1624 This serves as a toggle for breakpoints; clicking the icon will
1625 set a breakpoint at the corresponding line (the icon will change to
1626 a red circle with an ``x''), and clicking it again
1627 will remove the breakpoint / reset the icon.
1628
1629 For purposes of this example, set a breakpoint at line 10 (the
1630 statement @code{Put_Line@ (Line@ (1..N));}
1631
1632 @item @emph{Starting program execution}
1633
1634 Select @code{Debug}, then @code{Run}.  When the
1635 @code{Program Arguments} window appears, click @code{OK}.
1636 A console window will appear; enter some line of text,
1637 e.g.@: @code{abcde}, at the prompt.
1638 The program will pause execution when it gets to the
1639 breakpoint, and the corresponding line is highlighted.
1640
1641 @item @emph{Examining a variable}
1642
1643 Move the mouse over one of the occurrences of the variable @code{N}.
1644 You will see the value (5) displayed, in ``tool tip'' fashion.
1645 Right click on @code{N}, select @code{Debug}, then select @code{Display N}.
1646 You will see information about @code{N} appear in the @code{Debugger Data}
1647 pane, showing the value as 5.
1648
1649 @item @emph{Assigning a new value to a variable}
1650
1651 Right click on the @code{N} in the @code{Debugger Data} pane, and
1652 select @code{Set value of N}.
1653 When the input window appears, enter the value @code{4} and click
1654 @code{OK}.
1655 This value does not automatically appear in the @code{Debugger Data}
1656 pane; to see it, right click again on the @code{N} in the
1657 @code{Debugger Data} pane and select @code{Update value}.
1658 The new value, 4, will appear in red.
1659
1660 @item @emph{Single stepping}
1661
1662 Select @code{Debug}, then @code{Next}.
1663 This will cause the next statement to be executed, in this case the
1664 call of @code{Put_Line} with the string slice.
1665 Notice in the console window that the displayed string is simply
1666 @code{abcd} and not @code{abcde} which you had entered.
1667 This is because the upper bound of the slice is now 4 rather than 5.
1668
1669 @item @emph{Removing a breakpoint}
1670
1671 Toggle the breakpoint icon at line 10.
1672
1673 @item @emph{Resuming execution from a breakpoint}
1674
1675 Select @code{Debug}, then @code{Continue}.
1676 The program will reach the next iteration of the loop, and
1677 wait for input after displaying the prompt.
1678 This time, just hit the @kbd{Enter} key.
1679 The value of @code{N} will be 0, and the program will terminate.
1680 The console window will disappear.
1681 @end enumerate
1682 @end enumerate
1683 @end ifclear
1684
1685 @node The GNAT Compilation Model
1686 @chapter The GNAT Compilation Model
1687 @cindex GNAT compilation model
1688 @cindex Compilation model
1689
1690 @menu
1691 * Source Representation::
1692 * Foreign Language Representation::
1693 * File Naming Rules::
1694 * Using Other File Names::
1695 * Alternative File Naming Schemes::
1696 * Generating Object Files::
1697 * Source Dependencies::
1698 * The Ada Library Information Files::
1699 * Binding an Ada Program::
1700 * Mixed Language Programming::
1701 @ifclear vms
1702 * Building Mixed Ada & C++ Programs::
1703 * Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models::
1704 @end ifclear
1705 * Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models::
1706 @ifset vms
1707 * Placement of temporary files::
1708 @end ifset
1709 @end menu
1710
1711 @noindent
1712 This chapter describes the compilation model used by GNAT. Although
1713 similar to that used by other languages, such as C and C++, this model
1714 is substantially different from the traditional Ada compilation models,
1715 which are based on a library. The model is initially described without
1716 reference to the library-based model. If you have not previously used an
1717 Ada compiler, you need only read the first part of this chapter. The
1718 last section describes and discusses the differences between the GNAT
1719 model and the traditional Ada compiler models. If you have used other
1720 Ada compilers, this section will help you to understand those
1721 differences, and the advantages of the GNAT model.
1722
1723 @node Source Representation
1724 @section Source Representation
1725 @cindex Latin-1
1726
1727 @noindent
1728 Ada source programs are represented in standard text files, using
1729 Latin-1 coding. Latin-1 is an 8-bit code that includes the familiar
1730 7-bit ASCII set, plus additional characters used for
1731 representing foreign languages (@pxref{Foreign Language Representation}
1732 for support of non-USA character sets). The format effector characters
1733 are represented using their standard ASCII encodings, as follows:
1734
1735 @table @code
1736 @item VT
1737 @findex VT
1738 Vertical tab, @code{16#0B#}
1739
1740 @item HT
1741 @findex HT
1742 Horizontal tab, @code{16#09#}
1743
1744 @item CR
1745 @findex CR
1746 Carriage return, @code{16#0D#}
1747
1748 @item LF
1749 @findex LF
1750 Line feed, @code{16#0A#}
1751
1752 @item FF
1753 @findex FF
1754 Form feed, @code{16#0C#}
1755 @end table
1756
1757 @noindent
1758 Source files are in standard text file format. In addition, GNAT will
1759 recognize a wide variety of stream formats, in which the end of
1760 physical lines is marked by any of the following sequences:
1761 @code{LF}, @code{CR}, @code{CR-LF}, or @code{LF-CR}. This is useful
1762 in accommodating files that are imported from other operating systems.
1763
1764 @cindex End of source file
1765 @cindex Source file, end
1766 @findex SUB
1767 The end of a source file is normally represented by the physical end of
1768 file. However, the control character @code{16#1A#} (@code{SUB}) is also
1769 recognized as signalling the end of the source file. Again, this is
1770 provided for compatibility with other operating systems where this
1771 code is used to represent the end of file.
1772
1773 Each file contains a single Ada compilation unit, including any pragmas
1774 associated with the unit. For example, this means you must place a
1775 package declaration (a package @dfn{spec}) and the corresponding body in
1776 separate files. An Ada @dfn{compilation} (which is a sequence of
1777 compilation units) is represented using a sequence of files. Similarly,
1778 you will place each subunit or child unit in a separate file.
1779
1780 @node Foreign Language Representation
1781 @section Foreign Language Representation
1782
1783 @noindent
1784 GNAT supports the standard character sets defined in Ada as well as
1785 several other non-standard character sets for use in localized versions
1786 of the compiler (@pxref{Character Set Control}).
1787 @menu
1788 * Latin-1::
1789 * Other 8-Bit Codes::
1790 * Wide Character Encodings::
1791 @end menu
1792
1793 @node Latin-1
1794 @subsection Latin-1
1795 @cindex Latin-1
1796
1797 @noindent
1798 The basic character set is Latin-1. This character set is defined by ISO
1799 standard 8859, part 1. The lower half (character codes @code{16#00#}
1800 @dots{} @code{16#7F#)} is identical to standard ASCII coding, but the upper half
1801 is used to represent additional characters. These include extended letters
1802 used by European languages, such as French accents, the vowels with umlauts
1803 used in German, and the extra letter A-ring used in Swedish.
1804
1805 @findex Ada.Characters.Latin_1
1806 For a complete list of Latin-1 codes and their encodings, see the source
1807 file of library unit @code{Ada.Characters.Latin_1} in file
1808 @file{a-chlat1.ads}.
1809 You may use any of these extended characters freely in character or
1810 string literals. In addition, the extended characters that represent
1811 letters can be used in identifiers.
1812
1813 @node Other 8-Bit Codes
1814 @subsection Other 8-Bit Codes
1815
1816 @noindent
1817 GNAT also supports several other 8-bit coding schemes:
1818
1819 @table @asis
1820 @item ISO 8859-2 (Latin-2)
1821 @cindex Latin-2
1822 @cindex ISO 8859-2
1823 Latin-2 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1824 equivalence.
1825
1826 @item ISO 8859-3 (Latin-3)
1827 @cindex Latin-3
1828 @cindex ISO 8859-3
1829 Latin-3 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1830 equivalence.
1831
1832 @item ISO 8859-4 (Latin-4)
1833 @cindex Latin-4
1834 @cindex ISO 8859-4
1835 Latin-4 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1836 equivalence.
1837
1838 @item ISO 8859-5 (Cyrillic)
1839 @cindex ISO 8859-5
1840 @cindex Cyrillic
1841 ISO 8859-5 letters (Cyrillic) allowed in identifiers, with uppercase and
1842 lowercase equivalence.
1843
1844 @item ISO 8859-15 (Latin-9)
1845 @cindex ISO 8859-15
1846 @cindex Latin-9
1847 ISO 8859-15 (Latin-9) letters allowed in identifiers, with uppercase and
1848 lowercase equivalence
1849
1850 @item IBM PC (code page 437)
1851 @cindex code page 437
1852 This code page is the normal default for PCs in the U.S. It corresponds
1853 to the original IBM PC character set. This set has some, but not all, of
1854 the extended Latin-1 letters, but these letters do not have the same
1855 encoding as Latin-1. In this mode, these letters are allowed in
1856 identifiers with uppercase and lowercase equivalence.
1857
1858 @item IBM PC (code page 850)
1859 @cindex code page 850
1860 This code page is a modification of 437 extended to include all the
1861 Latin-1 letters, but still not with the usual Latin-1 encoding. In this
1862 mode, all these letters are allowed in identifiers with uppercase and
1863 lowercase equivalence.
1864
1865 @item Full Upper 8-bit
1866 Any character in the range 80-FF allowed in identifiers, and all are
1867 considered distinct. In other words, there are no uppercase and lowercase
1868 equivalences in this range. This is useful in conjunction with
1869 certain encoding schemes used for some foreign character sets (e.g.,
1870 the typical method of representing Chinese characters on the PC).
1871
1872 @item No Upper-Half
1873 No upper-half characters in the range 80-FF are allowed in identifiers.
1874 This gives Ada 83 compatibility for identifier names.
1875 @end table
1876
1877 @noindent
1878 For precise data on the encodings permitted, and the uppercase and lowercase
1879 equivalences that are recognized, see the file @file{csets.adb} in
1880 the GNAT compiler sources. You will need to obtain a full source release
1881 of GNAT to obtain this file.
1882
1883 @node Wide Character Encodings
1884 @subsection Wide Character Encodings
1885
1886 @noindent
1887 GNAT allows wide character codes to appear in character and string
1888 literals, and also optionally in identifiers, by means of the following
1889 possible encoding schemes:
1890
1891 @table @asis
1892
1893 @item Hex Coding
1894 In this encoding, a wide character is represented by the following five
1895 character sequence:
1896
1897 @smallexample
1898 ESC a b c d
1899 @end smallexample
1900
1901 @noindent
1902 Where @code{a}, @code{b}, @code{c}, @code{d} are the four hexadecimal
1903 characters (using uppercase letters) of the wide character code. For
1904 example, ESC A345 is used to represent the wide character with code
1905 @code{16#A345#}.
1906 This scheme is compatible with use of the full Wide_Character set.
1907
1908 @item Upper-Half Coding
1909 @cindex Upper-Half Coding
1910 The wide character with encoding @code{16#abcd#} where the upper bit is on
1911 (in other words, ``a'' is in the range 8-F) is represented as two bytes,
1912 @code{16#ab#} and @code{16#cd#}. The second byte cannot be a format control
1913 character, but is not required to be in the upper half. This method can
1914 be also used for shift-JIS or EUC, where the internal coding matches the
1915 external coding.
1916
1917 @item Shift JIS Coding
1918 @cindex Shift JIS Coding
1919 A wide character is represented by a two-character sequence,
1920 @code{16#ab#} and
1921 @code{16#cd#}, with the restrictions described for upper-half encoding as
1922 described above. The internal character code is the corresponding JIS
1923 character according to the standard algorithm for Shift-JIS
1924 conversion. Only characters defined in the JIS code set table can be
1925 used with this encoding method.
1926
1927 @item EUC Coding
1928 @cindex EUC Coding
1929 A wide character is represented by a two-character sequence
1930 @code{16#ab#} and
1931 @code{16#cd#}, with both characters being in the upper half. The internal
1932 character code is the corresponding JIS character according to the EUC
1933 encoding algorithm. Only characters defined in the JIS code set table
1934 can be used with this encoding method.
1935
1936 @item UTF-8 Coding
1937 A wide character is represented using
1938 UCS Transformation Format 8 (UTF-8) as defined in Annex R of ISO
1939 10646-1/Am.2. Depending on the character value, the representation
1940 is a one, two, or three byte sequence:
1941 @smallexample
1942 @iftex
1943 @leftskip=.7cm
1944 @end iftex
1945 16#0000#-16#007f#: 2#0@var{xxxxxxx}#
1946 16#0080#-16#07ff#: 2#110@var{xxxxx}# 2#10@var{xxxxxx}#
1947 16#0800#-16#ffff#: 2#1110@var{xxxx}# 2#10@var{xxxxxx}# 2#10@var{xxxxxx}#
1948
1949 @end smallexample
1950
1951 @noindent
1952 where the @var{xxx} bits correspond to the left-padded bits of the
1953 16-bit character value. Note that all lower half ASCII characters
1954 are represented as ASCII bytes and all upper half characters and
1955 other wide characters are represented as sequences of upper-half
1956 (The full UTF-8 scheme allows for encoding 31-bit characters as
1957 6-byte sequences, but in this implementation, all UTF-8 sequences
1958 of four or more bytes length will be treated as illegal).
1959 @item Brackets Coding
1960 In this encoding, a wide character is represented by the following eight
1961 character sequence:
1962
1963 @smallexample
1964 [ " a b c d " ]
1965 @end smallexample
1966
1967 @noindent
1968 Where @code{a}, @code{b}, @code{c}, @code{d} are the four hexadecimal
1969 characters (using uppercase letters) of the wide character code. For
1970 example, [``A345''] is used to represent the wide character with code
1971 @code{16#A345#}. It is also possible (though not required) to use the
1972 Brackets coding for upper half characters. For example, the code
1973 @code{16#A3#} can be represented as @code{[``A3'']}.
1974
1975 This scheme is compatible with use of the full Wide_Character set,
1976 and is also the method used for wide character encoding in the standard
1977 ACVC (Ada Compiler Validation Capability) test suite distributions.
1978
1979 @end table
1980
1981 @noindent
1982 Note: Some of these coding schemes do not permit the full use of the
1983 Ada character set. For example, neither Shift JIS, nor EUC allow the
1984 use of the upper half of the Latin-1 set.
1985
1986 @node File Naming Rules
1987 @section File Naming Rules
1988
1989 @noindent
1990 The default file name is determined by the name of the unit that the
1991 file contains. The name is formed by taking the full expanded name of
1992 the unit and replacing the separating dots with hyphens and using
1993 ^lowercase^uppercase^ for all letters.
1994
1995 An exception arises if the file name generated by the above rules starts
1996 with one of the characters
1997 @ifset vms
1998 @samp{A}, @samp{G}, @samp{I}, or @samp{S},
1999 @end ifset
2000 @ifclear vms
2001 @samp{a}, @samp{g}, @samp{i}, or @samp{s},
2002 @end ifclear
2003 and the second character is a
2004 minus. In this case, the character ^tilde^dollar sign^ is used in place
2005 of the minus. The reason for this special rule is to avoid clashes with
2006 the standard names for child units of the packages System, Ada,
2007 Interfaces, and GNAT, which use the prefixes
2008 @ifset vms
2009 @samp{S-}, @samp{A-}, @samp{I-}, and @samp{G-},
2010 @end ifset
2011 @ifclear vms
2012 @samp{s-}, @samp{a-}, @samp{i-}, and @samp{g-},
2013 @end ifclear
2014 respectively.
2015
2016 The file extension is @file{.ads} for a spec and
2017 @file{.adb} for a body. The following list shows some
2018 examples of these rules.
2019
2020 @table @file
2021 @item main.ads
2022 Main (spec)
2023 @item main.adb
2024 Main (body)
2025 @item arith_functions.ads
2026 Arith_Functions (package spec)
2027 @item arith_functions.adb
2028 Arith_Functions (package body)
2029 @item func-spec.ads
2030 Func.Spec (child package spec)
2031 @item func-spec.adb
2032 Func.Spec (child package body)
2033 @item main-sub.adb
2034 Sub (subunit of Main)
2035 @item ^a~bad.adb^A$BAD.ADB^
2036 A.Bad (child package body)
2037 @end table
2038
2039 @noindent
2040 Following these rules can result in excessively long
2041 file names if corresponding
2042 unit names are long (for example, if child units or subunits are
2043 heavily nested). An option is available to shorten such long file names
2044 (called file name ``krunching''). This may be particularly useful when
2045 programs being developed with GNAT are to be used on operating systems
2046 with limited file name lengths. @xref{Using gnatkr}.
2047
2048 Of course, no file shortening algorithm can guarantee uniqueness over
2049 all possible unit names; if file name krunching is used, it is your
2050 responsibility to ensure no name clashes occur. Alternatively you
2051 can specify the exact file names that you want used, as described
2052 in the next section. Finally, if your Ada programs are migrating from a
2053 compiler with a different naming convention, you can use the gnatchop
2054 utility to produce source files that follow the GNAT naming conventions.
2055 (For details @pxref{Renaming Files Using gnatchop}.)
2056
2057 Note: in the case of @code{Windows NT/XP} or @code{OpenVMS} operating
2058 systems, case is not significant. So for example on @code{Windows XP}
2059 if the canonical name is @code{main-sub.adb}, you can use the file name
2060 @code{Main-Sub.adb} instead. However, case is significant for other
2061 operating systems, so for example, if you want to use other than
2062 canonically cased file names on a Unix system, you need to follow
2063 the procedures described in the next section.
2064
2065 @node Using Other File Names
2066 @section Using Other File Names
2067 @cindex File names
2068
2069 @noindent
2070 In the previous section, we have described the default rules used by
2071 GNAT to determine the file name in which a given unit resides. It is
2072 often convenient to follow these default rules, and if you follow them,
2073 the compiler knows without being explicitly told where to find all
2074 the files it needs.
2075
2076 However, in some cases, particularly when a program is imported from
2077 another Ada compiler environment, it may be more convenient for the
2078 programmer to specify which file names contain which units. GNAT allows
2079 arbitrary file names to be used by means of the Source_File_Name pragma.
2080 The form of this pragma is as shown in the following examples:
2081 @cindex Source_File_Name pragma
2082
2083 @smallexample @c ada
2084 @cartouche
2085 pragma Source_File_Name (My_Utilities.Stacks,
2086   Spec_File_Name => "myutilst_a.ada");
2087 pragma Source_File_name (My_Utilities.Stacks,
2088   Body_File_Name => "myutilst.ada");
2089 @end cartouche
2090 @end smallexample
2091
2092 @noindent
2093 As shown in this example, the first argument for the pragma is the unit
2094 name (in this example a child unit). The second argument has the form
2095 of a named association. The identifier
2096 indicates whether the file name is for a spec or a body;
2097 the file name itself is given by a string literal.
2098
2099 The source file name pragma is a configuration pragma, which means that
2100 normally it will be placed in the @file{gnat.adc}
2101 file used to hold configuration
2102 pragmas that apply to a complete compilation environment.
2103 For more details on how the @file{gnat.adc} file is created and used
2104 see @ref{Handling of Configuration Pragmas}.
2105 @cindex @file{gnat.adc}
2106
2107 @ifclear vms
2108 GNAT allows completely arbitrary file names to be specified using the
2109 source file name pragma. However, if the file name specified has an
2110 extension other than @file{.ads} or @file{.adb} it is necessary to use
2111 a special syntax when compiling the file. The name in this case must be
2112 preceded by the special sequence @option{-x} followed by a space and the name
2113 of the language, here @code{ada}, as in:
2114
2115 @smallexample
2116 $ gcc -c -x ada peculiar_file_name.sim
2117 @end smallexample
2118 @end ifclear
2119
2120 @noindent
2121 @command{gnatmake} handles non-standard file names in the usual manner (the
2122 non-standard file name for the main program is simply used as the
2123 argument to gnatmake). Note that if the extension is also non-standard,
2124 then it must be included in the @command{gnatmake} command, it may not
2125 be omitted.
2126
2127 @node Alternative File Naming Schemes
2128 @section Alternative File Naming Schemes
2129 @cindex File naming schemes, alternative
2130 @cindex File names
2131
2132 In the previous section, we described the use of the @code{Source_File_Name}
2133 pragma to allow arbitrary names to be assigned to individual source files.
2134 However, this approach requires one pragma for each file, and especially in
2135 large systems can result in very long @file{gnat.adc} files, and also create
2136 a maintenance problem.
2137
2138 GNAT also provides a facility for specifying systematic file naming schemes
2139 other than the standard default naming scheme previously described. An
2140 alternative scheme for naming is specified by the use of
2141 @code{Source_File_Name} pragmas having the following format:
2142 @cindex Source_File_Name pragma
2143
2144 @smallexample @c ada
2145 pragma Source_File_Name (
2146    Spec_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
2147  @r{[},Casing          => CASING_SPEC@r{]}
2148  @r{[},Dot_Replacement => STRING_LITERAL@r{]});
2149
2150 pragma Source_File_Name (
2151    Body_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    Subunit_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
2157  @r{[},Casing             => CASING_SPEC@r{]}
2158  @r{[},Dot_Replacement    => STRING_LITERAL@r{]});
2159
2160 FILE_NAME_PATTERN ::= STRING_LITERAL
2161 CASING_SPEC ::= Lowercase | Uppercase | Mixedcase
2162 @end smallexample
2163
2164 @noindent
2165 The @code{FILE_NAME_PATTERN} string shows how the file name is constructed.
2166 It contains a single asterisk character, and the unit name is substituted
2167 systematically for this asterisk. The optional parameter
2168 @code{Casing} indicates
2169 whether the unit name is to be all upper-case letters, all lower-case letters,
2170 or mixed-case. If no
2171 @code{Casing} parameter is used, then the default is all
2172 ^lower-case^upper-case^.
2173
2174 The optional @code{Dot_Replacement} string is used to replace any periods
2175 that occur in subunit or child unit names. If no @code{Dot_Replacement}
2176 argument is used then separating dots appear unchanged in the resulting
2177 file name.
2178 Although the above syntax indicates that the
2179 @code{Casing} argument must appear
2180 before the @code{Dot_Replacement} argument, but it
2181 is also permissible to write these arguments in the opposite order.
2182
2183 As indicated, it is possible to specify different naming schemes for
2184 bodies, specs, and subunits. Quite often the rule for subunits is the
2185 same as the rule for bodies, in which case, there is no need to give
2186 a separate @code{Subunit_File_Name} rule, and in this case the
2187 @code{Body_File_name} rule is used for subunits as well.
2188
2189 The separate rule for subunits can also be used to implement the rather
2190 unusual case of a compilation environment (e.g.@: a single directory) which
2191 contains a subunit and a child unit with the same unit name. Although
2192 both units cannot appear in the same partition, the Ada Reference Manual
2193 allows (but does not require) the possibility of the two units coexisting
2194 in the same environment.
2195
2196 The file name translation works in the following steps:
2197
2198 @itemize @bullet
2199
2200 @item
2201 If there is a specific @code{Source_File_Name} pragma for the given unit,
2202 then this is always used, and any general pattern rules are ignored.
2203
2204 @item
2205 If there is a pattern type @code{Source_File_Name} pragma that applies to
2206 the unit, then the resulting file name will be used if the file exists. If
2207 more than one pattern matches, the latest one will be tried first, and the
2208 first attempt resulting in a reference to a file that exists will be used.
2209
2210 @item
2211 If no pattern type @code{Source_File_Name} pragma that applies to the unit
2212 for which the corresponding file exists, then the standard GNAT default
2213 naming rules are used.
2214
2215 @end itemize
2216
2217 @noindent
2218 As an example of the use of this mechanism, consider a commonly used scheme
2219 in which file names are all lower case, with separating periods copied
2220 unchanged to the resulting file name, and specs end with @file{.1.ada}, and
2221 bodies end with @file{.2.ada}. GNAT will follow this scheme if the following
2222 two pragmas appear:
2223
2224 @smallexample @c ada
2225 pragma Source_File_Name
2226   (Spec_File_Name => "*.1.ada");
2227 pragma Source_File_Name
2228   (Body_File_Name => "*.2.ada");
2229 @end smallexample
2230
2231 @noindent
2232 The default GNAT scheme is actually implemented by providing the following
2233 default pragmas internally:
2234
2235 @smallexample @c ada
2236 pragma Source_File_Name
2237   (Spec_File_Name => "*.ads", Dot_Replacement => "-");
2238 pragma Source_File_Name
2239   (Body_File_Name => "*.adb", Dot_Replacement => "-");
2240 @end smallexample
2241
2242 @noindent
2243 Our final example implements a scheme typically used with one of the
2244 Ada 83 compilers, where the separator character for subunits was ``__''
2245 (two underscores), specs were identified by adding @file{_.ADA}, bodies
2246 by adding @file{.ADA}, and subunits by
2247 adding @file{.SEP}. All file names were
2248 upper case. Child units were not present of course since this was an
2249 Ada 83 compiler, but it seems reasonable to extend this scheme to use
2250 the same double underscore separator for child units.
2251
2252 @smallexample @c ada
2253 pragma Source_File_Name
2254   (Spec_File_Name => "*_.ADA",
2255    Dot_Replacement => "__",
2256    Casing = Uppercase);
2257 pragma Source_File_Name
2258   (Body_File_Name => "*.ADA",
2259    Dot_Replacement => "__",
2260    Casing = Uppercase);
2261 pragma Source_File_Name
2262   (Subunit_File_Name => "*.SEP",
2263    Dot_Replacement => "__",
2264    Casing = Uppercase);
2265 @end smallexample
2266
2267 @node Generating Object Files
2268 @section Generating Object Files
2269
2270 @noindent
2271 An Ada program consists of a set of source files, and the first step in
2272 compiling the program is to generate the corresponding object files.
2273 These are generated by compiling a subset of these source files.
2274 The files you need to compile are the following:
2275
2276 @itemize @bullet
2277 @item
2278 If a package spec has no body, compile the package spec to produce the
2279 object file for the package.
2280
2281 @item
2282 If a package has both a spec and a body, compile the body to produce the
2283 object file for the package. The source file for the package spec need
2284 not be compiled in this case because there is only one object file, which
2285 contains the code for both the spec and body of the package.
2286
2287 @item
2288 For a subprogram, compile the subprogram body to produce the object file
2289 for the subprogram. The spec, if one is present, is as usual in a
2290 separate file, and need not be compiled.
2291
2292 @item
2293 @cindex Subunits
2294 In the case of subunits, only compile the parent unit. A single object
2295 file is generated for the entire subunit tree, which includes all the
2296 subunits.
2297
2298 @item
2299 Compile child units independently of their parent units
2300 (though, of course, the spec of all the ancestor unit must be present in order
2301 to compile a child unit).
2302
2303 @item
2304 @cindex Generics
2305 Compile generic units in the same manner as any other units. The object
2306 files in this case are small dummy files that contain at most the
2307 flag used for elaboration checking. This is because GNAT always handles generic
2308 instantiation by means of macro expansion. However, it is still necessary to
2309 compile generic units, for dependency checking and elaboration purposes.
2310 @end itemize
2311
2312 @noindent
2313 The preceding rules describe the set of files that must be compiled to
2314 generate the object files for a program. Each object file has the same
2315 name as the corresponding source file, except that the extension is
2316 @file{.o} as usual.
2317
2318 You may wish to compile other files for the purpose of checking their
2319 syntactic and semantic correctness. For example, in the case where a
2320 package has a separate spec and body, you would not normally compile the
2321 spec. However, it is convenient in practice to compile the spec to make
2322 sure it is error-free before compiling clients of this spec, because such
2323 compilations will fail if there is an error in the spec.
2324
2325 GNAT provides an option for compiling such files purely for the
2326 purposes of checking correctness; such compilations are not required as
2327 part of the process of building a program. To compile a file in this
2328 checking mode, use the @option{-gnatc} switch.
2329
2330 @node Source Dependencies
2331 @section Source Dependencies
2332
2333 @noindent
2334 A given object file clearly depends on the source file which is compiled
2335 to produce it. Here we are using @dfn{depends} in the sense of a typical
2336 @code{make} utility; in other words, an object file depends on a source
2337 file if changes to the source file require the object file to be
2338 recompiled.
2339 In addition to this basic dependency, a given object may depend on
2340 additional source files as follows:
2341
2342 @itemize @bullet
2343 @item
2344 If a file being compiled @code{with}'s a unit @var{X}, the object file
2345 depends on the file containing the spec of unit @var{X}. This includes
2346 files that are @code{with}'ed implicitly either because they are parents
2347 of @code{with}'ed child units or they are run-time units required by the
2348 language constructs used in a particular unit.
2349
2350 @item
2351 If a file being compiled instantiates a library level generic unit, the
2352 object file depends on both the spec and body files for this generic
2353 unit.
2354
2355 @item
2356 If a file being compiled instantiates a generic unit defined within a
2357 package, the object file depends on the body file for the package as
2358 well as the spec file.
2359
2360 @item
2361 @findex Inline
2362 @cindex @option{-gnatn} switch
2363 If a file being compiled contains a call to a subprogram for which
2364 pragma @code{Inline} applies and inlining is activated with the
2365 @option{-gnatn} switch, the object file depends on the file containing the
2366 body of this subprogram as well as on the file containing the spec. Note
2367 that for inlining to actually occur as a result of the use of this switch,
2368 it is necessary to compile in optimizing mode.
2369
2370 @cindex @option{-gnatN} switch
2371 The use of @option{-gnatN} activates  inlining optimization
2372 that is performed by the front end of the compiler. This inlining does
2373 not require that the code generation be optimized. Like @option{-gnatn},
2374 the use of this switch generates additional dependencies.
2375 Note that
2376 @option{-gnatN} automatically implies @option{-gnatn} so it is not necessary
2377 to specify both options.
2378
2379 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
2380 of GNAT other than the JGNAT, .NET or GNAAMP versions), then the use of
2381 @option{-gnatN} is deprecated, and the use of @option{-gnatn} is preferred.
2382 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
2383 inlining, but that is no longer the case.
2384
2385 @item
2386 If an object file @file{O} depends on the proper body of a subunit through
2387 inlining or instantiation, it depends on the parent unit of the subunit.
2388 This means that any modification of the parent unit or one of its subunits
2389 affects the compilation of @file{O}.
2390
2391 @item
2392 The object file for a parent unit depends on all its subunit body files.
2393
2394 @item
2395 The previous two rules meant that for purposes of computing dependencies and
2396 recompilation, a body and all its subunits are treated as an indivisible whole.
2397
2398 @noindent
2399 These rules are applied transitively: if unit @code{A} @code{with}'s
2400 unit @code{B}, whose elaboration calls an inlined procedure in package
2401 @code{C}, the object file for unit @code{A} will depend on the body of
2402 @code{C}, in file @file{c.adb}.
2403
2404 The set of dependent files described by these rules includes all the
2405 files on which the unit is semantically dependent, as dictated by the
2406 Ada language standard. However, it is a superset of what the
2407 standard describes, because it includes generic, inline, and subunit
2408 dependencies.
2409
2410 An object file must be recreated by recompiling the corresponding source
2411 file if any of the source files on which it depends are modified. For
2412 example, if the @code{make} utility is used to control compilation,
2413 the rule for an Ada object file must mention all the source files on
2414 which the object file depends, according to the above definition.
2415 The determination of the necessary
2416 recompilations is done automatically when one uses @command{gnatmake}.
2417 @end itemize
2418
2419 @node The Ada Library Information Files
2420 @section The Ada Library Information Files
2421 @cindex Ada Library Information files
2422 @cindex @file{ALI} files
2423
2424 @noindent
2425 Each compilation actually generates two output files. The first of these
2426 is the normal object file that has a @file{.o} extension. The second is a
2427 text file containing full dependency information. It has the same
2428 name as the source file, but an @file{.ali} extension.
2429 This file is known as the Ada Library Information (@file{ALI}) file.
2430 The following information is contained in the @file{ALI} file.
2431
2432 @itemize @bullet
2433 @item
2434 Version information (indicates which version of GNAT was used to compile
2435 the unit(s) in question)
2436
2437 @item
2438 Main program information (including priority and time slice settings,
2439 as well as the wide character encoding used during compilation).
2440
2441 @item
2442 List of arguments used in the @command{gcc} command for the compilation
2443
2444 @item
2445 Attributes of the unit, including configuration pragmas used, an indication
2446 of whether the compilation was successful, exception model used etc.
2447
2448 @item
2449 A list of relevant restrictions applying to the unit (used for consistency)
2450 checking.
2451
2452 @item
2453 Categorization information (e.g.@: use of pragma @code{Pure}).
2454
2455 @item
2456 Information on all @code{with}'ed units, including presence of
2457 @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas.
2458
2459 @item
2460 Information from any @code{Linker_Options} pragmas used in the unit
2461
2462 @item
2463 Information on the use of @code{Body_Version} or @code{Version}
2464 attributes in the unit.
2465
2466 @item
2467 Dependency information. This is a list of files, together with
2468 time stamp and checksum information. These are files on which
2469 the unit depends in the sense that recompilation is required
2470 if any of these units are modified.
2471
2472 @item
2473 Cross-reference data. Contains information on all entities referenced
2474 in the unit. Used by tools like @code{gnatxref} and @code{gnatfind} to
2475 provide cross-reference information.
2476
2477 @end itemize
2478
2479 @noindent
2480 For a full detailed description of the format of the @file{ALI} file,
2481 see the source of the body of unit @code{Lib.Writ}, contained in file
2482 @file{lib-writ.adb} in the GNAT compiler sources.
2483
2484 @node Binding an Ada Program
2485 @section Binding an Ada Program
2486
2487 @noindent
2488 When using languages such as C and C++, once the source files have been
2489 compiled the only remaining step in building an executable program
2490 is linking the object modules together. This means that it is possible to
2491 link an inconsistent version of a program, in which two units have
2492 included different versions of the same header.
2493
2494 The rules of Ada do not permit such an inconsistent program to be built.
2495 For example, if two clients have different versions of the same package,
2496 it is illegal to build a program containing these two clients.
2497 These rules are enforced by the GNAT binder, which also determines an
2498 elaboration order consistent with the Ada rules.
2499
2500 The GNAT binder is run after all the object files for a program have
2501 been created. It is given the name of the main program unit, and from
2502 this it determines the set of units required by the program, by reading the
2503 corresponding ALI files. It generates error messages if the program is
2504 inconsistent or if no valid order of elaboration exists.
2505
2506 If no errors are detected, the binder produces a main program, in Ada by
2507 default, that contains calls to the elaboration procedures of those
2508 compilation unit that require them, followed by
2509 a call to the main program. This Ada program is compiled to generate the
2510 object file for the main program. The name of
2511 the Ada file is @file{b~@var{xxx}.adb} (with the corresponding spec
2512 @file{b~@var{xxx}.ads}) where @var{xxx} is the name of the
2513 main program unit.
2514
2515 Finally, the linker is used to build the resulting executable program,
2516 using the object from the main program from the bind step as well as the
2517 object files for the Ada units of the program.
2518
2519 @node Mixed Language Programming
2520 @section Mixed Language Programming
2521 @cindex Mixed Language Programming
2522
2523 @noindent
2524 This section describes how to develop a mixed-language program,
2525 specifically one that comprises units in both Ada and C.
2526
2527 @menu
2528 * Interfacing to C::
2529 * Calling Conventions::
2530 @end menu
2531
2532 @node Interfacing to C
2533 @subsection Interfacing to C
2534 @noindent
2535 Interfacing Ada with a foreign language such as C involves using
2536 compiler directives to import and/or export entity definitions in each
2537 language---using @code{extern} statements in C, for instance, and the
2538 @code{Import}, @code{Export}, and @code{Convention} pragmas in Ada.
2539 A full treatment of these topics is provided in Appendix B, section 1
2540 of the Ada Reference Manual.
2541
2542 There are two ways to build a program using GNAT that contains some Ada
2543 sources and some foreign language sources, depending on whether or not
2544 the main subprogram is written in Ada.  Here is a source example with
2545 the main subprogram in Ada:
2546
2547 @smallexample
2548 /* file1.c */
2549 #include <stdio.h>
2550
2551 void print_num (int num)
2552 @{
2553   printf ("num is %d.\n", num);
2554   return;
2555 @}
2556
2557 /* file2.c */
2558
2559 /* num_from_Ada is declared in my_main.adb */
2560 extern int num_from_Ada;
2561
2562 int get_num (void)
2563 @{
2564   return num_from_Ada;
2565 @}
2566 @end smallexample
2567
2568 @smallexample @c ada
2569 --  my_main.adb
2570 procedure My_Main is
2571
2572    --  Declare then export an Integer entity called num_from_Ada
2573    My_Num : Integer := 10;
2574    pragma Export (C, My_Num, "num_from_Ada");
2575
2576    --  Declare an Ada function spec for Get_Num, then use
2577    --  C function get_num for the implementation.
2578    function Get_Num return Integer;
2579    pragma Import (C, Get_Num, "get_num");
2580
2581    --  Declare an Ada procedure spec for Print_Num, then use
2582    --  C function print_num for the implementation.
2583    procedure Print_Num (Num : Integer);
2584    pragma Import (C, Print_Num, "print_num");
2585
2586 begin
2587    Print_Num (Get_Num);
2588 end My_Main;
2589 @end smallexample
2590
2591 @enumerate
2592 @item
2593 To build this example, first compile the foreign language files to
2594 generate object files:
2595 @smallexample
2596 ^gcc -c file1.c^gcc -c FILE1.C^
2597 ^gcc -c file2.c^gcc -c FILE2.C^
2598 @end smallexample
2599
2600 @item
2601 Then, compile the Ada units to produce a set of object files and ALI
2602 files:
2603 @smallexample
2604 gnatmake ^-c^/ACTIONS=COMPILE^ my_main.adb
2605 @end smallexample
2606
2607 @item
2608 Run the Ada binder on the Ada main program:
2609 @smallexample
2610 gnatbind my_main.ali
2611 @end smallexample
2612
2613 @item
2614 Link the Ada main program, the Ada objects and the other language
2615 objects:
2616 @smallexample
2617 gnatlink my_main.ali file1.o file2.o
2618 @end smallexample
2619 @end enumerate
2620
2621 The last three steps can be grouped in a single command:
2622 @smallexample
2623 gnatmake my_main.adb -largs file1.o file2.o
2624 @end smallexample
2625
2626 @cindex Binder output file
2627 @noindent
2628 If the main program is in a language other than Ada, then you may have
2629 more than one entry point into the Ada subsystem. You must use a special
2630 binder option to generate callable routines that initialize and
2631 finalize the Ada units (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs}).
2632 Calls to the initialization and finalization routines must be inserted
2633 in the main program, or some other appropriate point in the code. The
2634 call to initialize the Ada units must occur before the first Ada
2635 subprogram is called, and the call to finalize the Ada units must occur
2636 after the last Ada subprogram returns. The binder will place the
2637 initialization and finalization subprograms into the
2638 @file{b~@var{xxx}.adb} file where they can be accessed by your C
2639 sources.  To illustrate, we have the following example:
2640
2641 @smallexample
2642 /* main.c */
2643 extern void adainit (void);
2644 extern void adafinal (void);
2645 extern int add (int, int);
2646 extern int sub (int, int);
2647
2648 int main (int argc, char *argv[])
2649 @{
2650   int a = 21, b = 7;
2651
2652   adainit();
2653
2654   /* Should print "21 + 7 = 28" */
2655   printf ("%d + %d = %d\n", a, b, add (a, b));
2656   /* Should print "21 - 7 = 14" */
2657   printf ("%d - %d = %d\n", a, b, sub (a, b));
2658
2659   adafinal();
2660 @}
2661 @end smallexample
2662
2663 @smallexample @c ada
2664 --  unit1.ads
2665 package Unit1 is
2666    function Add (A, B : Integer) return Integer;
2667    pragma Export (C, Add, "add");
2668 end Unit1;
2669
2670 --  unit1.adb
2671 package body Unit1 is
2672    function Add (A, B : Integer) return Integer is
2673    begin
2674       return A + B;
2675    end Add;
2676 end Unit1;
2677
2678 --  unit2.ads
2679 package Unit2 is
2680    function Sub (A, B : Integer) return Integer;
2681    pragma Export (C, Sub, "sub");
2682 end Unit2;
2683
2684 --  unit2.adb
2685 package body Unit2 is
2686    function Sub (A, B : Integer) return Integer is
2687    begin
2688       return A - B;
2689    end Sub;
2690 end Unit2;
2691 @end smallexample
2692
2693 @enumerate
2694 @item
2695 The build procedure for this application is similar to the last
2696 example's.  First, compile the foreign language files to generate object
2697 files:
2698 @smallexample
2699 ^gcc -c main.c^gcc -c main.c^
2700 @end smallexample
2701
2702 @item
2703 Next, compile the Ada units to produce a set of object files and ALI
2704 files:
2705 @smallexample
2706 gnatmake ^-c^/ACTIONS=COMPILE^ unit1.adb
2707 gnatmake ^-c^/ACTIONS=COMPILE^ unit2.adb
2708 @end smallexample
2709
2710 @item
2711 Run the Ada binder on every generated ALI file.  Make sure to use the
2712 @option{-n} option to specify a foreign main program:
2713 @smallexample
2714 gnatbind ^-n^/NOMAIN^ unit1.ali unit2.ali
2715 @end smallexample
2716
2717 @item
2718 Link the Ada main program, the Ada objects and the foreign language
2719 objects. You need only list the last ALI file here:
2720 @smallexample
2721 gnatlink unit2.ali main.o -o exec_file
2722 @end smallexample
2723
2724 This procedure yields a binary executable called @file{exec_file}.
2725 @end enumerate
2726
2727 @noindent
2728 Depending on the circumstances (for example when your non-Ada main object
2729 does not provide symbol @code{main}), you may also need to instruct the
2730 GNAT linker not to include the standard startup objects by passing the
2731 @option{^-nostartfiles^/NOSTART_FILES^} switch to @command{gnatlink}.
2732
2733 @node Calling Conventions
2734 @subsection Calling Conventions
2735 @cindex Foreign Languages
2736 @cindex Calling Conventions
2737 GNAT follows standard calling sequence conventions and will thus interface
2738 to any other language that also follows these conventions. The following
2739 Convention identifiers are recognized by GNAT:
2740
2741 @table @code
2742 @cindex Interfacing to Ada
2743 @cindex Other Ada compilers
2744 @cindex Convention Ada
2745 @item Ada
2746 This indicates that the standard Ada calling sequence will be
2747 used and all Ada data items may be passed without any limitations in the
2748 case where GNAT is used to generate both the caller and callee. It is also
2749 possible to mix GNAT generated code and code generated by another Ada
2750 compiler. In this case, the data types should be restricted to simple
2751 cases, including primitive types. Whether complex data types can be passed
2752 depends on the situation. Probably it is safe to pass simple arrays, such
2753 as arrays of integers or floats. Records may or may not work, depending
2754 on whether both compilers lay them out identically. Complex structures
2755 involving variant records, access parameters, tasks, or protected types,
2756 are unlikely to be able to be passed.
2757
2758 Note that in the case of GNAT running
2759 on a platform that supports HP Ada 83, a higher degree of compatibility
2760 can be guaranteed, and in particular records are layed out in an identical
2761 manner in the two compilers. Note also that if output from two different
2762 compilers is mixed, the program is responsible for dealing with elaboration
2763 issues. Probably the safest approach is to write the main program in the
2764 version of Ada other than GNAT, so that it takes care of its own elaboration
2765 requirements, and then call the GNAT-generated adainit procedure to ensure
2766 elaboration of the GNAT components. Consult the documentation of the other
2767 Ada compiler for further details on elaboration.
2768
2769 However, it is not possible to mix the tasking run time of GNAT and
2770 HP Ada 83, All the tasking operations must either be entirely within
2771 GNAT compiled sections of the program, or entirely within HP Ada 83
2772 compiled sections of the program.
2773
2774 @cindex Interfacing to Assembly
2775 @cindex Convention Assembler
2776 @item Assembler
2777 Specifies assembler as the convention. In practice this has the
2778 same effect as convention Ada (but is not equivalent in the sense of being
2779 considered the same convention).
2780
2781 @cindex Convention Asm
2782 @findex Asm
2783 @item Asm
2784 Equivalent to Assembler.
2785
2786 @cindex Interfacing to COBOL
2787 @cindex Convention COBOL
2788 @findex COBOL
2789 @item COBOL
2790 Data will be passed according to the conventions described
2791 in section B.4 of the Ada Reference Manual.
2792
2793 @findex C
2794 @cindex Interfacing to C
2795 @cindex Convention C
2796 @item C
2797 Data will be passed according to the conventions described
2798 in section B.3 of the Ada Reference Manual.
2799
2800 A note on interfacing to a C ``varargs'' function:
2801 @findex C varargs function
2802 @cindex Interfacing to C varargs function
2803 @cindex varargs function interfaces
2804
2805 @itemize @bullet
2806 @item
2807 In C, @code{varargs} allows a function to take a variable number of
2808 arguments. There is no direct equivalent in this to Ada. One
2809 approach that can be used is to create a C wrapper for each
2810 different profile and then interface to this C wrapper. For
2811 example, to print an @code{int} value using @code{printf},
2812 create a C function @code{printfi} that takes two arguments, a
2813 pointer to a string and an int, and calls @code{printf}.
2814 Then in the Ada program, use pragma @code{Import} to
2815 interface to @code{printfi}.
2816
2817 @item
2818 It may work on some platforms to directly interface to
2819 a @code{varargs} function by providing a specific Ada profile
2820 for a particular call. However, this does not work on
2821 all platforms, since there is no guarantee that the
2822 calling sequence for a two argument normal C function
2823 is the same as for calling a @code{varargs} C function with
2824 the same two arguments.
2825 @end itemize
2826
2827 @cindex Convention Default
2828 @findex Default
2829 @item Default
2830 Equivalent to C.
2831
2832 @cindex Convention External
2833 @findex External
2834 @item External
2835 Equivalent to C.
2836
2837 @ifclear vms
2838 @findex C++
2839 @cindex Interfacing to C++
2840 @cindex Convention C++
2841 @item C_Plus_Plus (or CPP)
2842 This stands for C++. For most purposes this is identical to C.
2843 See the separate description of the specialized GNAT pragmas relating to
2844 C++ interfacing for further details.
2845 @end ifclear
2846
2847 @findex Fortran
2848 @cindex Interfacing to Fortran
2849 @cindex Convention Fortran
2850 @item Fortran
2851 Data will be passed according to the conventions described
2852 in section B.5 of the Ada Reference Manual.
2853
2854 @item Intrinsic
2855 This applies to an intrinsic operation, as defined in the Ada
2856 Reference Manual. If a pragma Import (Intrinsic) applies to a subprogram,
2857 this means that the body of the subprogram is provided by the compiler itself,
2858 usually by means of an efficient code sequence, and that the user does not
2859 supply an explicit body for it. In an application program, the pragma may
2860 be applied to the following sets of names:
2861
2862 @itemize @bullet
2863 @item
2864 Rotate_Left, Rotate_Right, Shift_Left, Shift_Right,
2865 Shift_Right_Arithmetic.  The corresponding subprogram declaration must have
2866 two formal parameters. The
2867 first one must be a signed integer type or a modular type with a binary
2868 modulus, and the second parameter must be of type Natural.
2869 The return type must be the same as the type of the first argument. The size
2870 of this type can only be 8, 16, 32, or 64.
2871
2872 @item
2873 Binary arithmetic operators: ``+'', ``-'', ``*'', ``/''
2874 The corresponding operator declaration must have parameters and result type
2875 that have the same root numeric type (for example, all three are long_float
2876 types). This simplifies the definition of operations that use type checking
2877 to perform dimensional checks:
2878
2879 @smallexample @c ada
2880 type Distance is new Long_Float;
2881 type Time     is new Long_Float;
2882 type Velocity is new Long_Float;
2883 function "/" (D : Distance; T : Time)
2884   return Velocity;
2885 pragma Import (Intrinsic, "/");
2886 @end smallexample
2887
2888 @noindent
2889 This common idiom is often programmed with a generic definition and an
2890 explicit body. The pragma makes it simpler to introduce such declarations.
2891 It incurs no overhead in compilation time or code size, because it is
2892 implemented as a single machine instruction.
2893
2894 @item
2895 General subprogram entities, to bind an Ada subprogram declaration to
2896 a compiler builtin by name with back-ends where such interfaces are
2897 available. A typical example is the set of ``__builtin'' functions
2898 exposed by the GCC back-end, as in the following example:
2899
2900 @smallexample @c ada
2901    function builtin_sqrt (F : Float) return Float;
2902    pragma Import (Intrinsic, builtin_sqrt, "__builtin_sqrtf");
2903 @end smallexample
2904
2905 Most of the GCC builtins are accessible this way, and as for other
2906 import conventions (e.g. C), it is the user's responsibility to ensure
2907 that the Ada subprogram profile matches the underlying builtin
2908 expectations.
2909 @end itemize
2910
2911 @noindent
2912
2913 @ifset unw
2914 @findex Stdcall
2915 @cindex Convention Stdcall
2916 @item Stdcall
2917 This is relevant only to Windows XP/2000/NT implementations of GNAT,
2918 and specifies that the @code{Stdcall} calling sequence will be used,
2919 as defined by the NT API. Nevertheless, to ease building
2920 cross-platform bindings this convention will be handled as a @code{C} calling
2921 convention on non-Windows platforms.
2922
2923 @findex DLL
2924 @cindex Convention DLL
2925 @item DLL
2926 This is equivalent to @code{Stdcall}.
2927
2928 @findex Win32
2929 @cindex Convention Win32
2930 @item Win32
2931 This is equivalent to @code{Stdcall}.
2932 @end ifset
2933
2934 @findex Stubbed
2935 @cindex Convention Stubbed
2936 @item Stubbed
2937 This is a special convention that indicates that the compiler
2938 should provide a stub body that raises @code{Program_Error}.
2939 @end table
2940
2941 @noindent
2942 GNAT additionally provides a useful pragma @code{Convention_Identifier}
2943 that can be used to parametrize conventions and allow additional synonyms
2944 to be specified. For example if you have legacy code in which the convention
2945 identifier Fortran77 was used for Fortran, you can use the configuration
2946 pragma:
2947
2948 @smallexample @c ada
2949 pragma Convention_Identifier (Fortran77, Fortran);
2950 @end smallexample
2951
2952 @noindent
2953 And from now on the identifier Fortran77 may be used as a convention
2954 identifier (for example in an @code{Import} pragma) with the same
2955 meaning as Fortran.
2956
2957 @ifclear vms
2958 @node Building Mixed Ada & C++ Programs
2959 @section Building Mixed Ada and C++ Programs
2960
2961 @noindent
2962 A programmer inexperienced with mixed-language development may find that
2963 building an application containing both Ada and C++ code can be a
2964 challenge.  This section gives a few
2965 hints that should make this task easier. The first section addresses
2966 the differences between interfacing with C and interfacing with C++.
2967 The second section
2968 looks into the delicate problem of linking the complete application from
2969 its Ada and C++ parts. The last section gives some hints on how the GNAT
2970 run-time library can be adapted in order to allow inter-language dispatching
2971 with a new C++ compiler.
2972
2973 @menu
2974 * Interfacing to C++::
2975 * Linking a Mixed C++ & Ada Program::
2976 * A Simple Example::
2977 * Interfacing with C++ at the Class Level::
2978 @end menu
2979
2980 @node Interfacing to C++
2981 @subsection Interfacing to C++
2982
2983 @noindent
2984 GNAT supports interfacing with the G++ compiler (or any C++ compiler
2985 generating code that is compatible with the G++ Application Binary
2986 Interface ---see http://www.codesourcery.com/archives/cxx-abi).
2987
2988 @noindent
2989 Interfacing can be done at 3 levels: simple data, subprograms, and
2990 classes. In the first two cases, GNAT offers a specific @code{Convention
2991 C_Plus_Plus} (or @code{CPP}) that behaves exactly like @code{Convention C}.
2992 Usually, C++ mangles the names of subprograms, and currently, GNAT does
2993 not provide any help to solve the demangling problem. This problem can be
2994 addressed in two ways:
2995 @itemize @bullet
2996 @item
2997 by modifying the C++ code in order to force a C convention using
2998 the @code{extern "C"} syntax.
2999
3000 @item
3001 by figuring out the mangled name and use it as the Link_Name argument of
3002 the pragma import.
3003 @end itemize
3004
3005 @noindent
3006 Interfacing at the class level can be achieved by using the GNAT specific
3007 pragmas such as @code{CPP_Constructor}.  @xref{Interfacing to C++,,,
3008 gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for additional information.
3009
3010 @node Linking a Mixed C++ & Ada Program
3011 @subsection Linking a Mixed C++ & Ada Program
3012
3013 @noindent
3014 Usually the linker of the C++ development system must be used to link
3015 mixed applications because most C++ systems will resolve elaboration
3016 issues (such as calling constructors on global class instances)
3017 transparently during the link phase. GNAT has been adapted to ease the
3018 use of a foreign linker for the last phase. Three cases can be
3019 considered:
3020 @enumerate
3021
3022 @item
3023 Using GNAT and G++ (GNU C++ compiler) from the same GCC installation:
3024 The C++ linker can simply be called by using the C++ specific driver
3025 called @code{c++}. Note that this setup is not very common because it
3026 may involve recompiling the whole GCC tree from sources, which makes it
3027 harder to upgrade the compilation system for one language without
3028 destabilizing the other.
3029
3030 @smallexample
3031 $ c++ -c file1.C
3032 $ c++ -c file2.C
3033 $ gnatmake ada_unit -largs file1.o file2.o --LINK=c++
3034 @end smallexample
3035
3036 @item
3037 Using GNAT and G++ from two different GCC installations: If both
3038 compilers are on the @env{PATH}, the previous method may be used. It is
3039 important to note that environment variables such as
3040 @env{C_INCLUDE_PATH}, @env{GCC_EXEC_PREFIX}, @env{BINUTILS_ROOT}, and
3041 @env{GCC_ROOT} will affect both compilers
3042 at the same time and may make one of the two compilers operate
3043 improperly if set during invocation of the wrong compiler.  It is also
3044 very important that the linker uses the proper @file{libgcc.a} GCC
3045 library -- that is, the one from the C++ compiler installation. The
3046 implicit link command as suggested in the @command{gnatmake} command
3047 from the former example can be replaced by an explicit link command with
3048 the full-verbosity option in order to verify which library is used:
3049 @smallexample
3050 $ gnatbind ada_unit
3051 $ gnatlink -v -v ada_unit file1.o file2.o --LINK=c++
3052 @end smallexample
3053 If there is a problem due to interfering environment variables, it can
3054 be worked around by using an intermediate script. The following example
3055 shows the proper script to use when GNAT has not been installed at its
3056 default location and g++ has been installed at its default location:
3057
3058 @smallexample
3059 $ cat ./my_script
3060 #!/bin/sh
3061 unset BINUTILS_ROOT
3062 unset GCC_ROOT
3063 c++ $*
3064 $ gnatlink -v -v ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
3065 @end smallexample
3066
3067 @item
3068 Using a non-GNU C++ compiler: The commands previously described can be
3069 used to insure that the C++ linker is used. Nonetheless, you need to add
3070 a few more parameters to the link command line, depending on the exception
3071 mechanism used.
3072
3073 If the @code{setjmp/longjmp} exception mechanism is used, only the paths
3074 to the libgcc libraries are required:
3075
3076 @smallexample
3077 $ cat ./my_script
3078 #!/bin/sh
3079 CC $* `gcc -print-file-name=libgcc.a` `gcc -print-file-name=libgcc_eh.a`
3080 $ gnatlink ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
3081 @end smallexample
3082
3083 Where CC is the name of the non-GNU C++ compiler.
3084
3085 If the @code{zero cost} exception mechanism is used, and the platform
3086 supports automatic registration of exception tables (e.g.@: Solaris or IRIX),
3087 paths to more objects are required:
3088
3089 @smallexample
3090 $ cat ./my_script
3091 #!/bin/sh
3092 CC `gcc -print-file-name=crtbegin.o` $* \
3093 `gcc -print-file-name=libgcc.a` `gcc -print-file-name=libgcc_eh.a` \
3094 `gcc -print-file-name=crtend.o`
3095 $ gnatlink ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
3096 @end smallexample
3097
3098 If the @code{zero cost} exception mechanism is used, and the platform
3099 doesn't support automatic registration of exception tables (e.g.@: HP-UX,
3100 Tru64 or AIX), the simple approach described above will not work and
3101 a pre-linking phase using GNAT will be necessary.
3102
3103 @end enumerate
3104
3105 @node A Simple Example
3106 @subsection  A Simple Example
3107 @noindent
3108 The following example, provided as part of the GNAT examples, shows how
3109 to achieve procedural interfacing between Ada and C++ in both
3110 directions. The C++ class A has two methods. The first method is exported
3111 to Ada by the means of an extern C wrapper function. The second method
3112 calls an Ada subprogram. On the Ada side, The C++ calls are modelled by
3113 a limited record with a layout comparable to the C++ class. The Ada
3114 subprogram, in turn, calls the C++ method. So, starting from the C++
3115 main program, the process passes back and forth between the two
3116 languages.
3117
3118 @noindent
3119 Here are the compilation commands:
3120 @smallexample
3121 $ gnatmake -c simple_cpp_interface
3122 $ c++ -c cpp_main.C
3123 $ c++ -c ex7.C
3124 $ gnatbind -n simple_cpp_interface
3125 $ gnatlink simple_cpp_interface -o cpp_main --LINK=$(CPLUSPLUS)
3126       -lstdc++ ex7.o cpp_main.o
3127 @end smallexample
3128
3129 @noindent
3130 Here are the corresponding sources:
3131 @smallexample
3132
3133 //cpp_main.C
3134
3135 #include "ex7.h"
3136
3137 extern "C" @{
3138   void adainit (void);
3139   void adafinal (void);
3140   void method1 (A *t);
3141 @}
3142
3143 void method1 (A *t)
3144 @{
3145   t->method1 ();
3146 @}
3147
3148 int main ()
3149 @{
3150   A obj;
3151   adainit ();
3152   obj.method2 (3030);
3153   adafinal ();
3154 @}
3155
3156 //ex7.h
3157
3158 class Origin @{
3159  public:
3160   int o_value;
3161 @};
3162 class A : public Origin @{
3163  public:
3164   void method1 (void);
3165   void method2 (int v);
3166   A();
3167   int   a_value;
3168 @};
3169
3170 //ex7.C
3171
3172 #include "ex7.h"
3173 #include <stdio.h>
3174
3175 extern "C" @{ void ada_method2 (A *t, int v);@}
3176
3177 void A::method1 (void)
3178 @{
3179   a_value = 2020;
3180   printf ("in A::method1, a_value = %d \n",a_value);
3181
3182 @}
3183
3184 void A::method2 (int v)
3185 @{
3186    ada_method2 (this, v);
3187    printf ("in A::method2, a_value = %d \n",a_value);
3188
3189 @}
3190
3191 A::A(void)
3192 @{
3193    a_value = 1010;
3194   printf ("in A::A, a_value = %d \n",a_value);
3195 @}
3196 @end smallexample
3197
3198 @smallexample @c ada
3199 -- Ada sources
3200 package body Simple_Cpp_Interface is
3201
3202    procedure Ada_Method2 (This : in out A; V : Integer) is
3203    begin
3204       Method1 (This);
3205       This.A_Value := V;
3206    end Ada_Method2;
3207
3208 end Simple_Cpp_Interface;
3209
3210 with System;
3211 package Simple_Cpp_Interface is
3212    type A is limited
3213       record
3214          Vptr    : System.Address;
3215          O_Value : Integer;
3216          A_Value : Integer;
3217       end record;
3218    pragma Convention (C, A);
3219
3220    procedure Method1 (This : in out A);
3221    pragma Import (C, Method1);
3222
3223    procedure Ada_Method2 (This : in out A; V : Integer);
3224    pragma Export (C, Ada_Method2);
3225
3226 end Simple_Cpp_Interface;
3227 @end smallexample
3228
3229 @node Interfacing with C++ at the Class Level
3230 @subsection Interfacing with C++ at the Class Level
3231 @noindent
3232 In this section we demonstrate the GNAT features for interfacing with
3233 C++ by means of an example making use of Ada 2005 abstract interface
3234 types. This example consists of a classification of animals; classes
3235 have been used to model our main classification of animals, and
3236 interfaces provide support for the management of secondary
3237 classifications. We first demonstrate a case in which the types and
3238 constructors are defined on the C++ side and imported from the Ada
3239 side, and latter the reverse case.
3240
3241 The root of our derivation will be the @code{Animal} class, with a
3242 single private attribute (the @code{Age} of the animal) and two public
3243 primitives to set and get the value of this attribute.
3244
3245 @smallexample
3246 @b{class} Animal @{
3247  @b{public}:
3248    @b{virtual} void Set_Age (int New_Age);
3249    @b{virtual} int Age ();
3250  @b{private}:
3251    int Age_Count;
3252 @};
3253 @end smallexample
3254
3255 Abstract interface types are defined in C++ by means of classes with pure
3256 virtual functions and no data members. In our example we will use two
3257 interfaces that provide support for the common management of @code{Carnivore}
3258 and @code{Domestic} animals:
3259
3260 @smallexample
3261 @b{class} Carnivore @{
3262 @b{public}:
3263    @b{virtual} int Number_Of_Teeth () = 0;
3264 @};
3265
3266 @b{class} Domestic @{
3267 @b{public}:
3268    @b{virtual void} Set_Owner (char* Name) = 0;
3269 @};
3270 @end smallexample
3271
3272 Using these declarations, we can now say that a @code{Dog} is an animal that is
3273 both Carnivore and Domestic, that is:
3274
3275 @smallexample
3276 @b{class} Dog : Animal, Carnivore, Domestic @{
3277  @b{public}:
3278    @b{virtual} int  Number_Of_Teeth ();
3279    @b{virtual} void Set_Owner (char* Name);
3280
3281    Dog(); // Constructor
3282  @b{private}:
3283    int  Tooth_Count;
3284    char *Owner;
3285 @};
3286 @end smallexample
3287
3288 In the following examples we will assume that the previous declarations are
3289 located in a file named @code{animals.h}. The following package demonstrates
3290 how to import these C++ declarations from the Ada side:
3291
3292 @smallexample @c ada
3293 with Interfaces.C.Strings; use Interfaces.C.Strings;
3294 package Animals is
3295   type Carnivore is interface;
3296   pragma Convention (C_Plus_Plus, Carnivore);
3297   function Number_Of_Teeth (X : Carnivore)
3298      return Natural is abstract;
3299
3300   type Domestic is interface;
3301   pragma Convention (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3302   procedure Set_Owner
3303     (X    : in out Domestic;
3304      Name : Chars_Ptr) is abstract;
3305
3306   type Animal is tagged record
3307     Age : Natural := 0;
3308   end record;
3309   pragma Import (C_Plus_Plus, Animal);
3310
3311   procedure Set_Age (X : in out Animal; Age : Integer);
3312   pragma Import (C_Plus_Plus, Set_Age);
3313
3314   function Age (X : Animal) return Integer;
3315   pragma Import (C_Plus_Plus, Age);
3316
3317   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
3318     Tooth_Count : Natural;
3319     Owner       : String (1 .. 30);
3320   end record;
3321   pragma Import (C_Plus_Plus, Dog);
3322
3323   function Number_Of_Teeth (A : Dog) return Integer;
3324   pragma Import (C_Plus_Plus, Number_Of_Teeth);
3325
3326   procedure Set_Owner (A : in out Dog; Name : Chars_Ptr);
3327   pragma Import (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3328
3329   function New_Dog return Dog'Class;
3330   pragma CPP_Constructor (New_Dog);
3331   pragma Import (CPP, New_Dog, "_ZN3DogC2Ev");
3332 end Animals;
3333 @end smallexample
3334
3335 Thanks to the compatibility between GNAT run-time structures and the C++ ABI,
3336 interfacing with these C++ classes is easy. The only requirement is that all
3337 the primitives and components must be declared exactly in the same order in
3338 the two languages.
3339
3340 Regarding the abstract interfaces, we must indicate to the GNAT compiler by
3341 means of a @code{pragma Convention (C_Plus_Plus)}, the convention used to pass
3342 the arguments to the called primitives will be the same as for C++. For the
3343 imported classes we use @code{pragma Import} with convention @code{C_Plus_Plus}
3344 to indicate that they have been defined on the C++ side; this is required
3345 because the dispatch table associated with these tagged types will be built
3346 in the C++ side and therefore will not contain the predefined Ada primitives
3347 which Ada would otherwise expect.
3348
3349 As the reader can see there is no need to indicate the C++ mangled names
3350 associated with each subprogram because it is assumed that all the calls to
3351 these primitives will be dispatching calls. The only exception is the
3352 constructor, which must be registered with the compiler by means of
3353 @code{pragma CPP_Constructor} and needs to provide its associated C++
3354 mangled name because the Ada compiler generates direct calls to it.
3355
3356 With the above packages we can now declare objects of type Dog on the Ada side
3357 and dispatch calls to the corresponding subprograms on the C++ side. We can
3358 also extend the tagged type Dog with further fields and primitives, and
3359 override some of its C++ primitives on the Ada side. For example, here we have
3360 a type derivation defined on the Ada side that inherits all the dispatching
3361 primitives of the ancestor from the C++ side.
3362
3363 @smallexample
3364 @b{with} Animals; @b{use} Animals;
3365 @b{package} Vaccinated_Animals @b{is}
3366   @b{type} Vaccinated_Dog @b{is new} Dog @b{with null record};
3367   @b{function} Vaccination_Expired (A : Vaccinated_Dog) @b{return} Boolean;
3368 @b{end} Vaccinated_Animals;
3369 @end smallexample
3370
3371 It is important to note that, because of the ABI compatibility, the programmer
3372 does not need to add any further information to indicate either the object
3373 layout or the dispatch table entry associated with each dispatching operation.
3374
3375 Now let us define all the types and constructors on the Ada side and export
3376 them to C++, using the same hierarchy of our previous example:
3377
3378 @smallexample @c ada
3379 with Interfaces.C.Strings;
3380 use Interfaces.C.Strings;
3381 package Animals is
3382   type Carnivore is interface;
3383   pragma Convention (C_Plus_Plus, Carnivore);
3384   function Number_Of_Teeth (X : Carnivore)
3385      return Natural is abstract;
3386
3387   type Domestic is interface;
3388   pragma Convention (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3389   procedure Set_Owner
3390     (X    : in out Domestic;
3391      Name : Chars_Ptr) is abstract;
3392
3393   type Animal is tagged record
3394     Age : Natural := 0;
3395   end record;
3396   pragma Convention (C_Plus_Plus, Animal);
3397
3398   procedure Set_Age (X : in out Animal; Age : Integer);
3399   pragma Export (C_Plus_Plus, Set_Age);
3400
3401   function Age (X : Animal) return Integer;
3402   pragma Export (C_Plus_Plus, Age);
3403
3404   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
3405     Tooth_Count : Natural;
3406     Owner       : String (1 .. 30);
3407   end record;
3408   pragma Convention (C_Plus_Plus, Dog);
3409
3410   function Number_Of_Teeth (A : Dog) return Integer;
3411   pragma Export (C_Plus_Plus, Number_Of_Teeth);
3412
3413   procedure Set_Owner (A : in out Dog; Name : Chars_Ptr);
3414   pragma Export (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3415
3416   function New_Dog return Dog'Class;
3417   pragma Export (C_Plus_Plus, New_Dog);
3418 end Animals;
3419 @end smallexample
3420
3421 Compared with our previous example the only difference is the use of
3422 @code{pragma Export} to indicate to the GNAT compiler that the primitives will
3423 be available to C++. Thanks to the ABI compatibility, on the C++ side there is
3424 nothing else to be done; as explained above, the only requirement is that all
3425 the primitives and components are declared in exactly the same order.
3426
3427 For completeness, let us see a brief C++ main program that uses the
3428 declarations available in @code{animals.h} (presented in our first example) to
3429 import and use the declarations from the Ada side, properly initializing and
3430 finalizing the Ada run-time system along the way:
3431
3432 @smallexample
3433 @b{#include} "animals.h"
3434 @b{#include} <iostream>
3435 @b{using namespace} std;
3436
3437 void Check_Carnivore (Carnivore *obj) @{@dots{}@}
3438 void Check_Domestic (Domestic *obj)   @{@dots{}@}
3439 void Check_Animal (Animal *obj)       @{@dots{}@}
3440 void Check_Dog (Dog *obj)             @{@dots{}@}
3441
3442 @b{extern} "C" @{
3443   void adainit (void);
3444   void adafinal (void);
3445   Dog* new_dog ();
3446 @}
3447
3448 void test ()
3449 @{
3450   Dog *obj = new_dog();  // Ada constructor
3451   Check_Carnivore (obj); // Check secondary DT
3452   Check_Domestic (obj);  // Check secondary DT
3453   Check_Animal (obj);    // Check primary DT
3454   Check_Dog (obj);       // Check primary DT
3455 @}
3456
3457 int main ()
3458 @{
3459   adainit ();  test();  adafinal ();
3460   return 0;
3461 @}
3462 @end smallexample
3463
3464 @node Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models
3465 @section Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models
3466
3467 @noindent
3468 The GNAT model of compilation is close to the C and C++ models. You can
3469 think of Ada specs as corresponding to header files in C. As in C, you
3470 don't need to compile specs; they are compiled when they are used. The
3471 Ada @code{with} is similar in effect to the @code{#include} of a C
3472 header.
3473
3474 One notable difference is that, in Ada, you may compile specs separately
3475 to check them for semantic and syntactic accuracy. This is not always
3476 possible with C headers because they are fragments of programs that have
3477 less specific syntactic or semantic rules.
3478
3479 The other major difference is the requirement for running the binder,
3480 which performs two important functions. First, it checks for
3481 consistency. In C or C++, the only defense against assembling
3482 inconsistent programs lies outside the compiler, in a makefile, for
3483 example. The binder satisfies the Ada requirement that it be impossible
3484 to construct an inconsistent program when the compiler is used in normal
3485 mode.
3486
3487 @cindex Elaboration order control
3488 The other important function of the binder is to deal with elaboration
3489 issues. There are also elaboration issues in C++ that are handled
3490 automatically. This automatic handling has the advantage of being
3491 simpler to use, but the C++ programmer has no control over elaboration.
3492 Where @code{gnatbind} might complain there was no valid order of
3493 elaboration, a C++ compiler would simply construct a program that
3494 malfunctioned at run time.
3495 @end ifclear
3496
3497 @node Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models
3498 @section Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models
3499
3500 @noindent
3501 This section is intended for Ada programmers who have
3502 used an Ada compiler implementing the traditional Ada library
3503 model, as described in the Ada Reference Manual.
3504
3505 @cindex GNAT library
3506 In GNAT, there is no ``library'' in the normal sense. Instead, the set of
3507 source files themselves acts as the library. Compiling Ada programs does
3508 not generate any centralized information, but rather an object file and
3509 a ALI file, which are of interest only to the binder and linker.
3510 In a traditional system, the compiler reads information not only from
3511 the source file being compiled, but also from the centralized library.
3512 This means that the effect of a compilation depends on what has been
3513 previously compiled. In particular:
3514
3515 @itemize @bullet
3516 @item
3517 When a unit is @code{with}'ed, the unit seen by the compiler corresponds
3518 to the version of the unit most recently compiled into the library.
3519
3520 @item
3521 Inlining is effective only if the necessary body has already been
3522 compiled into the library.
3523
3524 @item
3525 Compiling a unit may obsolete other units in the library.
3526 @end itemize
3527
3528 @noindent
3529 In GNAT, compiling one unit never affects the compilation of any other
3530 units because the compiler reads only source files. Only changes to source
3531 files can affect the results of a compilation. In particular:
3532
3533 @itemize @bullet
3534 @item
3535 When a unit is @code{with}'ed, the unit seen by the compiler corresponds
3536 to the source version of the unit that is currently accessible to the
3537 compiler.
3538
3539 @item
3540 @cindex Inlining
3541 Inlining requires the appropriate source files for the package or
3542 subprogram bodies to be available to the compiler. Inlining is always
3543 effective, independent of the order in which units are complied.
3544
3545 @item
3546 Compiling a unit never affects any other compilations. The editing of
3547 sources may cause previous compilations to be out of date if they
3548 depended on the source file being modified.
3549 @end itemize
3550
3551 @noindent
3552 The most important result of these differences is that order of compilation
3553 is never significant in GNAT. There is no situation in which one is
3554 required to do one compilation before another. What shows up as order of
3555 compilation requirements in the traditional Ada library becomes, in
3556 GNAT, simple source dependencies; in other words, there is only a set
3557 of rules saying what source files must be present when a file is
3558 compiled.
3559
3560 @ifset vms
3561 @node Placement of temporary files
3562 @section Placement of temporary files
3563 @cindex Temporary files (user control over placement)
3564
3565 @noindent
3566 GNAT creates temporary files in the directory designated by the environment
3567 variable @env{TMPDIR}.
3568 (See the HP @emph{C RTL Reference Manual} on the function @code{getenv()}
3569 for detailed information on how environment variables are resolved.
3570 For most users the easiest way to make use of this feature is to simply
3571 define @env{TMPDIR} as a job level logical name).
3572 For example, if you wish to use a Ramdisk (assuming DECRAM is installed)
3573 for compiler temporary files, then you can include something like the
3574 following command in your @file{LOGIN.COM} file:
3575
3576 @smallexample
3577 $ define/job TMPDIR "/disk$scratchram/000000/temp/"
3578 @end smallexample
3579
3580 @noindent
3581 If @env{TMPDIR} is not defined, then GNAT uses the directory designated by
3582 @env{TMP}; if @env{TMP} is not defined, then GNAT uses the directory
3583 designated by @env{TEMP}.
3584 If none of these environment variables are defined then GNAT uses the
3585 directory designated by the logical name @code{SYS$SCRATCH:}
3586 (by default the user's home directory). If all else fails
3587 GNAT uses the current directory for temporary files.
3588 @end ifset
3589
3590 @c *************************
3591 @node Compiling Using gcc
3592 @chapter Compiling Using @command{gcc}
3593
3594 @noindent
3595 This chapter discusses how to compile Ada programs using the @command{gcc}
3596 command. It also describes the set of switches
3597 that can be used to control the behavior of the compiler.
3598 @menu
3599 * Compiling Programs::
3600 * Switches for gcc::
3601 * Search Paths and the Run-Time Library (RTL)::
3602 * Order of Compilation Issues::
3603 * Examples::
3604 @end menu
3605
3606 @node Compiling Programs
3607 @section Compiling Programs
3608
3609 @noindent
3610 The first step in creating an executable program is to compile the units
3611 of the program using the @command{gcc} command. You must compile the
3612 following files:
3613
3614 @itemize @bullet
3615 @item
3616 the body file (@file{.adb}) for a library level subprogram or generic
3617 subprogram
3618
3619 @item
3620 the spec file (@file{.ads}) for a library level package or generic
3621 package that has no body
3622
3623 @item
3624 the body file (@file{.adb}) for a library level package
3625 or generic package that has a body
3626
3627 @end itemize
3628
3629 @noindent
3630 You need @emph{not} compile the following files
3631
3632 @itemize @bullet
3633
3634 @item
3635 the spec of a library unit which has a body
3636
3637 @item
3638 subunits
3639 @end itemize
3640
3641 @noindent
3642 because they are compiled as part of compiling related units. GNAT
3643 package specs
3644 when the corresponding body is compiled, and subunits when the parent is
3645 compiled.
3646
3647 @cindex cannot generate code
3648 If you attempt to compile any of these files, you will get one of the
3649 following error messages (where @var{fff} is the name of the file you compiled):
3650
3651 @smallexample
3652 cannot generate code for file @var{fff} (package spec)
3653 to check package spec, use -gnatc
3654
3655 cannot generate code for file @var{fff} (missing subunits)
3656 to check parent unit, use -gnatc
3657
3658 cannot generate code for file @var{fff} (subprogram spec)
3659 to check subprogram spec, use -gnatc
3660
3661 cannot generate code for file @var{fff} (subunit)
3662 to check subunit, use -gnatc
3663 @end smallexample
3664
3665 @noindent
3666 As indicated by the above error messages, if you want to submit
3667 one of these files to the compiler to check for correct semantics
3668 without generating code, then use the @option{-gnatc} switch.
3669
3670 The basic command for compiling a file containing an Ada unit is
3671
3672 @smallexample
3673 $ gcc -c @ovar{switches} @file{file name}
3674 @end smallexample
3675
3676 @noindent
3677 where @var{file name} is the name of the Ada file (usually
3678 having an extension
3679 @file{.ads} for a spec or @file{.adb} for a body).
3680 @ifclear vms
3681 You specify the
3682 @option{-c} switch to tell @command{gcc} to compile, but not link, the file.
3683 @end ifclear
3684 The result of a successful compilation is an object file, which has the
3685 same name as the source file but an extension of @file{.o} and an Ada
3686 Library Information (ALI) file, which also has the same name as the
3687 source file, but with @file{.ali} as the extension. GNAT creates these
3688 two output files in the current directory, but you may specify a source
3689 file in any directory using an absolute or relative path specification
3690 containing the directory information.
3691
3692 @findex gnat1
3693 @command{gcc} is actually a driver program that looks at the extensions of
3694 the file arguments and loads the appropriate compiler. For example, the
3695 GNU C compiler is @file{cc1}, and the Ada compiler is @file{gnat1}.
3696 These programs are in directories known to the driver program (in some
3697 configurations via environment variables you set), but need not be in
3698 your path. The @command{gcc} driver also calls the assembler and any other
3699 utilities needed to complete the generation of the required object
3700 files.
3701
3702 It is possible to supply several file names on the same @command{gcc}
3703 command. This causes @command{gcc} to call the appropriate compiler for
3704 each file. For example, the following command lists three separate
3705 files to be compiled:
3706
3707 @smallexample
3708 $ gcc -c x.adb y.adb z.c
3709 @end smallexample
3710
3711 @noindent
3712 calls @code{gnat1} (the Ada compiler) twice to compile @file{x.adb} and
3713 @file{y.adb}, and @code{cc1} (the C compiler) once to compile @file{z.c}.
3714 The compiler generates three object files @file{x.o}, @file{y.o} and
3715 @file{z.o} and the two ALI files @file{x.ali} and @file{y.ali} from the
3716 Ada compilations. Any switches apply to all the files ^listed,^listed.^
3717 @ifclear vms
3718 except for
3719 @option{-gnat@var{x}} switches, which apply only to Ada compilations.
3720 @end ifclear
3721
3722 @node Switches for gcc
3723 @section Switches for @command{gcc}
3724
3725 @noindent
3726 The @command{gcc} command accepts switches that control the
3727 compilation process. These switches are fully described in this section.
3728 First we briefly list all the switches, in alphabetical order, then we
3729 describe the switches in more detail in functionally grouped sections.
3730
3731 More switches exist for GCC than those documented here, especially
3732 for specific targets. However, their use is not recommended as
3733 they may change code generation in ways that are incompatible with
3734 the Ada run-time library, or can cause inconsistencies between
3735 compilation units.
3736
3737 @menu
3738 * Output and Error Message Control::
3739 * Warning Message Control::
3740 * Debugging and Assertion Control::
3741 * Validity Checking::
3742 * Style Checking::
3743 * Run-Time Checks::
3744 * Using gcc for Syntax Checking::
3745 * Using gcc for Semantic Checking::
3746 * Compiling Different Versions of Ada::
3747 * Character Set Control::
3748 * File Naming Control::
3749 * Subprogram Inlining Control::
3750 * Auxiliary Output Control::
3751 * Debugging Control::
3752 * Exception Handling Control::
3753 * Units to Sources Mapping Files::
3754 * Integrated Preprocessing::
3755 * Code Generation Control::
3756 @ifset vms
3757 * Return Codes::
3758 @end ifset
3759 @end menu
3760
3761 @table @option
3762 @c !sort!
3763 @ifclear vms
3764 @cindex @option{-b} (@command{gcc})
3765 @item -b @var{target}
3766 Compile your program to run on @var{target}, which is the name of a
3767 system configuration. You must have a GNAT cross-compiler built if
3768 @var{target} is not the same as your host system.
3769
3770 @item -B@var{dir}
3771 @cindex @option{-B} (@command{gcc})
3772 Load compiler executables (for example, @code{gnat1}, the Ada compiler)
3773 from @var{dir} instead of the default location. Only use this switch
3774 when multiple versions of the GNAT compiler are available.
3775 @xref{Directory Options,, Options for Directory Search, gcc, Using the
3776 GNU Compiler Collection (GCC)}, for further details. You would normally
3777 use the @option{-b} or @option{-V} switch instead.
3778
3779 @item -c
3780 @cindex @option{-c} (@command{gcc})
3781 Compile. Always use this switch when compiling Ada programs.
3782
3783 Note: for some other languages when using @command{gcc}, notably in
3784 the case of C and C++, it is possible to use
3785 use @command{gcc} without a @option{-c} switch to
3786 compile and link in one step. In the case of GNAT, you
3787 cannot use this approach, because the binder must be run
3788 and @command{gcc} cannot be used to run the GNAT binder.
3789 @end ifclear
3790
3791 @item -fno-inline
3792 @cindex @option{-fno-inline} (@command{gcc})
3793 Suppresses all back-end inlining, even if other optimization or inlining
3794 switches are set.
3795 This includes suppression of inlining that results
3796 from the use of the pragma @code{Inline_Always}.
3797 Any occurrences of pragma @code{Inline} or @code{Inline_Always}
3798 are ignored, and @option{-gnatn} and @option{-gnatN} have no
3799 effect if this switch is present.
3800
3801 @item -fno-inline-functions
3802 @cindex @option{-fno-inline-functions} (@command{gcc})
3803 Suppresses automatic inlining of small subprograms, which is enabled
3804 if @option{-O3} is used.
3805
3806 @item -fno-inline-functions-called-once
3807 @cindex @option{-fno-inline-functions-called-once} (@command{gcc})
3808 Suppresses inlining of subprograms local to the unit and called once
3809 from within it, which is enabled if @option{-O1} is used.
3810
3811 @item -fno-strict-aliasing
3812 @cindex @option{-fno-strict-aliasing} (@command{gcc})
3813 Causes the compiler to avoid assumptions regarding non-aliasing
3814 of objects of different types. See
3815 @ref{Optimization and Strict Aliasing} for details.
3816
3817 @item -fstack-check
3818 @cindex @option{-fstack-check} (@command{gcc})
3819 Activates stack checking.
3820 See @ref{Stack Overflow Checking} for details.
3821
3822 @item -fstack-usage
3823 @cindex @option{-fstack-usage} (@command{gcc})
3824 Makes the compiler output stack usage information for the program, on a
3825 per-function basis. See @ref{Static Stack Usage Analysis} for details.
3826
3827 @item -fcallgraph-info@r{[}=su@r{]}
3828 @cindex @option{-fcallgraph-info} (@command{gcc})
3829 Makes the compiler output callgraph information for the program, on a
3830 per-file basis.  The information is generated in the VCG format.  It can
3831 be decorated with stack-usage per-node information.
3832
3833 @item ^-g^/DEBUG^
3834 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gcc})
3835 Generate debugging information. This information is stored in the object
3836 file and copied from there to the final executable file by the linker,
3837 where it can be read by the debugger. You must use the
3838 @option{^-g^/DEBUG^} switch if you plan on using the debugger.
3839
3840 @item -gnat83
3841 @cindex @option{-gnat83} (@command{gcc})
3842 Enforce Ada 83 restrictions.
3843
3844 @item -gnat95
3845 @cindex @option{-gnat95} (@command{gcc})
3846 Enforce Ada 95 restrictions.
3847
3848 @item -gnat05
3849 @cindex @option{-gnat05} (@command{gcc})
3850 Allow full Ada 2005 features.
3851
3852 @item -gnata
3853 @cindex @option{-gnata} (@command{gcc})
3854 Assertions enabled. @code{Pragma Assert} and @code{pragma Debug} to be
3855 activated. Note that these pragmas can also be controlled using the
3856 configuration pragmas @code{Assertion_Policy} and @code{Debug_Policy}.
3857 It also activates pragmas @code{Check}, @code{Precondition}, and
3858 @code{Postcondition}. Note that these pragmas can also be controlled
3859 using the configuration pragma @code{Check_Policy}.
3860
3861 @item -gnatA
3862 @cindex @option{-gnatA} (@command{gcc})
3863 Avoid processing @file{gnat.adc}. If a @file{gnat.adc} file is present,
3864 it will be ignored.
3865
3866 @item -gnatb
3867 @cindex @option{-gnatb} (@command{gcc})
3868 Generate brief messages to @file{stderr} even if verbose mode set.
3869
3870 @item -gnatc
3871 @cindex @option{-gnatc} (@command{gcc})
3872 Check syntax and semantics only (no code generation attempted).
3873
3874 @item -gnatd
3875 @cindex @option{-gnatd} (@command{gcc})
3876 Specify debug options for the compiler. The string of characters after
3877 the @option{-gnatd} specify the specific debug options. The possible
3878 characters are 0-9, a-z, A-Z, optionally preceded by a dot. See
3879 compiler source file @file{debug.adb} for details of the implemented
3880 debug options. Certain debug options are relevant to applications
3881 programmers, and these are documented at appropriate points in this
3882 users guide.
3883
3884 @item -gnatD
3885 @cindex @option{-gnatD} (@command{gcc})
3886 Create expanded source files for source level debugging. This switch
3887 also suppress generation of cross-reference information
3888 (see @option{-gnatx}).
3889
3890 @item -gnatec=@var{path}
3891 @cindex @option{-gnatec} (@command{gcc})
3892 Specify a configuration pragma file
3893 @ifclear vms
3894 (the equal sign is optional)
3895 @end ifclear
3896 (@pxref{The Configuration Pragmas Files}).
3897
3898 @item ^-gnateD^/DATA_PREPROCESSING=^symbol@r{[}=@var{value}@r{]}
3899 @cindex @option{-gnateD} (@command{gcc})
3900 Defines a symbol, associated with @var{value}, for preprocessing.
3901 (@pxref{Integrated Preprocessing}).
3902
3903 @item -gnatef
3904 @cindex @option{-gnatef} (@command{gcc})
3905 Display full source path name in brief error messages.
3906
3907 @item -gnatem=@var{path}
3908 @cindex @option{-gnatem} (@command{gcc})
3909 Specify a mapping file
3910 @ifclear vms
3911 (the equal sign is optional)
3912 @end ifclear
3913 (@pxref{Units to Sources Mapping Files}).
3914
3915 @item -gnatep=@var{file}
3916 @cindex @option{-gnatep} (@command{gcc})
3917 Specify a preprocessing data file
3918 @ifclear vms
3919 (the equal sign is optional)
3920 @end ifclear
3921 (@pxref{Integrated Preprocessing}).
3922
3923 @item -gnatE
3924 @cindex @option{-gnatE} (@command{gcc})
3925 Full dynamic elaboration checks.
3926
3927 @item -gnatf
3928 @cindex @option{-gnatf} (@command{gcc})
3929 Full errors. Multiple errors per line, all undefined references, do not
3930 attempt to suppress cascaded errors.
3931
3932 @item -gnatF
3933 @cindex @option{-gnatF} (@command{gcc})
3934 Externals names are folded to all uppercase.
3935
3936 @item ^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^
3937 @cindex @option{^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^} (@command{gcc})
3938 Internal GNAT implementation mode. This should not be used for
3939 applications programs, it is intended only for use by the compiler
3940 and its run-time library. For documentation, see the GNAT sources.
3941 Note that @option{^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^} implies
3942 @option{^-gnatwae^/WARNINGS=ALL,ERRORS^} and
3943 @option{^-gnatyg^/STYLE_CHECKS=GNAT^}
3944 so that all standard warnings and all standard style options are turned on.
3945 All warnings and style error messages are treated as errors.
3946
3947 @item -gnatG
3948 @cindex @option{-gnatG} (@command{gcc})
3949 List generated expanded code in source form.
3950
3951 @item ^-gnath^/HELP^
3952 @cindex @option{^-gnath^/HELP^} (@command{gcc})
3953 Output usage information. The output is written to @file{stdout}.
3954
3955 @item ^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET=^@var{c}
3956 @cindex @option{^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET^} (@command{gcc})
3957 Identifier character set
3958 @ifclear vms
3959 (@var{c}=1/2/3/4/8/9/p/f/n/w).
3960 @end ifclear
3961 For details of the possible selections for @var{c},
3962 see @ref{Character Set Control}.
3963
3964 @item ^-gnatI^/IGNORE_REP_CLAUSES^
3965 @cindex @option{^-gnatI^IGNORE_REP_CLAUSES^} (@command{gcc})
3966 Ignore representation clauses. When this switch is used, all
3967 representation clauses are treated as comments. This is useful
3968 when initially porting code where you want to ignore rep clause
3969 problems, and also for compiling foreign code (particularly
3970 for use with ASIS).
3971
3972 @item -gnatjnn
3973 @cindex @option{-gnatjnn} (@command{gcc})
3974 Reformat error messages to fit on nn character lines
3975
3976 @item -gnatk=@var{n}
3977 @cindex @option{-gnatk} (@command{gcc})
3978 Limit file names to @var{n} (1-999) characters ^(@code{k} = krunch)^^.
3979
3980 @item -gnatl
3981 @cindex @option{-gnatl} (@command{gcc})
3982 Output full source listing with embedded error messages.
3983
3984 @item -gnatL
3985 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
3986 Used in conjunction with -gnatG or -gnatD to intersperse original
3987 source lines (as comment lines with line numbers) in the expanded
3988 source output.
3989
3990 @item -gnatm=@var{n}
3991 @cindex @option{-gnatm} (@command{gcc})
3992 Limit number of detected error or warning messages to @var{n}
3993 where @var{n} is in the range 1..999_999. The default setting if
3994 no switch is given is 9999. Compilation is terminated if this
3995 limit is exceeded. The equal sign here is optional.
3996
3997 @item -gnatn
3998 @cindex @option{-gnatn} (@command{gcc})
3999 Activate inlining for subprograms for which
4000 pragma @code{inline} is specified. This inlining is performed
4001 by the GCC back-end.
4002
4003 @item -gnatN
4004 @cindex @option{-gnatN} (@command{gcc})
4005 Activate front end inlining for subprograms for which
4006 pragma @code{Inline} is specified. This inlining is performed
4007 by the front end and will be visible in the
4008 @option{-gnatG} output.
4009 In some cases, this has proved more effective than the back end
4010 inlining resulting from the use of
4011 @option{-gnatn}.
4012 Note that
4013 @option{-gnatN} automatically implies
4014 @option{-gnatn} so it is not necessary
4015 to specify both options. There are a few cases that the back-end inlining
4016 catches that cannot be dealt with in the front-end.
4017
4018 @item -gnato
4019 @cindex @option{-gnato} (@command{gcc})
4020 Enable numeric overflow checking (which is not normally enabled by
4021 default). Not that division by zero is a separate check that is not
4022 controlled by this switch (division by zero checking is on by default).
4023
4024 @item -gnatp
4025 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
4026 Suppress all checks.
4027
4028 @item -gnatP
4029 @cindex @option{-gnatP} (@command{gcc})
4030 Enable polling. This is required on some systems (notably Windows NT) to
4031 obtain asynchronous abort and asynchronous transfer of control capability.
4032 @xref{Pragma Polling,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for full
4033 details.
4034
4035 @item -gnatq
4036 @cindex @option{-gnatq} (@command{gcc})
4037 Don't quit; try semantics, even if parse errors.
4038
4039 @item -gnatQ
4040 @cindex @option{-gnatQ} (@command{gcc})
4041 Don't quit; generate @file{ALI} and tree files even if illegalities.
4042
4043 @item -gnatr
4044 @cindex @option{-gnatr} (@command{gcc})
4045 Treat pragma Restrictions as Restriction_Warnings.
4046
4047 @item ^-gnatR@r{[}0@r{/}1@r{/}2@r{/}3@r{[}s@r{]]}^/REPRESENTATION_INFO^
4048 @cindex @option{-gnatR} (@command{gcc})
4049 Output representation information for declared types and objects.
4050
4051 @item -gnats
4052 @cindex @option{-gnats} (@command{gcc})
4053 Syntax check only.
4054
4055 @item -gnatS
4056 @cindex @option{-gnatS} (@command{gcc})
4057 Print package Standard.
4058
4059 @item -gnatt
4060 @cindex @option{-gnatt} (@command{gcc})
4061 Generate tree output file.
4062
4063 @item ^-gnatT^/TABLE_MULTIPLIER=^@var{nnn}
4064 @cindex @option{^-gnatT^/TABLE_MULTIPLIER^} (@command{gcc})
4065 All compiler tables start at @var{nnn} times usual starting size.
4066
4067 @item -gnatu
4068 @cindex @option{-gnatu} (@command{gcc})
4069 List units for this compilation.
4070
4071 @item -gnatU
4072 @cindex @option{-gnatU} (@command{gcc})
4073 Tag all error messages with the unique string ``error:''
4074
4075 @item -gnatv
4076 @cindex @option{-gnatv} (@command{gcc})
4077 Verbose mode. Full error output with source lines to @file{stdout}.
4078
4079 @item -gnatV
4080 @cindex @option{-gnatV} (@command{gcc})
4081 Control level of validity checking. See separate section describing
4082 this feature.
4083
4084 @item ^-gnatw@var{xxx}^/WARNINGS=(@var{option}@r{[},@dots{}@r{]})^
4085 @cindex @option{^-gnatw^/WARNINGS^} (@command{gcc})
4086 Warning mode where
4087 ^@var{xxx} is a string of option letters that^the list of options^ denotes
4088 the exact warnings that
4089 are enabled or disabled (@pxref{Warning Message Control}).
4090
4091 @item ^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
4092 @cindex @option{^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@command{gcc})
4093 Wide character encoding method
4094 @ifclear vms
4095 (@var{e}=n/h/u/s/e/8).
4096 @end ifclear
4097 @ifset vms
4098 (@var{e}=@code{BRACKETS, NONE, HEX, UPPER, SHIFT_JIS, EUC, UTF8})
4099 @end ifset
4100
4101 @item -gnatx
4102 @cindex @option{-gnatx} (@command{gcc})
4103 Suppress generation of cross-reference information.
4104
4105 @item ^-gnaty^/STYLE_CHECKS=(option,option@dots{})^
4106 @cindex @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS^} (@command{gcc})
4107 Enable built-in style checks (@pxref{Style Checking}).
4108
4109 @item ^-gnatz^/DISTRIBUTION_STUBS=^@var{m}
4110 @cindex @option{^-gnatz^/DISTRIBUTION_STUBS^} (@command{gcc})
4111 Distribution stub generation and compilation
4112 @ifclear vms
4113 (@var{m}=r/c for receiver/caller stubs).
4114 @end ifclear
4115 @ifset vms
4116 (@var{m}=@code{RECEIVER} or @code{CALLER} to specify the type of stubs
4117 to be generated and compiled).
4118 @end ifset
4119
4120 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
4121 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gcc})
4122 @cindex RTL
4123 Direct GNAT to search the @var{dir} directory for source files needed by
4124 the current compilation
4125 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
4126
4127 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
4128 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gcc})
4129 @cindex RTL
4130 Except for the source file named in the command line, do not look for source
4131 files in the directory containing the source file named in the command line
4132 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
4133
4134 @ifclear vms
4135 @item -mbig-switch
4136 @cindex @option{-mbig-switch} (@command{gcc})
4137 @cindex @code{case} statement (effect of @option{-mbig-switch} option)
4138 This standard gcc switch causes the compiler to use larger offsets in its
4139 jump table representation for @code{case} statements.
4140 This may result in less efficient code, but is sometimes necessary
4141 (for example on HP-UX targets)
4142 @cindex HP-UX and @option{-mbig-switch} option
4143 in order to compile large and/or nested @code{case} statements.
4144
4145 @item -o @var{file}
4146 @cindex @option{-o} (@command{gcc})
4147 This switch is used in @command{gcc} to redirect the generated object file
4148 and its associated ALI file. Beware of this switch with GNAT, because it may
4149 cause the object file and ALI file to have different names which in turn
4150 may confuse the binder and the linker.
4151 @end ifclear
4152
4153 @item -nostdinc
4154 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gcc})
4155 Inhibit the search of the default location for the GNAT Run Time
4156 Library (RTL) source files.
4157
4158 @item -nostdlib
4159 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gcc})
4160 Inhibit the search of the default location for the GNAT Run Time
4161 Library (RTL) ALI files.
4162
4163 @ifclear vms
4164 @item -O@ovar{n}
4165 @cindex @option{-O} (@command{gcc})
4166 @var{n} controls the optimization level.
4167
4168 @table @asis
4169 @item n = 0
4170 No optimization, the default setting if no @option{-O} appears
4171
4172 @item n = 1
4173 Normal optimization, the default if you specify @option{-O} without
4174 an operand. A good compromise between code quality and compilation
4175 time.
4176
4177 @item n = 2
4178 Extensive optimization, may improve execution time, possibly at the cost of
4179 substantially increased compilation time.
4180
4181 @item n = 3
4182 Same as @option{-O2}, and also includes inline expansion for small subprograms
4183 in the same unit.
4184
4185 @item n = s
4186 Optimize space usage
4187 @end table
4188
4189 @noindent
4190 See also @ref{Optimization Levels}.
4191 @end ifclear
4192
4193 @ifset vms
4194 @item  /NOOPTIMIZE
4195 @cindex @option{/NOOPTIMIZE} (@code{GNAT COMPILE})
4196 Equivalent to @option{/OPTIMIZE=NONE}.
4197 This is the default behavior in the absence of an @option{/OPTIMIZE}
4198 qualifier.
4199
4200 @item /OPTIMIZE@r{[}=(keyword@r{[},@dots{}@r{]})@r{]}
4201 @cindex @option{/OPTIMIZE} (@code{GNAT COMPILE})
4202 Selects the level of optimization for your program. The supported
4203 keywords are as follows:
4204 @table @code
4205 @item   ALL
4206 Perform most optimizations, including those that
4207 are expensive.
4208 This is the default if the @option{/OPTIMIZE} qualifier is supplied
4209 without keyword options.
4210
4211 @item   NONE
4212 Do not do any optimizations. Same as @code{/NOOPTIMIZE}.
4213
4214 @item SOME
4215 Perform some optimizations, but omit ones that are costly.
4216
4217 @item   DEVELOPMENT
4218 Same as @code{SOME}.
4219
4220 @item INLINING
4221 Full optimization as in @option{/OPTIMIZE=ALL}, and also attempts
4222 automatic inlining of small subprograms within a unit
4223
4224 @item   UNROLL_LOOPS
4225 Try to unroll loops. This keyword may be specified together with
4226 any keyword above other than @code{NONE}. Loop unrolling
4227 usually, but not always, improves the performance of programs.
4228
4229 @item SPACE
4230 Optimize space usage
4231 @end table
4232
4233 @noindent
4234 See also @ref{Optimization Levels}.
4235 @end ifset
4236
4237 @ifclear vms
4238 @item -pass-exit-codes
4239 @cindex @option{-pass-exit-codes} (@command{gcc})
4240 Catch exit codes from the compiler and use the most meaningful as
4241 exit status.
4242 @end ifclear
4243
4244 @item --RTS=@var{rts-path}
4245 @cindex @option{--RTS} (@command{gcc})
4246 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
4247 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
4248
4249 @item ^-S^/ASM^
4250 @cindex @option{^-S^/ASM^} (@command{gcc})
4251 ^Used in place of @option{-c} to^Used to^
4252 cause the assembler source file to be
4253 generated, using @file{^.s^.S^} as the extension,
4254 instead of the object file.
4255 This may be useful if you need to examine the generated assembly code.
4256
4257 @item ^-fverbose-asm^/VERBOSE_ASM^
4258 @cindex @option{^-fverbose-asm^/VERBOSE_ASM^} (@command{gcc})
4259 ^Used in conjunction with @option{-S}^Used in place of @option{/ASM}^
4260 to cause the generated assembly code file to be annotated with variable
4261 names, making it significantly easier to follow.
4262
4263 @item ^-v^/VERBOSE^
4264 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gcc})
4265 Show commands generated by the @command{gcc} driver. Normally used only for
4266 debugging purposes or if you need to be sure what version of the
4267 compiler you are executing.
4268
4269 @ifclear vms
4270 @item -V @var{ver}
4271 @cindex @option{-V} (@command{gcc})
4272 Execute @var{ver} version of the compiler. This is the @command{gcc}
4273 version, not the GNAT version.
4274 @end ifclear
4275
4276 @item ^-w^/NO_BACK_END_WARNINGS^
4277 @cindex @option{-w} (@command{gcc})
4278 Turn off warnings generated by the back end of the compiler. Use of
4279 this switch also causes the default for front end warnings to be set
4280 to suppress (as though @option{-gnatws} had appeared at the start of
4281 the options).
4282
4283 @end table
4284
4285 @ifclear vms
4286 @c Combining qualifiers does not work on VMS
4287 You may combine a sequence of GNAT switches into a single switch. For
4288 example, the combined switch
4289
4290 @cindex Combining GNAT switches
4291 @smallexample
4292 -gnatofi3
4293 @end smallexample
4294
4295 @noindent
4296 is equivalent to specifying the following sequence of switches:
4297
4298 @smallexample
4299 -gnato -gnatf -gnati3
4300 @end smallexample
4301 @end ifclear
4302
4303 @noindent
4304 The following restrictions apply to the combination of switches
4305 in this manner:
4306
4307 @itemize @bullet
4308 @item
4309 The switch @option{-gnatc} if combined with other switches must come
4310 first in the string.
4311
4312 @item
4313 The switch @option{-gnats} if combined with other switches must come
4314 first in the string.
4315
4316 @item
4317 The switches
4318 @option{^-gnatz^/DISTRIBUTION_STUBS^}, @option{-gnatzc}, and @option{-gnatzr}
4319 may not be combined with any other switches.
4320
4321 @ifclear vms
4322 @item
4323 Once a ``y'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnaty}
4324 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4325 as style modifiers (see description of @option{-gnaty}).
4326
4327 @item
4328 Once a ``d'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatd}
4329 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4330 as debug flags (see description of @option{-gnatd}).
4331
4332 @item
4333 Once a ``w'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatw}
4334 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4335 as warning mode modifiers (see description of @option{-gnatw}).
4336
4337 @item
4338 Once a ``V'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatV}
4339 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4340 as validity checking options (see description of @option{-gnatV}).
4341 @end ifclear
4342 @end itemize
4343
4344 @node Output and Error Message Control
4345 @subsection Output and Error Message Control
4346 @findex stderr
4347
4348 @noindent
4349 The standard default format for error messages is called ``brief format''.
4350 Brief format messages are written to @file{stderr} (the standard error
4351 file) and have the following form:
4352
4353 @smallexample
4354 e.adb:3:04: Incorrect spelling of keyword "function"
4355 e.adb:4:20: ";" should be "is"
4356 @end smallexample
4357
4358 @noindent
4359 The first integer after the file name is the line number in the file,
4360 and the second integer is the column number within the line.
4361 @ifclear vms
4362 @code{GPS} can parse the error messages
4363 and point to the referenced character.
4364 @end ifclear
4365 The following switches provide control over the error message
4366 format:
4367
4368 @table @option
4369 @c !sort!
4370 @item -gnatv
4371 @cindex @option{-gnatv} (@command{gcc})
4372 @findex stdout
4373 @ifclear vms
4374 The v stands for verbose.
4375 @end ifclear
4376 The effect of this setting is to write long-format error
4377 messages to @file{stdout} (the standard output file.
4378 The same program compiled with the
4379 @option{-gnatv} switch would generate:
4380
4381 @smallexample
4382 @cartouche
4383 3. funcion X (Q : Integer)
4384    |
4385 >>> Incorrect spelling of keyword "function"
4386 4. return Integer;
4387                  |
4388 >>> ";" should be "is"
4389 @end cartouche
4390 @end smallexample
4391
4392 @noindent
4393 The vertical bar indicates the location of the error, and the @samp{>>>}
4394 prefix can be used to search for error messages. When this switch is
4395 used the only source lines output are those with errors.
4396
4397 @item -gnatl
4398 @cindex @option{-gnatl} (@command{gcc})
4399 @ifclear vms
4400 The @code{l} stands for list.
4401 @end ifclear
4402 This switch causes a full listing of
4403 the file to be generated. In the case where a body is
4404 compiled, the corresponding spec is also listed, along
4405 with any subunits. Typical output from compiling a package
4406 body @file{p.adb} might look like:
4407
4408 @smallexample @c ada
4409 @cartouche
4410  Compiling: p.adb
4411
4412      1. package body p is
4413      2.    procedure a;
4414      3.    procedure a is separate;
4415      4. begin
4416      5.    null
4417                |
4418         >>> missing ";"
4419
4420      6. end;
4421
4422 Compiling: p.ads
4423
4424      1. package p is
4425      2.    pragma Elaborate_Body
4426                                 |
4427         >>> missing ";"
4428
4429      3. end p;
4430
4431 Compiling: p-a.adb
4432
4433      1. separate p
4434                 |
4435         >>> missing "("
4436
4437      2. procedure a is
4438      3. begin
4439      4.    null
4440                |
4441         >>> missing ";"
4442
4443      5. end;
4444 @end cartouche
4445 @end smallexample
4446
4447 @noindent
4448 @findex stderr
4449 When you specify the @option{-gnatv} or @option{-gnatl} switches and
4450 standard output is redirected, a brief summary is written to
4451 @file{stderr} (standard error) giving the number of error messages and
4452 warning messages generated.
4453
4454 @item -^gnatl^OUTPUT_FILE^=file
4455 @cindex @option{^-gnatl^OUTPUT_FILE^=fname} (@command{gcc})
4456 This has the same effect as @option{-gnatl} except that the output is
4457 written to a file instead of to standard output. If the given name
4458 @file{fname} does not start with a period, then it is the full name
4459 of the file to be written. If @file{fname} is an extension, it is
4460 appended to the name of the file being compiled. For example, if
4461 file @file{xyz.adb} is compiled with @option{^-gnatl^OUTPUT_FILE^=.lst},
4462 then the output is written to file ^xyz.adb.lst^xyz.adb_lst^.
4463
4464 @item -gnatU
4465 @cindex @option{-gnatU} (@command{gcc})
4466 This switch forces all error messages to be preceded by the unique
4467 string ``error:''. This means that error messages take a few more
4468 characters in space, but allows easy searching for and identification
4469 of error messages.
4470
4471 @item -gnatb
4472 @cindex @option{-gnatb} (@command{gcc})
4473 @ifclear vms
4474 The @code{b} stands for brief.
4475 @end ifclear
4476 This switch causes GNAT to generate the
4477 brief format error messages to @file{stderr} (the standard error
4478 file) as well as the verbose
4479 format message or full listing (which as usual is written to
4480 @file{stdout} (the standard output file).
4481
4482 @item -gnatm=@var{n}
4483 @cindex @option{-gnatm} (@command{gcc})
4484 @ifclear vms
4485 The @code{m} stands for maximum.
4486 @end ifclear
4487 @var{n} is a decimal integer in the
4488 range of 1 to 999 and limits the number of error messages to be
4489 generated. For example, using @option{-gnatm2} might yield
4490
4491 @smallexample
4492 e.adb:3:04: Incorrect spelling of keyword "function"
4493 e.adb:5:35: missing ".."
4494 fatal error: maximum errors reached
4495 compilation abandoned
4496 @end smallexample
4497
4498 @noindent
4499 Note that the equal sign is optional, so the switches
4500 @option{-gnatm2} and @option{-gnatm=2} are equivalent.
4501
4502 @item -gnatf
4503 @cindex @option{-gnatf} (@command{gcc})
4504 @cindex Error messages, suppressing
4505 @ifclear vms
4506 The @code{f} stands for full.
4507 @end ifclear
4508 Normally, the compiler suppresses error messages that are likely to be
4509 redundant. This switch causes all error
4510 messages to be generated. In particular, in the case of
4511 references to undefined variables. If a given variable is referenced
4512 several times, the normal format of messages is
4513 @smallexample
4514 e.adb:7:07: "V" is undefined (more references follow)
4515 @end smallexample
4516
4517 @noindent
4518 where the parenthetical comment warns that there are additional
4519 references to the variable @code{V}. Compiling the same program with the
4520 @option{-gnatf} switch yields
4521
4522 @smallexample
4523 e.adb:7:07: "V" is undefined
4524 e.adb:8:07: "V" is undefined
4525 e.adb:8:12: "V" is undefined
4526 e.adb:8:16: "V" is undefined
4527 e.adb:9:07: "V" is undefined
4528 e.adb:9:12: "V" is undefined
4529 @end smallexample
4530
4531 @noindent
4532 The @option{-gnatf} switch also generates additional information for
4533 some error messages.  Some examples are:
4534
4535 @itemize @bullet
4536 @item
4537 Full details on entities not available in high integrity mode
4538 @item
4539 Details on possibly non-portable unchecked conversion
4540 @item
4541 List possible interpretations for ambiguous calls
4542 @item
4543 Additional details on incorrect parameters
4544 @end itemize
4545
4546 @item -gnatjnn
4547 @cindex @option{-gnatjnn} (@command{gcc})
4548 In normal operation mode (or if @option{-gnatj0} is used, then error messages
4549 with continuation lines are treated as though the continuation lines were
4550 separate messages (and so a warning with two continuation lines counts as
4551 three warnings, and is listed as three separate messages).
4552
4553 If the @option{-gnatjnn} switch is used with a positive value for nn, then
4554 messages are output in a different manner. A message and all its continuation
4555 lines are treated as a unit, and count as only one warning or message in the
4556 statistics totals. Furthermore, the message is reformatted so that no line
4557 is longer than nn characters.
4558
4559 @item -gnatq
4560 @cindex @option{-gnatq} (@command{gcc})
4561 @ifclear vms
4562 The @code{q} stands for quit (really ``don't quit'').
4563 @end ifclear
4564 In normal operation mode, the compiler first parses the program and
4565 determines if there are any syntax errors. If there are, appropriate
4566 error messages are generated and compilation is immediately terminated.
4567 This switch tells
4568 GNAT to continue with semantic analysis even if syntax errors have been
4569 found. This may enable the detection of more errors in a single run. On
4570 the other hand, the semantic analyzer is more likely to encounter some
4571 internal fatal error when given a syntactically invalid tree.
4572
4573 @item -gnatQ
4574 @cindex @option{-gnatQ} (@command{gcc})
4575 In normal operation mode, the @file{ALI} file is not generated if any
4576 illegalities are detected in the program. The use of @option{-gnatQ} forces
4577 generation of the @file{ALI} file. This file is marked as being in
4578 error, so it cannot be used for binding purposes, but it does contain
4579 reasonably complete cross-reference information, and thus may be useful
4580 for use by tools (e.g., semantic browsing tools or integrated development
4581 environments) that are driven from the @file{ALI} file. This switch
4582 implies @option{-gnatq}, since the semantic phase must be run to get a
4583 meaningful ALI file.
4584
4585 In addition, if @option{-gnatt} is also specified, then the tree file is
4586 generated even if there are illegalities. It may be useful in this case
4587 to also specify @option{-gnatq} to ensure that full semantic processing
4588 occurs. The resulting tree file can be processed by ASIS, for the purpose
4589 of providing partial information about illegal units, but if the error
4590 causes the tree to be badly malformed, then ASIS may crash during the
4591 analysis.
4592
4593 When @option{-gnatQ} is used and the generated @file{ALI} file is marked as
4594 being in error, @command{gnatmake} will attempt to recompile the source when it
4595 finds such an @file{ALI} file, including with switch @option{-gnatc}.
4596
4597 Note that @option{-gnatQ} has no effect if @option{-gnats} is specified,
4598 since ALI files are never generated if @option{-gnats} is set.
4599
4600 @end table
4601
4602 @node Warning Message Control
4603 @subsection Warning Message Control
4604 @cindex Warning messages
4605 @noindent
4606 In addition to error messages, which correspond to illegalities as defined
4607 in the Ada Reference Manual, the compiler detects two kinds of warning
4608 situations.
4609
4610 First, the compiler considers some constructs suspicious and generates a
4611 warning message to alert you to a possible error. Second, if the
4612 compiler detects a situation that is sure to raise an exception at
4613 run time, it generates a warning message. The following shows an example
4614 of warning messages:
4615 @smallexample
4616 e.adb:4:24: warning: creation of object may raise Storage_Error
4617 e.adb:10:17: warning: static value out of range
4618 e.adb:10:17: warning: "Constraint_Error" will be raised at run time
4619 @end smallexample
4620
4621 @noindent
4622 GNAT considers a large number of situations as appropriate
4623 for the generation of warning messages. As always, warnings are not
4624 definite indications of errors. For example, if you do an out-of-range
4625 assignment with the deliberate intention of raising a
4626 @code{Constraint_Error} exception, then the warning that may be
4627 issued does not indicate an error. Some of the situations for which GNAT
4628 issues warnings (at least some of the time) are given in the following
4629 list. This list is not complete, and new warnings are often added to
4630 subsequent versions of GNAT. The list is intended to give a general idea
4631 of the kinds of warnings that are generated.
4632
4633 @itemize @bullet
4634 @item
4635 Possible infinitely recursive calls
4636
4637 @item
4638 Out-of-range values being assigned
4639
4640 @item
4641 Possible order of elaboration problems
4642
4643 @item
4644 Assertions (pragma Assert) that are sure to fail
4645
4646 @item
4647 Unreachable code
4648
4649 @item
4650 Address clauses with possibly unaligned values, or where an attempt is
4651 made to overlay a smaller variable with a larger one.
4652
4653 @item
4654 Fixed-point type declarations with a null range
4655
4656 @item
4657 Direct_IO or Sequential_IO instantiated with a type that has access values
4658
4659 @item
4660 Variables that are never assigned a value
4661
4662 @item
4663 Variables that are referenced before being initialized
4664
4665 @item
4666 Task entries with no corresponding @code{accept} statement
4667
4668 @item
4669 Duplicate accepts for the same task entry in a @code{select}
4670
4671 @item
4672 Objects that take too much storage
4673
4674 @item
4675 Unchecked conversion between types of differing sizes
4676
4677 @item
4678 Missing @code{return} statement along some execution path in a function
4679
4680 @item
4681 Incorrect (unrecognized) pragmas
4682
4683 @item
4684 Incorrect external names
4685
4686 @item
4687 Allocation from empty storage pool
4688
4689 @item
4690 Potentially blocking operation in protected type
4691
4692 @item
4693 Suspicious parenthesization of expressions
4694
4695 @item
4696 Mismatching bounds in an aggregate
4697
4698 @item
4699 Attempt to return local value by reference
4700
4701 @item
4702 Premature instantiation of a generic body
4703
4704 @item
4705 Attempt to pack aliased components
4706
4707 @item
4708 Out of bounds array subscripts
4709
4710 @item
4711 Wrong length on string assignment
4712
4713 @item
4714 Violations of style rules if style checking is enabled
4715
4716 @item
4717 Unused @code{with} clauses
4718
4719 @item
4720 @code{Bit_Order} usage that does not have any effect
4721
4722 @item
4723 @code{Standard.Duration} used to resolve universal fixed expression
4724
4725 @item
4726 Dereference of possibly null value
4727
4728 @item
4729 Declaration that is likely to cause storage error
4730
4731 @item
4732 Internal GNAT unit @code{with}'ed by application unit
4733
4734 @item
4735 Values known to be out of range at compile time
4736
4737 @item
4738 Unreferenced labels and variables
4739
4740 @item
4741 Address overlays that could clobber memory
4742
4743 @item
4744 Unexpected initialization when address clause present
4745
4746 @item
4747 Bad alignment for address clause
4748
4749 @item
4750 Useless type conversions
4751
4752 @item
4753 Redundant assignment statements and other redundant constructs
4754
4755 @item
4756 Useless exception handlers
4757
4758 @item
4759 Accidental hiding of name by child unit
4760
4761 @item
4762 Access before elaboration detected at compile time
4763
4764 @item
4765 A range in a @code{for} loop that is known to be null or might be null
4766
4767 @end itemize
4768
4769 @noindent
4770 The following section lists compiler switches that are available
4771 to control the handling of warning messages. It is also possible
4772 to exercise much finer control over what warnings are issued and
4773 suppressed using the GNAT pragma Warnings, @xref{Pragma Warnings,,,
4774 gnat_rm, GNAT Reference manual}.
4775
4776 @table @option
4777 @c !sort!
4778 @item -gnatwa
4779 @emph{Activate all optional errors.}
4780 @cindex @option{-gnatwa} (@command{gcc})
4781 This switch activates most optional warning messages, see remaining list
4782 in this section for details on optional warning messages that can be
4783 individually controlled.  The warnings that are not turned on by this
4784 switch are
4785 @option{-gnatwd} (implicit dereferencing),
4786 @option{-gnatwh} (hiding),
4787 @option{-gnatwl} (elaboration warnings),
4788 @option{-gnatw.o} (warn on values set by out parameters ignored)
4789 and @option{-gnatwt} (tracking of deleted conditional code).
4790 All other optional warnings are turned on.
4791
4792 @item -gnatwA
4793 @emph{Suppress all optional errors.}
4794 @cindex @option{-gnatwA} (@command{gcc})
4795 This switch suppresses all optional warning messages, see remaining list
4796 in this section for details on optional warning messages that can be
4797 individually controlled.
4798
4799 @item -gnatw.a
4800 @emph{Activate warnings on failing assertions.}
4801 @cindex @option{-gnatw.a} (@command{gcc})
4802 @cindex Assert failures
4803 This switch activates warnings for assertions where the compiler can tell at
4804 compile time that the assertion will fail. Note that this warning is given
4805 even if assertions are disabled. The default is that such warnings are
4806 generated.
4807
4808 @item -gnatw.A
4809 @emph{Suppress warnings on failing assertions.}
4810 @cindex @option{-gnatw.A} (@command{gcc})
4811 @cindex Assert failures
4812 This switch suppresses warnings for assertions where the compiler can tell at
4813 compile time that the assertion will fail.
4814
4815 @item -gnatwb
4816 @emph{Activate warnings on bad fixed values.}
4817 @cindex @option{-gnatwb} (@command{gcc})
4818 @cindex Bad fixed values
4819 @cindex Fixed-point Small value
4820 @cindex Small value
4821 This switch activates warnings for static fixed-point expressions whose
4822 value is not an exact multiple of Small. Such values are implementation
4823 dependent, since an implementation is free to choose either of the multiples
4824 that surround the value. GNAT always chooses the closer one, but this is not
4825 required behavior, and it is better to specify a value that is an exact
4826 multiple, ensuring predictable execution. The default is that such warnings
4827 are not generated.
4828
4829 @item -gnatwB
4830 @emph{Suppress warnings on bad fixed values.}
4831 @cindex @option{-gnatwB} (@command{gcc})
4832 This switch suppresses warnings for static fixed-point expressions whose
4833 value is not an exact multiple of Small.
4834
4835 @item -gnatwc
4836 @emph{Activate warnings on conditionals.}
4837 @cindex @option{-gnatwc} (@command{gcc})
4838 @cindex Conditionals, constant
4839 This switch activates warnings for conditional expressions used in
4840 tests that are known to be True or False at compile time. The default
4841 is that such warnings are not generated.
4842 Note that this warning does
4843 not get issued for the use of boolean variables or constants whose
4844 values are known at compile time, since this is a standard technique
4845 for conditional compilation in Ada, and this would generate too many
4846 false positive warnings.
4847
4848 This warning option also activates a special test for comparisons using
4849 the operators ``>='' and`` <=''.
4850 If the compiler can tell that only the equality condition is possible,
4851 then it will warn that the ``>'' or ``<'' part of the test
4852 is useless and that the operator could be replaced by ``=''.
4853 An example would be comparing a @code{Natural} variable <= 0.
4854
4855 This warning option also generates warnings if
4856 one or both tests is optimized away in a membership test for integer
4857 values if the result can be determined at compile time. Range tests on
4858 enumeration types are not included, since it is common for such tests
4859 to include an end point.
4860
4861 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
4862
4863 @item -gnatwC
4864 @emph{Suppress warnings on conditionals.}
4865 @cindex @option{-gnatwC} (@command{gcc})
4866 This switch suppresses warnings for conditional expressions used in
4867 tests that are known to be True or False at compile time.
4868
4869 @item -gnatw.c
4870 @emph{Activate warnings on missing component clauses.}
4871 @cindex @option{-gnatw.c} (@command{gcc})
4872 @cindex Component clause, missing
4873 This switch activates warnings for record components where a record
4874 representation clause is present and has component clauses for the
4875 majority, but not all, of the components. A warning is given for each
4876 component for which no component clause is present.
4877
4878 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
4879
4880 @item -gnatw.C
4881 @emph{Suppress warnings on missing component clauses.}
4882 @cindex @option{-gnatwC} (@command{gcc})
4883 This switch suppresses warnings for record components that are
4884 missing a component clause in the situation described above.
4885
4886 @item -gnatwd
4887 @emph{Activate warnings on implicit dereferencing.}
4888 @cindex @option{-gnatwd} (@command{gcc})
4889 If this switch is set, then the use of a prefix of an access type
4890 in an indexed component, slice, or selected component without an
4891 explicit @code{.all} will generate a warning. With this warning
4892 enabled, access checks occur only at points where an explicit
4893 @code{.all} appears in the source code (assuming no warnings are
4894 generated as a result of this switch). The default is that such
4895 warnings are not generated.
4896 Note that @option{-gnatwa} does not affect the setting of
4897 this warning option.
4898
4899 @item -gnatwD
4900 @emph{Suppress warnings on implicit dereferencing.}
4901 @cindex @option{-gnatwD} (@command{gcc})
4902 @cindex Implicit dereferencing
4903 @cindex Dereferencing, implicit
4904 This switch suppresses warnings for implicit dereferences in
4905 indexed components, slices, and selected components.
4906
4907 @item -gnatwe
4908 @emph{Treat warnings as errors.}
4909 @cindex @option{-gnatwe} (@command{gcc})
4910 @cindex Warnings, treat as error
4911 This switch causes warning messages to be treated as errors.
4912 The warning string still appears, but the warning messages are counted
4913 as errors, and prevent the generation of an object file.
4914
4915 @item -gnatw.e
4916 @emph{Activate every optional warning}
4917 @cindex @option{-gnatw.e} (@command{gcc})
4918 @cindex Warnings, activate every optional warning
4919 This switch activates all optional warnings, including those which
4920 are not activated by @code{-gnatwa}.
4921
4922 @item -gnatwf
4923 @emph{Activate warnings on unreferenced formals.}
4924 @cindex @option{-gnatwf} (@command{gcc})
4925 @cindex Formals, unreferenced
4926 This switch causes a warning to be generated if a formal parameter
4927 is not referenced in the body of the subprogram. This warning can
4928 also be turned on using @option{-gnatwa} or @option{-gnatwu}. The
4929 default is that these warnings are not generated.
4930
4931 @item -gnatwF
4932 @emph{Suppress warnings on unreferenced formals.}
4933 @cindex @option{-gnatwF} (@command{gcc})
4934 This switch suppresses warnings for unreferenced formal
4935 parameters. Note that the
4936 combination @option{-gnatwu} followed by @option{-gnatwF} has the
4937 effect of warning on unreferenced entities other than subprogram
4938 formals.
4939
4940 @item -gnatwg
4941 @emph{Activate warnings on unrecognized pragmas.}
4942 @cindex @option{-gnatwg} (@command{gcc})
4943 @cindex Pragmas, unrecognized
4944 This switch causes a warning to be generated if an unrecognized
4945 pragma is encountered. Apart from issuing this warning, the
4946 pragma is ignored and has no effect. This warning can
4947 also be turned on using @option{-gnatwa}. The default
4948 is that such warnings are issued (satisfying the Ada Reference
4949 Manual requirement that such warnings appear).
4950
4951 @item -gnatwG
4952 @emph{Suppress warnings on unrecognized pragmas.}
4953 @cindex @option{-gnatwG} (@command{gcc})
4954 This switch suppresses warnings for unrecognized pragmas.
4955
4956 @item -gnatwh
4957 @emph{Activate warnings on hiding.}
4958 @cindex @option{-gnatwh} (@command{gcc})
4959 @cindex Hiding of Declarations
4960 This switch activates warnings on hiding declarations.
4961 A declaration is considered hiding
4962 if it is for a non-overloadable entity, and it declares an entity with the
4963 same name as some other entity that is directly or use-visible. The default
4964 is that such warnings are not generated.
4965 Note that @option{-gnatwa} does not affect the setting of this warning option.
4966
4967 @item -gnatwH
4968 @emph{Suppress warnings on hiding.}
4969 @cindex @option{-gnatwH} (@command{gcc})
4970 This switch suppresses warnings on hiding declarations.
4971
4972 @item -gnatwi
4973 @emph{Activate warnings on implementation units.}
4974 @cindex @option{-gnatwi} (@command{gcc})
4975 This switch activates warnings for a @code{with} of an internal GNAT
4976 implementation unit, defined as any unit from the @code{Ada},
4977 @code{Interfaces}, @code{GNAT},
4978 ^^@code{DEC},^ or @code{System}
4979 hierarchies that is not
4980 documented in either the Ada Reference Manual or the GNAT
4981 Programmer's Reference Manual. Such units are intended only
4982 for internal implementation purposes and should not be @code{with}'ed
4983 by user programs. The default is that such warnings are generated
4984 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
4985
4986 @item -gnatwI
4987 @emph{Disable warnings on implementation units.}
4988 @cindex @option{-gnatwI} (@command{gcc})
4989 This switch disables warnings for a @code{with} of an internal GNAT
4990 implementation unit.
4991
4992 @item -gnatwj
4993 @emph{Activate warnings on obsolescent features (Annex J).}
4994 @cindex @option{-gnatwj} (@command{gcc})
4995 @cindex Features, obsolescent
4996 @cindex Obsolescent features
4997 If this warning option is activated, then warnings are generated for
4998 calls to subprograms marked with @code{pragma Obsolescent} and
4999 for use of features in Annex J of the Ada Reference Manual. In the
5000 case of Annex J, not all features are flagged. In particular use
5001 of the renamed packages (like @code{Text_IO}) and use of package
5002 @code{ASCII} are not flagged, since these are very common and
5003 would generate many annoying positive warnings. The default is that
5004 such warnings are not generated. This warning is also turned on by
5005 the use of @option{-gnatwa}.
5006
5007 In addition to the above cases, warnings are also generated for
5008 GNAT features that have been provided in past versions but which
5009 have been superseded (typically by features in the new Ada standard).
5010 For example, @code{pragma Ravenscar} will be flagged since its
5011 function is replaced by @code{pragma Profile(Ravenscar)}.
5012
5013 Note that this warning option functions differently from the
5014 restriction @code{No_Obsolescent_Features} in two respects.
5015 First, the restriction applies only to annex J features.
5016 Second, the restriction does flag uses of package @code{ASCII}.
5017
5018 @item -gnatwJ
5019 @emph{Suppress warnings on obsolescent features (Annex J).}
5020 @cindex @option{-gnatwJ} (@command{gcc})
5021 This switch disables warnings on use of obsolescent features.
5022
5023 @item -gnatwk
5024 @emph{Activate warnings on variables that could be constants.}
5025 @cindex @option{-gnatwk} (@command{gcc})
5026 This switch activates warnings for variables that are initialized but
5027 never modified, and then could be declared constants. The default is that
5028 such warnings are not given.
5029 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5030
5031 @item -gnatwK
5032 @emph{Suppress warnings on variables that could be constants.}
5033 @cindex @option{-gnatwK} (@command{gcc})
5034 This switch disables warnings on variables that could be declared constants.
5035
5036 @item -gnatwl
5037 @emph{Activate warnings for elaboration pragmas.}
5038 @cindex @option{-gnatwl} (@command{gcc})
5039 @cindex Elaboration, warnings
5040 This switch activates warnings on missing
5041 @code{Elaborate_All} and @code{Elaborate} pragmas.
5042 See the section in this guide on elaboration checking for details on
5043 when such pragmas should be used. In dynamic elaboration mode, this switch
5044 generations warnings about the need to add elaboration pragmas. Note however,
5045 that if you blindly follow these warnings, and add @code{Elaborate_All}
5046 warnings wherever they are recommended, you basically end up with the
5047 equivalent of the static elaboration model, which may not be what you want for
5048 legacy code for which the static model does not work.
5049
5050 For the static model, the messages generated are labeled "info:" (for
5051 information messages). They are not warnings to add elaboration pragmas,
5052 merely informational messages showing what implicit elaboration pragmas
5053 have been added, for use in analyzing elaboration circularity problems.
5054
5055 Warnings are also generated if you
5056 are using the static mode of elaboration, and a @code{pragma Elaborate}
5057 is encountered. The default is that such warnings
5058 are not generated.
5059 This warning is not automatically turned on by the use of @option{-gnatwa}.
5060
5061 @item -gnatwL
5062 @emph{Suppress warnings for elaboration pragmas.}
5063 @cindex @option{-gnatwL} (@command{gcc})
5064 This switch suppresses warnings on missing Elaborate and Elaborate_All pragmas.
5065 See the section in this guide on elaboration checking for details on
5066 when such pragmas should be used.
5067
5068 @item -gnatwm
5069 @emph{Activate warnings on modified but unreferenced variables.}
5070 @cindex @option{-gnatwm} (@command{gcc})
5071 This switch activates warnings for variables that are assigned (using
5072 an initialization value or with one or more assignment statements) but
5073 whose value is never read. The warning is suppressed for volatile
5074 variables and also for variables that are renamings of other variables
5075 or for which an address clause is given.
5076 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5077 The default is that these warnings are not given.
5078
5079 @item -gnatwM
5080 @emph{Disable warnings on modified but unreferenced variables.}
5081 @cindex @option{-gnatwM} (@command{gcc})
5082 This switch disables warnings for variables that are assigned or
5083 initialized, but never read.
5084
5085 @item -gnatwn
5086 @emph{Set normal warnings mode.}
5087 @cindex @option{-gnatwn} (@command{gcc})
5088 This switch sets normal warning mode, in which enabled warnings are
5089 issued and treated as warnings rather than errors. This is the default
5090 mode. the switch @option{-gnatwn} can be used to cancel the effect of
5091 an explicit @option{-gnatws} or
5092 @option{-gnatwe}. It also cancels the effect of the
5093 implicit @option{-gnatwe} that is activated by the
5094 use of @option{-gnatg}.
5095
5096 @item -gnatwo
5097 @emph{Activate warnings on address clause overlays.}
5098 @cindex @option{-gnatwo} (@command{gcc})
5099 @cindex Address Clauses, warnings
5100 This switch activates warnings for possibly unintended initialization
5101 effects of defining address clauses that cause one variable to overlap
5102 another. The default is that such warnings are generated.
5103 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5104
5105 @item -gnatwO
5106 @emph{Suppress warnings on address clause overlays.}
5107 @cindex @option{-gnatwO} (@command{gcc})
5108 This switch suppresses warnings on possibly unintended initialization
5109 effects of defining address clauses that cause one variable to overlap
5110 another.
5111
5112 @item -gnatw.o
5113 @emph{Activate warnings on modified but unreferenced out parameters.}
5114 @cindex @option{-gnatw.o} (@command{gcc})
5115 This switch activates warnings for variables that are modified by using
5116 them as actuals for a call to a procedure with an out mode formal, where
5117 the resulting assigned value is never read. It is applicable in the case
5118 where there is more than one out mode formal. If there is only one out
5119 mode formal, the warning is issued by default (controlled by -gnatwu).
5120 The warning is suppressed for volatile
5121 variables and also for variables that are renamings of other variables
5122 or for which an address clause is given.
5123 The default is that these warnings are not given. Note that this warning
5124 is not included in -gnatwa, it must be activated explicitly.
5125
5126 @item -gnatw.O
5127 @emph{Disable warnings on modified but unreferenced out parameters.}
5128 @cindex @option{-gnatw.O} (@command{gcc})
5129 This switch suppresses warnings for variables that are modified by using
5130 them as actuals for a call to a procedure with an out mode formal, where
5131 the resulting assigned value is never read.
5132
5133 @item -gnatwp
5134 @emph{Activate warnings on ineffective pragma Inlines.}
5135 @cindex @option{-gnatwp} (@command{gcc})
5136 @cindex Inlining, warnings
5137 This switch activates warnings for failure of front end inlining
5138 (activated by @option{-gnatN}) to inline a particular call. There are
5139 many reasons for not being able to inline a call, including most
5140 commonly that the call is too complex to inline. The default is
5141 that such warnings are not given.
5142 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5143 Warnings on ineffective inlining by the gcc back-end can be activated
5144 separately, using the gcc switch -Winline.
5145
5146 @item -gnatwP
5147 @emph{Suppress warnings on ineffective pragma Inlines.}
5148 @cindex @option{-gnatwP} (@command{gcc})
5149 This switch suppresses warnings on ineffective pragma Inlines. If the
5150 inlining mechanism cannot inline a call, it will simply ignore the
5151 request silently.
5152
5153 @item -gnatw.p
5154 @emph{Activate warnings on parameter ordering.}
5155 @cindex @option{-gnatw.p} (@command{gcc})
5156 @cindex Parameter order, warnings
5157 This switch activates warnings for cases of suspicious parameter
5158 ordering when the list of arguments are all simple identifiers that
5159 match the names of the formals, but are in a different order. The
5160 warning is suppressed if any use of named parameter notation is used,
5161 so this is the appropriate way to suppress a false positive (and
5162 serves to emphasize that the "misordering" is deliberate). The
5163 default is
5164 that such warnings are not given.
5165 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5166
5167 @item -gnatw.P
5168 @emph{Suppress warnings on parameter ordering.}
5169 @cindex @option{-gnatw.P} (@command{gcc})
5170 This switch suppresses warnings on cases of suspicious parameter
5171 ordering.
5172
5173 @item -gnatwq
5174 @emph{Activate warnings on questionable missing parentheses.}
5175 @cindex @option{-gnatwq} (@command{gcc})
5176 @cindex Parentheses, warnings
5177 This switch activates warnings for cases where parentheses are not used and
5178 the result is potential ambiguity from a readers point of view. For example
5179 (not a > b) when a and b are modular means ((not a) > b) and very likely the
5180 programmer intended (not (a > b)). Similarly (-x mod 5) means (-(x mod 5)) and
5181 quite likely ((-x) mod 5) was intended. In such situations it seems best to
5182 follow the rule of always parenthesizing to make the association clear, and
5183 this warning switch warns if such parentheses are not present. The default
5184 is that these warnings are given.
5185 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5186
5187 @item -gnatwQ
5188 @emph{Suppress warnings on questionable missing parentheses.}
5189 @cindex @option{-gnatwQ} (@command{gcc})
5190 This switch suppresses warnings for cases where the association is not
5191 clear and the use of parentheses is preferred.
5192
5193 @item -gnatwr
5194 @emph{Activate warnings on redundant constructs.}
5195 @cindex @option{-gnatwr} (@command{gcc})
5196 This switch activates warnings for redundant constructs. The following
5197 is the current list of constructs regarded as redundant:
5198
5199 @itemize @bullet
5200 @item
5201 Assignment of an item to itself.
5202 @item
5203 Type conversion that converts an expression to its own type.
5204 @item
5205 Use of the attribute @code{Base} where @code{typ'Base} is the same
5206 as @code{typ}.
5207 @item
5208 Use of pragma @code{Pack} when all components are placed by a record
5209 representation clause.
5210 @item
5211 Exception handler containing only a reraise statement (raise with no
5212 operand) which has no effect.
5213 @item
5214 Use of the operator abs on an operand that is known at compile time
5215 to be non-negative
5216 @item
5217 Comparison of boolean expressions to an explicit True value.
5218 @end itemize
5219
5220 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5221 The default is that warnings for redundant constructs are not given.
5222
5223 @item -gnatwR
5224 @emph{Suppress warnings on redundant constructs.}
5225 @cindex @option{-gnatwR} (@command{gcc})
5226 This switch suppresses warnings for redundant constructs.
5227
5228 @item -gnatws
5229 @emph{Suppress all warnings.}
5230 @cindex @option{-gnatws} (@command{gcc})
5231 This switch completely suppresses the
5232 output of all warning messages from the GNAT front end.
5233 Note that it does not suppress warnings from the @command{gcc} back end.
5234 To suppress these back end warnings as well, use the switch @option{-w}
5235 in addition to @option{-gnatws}.
5236
5237 @item -gnatwt
5238 @emph{Activate warnings for tracking of deleted conditional code.}
5239 @cindex @option{-gnatwt} (@command{gcc})
5240 @cindex Deactivated code, warnings
5241 @cindex Deleted code, warnings
5242 This switch activates warnings for tracking of code in conditionals (IF and
5243 CASE statements) that is detected to be dead code which cannot be executed, and
5244 which is removed by the front end. This warning is off by default, and is not
5245 turned on by @option{-gnatwa}, it has to be turned on explicitly. This may be
5246 useful for detecting deactivated code in certified applications.
5247
5248 @item -gnatwT
5249 @emph{Suppress warnings for tracking of deleted conditional code.}
5250 @cindex @option{-gnatwT} (@command{gcc})
5251 This switch suppresses warnings for tracking of deleted conditional code.
5252
5253 @item -gnatwu
5254 @emph{Activate warnings on unused entities.}
5255 @cindex @option{-gnatwu} (@command{gcc})
5256 This switch activates warnings to be generated for entities that
5257 are declared but not referenced, and for units that are @code{with}'ed
5258 and not
5259 referenced. In the case of packages, a warning is also generated if
5260 no entities in the package are referenced. This means that if the package
5261 is referenced but the only references are in @code{use}
5262 clauses or @code{renames}
5263 declarations, a warning is still generated. A warning is also generated
5264 for a generic package that is @code{with}'ed but never instantiated.
5265 In the case where a package or subprogram body is compiled, and there
5266 is a @code{with} on the corresponding spec
5267 that is only referenced in the body,
5268 a warning is also generated, noting that the
5269 @code{with} can be moved to the body. The default is that
5270 such warnings are not generated.
5271 This switch also activates warnings on unreferenced formals
5272 (it includes the effect of @option{-gnatwf}).
5273 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5274
5275 @item -gnatwU
5276 @emph{Suppress warnings on unused entities.}
5277 @cindex @option{-gnatwU} (@command{gcc})
5278 This switch suppresses warnings for unused entities and packages.
5279 It also turns off warnings on unreferenced formals (and thus includes
5280 the effect of @option{-gnatwF}).
5281
5282 @item -gnatwv
5283 @emph{Activate warnings on unassigned variables.}
5284 @cindex @option{-gnatwv} (@command{gcc})
5285 @cindex Unassigned variable warnings
5286 This switch activates warnings for access to variables which
5287 may not be properly initialized. The default is that
5288 such warnings are generated.
5289 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5290
5291 @item -gnatwV
5292 @emph{Suppress warnings on unassigned variables.}
5293 @cindex @option{-gnatwV} (@command{gcc})
5294 This switch suppresses warnings for access to variables which
5295 may not be properly initialized.
5296 For variables of a composite type, the warning can also be suppressed in
5297 Ada 2005 by using a default initialization with a box. For example, if
5298 Table is an array of records whose components are only partially uninitialized,
5299 then the following code:
5300
5301 @smallexample @c ada
5302    Tab : Table := (others => <>);
5303 @end smallexample
5304
5305 will suppress warnings on subsequent statements that access components
5306 of variable Tab.
5307
5308 @item -gnatww
5309 @emph{Activate warnings on wrong low bound assumption.}
5310 @cindex @option{-gnatww} (@command{gcc})
5311 @cindex String indexing warnings
5312 This switch activates warnings for indexing an unconstrained string parameter
5313 with a literal or S'Length. This is a case where the code is assuming that the
5314 low bound is one, which is in general not true (for example when a slice is
5315 passed). The default is that such warnings are generated.
5316 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5317
5318 @item -gnatwW
5319 @emph{Suppress warnings on wrong low bound assumption.}
5320 @cindex @option{-gnatwW} (@command{gcc})
5321 This switch suppresses warnings for indexing an unconstrained string parameter
5322 with a literal or S'Length. Note that this warning can also be suppressed
5323 in a particular case by adding an
5324 assertion that the lower bound is 1,
5325 as shown in the following example.
5326
5327 @smallexample @c ada
5328    procedure K (S : String) is
5329       pragma Assert (S'First = 1);
5330       @dots{}
5331 @end smallexample
5332
5333 @item -gnatw.w
5334 @emph{Activate warnings on unnecessary Warnings Off pragmas}
5335 @cindex @option{-gnatw.w} (@command{gcc})
5336 @cindex Warnings Off control
5337 This switch activates warnings for use of @code{pragma Warnings (Off, entity}
5338 where either the pragma is entirely useless (because it suppresses no
5339 warnings), or it could be replaced by @code{pragma Unreferenced} or
5340 @code{pragma Unmodified}.The default is that these warnings are not given.
5341 Note that this warning is not included in -gnatwa, it must be
5342 activated explicitly.
5343
5344 @item -gnatw.W
5345 @emph{Suppress warnings on unnecessary Warnings Off pragmas}
5346 @cindex @option{-gnatw.W} (@command{gcc})
5347 This switch suppresses warnings for use of @code{pragma Warnings (Off, entity}.
5348
5349 @item -gnatwx
5350 @emph{Activate warnings on Export/Import pragmas.}
5351 @cindex @option{-gnatwx} (@command{gcc})
5352 @cindex Export/Import pragma warnings
5353 This switch activates warnings on Export/Import pragmas when
5354 the compiler detects a possible conflict between the Ada and
5355 foreign language calling sequences. For example, the use of
5356 default parameters in a convention C procedure is dubious
5357 because the C compiler cannot supply the proper default, so
5358 a warning is issued. The default is that such warnings are
5359 generated.
5360 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5361
5362 @item -gnatwX
5363 @emph{Suppress warnings on Export/Import pragmas.}
5364 @cindex @option{-gnatwX} (@command{gcc})
5365 This switch suppresses warnings on Export/Import pragmas.
5366 The sense of this is that you are telling the compiler that
5367 you know what you are doing in writing the pragma, and it
5368 should not complain at you.
5369
5370 @item -gnatw.x
5371 @emph{Activate warnings for No_Exception_Propagation mode.}
5372 @cindex @option{-gnatwm} (@command{gcc})
5373 This switch activates warnings for exception usage when pragma Restrictions
5374 (No_Exception_Propagation) is in effect. Warnings are given for implicit or
5375 explicit exception raises which are not covered by a local handler, and for
5376 exception handlers which do not cover a local raise. The default is that these
5377 warnings are not given.
5378
5379 @item -gnatw.X
5380 @emph{Disable warnings for No_Exception_Propagation mode.}
5381 This switch disables warnings for exception usage when pragma Restrictions
5382 (No_Exception_Propagation) is in effect.
5383
5384 @item -gnatwy
5385 @emph{Activate warnings for Ada 2005 compatibility issues.}
5386 @cindex @option{-gnatwy} (@command{gcc})
5387 @cindex Ada 2005 compatibility issues warnings
5388 For the most part Ada 2005 is upwards compatible with Ada 95,
5389 but there are some exceptions (for example the fact that
5390 @code{interface} is now a reserved word in Ada 2005). This
5391 switch activates several warnings to help in identifying
5392 and correcting such incompatibilities. The default is that
5393 these warnings are generated. Note that at one point Ada 2005
5394 was called Ada 0Y, hence the choice of character.
5395 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5396
5397 @item -gnatwY
5398 @emph{Disable warnings for Ada 2005 compatibility issues.}
5399 @cindex @option{-gnatwY} (@command{gcc})
5400 @cindex Ada 2005 compatibility issues warnings
5401 This switch suppresses several warnings intended to help in identifying
5402 incompatibilities between Ada 95 and Ada 2005.
5403
5404 @item -gnatwz
5405 @emph{Activate warnings on unchecked conversions.}
5406 @cindex @option{-gnatwz} (@command{gcc})
5407 @cindex Unchecked_Conversion warnings
5408 This switch activates warnings for unchecked conversions
5409 where the types are known at compile time to have different
5410 sizes. The default
5411 is that such warnings are generated. Warnings are also
5412 generated for subprogram pointers with different conventions,
5413 and, on VMS only, for data pointers with different conventions.
5414 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5415
5416 @item -gnatwZ
5417 @emph{Suppress warnings on unchecked conversions.}
5418 @cindex @option{-gnatwZ} (@command{gcc})
5419 This switch suppresses warnings for unchecked conversions
5420 where the types are known at compile time to have different
5421 sizes or conventions.
5422
5423 @item ^-Wunused^WARNINGS=UNUSED^
5424 @cindex @option{-Wunused}
5425 The warnings controlled by the @option{-gnatw} switch are generated by
5426 the front end of the compiler. The @option{GCC} back end can provide
5427 additional warnings and they are controlled by the @option{-W} switch.
5428 For example, @option{^-Wunused^WARNINGS=UNUSED^} activates back end
5429 warnings for entities that are declared but not referenced.
5430
5431 @item ^-Wuninitialized^WARNINGS=UNINITIALIZED^
5432 @cindex @option{-Wuninitialized}
5433 Similarly, @option{^-Wuninitialized^WARNINGS=UNINITIALIZED^} activates
5434 the back end warning for uninitialized variables. This switch must be
5435 used in conjunction with an optimization level greater than zero.
5436
5437 @item ^-Wall^/ALL_BACK_END_WARNINGS^
5438 @cindex @option{-Wall}
5439 This switch enables all the above warnings from the @option{GCC} back end.
5440 The code generator detects a number of warning situations that are missed
5441 by the @option{GNAT} front end, and this switch can be used to activate them.
5442 The use of this switch also sets the default front end warning mode to
5443 @option{-gnatwa}, that is, most front end warnings activated as well.
5444
5445 @item ^-w^/NO_BACK_END_WARNINGS^
5446 @cindex @option{-w}
5447 Conversely, this switch suppresses warnings from the @option{GCC} back end.
5448 The use of this switch also sets the default front end warning mode to
5449 @option{-gnatws}, that is, front end warnings suppressed as well.
5450
5451 @end table
5452
5453 @noindent
5454 @ifclear vms
5455 A string of warning parameters can be used in the same parameter. For example:
5456
5457 @smallexample
5458 -gnatwaLe
5459 @end smallexample
5460
5461 @noindent
5462 will turn on all optional warnings except for elaboration pragma warnings,
5463 and also specify that warnings should be treated as errors.
5464 @end ifclear
5465 When no switch @option{^-gnatw^/WARNINGS^} is used, this is equivalent to:
5466
5467 @table @option
5468 @c !sort!
5469 @item -gnatwC
5470 @item -gnatwD
5471 @item -gnatwF
5472 @item -gnatwg
5473 @item -gnatwH
5474 @item -gnatwi
5475 @item -gnatwJ
5476 @item -gnatwK
5477 @item -gnatwL
5478 @item -gnatwM
5479 @item -gnatwn
5480 @item -gnatwo
5481 @item -gnatwP
5482 @item -gnatwR
5483 @item -gnatwU
5484 @item -gnatwv
5485 @item -gnatwz
5486 @item -gnatwx
5487
5488 @end table
5489
5490 @node Debugging and Assertion Control
5491 @subsection Debugging and Assertion Control
5492
5493 @table @option
5494 @item -gnata
5495 @cindex @option{-gnata} (@command{gcc})
5496 @findex Assert
5497 @findex Debug
5498 @cindex Assertions
5499
5500 @noindent
5501 The pragmas @code{Assert} and @code{Debug} normally have no effect and
5502 are ignored. This switch, where @samp{a} stands for assert, causes
5503 @code{Assert} and @code{Debug} pragmas to be activated.
5504
5505 The pragmas have the form:
5506
5507 @smallexample
5508 @cartouche
5509    @b{pragma} Assert (@var{Boolean-expression} @r{[},
5510                       @var{static-string-expression}@r{]})
5511    @b{pragma} Debug (@var{procedure call})
5512 @end cartouche
5513 @end smallexample
5514
5515 @noindent
5516 The @code{Assert} pragma causes @var{Boolean-expression} to be tested.
5517 If the result is @code{True}, the pragma has no effect (other than
5518 possible side effects from evaluating the expression). If the result is
5519 @code{False}, the exception @code{Assert_Failure} declared in the package
5520 @code{System.Assertions} is
5521 raised (passing @var{static-string-expression}, if present, as the
5522 message associated with the exception). If no string expression is
5523 given the default is a string giving the file name and line number
5524 of the pragma.
5525
5526 The @code{Debug} pragma causes @var{procedure} to be called. Note that
5527 @code{pragma Debug} may appear within a declaration sequence, allowing
5528 debugging procedures to be called between declarations.
5529
5530 @ifset vms
5531 @item /DEBUG@r{[}=debug-level@r{]}
5532 @itemx  /NODEBUG
5533 Specifies how much debugging information is to be included in
5534 the resulting object file where 'debug-level' is one of the following:
5535 @table @code
5536 @item   TRACEBACK
5537 Include both debugger symbol records and traceback
5538 the object file.
5539 This is the default setting.
5540 @item   ALL
5541 Include both debugger symbol records and traceback in
5542 object file.
5543 @item   NONE
5544 Excludes both debugger symbol records and traceback
5545 the object file. Same as /NODEBUG.
5546 @item   SYMBOLS
5547 Includes only debugger symbol records in the object
5548 file. Note that this doesn't include traceback information.
5549 @end table
5550 @end ifset
5551 @end table
5552
5553 @node Validity Checking
5554 @subsection Validity Checking
5555 @findex Validity Checking
5556
5557 @noindent
5558 The Ada Reference Manual has specific requirements for checking
5559 for invalid values. In particular, RM 13.9.1 requires that the
5560 evaluation of invalid values (for example from unchecked conversions),
5561 not result in erroneous execution. In GNAT, the result of such an
5562 evaluation in normal default mode is to either use the value
5563 unmodified, or to raise Constraint_Error in those cases where use
5564 of the unmodified value would cause erroneous execution. The cases
5565 where unmodified values might lead to erroneous execution are case
5566 statements (where a wild jump might result from an invalid value),
5567 and subscripts on the left hand side (where memory corruption could
5568 occur as a result of an invalid value).
5569
5570 The @option{-gnatV^@var{x}^^} switch allows more control over the validity
5571 checking mode.
5572 @ifclear vms
5573 The @code{x} argument is a string of letters that
5574 indicate validity checks that are performed or not performed in addition
5575 to the default checks described above.
5576 @end ifclear
5577 @ifset vms
5578 The options allowed for this qualifier
5579 indicate validity checks that are performed or not performed in addition
5580 to the default checks described above.
5581 @end ifset
5582
5583 @table @option
5584 @c !sort!
5585 @item -gnatVa
5586 @emph{All validity checks.}
5587 @cindex @option{-gnatVa} (@command{gcc})
5588 All validity checks are turned on.
5589 @ifclear vms
5590 That is, @option{-gnatVa} is
5591 equivalent to @option{gnatVcdfimorst}.
5592 @end ifclear
5593
5594 @item -gnatVc
5595 @emph{Validity checks for copies.}
5596 @cindex @option{-gnatVc} (@command{gcc})
5597 The right hand side of assignments, and the initializing values of
5598 object declarations are validity checked.
5599
5600 @item -gnatVd
5601 @emph{Default (RM) validity checks.}
5602 @cindex @option{-gnatVd} (@command{gcc})
5603 Some validity checks are done by default following normal Ada semantics
5604 (RM 13.9.1 (9-11)).
5605 A check is done in case statements that the expression is within the range
5606 of the subtype. If it is not, Constraint_Error is raised.
5607 For assignments to array components, a check is done that the expression used
5608 as index is within the range. If it is not, Constraint_Error is raised.
5609 Both these validity checks may be turned off using switch @option{-gnatVD}.
5610 They are turned on by default. If @option{-gnatVD} is specified, a subsequent
5611 switch @option{-gnatVd} will leave the checks turned on.
5612 Switch @option{-gnatVD} should be used only if you are sure that all such
5613 expressions have valid values. If you use this switch and invalid values
5614 are present, then the program is erroneous, and wild jumps or memory
5615 overwriting may occur.
5616
5617 @item -gnatVe
5618 @emph{Validity checks for elementary components.}
5619 @cindex @option{-gnatVe} (@command{gcc})
5620 In the absence of this switch, assignments to record or array components are
5621 not validity checked, even if validity checks for assignments generally
5622 (@option{-gnatVc}) are turned on. In Ada, assignment of composite values do not
5623 require valid data, but assignment of individual components does. So for
5624 example, there is a difference between copying the elements of an array with a
5625 slice assignment, compared to assigning element by element in a loop. This
5626 switch allows you to turn off validity checking for components, even when they
5627 are assigned component by component.
5628
5629 @item -gnatVf
5630 @emph{Validity checks for floating-point values.}
5631 @cindex @option{-gnatVf} (@command{gcc})
5632 In the absence of this switch, validity checking occurs only for discrete
5633 values. If @option{-gnatVf} is specified, then validity checking also applies
5634 for floating-point values, and NaNs and infinities are considered invalid,
5635 as well as out of range values for constrained types. Note that this means
5636 that standard IEEE infinity mode is not allowed. The exact contexts
5637 in which floating-point values are checked depends on the setting of other
5638 options. For example,
5639 @option{^-gnatVif^VALIDITY_CHECKING=(IN_PARAMS,FLOATS)^} or
5640 @option{^-gnatVfi^VALIDITY_CHECKING=(FLOATS,IN_PARAMS)^}
5641 (the order does not matter) specifies that floating-point parameters of mode
5642 @code{in} should be validity checked.
5643
5644 @item -gnatVi
5645 @emph{Validity checks for @code{in} mode parameters}
5646 @cindex @option{-gnatVi} (@command{gcc})
5647 Arguments for parameters of mode @code{in} are validity checked in function
5648 and procedure calls at the point of call.
5649
5650 @item -gnatVm
5651 @emph{Validity checks for @code{in out} mode parameters.}
5652 @cindex @option{-gnatVm} (@command{gcc})
5653 Arguments for parameters of mode @code{in out} are validity checked in
5654 procedure calls at the point of call. The @code{'m'} here stands for
5655 modify, since this concerns parameters that can be modified by the call.
5656 Note that there is no specific option to test @code{out} parameters,
5657 but any reference within the subprogram will be tested in the usual
5658 manner, and if an invalid value is copied back, any reference to it
5659 will be subject to validity checking.
5660
5661 @item -gnatVn
5662 @emph{No validity checks.}
5663 @cindex @option{-gnatVn} (@command{gcc})
5664 This switch turns off all validity checking, including the default checking
5665 for case statements and left hand side subscripts. Note that the use of
5666 the switch @option{-gnatp} suppresses all run-time checks, including
5667 validity checks, and thus implies @option{-gnatVn}. When this switch
5668 is used, it cancels any other @option{-gnatV} previously issued.
5669
5670 @item -gnatVo
5671 @emph{Validity checks for operator and attribute operands.}
5672 @cindex @option{-gnatVo} (@command{gcc})
5673 Arguments for predefined operators and attributes are validity checked.
5674 This includes all operators in package @code{Standard},
5675 the shift operators defined as intrinsic in package @code{Interfaces}
5676 and operands for attributes such as @code{Pos}. Checks are also made
5677 on individual component values for composite comparisons, and on the
5678 expressions in type conversions and qualified expressions. Checks are
5679 also made on explicit ranges using @samp{..} (e.g.@: slices, loops etc).
5680
5681 @item -gnatVp
5682 @emph{Validity checks for parameters.}
5683 @cindex @option{-gnatVp} (@command{gcc})
5684 This controls the treatment of parameters within a subprogram (as opposed
5685 to @option{-gnatVi} and @option{-gnatVm} which control validity testing
5686 of parameters on a call. If either of these call options is used, then
5687 normally an assumption is made within a subprogram that the input arguments
5688 have been validity checking at the point of call, and do not need checking
5689 again within a subprogram). If @option{-gnatVp} is set, then this assumption
5690 is not made, and parameters are not assumed to be valid, so their validity
5691 will be checked (or rechecked) within the subprogram.
5692
5693 @item -gnatVr
5694 @emph{Validity checks for function returns.}
5695 @cindex @option{-gnatVr} (@command{gcc})
5696 The expression in @code{return} statements in functions is validity
5697 checked.
5698
5699 @item -gnatVs
5700 @emph{Validity checks for subscripts.}
5701 @cindex @option{-gnatVs} (@command{gcc})
5702 All subscripts expressions are checked for validity, whether they appear
5703 on the right side or left side (in default mode only left side subscripts
5704 are validity checked).
5705
5706 @item -gnatVt
5707 @emph{Validity checks for tests.}
5708 @cindex @option{-gnatVt} (@command{gcc})
5709 Expressions used as conditions in @code{if}, @code{while} or @code{exit}
5710 statements are checked, as well as guard expressions in entry calls.
5711
5712 @end table
5713
5714 @noindent
5715 The @option{-gnatV} switch may be followed by
5716 ^a string of letters^a list of options^
5717 to turn on a series of validity checking options.
5718 For example,
5719 @option{^-gnatVcr^/VALIDITY_CHECKING=(COPIES, RETURNS)^}
5720 specifies that in addition to the default validity checking, copies and
5721 function return expressions are to be validity checked.
5722 In order to make it easier
5723 to specify the desired combination of effects,
5724 @ifclear vms
5725 the upper case letters @code{CDFIMORST} may
5726 be used to turn off the corresponding lower case option.
5727 @end ifclear
5728 @ifset vms
5729 the prefix @code{NO} on an option turns off the corresponding validity
5730 checking:
5731 @itemize @bullet
5732 @item @code{NOCOPIES}
5733 @item @code{NODEFAULT}
5734 @item @code{NOFLOATS}
5735 @item @code{NOIN_PARAMS}
5736 @item @code{NOMOD_PARAMS}
5737 @item @code{NOOPERANDS}
5738 @item @code{NORETURNS}
5739 @item @code{NOSUBSCRIPTS}
5740 @item @code{NOTESTS}
5741 @end itemize
5742 @end ifset
5743 Thus
5744 @option{^-gnatVaM^/VALIDITY_CHECKING=(ALL, NOMOD_PARAMS)^}
5745 turns on all validity checking options except for
5746 checking of @code{@b{in out}} procedure arguments.
5747
5748 The specification of additional validity checking generates extra code (and
5749 in the case of @option{-gnatVa} the code expansion can be substantial).
5750 However, these additional checks can be very useful in detecting
5751 uninitialized variables, incorrect use of unchecked conversion, and other
5752 errors leading to invalid values. The use of pragma @code{Initialize_Scalars}
5753 is useful in conjunction with the extra validity checking, since this
5754 ensures that wherever possible uninitialized variables have invalid values.
5755
5756 See also the pragma @code{Validity_Checks} which allows modification of
5757 the validity checking mode at the program source level, and also allows for
5758 temporary disabling of validity checks.
5759
5760 @node Style Checking
5761 @subsection Style Checking
5762 @findex Style checking
5763
5764 @noindent
5765 The @option{-gnaty^x^(option,option,@dots{})^} switch
5766 @cindex @option{-gnaty} (@command{gcc})
5767 causes the compiler to
5768 enforce specified style rules. A limited set of style rules has been used
5769 in writing the GNAT sources themselves. This switch allows user programs
5770 to activate all or some of these checks. If the source program fails a
5771 specified style check, an appropriate warning message is given, preceded by
5772 the character sequence ``(style)''.
5773 @ifset vms
5774 @code{(option,option,@dots{})} is a sequence of keywords
5775 @end ifset
5776 @ifclear vms
5777 The string @var{x} is a sequence of letters or digits
5778 @end ifclear
5779 indicating the particular style
5780 checks to be performed. The following checks are defined:
5781
5782 @table @option
5783 @c !sort!
5784 @item 0-9
5785 @emph{Specify indentation level.}
5786 If a digit from 1-9 appears
5787 ^in the string after @option{-gnaty}^as an option for /STYLE_CHECKS^
5788 then proper indentation is checked, with the digit indicating the
5789 indentation level required. A value of zero turns off this style check.
5790 The general style of required indentation is as specified by
5791 the examples in the Ada Reference Manual. Full line comments must be
5792 aligned with the @code{--} starting on a column that is a multiple of
5793 the alignment level, or they may be aligned the same way as the following
5794 non-blank line (this is useful when full line comments appear in the middle
5795 of a statement.
5796
5797 @item ^a^ATTRIBUTE^
5798 @emph{Check attribute casing.}
5799 Attribute names, including the case of keywords such as @code{digits}
5800 used as attributes names, must be written in mixed case, that is, the
5801 initial letter and any letter following an underscore must be uppercase.
5802 All other letters must be lowercase.
5803
5804 @item ^A^ARRAY_INDEXES^
5805 @emph{Use of array index numbers in array attributes.}
5806 When using the array attributes First, Last, Range,
5807 or Length, the index number must be omitted for one-dimensional arrays
5808 and is required for multi-dimensional arrays.
5809
5810 @item ^b^BLANKS^
5811 @emph{Blanks not allowed at statement end.}
5812 Trailing blanks are not allowed at the end of statements. The purpose of this
5813 rule, together with h (no horizontal tabs), is to enforce a canonical format
5814 for the use of blanks to separate source tokens.
5815
5816 @item ^c^COMMENTS^
5817 @emph{Check comments.}
5818 Comments must meet the following set of rules:
5819
5820 @itemize @bullet
5821
5822 @item
5823 The ``@code{--}'' that starts the column must either start in column one,
5824 or else at least one blank must precede this sequence.
5825
5826 @item
5827 Comments that follow other tokens on a line must have at least one blank
5828 following the ``@code{--}'' at the start of the comment.
5829
5830 @item
5831 Full line comments must have two blanks following the ``@code{--}'' that
5832 starts the comment, with the following exceptions.
5833
5834 @item
5835 A line consisting only of the ``@code{--}'' characters, possibly preceded
5836 by blanks is permitted.
5837
5838 @item
5839 A comment starting with ``@code{--x}'' where @code{x} is a special character
5840 is permitted.
5841 This allows proper processing of the output generated by specialized tools
5842 including @command{gnatprep} (where ``@code{--!}'' is used) and the SPARK
5843 annotation
5844 language (where ``@code{--#}'' is used). For the purposes of this rule, a
5845 special character is defined as being in one of the ASCII ranges
5846 @code{16#21#@dots{}16#2F#} or @code{16#3A#@dots{}16#3F#}.
5847 Note that this usage is not permitted
5848 in GNAT implementation units (i.e., when @option{-gnatg} is used).
5849
5850 @item
5851 A line consisting entirely of minus signs, possibly preceded by blanks, is
5852 permitted. This allows the construction of box comments where lines of minus
5853 signs are used to form the top and bottom of the box.
5854
5855 @item
5856 A comment that starts and ends with ``@code{--}'' is permitted as long as at
5857 least one blank follows the initial ``@code{--}''. Together with the preceding
5858 rule, this allows the construction of box comments, as shown in the following
5859 example:
5860 @smallexample
5861 ---------------------------
5862 -- This is a box comment --
5863 -- with two text lines.  --
5864 ---------------------------
5865 @end smallexample
5866 @end itemize
5867
5868 @item ^d^DOS_LINE_ENDINGS^
5869 @emph{Check no DOS line terminators present.}
5870 All lines must be terminated by a single ASCII.LF
5871 character (in particular the DOS line terminator sequence CR/LF is not
5872 allowed).
5873
5874 @item ^e^END^
5875 @emph{Check end/exit labels.}
5876 Optional labels on @code{end} statements ending subprograms and on
5877 @code{exit} statements exiting named loops, are required to be present.
5878
5879 @item ^f^VTABS^
5880 @emph{No form feeds or vertical tabs.}
5881 Neither form feeds nor vertical tab characters are permitted
5882 in the source text.
5883
5884 @item ^g^GNAT^
5885 @emph{GNAT style mode}
5886 The set of style check switches is set to match that used by the GNAT sources.
5887 This may be useful when developing code that is eventually intended to be
5888 incorporated into GNAT. For further details, see GNAT sources.
5889
5890 @item ^h^HTABS^
5891 @emph{No horizontal tabs.}
5892 Horizontal tab characters are not permitted in the source text.
5893 Together with the b (no blanks at end of line) check, this
5894 enforces a canonical form for the use of blanks to separate
5895 source tokens.
5896
5897 @item ^i^IF_THEN^
5898 @emph{Check if-then layout.}
5899 The keyword @code{then} must appear either on the same
5900 line as corresponding @code{if}, or on a line on its own, lined
5901 up under the @code{if} with at least one non-blank line in between
5902 containing all or part of the condition to be tested.
5903
5904 @item ^I^IN_MODE^
5905 @emph{check mode IN keywords}
5906 Mode @code{in} (the default mode) is not
5907 allowed to be given explicitly. @code{in out} is fine,
5908 but not @code{in} on its own.
5909
5910 @item ^k^KEYWORD^
5911 @emph{Check keyword casing.}
5912 All keywords must be in lower case (with the exception of keywords
5913 such as @code{digits} used as attribute names to which this check
5914 does not apply).
5915
5916 @item ^l^LAYOUT^
5917 @emph{Check layout.}
5918 Layout of statement and declaration constructs must follow the
5919 recommendations in the Ada Reference Manual, as indicated by the
5920 form of the syntax rules. For example an @code{else} keyword must
5921 be lined up with the corresponding @code{if} keyword.
5922
5923 There are two respects in which the style rule enforced by this check
5924 option are more liberal than those in the Ada Reference Manual. First
5925 in the case of record declarations, it is permissible to put the
5926 @code{record} keyword on the same line as the @code{type} keyword, and
5927 then the @code{end} in @code{end record} must line up under @code{type}.
5928 This is also permitted when the type declaration is split on two lines.
5929 For example, any of the following three layouts is acceptable:
5930
5931 @smallexample @c ada
5932 @cartouche
5933 type q is record
5934    a : integer;
5935    b : integer;
5936 end record;
5937
5938 type q is
5939    record
5940       a : integer;
5941       b : integer;
5942    end record;
5943
5944 type q is
5945    record
5946       a : integer;
5947       b : integer;
5948 end record;
5949
5950 @end cartouche
5951 @end smallexample
5952
5953 @noindent
5954 Second, in the case of a block statement, a permitted alternative
5955 is to put the block label on the same line as the @code{declare} or
5956 @code{begin} keyword, and then line the @code{end} keyword up under
5957 the block label. For example both the following are permitted:
5958
5959 @smallexample @c ada
5960 @cartouche
5961 Block : declare
5962    A : Integer := 3;
5963 begin
5964    Proc (A, A);
5965 end Block;
5966
5967 Block :
5968    declare
5969       A : Integer := 3;
5970    begin
5971       Proc (A, A);
5972    end Block;
5973 @end cartouche
5974 @end smallexample
5975
5976 @noindent
5977 The same alternative format is allowed for loops. For example, both of
5978 the following are permitted:
5979
5980 @smallexample @c ada
5981 @cartouche
5982 Clear : while J < 10 loop
5983    A (J) := 0;
5984 end loop Clear;
5985
5986 Clear :
5987    while J < 10 loop
5988       A (J) := 0;
5989    end loop Clear;
5990 @end cartouche
5991 @end smallexample
5992
5993 @item ^Lnnn^MAX_NESTING=nnn^
5994 @emph{Set maximum nesting level}
5995 The maximum level of nesting of constructs (including subprograms, loops,
5996 blocks, packages, and conditionals) may not exceed the given value
5997 @option{nnn}. A value of zero disconnects this style check.
5998
5999 @item ^m^LINE_LENGTH^
6000 @emph{Check maximum line length.}
6001 The length of source lines must not exceed 79 characters, including
6002 any trailing blanks. The value of 79 allows convenient display on an
6003 80 character wide device or window, allowing for possible special
6004 treatment of 80 character lines. Note that this count is of
6005 characters in the source text. This means that a tab character counts
6006 as one character in this count but a wide character sequence counts as
6007 a single character (however many bytes are needed in the encoding).
6008
6009 @item ^Mnnn^MAX_LENGTH=nnn^
6010 @emph{Set maximum line length.}
6011 The length of lines must not exceed the
6012 given value @option{nnn}. The maximum value that can be specified is 32767.
6013
6014 @item ^n^STANDARD_CASING^
6015 @emph{Check casing of entities in Standard.}
6016 Any identifier from Standard must be cased
6017 to match the presentation in the Ada Reference Manual (for example,
6018 @code{Integer} and @code{ASCII.NUL}).
6019
6020 @item ^N^NONE^
6021 @emph{Turn off all style checks}
6022 All style check options are turned off.
6023
6024 @item ^o^ORDERED_SUBPROGRAMS^
6025 @emph{Check order of subprogram bodies.}
6026 All subprogram bodies in a given scope
6027 (e.g.@: a package body) must be in alphabetical order. The ordering
6028 rule uses normal Ada rules for comparing strings, ignoring casing
6029 of letters, except that if there is a trailing numeric suffix, then
6030 the value of this suffix is used in the ordering (e.g.@: Junk2 comes
6031 before Junk10).
6032
6033 @item ^p^PRAGMA^
6034 @emph{Check pragma casing.}
6035 Pragma names must be written in mixed case, that is, the
6036 initial letter and any letter following an underscore must be uppercase.
6037 All other letters must be lowercase.
6038
6039 @item ^r^REFERENCES^
6040 @emph{Check references.}
6041 All identifier references must be cased in the same way as the
6042 corresponding declaration. No specific casing style is imposed on
6043 identifiers. The only requirement is for consistency of references
6044 with declarations.
6045
6046 @item ^S^STATEMENTS_AFTER_THEN_ELSE^
6047 @emph{Check no statements after THEN/ELSE.}
6048 No statements are allowed
6049 on the same line as a THEN or ELSE keyword following the
6050 keyword in an IF statement. OR ELSE and AND THEN are not affected,
6051 and a special exception allows a pragma to appear after ELSE.
6052
6053 @item ^s^SPECS^
6054 @emph{Check separate specs.}
6055 Separate declarations (``specs'') are required for subprograms (a
6056 body is not allowed to serve as its own declaration). The only
6057 exception is that parameterless library level procedures are
6058 not required to have a separate declaration. This exception covers
6059 the most frequent form of main program procedures.
6060
6061 @item ^t^TOKEN^
6062 @emph{Check token spacing.}
6063 The following token spacing rules are enforced:
6064
6065 @itemize @bullet
6066
6067 @item
6068 The keywords @code{@b{abs}} and @code{@b{not}} must be followed by a space.
6069
6070 @item
6071 The token @code{=>} must be surrounded by spaces.
6072
6073 @item
6074 The token @code{<>} must be preceded by a space or a left parenthesis.
6075
6076 @item
6077 Binary operators other than @code{**} must be surrounded by spaces.
6078 There is no restriction on the layout of the @code{**} binary operator.
6079
6080 @item
6081 Colon must be surrounded by spaces.
6082
6083 @item
6084 Colon-equal (assignment, initialization) must be surrounded by spaces.
6085
6086 @item
6087 Comma must be the first non-blank character on the line, or be
6088 immediately preceded by a non-blank character, and must be followed
6089 by a space.
6090
6091 @item
6092 If the token preceding a left parenthesis ends with a letter or digit, then
6093 a space must separate the two tokens.
6094
6095 @item
6096 A right parenthesis must either be the first non-blank character on
6097 a line, or it must be preceded by a non-blank character.
6098
6099 @item
6100 A semicolon must not be preceded by a space, and must not be followed by
6101 a non-blank character.
6102
6103 @item
6104 A unary plus or minus may not be followed by a space.
6105
6106 @item
6107 A vertical bar must be surrounded by spaces.
6108 @end itemize
6109
6110 @item ^u^UNNECESSARY_BLANK_LINES^
6111 @emph{Check unnecessary blank lines.}
6112 Unnecessary blank lines are not allowed. A blank line is considered
6113 unnecessary if it appears at the end of the file, or if more than
6114 one blank line occurs in sequence.
6115
6116 @item ^x^XTRA_PARENS^
6117 @emph{Check extra parentheses.}
6118 Unnecessary extra level of parentheses (C-style) are not allowed
6119 around conditions in @code{if} statements, @code{while} statements and
6120 @code{exit} statements.
6121
6122 @item ^y^ALL_BUILTIN^
6123 @emph{Set all standard style check options}
6124 This is equivalent to @code{gnaty3aAbcefhiklmnprst}, that is all checking
6125 options enabled with the exception of @option{-gnatyo}, @option{-gnatyI},
6126 @option{-gnatyS}, @option{-gnatyLnnn},
6127 @option{-gnatyd}, @option{-gnatyu}, and @option{-gnatyx}.
6128
6129 @ifclear vms
6130 @item -
6131 @emph{Remove style check options}
6132 This causes any subsequent options in the string to act as canceling the
6133 corresponding style check option. To cancel maximum nesting level control,
6134 use @option{L} parameter witout any integer value after that, because any
6135 digit following @option{-} in the parameter string of the @option{-gnaty}
6136 option will be threated as canceling indentation check. The same is true
6137 for @option{M} parameter. @option{y} and @option{N} parameters are not
6138 allowed after @option{-}.
6139
6140 @item +
6141 This causes any subsequent options in the string to enable the corresponding
6142 style check option. That is, it cancels the effect of a previous ^-^REMOVE^,
6143 if any.
6144 @end ifclear
6145
6146 @ifset vms
6147 @item NOxxx
6148 @emph{Removing style check options}
6149 If the name of a style check is preceded by @option{NO} then the corresponding
6150 style check is turned off. For example @option{NOCOMMENTS} turns off style
6151 checking for comments.
6152 @end ifset
6153 @end table
6154
6155 @noindent
6156 In the above rules, appearing in column one is always permitted, that is,
6157 counts as meeting either a requirement for a required preceding space,
6158 or as meeting a requirement for no preceding space.
6159
6160 Appearing at the end of a line is also always permitted, that is, counts
6161 as meeting either a requirement for a following space, or as meeting
6162 a requirement for no following space.
6163
6164 @noindent
6165 If any of these style rules is violated, a message is generated giving
6166 details on the violation. The initial characters of such messages are
6167 always ``@code{(style)}''. Note that these messages are treated as warning
6168 messages, so they normally do not prevent the generation of an object
6169 file. The @option{-gnatwe} switch can be used to treat warning messages,
6170 including style messages, as fatal errors.
6171
6172 The switch
6173 @ifclear vms
6174 @option{-gnaty} on its own (that is not
6175 followed by any letters or digits), then the effect is equivalent
6176 to the use of @option{-gnatyy}, as described above, that is all
6177 built-in standard style check options are enabled.
6178
6179 @end ifclear
6180 @ifset vms
6181 /STYLE_CHECKS=ALL_BUILTIN enables all checking options with
6182 the exception of ORDERED_SUBPROGRAMS, UNNECESSARY_BLANK_LINES,
6183 XTRA_PARENS, and DOS_LINE_ENDINGS. In addition
6184 @end ifset
6185
6186
6187
6188 The switch
6189 @ifclear vms
6190 @option{-gnatyN}
6191 @end ifclear
6192 @ifset vms
6193 /STYLE_CHECKS=NONE
6194 @end ifset
6195 clears any previously set style checks.
6196
6197 @node Run-Time Checks
6198 @subsection Run-Time Checks
6199 @cindex Division by zero
6200 @cindex Access before elaboration
6201 @cindex Checks, division by zero
6202 @cindex Checks, access before elaboration
6203 @cindex Checks, stack overflow checking
6204
6205 @noindent
6206 If you compile with the default options, GNAT will insert many run-time
6207 checks into the compiled code, including code that performs range
6208 checking against constraints, but not arithmetic overflow checking for
6209 integer operations (including division by zero), checks for access
6210 before elaboration on subprogram calls, or stack overflow checking. All
6211 other run-time checks, as required by the Ada Reference Manual, are
6212 generated by default. The following @command{gcc} switches refine this
6213 default behavior:
6214
6215 @table @option
6216 @c !sort!
6217 @item -gnatp
6218 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
6219 @cindex Suppressing checks
6220 @cindex Checks, suppressing
6221 @findex Suppress
6222 Suppress all run-time checks as though @code{pragma Suppress (all_checks})
6223 had been present in the source. Validity checks are also suppressed (in
6224 other words @option{-gnatp} also implies @option{-gnatVn}.
6225 Use this switch to improve the performance
6226 of the code at the expense of safety in the presence of invalid data or
6227 program bugs.
6228
6229 @item -gnato
6230 @cindex @option{-gnato} (@command{gcc})
6231 @cindex Overflow checks
6232 @cindex Check, overflow
6233 Enables overflow checking for integer operations.
6234 This causes GNAT to generate slower and larger executable
6235 programs by adding code to check for overflow (resulting in raising
6236 @code{Constraint_Error} as required by standard Ada
6237 semantics). These overflow checks correspond to situations in which
6238 the true value of the result of an operation may be outside the base
6239 range of the result type. The following example shows the distinction:
6240
6241 @smallexample @c ada
6242 X1 : Integer := Integer'Last;
6243 X2 : Integer range 1 .. 5 := 5;
6244 X3 : Integer := Integer'Last;
6245 X4 : Integer range 1 .. 5 := 5;
6246 F  : Float := 2.0E+20;
6247 @dots{}
6248 X1 := X1 + 1;
6249 X2 := X2 + 1;
6250 X3 := Integer (F);
6251 X4 := Integer (F);
6252 @end smallexample
6253
6254 @noindent
6255 Here the first addition results in a value that is outside the base range
6256 of Integer, and hence requires an overflow check for detection of the
6257 constraint error. Thus the first assignment to @code{X1} raises a
6258 @code{Constraint_Error} exception only if @option{-gnato} is set.
6259
6260 The second increment operation results in a violation
6261 of the explicit range constraint, and such range checks are always
6262 performed (unless specifically suppressed with a pragma @code{suppress}
6263 or the use of @option{-gnatp}).
6264
6265 The two conversions of @code{F} both result in values that are outside
6266 the base range of type @code{Integer} and thus will raise
6267 @code{Constraint_Error} exceptions only if @option{-gnato} is used.
6268 The fact that the result of the second conversion is assigned to
6269 variable @code{X4} with a restricted range is irrelevant, since the problem
6270 is in the conversion, not the assignment.
6271
6272 Basically the rule is that in the default mode (@option{-gnato} not
6273 used), the generated code assures that all integer variables stay
6274 within their declared ranges, or within the base range if there is
6275 no declared range. This prevents any serious problems like indexes
6276 out of range for array operations.
6277
6278 What is not checked in default mode is an overflow that results in
6279 an in-range, but incorrect value. In the above example, the assignments
6280 to @code{X1}, @code{X2}, @code{X3} all give results that are within the
6281 range of the target variable, but the result is wrong in the sense that
6282 it is too large to be represented correctly. Typically the assignment
6283 to @code{X1} will result in wrap around to the largest negative number.
6284 The conversions of @code{F} will result in some @code{Integer} value
6285 and if that integer value is out of the @code{X4} range then the
6286 subsequent assignment would generate an exception.
6287
6288 @findex Machine_Overflows
6289 Note that the @option{-gnato} switch does not affect the code generated
6290 for any floating-point operations; it applies only to integer
6291 semantics).
6292 For floating-point, GNAT has the @code{Machine_Overflows}
6293 attribute set to @code{False} and the normal mode of operation is to
6294 generate IEEE NaN and infinite values on overflow or invalid operations
6295 (such as dividing 0.0 by 0.0).
6296
6297 The reason that we distinguish overflow checking from other kinds of
6298 range constraint checking is that a failure of an overflow check, unlike
6299 for example the failure of a range check, can result in an incorrect
6300 value, but cannot cause random memory destruction (like an out of range
6301 subscript), or a wild jump (from an out of range case value). Overflow
6302 checking is also quite expensive in time and space, since in general it
6303 requires the use of double length arithmetic.
6304
6305 Note again that @option{-gnato} is off by default, so overflow checking is
6306 not performed in default mode. This means that out of the box, with the
6307 default settings, GNAT does not do all the checks expected from the
6308 language description in the Ada Reference Manual. If you want all constraint
6309 checks to be performed, as described in this Manual, then you must
6310 explicitly use the -gnato switch either on the @command{gnatmake} or
6311 @command{gcc} command.
6312
6313 @item -gnatE
6314 @cindex @option{-gnatE} (@command{gcc})
6315 @cindex Elaboration checks
6316 @cindex Check, elaboration
6317 Enables dynamic checks for access-before-elaboration
6318 on subprogram calls and generic instantiations.
6319 For full details of the effect and use of this switch,
6320 @xref{Compiling Using gcc}.
6321
6322 @item -fstack-check
6323 @cindex @option{-fstack-check} (@command{gcc})
6324 @cindex Stack Overflow Checking
6325 @cindex Checks, stack overflow checking
6326 Activates stack overflow checking. For full details of the effect and use of
6327 this switch see @ref{Stack Overflow Checking}.
6328 @end table
6329
6330 @findex Unsuppress
6331 @noindent
6332 The setting of these switches only controls the default setting of the
6333 checks. You may modify them using either @code{Suppress} (to remove
6334 checks) or @code{Unsuppress} (to add back suppressed checks) pragmas in
6335 the program source.
6336
6337 @node Using gcc for Syntax Checking
6338 @subsection Using @command{gcc} for Syntax Checking
6339 @table @option
6340 @item -gnats
6341 @cindex @option{-gnats} (@command{gcc})
6342 @ifclear vms
6343
6344 @noindent
6345 The @code{s} stands for ``syntax''.
6346 @end ifclear
6347
6348 Run GNAT in syntax checking only mode. For
6349 example, the command
6350
6351 @smallexample
6352 $ gcc -c -gnats x.adb
6353 @end smallexample
6354
6355 @noindent
6356 compiles file @file{x.adb} in syntax-check-only mode. You can check a
6357 series of files in a single command
6358 @ifclear vms
6359 , and can use wild cards to specify such a group of files.
6360 Note that you must specify the @option{-c} (compile
6361 only) flag in addition to the @option{-gnats} flag.
6362 @end ifclear
6363 .
6364 You may use other switches in conjunction with @option{-gnats}. In
6365 particular, @option{-gnatl} and @option{-gnatv} are useful to control the
6366 format of any generated error messages.
6367
6368 When the source file is empty or contains only empty lines and/or comments,
6369 the output is a warning:
6370
6371 @smallexample
6372 $ gcc -c -gnats -x ada toto.txt
6373 toto.txt:1:01: warning: empty file, contains no compilation units
6374 $
6375 @end smallexample
6376
6377 Otherwise, the output is simply the error messages, if any. No object file or
6378 ALI file is generated by a syntax-only compilation. Also, no units other
6379 than the one specified are accessed. For example, if a unit @code{X}
6380 @code{with}'s a unit @code{Y}, compiling unit @code{X} in syntax
6381 check only mode does not access the source file containing unit
6382 @code{Y}.
6383
6384 @cindex Multiple units, syntax checking
6385 Normally, GNAT allows only a single unit in a source file. However, this
6386 restriction does not apply in syntax-check-only mode, and it is possible
6387 to check a file containing multiple compilation units concatenated
6388 together. This is primarily used by the @code{gnatchop} utility
6389 (@pxref{Renaming Files Using gnatchop}).
6390 @end table
6391
6392 @node Using gcc for Semantic Checking
6393 @subsection Using @command{gcc} for Semantic Checking
6394 @table @option
6395 @item -gnatc
6396 @cindex @option{-gnatc} (@command{gcc})
6397
6398 @ifclear vms
6399 @noindent
6400 The @code{c} stands for ``check''.
6401 @end ifclear
6402 Causes the compiler to operate in semantic check mode,
6403 with full checking for all illegalities specified in the
6404 Ada Reference Manual, but without generation of any object code
6405 (no object file is generated).
6406
6407 Because dependent files must be accessed, you must follow the GNAT
6408 semantic restrictions on file structuring to operate in this mode:
6409
6410 @itemize @bullet
6411 @item
6412 The needed source files must be accessible
6413 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
6414
6415 @item
6416 Each file must contain only one compilation unit.
6417
6418 @item
6419 The file name and unit name must match (@pxref{File Naming Rules}).
6420 @end itemize
6421
6422 The output consists of error messages as appropriate. No object file is
6423 generated. An @file{ALI} file is generated for use in the context of
6424 cross-reference tools, but this file is marked as not being suitable
6425 for binding (since no object file is generated).
6426 The checking corresponds exactly to the notion of
6427 legality in the Ada Reference Manual.
6428
6429 Any unit can be compiled in semantics-checking-only mode, including
6430 units that would not normally be compiled (subunits,
6431 and specifications where a separate body is present).
6432 @end table
6433
6434 @node Compiling Different Versions of Ada
6435 @subsection Compiling Different Versions of Ada
6436
6437 @noindent
6438 The switches described in this section allow you to explicitly specify
6439 the version of the Ada language that your programs are written in.
6440 By default @value{EDITION} assumes @value{DEFAULTLANGUAGEVERSION},
6441 but you can also specify @value{NONDEFAULTLANGUAGEVERSION} or
6442 indicate Ada 83 compatibility mode.
6443
6444 @table @option
6445 @cindex Compatibility with Ada 83
6446
6447 @item -gnat83 (Ada 83 Compatibility Mode)
6448 @cindex @option{-gnat83} (@command{gcc})
6449 @cindex ACVC, Ada 83 tests
6450 @cindex Ada 83 mode
6451
6452 @noindent
6453 Although GNAT is primarily an Ada 95 / Ada 2005 compiler, this switch
6454 specifies that the program is to be compiled in Ada 83 mode. With
6455 @option{-gnat83}, GNAT rejects most post-Ada 83 extensions and applies Ada 83
6456 semantics where this can be done easily.
6457 It is not possible to guarantee this switch does a perfect
6458 job; some subtle tests, such as are
6459 found in earlier ACVC tests (and that have been removed from the ACATS suite
6460 for Ada 95), might not compile correctly.
6461 Nevertheless, this switch may be useful in some circumstances, for example
6462 where, due to contractual reasons, existing code needs to be maintained
6463 using only Ada 83 features.
6464
6465 With few exceptions (most notably the need to use @code{<>} on
6466 @cindex Generic formal parameters
6467 unconstrained generic formal parameters, the use of the new Ada 95 / Ada 2005
6468 reserved words, and the use of packages
6469 with optional bodies), it is not necessary to specify the
6470 @option{-gnat83} switch when compiling Ada 83 programs, because, with rare
6471 exceptions, Ada 95 and Ada 2005 are upwardly compatible with Ada 83. Thus
6472 a correct Ada 83 program is usually also a correct program
6473 in these later versions of the language standard.
6474 For further information, please refer to @ref{Compatibility and Porting Guide}.
6475
6476 @item -gnat95 (Ada 95 mode)
6477 @cindex @option{-gnat95} (@command{gcc})
6478 @cindex Ada 95 mode
6479
6480 @noindent
6481 This switch directs the compiler to implement the Ada 95 version of the
6482 language.
6483 Since Ada 95 is almost completely upwards
6484 compatible with Ada 83, Ada 83 programs may generally be compiled using
6485 this switch (see the description of the @option{-gnat83} switch for further
6486 information about Ada 83 mode).
6487 If an Ada 2005 program is compiled in Ada 95 mode,
6488 uses of the new Ada 2005 features will cause error
6489 messages or warnings.
6490
6491 This switch also can be used to cancel the effect of a previous
6492 @option{-gnat83} or @option{-gnat05} switch earlier in the command line.
6493
6494 @item -gnat05 (Ada 2005 mode)
6495 @cindex @option{-gnat05} (@command{gcc})
6496 @cindex Ada 2005 mode
6497
6498 @noindent
6499 This switch directs the compiler to implement the Ada 2005 version of the
6500 language.
6501 Since Ada 2005 is almost completely upwards
6502 compatible with Ada 95 (and thus also with Ada 83), Ada 83 and Ada 95 programs
6503 may generally be compiled using this switch (see the description of the
6504 @option{-gnat83} and @option{-gnat95} switches for further
6505 information).
6506
6507 For information about the approved ``Ada Issues'' that have been incorporated
6508 into Ada 2005, see @url{http://www.ada-auth.org/cgi-bin/cvsweb.cgi/AIs}.
6509 Included with GNAT releases is a file @file{features-ada0y} that describes
6510 the set of implemented Ada 2005 features.
6511 @end table
6512
6513
6514 @node Character Set Control
6515 @subsection Character Set Control
6516 @table @option
6517 @item ^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET=^@var{c}
6518 @cindex @option{^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET^} (@command{gcc})
6519
6520 @noindent
6521 Normally GNAT recognizes the Latin-1 character set in source program
6522 identifiers, as described in the Ada Reference Manual.
6523 This switch causes
6524 GNAT to recognize alternate character sets in identifiers. @var{c} is a
6525 single character ^^or word^ indicating the character set, as follows:
6526
6527 @table @code
6528 @item 1
6529 ISO 8859-1 (Latin-1) identifiers
6530
6531 @item 2
6532 ISO 8859-2 (Latin-2) letters allowed in identifiers
6533
6534 @item 3
6535 ISO 8859-3 (Latin-3) letters allowed in identifiers
6536
6537 @item 4
6538 ISO 8859-4 (Latin-4) letters allowed in identifiers
6539
6540 @item 5
6541 ISO 8859-5 (Cyrillic) letters allowed in identifiers
6542
6543 @item 9
6544 ISO 8859-15 (Latin-9) letters allowed in identifiers
6545
6546 @item ^p^PC^
6547 IBM PC letters (code page 437) allowed in identifiers
6548
6549 @item ^8^PC850^
6550 IBM PC letters (code page 850) allowed in identifiers
6551
6552 @item ^f^FULL_UPPER^
6553 Full upper-half codes allowed in identifiers
6554
6555 @item ^n^NO_UPPER^
6556 No upper-half codes allowed in identifiers
6557
6558 @item ^w^WIDE^
6559 Wide-character codes (that is, codes greater than 255)
6560 allowed in identifiers
6561 @end table
6562
6563 @xref{Foreign Language Representation}, for full details on the
6564 implementation of these character sets.
6565
6566 @item ^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
6567 @cindex @option{^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@command{gcc})
6568 Specify the method of encoding for wide characters.
6569 @var{e} is one of the following:
6570
6571 @table @code
6572
6573 @item ^h^HEX^
6574 Hex encoding (brackets coding also recognized)
6575
6576 @item ^u^UPPER^
6577 Upper half encoding (brackets encoding also recognized)
6578
6579 @item ^s^SHIFT_JIS^
6580 Shift/JIS encoding (brackets encoding also recognized)
6581
6582 @item ^e^EUC^
6583 EUC encoding (brackets encoding also recognized)
6584
6585 @item ^8^UTF8^
6586 UTF-8 encoding (brackets encoding also recognized)
6587
6588 @item ^b^BRACKETS^
6589 Brackets encoding only (default value)
6590 @end table
6591 For full details on these encoding
6592 methods see @ref{Wide Character Encodings}.
6593 Note that brackets coding is always accepted, even if one of the other
6594 options is specified, so for example @option{-gnatW8} specifies that both
6595 brackets and UTF-8 encodings will be recognized. The units that are
6596 with'ed directly or indirectly will be scanned using the specified
6597 representation scheme, and so if one of the non-brackets scheme is
6598 used, it must be used consistently throughout the program. However,
6599 since brackets encoding is always recognized, it may be conveniently
6600 used in standard libraries, allowing these libraries to be used with
6601 any of the available coding schemes.
6602 scheme.
6603
6604 If no @option{-gnatW?} parameter is present, then the default
6605 representation is normally Brackets encoding only. However, if the
6606 first three characters of the file are 16#EF# 16#BB# 16#BF# (the standard
6607 byte order mark or BOM for UTF-8), then these three characters are
6608 skipped and the default representation for the file is set to UTF-8.
6609
6610 Note that the wide character representation that is specified (explicitly
6611 or by default) for the main program also acts as the default encoding used
6612 for Wide_Text_IO files if not specifically overridden by a WCEM form
6613 parameter.
6614
6615 @end table
6616 @node File Naming Control
6617 @subsection File Naming Control
6618
6619 @table @option
6620 @item ^-gnatk^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=^@var{n}
6621 @cindex @option{-gnatk} (@command{gcc})
6622 Activates file name ``krunching''. @var{n}, a decimal integer in the range
6623 1-999, indicates the maximum allowable length of a file name (not
6624 including the @file{.ads} or @file{.adb} extension). The default is not
6625 to enable file name krunching.
6626
6627 For the source file naming rules, @xref{File Naming Rules}.
6628 @end table
6629
6630 @node Subprogram Inlining Control
6631 @subsection Subprogram Inlining Control
6632
6633 @table @option
6634 @c !sort!
6635 @item -gnatn
6636 @cindex @option{-gnatn} (@command{gcc})
6637 @ifclear vms
6638 The @code{n} here is intended to suggest the first syllable of the
6639 word ``inline''.
6640 @end ifclear
6641 GNAT recognizes and processes @code{Inline} pragmas. However, for the
6642 inlining to actually occur, optimization must be enabled. To enable
6643 inlining of subprograms specified by pragma @code{Inline},
6644 you must also specify this switch.
6645 In the absence of this switch, GNAT does not attempt
6646 inlining and does not need to access the bodies of
6647 subprograms for which @code{pragma Inline} is specified if they are not
6648 in the current unit.
6649
6650 If you specify this switch the compiler will access these bodies,
6651 creating an extra source dependency for the resulting object file, and
6652 where possible, the call will be inlined.
6653 For further details on when inlining is possible
6654 see @ref{Inlining of Subprograms}.
6655
6656 @item -gnatN
6657 @cindex @option{-gnatN} (@command{gcc})
6658 The front end inlining activated by this switch is generally more extensive,
6659 and quite often more effective than the standard @option{-gnatn} inlining mode.
6660 It will also generate additional dependencies.
6661 Note that
6662 @option{-gnatN} automatically implies @option{-gnatn} so it is not necessary
6663 to specify both options.
6664 @end table
6665
6666 @node Auxiliary Output Control
6667 @subsection Auxiliary Output Control
6668
6669 @table @option
6670 @item -gnatt
6671 @cindex @option{-gnatt} (@command{gcc})
6672 @cindex Writing internal trees
6673 @cindex Internal trees, writing to file
6674 Causes GNAT to write the internal tree for a unit to a file (with the
6675 extension @file{.adt}.
6676 This not normally required, but is used by separate analysis tools.
6677 Typically
6678 these tools do the necessary compilations automatically, so you should
6679 not have to specify this switch in normal operation.
6680
6681 @item -gnatu
6682 @cindex @option{-gnatu} (@command{gcc})
6683 Print a list of units required by this compilation on @file{stdout}.
6684 The listing includes all units on which the unit being compiled depends
6685 either directly or indirectly.
6686
6687 @ifclear vms
6688 @item -pass-exit-codes
6689 @cindex @option{-pass-exit-codes} (@command{gcc})
6690 If this switch is not used, the exit code returned by @command{gcc} when
6691 compiling multiple files indicates whether all source files have
6692 been successfully used to generate object files or not.
6693
6694 When @option{-pass-exit-codes} is used, @command{gcc} exits with an extended
6695 exit status and allows an integrated development environment to better
6696 react to a compilation failure. Those exit status are:
6697
6698 @table @asis
6699 @item 5
6700 There was an error in at least one source file.
6701 @item 3
6702 At least one source file did not generate an object file.
6703 @item 2
6704 The compiler died unexpectedly (internal error for example).
6705 @item 0
6706 An object file has been generated for every source file.
6707 @end table
6708 @end ifclear
6709 @end table
6710
6711 @node Debugging Control
6712 @subsection Debugging Control
6713
6714 @table @option
6715 @c !sort!
6716 @cindex Debugging options
6717 @ifclear vms
6718 @item -gnatd@var{x}
6719 @cindex @option{-gnatd} (@command{gcc})
6720 Activate internal debugging switches. @var{x} is a letter or digit, or
6721 string of letters or digits, which specifies the type of debugging
6722 outputs desired. Normally these are used only for internal development
6723 or system debugging purposes. You can find full documentation for these
6724 switches in the body of the @code{Debug} unit in the compiler source
6725 file @file{debug.adb}.
6726 @end ifclear
6727
6728 @item -gnatG
6729 @cindex @option{-gnatG} (@command{gcc})
6730 This switch causes the compiler to generate auxiliary output containing
6731 a pseudo-source listing of the generated expanded code. Like most Ada
6732 compilers, GNAT works by first transforming the high level Ada code into
6733 lower level constructs. For example, tasking operations are transformed
6734 into calls to the tasking run-time routines. A unique capability of GNAT
6735 is to list this expanded code in a form very close to normal Ada source.
6736 This is very useful in understanding the implications of various Ada
6737 usage on the efficiency of the generated code. There are many cases in
6738 Ada (e.g.@: the use of controlled types), where simple Ada statements can
6739 generate a lot of run-time code. By using @option{-gnatG} you can identify
6740 these cases, and consider whether it may be desirable to modify the coding
6741 approach to improve efficiency.
6742
6743 The format of the output is very similar to standard Ada source, and is
6744 easily understood by an Ada programmer. The following special syntactic
6745 additions correspond to low level features used in the generated code that
6746 do not have any exact analogies in pure Ada source form. The following
6747 is a partial list of these special constructions. See the spec
6748 of package @code{Sprint} in file @file{sprint.ads} for a full list.
6749
6750 If the switch @option{-gnatL} is used in conjunction with
6751 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
6752 @option{-gnatG}, then the original source lines are interspersed
6753 in the expanded source (as comment lines with the original line number).
6754
6755 @table @code
6756 @item new @var{xxx} @r{[}storage_pool = @var{yyy}@r{]}
6757 Shows the storage pool being used for an allocator.
6758
6759 @item at end @var{procedure-name};
6760 Shows the finalization (cleanup) procedure for a scope.
6761
6762 @item (if @var{expr} then @var{expr} else @var{expr})
6763 Conditional expression equivalent to the @code{x?y:z} construction in C.
6764
6765 @item @var{target}^^^(@var{source})
6766 A conversion with floating-point truncation instead of rounding.
6767
6768 @item @var{target}?(@var{source})
6769 A conversion that bypasses normal Ada semantic checking. In particular
6770 enumeration types and fixed-point types are treated simply as integers.
6771
6772 @item @var{target}?^^^(@var{source})
6773 Combines the above two cases.
6774
6775 @item @var{x} #/ @var{y}
6776 @itemx @var{x} #mod @var{y}
6777 @itemx @var{x} #* @var{y}
6778 @itemx @var{x} #rem @var{y}
6779 A division or multiplication of fixed-point values which are treated as
6780 integers without any kind of scaling.
6781
6782 @item free @var{expr} @r{[}storage_pool = @var{xxx}@r{]}
6783 Shows the storage pool associated with a @code{free} statement.
6784
6785 @item [subtype or type declaration]
6786 Used to list an equivalent declaration for an internally generated
6787 type that is referenced elsewhere in the listing.
6788
6789 @item freeze @var{type-name} @ovar{actions}
6790 Shows the point at which @var{type-name} is frozen, with possible
6791 associated actions to be performed at the freeze point.
6792
6793 @item reference @var{itype}
6794 Reference (and hence definition) to internal type @var{itype}.
6795
6796 @item @var{function-name}! (@var{arg}, @var{arg}, @var{arg})
6797 Intrinsic function call.
6798
6799 @item @var{label-name} : label
6800 Declaration of label @var{labelname}.
6801
6802 @item #$ @var{subprogram-name}
6803 An implicit call to a run-time support routine
6804 (to meet the requirement of H.3.1(9) in a
6805 convenient manner).
6806
6807 @item @var{expr} && @var{expr} && @var{expr} @dots{} && @var{expr}
6808 A multiple concatenation (same effect as @var{expr} & @var{expr} &
6809 @var{expr}, but handled more efficiently).
6810
6811 @item [constraint_error]
6812 Raise the @code{Constraint_Error} exception.
6813
6814 @item @var{expression}'reference
6815 A pointer to the result of evaluating @var{expression}.
6816
6817 @item @var{target-type}!(@var{source-expression})
6818 An unchecked conversion of @var{source-expression} to @var{target-type}.
6819
6820 @item [@var{numerator}/@var{denominator}]
6821 Used to represent internal real literals (that) have no exact
6822 representation in base 2-16 (for example, the result of compile time
6823 evaluation of the expression 1.0/27.0).
6824 @end table
6825
6826 @item -gnatD
6827 @cindex @option{-gnatD} (@command{gcc})
6828 When used in conjunction with @option{-gnatG}, this switch causes
6829 the expanded source, as described above for
6830 @option{-gnatG} to be written to files with names
6831 @file{^xxx.dg^XXX_DG^}, where @file{xxx} is the normal file name,
6832 instead of to the standard output file. For
6833 example, if the source file name is @file{hello.adb}, then a file
6834 @file{^hello.adb.dg^HELLO.ADB_DG^} will be written.  The debugging
6835 information generated by the @command{gcc} @option{^-g^/DEBUG^} switch
6836 will refer to the generated @file{^xxx.dg^XXX_DG^} file. This allows
6837 you to do source level debugging using the generated code which is
6838 sometimes useful for complex code, for example to find out exactly
6839 which part of a complex construction raised an exception. This switch
6840 also suppress generation of cross-reference information (see
6841 @option{-gnatx}) since otherwise the cross-reference information
6842 would refer to the @file{^.dg^.DG^} file, which would cause
6843 confusion since this is not the original source file.
6844
6845 Note that @option{-gnatD} actually implies @option{-gnatG}
6846 automatically, so it is not necessary to give both options.
6847 In other words @option{-gnatD} is equivalent to @option{-gnatDG}).
6848
6849 If the switch @option{-gnatL} is used in conjunction with
6850 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
6851 @option{-gnatDG}, then the original source lines are interspersed
6852 in the expanded source (as comment lines with the original line number).
6853
6854 @item -gnatr
6855 @cindex @option{-gnatr} (@command{gcc})
6856 @cindex pragma Restrictions
6857 This switch causes pragma Restrictions to be treated as Restriction_Warnings
6858 so that violation of restrictions causes warnings rather than illegalities.
6859 This is useful during the development process when new restrictions are added
6860 or investigated. The switch also causes pragma Profile to be treated as
6861 Profile_Warnings, and pragma Restricted_Run_Time and pragma Ravenscar set
6862 restriction warnings rather than restrictions.
6863
6864 @ifclear vms
6865 @item -gnatR@r{[}0@r{|}1@r{|}2@r{|}3@r{[}s@r{]]}
6866 @cindex @option{-gnatR} (@command{gcc})
6867 This switch controls output from the compiler of a listing showing
6868 representation information for declared types and objects. For
6869 @option{-gnatR0}, no information is output (equivalent to omitting
6870 the @option{-gnatR} switch). For @option{-gnatR1} (which is the default,
6871 so @option{-gnatR} with no parameter has the same effect), size and alignment
6872 information is listed for declared array and record types. For
6873 @option{-gnatR2}, size and alignment information is listed for all
6874 declared types and objects. Finally @option{-gnatR3} includes symbolic
6875 expressions for values that are computed at run time for
6876 variant records. These symbolic expressions have a mostly obvious
6877 format with #n being used to represent the value of the n'th
6878 discriminant. See source files @file{repinfo.ads/adb} in the
6879 @code{GNAT} sources for full details on the format of @option{-gnatR3}
6880 output. If the switch is followed by an s (e.g.@: @option{-gnatR2s}), then
6881 the output is to a file with the name @file{^file.rep^file_REP^} where
6882 file is the name of the corresponding source file.
6883 @end ifclear
6884 @ifset vms
6885 @item /REPRESENTATION_INFO
6886 @cindex @option{/REPRESENTATION_INFO} (@command{gcc})
6887 This qualifier controls output from the compiler of a listing showing
6888 representation information for declared types and objects. For
6889 @option{/REPRESENTATION_INFO=NONE}, no information is output
6890 (equivalent to omitting the @option{/REPRESENTATION_INFO} qualifier).
6891 @option{/REPRESENTATION_INFO} without option is equivalent to
6892 @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS}.
6893 For @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS}, size and alignment
6894 information is listed for declared array and record types. For
6895 @option{/REPRESENTATION_INFO=OBJECTS}, size and alignment information
6896 is listed for all expression information for values that are computed
6897 at run time for variant records. These symbolic expressions have a mostly
6898 obvious format with #n being used to represent the value of the n'th
6899 discriminant. See source files @file{REPINFO.ADS/ADB} in the
6900 @code{GNAT} sources for full details on the format of
6901 @option{/REPRESENTATION_INFO=SYMBOLIC} output.
6902 If _FILE is added at the end of an option
6903 (e.g.@: @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS_FILE}),
6904 then the output is to a file with the name @file{file_REP} where
6905 file is the name of the corresponding source file.
6906 @end ifset
6907 Note that it is possible for record components to have zero size. In
6908 this case, the component clause uses an obvious extension of permitted
6909 Ada syntax, for example @code{at 0 range 0 .. -1}.
6910
6911 Representation information requires that code be generated (since it is the
6912 code generator that lays out complex data structures). If an attempt is made
6913 to output representation information when no code is generated, for example
6914 when a subunit is compiled on its own, then no information can be generated
6915 and the compiler outputs a message to this effect.
6916
6917 @item -gnatS
6918 @cindex @option{-gnatS} (@command{gcc})
6919 The use of the switch @option{-gnatS} for an
6920 Ada compilation will cause the compiler to output a
6921 representation of package Standard in a form very
6922 close to standard Ada. It is not quite possible to
6923 do this entirely in standard Ada (since new
6924 numeric base types cannot be created in standard
6925 Ada), but the output is easily
6926 readable to any Ada programmer, and is useful to
6927 determine the characteristics of target dependent
6928 types in package Standard.
6929
6930 @item -gnatx
6931 @cindex @option{-gnatx} (@command{gcc})
6932 Normally the compiler generates full cross-referencing information in
6933 the @file{ALI} file. This information is used by a number of tools,
6934 including @code{gnatfind} and @code{gnatxref}. The @option{-gnatx} switch
6935 suppresses this information. This saves some space and may slightly
6936 speed up compilation, but means that these tools cannot be used.
6937 @end table
6938
6939 @node Exception Handling Control
6940 @subsection Exception Handling Control
6941
6942 @noindent
6943 GNAT uses two methods for handling exceptions at run-time. The
6944 @code{setjmp/longjmp} method saves the context when entering
6945 a frame with an exception handler. Then when an exception is
6946 raised, the context can be restored immediately, without the
6947 need for tracing stack frames. This method provides very fast
6948 exception propagation, but introduces significant overhead for
6949 the use of exception handlers, even if no exception is raised.
6950
6951 The other approach is called ``zero cost'' exception handling.
6952 With this method, the compiler builds static tables to describe
6953 the exception ranges. No dynamic code is required when entering
6954 a frame containing an exception handler. When an exception is
6955 raised, the tables are used to control a back trace of the
6956 subprogram invocation stack to locate the required exception
6957 handler. This method has considerably poorer performance for
6958 the propagation of exceptions, but there is no overhead for
6959 exception handlers if no exception is raised. Note that in this
6960 mode and in the context of mixed Ada and C/C++ programming,
6961 to propagate an exception through a C/C++ code, the C/C++ code
6962 must be compiled with the @option{-funwind-tables} GCC's
6963 option.
6964
6965 The following switches may be used to control which of the
6966 two exception handling methods is used.
6967
6968 @table @option
6969 @c !sort!
6970
6971 @item --RTS=sjlj
6972 @cindex @option{--RTS=sjlj} (@command{gnatmake})
6973 This switch causes the setjmp/longjmp run-time (when available) to be used
6974 for exception handling. If the default
6975 mechanism for the target is zero cost exceptions, then
6976 this switch can be used to modify this default, and must be
6977 used for all units in the partition.
6978 This option is rarely used. One case in which it may be
6979 advantageous is if you have an application where exception
6980 raising is common and the overall performance of the
6981 application is improved by favoring exception propagation.
6982
6983 @item --RTS=zcx
6984 @cindex @option{--RTS=zcx} (@command{gnatmake})
6985 @cindex Zero Cost Exceptions
6986 This switch causes the zero cost approach to be used
6987 for exception handling. If this is the default mechanism for the
6988 target (see below), then this switch is unneeded. If the default
6989 mechanism for the target is setjmp/longjmp exceptions, then
6990 this switch can be used to modify this default, and must be
6991 used for all units in the partition.
6992 This option can only be used if the zero cost approach
6993 is available for the target in use, otherwise it will generate an error.
6994 @end table
6995
6996 @noindent
6997 The same option @option{--RTS} must be used both for @command{gcc}
6998 and @command{gnatbind}. Passing this option to @command{gnatmake}
6999 (@pxref{Switches for gnatmake}) will ensure the required consistency
7000 through the compilation and binding steps.
7001
7002 @node Units to Sources Mapping Files
7003 @subsection Units to Sources Mapping Files
7004
7005 @table @option
7006
7007 @item -gnatem^^=^@var{path}
7008 @cindex @option{-gnatem} (@command{gcc})
7009 A mapping file is a way to communicate to the compiler two mappings:
7010 from unit names to file names (without any directory information) and from
7011 file names to path names (with full directory information). These mappings
7012 are used by the compiler to short-circuit the path search.
7013
7014 The use of mapping files is not required for correct operation of the
7015 compiler, but mapping files can improve efficiency, particularly when
7016 sources are read over a slow network connection. In normal operation,
7017 you need not be concerned with the format or use of mapping files,
7018 and the @option{-gnatem} switch is not a switch that you would use
7019 explicitly. it is intended only for use by automatic tools such as
7020 @command{gnatmake} running under the project file facility. The
7021 description here of the format of mapping files is provided
7022 for completeness and for possible use by other tools.
7023
7024 A mapping file is a sequence of sets of three lines. In each set,
7025 the first line is the unit name, in lower case, with ``@code{%s}''
7026 appended for
7027 specs and ``@code{%b}'' appended for bodies; the second line is the
7028 file name; and the third line is the path name.
7029
7030 Example:
7031 @smallexample
7032    main%b
7033    main.2.ada
7034    /gnat/project1/sources/main.2.ada
7035 @end smallexample
7036
7037 When the switch @option{-gnatem} is specified, the compiler will create
7038 in memory the two mappings from the specified file. If there is any problem
7039 (nonexistent file, truncated file or duplicate entries), no mapping will
7040 be created.
7041
7042 Several @option{-gnatem} switches may be specified; however, only the last
7043 one on the command line will be taken into account.
7044
7045 When using a project file, @command{gnatmake} create a temporary mapping file
7046 and communicates it to the compiler using this switch.
7047
7048 @end table
7049
7050 @node Integrated Preprocessing
7051 @subsection Integrated Preprocessing
7052
7053 @noindent
7054 GNAT sources may be preprocessed immediately before compilation.
7055 In this case, the actual
7056 text of the source is not the text of the source file, but is derived from it
7057 through a process called preprocessing. Integrated preprocessing is specified
7058 through switches @option{-gnatep} and/or @option{-gnateD}. @option{-gnatep}
7059 indicates, through a text file, the preprocessing data to be used.
7060 @option{-gnateD} specifies or modifies the values of preprocessing symbol.
7061
7062 @noindent
7063 Note that when integrated preprocessing is used, the output from the
7064 preprocessor is not written to any external file. Instead it is passed
7065 internally to the compiler. If you need to preserve the result of
7066 preprocessing in a file, then you should use @command{gnatprep}
7067 to perform the desired preprocessing in stand-alone mode.
7068
7069 @noindent
7070 It is recommended that @command{gnatmake} switch ^-s^/SWITCH_CHECK^ should be
7071 used when Integrated Preprocessing is used. The reason is that preprocessing
7072 with another Preprocessing Data file without changing the sources will
7073 not trigger recompilation without this switch.
7074
7075 @noindent
7076 Note that @command{gnatmake} switch ^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^ will almost
7077 always trigger recompilation for sources that are preprocessed,
7078 because @command{gnatmake} cannot compute the checksum of the source after
7079 preprocessing.
7080
7081 @noindent
7082 The actual preprocessing function is described in details in section
7083 @ref{Preprocessing Using gnatprep}. This section only describes how integrated
7084 preprocessing is triggered and parameterized.
7085
7086 @table @code
7087
7088 @item -gnatep=@var{file}
7089 @cindex @option{-gnatep} (@command{gcc})
7090 This switch indicates to the compiler the file name (without directory
7091 information) of the preprocessor data file to use. The preprocessor data file
7092 should be found in the source directories.
7093
7094 @noindent
7095 A preprocessing data file is a text file with significant lines indicating
7096 how should be preprocessed either a specific source or all sources not
7097 mentioned in other lines. A significant line is a nonempty, non-comment line.
7098 Comments are similar to Ada comments.
7099
7100 @noindent
7101 Each significant line starts with either a literal string or the character '*'.
7102 A literal string is the file name (without directory information) of the source
7103 to preprocess. A character '*' indicates the preprocessing for all the sources
7104 that are not specified explicitly on other lines (order of the lines is not
7105 significant). It is an error to have two lines with the same file name or two
7106 lines starting with the character '*'.
7107
7108 @noindent
7109 After the file name or the character '*', another optional literal string
7110 indicating the file name of the definition file to be used for preprocessing
7111 (@pxref{Form of Definitions File}). The definition files are found by the
7112 compiler in one of the source directories. In some cases, when compiling
7113 a source in a directory other than the current directory, if the definition
7114 file is in the current directory, it may be necessary to add the current
7115 directory as a source directory through switch ^-I.^/SEARCH=[]^, otherwise
7116 the compiler would not find the definition file.
7117
7118 @noindent
7119 Then, optionally, ^switches^switches^ similar to those of @code{gnatprep} may
7120 be found. Those ^switches^switches^ are:
7121
7122 @table @code
7123
7124 @item -b
7125 Causes both preprocessor lines and the lines deleted by
7126 preprocessing to be replaced by blank lines, preserving the line number.
7127 This ^switch^switch^ is always implied; however, if specified after @option{-c}
7128 it cancels the effect of @option{-c}.
7129
7130 @item -c
7131 Causes both preprocessor lines and the lines deleted
7132 by preprocessing to be retained as comments marked
7133 with the special string ``@code{--! }''.
7134
7135 @item -Dsymbol=value
7136 Define or redefine a symbol, associated with value. A symbol is an Ada
7137 identifier, or an Ada reserved word, with the exception of @code{if},
7138 @code{else}, @code{elsif}, @code{end}, @code{and}, @code{or} and @code{then}.
7139 @code{value} is either a literal string, an Ada identifier or any Ada reserved
7140 word. A symbol declared with this ^switch^switch^ replaces a symbol with the
7141 same name defined in a definition file.
7142
7143 @item -s
7144 Causes a sorted list of symbol names and values to be
7145 listed on the standard output file.
7146
7147 @item -u
7148 Causes undefined symbols to be treated as having the value @code{FALSE}
7149 in the context
7150 of a preprocessor test. In the absence of this option, an undefined symbol in
7151 a @code{#if} or @code{#elsif} test will be treated as an error.
7152
7153 @end table
7154
7155 @noindent
7156 Examples of valid lines in a preprocessor data file:
7157
7158 @smallexample
7159   "toto.adb"  "prep.def" -u
7160   --  preprocess "toto.adb", using definition file "prep.def",
7161   --  undefined symbol are False.
7162
7163   * -c -DVERSION=V101
7164   --  preprocess all other sources without a definition file;
7165   --  suppressed lined are commented; symbol VERSION has the value V101.
7166
7167   "titi.adb" "prep2.def" -s
7168   --  preprocess "titi.adb", using definition file "prep2.def";
7169   --  list all symbols with their values.
7170 @end smallexample
7171
7172 @item ^-gnateD^/DATA_PREPROCESSING=^symbol@r{[}=value@r{]}
7173 @cindex @option{-gnateD} (@command{gcc})
7174 Define or redefine a preprocessing symbol, associated with value. If no value
7175 is given on the command line, then the value of the symbol is @code{True}.
7176 A symbol is an identifier, following normal Ada (case-insensitive)
7177 rules for its syntax, and value is any sequence (including an empty sequence)
7178 of characters from the set (letters, digits, period, underline).
7179 Ada reserved words may be used as symbols, with the exceptions of @code{if},
7180 @code{else}, @code{elsif}, @code{end}, @code{and}, @code{or} and @code{then}.
7181
7182 @noindent
7183 A symbol declared with this ^switch^switch^ on the command line replaces a
7184 symbol with the same name either in a definition file or specified with a
7185 ^switch^switch^ -D in the preprocessor data file.
7186
7187 @noindent
7188 This switch is similar to switch @option{^-D^/ASSOCIATE^} of @code{gnatprep}.
7189
7190 @end table
7191
7192 @node Code Generation Control
7193 @subsection Code Generation Control
7194
7195 @noindent
7196
7197 The GCC technology provides a wide range of target dependent
7198 @option{-m} switches for controlling
7199 details of code generation with respect to different versions of
7200 architectures. This includes variations in instruction sets (e.g.@:
7201 different members of the power pc family), and different requirements
7202 for optimal arrangement of instructions (e.g.@: different members of
7203 the x86 family). The list of available @option{-m} switches may be
7204 found in the GCC documentation.
7205
7206 Use of these @option{-m} switches may in some cases result in improved
7207 code performance.
7208
7209 The GNAT Pro technology is tested and qualified without any
7210 @option{-m} switches,
7211 so generally the most reliable approach is to avoid the use of these
7212 switches. However, we generally expect most of these switches to work
7213 successfully with GNAT Pro, and many customers have reported successful
7214 use of these options.
7215
7216 Our general advice is to avoid the use of @option{-m} switches unless
7217 special needs lead to requirements in this area. In particular,
7218 there is no point in using @option{-m} switches to improve performance
7219 unless you actually see a performance improvement.
7220
7221 @ifset vms
7222 @node Return Codes
7223 @subsection Return Codes
7224 @cindex Return Codes
7225 @cindex @option{/RETURN_CODES=VMS}
7226
7227 @noindent
7228 On VMS, GNAT compiled programs return POSIX-style codes by default,
7229 e.g.@: @option{/RETURN_CODES=POSIX}.
7230
7231 To enable VMS style return codes, use GNAT BIND and LINK with the option
7232 @option{/RETURN_CODES=VMS}. For example:
7233
7234 @smallexample
7235 GNAT BIND MYMAIN.ALI /RETURN_CODES=VMS
7236 GNAT LINK MYMAIN.ALI /RETURN_CODES=VMS
7237 @end smallexample
7238
7239 @noindent
7240 Programs built with /RETURN_CODES=VMS are suitable to be called in
7241 VMS DCL scripts. Programs compiled with the default /RETURN_CODES=POSIX
7242 are suitable for spawning with appropriate GNAT RTL routines.
7243
7244 @end ifset
7245
7246 @node Search Paths and the Run-Time Library (RTL)
7247 @section Search Paths and the Run-Time Library (RTL)
7248
7249 @noindent
7250 With the GNAT source-based library system, the compiler must be able to
7251 find source files for units that are needed by the unit being compiled.
7252 Search paths are used to guide this process.
7253
7254 The compiler compiles one source file whose name must be given
7255 explicitly on the command line. In other words, no searching is done
7256 for this file. To find all other source files that are needed (the most
7257 common being the specs of units), the compiler examines the following
7258 directories, in the following order:
7259
7260 @enumerate
7261 @item
7262 The directory containing the source file of the main unit being compiled
7263 (the file name on the command line).
7264
7265 @item
7266 Each directory named by an @option{^-I^/SOURCE_SEARCH^} switch given on the
7267 @command{gcc} command line, in the order given.
7268
7269 @item
7270 @findex ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
7271 Each of the directories listed in the text file whose name is given
7272 by the @env{ADA_PRJ_INCLUDE_FILE} ^environment variable^logical name^.
7273
7274 @noindent
7275 @env{ADA_PRJ_INCLUDE_FILE} is normally set by gnatmake or by the ^gnat^GNAT^
7276 driver when project files are used. It should not normally be set
7277 by other means.
7278
7279 @item
7280 @findex ADA_INCLUDE_PATH
7281 Each of the directories listed in the value of the
7282 @env{ADA_INCLUDE_PATH} ^environment variable^logical name^.
7283 @ifclear vms
7284 Construct this value
7285 exactly as the @env{PATH} environment variable: a list of directory
7286 names separated by colons (semicolons when working with the NT version).
7287 @end ifclear
7288 @ifset vms
7289 Normally, define this value as a logical name containing a comma separated
7290 list of directory names.
7291
7292 This variable can also be defined by means of an environment string
7293 (an argument to the HP C exec* set of functions).
7294
7295 Logical Name:
7296 @smallexample
7297 DEFINE ANOTHER_PATH FOO:[BAG]
7298 DEFINE ADA_INCLUDE_PATH ANOTHER_PATH,FOO:[BAM],FOO:[BAR]
7299 @end smallexample
7300
7301 By default, the path includes GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.DECLIB]
7302 first, followed by the standard Ada
7303 libraries in GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.ADAINCLUDE].
7304 If this is not redefined, the user will obtain the HP Ada 83 IO packages
7305 (Text_IO, Sequential_IO, etc)
7306 instead of the standard Ada packages. Thus, in order to get the standard Ada
7307 packages by default, ADA_INCLUDE_PATH must be redefined.
7308 @end ifset
7309
7310 @item
7311 The content of the @file{ada_source_path} file which is part of the GNAT
7312 installation tree and is used to store standard libraries such as the
7313 GNAT Run Time Library (RTL) source files.
7314 @ifclear vms
7315 @ref{Installing a library}
7316 @end ifclear
7317 @end enumerate
7318
7319 @noindent
7320 Specifying the switch @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^}
7321 inhibits the use of the directory
7322 containing the source file named in the command line. You can still
7323 have this directory on your search path, but in this case it must be
7324 explicitly requested with a @option{^-I^/SOURCE_SEARCH^} switch.
7325
7326 Specifying the switch @option{-nostdinc}
7327 inhibits the search of the default location for the GNAT Run Time
7328 Library (RTL) source files.
7329
7330 The compiler outputs its object files and ALI files in the current
7331 working directory.
7332 @ifclear vms
7333 Caution: The object file can be redirected with the @option{-o} switch;
7334 however, @command{gcc} and @code{gnat1} have not been coordinated on this
7335 so the @file{ALI} file will not go to the right place. Therefore, you should
7336 avoid using the @option{-o} switch.
7337 @end ifclear
7338
7339 @findex System.IO
7340 The packages @code{Ada}, @code{System}, and @code{Interfaces} and their
7341 children make up the GNAT RTL, together with the simple @code{System.IO}
7342 package used in the @code{"Hello World"} example. The sources for these units
7343 are needed by the compiler and are kept together in one directory. Not
7344 all of the bodies are needed, but all of the sources are kept together
7345 anyway. In a normal installation, you need not specify these directory
7346 names when compiling or binding. Either the environment variables or
7347 the built-in defaults cause these files to be found.
7348
7349 In addition to the language-defined hierarchies (@code{System}, @code{Ada} and
7350 @code{Interfaces}), the GNAT distribution provides a fourth hierarchy,
7351 consisting of child units of @code{GNAT}. This is a collection of generally
7352 useful types, subprograms, etc. @xref{Top, GNAT Reference Manual, About
7353 This Guid, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for further details.
7354
7355 Besides simplifying access to the RTL, a major use of search paths is
7356 in compiling sources from multiple directories. This can make
7357 development environments much more flexible.
7358
7359 @node Order of Compilation Issues
7360 @section Order of Compilation Issues
7361
7362 @noindent
7363 If, in our earlier example, there was a spec for the @code{hello}
7364 procedure, it would be contained in the file @file{hello.ads}; yet this
7365 file would not have to be explicitly compiled. This is the result of the
7366 model we chose to implement library management. Some of the consequences
7367 of this model are as follows:
7368
7369 @itemize @bullet
7370 @item
7371 There is no point in compiling specs (except for package
7372 specs with no bodies) because these are compiled as needed by clients. If
7373 you attempt a useless compilation, you will receive an error message.
7374 It is also useless to compile subunits because they are compiled as needed
7375 by the parent.
7376
7377 @item
7378 There are no order of compilation requirements: performing a
7379 compilation never obsoletes anything. The only way you can obsolete
7380 something and require recompilations is to modify one of the
7381 source files on which it depends.
7382
7383 @item
7384 There is no library as such, apart from the ALI files
7385 (@pxref{The Ada Library Information Files}, for information on the format
7386 of these files). For now we find it convenient to create separate ALI files,
7387 but eventually the information therein may be incorporated into the object
7388 file directly.
7389
7390 @item
7391 When you compile a unit, the source files for the specs of all units
7392 that it @code{with}'s, all its subunits, and the bodies of any generics it
7393 instantiates must be available (reachable by the search-paths mechanism
7394 described above), or you will receive a fatal error message.
7395 @end itemize
7396
7397 @node Examples
7398 @section Examples
7399
7400 @noindent
7401 The following are some typical Ada compilation command line examples:
7402
7403 @table @code
7404 @item $ gcc -c xyz.adb
7405 Compile body in file @file{xyz.adb} with all default options.
7406
7407 @ifclear vms
7408 @item $ gcc -c -O2 -gnata xyz-def.adb
7409 @end ifclear
7410 @ifset vms
7411 @item $ GNAT COMPILE /OPTIMIZE=ALL -gnata xyz-def.adb
7412 @end ifset
7413
7414 Compile the child unit package in file @file{xyz-def.adb} with extensive
7415 optimizations, and pragma @code{Assert}/@code{Debug} statements
7416 enabled.
7417
7418 @item $ gcc -c -gnatc abc-def.adb
7419 Compile the subunit in file @file{abc-def.adb} in semantic-checking-only
7420 mode.
7421 @end table
7422
7423 @node Binding Using gnatbind
7424 @chapter Binding Using @code{gnatbind}
7425 @findex gnatbind
7426
7427 @menu
7428 * Running gnatbind::
7429 * Switches for gnatbind::
7430 * Command-Line Access::
7431 * Search Paths for gnatbind::
7432 * Examples of gnatbind Usage::
7433 @end menu
7434
7435 @noindent
7436 This chapter describes the GNAT binder, @code{gnatbind}, which is used
7437 to bind compiled GNAT objects.
7438
7439 Note: to invoke @code{gnatbind} with a project file, use the @code{gnat}
7440 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
7441
7442 The @code{gnatbind} program performs four separate functions:
7443
7444 @enumerate
7445 @item
7446 Checks that a program is consistent, in accordance with the rules in
7447 Chapter 10 of the Ada Reference Manual. In particular, error
7448 messages are generated if a program uses inconsistent versions of a
7449 given unit.
7450
7451 @item
7452 Checks that an acceptable order of elaboration exists for the program
7453 and issues an error message if it cannot find an order of elaboration
7454 that satisfies the rules in Chapter 10 of the Ada Language Manual.
7455
7456 @item
7457 Generates a main program incorporating the given elaboration order.
7458 This program is a small Ada package (body and spec) that
7459 must be subsequently compiled
7460 using the GNAT compiler. The necessary compilation step is usually
7461 performed automatically by @command{gnatlink}. The two most important
7462 functions of this program
7463 are to call the elaboration routines of units in an appropriate order
7464 and to call the main program.
7465
7466 @item
7467 Determines the set of object files required by the given main program.
7468 This information is output in the forms of comments in the generated program,
7469 to be read by the @command{gnatlink} utility used to link the Ada application.
7470 @end enumerate
7471
7472 @node Running gnatbind
7473 @section Running @code{gnatbind}
7474
7475 @noindent
7476 The form of the @code{gnatbind} command is
7477
7478 @smallexample
7479 $ gnatbind @ovar{switches} @var{mainprog}@r{[}.ali@r{]} @ovar{switches}
7480 @end smallexample
7481
7482 @noindent
7483 where @file{@var{mainprog}.adb} is the Ada file containing the main program
7484 unit body. If no switches are specified, @code{gnatbind} constructs an Ada
7485 package in two files whose names are
7486 @file{b~@var{mainprog}.ads}, and @file{b~@var{mainprog}.adb}.
7487 For example, if given the
7488 parameter @file{hello.ali}, for a main program contained in file
7489 @file{hello.adb}, the binder output files would be @file{b~hello.ads}
7490 and @file{b~hello.adb}.
7491
7492 When doing consistency checking, the binder takes into consideration
7493 any source files it can locate. For example, if the binder determines
7494 that the given main program requires the package @code{Pack}, whose
7495 @file{.ALI}
7496 file is @file{pack.ali} and whose corresponding source spec file is
7497 @file{pack.ads}, it attempts to locate the source file @file{pack.ads}
7498 (using the same search path conventions as previously described for the
7499 @command{gcc} command). If it can locate this source file, it checks that
7500 the time stamps
7501 or source checksums of the source and its references to in @file{ALI} files
7502 match. In other words, any @file{ALI} files that mentions this spec must have
7503 resulted from compiling this version of the source file (or in the case
7504 where the source checksums match, a version close enough that the
7505 difference does not matter).
7506
7507 @cindex Source files, use by binder
7508 The effect of this consistency checking, which includes source files, is
7509 that the binder ensures that the program is consistent with the latest
7510 version of the source files that can be located at bind time. Editing a
7511 source file without compiling files that depend on the source file cause
7512 error messages to be generated by the binder.
7513
7514 For example, suppose you have a main program @file{hello.adb} and a
7515 package @code{P}, from file @file{p.ads} and you perform the following
7516 steps:
7517
7518 @enumerate
7519 @item
7520 Enter @code{gcc -c hello.adb} to compile the main program.
7521
7522 @item
7523 Enter @code{gcc -c p.ads} to compile package @code{P}.
7524
7525 @item
7526 Edit file @file{p.ads}.
7527
7528 @item
7529 Enter @code{gnatbind hello}.
7530 @end enumerate
7531
7532 @noindent
7533 At this point, the file @file{p.ali} contains an out-of-date time stamp
7534 because the file @file{p.ads} has been edited. The attempt at binding
7535 fails, and the binder generates the following error messages:
7536
7537 @smallexample
7538 error: "hello.adb" must be recompiled ("p.ads" has been modified)
7539 error: "p.ads" has been modified and must be recompiled
7540 @end smallexample
7541
7542 @noindent
7543 Now both files must be recompiled as indicated, and then the bind can
7544 succeed, generating a main program. You need not normally be concerned
7545 with the contents of this file, but for reference purposes a sample
7546 binder output file is given in @ref{Example of Binder Output File}.
7547
7548 In most normal usage, the default mode of @command{gnatbind} which is to
7549 generate the main package in Ada, as described in the previous section.
7550 In particular, this means that any Ada programmer can read and understand
7551 the generated main program. It can also be debugged just like any other
7552 Ada code provided the @option{^-g^/DEBUG^} switch is used for
7553 @command{gnatbind} and @command{gnatlink}.
7554
7555 However for some purposes it may be convenient to generate the main
7556 program in C rather than Ada. This may for example be helpful when you
7557 are generating a mixed language program with the main program in C. The
7558 GNAT compiler itself is an example.
7559 The use of the @option{^-C^/BIND_FILE=C^} switch
7560 for both @code{gnatbind} and @command{gnatlink} will cause the program to
7561 be generated in C (and compiled using the gnu C compiler).
7562
7563 @node Switches for gnatbind
7564 @section Switches for @command{gnatbind}
7565
7566 @noindent
7567 The following switches are available with @code{gnatbind}; details will
7568 be presented in subsequent sections.
7569
7570 @menu
7571 * Consistency-Checking Modes::
7572 * Binder Error Message Control::
7573 * Elaboration Control::
7574 * Output Control::
7575 * Binding with Non-Ada Main Programs::
7576 * Binding Programs with No Main Subprogram::
7577 @end menu
7578
7579 @table @option
7580 @c !sort!
7581
7582 @item --version
7583 @cindex @option{--version} @command{gnatbind}
7584 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
7585
7586 @item --help
7587 @cindex @option{--help} @command{gnatbind}
7588 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
7589 all other options.
7590
7591 @item -a
7592 @cindex @option{-a} @command{gnatbind}
7593 Indicates that, if supported by the platform, the adainit procedure should
7594 be treated as an initialisation routine by the linker (a constructor). This
7595 is intended to be used by the Project Manager to automatically initialize
7596 shared Stand-Alone Libraries.
7597
7598 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH^
7599 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@command{gnatbind})
7600 Specify directory to be searched for ALI files.
7601
7602 @item ^-aI^/SOURCE_SEARCH^
7603 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatbind})
7604 Specify directory to be searched for source file.
7605
7606 @item ^-A^/BIND_FILE=ADA^
7607 @cindex @option{^-A^/BIND_FILE=ADA^} (@command{gnatbind})
7608 Generate binder program in Ada (default)
7609
7610 @item ^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^
7611 @cindex @option{^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^} (@command{gnatbind})
7612 Generate brief messages to @file{stderr} even if verbose mode set.
7613
7614 @item ^-c^/NOOUTPUT^
7615 @cindex @option{^-c^/NOOUTPUT^} (@command{gnatbind})
7616 Check only, no generation of binder output file.
7617
7618 @item ^-C^/BIND_FILE=C^
7619 @cindex @option{^-C^/BIND_FILE=C^} (@command{gnatbind})
7620 Generate binder program in C
7621
7622 @item ^-d^/DEFAULT_STACK_SIZE=^@var{nn}@r{[}k@r{|}m@r{]}
7623 @cindex @option{^-d^/DEFAULT_STACK_SIZE=^@var{nn}@r{[}k@r{|}m@r{]}} (@command{gnatbind})
7624 This switch can be used to change the default task stack size value
7625 to a specified size @var{nn}, which is expressed in bytes by default, or
7626 in kilobytes when suffixed with @var{k} or in megabytes when suffixed
7627 with @var{m}.
7628 In the absence of a @samp{@r{[}k@r{|}m@r{]}} suffix, this switch is equivalent,
7629 in effect, to completing all task specs with
7630 @smallexample @c ada
7631    pragma Storage_Size (nn);
7632 @end smallexample
7633 When they do not already have such a pragma.
7634
7635 @item ^-D^/DEFAULT_SECONDARY_STACK_SIZE=^@var{nn}@r{[}k@r{|}m@r{]}
7636 @cindex @option{^-D^/DEFAULT_SECONDARY_STACK_SIZE=nnnnn^} (@command{gnatbind})
7637 This switch can be used to change the default secondary stack size value
7638 to a specified size @var{nn}, which is expressed in bytes by default, or
7639 in kilobytes when suffixed with @var{k} or in megabytes when suffixed
7640 with @var{m}.
7641
7642 The secondary stack is used to deal with functions that return a variable
7643 sized result, for example a function returning an unconstrained
7644 String. There are two ways in which this secondary stack is allocated.
7645
7646 For most targets, the secondary stack is growing on demand and is allocated
7647 as a chain of blocks in the heap. The -D option is not very
7648 relevant. It only give some control over the size of the allocated
7649 blocks (whose size is the minimum of the default secondary stack size value,
7650 and the actual size needed for the current allocation request).
7651
7652 For certain targets, notably VxWorks 653,
7653 the secondary stack is allocated by carving off a fixed ratio chunk of the
7654 primary task stack. The -D option is used to define the
7655 size of the environment task's secondary stack.
7656
7657 @item ^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^
7658 @cindex @option{^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^} (@command{gnatbind})
7659 Output complete list of elaboration-order dependencies.
7660
7661 @item ^-E^/STORE_TRACEBACKS^
7662 @cindex @option{^-E^/STORE_TRACEBACKS^} (@command{gnatbind})
7663 Store tracebacks in exception occurrences when the target supports it.
7664 This is the default with the zero cost exception mechanism.
7665 @ignore
7666 @c The following may get moved to an appendix
7667 This option is currently supported on the following targets:
7668 all x86 ports, Solaris, Windows, HP-UX, AIX, PowerPC VxWorks and Alpha VxWorks.
7669 @end ignore
7670 See also the packages @code{GNAT.Traceback} and
7671 @code{GNAT.Traceback.Symbolic} for more information.
7672 @ifclear vms
7673 Note that on x86 ports, you must not use @option{-fomit-frame-pointer}
7674 @command{gcc} option.
7675 @end ifclear
7676
7677 @item ^-F^/FORCE_ELABS_FLAGS^
7678 @cindex @option{^-F^/FORCE_ELABS_FLAGS^} (@command{gnatbind})
7679 Force the checks of elaboration flags. @command{gnatbind} does not normally
7680 generate checks of elaboration flags for the main executable, except when
7681 a Stand-Alone Library is used. However, there are cases when this cannot be
7682 detected by gnatbind. An example is importing an interface of a Stand-Alone
7683 Library through a pragma Import and only specifying through a linker switch
7684 this Stand-Alone Library. This switch is used to guarantee that elaboration
7685 flag checks are generated.
7686
7687 @item ^-h^/HELP^
7688 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@command{gnatbind})
7689 Output usage (help) information
7690
7691 @item ^-I^/SEARCH^
7692 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatbind})
7693 Specify directory to be searched for source and ALI files.
7694
7695 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
7696 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gnatbind})
7697 Do not look for sources in the current directory where @code{gnatbind} was
7698 invoked, and do not look for ALI files in the directory containing the
7699 ALI file named in the @code{gnatbind} command line.
7700
7701 @item ^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^
7702 @cindex @option{^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^} (@command{gnatbind})
7703 Output chosen elaboration order.
7704
7705 @item ^-L@var{xxx}^/BUILD_LIBRARY=@var{xxx}^
7706 @cindex @option{^-L^/BUILD_LIBRARY^} (@command{gnatbind})
7707 Bind the units for library building. In this case the adainit and
7708 adafinal procedures (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs})
7709 are renamed to ^@var{xxx}init^@var{XXX}INIT^ and
7710 ^@var{xxx}final^@var{XXX}FINAL^.
7711 Implies ^-n^/NOCOMPILE^.
7712 @ifclear vms
7713 (@xref{GNAT and Libraries}, for more details.)
7714 @end ifclear
7715 @ifset vms
7716 On OpenVMS, these init and final procedures are exported in uppercase
7717 letters. For example if /BUILD_LIBRARY=toto is used, the exported name of
7718 the init procedure will be "TOTOINIT" and the exported name of the final
7719 procedure will be "TOTOFINAL".
7720 @end ifset
7721
7722 @item ^-Mxyz^/RENAME_MAIN=xyz^
7723 @cindex @option{^-M^/RENAME_MAIN^} (@command{gnatbind})
7724 Rename generated main program from main to xyz. This option is
7725 supported on cross environments only.
7726
7727 @item ^-m^/ERROR_LIMIT=^@var{n}
7728 @cindex @option{^-m^/ERROR_LIMIT^} (@command{gnatbind})
7729 Limit number of detected errors to @var{n}, where @var{n} is
7730 in the range 1..999_999. The default value if no switch is
7731 given is 9999. Binding is terminated if the limit is exceeded.
7732 @ifset unw
7733 Furthermore, under Windows, the sources pointed to by the libraries path
7734 set in the registry are not searched for.
7735 @end ifset
7736
7737 @item ^-n^/NOMAIN^
7738 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@command{gnatbind})
7739 No main program.
7740
7741 @item -nostdinc
7742 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatbind})
7743 Do not look for sources in the system default directory.
7744
7745 @item -nostdlib
7746 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatbind})
7747 Do not look for library files in the system default directory.
7748
7749 @item --RTS=@var{rts-path}
7750 @cindex @option{--RTS} (@code{gnatbind})
7751 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
7752 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
7753
7754 @item ^-o ^/OUTPUT=^@var{file}
7755 @cindex @option{^-o ^/OUTPUT^} (@command{gnatbind})
7756 Name the output file @var{file} (default is @file{b~@var{xxx}.adb}).
7757 Note that if this option is used, then linking must be done manually,
7758 gnatlink cannot be used.
7759
7760 @item ^-O^/OBJECT_LIST^
7761 @cindex @option{^-O^/OBJECT_LIST^} (@command{gnatbind})
7762 Output object list.
7763
7764 @item ^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^
7765 @cindex @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} (@command{gnatbind})
7766 Pessimistic (worst-case) elaboration order
7767
7768 @item ^-R^-R^
7769 @cindex @option{^-R^-R^} (@command{gnatbind})
7770 Output closure source list.
7771
7772 @item ^-s^/READ_SOURCES=ALL^
7773 @cindex @option{^-s^/READ_SOURCES=ALL^} (@command{gnatbind})
7774 Require all source files to be present.
7775
7776 @item ^-S@var{xxx}^/INITIALIZE_SCALARS=@var{xxx}^
7777 @cindex @option{^-S^/INITIALIZE_SCALARS^} (@command{gnatbind})
7778 Specifies the value to be used when detecting uninitialized scalar
7779 objects with pragma Initialize_Scalars.
7780 The @var{xxx} ^string specified with the switch^option^ may be either
7781 @itemize @bullet
7782 @item ``@option{^in^INVALID^}'' requesting an invalid value where possible
7783 @item ``@option{^lo^LOW^}'' for the lowest possible value
7784 @item ``@option{^hi^HIGH^}'' for the highest possible value
7785 @item ``@option{@var{xx}}'' for a value consisting of repeated bytes with the
7786 value @code{16#@var{xx}#} (i.e., @var{xx} is a string of two hexadecimal digits).
7787 @end itemize
7788
7789 In addition, you can specify @option{-Sev} to indicate that the value is
7790 to be set at run time. In this case, the program will look for an environment
7791 @cindex GNAT_INIT_SCALARS
7792 variable of the form @env{GNAT_INIT_SCALARS=@var{xx}}, where @var{xx} is one
7793 of @option{in/lo/hi/@var{xx}} with the same meanings as above.
7794 If no environment variable is found, or if it does not have a valid value,
7795 then the default is @option{in} (invalid values).
7796
7797 @ifclear vms
7798 @item -static
7799 @cindex @option{-static} (@code{gnatbind})
7800 Link against a static GNAT run time.
7801
7802 @item -shared
7803 @cindex @option{-shared} (@code{gnatbind})
7804 Link against a shared GNAT run time when available.
7805 @end ifclear
7806
7807 @item ^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^
7808 @cindex @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} (@code{gnatbind})
7809 Tolerate time stamp and other consistency errors
7810
7811 @item ^-T@var{n}^/TIME_SLICE=@var{n}^
7812 @cindex @option{^-T^/TIME_SLICE^} (@code{gnatbind})
7813 Set the time slice value to @var{n} milliseconds. If the system supports
7814 the specification of a specific time slice value, then the indicated value
7815 is used. If the system does not support specific time slice values, but
7816 does support some general notion of round-robin scheduling, then any
7817 nonzero value will activate round-robin scheduling.
7818
7819 A value of zero is treated specially. It turns off time
7820 slicing, and in addition, indicates to the tasking run time that the
7821 semantics should match as closely as possible the Annex D
7822 requirements of the Ada RM, and in particular sets the default
7823 scheduling policy to @code{FIFO_Within_Priorities}.
7824
7825 @item ^-u@var{n}^/DYNAMIC_STACK_USAGE=@var{n}^
7826 @cindex @option{^-u^/DYNAMIC_STACK_USAGE^} (@code{gnatbind})
7827 Enable dynamic stack usage, with @var{n} results stored and displayed
7828 at program termination. A result is generated when a task
7829 terminates. Results that can't be stored are displayed on the fly, at
7830 task termination. This option is currently not supported on Itanium
7831 platforms. (See @ref{Dynamic Stack Usage Analysis} for details.)
7832
7833 @item ^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^
7834 @cindex @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} (@code{gnatbind})
7835 Verbose mode. Write error messages, header, summary output to
7836 @file{stdout}.
7837
7838 @ifclear vms
7839 @item -w@var{x}
7840 @cindex @option{-w} (@code{gnatbind})
7841 Warning mode (@var{x}=s/e for suppress/treat as error)
7842 @end ifclear
7843
7844 @ifset vms
7845 @item /WARNINGS=NORMAL
7846 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
7847 Normal warnings mode. Warnings are issued but ignored
7848
7849 @item /WARNINGS=SUPPRESS
7850 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
7851 All warning messages are suppressed
7852
7853 @item /WARNINGS=ERROR
7854 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
7855 Warning messages are treated as fatal errors
7856 @end ifset
7857
7858 @item ^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
7859 @cindex @option{^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@code{gnatbind})
7860 Override default wide character encoding for standard Text_IO files.
7861
7862 @item ^-x^/READ_SOURCES=NONE^
7863 @cindex @option{^-x^/READ_SOURCES^} (@code{gnatbind})
7864 Exclude source files (check object consistency only).
7865
7866 @ifset vms
7867 @item /READ_SOURCES=AVAILABLE
7868 @cindex @option{/READ_SOURCES} (@code{gnatbind})
7869 Default mode, in which sources are checked for consistency only if
7870 they are available.
7871 @end ifset
7872
7873 @item ^-y^/ENABLE_LEAP_SECONDS^
7874 @cindex @option{^-y^/ENABLE_LEAP_SECONDS^} (@code{gnatbind})
7875 Enable leap seconds support in @code{Ada.Calendar} and its children.
7876
7877 @item ^-z^/ZERO_MAIN^
7878 @cindex @option{^-z^/ZERO_MAIN^} (@code{gnatbind})
7879 No main subprogram.
7880 @end table
7881
7882 @ifclear vms
7883 @noindent
7884 You may obtain this listing of switches by running @code{gnatbind} with
7885 no arguments.
7886 @end ifclear
7887
7888 @node Consistency-Checking Modes
7889 @subsection Consistency-Checking Modes
7890
7891 @noindent
7892 As described earlier, by default @code{gnatbind} checks
7893 that object files are consistent with one another and are consistent
7894 with any source files it can locate. The following switches control binder
7895 access to sources.
7896
7897 @table @option
7898 @c !sort!
7899 @item ^-s^/READ_SOURCES=ALL^
7900 @cindex @option{^-s^/READ_SOURCES=ALL^} (@code{gnatbind})
7901 Require source files to be present. In this mode, the binder must be
7902 able to locate all source files that are referenced, in order to check
7903 their consistency. In normal mode, if a source file cannot be located it
7904 is simply ignored. If you specify this switch, a missing source
7905 file is an error.
7906
7907 @item ^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
7908 @cindex @option{^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@code{gnatbind})
7909 Override default wide character encoding for standard Text_IO files.
7910 Normally the default wide character encoding method used for standard
7911 [Wide_[Wide_]]Text_IO files is taken from the encoding specified for
7912 the main source input (see description of switch
7913 @option{^-gnatWx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} for the compiler). The
7914 use of this switch for the binder (which has the same set of
7915 possible arguments) overrides this default as specified.
7916
7917 @item ^-x^/READ_SOURCES=NONE^
7918 @cindex @option{^-x^/READ_SOURCES=NONE^} (@code{gnatbind})
7919 Exclude source files. In this mode, the binder only checks that ALI
7920 files are consistent with one another. Source files are not accessed.
7921 The binder runs faster in this mode, and there is still a guarantee that
7922 the resulting program is self-consistent.
7923 If a source file has been edited since it was last compiled, and you
7924 specify this switch, the binder will not detect that the object
7925 file is out of date with respect to the source file. Note that this is the
7926 mode that is automatically used by @command{gnatmake} because in this
7927 case the checking against sources has already been performed by
7928 @command{gnatmake} in the course of compilation (i.e.@: before binding).
7929
7930 @ifset vms
7931 @item /READ_SOURCES=AVAILABLE
7932 @cindex @code{/READ_SOURCES=AVAILABLE} (@code{gnatbind})
7933 This is the default mode in which source files are checked if they are
7934 available, and ignored if they are not available.
7935 @end ifset
7936 @end table
7937
7938 @node Binder Error Message Control
7939 @subsection Binder Error Message Control
7940
7941 @noindent
7942 The following switches provide control over the generation of error
7943 messages from the binder:
7944
7945 @table @option
7946 @c !sort!
7947 @item ^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^
7948 @cindex @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} (@code{gnatbind})
7949 Verbose mode. In the normal mode, brief error messages are generated to
7950 @file{stderr}. If this switch is present, a header is written
7951 to @file{stdout} and any error messages are directed to @file{stdout}.
7952 All that is written to @file{stderr} is a brief summary message.
7953
7954 @item ^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^
7955 @cindex @option{^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^} (@code{gnatbind})
7956 Generate brief error messages to @file{stderr} even if verbose mode is
7957 specified. This is relevant only when used with the
7958 @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} switch.
7959
7960 @ifclear vms
7961 @item -m@var{n}
7962 @cindex @option{-m} (@code{gnatbind})
7963 Limits the number of error messages to @var{n}, a decimal integer in the
7964 range 1-999. The binder terminates immediately if this limit is reached.
7965
7966 @item -M@var{xxx}
7967 @cindex @option{-M} (@code{gnatbind})
7968 Renames the generated main program from @code{main} to @code{xxx}.
7969 This is useful in the case of some cross-building environments, where
7970 the actual main program is separate from the one generated
7971 by @code{gnatbind}.
7972 @end ifclear
7973
7974 @item ^-ws^/WARNINGS=SUPPRESS^
7975 @cindex @option{^-ws^/WARNINGS=SUPPRESS^} (@code{gnatbind})
7976 @cindex Warnings
7977 Suppress all warning messages.
7978
7979 @item ^-we^/WARNINGS=ERROR^
7980 @cindex @option{^-we^/WARNINGS=ERROR^} (@code{gnatbind})
7981 Treat any warning messages as fatal errors.
7982
7983 @ifset vms
7984 @item /WARNINGS=NORMAL
7985 Standard mode with warnings generated, but warnings do not get treated
7986 as errors.
7987 @end ifset
7988
7989 @item ^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^
7990 @cindex @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} (@code{gnatbind})
7991 @cindex Time stamp checks, in binder
7992 @cindex Binder consistency checks
7993 @cindex Consistency checks, in binder
7994 The binder performs a number of consistency checks including:
7995
7996 @itemize @bullet
7997 @item
7998 Check that time stamps of a given source unit are consistent
7999 @item
8000 Check that checksums of a given source unit are consistent
8001 @item
8002 Check that consistent versions of @code{GNAT} were used for compilation
8003 @item
8004 Check consistency of configuration pragmas as required
8005 @end itemize
8006
8007 @noindent
8008 Normally failure of such checks, in accordance with the consistency
8009 requirements of the Ada Reference Manual, causes error messages to be
8010 generated which abort the binder and prevent the output of a binder
8011 file and subsequent link to obtain an executable.
8012
8013 The @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} switch converts these error messages
8014 into warnings, so that
8015 binding and linking can continue to completion even in the presence of such
8016 errors. The result may be a failed link (due to missing symbols), or a
8017 non-functional executable which has undefined semantics.
8018 @emph{This means that
8019 @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} should be used only in unusual situations,
8020 with extreme care.}
8021 @end table
8022
8023 @node Elaboration Control
8024 @subsection Elaboration Control
8025
8026 @noindent
8027 The following switches provide additional control over the elaboration
8028 order. For full details see @ref{Elaboration Order Handling in GNAT}.
8029
8030 @table @option
8031 @item ^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^
8032 @cindex @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} (@code{gnatbind})
8033 Normally the binder attempts to choose an elaboration order that is
8034 likely to minimize the likelihood of an elaboration order error resulting
8035 in raising a @code{Program_Error} exception. This switch reverses the
8036 action of the binder, and requests that it deliberately choose an order
8037 that is likely to maximize the likelihood of an elaboration error.
8038 This is useful in ensuring portability and avoiding dependence on
8039 accidental fortuitous elaboration ordering.
8040
8041 Normally it only makes sense to use the @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^}
8042 switch if dynamic
8043 elaboration checking is used (@option{-gnatE} switch used for compilation).
8044 This is because in the default static elaboration mode, all necessary
8045 @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas are implicitly inserted.
8046 These implicit pragmas are still respected by the binder in
8047 @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} mode, so a
8048 safe elaboration order is assured.
8049 @end table
8050
8051 @node Output Control
8052 @subsection Output Control
8053
8054 @noindent
8055 The following switches allow additional control over the output
8056 generated by the binder.
8057
8058 @table @option
8059 @c !sort!
8060
8061 @item ^-A^/BIND_FILE=ADA^
8062 @cindex @option{^-A^/BIND_FILE=ADA^} (@code{gnatbind})
8063 Generate binder program in Ada (default). The binder program is named
8064 @file{b~@var{mainprog}.adb} by default. This can be changed with
8065 @option{^-o^/OUTPUT^} @code{gnatbind} option.
8066
8067 @item ^-c^/NOOUTPUT^
8068 @cindex @option{^-c^/NOOUTPUT^} (@code{gnatbind})
8069 Check only. Do not generate the binder output file. In this mode the
8070 binder performs all error checks but does not generate an output file.
8071
8072 @item ^-C^/BIND_FILE=C^
8073 @cindex @option{^-C^/BIND_FILE=C^} (@code{gnatbind})
8074 Generate binder program in C. The binder program is named
8075 @file{b_@var{mainprog}.c}.
8076 This can be changed with @option{^-o^/OUTPUT^} @code{gnatbind}
8077 option.
8078
8079 @item ^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^
8080 @cindex @option{^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^} (@code{gnatbind})
8081 Output complete list of elaboration-order dependencies, showing the
8082 reason for each dependency. This output can be rather extensive but may
8083 be useful in diagnosing problems with elaboration order. The output is
8084 written to @file{stdout}.
8085
8086 @item ^-h^/HELP^
8087 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatbind})
8088 Output usage information. The output is written to @file{stdout}.
8089
8090 @item ^-K^/LINKER_OPTION_LIST^
8091 @cindex @option{^-K^/LINKER_OPTION_LIST^} (@code{gnatbind})
8092 Output linker options to @file{stdout}. Includes library search paths,
8093 contents of pragmas Ident and Linker_Options, and libraries added
8094 by @code{gnatbind}.
8095
8096 @item ^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^
8097 @cindex @option{^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^} (@code{gnatbind})
8098 Output chosen elaboration order. The output is written to @file{stdout}.
8099
8100 @item ^-O^/OBJECT_LIST^
8101 @cindex @option{^-O^/OBJECT_LIST^} (@code{gnatbind})
8102 Output full names of all the object files that must be linked to provide
8103 the Ada component of the program. The output is written to @file{stdout}.
8104 This list includes the files explicitly supplied and referenced by the user
8105 as well as implicitly referenced run-time unit files. The latter are
8106 omitted if the corresponding units reside in shared libraries. The
8107 directory names for the run-time units depend on the system configuration.
8108
8109 @item ^-o ^/OUTPUT=^@var{file}
8110 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@code{gnatbind})
8111 Set name of output file to @var{file} instead of the normal
8112 @file{b~@var{mainprog}.adb} default. Note that @var{file} denote the Ada
8113 binder generated body filename. In C mode you would normally give
8114 @var{file} an extension of @file{.c} because it will be a C source program.
8115 Note that if this option is used, then linking must be done manually.
8116 It is not possible to use gnatlink in this case, since it cannot locate
8117 the binder file.
8118
8119 @item ^-r^/RESTRICTION_LIST^
8120 @cindex @option{^-r^/RESTRICTION_LIST^} (@code{gnatbind})
8121 Generate list of @code{pragma Restrictions} that could be applied to
8122 the current unit. This is useful for code audit purposes, and also may
8123 be used to improve code generation in some cases.
8124
8125 @end table
8126
8127 @node Binding with Non-Ada Main Programs
8128 @subsection Binding with Non-Ada Main Programs
8129
8130 @noindent
8131 In our description so far we have assumed that the main
8132 program is in Ada, and that the task of the binder is to generate a
8133 corresponding function @code{main} that invokes this Ada main
8134 program. GNAT also supports the building of executable programs where
8135 the main program is not in Ada, but some of the called routines are
8136 written in Ada and compiled using GNAT (@pxref{Mixed Language Programming}).
8137 The following switch is used in this situation:
8138
8139 @table @option
8140 @item ^-n^/NOMAIN^
8141 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@code{gnatbind})
8142 No main program. The main program is not in Ada.
8143 @end table
8144
8145 @noindent
8146 In this case, most of the functions of the binder are still required,
8147 but instead of generating a main program, the binder generates a file
8148 containing the following callable routines:
8149
8150 @table @code
8151 @item adainit
8152 @findex adainit
8153 You must call this routine to initialize the Ada part of the program by
8154 calling the necessary elaboration routines. A call to @code{adainit} is
8155 required before the first call to an Ada subprogram.
8156
8157 Note that it is assumed that the basic execution environment must be setup
8158 to be appropriate for Ada execution at the point where the first Ada
8159 subprogram is called. In particular, if the Ada code will do any
8160 floating-point operations, then the FPU must be setup in an appropriate
8161 manner. For the case of the x86, for example, full precision mode is
8162 required. The procedure GNAT.Float_Control.Reset may be used to ensure
8163 that the FPU is in the right state.
8164
8165 @item adafinal
8166 @findex adafinal
8167 You must call this routine to perform any library-level finalization
8168 required by the Ada subprograms. A call to @code{adafinal} is required
8169 after the last call to an Ada subprogram, and before the program
8170 terminates.
8171 @end table
8172
8173 @noindent
8174 If the @option{^-n^/NOMAIN^} switch
8175 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@command{gnatbind})
8176 @cindex Binder, multiple input files
8177 is given, more than one ALI file may appear on
8178 the command line for @code{gnatbind}. The normal @dfn{closure}
8179 calculation is performed for each of the specified units. Calculating
8180 the closure means finding out the set of units involved by tracing
8181 @code{with} references. The reason it is necessary to be able to
8182 specify more than one ALI file is that a given program may invoke two or
8183 more quite separate groups of Ada units.
8184
8185 The binder takes the name of its output file from the last specified ALI
8186 file, unless overridden by the use of the @option{^-o file^/OUTPUT=file^}.
8187 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@command{gnatbind})
8188 The output is an Ada unit in source form that can
8189 be compiled with GNAT unless the -C switch is used in which case the
8190 output is a C source file, which must be compiled using the C compiler.
8191 This compilation occurs automatically as part of the @command{gnatlink}
8192 processing.
8193
8194 Currently the GNAT run time requires a FPU using 80 bits mode
8195 precision. Under targets where this is not the default it is required to
8196 call GNAT.Float_Control.Reset before using floating point numbers (this
8197 include float computation, float input and output) in the Ada code. A
8198 side effect is that this could be the wrong mode for the foreign code
8199 where floating point computation could be broken after this call.
8200
8201 @node Binding Programs with No Main Subprogram
8202 @subsection Binding Programs with No Main Subprogram
8203
8204 @noindent
8205 It is possible to have an Ada program which does not have a main
8206 subprogram. This program will call the elaboration routines of all the
8207 packages, then the finalization routines.
8208
8209 The following switch is used to bind programs organized in this manner:
8210
8211 @table @option
8212 @item ^-z^/ZERO_MAIN^
8213 @cindex @option{^-z^/ZERO_MAIN^} (@code{gnatbind})
8214 Normally the binder checks that the unit name given on the command line
8215 corresponds to a suitable main subprogram. When this switch is used,
8216 a list of ALI files can be given, and the execution of the program
8217 consists of elaboration of these units in an appropriate order. Note
8218 that the default wide character encoding method for standard Text_IO
8219 files is always set to Brackets if this switch is set (you can use
8220 the binder switch
8221 @option{^-Wx^WIDE_CHARACTER_ENCODING^} to override this default).
8222 @end table
8223
8224 @node Command-Line Access
8225 @section Command-Line Access
8226
8227 @noindent
8228 The package @code{Ada.Command_Line} provides access to the command-line
8229 arguments and program name. In order for this interface to operate
8230 correctly, the two variables
8231
8232 @smallexample
8233 @group
8234 int gnat_argc;
8235 char **gnat_argv;
8236 @end group
8237 @end smallexample
8238
8239 @noindent
8240 @findex gnat_argv
8241 @findex gnat_argc
8242 are declared in one of the GNAT library routines. These variables must
8243 be set from the actual @code{argc} and @code{argv} values passed to the
8244 main program. With no @option{^n^/NOMAIN^} present, @code{gnatbind}
8245 generates the C main program to automatically set these variables.
8246 If the @option{^n^/NOMAIN^} switch is used, there is no automatic way to
8247 set these variables. If they are not set, the procedures in
8248 @code{Ada.Command_Line} will not be available, and any attempt to use
8249 them will raise @code{Constraint_Error}. If command line access is
8250 required, your main program must set @code{gnat_argc} and
8251 @code{gnat_argv} from the @code{argc} and @code{argv} values passed to
8252 it.
8253
8254 @node Search Paths for gnatbind
8255 @section Search Paths for @code{gnatbind}
8256
8257 @noindent
8258 The binder takes the name of an ALI file as its argument and needs to
8259 locate source files as well as other ALI files to verify object consistency.
8260
8261 For source files, it follows exactly the same search rules as @command{gcc}
8262 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}). For ALI files the
8263 directories searched are:
8264
8265 @enumerate
8266 @item
8267 The directory containing the ALI file named in the command line, unless
8268 the switch @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} is specified.
8269
8270 @item
8271 All directories specified by @option{^-I^/SEARCH^}
8272 switches on the @code{gnatbind}
8273 command line, in the order given.
8274
8275 @item
8276 @findex ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
8277 Each of the directories listed in the text file whose name is given
8278 by the @env{ADA_PRJ_OBJECTS_FILE} ^environment variable^logical name^.
8279
8280 @noindent
8281 @env{ADA_PRJ_OBJECTS_FILE} is normally set by gnatmake or by the ^gnat^GNAT^
8282 driver when project files are used. It should not normally be set
8283 by other means.
8284
8285 @item
8286 @findex ADA_OBJECTS_PATH
8287 Each of the directories listed in the value of the
8288 @env{ADA_OBJECTS_PATH} ^environment variable^logical name^.
8289 @ifset unw
8290 Construct this value
8291 exactly as the @env{PATH} environment variable: a list of directory
8292 names separated by colons (semicolons when working with the NT version
8293 of GNAT).
8294 @end ifset
8295 @ifset vms
8296 Normally, define this value as a logical name containing a comma separated
8297 list of directory names.
8298
8299 This variable can also be defined by means of an environment string
8300 (an argument to the HP C exec* set of functions).
8301
8302 Logical Name:
8303 @smallexample
8304 DEFINE ANOTHER_PATH FOO:[BAG]
8305 DEFINE ADA_OBJECTS_PATH ANOTHER_PATH,FOO:[BAM],FOO:[BAR]
8306 @end smallexample
8307
8308 By default, the path includes GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.DECLIB]
8309 first, followed by the standard Ada
8310 libraries in GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.ADALIB].
8311 If this is not redefined, the user will obtain the HP Ada 83 IO packages
8312 (Text_IO, Sequential_IO, etc)
8313 instead of the standard Ada packages. Thus, in order to get the standard Ada
8314 packages by default, ADA_OBJECTS_PATH must be redefined.
8315 @end ifset
8316
8317 @item
8318 The content of the @file{ada_object_path} file which is part of the GNAT
8319 installation tree and is used to store standard libraries such as the
8320 GNAT Run Time Library (RTL) unless the switch @option{-nostdlib} is
8321 specified.
8322 @ifclear vms
8323 @ref{Installing a library}
8324 @end ifclear
8325 @end enumerate
8326
8327 @noindent
8328 In the binder the switch @option{^-I^/SEARCH^}
8329 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatbind})
8330 is used to specify both source and
8331 library file paths. Use @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
8332 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatbind})
8333 instead if you want to specify
8334 source paths only, and @option{^-aO^/LIBRARY_SEARCH^}
8335 @cindex @option{^-aO^/LIBRARY_SEARCH^} (@command{gnatbind})
8336 if you want to specify library paths
8337 only. This means that for the binder
8338 @option{^-I^/SEARCH=^}@var{dir} is equivalent to
8339 @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH=^}@var{dir}
8340 @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^}@var{dir}.
8341 The binder generates the bind file (a C language source file) in the
8342 current working directory.
8343
8344 @findex Ada
8345 @findex System
8346 @findex Interfaces
8347 @findex GNAT
8348 The packages @code{Ada}, @code{System}, and @code{Interfaces} and their
8349 children make up the GNAT Run-Time Library, together with the package
8350 GNAT and its children, which contain a set of useful additional
8351 library functions provided by GNAT. The sources for these units are
8352 needed by the compiler and are kept together in one directory. The ALI
8353 files and object files generated by compiling the RTL are needed by the
8354 binder and the linker and are kept together in one directory, typically
8355 different from the directory containing the sources. In a normal
8356 installation, you need not specify these directory names when compiling
8357 or binding. Either the environment variables or the built-in defaults
8358 cause these files to be found.
8359
8360 Besides simplifying access to the RTL, a major use of search paths is
8361 in compiling sources from multiple directories. This can make
8362 development environments much more flexible.
8363
8364 @node Examples of gnatbind Usage
8365 @section Examples of @code{gnatbind} Usage
8366
8367 @noindent
8368 This section contains a number of examples of using the GNAT binding
8369 utility @code{gnatbind}.
8370
8371 @table @code
8372 @item gnatbind hello
8373 The main program @code{Hello} (source program in @file{hello.adb}) is
8374 bound using the standard switch settings. The generated main program is
8375 @file{b~hello.adb}. This is the normal, default use of the binder.
8376
8377 @ifclear vms
8378 @item gnatbind hello -o mainprog.adb
8379 @end ifclear
8380 @ifset vms
8381 @item gnatbind HELLO.ALI /OUTPUT=Mainprog.ADB
8382 @end ifset
8383 The main program @code{Hello} (source program in @file{hello.adb}) is
8384 bound using the standard switch settings. The generated main program is
8385 @file{mainprog.adb} with the associated spec in
8386 @file{mainprog.ads}. Note that you must specify the body here not the
8387 spec, in the case where the output is in Ada. Note that if this option
8388 is used, then linking must be done manually, since gnatlink will not
8389 be able to find the generated file.
8390
8391 @ifclear vms
8392 @item gnatbind main -C -o mainprog.c -x
8393 @end ifclear
8394 @ifset vms
8395 @item gnatbind MAIN.ALI /BIND_FILE=C /OUTPUT=Mainprog.C /READ_SOURCES=NONE
8396 @end ifset
8397 The main program @code{Main} (source program in
8398 @file{main.adb}) is bound, excluding source files from the
8399 consistency checking, generating
8400 the file @file{mainprog.c}.
8401
8402 @ifclear vms
8403 @item gnatbind -x main_program -C -o mainprog.c
8404 This command is exactly the same as the previous example. Switches may
8405 appear anywhere in the command line, and single letter switches may be
8406 combined into a single switch.
8407 @end ifclear
8408
8409 @ifclear vms
8410 @item gnatbind -n math dbase -C -o ada-control.c
8411 @end ifclear
8412 @ifset vms
8413 @item gnatbind /NOMAIN math dbase /BIND_FILE=C /OUTPUT=ada-control.c
8414 @end ifset
8415 The main program is in a language other than Ada, but calls to
8416 subprograms in packages @code{Math} and @code{Dbase} appear. This call
8417 to @code{gnatbind} generates the file @file{ada-control.c} containing
8418 the @code{adainit} and @code{adafinal} routines to be called before and
8419 after accessing the Ada units.
8420 @end table
8421
8422 @c ------------------------------------
8423 @node Linking Using gnatlink
8424 @chapter Linking Using @command{gnatlink}
8425 @c ------------------------------------
8426 @findex gnatlink
8427
8428 @noindent
8429 This chapter discusses @command{gnatlink}, a tool that links
8430 an Ada program and builds an executable file. This utility
8431 invokes the system linker ^(via the @command{gcc} command)^^
8432 with a correct list of object files and library references.
8433 @command{gnatlink} automatically determines the list of files and
8434 references for the Ada part of a program. It uses the binder file
8435 generated by the @command{gnatbind} to determine this list.
8436
8437 Note: to invoke @code{gnatlink} with a project file, use the @code{gnat}
8438 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
8439
8440 @menu
8441 * Running gnatlink::
8442 * Switches for gnatlink::
8443 @end menu
8444
8445 @node Running gnatlink
8446 @section Running @command{gnatlink}
8447
8448 @noindent
8449 The form of the @command{gnatlink} command is
8450
8451 @smallexample
8452 $ gnatlink @ovar{switches} @var{mainprog}@r{[}.ali@r{]}
8453            @ovar{non-Ada objects} @ovar{linker options}
8454 @end smallexample
8455
8456 @noindent
8457 The arguments of @command{gnatlink} (switches, main @file{ALI} file,
8458 non-Ada objects
8459 or linker options) may be in any order, provided that no non-Ada object may
8460 be mistaken for a main @file{ALI} file.
8461 Any file name @file{F} without the @file{.ali}
8462 extension will be taken as the main @file{ALI} file if a file exists
8463 whose name is the concatenation of @file{F} and @file{.ali}.
8464
8465 @noindent
8466 @file{@var{mainprog}.ali} references the ALI file of the main program.
8467 The @file{.ali} extension of this file can be omitted. From this
8468 reference, @command{gnatlink} locates the corresponding binder file
8469 @file{b~@var{mainprog}.adb} and, using the information in this file along
8470 with the list of non-Ada objects and linker options, constructs a
8471 linker command file to create the executable.
8472
8473 The arguments other than the @command{gnatlink} switches and the main
8474 @file{ALI} file are passed to the linker uninterpreted.
8475 They typically include the names of
8476 object files for units written in other languages than Ada and any library
8477 references required to resolve references in any of these foreign language
8478 units, or in @code{Import} pragmas in any Ada units.
8479
8480 @var{linker options} is an optional list of linker specific
8481 switches.
8482 The default linker called by gnatlink is @command{gcc} which in
8483 turn calls the appropriate system linker.
8484 Standard options for the linker such as @option{-lmy_lib} or
8485 @option{-Ldir} can be added as is.
8486 For options that are not recognized by
8487 @command{gcc} as linker options, use the @command{gcc} switches
8488 @option{-Xlinker} or @option{-Wl,}.
8489 Refer to the GCC documentation for
8490 details. Here is an example showing how to generate a linker map:
8491
8492 @smallexample
8493 $ ^gnatlink my_prog -Wl,-Map,MAPFILE^GNAT LINK my_prog.ali /MAP^
8494 @end smallexample
8495
8496 Using @var{linker options} it is possible to set the program stack and
8497 heap size.
8498 @ifset unw
8499 See @ref{Setting Stack Size from gnatlink} and
8500 @ref{Setting Heap Size from gnatlink}.
8501 @end ifset
8502
8503 @command{gnatlink} determines the list of objects required by the Ada
8504 program and prepends them to the list of objects passed to the linker.
8505 @command{gnatlink} also gathers any arguments set by the use of
8506 @code{pragma Linker_Options} and adds them to the list of arguments
8507 presented to the linker.
8508
8509 @ifset vms
8510 @command{gnatlink} accepts the following types of extra files on the command
8511 line: objects (@file{.OBJ}), libraries (@file{.OLB}), sharable images
8512 (@file{.EXE}), and options files (@file{.OPT}). These are recognized and
8513 handled according to their extension.
8514 @end ifset
8515
8516 @node Switches for gnatlink
8517 @section Switches for @command{gnatlink}
8518
8519 @noindent
8520 The following switches are available with the @command{gnatlink} utility:
8521
8522 @table @option
8523 @c !sort!
8524
8525 @item --version
8526 @cindex @option{--version} @command{gnatlink}
8527 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
8528
8529 @item --help
8530 @cindex @option{--help} @command{gnatlink}
8531 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
8532 all other options.
8533
8534 @item ^-A^/BIND_FILE=ADA^
8535 @cindex @option{^-A^/BIND_FILE=ADA^} (@command{gnatlink})
8536 The binder has generated code in Ada. This is the default.
8537
8538 @item ^-C^/BIND_FILE=C^
8539 @cindex @option{^-C^/BIND_FILE=C^} (@command{gnatlink})
8540 If instead of generating a file in Ada, the binder has generated one in
8541 C, then the linker needs to know about it. Use this switch to signal
8542 to @command{gnatlink} that the binder has generated C code rather than
8543 Ada code.
8544
8545 @item ^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^
8546 @cindex Command line length
8547 @cindex @option{^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^} (@command{gnatlink})
8548 On some targets, the command line length is limited, and @command{gnatlink}
8549 will generate a separate file for the linker if the list of object files
8550 is too long.
8551 The @option{^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^} switch forces this file
8552 to be generated even if
8553 the limit is not exceeded. This is useful in some cases to deal with
8554 special situations where the command line length is exceeded.
8555
8556 @item ^-g^/DEBUG^
8557 @cindex Debugging information, including
8558 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gnatlink})
8559 The option to include debugging information causes the Ada bind file (in
8560 other words, @file{b~@var{mainprog}.adb}) to be compiled with
8561 @option{^-g^/DEBUG^}.
8562 In addition, the binder does not delete the @file{b~@var{mainprog}.adb},
8563 @file{b~@var{mainprog}.o} and @file{b~@var{mainprog}.ali} files.
8564 Without @option{^-g^/DEBUG^}, the binder removes these files by
8565 default. The same procedure apply if a C bind file was generated using
8566 @option{^-C^/BIND_FILE=C^} @code{gnatbind} option, in this case the filenames
8567 are @file{b_@var{mainprog}.c} and @file{b_@var{mainprog}.o}.
8568
8569 @item ^-n^/NOCOMPILE^
8570 @cindex @option{^-n^/NOCOMPILE^} (@command{gnatlink})
8571 Do not compile the file generated by the binder. This may be used when
8572 a link is rerun with different options, but there is no need to recompile
8573 the binder file.
8574
8575 @item ^-v^/VERBOSE^
8576 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatlink})
8577 Causes additional information to be output, including a full list of the
8578 included object files. This switch option is most useful when you want
8579 to see what set of object files are being used in the link step.
8580
8581 @item ^-v -v^/VERBOSE/VERBOSE^
8582 @cindex @option{^-v -v^/VERBOSE/VERBOSE^} (@command{gnatlink})
8583 Very verbose mode. Requests that the compiler operate in verbose mode when
8584 it compiles the binder file, and that the system linker run in verbose mode.
8585
8586 @item ^-o ^/EXECUTABLE=^@var{exec-name}
8587 @cindex @option{^-o^/EXECUTABLE^} (@command{gnatlink})
8588 @var{exec-name} specifies an alternate name for the generated
8589 executable program. If this switch is omitted, the executable has the same
8590 name as the main unit. For example, @code{gnatlink try.ali} creates
8591 an executable called @file{^try^TRY.EXE^}.
8592
8593 @ifclear vms
8594 @item -b @var{target}
8595 @cindex @option{-b} (@command{gnatlink})
8596 Compile your program to run on @var{target}, which is the name of a
8597 system configuration. You must have a GNAT cross-compiler built if
8598 @var{target} is not the same as your host system.
8599
8600 @item -B@var{dir}
8601 @cindex @option{-B} (@command{gnatlink})
8602 Load compiler executables (for example, @code{gnat1}, the Ada compiler)
8603 from @var{dir} instead of the default location. Only use this switch
8604 when multiple versions of the GNAT compiler are available.
8605 @xref{Directory Options,,, gcc, The GNU Compiler Collection},
8606 for further details. You would normally use the @option{-b} or
8607 @option{-V} switch instead.
8608
8609 @item --GCC=@var{compiler_name}
8610 @cindex @option{--GCC=compiler_name} (@command{gnatlink})
8611 Program used for compiling the binder file. The default is
8612 @command{gcc}. You need to use quotes around @var{compiler_name} if
8613 @code{compiler_name} contains spaces or other separator characters.
8614 As an example @option{--GCC="foo -x -y"} will instruct @command{gnatlink} to
8615 use @code{foo -x -y} as your compiler. Note that switch @option{-c} is always
8616 inserted after your command name. Thus in the above example the compiler
8617 command that will be used by @command{gnatlink} will be @code{foo -c -x -y}.
8618 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
8619 itself must not include any embedded spaces. If the compiler executable is
8620 different from the default one (gcc or <prefix>-gcc), then the back-end
8621 switches in the ALI file are not used to compile the binder generated source.
8622 For example, this is the case with @option{--GCC="foo -x -y"}. But the back end
8623 switches will be used for @option{--GCC="gcc -gnatv"}. If several
8624 @option{--GCC=compiler_name} are used, only the last @var{compiler_name}
8625 is taken into account. However, all the additional switches are also taken
8626 into account. Thus,
8627 @option{--GCC="foo -x -y" --GCC="bar -z -t"} is equivalent to
8628 @option{--GCC="bar -x -y -z -t"}.
8629
8630 @item --LINK=@var{name}
8631 @cindex @option{--LINK=} (@command{gnatlink})
8632 @var{name} is the name of the linker to be invoked. This is especially
8633 useful in mixed language programs since languages such as C++ require
8634 their own linker to be used. When this switch is omitted, the default
8635 name for the linker is @command{gcc}. When this switch is used, the
8636 specified linker is called instead of @command{gcc} with exactly the same
8637 parameters that would have been passed to @command{gcc} so if the desired
8638 linker requires different parameters it is necessary to use a wrapper
8639 script that massages the parameters before invoking the real linker. It
8640 may be useful to control the exact invocation by using the verbose
8641 switch.
8642
8643 @end ifclear
8644
8645 @ifset vms
8646 @item /DEBUG=TRACEBACK
8647 @cindex @code{/DEBUG=TRACEBACK} (@command{gnatlink})
8648 This qualifier causes sufficient information to be included in the
8649 executable file to allow a traceback, but does not include the full
8650 symbol information needed by the debugger.
8651
8652 @item /IDENTIFICATION="<string>"
8653 @code{"<string>"} specifies the string to be stored in the image file
8654 identification field in the image header.
8655 It overrides any pragma @code{Ident} specified string.
8656
8657 @item /NOINHIBIT-EXEC
8658 Generate the executable file even if there are linker warnings.
8659
8660 @item /NOSTART_FILES
8661 Don't link in the object file containing the ``main'' transfer address.
8662 Used when linking with a foreign language main program compiled with an
8663 HP compiler.
8664
8665 @item /STATIC
8666 Prefer linking with object libraries over sharable images, even without
8667 /DEBUG.
8668 @end ifset
8669
8670 @end table
8671
8672 @node The GNAT Make Program gnatmake
8673 @chapter The GNAT Make Program @command{gnatmake}
8674 @findex gnatmake
8675
8676 @menu
8677 * Running gnatmake::
8678 * Switches for gnatmake::
8679 * Mode Switches for gnatmake::
8680 * Notes on the Command Line::
8681 * How gnatmake Works::
8682 * Examples of gnatmake Usage::
8683 @end menu
8684 @noindent
8685 A typical development cycle when working on an Ada program consists of
8686 the following steps:
8687
8688 @enumerate
8689 @item
8690 Edit some sources to fix bugs.
8691
8692 @item
8693 Add enhancements.
8694
8695 @item
8696 Compile all sources affected.
8697
8698 @item
8699 Rebind and relink.
8700
8701 @item
8702 Test.
8703 @end enumerate
8704
8705 @noindent
8706 The third step can be tricky, because not only do the modified files
8707 @cindex Dependency rules
8708 have to be compiled, but any files depending on these files must also be
8709 recompiled. The dependency rules in Ada can be quite complex, especially
8710 in the presence of overloading, @code{use} clauses, generics and inlined
8711 subprograms.
8712
8713 @command{gnatmake} automatically takes care of the third and fourth steps
8714 of this process. It determines which sources need to be compiled,
8715 compiles them, and binds and links the resulting object files.
8716
8717 Unlike some other Ada make programs, the dependencies are always
8718 accurately recomputed from the new sources. The source based approach of
8719 the GNAT compilation model makes this possible. This means that if
8720 changes to the source program cause corresponding changes in
8721 dependencies, they will always be tracked exactly correctly by
8722 @command{gnatmake}.
8723
8724 @node Running gnatmake
8725 @section Running @command{gnatmake}
8726
8727 @noindent
8728 The usual form of the @command{gnatmake} command is
8729
8730 @smallexample
8731 $ gnatmake @ovar{switches} @var{file_name}
8732       @ovar{file_names} @ovar{mode_switches}
8733 @end smallexample
8734
8735 @noindent
8736 The only required argument is one @var{file_name}, which specifies
8737 a compilation unit that is a main program. Several @var{file_names} can be
8738 specified: this will result in several executables being built.
8739 If @code{switches} are present, they can be placed before the first
8740 @var{file_name}, between @var{file_names} or after the last @var{file_name}.
8741 If @var{mode_switches} are present, they must always be placed after
8742 the last @var{file_name} and all @code{switches}.
8743
8744 If you are using standard file extensions (@file{.adb} and @file{.ads}), then the
8745 extension may be omitted from the @var{file_name} arguments. However, if
8746 you are using non-standard extensions, then it is required that the
8747 extension be given. A relative or absolute directory path can be
8748 specified in a @var{file_name}, in which case, the input source file will
8749 be searched for in the specified directory only. Otherwise, the input
8750 source file will first be searched in the directory where
8751 @command{gnatmake} was invoked and if it is not found, it will be search on
8752 the source path of the compiler as described in
8753 @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}.
8754
8755 All @command{gnatmake} output (except when you specify
8756 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}) is to
8757 @file{stderr}. The output produced by the
8758 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^} switch is send to
8759 @file{stdout}.
8760
8761 @node Switches for gnatmake
8762 @section Switches for @command{gnatmake}
8763
8764 @noindent
8765 You may specify any of the following switches to @command{gnatmake}:
8766
8767 @table @option
8768 @c !sort!
8769
8770 @item --version
8771 @cindex @option{--version} @command{gnatmake}
8772 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
8773
8774 @item --help
8775 @cindex @option{--help} @command{gnatmake}
8776 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
8777 all other options.
8778
8779 @ifclear vms
8780 @item --GCC=@var{compiler_name}
8781 @cindex @option{--GCC=compiler_name} (@command{gnatmake})
8782 Program used for compiling. The default is `@command{gcc}'. You need to use
8783 quotes around @var{compiler_name} if @code{compiler_name} contains
8784 spaces or other separator characters. As an example @option{--GCC="foo -x
8785 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{foo -x -y} as your
8786 compiler. A limitation of this syntax is that the name and path name of
8787 the executable itself must not include any embedded spaces. Note that
8788 switch @option{-c} is always inserted after your command name. Thus in the
8789 above example the compiler command that will be used by @command{gnatmake}
8790 will be @code{foo -c -x -y}. If several @option{--GCC=compiler_name} are
8791 used, only the last @var{compiler_name} is taken into account. However,
8792 all the additional switches are also taken into account. Thus,
8793 @option{--GCC="foo -x -y" --GCC="bar -z -t"} is equivalent to
8794 @option{--GCC="bar -x -y -z -t"}.
8795
8796 @item --GNATBIND=@var{binder_name}
8797 @cindex @option{--GNATBIND=binder_name} (@command{gnatmake})
8798 Program used for binding. The default is `@code{gnatbind}'. You need to
8799 use quotes around @var{binder_name} if @var{binder_name} contains spaces
8800 or other separator characters. As an example @option{--GNATBIND="bar -x
8801 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{bar -x -y} as your
8802 binder. Binder switches that are normally appended by @command{gnatmake}
8803 to `@code{gnatbind}' are now appended to the end of @code{bar -x -y}.
8804 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
8805 itself must not include any embedded spaces.
8806
8807 @item --GNATLINK=@var{linker_name}
8808 @cindex @option{--GNATLINK=linker_name} (@command{gnatmake})
8809 Program used for linking. The default is `@command{gnatlink}'. You need to
8810 use quotes around @var{linker_name} if @var{linker_name} contains spaces
8811 or other separator characters. As an example @option{--GNATLINK="lan -x
8812 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{lan -x -y} as your
8813 linker. Linker switches that are normally appended by @command{gnatmake} to
8814 `@command{gnatlink}' are now appended to the end of @code{lan -x -y}.
8815 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
8816 itself must not include any embedded spaces.
8817
8818 @end ifclear
8819
8820 @item ^-a^/ALL_FILES^
8821 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatmake})
8822 Consider all files in the make process, even the GNAT internal system
8823 files (for example, the predefined Ada library files), as well as any
8824 locked files. Locked files are files whose ALI file is write-protected.
8825 By default,
8826 @command{gnatmake} does not check these files,
8827 because the assumption is that the GNAT internal files are properly up
8828 to date, and also that any write protected ALI files have been properly
8829 installed. Note that if there is an installation problem, such that one
8830 of these files is not up to date, it will be properly caught by the
8831 binder.
8832 You may have to specify this switch if you are working on GNAT
8833 itself. The switch @option{^-a^/ALL_FILES^} is also useful
8834 in conjunction with @option{^-f^/FORCE_COMPILE^}
8835 if you need to recompile an entire application,
8836 including run-time files, using special configuration pragmas,
8837 such as a @code{Normalize_Scalars} pragma.
8838
8839 By default
8840 @code{gnatmake ^-a^/ALL_FILES^} compiles all GNAT
8841 internal files with
8842 @ifclear vms
8843 @code{gcc -c -gnatpg} rather than @code{gcc -c}.
8844 @end ifclear
8845 @ifset vms
8846 the @code{/CHECKS=SUPPRESS_ALL /STYLE_CHECKS=GNAT} switch.
8847 @end ifset
8848
8849 @item ^-b^/ACTIONS=BIND^
8850 @cindex @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} (@command{gnatmake})
8851 Bind only. Can be combined with @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^} to do
8852 compilation and binding, but no link.
8853 Can be combined with @option{^-l^/ACTIONS=LINK^}
8854 to do binding and linking. When not combined with
8855 @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^}
8856 all the units in the closure of the main program must have been previously
8857 compiled and must be up to date. The root unit specified by @var{file_name}
8858 may be given without extension, with the source extension or, if no GNAT
8859 Project File is specified, with the ALI file extension.
8860
8861 @item ^-c^/ACTIONS=COMPILE^
8862 @cindex @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^} (@command{gnatmake})
8863 Compile only. Do not perform binding, except when @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}
8864 is also specified. Do not perform linking, except if both
8865 @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} and
8866 @option{^-l^/ACTIONS=LINK^} are also specified.
8867 If the root unit specified by @var{file_name} is not a main unit, this is the
8868 default. Otherwise @command{gnatmake} will attempt binding and linking
8869 unless all objects are up to date and the executable is more recent than
8870 the objects.
8871
8872 @item ^-C^/MAPPING^
8873 @cindex @option{^-C^/MAPPING^} (@command{gnatmake})
8874 Use a temporary mapping file. A mapping file is a way to communicate to the
8875 compiler two mappings: from unit names to file names (without any directory
8876 information) and from file names to path names (with full directory
8877 information). These mappings are used by the compiler to short-circuit the path
8878 search. When @command{gnatmake} is invoked with this switch, it will create
8879 a temporary mapping file, initially populated by the project manager,
8880 if @option{^-P^/PROJECT_FILE^} is used, otherwise initially empty.
8881 Each invocation of the compiler will add the newly accessed sources to the
8882 mapping file. This will improve the source search during the next invocation
8883 of the compiler.
8884
8885 @item ^-C=^/USE_MAPPING_FILE=^@var{file}
8886 @cindex @option{^-C=^/USE_MAPPING^} (@command{gnatmake})
8887 Use a specific mapping file. The file, specified as a path name (absolute or
8888 relative) by this switch, should already exist, otherwise the switch is
8889 ineffective. The specified mapping file will be communicated to the compiler.
8890 This switch is not compatible with a project file
8891 (^-P^/PROJECT_FILE=^@var{file}) or with multiple compiling processes
8892 (^-j^/PROCESSES=^nnn, when nnn is greater than 1).
8893
8894 @item ^-d^/DISPLAY_PROGRESS^
8895 @cindex @option{^-d^/DISPLAY_PROGRESS^} (@command{gnatmake})
8896 Display progress for each source, up to date or not, as a single line
8897
8898 @smallexample
8899 completed x out of y (zz%)
8900 @end smallexample
8901
8902 If the file needs to be compiled this is displayed after the invocation of
8903 the compiler. These lines are displayed even in quiet output mode.
8904
8905 @item ^-D ^/DIRECTORY_OBJECTS=^@var{dir}
8906 @cindex @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} (@command{gnatmake})
8907 Put all object files and ALI file in directory @var{dir}.
8908 If the @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} switch is not used, all object files
8909 and ALI files go in the current working directory.
8910
8911 This switch cannot be used when using a project file.
8912
8913 @ifclear vms
8914 @item -eL
8915 @cindex @option{-eL} (@command{gnatmake})
8916 Follow all symbolic links when processing project files.
8917 @end ifclear
8918
8919 @item ^-eS^/STANDARD_OUTPUT_FOR_COMMANDS^
8920 @cindex @option{^-eS^/STANDARD_OUTPUT_FOR_COMMANDS^} (@command{gnatmake})
8921 Output the commands for the compiler, the binder and the linker
8922 on ^standard output^SYS$OUTPUT^,
8923 instead of ^standard error^SYS$ERROR^.
8924
8925 @item ^-f^/FORCE_COMPILE^
8926 @cindex @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} (@command{gnatmake})
8927 Force recompilations. Recompile all sources, even though some object
8928 files may be up to date, but don't recompile predefined or GNAT internal
8929 files or locked files (files with a write-protected ALI file),
8930 unless the @option{^-a^/ALL_FILES^} switch is also specified.
8931
8932 @item ^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^
8933 @cindex @option{^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^} (@command{gnatmake})
8934 When using project files, if some errors or warnings are detected during
8935 parsing and verbose mode is not in effect (no use of switch
8936 ^-v^/VERBOSE^), then error lines start with the full path name of the project
8937 file, rather than its simple file name.
8938
8939 @item ^-g^/DEBUG^
8940 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gnatmake})
8941 Enable debugging. This switch is simply passed to the compiler and to the
8942 linker.
8943
8944 @item ^-i^/IN_PLACE^
8945 @cindex @option{^-i^/IN_PLACE^} (@command{gnatmake})
8946 In normal mode, @command{gnatmake} compiles all object files and ALI files
8947 into the current directory. If the @option{^-i^/IN_PLACE^} switch is used,
8948 then instead object files and ALI files that already exist are overwritten
8949 in place. This means that once a large project is organized into separate
8950 directories in the desired manner, then @command{gnatmake} will automatically
8951 maintain and update this organization. If no ALI files are found on the
8952 Ada object path (@ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}),
8953 the new object and ALI files are created in the
8954 directory containing the source being compiled. If another organization
8955 is desired, where objects and sources are kept in different directories,
8956 a useful technique is to create dummy ALI files in the desired directories.
8957 When detecting such a dummy file, @command{gnatmake} will be forced to
8958 recompile the corresponding source file, and it will be put the resulting
8959 object and ALI files in the directory where it found the dummy file.
8960
8961 @item ^-j^/PROCESSES=^@var{n}
8962 @cindex @option{^-j^/PROCESSES^} (@command{gnatmake})
8963 @cindex Parallel make
8964 Use @var{n} processes to carry out the (re)compilations. On a
8965 multiprocessor machine compilations will occur in parallel. In the
8966 event of compilation errors, messages from various compilations might
8967 get interspersed (but @command{gnatmake} will give you the full ordered
8968 list of failing compiles at the end). If this is problematic, rerun
8969 the make process with n set to 1 to get a clean list of messages.
8970
8971 @item ^-k^/CONTINUE_ON_ERROR^
8972 @cindex @option{^-k^/CONTINUE_ON_ERROR^} (@command{gnatmake})
8973 Keep going. Continue as much as possible after a compilation error. To
8974 ease the programmer's task in case of compilation errors, the list of
8975 sources for which the compile fails is given when @command{gnatmake}
8976 terminates.
8977
8978 If @command{gnatmake} is invoked with several @file{file_names} and with this
8979 switch, if there are compilation errors when building an executable,
8980 @command{gnatmake} will not attempt to build the following executables.
8981
8982 @item ^-l^/ACTIONS=LINK^
8983 @cindex @option{^-l^/ACTIONS=LINK^} (@command{gnatmake})
8984 Link only. Can be combined with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} to binding
8985 and linking. Linking will not be performed if combined with
8986 @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^}
8987 but not with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}.
8988 When not combined with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}
8989 all the units in the closure of the main program must have been previously
8990 compiled and must be up to date, and the main program needs to have been bound.
8991 The root unit specified by @var{file_name}
8992 may be given without extension, with the source extension or, if no GNAT
8993 Project File is specified, with the ALI file extension.
8994
8995 @item ^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^
8996 @cindex @option{^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^} (@command{gnatmake})
8997 Specify that the minimum necessary amount of recompilations
8998 be performed. In this mode @command{gnatmake} ignores time
8999 stamp differences when the only
9000 modifications to a source file consist in adding/removing comments,
9001 empty lines, spaces or tabs. This means that if you have changed the
9002 comments in a source file or have simply reformatted it, using this
9003 switch will tell @command{gnatmake} not to recompile files that depend on it
9004 (provided other sources on which these files depend have undergone no
9005 semantic modifications). Note that the debugging information may be
9006 out of date with respect to the sources if the @option{-m} switch causes
9007 a compilation to be switched, so the use of this switch represents a
9008 trade-off between compilation time and accurate debugging information.
9009
9010 @item ^-M^/DEPENDENCIES_LIST^
9011 @cindex Dependencies, producing list
9012 @cindex @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^} (@command{gnatmake})
9013 Check if all objects are up to date. If they are, output the object
9014 dependences to @file{stdout} in a form that can be directly exploited in
9015 a @file{Makefile}. By default, each source file is prefixed with its
9016 (relative or absolute) directory name. This name is whatever you
9017 specified in the various @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
9018 and @option{^-I^/SEARCH^} switches. If you use
9019 @code{gnatmake ^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}
9020 @option{^-q^/QUIET^}
9021 (see below), only the source file names,
9022 without relative paths, are output. If you just specify the
9023 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}
9024 switch, dependencies of the GNAT internal system files are omitted. This
9025 is typically what you want. If you also specify
9026 the @option{^-a^/ALL_FILES^} switch,
9027 dependencies of the GNAT internal files are also listed. Note that
9028 dependencies of the objects in external Ada libraries (see switch
9029 @option{^-aL^/SKIP_MISSING=^}@var{dir} in the following list)
9030 are never reported.
9031
9032 @item ^-n^/DO_OBJECT_CHECK^
9033 @cindex @option{^-n^/DO_OBJECT_CHECK^} (@command{gnatmake})
9034 Don't compile, bind, or link. Checks if all objects are up to date.
9035 If they are not, the full name of the first file that needs to be
9036 recompiled is printed.
9037 Repeated use of this option, followed by compiling the indicated source
9038 file, will eventually result in recompiling all required units.
9039
9040 @item ^-o ^/EXECUTABLE=^@var{exec_name}
9041 @cindex @option{^-o^/EXECUTABLE^} (@command{gnatmake})
9042 Output executable name. The name of the final executable program will be
9043 @var{exec_name}. If the @option{^-o^/EXECUTABLE^} switch is omitted the default
9044 name for the executable will be the name of the input file in appropriate form
9045 for an executable file on the host system.
9046
9047 This switch cannot be used when invoking @command{gnatmake} with several
9048 @file{file_names}.
9049
9050 @item ^-p or --create-missing-dirs^/CREATE_MISSING_DIRS^
9051 @cindex @option{^-p^/CREATE_MISSING_DIRS^} (@command{gnatmake})
9052 When using project files (^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}), create
9053 automatically missing object directories, library directories and exec
9054 directories.
9055
9056 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
9057 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@command{gnatmake})
9058 Use project file @var{project}. Only one such switch can be used.
9059 @xref{gnatmake and Project Files}.
9060
9061 @item ^-q^/QUIET^
9062 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatmake})
9063 Quiet. When this flag is not set, the commands carried out by
9064 @command{gnatmake} are displayed.
9065
9066 @item ^-s^/SWITCH_CHECK/^
9067 @cindex @option{^-s^/SWITCH_CHECK^} (@command{gnatmake})
9068 Recompile if compiler switches have changed since last compilation.
9069 All compiler switches but -I and -o are taken into account in the
9070 following way:
9071 orders between different ``first letter'' switches are ignored, but
9072 orders between same switches are taken into account. For example,
9073 @option{-O -O2} is different than @option{-O2 -O}, but @option{-g -O}
9074 is equivalent to @option{-O -g}.
9075
9076 This switch is recommended when Integrated Preprocessing is used.
9077
9078 @item ^-u^/UNIQUE^
9079 @cindex @option{^-u^/UNIQUE^} (@command{gnatmake})
9080 Unique. Recompile at most the main files. It implies -c. Combined with
9081 -f, it is equivalent to calling the compiler directly. Note that using
9082 ^-u^/UNIQUE^ with a project file and no main has a special meaning
9083 (@pxref{Project Files and Main Subprograms}).
9084
9085 @item ^-U^/ALL_PROJECTS^
9086 @cindex @option{^-U^/ALL_PROJECTS^} (@command{gnatmake})
9087 When used without a project file or with one or several mains on the command
9088 line, is equivalent to ^-u^/UNIQUE^. When used with a project file and no main
9089 on the command line, all sources of all project files are checked and compiled
9090 if not up to date, and libraries are rebuilt, if necessary.
9091
9092 @item ^-v^/REASONS^
9093 @cindex @option{^-v^/REASONS^} (@command{gnatmake})
9094 Verbose. Display the reason for all recompilations @command{gnatmake}
9095 decides are necessary, with the highest verbosity level.
9096
9097 @item ^-vl^/LOW_VERBOSITY^
9098 @cindex @option{^-vl^/LOW_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
9099 Verbosity level Low. Display fewer lines than in verbosity Medium.
9100
9101 @item ^-vm^/MEDIUM_VERBOSITY^
9102 @cindex @option{^-vm^/MEDIUM_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
9103 Verbosity level Medium. Potentially display fewer lines than in verbosity High.
9104
9105 @item ^-vh^/HIGH_VERBOSITY^
9106 @cindex @option{^-vm^/HIGH_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
9107 Verbosity level High. Equivalent to ^-v^/REASONS^.
9108
9109 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
9110 Indicate the verbosity of the parsing of GNAT project files.
9111 @xref{Switches Related to Project Files}.
9112
9113 @item ^-x^/NON_PROJECT_UNIT_COMPILATION^
9114 @cindex @option{^-x^/NON_PROJECT_UNIT_COMPILATION^} (@command{gnatmake})
9115 Indicate that sources that are not part of any Project File may be compiled.
9116 Normally, when using Project Files, only sources that are part of a Project
9117 File may be compile. When this switch is used, a source outside of all Project
9118 Files may be compiled. The ALI file and the object file will be put in the
9119 object directory of the main Project. The compilation switches used will only
9120 be those specified on the command line. Even when
9121 @option{^-x^/NON_PROJECT_UNIT_COMPILATION^} is used, mains specified on the
9122 command line need to be sources of a project file.
9123
9124 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
9125 Indicate that external variable @var{name} has the value @var{value}.
9126 The Project Manager will use this value for occurrences of
9127 @code{external(name)} when parsing the project file.
9128 @xref{Switches Related to Project Files}.
9129
9130 @item ^-z^/NOMAIN^
9131 @cindex @option{^-z^/NOMAIN^} (@command{gnatmake})
9132 No main subprogram. Bind and link the program even if the unit name
9133 given on the command line is a package name. The resulting executable
9134 will execute the elaboration routines of the package and its closure,
9135 then the finalization routines.
9136
9137 @end table
9138
9139 @table @asis
9140 @item @command{gcc} @asis{switches}
9141 @ifclear vms
9142 Any uppercase or multi-character switch that is not a @command{gnatmake} switch
9143 is passed to @command{gcc} (e.g.@: @option{-O}, @option{-gnato,} etc.)
9144 @end ifclear
9145 @ifset vms
9146 Any qualifier that cannot be recognized as a qualifier for @code{GNAT MAKE}
9147 but is recognizable as a valid qualifier for @code{GNAT COMPILE} is
9148 automatically treated as a compiler switch, and passed on to all
9149 compilations that are carried out.
9150 @end ifset
9151 @end table
9152
9153 @noindent
9154 Source and library search path switches:
9155
9156 @table @option
9157 @c !sort!
9158 @item ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
9159 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9160 When looking for source files also look in directory @var{dir}.
9161 The order in which source files search is undertaken is
9162 described in @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}.
9163
9164 @item ^-aL^/SKIP_MISSING=^@var{dir}
9165 @cindex @option{^-aL^/SKIP_MISSING^} (@command{gnatmake})
9166 Consider @var{dir} as being an externally provided Ada library.
9167 Instructs @command{gnatmake} to skip compilation units whose @file{.ALI}
9168 files have been located in directory @var{dir}. This allows you to have
9169 missing bodies for the units in @var{dir} and to ignore out of date bodies
9170 for the same units. You still need to specify
9171 the location of the specs for these units by using the switches
9172 @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}
9173 or @option{^-I^/SEARCH=^@var{dir}}.
9174 Note: this switch is provided for compatibility with previous versions
9175 of @command{gnatmake}. The easier method of causing standard libraries
9176 to be excluded from consideration is to write-protect the corresponding
9177 ALI files.
9178
9179 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
9180 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9181 When searching for library and object files, look in directory
9182 @var{dir}. The order in which library files are searched is described in
9183 @ref{Search Paths for gnatbind}.
9184
9185 @item ^-A^/CONDITIONAL_SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
9186 @cindex Search paths, for @command{gnatmake}
9187 @cindex @option{^-A^/CONDITIONAL_SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9188 Equivalent to @option{^-aL^/SKIP_MISSING=^@var{dir}
9189 ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}.
9190
9191 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
9192 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatmake})
9193 Equivalent to @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
9194 ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}.
9195
9196 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
9197 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gnatmake})
9198 @cindex Source files, suppressing search
9199 Do not look for source files in the directory containing the source
9200 file named in the command line.
9201 Do not look for ALI or object files in the directory
9202 where @command{gnatmake} was invoked.
9203
9204 @item ^-L^/LIBRARY_SEARCH=^@var{dir}
9205 @cindex @option{^-L^/LIBRARY_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9206 @cindex Linker libraries
9207 Add directory @var{dir} to the list of directories in which the linker
9208 will search for libraries. This is equivalent to
9209 @option{-largs ^-L^/LIBRARY_SEARCH=^}@var{dir}.
9210 @ifclear vms
9211 Furthermore, under Windows, the sources pointed to by the libraries path
9212 set in the registry are not searched for.
9213 @end ifclear
9214
9215 @item -nostdinc
9216 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatmake})
9217 Do not look for source files in the system default directory.
9218
9219 @item -nostdlib
9220 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatmake})
9221 Do not look for library files in the system default directory.
9222
9223 @item --RTS=@var{rts-path}
9224 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatmake})
9225 Specifies the default location of the runtime library. GNAT looks for the
9226 runtime
9227 in the following directories, and stops as soon as a valid runtime is found
9228 (@file{adainclude} or @file{ada_source_path}, and @file{adalib} or
9229 @file{ada_object_path} present):
9230
9231 @itemize @bullet
9232 @item <current directory>/$rts_path
9233
9234 @item <default-search-dir>/$rts_path
9235
9236 @item <default-search-dir>/rts-$rts_path
9237 @end itemize
9238
9239 @noindent
9240 The selected path is handled like a normal RTS path.
9241
9242 @end table
9243
9244 @node Mode Switches for gnatmake
9245 @section Mode Switches for @command{gnatmake}
9246
9247 @noindent
9248 The mode switches (referred to as @code{mode_switches}) allow the
9249 inclusion of switches that are to be passed to the compiler itself, the
9250 binder or the linker. The effect of a mode switch is to cause all
9251 subsequent switches up to the end of the switch list, or up to the next
9252 mode switch, to be interpreted as switches to be passed on to the
9253 designated component of GNAT.
9254
9255 @table @option
9256 @c !sort!
9257 @item -cargs @var{switches}
9258 @cindex @option{-cargs} (@command{gnatmake})
9259 Compiler switches. Here @var{switches} is a list of switches
9260 that are valid switches for @command{gcc}. They will be passed on to
9261 all compile steps performed by @command{gnatmake}.
9262
9263 @item -bargs @var{switches}
9264 @cindex @option{-bargs} (@command{gnatmake})
9265 Binder switches. Here @var{switches} is a list of switches
9266 that are valid switches for @code{gnatbind}. They will be passed on to
9267 all bind steps performed by @command{gnatmake}.
9268
9269 @item -largs @var{switches}
9270 @cindex @option{-largs} (@command{gnatmake})
9271 Linker switches. Here @var{switches} is a list of switches
9272 that are valid switches for @command{gnatlink}. They will be passed on to
9273 all link steps performed by @command{gnatmake}.
9274
9275 @item -margs @var{switches}
9276 @cindex @option{-margs} (@command{gnatmake})
9277 Make switches. The switches are directly interpreted by @command{gnatmake},
9278 regardless of any previous occurrence of @option{-cargs}, @option{-bargs}
9279 or @option{-largs}.
9280 @end table
9281
9282 @node Notes on the Command Line
9283 @section Notes on the Command Line
9284
9285 @noindent
9286 This section contains some additional useful notes on the operation
9287 of the @command{gnatmake} command.
9288
9289 @itemize @bullet
9290 @item
9291 @cindex Recompilation, by @command{gnatmake}
9292 If @command{gnatmake} finds no ALI files, it recompiles the main program
9293 and all other units required by the main program.
9294 This means that @command{gnatmake}
9295 can be used for the initial compile, as well as during subsequent steps of
9296 the development cycle.
9297
9298 @item
9299 If you enter @code{gnatmake @var{file}.adb}, where @file{@var{file}.adb}
9300 is a subunit or body of a generic unit, @command{gnatmake} recompiles
9301 @file{@var{file}.adb} (because it finds no ALI) and stops, issuing a
9302 warning.
9303
9304 @item
9305 In @command{gnatmake} the switch @option{^-I^/SEARCH^}
9306 is used to specify both source and
9307 library file paths. Use @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
9308 instead if you just want to specify
9309 source paths only and @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^}
9310 if you want to specify library paths
9311 only.
9312
9313 @item
9314 @command{gnatmake} will ignore any files whose ALI file is write-protected.
9315 This may conveniently be used to exclude standard libraries from
9316 consideration and in particular it means that the use of the
9317 @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} switch will not recompile these files
9318 unless @option{^-a^/ALL_FILES^} is also specified.
9319
9320 @item
9321 @command{gnatmake} has been designed to make the use of Ada libraries
9322 particularly convenient. Assume you have an Ada library organized
9323 as follows: @i{^obj-dir^[OBJ_DIR]^} contains the objects and ALI files for
9324 of your Ada compilation units,
9325 whereas @i{^include-dir^[INCLUDE_DIR]^} contains the
9326 specs of these units, but no bodies. Then to compile a unit
9327 stored in @code{main.adb}, which uses this Ada library you would just type
9328
9329 @smallexample
9330 @ifclear vms
9331 $ gnatmake -aI@var{include-dir}  -aL@var{obj-dir}  main
9332 @end ifclear
9333 @ifset vms
9334 $ gnatmake /SOURCE_SEARCH=@i{[INCLUDE_DIR]}
9335            /SKIP_MISSING=@i{[OBJ_DIR]} main
9336 @end ifset
9337 @end smallexample
9338
9339 @item
9340 Using @command{gnatmake} along with the
9341 @option{^-m (minimal recompilation)^/MINIMAL_RECOMPILATION^}
9342 switch provides a mechanism for avoiding unnecessary recompilations. Using
9343 this switch,
9344 you can update the comments/format of your
9345 source files without having to recompile everything. Note, however, that
9346 adding or deleting lines in a source files may render its debugging
9347 info obsolete. If the file in question is a spec, the impact is rather
9348 limited, as that debugging info will only be useful during the
9349 elaboration phase of your program. For bodies the impact can be more
9350 significant. In all events, your debugger will warn you if a source file
9351 is more recent than the corresponding object, and alert you to the fact
9352 that the debugging information may be out of date.
9353 @end itemize
9354
9355 @node How gnatmake Works
9356 @section How @command{gnatmake} Works
9357
9358 @noindent
9359 Generally @command{gnatmake} automatically performs all necessary
9360 recompilations and you don't need to worry about how it works. However,
9361 it may be useful to have some basic understanding of the @command{gnatmake}
9362 approach and in particular to understand how it uses the results of
9363 previous compilations without incorrectly depending on them.
9364
9365 First a definition: an object file is considered @dfn{up to date} if the
9366 corresponding ALI file exists and if all the source files listed in the
9367 dependency section of this ALI file have time stamps matching those in
9368 the ALI file. This means that neither the source file itself nor any
9369 files that it depends on have been modified, and hence there is no need
9370 to recompile this file.
9371
9372 @command{gnatmake} works by first checking if the specified main unit is up
9373 to date. If so, no compilations are required for the main unit. If not,
9374 @command{gnatmake} compiles the main program to build a new ALI file that
9375 reflects the latest sources. Then the ALI file of the main unit is
9376 examined to find all the source files on which the main program depends,
9377 and @command{gnatmake} recursively applies the above procedure on all these
9378 files.
9379
9380 This process ensures that @command{gnatmake} only trusts the dependencies
9381 in an existing ALI file if they are known to be correct. Otherwise it
9382 always recompiles to determine a new, guaranteed accurate set of
9383 dependencies. As a result the program is compiled ``upside down'' from what may
9384 be more familiar as the required order of compilation in some other Ada
9385 systems. In particular, clients are compiled before the units on which
9386 they depend. The ability of GNAT to compile in any order is critical in
9387 allowing an order of compilation to be chosen that guarantees that
9388 @command{gnatmake} will recompute a correct set of new dependencies if
9389 necessary.
9390
9391 When invoking @command{gnatmake} with several @var{file_names}, if a unit is
9392 imported by several of the executables, it will be recompiled at most once.
9393
9394 Note: when using non-standard naming conventions
9395 (@pxref{Using Other File Names}), changing through a configuration pragmas
9396 file the version of a source and invoking @command{gnatmake} to recompile may
9397 have no effect, if the previous version of the source is still accessible
9398 by @command{gnatmake}. It may be necessary to use the switch
9399 ^-f^/FORCE_COMPILE^.
9400
9401 @node Examples of gnatmake Usage
9402 @section Examples of @command{gnatmake} Usage
9403
9404 @table @code
9405 @item gnatmake hello.adb
9406 Compile all files necessary to bind and link the main program
9407 @file{hello.adb} (containing unit @code{Hello}) and bind and link the
9408 resulting object files to generate an executable file @file{^hello^HELLO.EXE^}.
9409
9410 @item gnatmake main1 main2 main3
9411 Compile all files necessary to bind and link the main programs
9412 @file{main1.adb} (containing unit @code{Main1}), @file{main2.adb}
9413 (containing unit @code{Main2}) and @file{main3.adb}
9414 (containing unit @code{Main3}) and bind and link the resulting object files
9415 to generate three executable files @file{^main1^MAIN1.EXE^},
9416 @file{^main2^MAIN2.EXE^}
9417 and @file{^main3^MAIN3.EXE^}.
9418
9419 @ifclear vms
9420 @item gnatmake -q Main_Unit -cargs -O2 -bargs -l
9421 @end ifclear
9422
9423 @ifset vms
9424 @item gnatmake Main_Unit /QUIET
9425 /COMPILER_QUALIFIERS /OPTIMIZE=ALL
9426 /BINDER_QUALIFIERS /ORDER_OF_ELABORATION
9427 @end ifset
9428 Compile all files necessary to bind and link the main program unit
9429 @code{Main_Unit} (from file @file{main_unit.adb}). All compilations will
9430 be done with optimization level 2 and the order of elaboration will be
9431 listed by the binder. @command{gnatmake} will operate in quiet mode, not
9432 displaying commands it is executing.
9433 @end table
9434
9435 @c *************************
9436 @node Improving Performance
9437 @chapter Improving Performance
9438 @cindex Improving performance
9439
9440 @noindent
9441 This chapter presents several topics related to program performance.
9442 It first describes some of the tradeoffs that need to be considered
9443 and some of the techniques for making your program run faster.
9444 It then documents the @command{gnatelim} tool and unused subprogram/data
9445 elimination feature, which can reduce the size of program executables.
9446
9447 Note: to invoke @command{gnatelim} with a project file, use the @code{gnat}
9448 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
9449
9450 @ifnottex
9451 @menu
9452 * Performance Considerations::
9453 * Text_IO Suggestions::
9454 * Reducing Size of Ada Executables with gnatelim::
9455 * Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination::
9456 @end menu
9457 @end ifnottex
9458
9459 @c *****************************
9460 @node Performance Considerations
9461 @section Performance Considerations
9462
9463 @noindent
9464 The GNAT system provides a number of options that allow a trade-off
9465 between
9466
9467 @itemize @bullet
9468 @item
9469 performance of the generated code
9470
9471 @item
9472 speed of compilation
9473
9474 @item
9475 minimization of dependences and recompilation
9476
9477 @item
9478 the degree of run-time checking.
9479 @end itemize
9480
9481 @noindent
9482 The defaults (if no options are selected) aim at improving the speed
9483 of compilation and minimizing dependences, at the expense of performance
9484 of the generated code:
9485
9486 @itemize @bullet
9487 @item
9488 no optimization
9489
9490 @item
9491 no inlining of subprogram calls
9492
9493 @item
9494 all run-time checks enabled except overflow and elaboration checks
9495 @end itemize
9496
9497 @noindent
9498 These options are suitable for most program development purposes. This
9499 chapter describes how you can modify these choices, and also provides
9500 some guidelines on debugging optimized code.
9501
9502 @menu
9503 * Controlling Run-Time Checks::
9504 * Use of Restrictions::
9505 * Optimization Levels::
9506 * Debugging Optimized Code::
9507 * Inlining of Subprograms::
9508 * Other Optimization Switches::
9509 * Optimization and Strict Aliasing::
9510
9511 @ifset vms
9512 * Coverage Analysis::
9513 @end ifset
9514 @end menu
9515
9516 @node Controlling Run-Time Checks
9517 @subsection Controlling Run-Time Checks
9518
9519 @noindent
9520 By default, GNAT generates all run-time checks, except arithmetic overflow
9521 checking for integer operations and checks for access before elaboration on
9522 subprogram calls. The latter are not required in default mode, because all
9523 necessary checking is done at compile time.
9524 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
9525 @cindex @option{-gnato} (@command{gcc})
9526 Two gnat switches, @option{-gnatp} and @option{-gnato} allow this default to
9527 be modified. @xref{Run-Time Checks}.
9528
9529 Our experience is that the default is suitable for most development
9530 purposes.
9531
9532 We treat integer overflow specially because these
9533 are quite expensive and in our experience are not as important as other
9534 run-time checks in the development process. Note that division by zero
9535 is not considered an overflow check, and divide by zero checks are
9536 generated where required by default.
9537
9538 Elaboration checks are off by default, and also not needed by default, since
9539 GNAT uses a static elaboration analysis approach that avoids the need for
9540 run-time checking. This manual contains a full chapter discussing the issue
9541 of elaboration checks, and if the default is not satisfactory for your use,
9542 you should read this chapter.
9543
9544 For validity checks, the minimal checks required by the Ada Reference
9545 Manual (for case statements and assignments to array elements) are on
9546 by default. These can be suppressed by use of the @option{-gnatVn} switch.
9547 Note that in Ada 83, there were no validity checks, so if the Ada 83 mode
9548 is acceptable (or when comparing GNAT performance with an Ada 83 compiler),
9549 it may be reasonable to routinely use @option{-gnatVn}. Validity checks
9550 are also suppressed entirely if @option{-gnatp} is used.
9551
9552 @cindex Overflow checks
9553 @cindex Checks, overflow
9554 @findex Suppress
9555 @findex Unsuppress
9556 @cindex pragma Suppress
9557 @cindex pragma Unsuppress
9558 Note that the setting of the switches controls the default setting of
9559 the checks. They may be modified using either @code{pragma Suppress} (to
9560 remove checks) or @code{pragma Unsuppress} (to add back suppressed
9561 checks) in the program source.
9562
9563 @node Use of Restrictions
9564 @subsection Use of Restrictions
9565
9566 @noindent
9567 The use of pragma Restrictions allows you to control which features are
9568 permitted in your program. Apart from the obvious point that if you avoid
9569 relatively expensive features like finalization (enforceable by the use
9570 of pragma Restrictions (No_Finalization), the use of this pragma does not
9571 affect the generated code in most cases.
9572
9573 One notable exception to this rule is that the possibility of task abort
9574 results in some distributed overhead, particularly if finalization or
9575 exception handlers are used. The reason is that certain sections of code
9576 have to be marked as non-abortable.
9577
9578 If you use neither the @code{abort} statement, nor asynchronous transfer
9579 of control (@code{select @dots{} then abort}), then this distributed overhead
9580 is removed, which may have a general positive effect in improving
9581 overall performance.  Especially code involving frequent use of tasking
9582 constructs and controlled types will show much improved performance.
9583 The relevant restrictions pragmas are
9584
9585 @smallexample @c ada
9586    pragma Restrictions (No_Abort_Statements);
9587    pragma Restrictions (Max_Asynchronous_Select_Nesting => 0);
9588 @end smallexample
9589
9590 @noindent
9591 It is recommended that these restriction pragmas be used if possible. Note
9592 that this also means that you can write code without worrying about the
9593 possibility of an immediate abort at any point.
9594
9595 @node Optimization Levels
9596 @subsection Optimization Levels
9597 @cindex @option{^-O^/OPTIMIZE^} (@command{gcc})
9598
9599 @noindent
9600 Without any optimization ^option,^qualifier,^
9601 the compiler's goal is to reduce the cost of
9602 compilation and to make debugging produce the expected results.
9603 Statements are independent: if you stop the program with a breakpoint between
9604 statements, you can then assign a new value to any variable or change
9605 the program counter to any other statement in the subprogram and get exactly
9606 the results you would expect from the source code.
9607
9608 Turning on optimization makes the compiler attempt to improve the
9609 performance and/or code size at the expense of compilation time and
9610 possibly the ability to debug the program.
9611
9612 If you use multiple
9613 ^-O options, with or without level numbers,^/OPTIMIZE qualifiers,^
9614 the last such option is the one that is effective.
9615
9616 @noindent
9617 The default is optimization off. This results in the fastest compile
9618 times, but GNAT makes absolutely no attempt to optimize, and the
9619 generated programs are considerably larger and slower than when
9620 optimization is enabled. You can use the
9621 @ifclear vms
9622 @option{-O} switch (the permitted forms are @option{-O0}, @option{-O1}
9623 @option{-O2}, @option{-O3}, and @option{-Os})
9624 @end ifclear
9625 @ifset vms
9626 @code{OPTIMIZE} qualifier
9627 @end ifset
9628 to @command{gcc} to control the optimization level:
9629
9630 @table @option
9631 @item ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^
9632 No optimization (the default);
9633 generates unoptimized code but has
9634 the fastest compilation time.
9635
9636 Note that many other compilers do fairly extensive optimization
9637 even if ``no optimization'' is specified. With gcc, it is
9638 very unusual to use ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^ for production if
9639 execution time is of any concern, since ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^
9640 really does mean no optimization at all. This difference between
9641 gcc and other compilers should be kept in mind when doing
9642 performance comparisons.
9643
9644 @item ^-O1^/OPTIMIZE=SOME^
9645 Moderate optimization;
9646 optimizes reasonably well but does not
9647 degrade compilation time significantly.
9648
9649 @item ^-O2^/OPTIMIZE=ALL^
9650 @ifset vms
9651 @itemx /OPTIMIZE=DEVELOPMENT
9652 @end ifset
9653 Full optimization;
9654 generates highly optimized code and has
9655 the slowest compilation time.
9656
9657 @item ^-O3^/OPTIMIZE=INLINING^
9658 Full optimization as in @option{-O2},
9659 and also attempts automatic inlining of small
9660 subprograms within a unit (@pxref{Inlining of Subprograms}).
9661
9662 @item ^-Os^/OPTIMIZE=SPACE^
9663 Optimize space usage of resulting program.
9664 @end table
9665
9666 @noindent
9667 Higher optimization levels perform more global transformations on the
9668 program and apply more expensive analysis algorithms in order to generate
9669 faster and more compact code. The price in compilation time, and the
9670 resulting improvement in execution time,
9671 both depend on the particular application and the hardware environment.
9672 You should experiment to find the best level for your application.
9673
9674 Since the precise set of optimizations done at each level will vary from
9675 release to release (and sometime from target to target), it is best to think
9676 of the optimization settings in general terms.
9677 @xref{Optimize Options,, Options That Control Optimization, gcc, Using
9678 the GNU Compiler Collection (GCC)}, for details about
9679 ^the @option{-O} settings and a number of @option{-f} options that^how to^
9680 individually enable or disable specific optimizations.
9681
9682 Unlike some other compilation systems, ^@command{gcc}^GNAT^ has
9683 been tested extensively at all optimization levels. There are some bugs
9684 which appear only with optimization turned on, but there have also been
9685 bugs which show up only in @emph{unoptimized} code. Selecting a lower
9686 level of optimization does not improve the reliability of the code
9687 generator, which in practice is highly reliable at all optimization
9688 levels.
9689
9690 Note regarding the use of @option{-O3}: The use of this optimization level
9691 is generally discouraged with GNAT, since it often results in larger
9692 executables which run more slowly. See further discussion of this point
9693 in @ref{Inlining of Subprograms}.
9694
9695 @node Debugging Optimized Code
9696 @subsection Debugging Optimized Code
9697 @cindex Debugging optimized code
9698 @cindex Optimization and debugging
9699
9700 @noindent
9701 Although it is possible to do a reasonable amount of debugging at
9702 @ifclear vms
9703 nonzero optimization levels,
9704 the higher the level the more likely that
9705 @end ifclear
9706 @ifset vms
9707 @option{/OPTIMIZE} settings other than @code{NONE},
9708 such settings will make it more likely that
9709 @end ifset
9710 source-level constructs will have been eliminated by optimization.
9711 For example, if a loop is strength-reduced, the loop
9712 control variable may be completely eliminated and thus cannot be
9713 displayed in the debugger.
9714 This can only happen at @option{-O2} or @option{-O3}.
9715 Explicit temporary variables that you code might be eliminated at
9716 ^level^setting^ @option{-O1} or higher.
9717
9718 The use of the @option{^-g^/DEBUG^} switch,
9719 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gcc})
9720 which is needed for source-level debugging,
9721 affects the size of the program executable on disk,
9722 and indeed the debugging information can be quite large.
9723 However, it has no effect on the generated code (and thus does not
9724 degrade performance)
9725
9726 Since the compiler generates debugging tables for a compilation unit before
9727 it performs optimizations, the optimizing transformations may invalidate some
9728 of the debugging data.  You therefore need to anticipate certain
9729 anomalous situations that may arise while debugging optimized code.
9730 These are the most common cases:
9731
9732 @enumerate
9733 @item
9734 @i{The ``hopping Program Counter'':}  Repeated @code{step} or @code{next}
9735 commands show
9736 the PC bouncing back and forth in the code.  This may result from any of
9737 the following optimizations:
9738
9739 @itemize @bullet
9740 @item
9741 @i{Common subexpression elimination:} using a single instance of code for a
9742 quantity that the source computes several times.  As a result you
9743 may not be able to stop on what looks like a statement.
9744
9745 @item
9746 @i{Invariant code motion:} moving an expression that does not change within a
9747 loop, to the beginning of the loop.
9748
9749 @item
9750 @i{Instruction scheduling:} moving instructions so as to
9751 overlap loads and stores (typically) with other code, or in
9752 general to move computations of values closer to their uses. Often
9753 this causes you to pass an assignment statement without the assignment
9754 happening and then later bounce back to the statement when the
9755 value is actually needed.  Placing a breakpoint on a line of code
9756 and then stepping over it may, therefore, not always cause all the
9757 expected side-effects.
9758 @end itemize
9759
9760 @item
9761 @i{The ``big leap'':} More commonly known as @emph{cross-jumping}, in which
9762 two identical pieces of code are merged and the program counter suddenly
9763 jumps to a statement that is not supposed to be executed, simply because
9764 it (and the code following) translates to the same thing as the code
9765 that @emph{was} supposed to be executed.  This effect is typically seen in
9766 sequences that end in a jump, such as a @code{goto}, a @code{return}, or
9767 a @code{break} in a C @code{^switch^switch^} statement.
9768
9769 @item
9770 @i{The ``roving variable'':} The symptom is an unexpected value in a variable.
9771 There are various reasons for this effect:
9772
9773 @itemize @bullet
9774 @item
9775 In a subprogram prologue, a parameter may not yet have been moved to its
9776 ``home''.
9777
9778 @item
9779 A variable may be dead, and its register re-used.  This is
9780 probably the most common cause.
9781
9782 @item
9783 As mentioned above, the assignment of a value to a variable may
9784 have been moved.
9785
9786 @item
9787 A variable may be eliminated entirely by value propagation or
9788 other means.  In this case, GCC may incorrectly generate debugging
9789 information for the variable
9790 @end itemize
9791
9792 @noindent
9793 In general, when an unexpected value appears for a local variable or parameter
9794 you should first ascertain if that value was actually computed by
9795 your program, as opposed to being incorrectly reported by the debugger.
9796 Record fields or
9797 array elements in an object designated by an access value
9798 are generally less of a problem, once you have ascertained that the access
9799 value is sensible.
9800 Typically, this means checking variables in the preceding code and in the
9801 calling subprogram to verify that the value observed is explainable from other
9802 values (one must apply the procedure recursively to those
9803 other values); or re-running the code and stopping a little earlier
9804 (perhaps before the call) and stepping to better see how the variable obtained
9805 the value in question; or continuing to step @emph{from} the point of the
9806 strange value to see if code motion had simply moved the variable's
9807 assignments later.
9808 @end enumerate
9809
9810 @noindent
9811 In light of such anomalies, a recommended technique is to use @option{-O0}
9812 early in the software development cycle, when extensive debugging capabilities
9813 are most needed, and then move to @option{-O1} and later @option{-O2} as
9814 the debugger becomes less critical.
9815 Whether to use the @option{^-g^/DEBUG^} switch in the release version is
9816 a release management issue.
9817 @ifclear vms
9818 Note that if you use @option{-g} you can then use the @command{strip} program
9819 on the resulting executable,
9820 which removes both debugging information and global symbols.
9821 @end ifclear
9822
9823 @node Inlining of Subprograms
9824 @subsection Inlining of Subprograms
9825
9826 @noindent
9827 A call to a subprogram in the current unit is inlined if all the
9828 following conditions are met:
9829
9830 @itemize @bullet
9831 @item
9832 The optimization level is at least @option{-O1}.
9833
9834 @item
9835 The called subprogram is suitable for inlining: It must be small enough
9836 and not contain something that @command{gcc} cannot support in inlined
9837 subprograms.
9838
9839 @item
9840 @cindex pragma Inline
9841 @findex Inline
9842 Either @code{pragma Inline} applies to the subprogram, or it is local
9843 to the unit and called once from within it, or it is small and automatic
9844 inlining (optimization level @option{-O3}) is specified.
9845 @end itemize
9846
9847 @noindent
9848 Calls to subprograms in @code{with}'ed units are normally not inlined.
9849 To achieve actual inlining (that is, replacement of the call by the code
9850 in the body of the subprogram), the following conditions must all be true.
9851
9852 @itemize @bullet
9853 @item
9854 The optimization level is at least @option{-O1}.
9855
9856 @item
9857 The called subprogram is suitable for inlining: It must be small enough
9858 and not contain something that @command{gcc} cannot support in inlined
9859 subprograms.
9860
9861 @item
9862 The call appears in a body (not in a package spec).
9863
9864 @item
9865 There is a @code{pragma Inline} for the subprogram.
9866
9867 @item
9868 @cindex @option{-gnatn} (@command{gcc})
9869 The @option{^-gnatn^/INLINE^} switch
9870 is used in the @command{gcc} command line
9871 @end itemize
9872
9873 Even if all these conditions are met, it may not be possible for
9874 the compiler to inline the call, due to the length of the body,
9875 or features in the body that make it impossible for the compiler
9876 to do the inlining.
9877
9878 Note that specifying the @option{-gnatn} switch causes additional
9879 compilation dependencies. Consider the following:
9880
9881 @smallexample @c ada
9882 @cartouche
9883 package R is
9884    procedure Q;
9885    pragma Inline (Q);
9886 end R;
9887 package body R is
9888    @dots{}
9889 end R;
9890
9891 with R;
9892 procedure Main is
9893 begin
9894    @dots{}
9895    R.Q;
9896 end Main;
9897 @end cartouche
9898 @end smallexample
9899
9900 @noindent
9901 With the default behavior (no @option{-gnatn} switch specified), the
9902 compilation of the @code{Main} procedure depends only on its own source,
9903 @file{main.adb}, and the spec of the package in file @file{r.ads}. This
9904 means that editing the body of @code{R} does not require recompiling
9905 @code{Main}.
9906
9907 On the other hand, the call @code{R.Q} is not inlined under these
9908 circumstances. If the @option{-gnatn} switch is present when @code{Main}
9909 is compiled, the call will be inlined if the body of @code{Q} is small
9910 enough, but now @code{Main} depends on the body of @code{R} in
9911 @file{r.adb} as well as on the spec. This means that if this body is edited,
9912 the main program must be recompiled. Note that this extra dependency
9913 occurs whether or not the call is in fact inlined by @command{gcc}.
9914
9915 The use of front end inlining with @option{-gnatN} generates similar
9916 additional dependencies.
9917
9918 @cindex @option{^-fno-inline^/INLINE=SUPPRESS^} (@command{gcc})
9919 Note: The @option{^-fno-inline^/INLINE=SUPPRESS^} switch
9920 can be used to prevent
9921 all inlining. This switch overrides all other conditions and ensures
9922 that no inlining occurs. The extra dependences resulting from
9923 @option{-gnatn} will still be active, even if
9924 this switch is used to suppress the resulting inlining actions.
9925
9926 @cindex @option{-fno-inline-functions} (@command{gcc})
9927 Note: The @option{-fno-inline-functions} switch can be used to prevent
9928 automatic inlining of small subprograms if @option{-O3} is used.
9929
9930 @cindex @option{-fno-inline-functions-called-once} (@command{gcc})
9931 Note: The @option{-fno-inline-functions-called-once} switch
9932 can be used to prevent inlining of subprograms local to the unit
9933 and called once from within it if @option{-O1} is used.
9934
9935 Note regarding the use of @option{-O3}: There is no difference in inlining
9936 behavior between @option{-O2} and @option{-O3} for subprograms with an explicit
9937 pragma @code{Inline} assuming the use of @option{-gnatn}
9938 or @option{-gnatN} (the switches that activate inlining). If you have used
9939 pragma @code{Inline} in appropriate cases, then it is usually much better
9940 to use @option{-O2} and @option{-gnatn} and avoid the use of @option{-O3} which
9941 in this case only has the effect of inlining subprograms you did not
9942 think should be inlined. We often find that the use of @option{-O3} slows
9943 down code by performing excessive inlining, leading to increased instruction
9944 cache pressure from the increased code size. So the bottom line here is
9945 that you should not automatically assume that @option{-O3} is better than
9946 @option{-O2}, and indeed you should use @option{-O3} only if tests show that
9947 it actually improves performance.
9948
9949 @node Other Optimization Switches
9950 @subsection Other Optimization Switches
9951 @cindex Optimization Switches
9952
9953 Since @code{GNAT} uses the @command{gcc} back end, all the specialized
9954 @command{gcc} optimization switches are potentially usable. These switches
9955 have not been extensively tested with GNAT but can generally be expected
9956 to work. Examples of switches in this category are
9957 @option{-funroll-loops} and
9958 the various target-specific @option{-m} options (in particular, it has been
9959 observed that @option{-march=pentium4} can significantly improve performance
9960 on appropriate machines). For full details of these switches, see
9961 @ref{Submodel Options,, Hardware Models and Configurations, gcc, Using
9962 the GNU Compiler Collection (GCC)}.
9963
9964 @node Optimization and Strict Aliasing
9965 @subsection Optimization and Strict Aliasing
9966 @cindex Aliasing
9967 @cindex Strict Aliasing
9968 @cindex No_Strict_Aliasing
9969
9970 @noindent
9971 The strong typing capabilities of Ada allow an optimizer to generate
9972 efficient code in situations where other languages would be forced to
9973 make worst case assumptions preventing such optimizations. Consider
9974 the following example:
9975
9976 @smallexample @c ada
9977 @cartouche
9978 procedure R is
9979    type Int1 is new Integer;
9980    type Int2 is new Integer;
9981    type Int1A is access Int1;
9982    type Int2A is access Int2;
9983    Int1V : Int1A;
9984    Int2V : Int2A;
9985    @dots{}
9986
9987 begin
9988    @dots{}
9989    for J in Data'Range loop
9990       if Data (J) = Int1V.all then
9991          Int2V.all := Int2V.all + 1;
9992       end if;
9993    end loop;
9994    @dots{}
9995 end R;
9996 @end cartouche
9997 @end smallexample
9998
9999 @noindent
10000 In this example, since the variable @code{Int1V} can only access objects
10001 of type @code{Int1}, and @code{Int2V} can only access objects of type
10002 @code{Int2}, there is no possibility that the assignment to
10003 @code{Int2V.all} affects the value of @code{Int1V.all}. This means that
10004 the compiler optimizer can "know" that the value @code{Int1V.all} is constant
10005 for all iterations of the loop and avoid the extra memory reference
10006 required to dereference it each time through the loop.
10007
10008 This kind of optimization, called strict aliasing analysis, is
10009 triggered by specifying an optimization level of @option{-O2} or
10010 higher and allows @code{GNAT} to generate more efficient code
10011 when access values are involved.
10012
10013 However, although this optimization is always correct in terms of
10014 the formal semantics of the Ada Reference Manual, difficulties can
10015 arise if features like @code{Unchecked_Conversion} are used to break
10016 the typing system. Consider the following complete program example:
10017
10018 @smallexample @c ada
10019 @cartouche
10020 package p1 is
10021    type int1 is new integer;
10022    type int2 is new integer;
10023    type a1 is access int1;
10024    type a2 is access int2;
10025 end p1;
10026
10027 with p1; use p1;
10028 package p2 is
10029    function to_a2 (Input : a1) return a2;
10030 end p2;
10031
10032 with Unchecked_Conversion;
10033 package body p2 is
10034    function to_a2 (Input : a1) return a2 is
10035       function to_a2u is
10036         new Unchecked_Conversion (a1, a2);
10037    begin
10038       return to_a2u (Input);
10039    end to_a2;
10040 end p2;
10041
10042 with p2; use p2;
10043 with p1; use p1;
10044 with Text_IO; use Text_IO;
10045 procedure m is
10046    v1 : a1 := new int1;
10047    v2 : a2 := to_a2 (v1);
10048 begin
10049    v1.all := 1;
10050    v2.all := 0;
10051    put_line (int1'image (v1.all));
10052 end;
10053 @end cartouche
10054 @end smallexample
10055
10056 @noindent
10057 This program prints out 0 in @option{-O0} or @option{-O1}
10058 mode, but it prints out 1 in @option{-O2} mode. That's
10059 because in strict aliasing mode, the compiler can and
10060 does assume that the assignment to @code{v2.all} could not
10061 affect the value of @code{v1.all}, since different types
10062 are involved.
10063
10064 This behavior is not a case of non-conformance with the standard, since
10065 the Ada RM specifies that an unchecked conversion where the resulting
10066 bit pattern is not a correct value of the target type can result in an
10067 abnormal value and attempting to reference an abnormal value makes the
10068 execution of a program erroneous.  That's the case here since the result
10069 does not point to an object of type @code{int2}.  This means that the
10070 effect is entirely unpredictable.
10071
10072 However, although that explanation may satisfy a language
10073 lawyer, in practice an applications programmer expects an
10074 unchecked conversion involving pointers to create true
10075 aliases and the behavior of printing 1 seems plain wrong.
10076 In this case, the strict aliasing optimization is unwelcome.
10077
10078 Indeed the compiler recognizes this possibility, and the
10079 unchecked conversion generates a warning:
10080
10081 @smallexample
10082 p2.adb:5:07: warning: possible aliasing problem with type "a2"
10083 p2.adb:5:07: warning: use -fno-strict-aliasing switch for references
10084 p2.adb:5:07: warning:  or use "pragma No_Strict_Aliasing (a2);"
10085 @end smallexample
10086
10087 @noindent
10088 Unfortunately the problem is recognized when compiling the body of
10089 package @code{p2}, but the actual "bad" code is generated while
10090 compiling the body of @code{m} and this latter compilation does not see
10091 the suspicious @code{Unchecked_Conversion}.
10092
10093 As implied by the warning message, there are approaches you can use to
10094 avoid the unwanted strict aliasing optimization in a case like this.
10095
10096 One possibility is to simply avoid the use of @option{-O2}, but
10097 that is a bit drastic, since it throws away a number of useful
10098 optimizations that do not involve strict aliasing assumptions.
10099
10100 A less drastic approach is to compile the program using the
10101 option @option{-fno-strict-aliasing}. Actually it is only the
10102 unit containing the dereferencing of the suspicious pointer
10103 that needs to be compiled. So in this case, if we compile
10104 unit @code{m} with this switch, then we get the expected
10105 value of zero printed. Analyzing which units might need
10106 the switch can be painful, so a more reasonable approach
10107 is to compile the entire program with options @option{-O2}
10108 and @option{-fno-strict-aliasing}. If the performance is
10109 satisfactory with this combination of options, then the
10110 advantage is that the entire issue of possible "wrong"
10111 optimization due to strict aliasing is avoided.
10112
10113 To avoid the use of compiler switches, the configuration
10114 pragma @code{No_Strict_Aliasing} with no parameters may be
10115 used to specify that for all access types, the strict
10116 aliasing optimization should be suppressed.
10117
10118 However, these approaches are still overkill, in that they causes
10119 all manipulations of all access values to be deoptimized. A more
10120 refined approach is to concentrate attention on the specific
10121 access type identified as problematic.
10122
10123 First, if a careful analysis of uses of the pointer shows
10124 that there are no possible problematic references, then
10125 the warning can be suppressed by bracketing the
10126 instantiation of @code{Unchecked_Conversion} to turn
10127 the warning off:
10128
10129 @smallexample @c ada
10130    pragma Warnings (Off);
10131    function to_a2u is
10132      new Unchecked_Conversion (a1, a2);
10133    pragma Warnings (On);
10134 @end smallexample
10135
10136 @noindent
10137 Of course that approach is not appropriate for this particular
10138 example, since indeed there is a problematic reference. In this
10139 case we can take one of two other approaches.
10140
10141 The first possibility is to move the instantiation of unchecked
10142 conversion to the unit in which the type is declared. In
10143 this example, we would move the instantiation of
10144 @code{Unchecked_Conversion} from the body of package
10145 @code{p2} to the spec of package @code{p1}. Now the
10146 warning disappears. That's because any use of the
10147 access type knows there is a suspicious unchecked
10148 conversion, and the strict aliasing optimization
10149 is automatically suppressed for the type.
10150
10151 If it is not practical to move the unchecked conversion to the same unit
10152 in which the destination access type is declared (perhaps because the
10153 source type is not visible in that unit), you may use pragma
10154 @code{No_Strict_Aliasing} for the type. This pragma must occur in the
10155 same declarative sequence as the declaration of the access type:
10156
10157 @smallexample @c ada
10158    type a2 is access int2;
10159    pragma No_Strict_Aliasing (a2);
10160 @end smallexample
10161
10162 @noindent
10163 Here again, the compiler now knows that the strict aliasing optimization
10164 should be suppressed for any reference to type @code{a2} and the
10165 expected behavior is obtained.
10166
10167 Finally, note that although the compiler can generate warnings for
10168 simple cases of unchecked conversions, there are tricker and more
10169 indirect ways of creating type incorrect aliases which the compiler
10170 cannot detect. Examples are the use of address overlays and unchecked
10171 conversions involving composite types containing access types as
10172 components. In such cases, no warnings are generated, but there can
10173 still be aliasing problems. One safe coding practice is to forbid the
10174 use of address clauses for type overlaying, and to allow unchecked
10175 conversion only for primitive types. This is not really a significant
10176 restriction since any possible desired effect can be achieved by
10177 unchecked conversion of access values.
10178
10179 @ifset vms
10180 @node Coverage Analysis
10181 @subsection Coverage Analysis
10182
10183 @noindent
10184 GNAT supports the HP Performance Coverage Analyzer (PCA), which allows
10185 the user to determine the distribution of execution time across a program,
10186 @pxref{Profiling} for details of usage.
10187 @end ifset
10188
10189
10190 @node Text_IO Suggestions
10191 @section @code{Text_IO} Suggestions
10192 @cindex @code{Text_IO} and performance
10193
10194 @noindent
10195 The @code{Ada.Text_IO} package has fairly high overheads due in part to
10196 the requirement of maintaining page and line counts. If performance
10197 is critical, a recommendation is to use @code{Stream_IO} instead of
10198 @code{Text_IO} for volume output, since this package has less overhead.
10199
10200 If @code{Text_IO} must be used, note that by default output to the standard
10201 output and standard error files is unbuffered (this provides better
10202 behavior when output statements are used for debugging, or if the
10203 progress of a program is observed by tracking the output, e.g. by
10204 using the Unix @command{tail -f} command to watch redirected output.
10205
10206 If you are generating large volumes of output with @code{Text_IO} and
10207 performance is an important factor, use a designated file instead
10208 of the standard output file, or change the standard output file to
10209 be buffered using @code{Interfaces.C_Streams.setvbuf}.
10210
10211
10212
10213 @node Reducing Size of Ada Executables with gnatelim
10214 @section Reducing Size of Ada Executables with @code{gnatelim}
10215 @findex gnatelim
10216
10217 @noindent
10218 This section describes @command{gnatelim}, a tool which detects unused
10219 subprograms and helps the compiler to create a smaller executable for your
10220 program.
10221
10222 @menu
10223 * About gnatelim::
10224 * Running gnatelim::
10225 * Correcting the List of Eliminate Pragmas::
10226 * Making Your Executables Smaller::
10227 * Summary of the gnatelim Usage Cycle::
10228 @end menu
10229
10230 @node About gnatelim
10231 @subsection About @code{gnatelim}
10232
10233 @noindent
10234 When a program shares a set of Ada
10235 packages with other programs, it may happen that this program uses
10236 only a fraction of the subprograms defined in these packages. The code
10237 created for these unused subprograms increases the size of the executable.
10238
10239 @code{gnatelim} tracks unused subprograms in an Ada program and
10240 outputs a list of GNAT-specific pragmas @code{Eliminate} marking all the
10241 subprograms that are declared but never called. By placing the list of
10242 @code{Eliminate} pragmas in the GNAT configuration file @file{gnat.adc} and
10243 recompiling your program, you may decrease the size of its executable,
10244 because the compiler will not generate the code for 'eliminated' subprograms.
10245 @xref{Pragma Eliminate,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for more
10246 information about this pragma.
10247
10248 @code{gnatelim} needs as its input data the name of the main subprogram
10249 and a bind file for a main subprogram.
10250
10251 To create a bind file for @code{gnatelim}, run @code{gnatbind} for
10252 the main subprogram. @code{gnatelim} can work with both Ada and C
10253 bind files; when both are present, it uses the Ada bind file.
10254 The following commands will build the program and create the bind file:
10255
10256 @smallexample
10257 $ gnatmake ^-c Main_Prog^/ACTIONS=COMPILE MAIN_PROG^
10258 $ gnatbind main_prog
10259 @end smallexample
10260
10261 Note that @code{gnatelim} needs neither object nor ALI files.
10262
10263 @node Running gnatelim
10264 @subsection Running @code{gnatelim}
10265
10266 @noindent
10267 @code{gnatelim} has the following command-line interface:
10268
10269 @smallexample
10270 $ gnatelim @ovar{options} name
10271 @end smallexample
10272
10273 @noindent
10274 @code{name} should be a name of a source file that contains the main subprogram
10275 of a program (partition).
10276
10277 @code{gnatelim} has the following switches:
10278
10279 @table @option
10280 @c !sort!
10281 @item ^-q^/QUIET^
10282 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatelim})
10283 Quiet mode: by default @code{gnatelim} outputs to the standard error
10284 stream the number of program units left to be processed. This option turns
10285 this trace off.
10286
10287 @item ^-v^/VERBOSE^
10288 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatelim})
10289 Verbose mode: @code{gnatelim} version information is printed as Ada
10290 comments to the standard output stream. Also, in addition to the number of
10291 program units left @code{gnatelim} will output the name of the current unit
10292 being processed.
10293
10294 @item ^-a^/ALL^
10295 @cindex @option{^-a^/ALL^} (@command{gnatelim})
10296 Also look for subprograms from the GNAT run time that can be eliminated. Note
10297 that when @file{gnat.adc} is produced using this switch, the entire program
10298 must be recompiled with switch @option{^-a^/ALL_FILES^} to @command{gnatmake}.
10299
10300 @item ^-I^/INCLUDE_DIRS=^@var{dir}
10301 @cindex @option{^-I^/INCLUDE_DIRS^} (@command{gnatelim})
10302 When looking for source files also look in directory @var{dir}. Specifying
10303 @option{^-I-^/INCLUDE_DIRS=-^} instructs @code{gnatelim} not to look for
10304 sources in the current directory.
10305
10306 @item ^-b^/BIND_FILE=^@var{bind_file}
10307 @cindex @option{^-b^/BIND_FILE^} (@command{gnatelim})
10308 Specifies @var{bind_file} as the bind file to process. If not set, the name
10309 of the bind file is computed from the full expanded Ada name
10310 of a main subprogram.
10311
10312 @item ^-C^/CONFIG_FILE=^@var{config_file}
10313 @cindex @option{^-C^/CONFIG_FILE^} (@command{gnatelim})
10314 Specifies a file @var{config_file} that contains configuration pragmas. The
10315 file must be specified with full path.
10316
10317 @item ^--GCC^/COMPILER^=@var{compiler_name}
10318 @cindex @option{^-GCC^/COMPILER^} (@command{gnatelim})
10319 Instructs @code{gnatelim} to use specific @command{gcc} compiler instead of one
10320 available on the path.
10321
10322 @item ^--GNATMAKE^/GNATMAKE^=@var{gnatmake_name}
10323 @cindex @option{^--GNATMAKE^/GNATMAKE^} (@command{gnatelim})
10324 Instructs @code{gnatelim} to use specific @command{gnatmake} instead of one
10325 available on the path.
10326 @end table
10327
10328 @noindent
10329 @code{gnatelim} sends its output to the standard output stream, and all the
10330 tracing and debug information is sent to the standard error stream.
10331 In order to produce a proper GNAT configuration file
10332 @file{gnat.adc}, redirection must be used:
10333
10334 @smallexample
10335 @ifset vms
10336 $ PIPE GNAT ELIM MAIN_PROG.ADB > GNAT.ADC
10337 @end ifset
10338 @ifclear vms
10339 $ gnatelim main_prog.adb > gnat.adc
10340 @end ifclear
10341 @end smallexample
10342
10343 @ifclear vms
10344 @noindent
10345 or
10346
10347 @smallexample
10348 $ gnatelim main_prog.adb >> gnat.adc
10349 @end smallexample
10350
10351 @noindent
10352 in order to append the @code{gnatelim} output to the existing contents of
10353 @file{gnat.adc}.
10354 @end ifclear
10355
10356 @node Correcting the List of Eliminate Pragmas
10357 @subsection Correcting the List of Eliminate Pragmas
10358
10359 @noindent
10360 In some rare cases @code{gnatelim} may try to eliminate
10361 subprograms that are actually called in the program. In this case, the
10362 compiler will generate an error message of the form:
10363
10364 @smallexample
10365 file.adb:106:07: cannot call eliminated subprogram "My_Prog"
10366 @end smallexample
10367
10368 @noindent
10369 You will need to manually remove the wrong @code{Eliminate} pragmas from
10370 the @file{gnat.adc} file. You should recompile your program
10371 from scratch after that, because you need a consistent @file{gnat.adc} file
10372 during the entire compilation.
10373
10374 @node Making Your Executables Smaller
10375 @subsection Making Your Executables Smaller
10376
10377 @noindent
10378 In order to get a smaller executable for your program you now have to
10379 recompile the program completely with the new @file{gnat.adc} file
10380 created by @code{gnatelim} in your current directory:
10381
10382 @smallexample
10383 $ gnatmake ^-f main_prog^/FORCE_COMPILE MAIN_PROG^
10384 @end smallexample
10385
10386 @noindent
10387 (Use the @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} option for @command{gnatmake} to
10388 recompile everything
10389 with the set of pragmas @code{Eliminate} that you have obtained with
10390 @command{gnatelim}).
10391
10392 Be aware that the set of @code{Eliminate} pragmas is specific to each
10393 program. It is not recommended to merge sets of @code{Eliminate}
10394 pragmas created for different programs in one @file{gnat.adc} file.
10395
10396 @node Summary of the gnatelim Usage Cycle
10397 @subsection Summary of the gnatelim Usage Cycle
10398
10399 @noindent
10400 Here is a quick summary of the steps to be taken in order to reduce
10401 the size of your executables with @code{gnatelim}. You may use
10402 other GNAT options to control the optimization level,
10403 to produce the debugging information, to set search path, etc.
10404
10405 @enumerate
10406 @item
10407 Produce a bind file
10408
10409 @smallexample
10410 $ gnatmake ^-c main_prog^/ACTIONS=COMPILE MAIN_PROG^
10411 $ gnatbind main_prog
10412 @end smallexample
10413
10414 @item
10415 Generate a list of @code{Eliminate} pragmas
10416 @smallexample
10417 @ifset vms
10418 $ PIPE GNAT ELIM MAIN_PROG > GNAT.ADC
10419 @end ifset
10420 @ifclear vms
10421 $ gnatelim main_prog >@r{[}>@r{]} gnat.adc
10422 @end ifclear
10423 @end smallexample
10424
10425 @item
10426 Recompile the application
10427
10428 @smallexample
10429 $ gnatmake ^-f main_prog^/FORCE_COMPILE MAIN_PROG^
10430 @end smallexample
10431
10432 @end enumerate
10433
10434 @node Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination
10435 @section Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
10436 @findex unused subprogram/data elimination
10437
10438 @noindent
10439 This section describes how you can eliminate unused subprograms and data from
10440 your executable just by setting options at compilation time.
10441
10442 @menu
10443 * About unused subprogram/data elimination::
10444 * Compilation options::
10445 * Example of unused subprogram/data elimination::
10446 @end menu
10447
10448 @node About unused subprogram/data elimination
10449 @subsection About unused subprogram/data elimination
10450
10451 @noindent
10452 By default, an executable contains all code and data of its composing objects
10453 (directly linked or coming from statically linked libraries), even data or code
10454 never used by this executable.
10455
10456 This feature will allow you to eliminate such unused code from your
10457 executable, making it smaller (in disk and in memory).
10458
10459 This functionality is available on all Linux platforms except for the IA-64
10460 architecture and on all cross platforms using the ELF binary file format.
10461 In both cases GNU binutils version 2.16 or later are required to enable it.
10462
10463 @node Compilation options
10464 @subsection Compilation options
10465
10466 @noindent
10467 The operation of eliminating the unused code and data from the final executable
10468 is directly performed by the linker.
10469
10470 In order to do this, it has to work with objects compiled with the
10471 following options:
10472 @option{-ffunction-sections} @option{-fdata-sections}.
10473 @cindex @option{-ffunction-sections} (@command{gcc})
10474 @cindex @option{-fdata-sections} (@command{gcc})
10475 These options are usable with C and Ada files.
10476 They will place respectively each
10477 function or data in a separate section in the resulting object file.
10478
10479 Once the objects and static libraries are created with these options, the
10480 linker can perform the dead code elimination. You can do this by setting
10481 the @option{-Wl,--gc-sections} option to gcc command or in the
10482 @option{-largs} section of @command{gnatmake}. This will perform a
10483 garbage collection of code and data never referenced.
10484
10485 If the linker performs a partial link (@option{-r} ld linker option), then you
10486 will need to provide one or several entry point using the
10487 @option{-e} / @option{--entry} ld option.
10488
10489 Note that objects compiled without the @option{-ffunction-sections} and
10490 @option{-fdata-sections} options can still be linked with the executable.
10491 However, no dead code elimination will be performed on those objects (they will
10492 be linked as is).
10493
10494 The GNAT static library is now compiled with -ffunction-sections and
10495 -fdata-sections on some platforms. This allows you to eliminate the unused code
10496 and data of the GNAT library from your executable.
10497
10498 @node Example of unused subprogram/data elimination
10499 @subsection Example of unused subprogram/data elimination
10500
10501 @noindent
10502 Here is a simple example:
10503
10504 @smallexample @c ada
10505 with Aux;
10506
10507 procedure Test is
10508 begin
10509    Aux.Used (10);
10510 end Test;
10511
10512 package Aux is
10513    Used_Data   : Integer;
10514    Unused_Data : Integer;
10515
10516    procedure Used   (Data : Integer);
10517    procedure Unused (Data : Integer);
10518 end Aux;
10519
10520 package body Aux is
10521    procedure Used (Data : Integer) is
10522    begin
10523       Used_Data := Data;
10524    end Used;
10525
10526    procedure Unused (Data : Integer) is
10527    begin
10528       Unused_Data := Data;
10529    end Unused;
10530 end Aux;
10531 @end smallexample
10532
10533 @noindent
10534 @code{Unused} and @code{Unused_Data} are never referenced in this code
10535 excerpt, and hence they may be safely removed from the final executable.
10536
10537 @smallexample
10538 $ gnatmake test
10539
10540 $ nm test | grep used
10541 020015f0 T aux__unused
10542 02005d88 B aux__unused_data
10543 020015cc T aux__used
10544 02005d84 B aux__used_data
10545
10546 $ gnatmake test -cargs -fdata-sections -ffunction-sections \
10547      -largs -Wl,--gc-sections
10548
10549 $ nm test | grep used
10550 02005350 T aux__used
10551 0201ffe0 B aux__used_data
10552 @end smallexample
10553
10554 @noindent
10555 It can be observed that the procedure @code{Unused} and the object
10556 @code{Unused_Data} are removed by the linker when using the
10557 appropriate options.
10558
10559 @c ********************************
10560 @node Renaming Files Using gnatchop
10561 @chapter Renaming Files Using @code{gnatchop}
10562 @findex gnatchop
10563
10564 @noindent
10565 This chapter discusses how to handle files with multiple units by using
10566 the @code{gnatchop} utility. This utility is also useful in renaming
10567 files to meet the standard GNAT default file naming conventions.
10568
10569 @menu
10570 * Handling Files with Multiple Units::
10571 * Operating gnatchop in Compilation Mode::
10572 * Command Line for gnatchop::
10573 * Switches for gnatchop::
10574 * Examples of gnatchop Usage::
10575 @end menu
10576
10577 @node Handling Files with Multiple Units
10578 @section Handling Files with Multiple Units
10579
10580 @noindent
10581 The basic compilation model of GNAT requires that a file submitted to the
10582 compiler have only one unit and there be a strict correspondence
10583 between the file name and the unit name.
10584
10585 The @code{gnatchop} utility allows both of these rules to be relaxed,
10586 allowing GNAT to process files which contain multiple compilation units
10587 and files with arbitrary file names. @code{gnatchop}
10588 reads the specified file and generates one or more output files,
10589 containing one unit per file. The unit and the file name correspond,
10590 as required by GNAT.
10591
10592 If you want to permanently restructure a set of ``foreign'' files so that
10593 they match the GNAT rules, and do the remaining development using the
10594 GNAT structure, you can simply use @command{gnatchop} once, generate the
10595 new set of files and work with them from that point on.
10596
10597 Alternatively, if you want to keep your files in the ``foreign'' format,
10598 perhaps to maintain compatibility with some other Ada compilation
10599 system, you can set up a procedure where you use @command{gnatchop} each
10600 time you compile, regarding the source files that it writes as temporary
10601 files that you throw away.
10602
10603 @node Operating gnatchop in Compilation Mode
10604 @section Operating gnatchop in Compilation Mode
10605
10606 @noindent
10607 The basic function of @code{gnatchop} is to take a file with multiple units
10608 and split it into separate files. The boundary between files is reasonably
10609 clear, except for the issue of comments and pragmas. In default mode, the
10610 rule is that any pragmas between units belong to the previous unit, except
10611 that configuration pragmas always belong to the following unit. Any comments
10612 belong to the following unit. These rules
10613 almost always result in the right choice of
10614 the split point without needing to mark it explicitly and most users will
10615 find this default to be what they want. In this default mode it is incorrect to
10616 submit a file containing only configuration pragmas, or one that ends in
10617 configuration pragmas, to @code{gnatchop}.
10618
10619 However, using a special option to activate ``compilation mode'',
10620 @code{gnatchop}
10621 can perform another function, which is to provide exactly the semantics
10622 required by the RM for handling of configuration pragmas in a compilation.
10623 In the absence of configuration pragmas (at the main file level), this
10624 option has no effect, but it causes such configuration pragmas to be handled
10625 in a quite different manner.
10626
10627 First, in compilation mode, if @code{gnatchop} is given a file that consists of
10628 only configuration pragmas, then this file is appended to the
10629 @file{gnat.adc} file in the current directory. This behavior provides
10630 the required behavior described in the RM for the actions to be taken
10631 on submitting such a file to the compiler, namely that these pragmas
10632 should apply to all subsequent compilations in the same compilation
10633 environment. Using GNAT, the current directory, possibly containing a
10634 @file{gnat.adc} file is the representation
10635 of a compilation environment. For more information on the
10636 @file{gnat.adc} file, see @ref{Handling of Configuration Pragmas}.
10637
10638 Second, in compilation mode, if @code{gnatchop}
10639 is given a file that starts with
10640 configuration pragmas, and contains one or more units, then these
10641 configuration pragmas are prepended to each of the chopped files. This
10642 behavior provides the required behavior described in the RM for the
10643 actions to be taken on compiling such a file, namely that the pragmas
10644 apply to all units in the compilation, but not to subsequently compiled
10645 units.
10646
10647 Finally, if configuration pragmas appear between units, they are appended
10648 to the previous unit. This results in the previous unit being illegal,
10649 since the compiler does not accept configuration pragmas that follow
10650 a unit. This provides the required RM behavior that forbids configuration
10651 pragmas other than those preceding the first compilation unit of a
10652 compilation.
10653
10654 For most purposes, @code{gnatchop} will be used in default mode. The
10655 compilation mode described above is used only if you need exactly
10656 accurate behavior with respect to compilations, and you have files
10657 that contain multiple units and configuration pragmas. In this
10658 circumstance the use of @code{gnatchop} with the compilation mode
10659 switch provides the required behavior, and is for example the mode
10660 in which GNAT processes the ACVC tests.
10661
10662 @node Command Line for gnatchop
10663 @section Command Line for @code{gnatchop}
10664
10665 @noindent
10666 The @code{gnatchop} command has the form:
10667
10668 @smallexample
10669 $ gnatchop switches @var{file name} @r{[}@var{file name} @dots{}@r{]}
10670       @ovar{directory}
10671 @end smallexample
10672
10673 @noindent
10674 The only required argument is the file name of the file to be chopped.
10675 There are no restrictions on the form of this file name. The file itself
10676 contains one or more Ada units, in normal GNAT format, concatenated
10677 together. As shown, more than one file may be presented to be chopped.
10678
10679 When run in default mode, @code{gnatchop} generates one output file in
10680 the current directory for each unit in each of the files.
10681
10682 @var{directory}, if specified, gives the name of the directory to which
10683 the output files will be written. If it is not specified, all files are
10684 written to the current directory.
10685
10686 For example, given a
10687 file called @file{hellofiles} containing
10688
10689 @smallexample @c ada
10690 @group
10691 @cartouche
10692 procedure hello;
10693
10694 with Text_IO; use Text_IO;
10695 procedure hello is
10696 begin
10697    Put_Line ("Hello");
10698 end hello;
10699 @end cartouche
10700 @end group
10701 @end smallexample
10702
10703 @noindent
10704 the command
10705
10706 @smallexample
10707 $ gnatchop ^hellofiles^HELLOFILES.^
10708 @end smallexample
10709
10710 @noindent
10711 generates two files in the current directory, one called
10712 @file{hello.ads} containing the single line that is the procedure spec,
10713 and the other called @file{hello.adb} containing the remaining text. The
10714 original file is not affected. The generated files can be compiled in
10715 the normal manner.
10716
10717 @noindent
10718 When gnatchop is invoked on a file that is empty or that contains only empty
10719 lines and/or comments, gnatchop will not fail, but will not produce any
10720 new sources.
10721
10722 For example, given a
10723 file called @file{toto.txt} containing
10724
10725 @smallexample @c ada
10726 @group
10727 @cartouche
10728 --  Just a comment
10729 @end cartouche
10730 @end group
10731 @end smallexample
10732
10733 @noindent
10734 the command
10735
10736 @smallexample
10737 $ gnatchop ^toto.txt^TOT.TXT^
10738 @end smallexample
10739
10740 @noindent
10741 will not produce any new file and will result in the following warnings:
10742
10743 @smallexample
10744 toto.txt:1:01: warning: empty file, contains no compilation units
10745 no compilation units found
10746 no source files written
10747 @end smallexample
10748
10749 @node Switches for gnatchop
10750 @section Switches for @code{gnatchop}
10751
10752 @noindent
10753 @command{gnatchop} recognizes the following switches:
10754
10755 @table @option
10756 @c !sort!
10757
10758 @item --version
10759 @cindex @option{--version} @command{gnatchop}
10760 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
10761
10762 @item --help
10763 @cindex @option{--help} @command{gnatchop}
10764 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
10765 all other options.
10766
10767 @item ^-c^/COMPILATION^
10768 @cindex @option{^-c^/COMPILATION^} (@code{gnatchop})
10769 Causes @code{gnatchop} to operate in compilation mode, in which
10770 configuration pragmas are handled according to strict RM rules. See
10771 previous section for a full description of this mode.
10772
10773 @ifclear vms
10774 @item -gnat@var{xxx}
10775 This passes the given @option{-gnat@var{xxx}} switch to @code{gnat} which is
10776 used to parse the given file. Not all @var{xxx} options make sense,
10777 but for example, the use of @option{-gnati2} allows @code{gnatchop} to
10778 process a source file that uses Latin-2 coding for identifiers.
10779 @end ifclear
10780
10781 @item ^-h^/HELP^
10782 Causes @code{gnatchop} to generate a brief help summary to the standard
10783 output file showing usage information.
10784
10785 @item ^-k@var{mm}^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=@var{mm}^
10786 @cindex @option{^-k^/FILE_NAME_MAX_LENGTH^} (@code{gnatchop})
10787 Limit generated file names to the specified number @code{mm}
10788 of characters.
10789 This is useful if the
10790 resulting set of files is required to be interoperable with systems
10791 which limit the length of file names.
10792 @ifset vms
10793 If no value is given, or
10794 if no @code{/FILE_NAME_MAX_LENGTH} qualifier is given,
10795 a default of 39, suitable for OpenVMS Alpha
10796 Systems, is assumed
10797 @end ifset
10798 @ifclear vms
10799 No space is allowed between the @option{-k} and the numeric value. The numeric
10800 value may be omitted in which case a default of @option{-k8},
10801 suitable for use
10802 with DOS-like file systems, is used. If no @option{-k} switch
10803 is present then
10804 there is no limit on the length of file names.
10805 @end ifclear
10806
10807 @item ^-p^/PRESERVE^
10808 @cindex @option{^-p^/PRESERVE^} (@code{gnatchop})
10809 Causes the file ^modification^creation^ time stamp of the input file to be
10810 preserved and used for the time stamp of the output file(s). This may be
10811 useful for preserving coherency of time stamps in an environment where
10812 @code{gnatchop} is used as part of a standard build process.
10813
10814 @item ^-q^/QUIET^
10815 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@code{gnatchop})
10816 Causes output of informational messages indicating the set of generated
10817 files to be suppressed. Warnings and error messages are unaffected.
10818
10819 @item ^-r^/REFERENCE^
10820 @cindex @option{^-r^/REFERENCE^} (@code{gnatchop})
10821 @findex Source_Reference
10822 Generate @code{Source_Reference} pragmas. Use this switch if the output
10823 files are regarded as temporary and development is to be done in terms
10824 of the original unchopped file. This switch causes
10825 @code{Source_Reference} pragmas to be inserted into each of the
10826 generated files to refers back to the original file name and line number.
10827 The result is that all error messages refer back to the original
10828 unchopped file.
10829 In addition, the debugging information placed into the object file (when
10830 the @option{^-g^/DEBUG^} switch of @command{gcc} or @command{gnatmake} is
10831 specified)
10832 also refers back to this original file so that tools like profilers and
10833 debuggers will give information in terms of the original unchopped file.
10834
10835 If the original file to be chopped itself contains
10836 a @code{Source_Reference}
10837 pragma referencing a third file, then gnatchop respects
10838 this pragma, and the generated @code{Source_Reference} pragmas
10839 in the chopped file refer to the original file, with appropriate
10840 line numbers. This is particularly useful when @code{gnatchop}
10841 is used in conjunction with @code{gnatprep} to compile files that
10842 contain preprocessing statements and multiple units.
10843
10844 @item ^-v^/VERBOSE^
10845 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatchop})
10846 Causes @code{gnatchop} to operate in verbose mode. The version
10847 number and copyright notice are output, as well as exact copies of
10848 the gnat1 commands spawned to obtain the chop control information.
10849
10850 @item ^-w^/OVERWRITE^
10851 @cindex @option{^-w^/OVERWRITE^} (@code{gnatchop})
10852 Overwrite existing file names. Normally @code{gnatchop} regards it as a
10853 fatal error if there is already a file with the same name as a
10854 file it would otherwise output, in other words if the files to be
10855 chopped contain duplicated units. This switch bypasses this
10856 check, and causes all but the last instance of such duplicated
10857 units to be skipped.
10858
10859 @ifclear vms
10860 @item --GCC=@var{xxxx}
10861 @cindex @option{--GCC=} (@code{gnatchop})
10862 Specify the path of the GNAT parser to be used. When this switch is used,
10863 no attempt is made to add the prefix to the GNAT parser executable.
10864 @end ifclear
10865 @end table
10866
10867 @node Examples of gnatchop Usage
10868 @section Examples of @code{gnatchop} Usage
10869
10870 @table @code
10871 @ifset vms
10872 @item gnatchop /OVERWRITE HELLO_S.ADA [PRERELEASE.FILES]
10873 @end ifset
10874 @ifclear vms
10875 @item gnatchop -w hello_s.ada prerelease/files
10876 @end ifclear
10877
10878 Chops the source file @file{hello_s.ada}. The output files will be
10879 placed in the directory @file{^prerelease/files^[PRERELEASE.FILES]^},
10880 overwriting any
10881 files with matching names in that directory (no files in the current
10882 directory are modified).
10883
10884 @item gnatchop ^archive^ARCHIVE.^
10885 Chops the source file @file{^archive^ARCHIVE.^}
10886 into the current directory. One
10887 useful application of @code{gnatchop} is in sending sets of sources
10888 around, for example in email messages. The required sources are simply
10889 concatenated (for example, using a ^Unix @code{cat}^VMS @code{APPEND/NEW}^
10890 command), and then
10891 @command{gnatchop} is used at the other end to reconstitute the original
10892 file names.
10893
10894 @item gnatchop file1 file2 file3 direc
10895 Chops all units in files @file{file1}, @file{file2}, @file{file3}, placing
10896 the resulting files in the directory @file{direc}. Note that if any units
10897 occur more than once anywhere within this set of files, an error message
10898 is generated, and no files are written. To override this check, use the
10899 @option{^-w^/OVERWRITE^} switch,
10900 in which case the last occurrence in the last file will
10901 be the one that is output, and earlier duplicate occurrences for a given
10902 unit will be skipped.
10903 @end table
10904
10905 @node Configuration Pragmas
10906 @chapter Configuration Pragmas
10907 @cindex Configuration pragmas
10908 @cindex Pragmas, configuration
10909
10910 @noindent
10911 Configuration pragmas include those pragmas described as
10912 such in the Ada Reference Manual, as well as
10913 implementation-dependent pragmas that are configuration pragmas.
10914 @xref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual},
10915 for details on these additional GNAT-specific configuration pragmas.
10916 Most notably, the pragma @code{Source_File_Name}, which allows
10917 specifying non-default names for source files, is a configuration
10918 pragma. The following is a complete list of configuration pragmas
10919 recognized by GNAT:
10920
10921 @smallexample
10922    Ada_83
10923    Ada_95
10924    Ada_05
10925    Ada_2005
10926    Assertion_Policy
10927    C_Pass_By_Copy
10928    Check_Name
10929    Check_Policy
10930    Compile_Time_Error
10931    Compile_Time_Warning
10932    Compiler_Unit
10933    Component_Alignment
10934    Debug_Policy
10935    Detect_Blocking
10936    Discard_Names
10937    Elaboration_Checks
10938    Eliminate
10939    Extend_System
10940    External_Name_Casing
10941    Fast_Math
10942    Favor_Top_Level
10943    Float_Representation
10944    Implicit_Packing
10945    Initialize_Scalars
10946    Interrupt_State
10947    License
10948    Locking_Policy
10949    Long_Float
10950    No_Run_Time
10951    No_Strict_Aliasing
10952    Normalize_Scalars
10953    Optimize_Alignment
10954    Persistent_BSS
10955    Polling
10956    Priority_Specific_Dispatching
10957    Profile
10958    Profile_Warnings
10959    Propagate_Exceptions
10960    Queuing_Policy
10961    Ravenscar
10962    Restricted_Run_Time
10963    Restrictions
10964    Restrictions_Warnings
10965    Reviewable
10966    Source_File_Name
10967    Source_File_Name_Project
10968    Style_Checks
10969    Suppress
10970    Suppress_Exception_Locations
10971    Task_Dispatching_Policy
10972    Universal_Data
10973    Unsuppress
10974    Use_VADS_Size
10975    Validity_Checks
10976    Warnings
10977    Wide_Character_Encoding
10978
10979 @end smallexample
10980
10981 @menu
10982 * Handling of Configuration Pragmas::
10983 * The Configuration Pragmas Files::
10984 @end menu
10985
10986 @node Handling of Configuration Pragmas
10987 @section Handling of Configuration Pragmas
10988
10989 Configuration pragmas may either appear at the start of a compilation
10990 unit, in which case they apply only to that unit, or they may apply to
10991 all compilations performed in a given compilation environment.
10992
10993 GNAT also provides the @code{gnatchop} utility to provide an automatic
10994 way to handle configuration pragmas following the semantics for
10995 compilations (that is, files with multiple units), described in the RM.
10996 See @ref{Operating gnatchop in Compilation Mode} for details.
10997 However, for most purposes, it will be more convenient to edit the
10998 @file{gnat.adc} file that contains configuration pragmas directly,
10999 as described in the following section.
11000
11001 @node The Configuration Pragmas Files
11002 @section The Configuration Pragmas Files
11003 @cindex @file{gnat.adc}
11004
11005 @noindent
11006 In GNAT a compilation environment is defined by the current
11007 directory at the time that a compile command is given. This current
11008 directory is searched for a file whose name is @file{gnat.adc}. If
11009 this file is present, it is expected to contain one or more
11010 configuration pragmas that will be applied to the current compilation.
11011 However, if the switch @option{-gnatA} is used, @file{gnat.adc} is not
11012 considered.
11013
11014 Configuration pragmas may be entered into the @file{gnat.adc} file
11015 either by running @code{gnatchop} on a source file that consists only of
11016 configuration pragmas, or more conveniently  by
11017 direct editing of the @file{gnat.adc} file, which is a standard format
11018 source file.
11019
11020 In addition to @file{gnat.adc}, additional files containing configuration
11021 pragmas may be applied to the current compilation using the switch
11022 @option{-gnatec}@var{path}. @var{path} must designate an existing file that
11023 contains only configuration pragmas. These configuration pragmas are
11024 in addition to those found in @file{gnat.adc} (provided @file{gnat.adc}
11025 is present and switch @option{-gnatA} is not used).
11026
11027 It is allowed to specify several switches @option{-gnatec}, all of which
11028 will be taken into account.
11029
11030 If you are using project file, a separate mechanism is provided using
11031 project attributes, see @ref{Specifying Configuration Pragmas} for more
11032 details.
11033
11034 @ifset vms
11035 Of special interest to GNAT OpenVMS Alpha is the following
11036 configuration pragma:
11037
11038 @smallexample @c ada
11039 @cartouche
11040 pragma Extend_System (Aux_DEC);
11041 @end cartouche
11042 @end smallexample
11043
11044 @noindent
11045 In the presence of this pragma, GNAT adds to the definition of the
11046 predefined package SYSTEM all the additional types and subprograms that are
11047 defined in HP Ada. See @ref{Compatibility with HP Ada} for details.
11048 @end ifset
11049
11050 @node Handling Arbitrary File Naming Conventions Using gnatname
11051 @chapter Handling Arbitrary File Naming Conventions Using @code{gnatname}
11052 @cindex Arbitrary File Naming Conventions
11053
11054 @menu
11055 * Arbitrary File Naming Conventions::
11056 * Running gnatname::
11057 * Switches for gnatname::
11058 * Examples of gnatname Usage::
11059 @end menu
11060
11061 @node Arbitrary File Naming Conventions
11062 @section Arbitrary File Naming Conventions
11063
11064 @noindent
11065 The GNAT compiler must be able to know the source file name of a compilation
11066 unit.  When using the standard GNAT default file naming conventions
11067 (@code{.ads} for specs, @code{.adb} for bodies), the GNAT compiler
11068 does not need additional information.
11069
11070 @noindent
11071 When the source file names do not follow the standard GNAT default file naming
11072 conventions, the GNAT compiler must be given additional information through
11073 a configuration pragmas file (@pxref{Configuration Pragmas})
11074 or a project file.
11075 When the non-standard file naming conventions are well-defined,
11076 a small number of pragmas @code{Source_File_Name} specifying a naming pattern
11077 (@pxref{Alternative File Naming Schemes}) may be sufficient. However,
11078 if the file naming conventions are irregular or arbitrary, a number
11079 of pragma @code{Source_File_Name} for individual compilation units
11080 must be defined.
11081 To help maintain the correspondence between compilation unit names and
11082 source file names within the compiler,
11083 GNAT provides a tool @code{gnatname} to generate the required pragmas for a
11084 set of files.
11085
11086 @node Running gnatname
11087 @section Running @code{gnatname}
11088
11089 @noindent
11090 The usual form of the @code{gnatname} command is
11091
11092 @smallexample
11093 $ gnatname @ovar{switches} @var{naming_pattern} @ovar{naming_patterns}
11094       @r{[}--and @ovar{switches} @var{naming_pattern} @ovar{naming_patterns}@r{]}
11095 @end smallexample
11096
11097 @noindent
11098 All of the arguments are optional. If invoked without any argument,
11099 @code{gnatname} will display its usage.
11100
11101 @noindent
11102 When used with at least one naming pattern, @code{gnatname} will attempt to
11103 find all the compilation units in files that follow at least one of the
11104 naming patterns. To find these compilation units,
11105 @code{gnatname} will use the GNAT compiler in syntax-check-only mode on all
11106 regular files.
11107
11108 @noindent
11109 One or several Naming Patterns may be given as arguments to @code{gnatname}.
11110 Each Naming Pattern is enclosed between double quotes.
11111 A Naming Pattern is a regular expression similar to the wildcard patterns
11112 used in file names by the Unix shells or the DOS prompt.
11113
11114 @noindent
11115 @code{gnatname} may be called with several sections of directories/patterns.
11116 Sections are separated by switch @code{--and}. In each section, there must be
11117 at least one pattern. If no directory is specified in a section, the current
11118 directory (or the project directory is @code{-P} is used) is implied.
11119 The options other that the directory switches and the patterns apply globally
11120 even if they are in different sections.
11121
11122 @noindent
11123 Examples of Naming Patterns are
11124
11125 @smallexample
11126    "*.[12].ada"
11127    "*.ad[sb]*"
11128    "body_*"    "spec_*"
11129 @end smallexample
11130
11131 @noindent
11132 For a more complete description of the syntax of Naming Patterns,
11133 see the second kind of regular expressions described in @file{g-regexp.ads}
11134 (the ``Glob'' regular expressions).
11135
11136 @noindent
11137 When invoked with no switch @code{-P}, @code{gnatname} will create a
11138 configuration pragmas file @file{gnat.adc} in the current working directory,
11139 with pragmas @code{Source_File_Name} for each file that contains a valid Ada
11140 unit.
11141
11142 @node Switches for gnatname
11143 @section Switches for @code{gnatname}
11144
11145 @noindent
11146 Switches for @code{gnatname} must precede any specified Naming Pattern.
11147
11148 @noindent
11149 You may specify any of the following switches to @code{gnatname}:
11150
11151 @table @option
11152 @c !sort!
11153
11154 @item --version
11155 @cindex @option{--version} @command{gnatname}
11156 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
11157
11158 @item --help
11159 @cindex @option{--help} @command{gnatname}
11160 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
11161 all other options.
11162
11163 @item --and
11164 Start another section of directories/patterns.
11165
11166 @item ^-c^/CONFIG_FILE=^@file{file}
11167 @cindex @option{^-c^/CONFIG_FILE^} (@code{gnatname})
11168 Create a configuration pragmas file @file{file} (instead of the default
11169 @file{gnat.adc}).
11170 @ifclear vms
11171 There may be zero, one or more space between @option{-c} and
11172 @file{file}.
11173 @end ifclear
11174 @file{file} may include directory information. @file{file} must be
11175 writable. There may be only one switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^}.
11176 When a switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^} is
11177 specified, no switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} may be specified (see below).
11178
11179 @item ^-d^/SOURCE_DIRS=^@file{dir}
11180 @cindex @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} (@code{gnatname})
11181 Look for source files in directory @file{dir}. There may be zero, one or more
11182 spaces between @option{^-d^/SOURCE_DIRS=^} and @file{dir}.
11183 When a switch @option{^-d^/SOURCE_DIRS^}
11184 is specified, the current working directory will not be searched for source
11185 files, unless it is explicitly specified with a @option{^-d^/SOURCE_DIRS^}
11186 or @option{^-D^/DIR_FILES^} switch.
11187 Several switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} may be specified.
11188 If @file{dir} is a relative path, it is relative to the directory of
11189 the configuration pragmas file specified with switch
11190 @option{^-c^/CONFIG_FILE^},
11191 or to the directory of the project file specified with switch
11192 @option{^-P^/PROJECT_FILE^} or,
11193 if neither switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^}
11194 nor switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} are specified, it is relative to the
11195 current working directory. The directory
11196 specified with switch @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} must exist and be readable.
11197
11198 @item ^-D^/DIRS_FILE=^@file{file}
11199 @cindex @option{^-D^/DIRS_FILE^} (@code{gnatname})
11200 Look for source files in all directories listed in text file @file{file}.
11201 There may be zero, one or more spaces between @option{^-D^/DIRS_FILE=^}
11202 and @file{file}.
11203 @file{file} must be an existing, readable text file.
11204 Each nonempty line in @file{file} must be a directory.
11205 Specifying switch @option{^-D^/DIRS_FILE^} is equivalent to specifying as many
11206 switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} as there are nonempty lines in
11207 @file{file}.
11208
11209 @item ^-f^/FOREIGN_PATTERN=^@file{pattern}
11210 @cindex @option{^-f^/FOREIGN_PATTERN^} (@code{gnatname})
11211 Foreign patterns. Using this switch, it is possible to add sources of languages
11212 other than Ada to the list of sources of a project file.
11213 It is only useful if a ^-P^/PROJECT_FILE^ switch is used.
11214 For example,
11215 @smallexample
11216 gnatname ^-Pprj -f"*.c"^/PROJECT_FILE=PRJ /FOREIGN_PATTERN=*.C^ "*.ada"
11217 @end smallexample
11218 @noindent
11219 will look for Ada units in all files with the @file{.ada} extension,
11220 and will add to the list of file for project @file{prj.gpr} the C files
11221 with extension @file{.^c^C^}.
11222
11223 @item ^-h^/HELP^
11224 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatname})
11225 Output usage (help) information. The output is written to @file{stdout}.
11226
11227 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@file{proj}
11228 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@code{gnatname})
11229 Create or update project file @file{proj}. There may be zero, one or more space
11230 between @option{-P} and @file{proj}. @file{proj} may include directory
11231 information. @file{proj} must be writable.
11232 There may be only one switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^}.
11233 When a switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} is specified,
11234 no switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^} may be specified.
11235
11236 @item ^-v^/VERBOSE^
11237 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatname})
11238 Verbose mode. Output detailed explanation of behavior to @file{stdout}.
11239 This includes name of the file written, the name of the directories to search
11240 and, for each file in those directories whose name matches at least one of
11241 the Naming Patterns, an indication of whether the file contains a unit,
11242 and if so the name of the unit.
11243
11244 @item ^-v -v^/VERBOSE /VERBOSE^
11245 @cindex @option{^-v -v^/VERBOSE /VERBOSE^} (@code{gnatname})
11246 Very Verbose mode. In addition to the output produced in verbose mode,
11247 for each file in the searched directories whose name matches none of
11248 the Naming Patterns, an indication is given that there is no match.
11249
11250 @item ^-x^/EXCLUDED_PATTERN=^@file{pattern}
11251 @cindex @option{^-x^/EXCLUDED_PATTERN^} (@code{gnatname})
11252 Excluded patterns. Using this switch, it is possible to exclude some files
11253 that would match the name patterns. For example,
11254 @smallexample
11255 gnatname ^-x "*_nt.ada"^/EXCLUDED_PATTERN=*_nt.ada^ "*.ada"
11256 @end smallexample
11257 @noindent
11258 will look for Ada units in all files with the @file{.ada} extension,
11259 except those whose names end with @file{_nt.ada}.
11260
11261 @end table
11262
11263 @node Examples of gnatname Usage
11264 @section Examples of @code{gnatname} Usage
11265
11266 @ifset vms
11267 @smallexample
11268 $ gnatname /CONFIG_FILE=[HOME.ME]NAMES.ADC /SOURCE_DIRS=SOURCES "[a-z]*.ada*"
11269 @end smallexample
11270 @end ifset
11271
11272 @ifclear vms
11273 @smallexample
11274 $ gnatname -c /home/me/names.adc -d sources "[a-z]*.ada*"
11275 @end smallexample
11276 @end ifclear
11277
11278 @noindent
11279 In this example, the directory @file{^/home/me^[HOME.ME]^} must already exist
11280 and be writable. In addition, the directory
11281 @file{^/home/me/sources^[HOME.ME.SOURCES]^} (specified by
11282 @option{^-d sources^/SOURCE_DIRS=SOURCES^}) must exist and be readable.
11283
11284 @ifclear vms
11285 Note the optional spaces after @option{-c} and @option{-d}.
11286 @end ifclear
11287
11288 @smallexample
11289 @ifclear vms
11290 $ gnatname -P/home/me/proj -x "*_nt_body.ada"
11291   -dsources -dsources/plus -Dcommon_dirs.txt "body_*" "spec_*"
11292 @end ifclear
11293 @ifset vms
11294 $ gnatname  /PROJECT_FILE=[HOME.ME]PROJ
11295   /EXCLUDED_PATTERN=*_nt_body.ada
11296   /SOURCE_DIRS=(SOURCES,[SOURCES.PLUS])
11297   /DIRS_FILE=COMMON_DIRS.TXT "body_*" "spec_*"
11298 @end ifset
11299 @end smallexample
11300
11301 Note that several switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} may be used,
11302 even in conjunction with one or several switches
11303 @option{^-D^/DIRS_FILE^}. Several Naming Patterns and one excluded pattern
11304 are used in this example.
11305
11306 @c *****************************************
11307 @c * G N A T  P r o j e c t  M a n a g e r *
11308 @c *****************************************
11309 @node GNAT Project Manager
11310 @chapter GNAT Project Manager
11311
11312 @menu
11313 * Introduction::
11314 * Examples of Project Files::
11315 * Project File Syntax::
11316 * Objects and Sources in Project Files::
11317 * Importing Projects::
11318 * Project Extension::
11319 * Project Hierarchy Extension::
11320 * External References in Project Files::
11321 * Packages in Project Files::
11322 * Variables from Imported Projects::
11323 * Naming Schemes::
11324 * Library Projects::
11325 * Stand-alone Library Projects::
11326 * Switches Related to Project Files::
11327 * Tools Supporting Project Files::
11328 * An Extended Example::
11329 * Project File Complete Syntax::
11330 @end menu
11331
11332 @c ****************
11333 @c * Introduction *
11334 @c ****************
11335
11336 @node Introduction
11337 @section Introduction
11338
11339 @noindent
11340 This chapter describes GNAT's @emph{Project Manager}, a facility that allows
11341 you to manage complex builds involving a number of source files, directories,
11342 and compilation options for different system configurations. In particular,
11343 project files allow you to specify:
11344 @itemize @bullet
11345 @item
11346 The directory or set of directories containing the source files, and/or the
11347 names of the specific source files themselves
11348 @item
11349 The directory in which the compiler's output
11350 (@file{ALI} files, object files, tree files) is to be placed
11351 @item
11352 The directory in which the executable programs is to be placed
11353 @item
11354 ^Switch^Switch^ settings for any of the project-enabled tools
11355 (@command{gnatmake}, compiler, binder, linker, @code{gnatls}, @code{gnatxref},
11356 @code{gnatfind}); you can apply these settings either globally or to individual
11357 compilation units.
11358 @item
11359 The source files containing the main subprogram(s) to be built
11360 @item
11361 The source programming language(s) (currently Ada and/or C)
11362 @item
11363 Source file naming conventions; you can specify these either globally or for
11364 individual compilation units
11365 @end itemize
11366
11367 @menu
11368 * Project Files::
11369 @end menu
11370
11371 @node Project Files
11372 @subsection Project Files
11373
11374 @noindent
11375 Project files are written in a syntax close to that of Ada, using  familiar
11376 notions such as packages, context clauses, declarations, default values,
11377 assignments, and inheritance. Finally, project files can be built
11378 hierarchically from other project files, simplifying complex system
11379 integration and project reuse.
11380
11381 A @dfn{project} is a specific set of values for various compilation properties.
11382 The settings for a given project are described by means of
11383 a @dfn{project file}, which is a text file written in an Ada-like syntax.
11384 Property values in project files are either strings or lists of strings.
11385 Properties that are not explicitly set receive default values.  A project
11386 file may interrogate the values of @dfn{external variables} (user-defined
11387 command-line switches or environment variables), and it may specify property
11388 settings conditionally, based on the value of such variables.
11389
11390 In simple cases, a project's source files depend only on other source files
11391 in the same project, or on the predefined libraries.  (@emph{Dependence} is
11392 used in
11393 the Ada technical sense; as in one Ada unit @code{with}ing another.)  However,
11394 the Project Manager also allows more sophisticated arrangements,
11395 where the source files in one project depend on source files in other
11396 projects:
11397 @itemize @bullet
11398 @item
11399 One project can @emph{import} other projects containing needed source files.
11400 @item
11401 You can organize GNAT projects in a hierarchy: a @emph{child} project
11402 can extend a @emph{parent} project, inheriting the parent's source files and
11403 optionally overriding any of them with alternative versions
11404 @end itemize
11405
11406 @noindent
11407 More generally, the Project Manager lets you structure large development
11408 efforts into hierarchical subsystems, where build decisions are delegated
11409 to the subsystem level, and thus different compilation environments
11410 (^switch^switch^ settings) used for different subsystems.
11411
11412 The Project Manager is invoked through the
11413 @option{^-P^/PROJECT_FILE=^@emph{projectfile}}
11414 switch to @command{gnatmake} or to the @command{^gnat^GNAT^} front driver.
11415 @ifclear vms
11416 There may be zero, one or more spaces between @option{-P} and
11417 @option{@emph{projectfile}}.
11418 @end ifclear
11419 If you want to define (on the command line) an external variable that is
11420 queried by the project file, you must use the
11421 @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@emph{vbl}=@emph{value}} switch.
11422 The Project Manager parses and interprets the project file, and drives the
11423 invoked tool based on the project settings.
11424
11425 The Project Manager supports a wide range of development strategies,
11426 for systems of all sizes.  Here are some typical practices that are
11427 easily handled:
11428 @itemize @bullet
11429 @item
11430 Using a common set of source files, but generating object files in different
11431 directories via different ^switch^switch^ settings
11432 @item
11433 Using a mostly-shared set of source files, but with different versions of
11434 some unit or units
11435 @end itemize
11436
11437 @noindent
11438 The destination of an executable can be controlled inside a project file
11439 using the @option{^-o^-o^}
11440 ^switch^switch^.
11441 In the absence of such a ^switch^switch^ either inside
11442 the project file or on the command line, any executable files generated by
11443 @command{gnatmake} are placed in the directory @code{Exec_Dir} specified
11444 in the project file. If no @code{Exec_Dir} is specified, they will be placed
11445 in the object directory of the project.
11446
11447 You can use project files to achieve some of the effects of a source
11448 versioning system (for example, defining separate projects for
11449 the different sets of sources that comprise different releases) but the
11450 Project Manager is independent of any source configuration management tools
11451 that might be used by the developers.
11452
11453 The next section introduces the main features of GNAT's project facility
11454 through a sequence of examples; subsequent sections will present the syntax
11455 and semantics in more detail. A more formal description of the project
11456 facility appears in @ref{Project File Reference,,, gnat_rm, GNAT
11457 Reference Manual}.
11458
11459 @c *****************************
11460 @c * Examples of Project Files *
11461 @c *****************************
11462
11463 @node Examples of Project Files
11464 @section Examples of Project Files
11465 @noindent
11466 This section illustrates some of the typical uses of project files and
11467 explains their basic structure and behavior.
11468
11469 @menu
11470 * Common Sources with Different ^Switches^Switches^ and Directories::
11471 * Using External Variables::
11472 * Importing Other Projects::
11473 * Extending a Project::
11474 @end menu
11475
11476 @node Common Sources with Different ^Switches^Switches^ and Directories
11477 @subsection Common Sources with Different ^Switches^Switches^ and Directories
11478
11479 @menu
11480 * Source Files::
11481 * Specifying the Object Directory::
11482 * Specifying the Exec Directory::
11483 * Project File Packages::
11484 * Specifying ^Switch^Switch^ Settings::
11485 * Main Subprograms::
11486 * Executable File Names::
11487 * Source File Naming Conventions::
11488 * Source Language(s)::
11489 @end menu
11490
11491 @noindent
11492 Suppose that the Ada source files @file{pack.ads}, @file{pack.adb}, and
11493 @file{proc.adb} are in the @file{/common} directory.  The file
11494 @file{proc.adb} contains an Ada main subprogram @code{Proc} that @code{with}s
11495 package @code{Pack}.  We want to compile these source files under two sets
11496 of ^switches^switches^:
11497 @itemize @bullet
11498 @item
11499 When debugging, we want to pass the @option{-g} switch to @command{gnatmake},
11500 and the @option{^-gnata^-gnata^},
11501 @option{^-gnato^-gnato^},
11502 and @option{^-gnatE^-gnatE^} switches to the
11503 compiler; the compiler's output is to appear in @file{/common/debug}
11504 @item
11505 When preparing a release version, we want to pass the @option{^-O2^O2^} switch
11506 to the compiler; the compiler's output is to appear in @file{/common/release}
11507 @end itemize
11508
11509 @noindent
11510 The GNAT project files shown below, respectively @file{debug.gpr} and
11511 @file{release.gpr} in the @file{/common} directory, achieve these effects.
11512
11513 Schematically:
11514 @smallexample
11515 @group
11516 ^/common^[COMMON]^
11517   debug.gpr
11518   release.gpr
11519   pack.ads
11520   pack.adb
11521   proc.adb
11522 @end group
11523 @group
11524 ^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^
11525   proc.ali, proc.o
11526   pack.ali, pack.o
11527 @end group
11528 @group
11529 ^/common/release^[COMMON.RELEASE]^
11530   proc.ali, proc.o
11531   pack.ali, pack.o
11532 @end group
11533 @end smallexample
11534 Here are the corresponding project files:
11535
11536 @smallexample @c projectfile
11537 @group
11538 project Debug is
11539   for Object_Dir use "debug";
11540   for Main use ("proc");
11541
11542   package Builder is
11543     for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11544         use ("^-g^-g^");
11545     for Executable ("proc.adb") use "proc1";
11546   end Builder;
11547 @end group
11548
11549 @group
11550   package Compiler is
11551     for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11552        use ("-fstack-check",
11553             "^-gnata^-gnata^",
11554             "^-gnato^-gnato^",
11555             "^-gnatE^-gnatE^");
11556   end Compiler;
11557 end Debug;
11558 @end group
11559 @end smallexample
11560
11561 @smallexample @c projectfile
11562 @group
11563 project Release is
11564   for Object_Dir use "release";
11565   for Exec_Dir use ".";
11566   for Main use ("proc");
11567
11568   package Compiler is
11569     for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11570         use ("^-O2^-O2^");
11571   end Compiler;
11572 end Release;
11573 @end group
11574 @end smallexample
11575
11576 @noindent
11577 The name of the project defined by @file{debug.gpr} is @code{"Debug"} (case
11578 insensitive), and analogously the project defined by @file{release.gpr} is
11579 @code{"Release"}.  For consistency the file should have the same name as the
11580 project, and the project file's extension should be @code{"gpr"}. These
11581 conventions are not required, but a warning is issued if they are not followed.
11582
11583 If the current directory is @file{^/temp^[TEMP]^}, then the command
11584 @smallexample
11585 gnatmake ^-P/common/debug.gpr^/PROJECT_FILE=[COMMON]DEBUG^
11586 @end smallexample
11587
11588 @noindent
11589 generates object and ALI files in @file{^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^},
11590 as well as the @code{^proc1^PROC1.EXE^} executable,
11591 using the ^switch^switch^ settings defined in the project file.
11592
11593 Likewise, the command
11594 @smallexample
11595 gnatmake ^-P/common/release.gpr^/PROJECT_FILE=[COMMON]RELEASE^
11596 @end smallexample
11597
11598 @noindent
11599 generates object and ALI files in @file{^/common/release^[COMMON.RELEASE]^},
11600 and the @code{^proc^PROC.EXE^}
11601 executable in @file{^/common^[COMMON]^},
11602 using the ^switch^switch^ settings from the project file.
11603
11604 @node Source Files
11605 @unnumberedsubsubsec Source Files
11606
11607 @noindent
11608 If a project file does not explicitly specify a set of source directories or
11609 a set of source files, then by default the project's source files are the
11610 Ada source files in the project file directory.  Thus @file{pack.ads},
11611 @file{pack.adb}, and @file{proc.adb} are the source files for both projects.
11612
11613 @node Specifying the Object Directory
11614 @unnumberedsubsubsec Specifying the Object Directory
11615
11616 @noindent
11617 Several project properties are modeled by Ada-style @emph{attributes};
11618 a property is defined by supplying the equivalent of an Ada attribute
11619 definition clause in the project file.
11620 A project's object directory is another such a property; the corresponding
11621 attribute is @code{Object_Dir}, and its value is also a string expression,
11622 specified either as absolute or relative. In the later case,
11623 it is relative to the project file directory. Thus the compiler's
11624 output is directed to @file{^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^}
11625 (for the @code{Debug} project)
11626 and to @file{^/common/release^[COMMON.RELEASE]^}
11627 (for the @code{Release} project).
11628 If @code{Object_Dir} is not specified, then the default is the project file
11629 directory itself.
11630
11631 @node Specifying the Exec Directory
11632 @unnumberedsubsubsec Specifying the Exec Directory
11633
11634 @noindent
11635 A project's exec directory is another property; the corresponding
11636 attribute is @code{Exec_Dir}, and its value is also a string expression,
11637 either specified as relative or absolute. If @code{Exec_Dir} is not specified,
11638 then the default is the object directory (which may also be the project file
11639 directory if attribute @code{Object_Dir} is not specified). Thus the executable
11640 is placed in @file{^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^}
11641 for the @code{Debug} project (attribute @code{Exec_Dir} not specified)
11642 and in @file{^/common^[COMMON]^} for the @code{Release} project.
11643
11644 @node Project File Packages
11645 @unnumberedsubsubsec Project File Packages
11646
11647 @noindent
11648 A GNAT tool that is integrated with the Project Manager is modeled by a
11649 corresponding package in the project file. In the example above,
11650 The @code{Debug} project defines the packages @code{Builder}
11651 (for @command{gnatmake}) and @code{Compiler};
11652 the @code{Release} project defines only the @code{Compiler} package.
11653
11654 The Ada-like package syntax is not to be taken literally.  Although packages in
11655 project files bear a surface resemblance to packages in Ada source code, the
11656 notation is simply a way to convey a grouping of properties for a named
11657 entity.  Indeed, the package names permitted in project files are restricted
11658 to a predefined set, corresponding to the project-aware tools, and the contents
11659 of packages are limited to a small set of constructs.
11660 The packages in the example above contain attribute definitions.
11661
11662 @node Specifying ^Switch^Switch^ Settings
11663 @unnumberedsubsubsec Specifying ^Switch^Switch^ Settings
11664
11665 @noindent
11666 ^Switch^Switch^ settings for a project-aware tool can be specified through
11667 attributes in the package that corresponds to the tool.
11668 The example above illustrates one of the relevant attributes,
11669 @code{^Default_Switches^Default_Switches^}, which is defined in packages
11670 in both project files.
11671 Unlike simple attributes like @code{Source_Dirs},
11672 @code{^Default_Switches^Default_Switches^} is
11673 known as an @emph{associative array}.  When you define this attribute, you must
11674 supply an ``index'' (a literal string), and the effect of the attribute
11675 definition is to set the value of the array at the specified index.
11676 For the @code{^Default_Switches^Default_Switches^} attribute,
11677 the index is a programming language (in our case, Ada),
11678 and the value specified (after @code{use}) must be a list
11679 of string expressions.
11680
11681 The attributes permitted in project files are restricted to a predefined set.
11682 Some may appear at project level, others in packages.
11683 For any attribute that is an associative array, the index must always be a
11684 literal string, but the restrictions on this string (e.g., a file name or a
11685 language name) depend on the individual attribute.
11686 Also depending on the attribute, its specified value will need to be either a
11687 string or a string list.
11688
11689 In the @code{Debug} project, we set the switches for two tools,
11690 @command{gnatmake} and the compiler, and thus we include the two corresponding
11691 packages; each package defines the @code{^Default_Switches^Default_Switches^}
11692 attribute with index @code{"Ada"}.
11693 Note that the package corresponding to
11694 @command{gnatmake} is named @code{Builder}.  The @code{Release} project is
11695 similar, but only includes the @code{Compiler} package.
11696
11697 In project @code{Debug} above, the ^switches^switches^ starting with
11698 @option{-gnat} that are specified in package @code{Compiler}
11699 could have been placed in package @code{Builder}, since @command{gnatmake}
11700 transmits all such ^switches^switches^ to the compiler.
11701
11702 @node Main Subprograms
11703 @unnumberedsubsubsec Main Subprograms
11704
11705 @noindent
11706 One of the specifiable properties of a project is a list of files that contain
11707 main subprograms.  This property is captured in the @code{Main} attribute,
11708 whose value is a list of strings.  If a project defines the @code{Main}
11709 attribute, it is not necessary to identify the main subprogram(s) when
11710 invoking @command{gnatmake} (@pxref{gnatmake and Project Files}).
11711
11712 @node Executable File Names
11713 @unnumberedsubsubsec Executable File Names
11714
11715 @noindent
11716 By default, the executable file name corresponding to a main source is
11717 deduced from the main source file name. Through the attributes
11718 @code{Executable} and @code{Executable_Suffix} of package @code{Builder},
11719 it is possible to change this default.
11720 In project @code{Debug} above, the executable file name
11721 for main source @file{^proc.adb^PROC.ADB^} is
11722 @file{^proc1^PROC1.EXE^}.
11723 Attribute @code{Executable_Suffix}, when specified, may change the suffix
11724 of the executable files, when no attribute @code{Executable} applies:
11725 its value replace the platform-specific executable suffix.
11726 Attributes @code{Executable} and @code{Executable_Suffix} are the only ways to
11727 specify a non-default executable file name when several mains are built at once
11728 in a single @command{gnatmake} command.
11729
11730 @node Source File Naming Conventions
11731 @unnumberedsubsubsec Source File Naming Conventions
11732
11733 @noindent
11734 Since the project files above do not specify any source file naming
11735 conventions, the GNAT defaults are used.  The mechanism for defining source
11736 file naming conventions -- a package named @code{Naming} --
11737 is described below (@pxref{Naming Schemes}).
11738
11739 @node Source Language(s)
11740 @unnumberedsubsubsec Source Language(s)
11741
11742 @noindent
11743 Since the project files do not specify a @code{Languages} attribute, by
11744 default the GNAT tools assume that the language of the project file is Ada.
11745 More generally, a project can comprise source files
11746 in Ada, C, and/or other languages.
11747
11748 @node Using External Variables
11749 @subsection Using External Variables
11750
11751 @noindent
11752 Instead of supplying different project files for debug and release, we can
11753 define a single project file that queries an external variable (set either
11754 on the command line or via an ^environment variable^logical name^) in order to
11755 conditionally define the appropriate settings.  Again, assume that the
11756 source files @file{pack.ads}, @file{pack.adb}, and @file{proc.adb} are
11757 located in directory @file{^/common^[COMMON]^}.  The following project file,
11758 @file{build.gpr}, queries the external variable named @code{STYLE} and
11759 defines an object directory and ^switch^switch^ settings based on whether
11760 the value is @code{"deb"} (debug) or @code{"rel"} (release), and where
11761 the default is @code{"deb"}.
11762
11763 @smallexample @c projectfile
11764 @group
11765 project Build is
11766   for Main use ("proc");
11767
11768   type Style_Type is ("deb", "rel");
11769   Style : Style_Type := external ("STYLE", "deb");
11770
11771   case Style is
11772     when "deb" =>
11773       for Object_Dir use "debug";
11774
11775     when "rel" =>
11776       for Object_Dir use "release";
11777       for Exec_Dir use ".";
11778   end case;
11779 @end group
11780
11781 @group
11782   package Builder is
11783
11784     case Style is
11785       when "deb" =>
11786         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11787             use ("^-g^-g^");
11788         for Executable ("proc") use "proc1";
11789       when others =>
11790         null;
11791     end case;
11792
11793   end Builder;
11794 @end group
11795
11796 @group
11797   package Compiler is
11798
11799     case Style is
11800       when "deb" =>
11801         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11802             use ("^-gnata^-gnata^",
11803                  "^-gnato^-gnato^",
11804                  "^-gnatE^-gnatE^");
11805
11806       when "rel" =>
11807         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11808             use ("^-O2^-O2^");
11809     end case;
11810
11811   end Compiler;
11812
11813 end Build;
11814 @end group
11815 @end smallexample
11816
11817 @noindent
11818 @code{Style_Type} is an example of a @emph{string type}, which is the project
11819 file analog of an Ada enumeration type but whose components are string literals
11820 rather than identifiers.  @code{Style} is declared as a variable of this type.
11821
11822 The form @code{external("STYLE", "deb")} is known as an
11823 @emph{external reference}; its first argument is the name of an
11824 @emph{external variable}, and the second argument is a default value to be
11825 used if the external variable doesn't exist.  You can define an external
11826 variable on the command line via the @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switch,
11827 or you can use ^an environment variable^a logical name^
11828 as an external variable.
11829
11830 Each @code{case} construct is expanded by the Project Manager based on the
11831 value of @code{Style}. Thus the command
11832 @ifclear vms
11833 @smallexample
11834 gnatmake -P/common/build.gpr -XSTYLE=deb
11835 @end smallexample
11836 @end ifclear
11837
11838 @ifset vms
11839 @smallexample
11840 gnatmake /PROJECT_FILE=[COMMON]BUILD.GPR /EXTERNAL_REFERENCE=STYLE=deb
11841 @end smallexample
11842 @end ifset
11843
11844 @noindent
11845 is equivalent to the @command{gnatmake} invocation using the project file
11846 @file{debug.gpr} in the earlier example.  So is the command
11847 @smallexample
11848 gnatmake ^-P/common/build.gpr^/PROJECT_FILE=[COMMON]BUILD.GPR^
11849 @end smallexample
11850
11851 @noindent
11852 since @code{"deb"} is the default for @code{STYLE}.
11853
11854 Analogously,
11855
11856 @ifclear vms
11857 @smallexample
11858 gnatmake -P/common/build.gpr -XSTYLE=rel
11859 @end smallexample
11860 @end ifclear
11861
11862 @ifset vms
11863 @smallexample
11864 GNAT MAKE /PROJECT_FILE=[COMMON]BUILD.GPR /EXTERNAL_REFERENCE=STYLE=rel
11865 @end smallexample
11866 @end ifset
11867
11868 @noindent
11869 is equivalent to the @command{gnatmake} invocation using the project file
11870 @file{release.gpr} in the earlier example.
11871
11872 @node Importing Other Projects
11873 @subsection Importing Other Projects
11874 @cindex @code{ADA_PROJECT_PATH}
11875
11876 @noindent
11877 A compilation unit in a source file in one project may depend on compilation
11878 units in source files in other projects.  To compile this unit under
11879 control of a project file, the
11880 dependent project must @emph{import} the projects containing the needed source
11881 files.
11882 This effect is obtained using syntax similar to an Ada @code{with} clause,
11883 but where @code{with}ed entities are strings that denote project files.
11884
11885 As an example, suppose that the two projects @code{GUI_Proj} and
11886 @code{Comm_Proj} are defined in the project files @file{gui_proj.gpr} and
11887 @file{comm_proj.gpr} in directories @file{^/gui^[GUI]^}
11888 and @file{^/comm^[COMM]^}, respectively.
11889 Suppose that the source files for @code{GUI_Proj} are
11890 @file{gui.ads} and @file{gui.adb}, and that the source files for
11891 @code{Comm_Proj} are @file{comm.ads} and @file{comm.adb}, where each set of
11892 files is located in its respective project file directory.  Schematically:
11893
11894 @smallexample
11895 @group
11896 ^/gui^[GUI]^
11897   gui_proj.gpr
11898   gui.ads
11899   gui.adb
11900 @end group
11901
11902 @group
11903 ^/comm^[COMM]^
11904   comm_proj.gpr
11905   comm.ads
11906   comm.adb
11907 @end group
11908 @end smallexample
11909
11910 @noindent
11911 We want to develop an application in directory @file{^/app^[APP]^} that
11912 @code{with} the packages @code{GUI} and @code{Comm}, using the properties of
11913 the corresponding project files (e.g.@: the ^switch^switch^ settings
11914 and object directory).
11915 Skeletal code for a main procedure might be something like the following:
11916
11917 @smallexample @c ada
11918 @group
11919 with GUI, Comm;
11920 procedure App_Main is
11921    @dots{}
11922 begin
11923    @dots{}
11924 end App_Main;
11925 @end group
11926 @end smallexample
11927
11928 @noindent
11929 Here is a project file, @file{app_proj.gpr}, that achieves the desired
11930 effect:
11931
11932 @smallexample @c projectfile
11933 @group
11934 with "/gui/gui_proj", "/comm/comm_proj";
11935 project App_Proj is
11936    for Main use ("app_main");
11937 end App_Proj;
11938 @end group
11939 @end smallexample
11940
11941 @noindent
11942 Building an executable is achieved through the command:
11943 @smallexample
11944 gnatmake ^-P/app/app_proj^/PROJECT_FILE=[APP]APP_PROJ^
11945 @end smallexample
11946 @noindent
11947 which will generate the @code{^app_main^APP_MAIN.EXE^} executable
11948 in the directory where @file{app_proj.gpr} resides.
11949
11950 If an imported project file uses the standard extension (@code{^gpr^GPR^}) then
11951 (as illustrated above) the @code{with} clause can omit the extension.
11952
11953 Our example specified an absolute path for each imported project file.
11954 Alternatively, the directory name of an imported object can be omitted
11955 if either
11956 @itemize @bullet
11957 @item
11958 The imported project file is in the same directory as the importing project
11959 file, or
11960 @item
11961 You have defined ^an environment variable^a logical name^
11962 that includes the directory containing
11963 the needed project file. The syntax of @code{ADA_PROJECT_PATH} is the same as
11964 the syntax of @code{ADA_INCLUDE_PATH} and @code{ADA_OBJECTS_PATH}: a list of
11965 directory names separated by colons (semicolons on Windows).
11966 @end itemize
11967
11968 @noindent
11969 Thus, if we define @code{ADA_PROJECT_PATH} to include @file{^/gui^[GUI]^} and
11970 @file{^/comm^[COMM]^}, then our project file @file{app_proj.gpr} can be written
11971 as follows:
11972
11973 @smallexample @c projectfile
11974 @group
11975 with "gui_proj", "comm_proj";
11976 project App_Proj is
11977    for Main use ("app_main");
11978 end App_Proj;
11979 @end group
11980 @end smallexample
11981
11982 @noindent
11983 Importing other projects can create ambiguities.
11984 For example, the same unit might be present in different imported projects, or
11985 it might be present in both the importing project and in an imported project.
11986 Both of these conditions are errors.  Note that in the current version of
11987 the Project Manager, it is illegal to have an ambiguous unit even if the
11988 unit is never referenced by the importing project.  This restriction may be
11989 relaxed in a future release.
11990
11991 @node Extending a Project
11992 @subsection Extending a Project
11993
11994 @noindent
11995 In large software systems it is common to have multiple
11996 implementations of a common interface; in Ada terms, multiple versions of a
11997 package body for the same spec.  For example, one implementation
11998 might be safe for use in tasking programs, while another might only be used
11999 in sequential applications.  This can be modeled in GNAT using the concept
12000 of @emph{project extension}.  If one project (the ``child'') @emph{extends}
12001 another project (the ``parent'') then by default all source files of the
12002 parent project are inherited by the child, but the child project can
12003 override any of the parent's source files with new versions, and can also
12004 add new files.  This facility is the project analog of a type extension in
12005 Object-Oriented Programming.  Project hierarchies are permitted (a child
12006 project may be the parent of yet another project), and a project that
12007 inherits one project can also import other projects.
12008
12009 As an example, suppose that directory @file{^/seq^[SEQ]^} contains the project
12010 file @file{seq_proj.gpr} as well as the source files @file{pack.ads},
12011 @file{pack.adb}, and @file{proc.adb}:
12012
12013 @smallexample
12014 @group
12015 ^/seq^[SEQ]^
12016   pack.ads
12017   pack.adb
12018   proc.adb
12019   seq_proj.gpr
12020 @end group
12021 @end smallexample
12022
12023 @noindent
12024 Note that the project file can simply be empty (that is, no attribute or
12025 package is defined):
12026
12027 @smallexample @c projectfile
12028 @group
12029 project Seq_Proj is
12030 end Seq_Proj;
12031 @end group
12032 @end smallexample
12033
12034 @noindent
12035 implying that its source files are all the Ada source files in the project
12036 directory.
12037
12038 Suppose we want to supply an alternate version of @file{pack.adb}, in
12039 directory @file{^/tasking^[TASKING]^}, but use the existing versions of
12040 @file{pack.ads} and @file{proc.adb}.  We can define a project
12041 @code{Tasking_Proj} that inherits @code{Seq_Proj}:
12042
12043 @smallexample
12044 @group
12045 ^/tasking^[TASKING]^
12046   pack.adb
12047   tasking_proj.gpr
12048 @end group
12049
12050 @group
12051 project Tasking_Proj extends "/seq/seq_proj" is
12052 end Tasking_Proj;
12053 @end group
12054 @end smallexample
12055
12056 @noindent
12057 The version of @file{pack.adb} used in a build depends on which project file
12058 is specified.
12059
12060 Note that we could have obtained the desired behavior using project import
12061 rather than project inheritance; a @code{base} project would contain the
12062 sources for @file{pack.ads} and @file{proc.adb}, a sequential project would
12063 import @code{base} and add @file{pack.adb}, and likewise a tasking project
12064 would import @code{base} and add a different version of @file{pack.adb}.  The
12065 choice depends on whether other sources in the original project need to be
12066 overridden.  If they do, then project extension is necessary, otherwise,
12067 importing is sufficient.
12068
12069 @noindent
12070 In a project file that extends another project file, it is possible to
12071 indicate that an inherited source is not part of the sources of the extending
12072 project. This is necessary sometimes when a package spec has been overloaded
12073 and no longer requires a body: in this case, it is necessary to indicate that
12074 the inherited body is not part of the sources of the project, otherwise there
12075 will be a compilation error when compiling the spec.
12076
12077 For that purpose, the attribute @code{Excluded_Source_Files} is used.
12078 Its value is a string list: a list of file names. It is also possible to use
12079 attribute @code{Excluded_Source_List_File}. Its value is a single string:
12080 the file name of a text file containing a list of file names, one per line.
12081
12082 @smallexample @c @projectfile
12083 project B extends "a" is
12084    for Source_Files use ("pkg.ads");
12085    --  New spec of Pkg does not need a completion
12086    for Excluded_Source_Files use ("pkg.adb");
12087 end B;
12088 @end smallexample
12089
12090 Attribute @code{Excluded_Source_Files} may also be used to check if a source
12091 is still needed: if it is possible to build using @command{gnatmake} when such
12092 a source is put in attribute @code{Excluded_Source_Files} of a project P, then
12093 it is possible to remove the source completely from a system that includes
12094 project P.
12095
12096 @c ***********************
12097 @c * Project File Syntax *
12098 @c ***********************
12099
12100 @node Project File Syntax
12101 @section Project File Syntax
12102
12103 @menu
12104 * Basic Syntax::
12105 * Qualified Projects::
12106 * Packages::
12107 * Expressions::
12108 * String Types::
12109 * Variables::
12110 * Attributes::
12111 * Associative Array Attributes::
12112 * case Constructions::
12113 @end menu
12114
12115 @noindent
12116 This section describes the structure of project files.
12117
12118 A project may be an @emph{independent project}, entirely defined by a single
12119 project file. Any Ada source file in an independent project depends only
12120 on the predefined library and other Ada source files in the same project.
12121
12122 @noindent
12123 A project may also @dfn{depend on} other projects, in either or both of
12124 the following ways:
12125 @itemize @bullet
12126 @item It may import any number of projects
12127 @item It may extend at most one other project
12128 @end itemize
12129
12130 @noindent
12131 The dependence relation is a directed acyclic graph (the subgraph reflecting
12132 the ``extends'' relation is a tree).
12133
12134 A project's @dfn{immediate sources} are the source files directly defined by
12135 that project, either implicitly by residing in the project file's directory,
12136 or explicitly through any of the source-related attributes described below.
12137 More generally, a project @var{proj}'s @dfn{sources} are the immediate sources
12138 of @var{proj} together with the immediate sources (unless overridden) of any
12139 project on which @var{proj} depends (either directly or indirectly).
12140
12141 @node Basic Syntax
12142 @subsection Basic Syntax
12143
12144 @noindent
12145 As seen in the earlier examples, project files have an Ada-like syntax.
12146 The minimal project file is:
12147 @smallexample @c projectfile
12148 @group
12149 project Empty is
12150
12151 end Empty;
12152 @end group
12153 @end smallexample
12154
12155 @noindent
12156 The identifier @code{Empty} is the name of the project.
12157 This project name must be present after the reserved
12158 word @code{end} at the end of the project file, followed by a semi-colon.
12159
12160 Any name in a project file, such as the project name or a variable name,
12161 has the same syntax as an Ada identifier.
12162
12163 The reserved words of project files are the Ada 95 reserved words plus
12164 @code{extends}, @code{external}, and @code{project}.  Note that the only Ada
12165 reserved words currently used in project file syntax are:
12166
12167 @itemize @bullet
12168 @item
12169 @code{all}
12170 @item
12171 @code{at}
12172 @item
12173 @code{case}
12174 @item
12175 @code{end}
12176 @item
12177 @code{for}
12178 @item
12179 @code{is}
12180 @item
12181 @code{limited}
12182 @item
12183 @code{null}
12184 @item
12185 @code{others}
12186 @item
12187 @code{package}
12188 @item
12189 @code{renames}
12190 @item
12191 @code{type}
12192 @item
12193 @code{use}
12194 @item
12195 @code{when}
12196 @item
12197 @code{with}
12198 @end itemize
12199
12200 @noindent
12201 Comments in project files have the same syntax as in Ada, two consecutive
12202 hyphens through the end of the line.
12203
12204 @node Qualified Projects
12205 @subsection Qualified Projects
12206
12207 @noindent
12208 Before the reserved @code{project}, there may be one or two "qualifiers", that
12209 is identifiers or other reserved words, to qualify the project.
12210
12211 The current list of qualifiers is:
12212
12213 @itemize @bullet
12214 @item
12215 @code{abstract}: qualify a project with no sources. An abstract project must
12216 have a declaration specifying that there are no sources in the project, and,
12217 if it extends another project, the project it extends must also be a qualified
12218 abstract project.
12219
12220 @item
12221 @code{standard}: a standard project is a non library project with sources.
12222
12223 @item
12224 @code{aggregate}: for future extension
12225
12226 @item
12227 @code{aggregate library}: for future extension
12228
12229 @item
12230 @code{library}: a library project must declare both attributes
12231 @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}.
12232
12233 @item
12234 @code{configuration}: a configuration project cannot be in a project tree.
12235 @end itemize
12236
12237 @node Packages
12238 @subsection Packages
12239
12240 @noindent
12241 A project file may contain @emph{packages}. The name of a package must be one
12242 of the identifiers from the following list. A package
12243 with a given name may only appear once in a project file. Package names are
12244 case insensitive. The following package names are legal:
12245
12246 @itemize @bullet
12247 @item
12248 @code{Naming}
12249 @item
12250 @code{Builder}
12251 @item
12252 @code{Compiler}
12253 @item
12254 @code{Binder}
12255 @item
12256 @code{Linker}
12257 @item
12258 @code{Finder}
12259 @item
12260 @code{Cross_Reference}
12261 @item
12262 @code{Eliminate}
12263 @item
12264 @code{Pretty_Printer}
12265 @item
12266 @code{Metrics}
12267 @item
12268 @code{gnatls}
12269 @item
12270 @code{gnatstub}
12271 @item
12272 @code{IDE}
12273 @item
12274 @code{Language_Processing}
12275 @end itemize
12276
12277 @noindent
12278 In its simplest form, a package may be empty:
12279
12280 @smallexample @c projectfile
12281 @group
12282 project Simple is
12283   package Builder is
12284   end Builder;
12285 end Simple;
12286 @end group
12287 @end smallexample
12288
12289 @noindent
12290 A package may contain @emph{attribute declarations},
12291 @emph{variable declarations} and @emph{case constructions}, as will be
12292 described below.
12293
12294 When there is ambiguity between a project name and a package name,
12295 the name always designates the project. To avoid possible confusion, it is
12296 always a good idea to avoid naming a project with one of the
12297 names allowed for packages or any name that starts with @code{gnat}.
12298
12299 @node Expressions
12300 @subsection Expressions
12301
12302 @noindent
12303 An @emph{expression} is either a @emph{string expression} or a
12304 @emph{string list expression}.
12305
12306 A @emph{string expression} is either a @emph{simple string expression} or a
12307 @emph{compound string expression}.
12308
12309 A @emph{simple string expression} is one of the following:
12310 @itemize @bullet
12311 @item A literal string; e.g.@: @code{"comm/my_proj.gpr"}
12312 @item A string-valued variable reference (@pxref{Variables})
12313 @item A string-valued attribute reference (@pxref{Attributes})
12314 @item An external reference (@pxref{External References in Project Files})
12315 @end itemize
12316
12317 @noindent
12318 A @emph{compound string expression} is a concatenation of string expressions,
12319 using the operator @code{"&"}
12320 @smallexample
12321        Path & "/" & File_Name & ".ads"
12322 @end smallexample
12323
12324 @noindent
12325 A @emph{string list expression} is either a
12326 @emph{simple string list expression} or a
12327 @emph{compound string list expression}.
12328
12329 A @emph{simple string list expression} is one of the following:
12330 @itemize @bullet
12331 @item A parenthesized list of zero or more string expressions,
12332 separated by commas
12333 @smallexample
12334    File_Names := (File_Name, "gnat.adc", File_Name & ".orig");
12335    Empty_List := ();
12336 @end smallexample
12337 @item A string list-valued variable reference
12338 @item A string list-valued attribute reference
12339 @end itemize
12340
12341 @noindent
12342 A @emph{compound string list expression} is the concatenation (using
12343 @code{"&"}) of a simple string list expression and an expression.  Note that
12344 each term in a compound string list expression, except the first, may be
12345 either a string expression or a string list expression.
12346
12347 @smallexample @c projectfile
12348 @group
12349    File_Name_List := () & File_Name; --  One string in this list
12350    Extended_File_Name_List := File_Name_List & (File_Name & ".orig");
12351    --  Two strings
12352    Big_List := File_Name_List & Extended_File_Name_List;
12353    --  Concatenation of two string lists: three strings
12354    Illegal_List := "gnat.adc" & Extended_File_Name_List;
12355    --  Illegal: must start with a string list
12356 @end group
12357 @end smallexample
12358
12359 @node String Types
12360 @subsection String Types
12361
12362 @noindent
12363 A @emph{string type declaration} introduces a discrete set of string literals.
12364 If a string variable is declared to have this type, its value
12365 is restricted to the given set of literals.
12366
12367 Here is an example of a string type declaration:
12368
12369 @smallexample @c projectfile
12370    type OS is ("NT", "nt", "Unix", "GNU/Linux", "other OS");
12371 @end smallexample
12372
12373 @noindent
12374 Variables of a string type are called @emph{typed variables}; all other
12375 variables are called @emph{untyped variables}. Typed variables are
12376 particularly useful in @code{case} constructions, to support conditional
12377 attribute declarations.
12378 (@pxref{case Constructions}).
12379
12380 The string literals in the list are case sensitive and must all be different.
12381 They may include any graphic characters allowed in Ada, including spaces.
12382
12383 A string type may only be declared at the project level, not inside a package.
12384
12385 A string type may be referenced by its name if it has been declared in the same
12386 project file, or by an expanded name whose prefix is the name of the project
12387 in which it is declared.
12388
12389 @node Variables
12390 @subsection Variables
12391
12392 @noindent
12393 A variable may be declared at the project file level, or within a package.
12394 Here are some examples of variable declarations:
12395
12396 @smallexample @c projectfile
12397 @group
12398    This_OS : OS := external ("OS"); --  a typed variable declaration
12399    That_OS := "GNU/Linux";          --  an untyped variable declaration
12400 @end group
12401 @end smallexample
12402
12403 @noindent
12404 The syntax of a @emph{typed variable declaration} is identical to the Ada
12405 syntax for an object declaration. By contrast, the syntax of an untyped
12406 variable declaration is identical to an Ada assignment statement. In fact,
12407 variable declarations in project files have some of the characteristics of
12408 an assignment, in that successive declarations for the same variable are
12409 allowed. Untyped variable declarations do establish the expected kind of the
12410 variable (string or string list), and successive declarations for it must
12411 respect the initial kind.
12412
12413 @noindent
12414 A string variable declaration (typed or untyped) declares a variable
12415 whose value is a string. This variable may be used as a string expression.
12416 @smallexample @c projectfile
12417    File_Name       := "readme.txt";
12418    Saved_File_Name := File_Name & ".saved";
12419 @end smallexample
12420
12421 @noindent
12422 A string list variable declaration declares a variable whose value is a list
12423 of strings. The list may contain any number (zero or more) of strings.
12424
12425 @smallexample @c projectfile
12426    Empty_List := ();
12427    List_With_One_Element := ("^-gnaty^-gnaty^");
12428    List_With_Two_Elements := List_With_One_Element & "^-gnatg^-gnatg^";
12429    Long_List := ("main.ada", "pack1_.ada", "pack1.ada", "pack2_.ada"
12430                  "pack2.ada", "util_.ada", "util.ada");
12431 @end smallexample
12432
12433 @noindent
12434 The same typed variable may not be declared more than once at project level,
12435 and it may not be declared more than once in any package; it is in effect
12436 a constant.
12437
12438 The same untyped variable may be declared several times. Declarations are
12439 elaborated in the order in which they appear, so  the new value replaces
12440 the old one, and any subsequent reference to the variable uses the new value.
12441 However, as noted above, if a variable has been declared as a string, all
12442 subsequent
12443 declarations must give it a string value. Similarly, if a variable has
12444 been declared as a string list, all subsequent declarations
12445 must give it a string list value.
12446
12447 A @emph{variable reference} may take several forms:
12448
12449 @itemize @bullet
12450 @item The simple variable name, for a variable in the current package (if any)
12451 or in the current project
12452 @item An expanded name, whose prefix is a context name.
12453 @end itemize
12454
12455 @noindent
12456 A @emph{context} may be one of the following:
12457
12458 @itemize @bullet
12459 @item The name of an existing package in the current project
12460 @item The name of an imported project of the current project
12461 @item The name of an ancestor project (i.e., a project extended by the current
12462 project, either directly or indirectly)
12463 @item An expanded name whose prefix is an imported/parent project name, and
12464 whose selector is a package name in that project.
12465 @end itemize
12466
12467 @noindent
12468 A variable reference may be used in an expression.
12469
12470 @node Attributes
12471 @subsection Attributes
12472
12473 @noindent
12474 A project (and its packages) may have @emph{attributes} that define
12475 the project's properties.  Some attributes have values that are strings;
12476 others have values that are string lists.
12477
12478 There are two categories of attributes: @emph{simple attributes}
12479 and @emph{associative arrays} (@pxref{Associative Array Attributes}).
12480
12481 Legal project attribute names, and attribute names for each legal package are
12482 listed below. Attributes names are case-insensitive.
12483
12484 The following attributes are defined on projects (all are simple attributes):
12485
12486 @multitable @columnfractions .4 .3
12487 @item @emph{Attribute Name}
12488 @tab @emph{Value}
12489 @item @code{Source_Files}
12490 @tab string list
12491 @item @code{Source_Dirs}
12492 @tab string list
12493 @item @code{Source_List_File}
12494 @tab string
12495 @item @code{Object_Dir}
12496 @tab string
12497 @item @code{Exec_Dir}
12498 @tab string
12499 @item @code{Excluded_Source_Dirs}
12500 @tab string list
12501 @item @code{Excluded_Source_Files}
12502 @tab string list
12503 @item @code{Excluded_Source_List_File}
12504 @tab string
12505 @item @code{Languages}
12506 @tab string list
12507 @item @code{Main}
12508 @tab string list
12509 @item @code{Library_Dir}
12510 @tab string
12511 @item @code{Library_Name}
12512 @tab string
12513 @item @code{Library_Kind}
12514 @tab string
12515 @item @code{Library_Version}
12516 @tab string
12517 @item @code{Library_Interface}
12518 @tab string
12519 @item @code{Library_Auto_Init}
12520 @tab string
12521 @item @code{Library_Options}
12522 @tab string list
12523 @item @code{Library_Src_Dir}
12524 @tab string
12525 @item @code{Library_ALI_Dir}
12526 @tab string
12527 @item @code{Library_GCC}
12528 @tab string
12529 @item @code{Library_Symbol_File}
12530 @tab string
12531 @item @code{Library_Symbol_Policy}
12532 @tab string
12533 @item @code{Library_Reference_Symbol_File}
12534 @tab string
12535 @item @code{Externally_Built}
12536 @tab string
12537 @end multitable
12538
12539 @noindent
12540 The following attributes are defined for package  @code{Naming}
12541 (@pxref{Naming Schemes}):
12542
12543 @multitable @columnfractions .4 .2 .2 .2
12544 @item Attribute Name @tab Category @tab Index @tab Value
12545 @item @code{Spec_Suffix}
12546 @tab associative array
12547 @tab language name
12548 @tab string
12549 @item @code{Body_Suffix}
12550 @tab associative array
12551 @tab language name
12552 @tab string
12553 @item @code{Separate_Suffix}
12554 @tab simple attribute
12555 @tab n/a
12556 @tab string
12557 @item @code{Casing}
12558 @tab simple attribute
12559 @tab n/a
12560 @tab string
12561 @item @code{Dot_Replacement}
12562 @tab simple attribute
12563 @tab n/a
12564 @tab string
12565 @item @code{Spec}
12566 @tab associative array
12567 @tab Ada unit name
12568 @tab string
12569 @item @code{Body}
12570 @tab associative array
12571 @tab Ada unit name
12572 @tab string
12573 @item @code{Specification_Exceptions}
12574 @tab associative array
12575 @tab language name
12576 @tab string list
12577 @item @code{Implementation_Exceptions}
12578 @tab associative array
12579 @tab language name
12580 @tab string list
12581 @end multitable
12582
12583 @noindent
12584 The following attributes are defined for packages @code{Builder},
12585 @code{Compiler}, @code{Binder},
12586 @code{Linker}, @code{Cross_Reference}, and @code{Finder}
12587 (@pxref{^Switches^Switches^ and Project Files}).
12588
12589 @multitable @columnfractions .4 .2 .2 .2
12590 @item Attribute Name @tab Category @tab Index @tab Value
12591 @item @code{^Default_Switches^Default_Switches^}
12592 @tab associative array
12593 @tab language name
12594 @tab string list
12595 @item @code{^Switches^Switches^}
12596 @tab associative array
12597 @tab file name
12598 @tab string list
12599 @end multitable
12600
12601 @noindent
12602 In addition, package @code{Compiler} has a single string attribute
12603 @code{Local_Configuration_Pragmas} and package @code{Builder} has a single
12604 string attribute @code{Global_Configuration_Pragmas}.
12605
12606 @noindent
12607 Each simple attribute has a default value: the empty string (for string-valued
12608 attributes) and the empty list (for string list-valued attributes).
12609
12610 An attribute declaration defines a new value for an attribute.
12611
12612 Examples of simple attribute declarations:
12613
12614 @smallexample @c projectfile
12615    for Object_Dir use "objects";
12616    for Source_Dirs use ("units", "test/drivers");
12617 @end smallexample
12618
12619 @noindent
12620 The syntax of a @dfn{simple attribute declaration} is similar to that of an
12621 attribute definition clause in Ada.
12622
12623 Attributes references may be appear in expressions.
12624 The general form for such a reference is @code{<entity>'<attribute>}:
12625 Associative array attributes are functions. Associative
12626 array attribute references must have an argument that is a string literal.
12627
12628 Examples are:
12629
12630 @smallexample @c projectfile
12631   project'Object_Dir
12632   Naming'Dot_Replacement
12633   Imported_Project'Source_Dirs
12634   Imported_Project.Naming'Casing
12635   Builder'^Default_Switches^Default_Switches^("Ada")
12636 @end smallexample
12637
12638 @noindent
12639 The prefix of an attribute may be:
12640 @itemize @bullet
12641 @item @code{project} for an attribute of the current project
12642 @item The name of an existing package of the current project
12643 @item The name of an imported project
12644 @item The name of a parent project that is extended by the current project
12645 @item An expanded name whose prefix is imported/parent project name,
12646 and whose selector is a package name
12647 @end itemize
12648
12649 @noindent
12650 Example:
12651 @smallexample @c projectfile
12652 @group
12653    project Prj is
12654      for Source_Dirs use project'Source_Dirs & "units";
12655      for Source_Dirs use project'Source_Dirs & "test/drivers"
12656    end Prj;
12657 @end group
12658 @end smallexample
12659
12660 @noindent
12661 In the first attribute declaration, initially the attribute @code{Source_Dirs}
12662 has the default value: an empty string list. After this declaration,
12663 @code{Source_Dirs} is a string list of one element: @code{"units"}.
12664 After the second attribute declaration @code{Source_Dirs} is a string list of
12665 two elements: @code{"units"} and @code{"test/drivers"}.
12666
12667 Note: this example is for illustration only. In practice,
12668 the project file would contain only one attribute declaration:
12669
12670 @smallexample @c projectfile
12671    for Source_Dirs use ("units", "test/drivers");
12672 @end smallexample
12673
12674 @node Associative Array Attributes
12675 @subsection Associative Array Attributes
12676
12677 @noindent
12678 Some attributes are defined as @emph{associative arrays}. An associative
12679 array may be regarded as a function that takes a string as a parameter
12680 and delivers a string or string list value as its result.
12681
12682 Here are some examples of single associative array attribute associations:
12683
12684 @smallexample @c projectfile
12685    for Body ("main") use "Main.ada";
12686    for ^Switches^Switches^ ("main.ada")
12687        use ("^-v^-v^",
12688             "^-gnatv^-gnatv^");
12689    for ^Switches^Switches^ ("main.ada")
12690             use Builder'^Switches^Switches^ ("main.ada")
12691               & "^-g^-g^";
12692 @end smallexample
12693
12694 @noindent
12695 Like untyped variables and simple attributes, associative array attributes
12696 may be declared several times. Each declaration supplies a new value for the
12697 attribute, and replaces the previous setting.
12698
12699 @noindent
12700 An associative array attribute may be declared as a full associative array
12701 declaration, with the value of the same attribute in an imported or extended
12702 project.
12703
12704 @smallexample @c projectfile
12705    package Builder is
12706       for Default_Switches use Default.Builder'Default_Switches;
12707    end Builder;
12708 @end smallexample
12709
12710 @noindent
12711 In this example, @code{Default} must be either a project imported by the
12712 current project, or the project that the current project extends. If the
12713 attribute is in a package (in this case, in package @code{Builder}), the same
12714 package needs to be specified.
12715
12716 @noindent
12717 A full associative array declaration replaces any other declaration for the
12718 attribute, including other full associative array declaration. Single
12719 associative array associations may be declare after a full associative
12720 declaration, modifying the value for a single association of the attribute.
12721
12722 @node case Constructions
12723 @subsection @code{case} Constructions
12724
12725 @noindent
12726 A @code{case} construction is used in a project file to effect conditional
12727 behavior.
12728 Here is a typical example:
12729
12730 @smallexample @c projectfile
12731 @group
12732 project MyProj is
12733    type OS_Type is ("GNU/Linux", "Unix", "NT", "VMS");
12734
12735    OS : OS_Type := external ("OS", "GNU/Linux");
12736 @end group
12737
12738 @group
12739    package Compiler is
12740      case OS is
12741        when "GNU/Linux" | "Unix" =>
12742          for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
12743              use ("^-gnath^-gnath^");
12744        when "NT" =>
12745          for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
12746              use ("^-gnatP^-gnatP^");
12747        when others =>
12748      end case;
12749    end Compiler;
12750 end MyProj;
12751 @end group
12752 @end smallexample
12753
12754 @noindent
12755 The syntax of a @code{case} construction is based on the Ada case statement
12756 (although there is no @code{null} construction for empty alternatives).
12757
12758 The case expression must be a typed string variable.
12759 Each alternative comprises the reserved word @code{when}, either a list of
12760 literal strings separated by the @code{"|"} character or the reserved word
12761 @code{others},  and the @code{"=>"} token.
12762 Each literal string must belong to the string type that is the type of the
12763 case variable.
12764 An @code{others} alternative, if present, must occur last.
12765
12766 After each @code{=>}, there are zero or more constructions.  The only
12767 constructions allowed in a case construction are other case constructions,
12768 attribute declarations and variable declarations. String type declarations and
12769 package declarations are not allowed. Variable declarations are restricted to
12770 variables that have already been declared before the case construction.
12771
12772 The value of the case variable is often given by an external reference
12773 (@pxref{External References in Project Files}).
12774
12775 @c ****************************************
12776 @c * Objects and Sources in Project Files *
12777 @c ****************************************
12778
12779 @node Objects and Sources in Project Files
12780 @section Objects and Sources in Project Files
12781
12782 @menu
12783 * Object Directory::
12784 * Exec Directory::
12785 * Source Directories::
12786 * Source File Names::
12787 @end menu
12788
12789 @noindent
12790 Each project has exactly one object directory and one or more source
12791 directories. The source directories must contain at least one source file,
12792 unless  the project file explicitly specifies that no source files are present
12793 (@pxref{Source File Names}).
12794
12795 @node Object Directory
12796 @subsection Object Directory
12797
12798 @noindent
12799 The object directory for a project is the directory containing the compiler's
12800 output (such as @file{ALI} files and object files) for the project's immediate
12801 sources.
12802
12803 The object directory is given by the value of the attribute @code{Object_Dir}
12804 in the project file.
12805
12806 @smallexample @c projectfile
12807    for Object_Dir use "objects";
12808 @end smallexample
12809
12810 @noindent
12811 The attribute @code{Object_Dir} has a string value, the path name of the object
12812 directory. The path name may be absolute or relative to the directory of the
12813 project file. This directory must already exist, and be readable and writable.
12814
12815 By default, when the attribute @code{Object_Dir} is not given an explicit value
12816 or when its value is the empty string, the object directory is the same as the
12817 directory containing the project file.
12818
12819 @node Exec Directory
12820 @subsection Exec Directory
12821
12822 @noindent
12823 The exec directory for a project is the directory containing the executables
12824 for the project's main subprograms.
12825
12826 The exec directory is given by the value of the attribute @code{Exec_Dir}
12827 in the project file.
12828
12829 @smallexample @c projectfile
12830    for Exec_Dir use "executables";
12831 @end smallexample
12832
12833 @noindent
12834 The attribute @code{Exec_Dir} has a string value, the path name of the exec
12835 directory. The path name may be absolute or relative to the directory of the
12836 project file. This directory must already exist, and be writable.
12837
12838 By default, when the attribute @code{Exec_Dir} is not given an explicit value
12839 or when its value is the empty string, the exec directory is the same as the
12840 object directory of the project file.
12841
12842 @node Source Directories
12843 @subsection Source Directories
12844
12845 @noindent
12846 The source directories of a project are specified by the project file
12847 attribute @code{Source_Dirs}.
12848
12849 This attribute's value is a string list. If the attribute is not given an
12850 explicit value, then there is only one source directory, the one where the
12851 project file resides.
12852
12853 A @code{Source_Dirs} attribute that is explicitly defined to be the empty list,
12854 as in
12855
12856 @smallexample @c projectfile
12857     for Source_Dirs use ();
12858 @end smallexample
12859
12860 @noindent
12861 indicates that the project contains no source files.
12862
12863 Otherwise, each string in the string list designates one or more
12864 source directories.
12865
12866 @smallexample @c projectfile
12867    for Source_Dirs use ("sources", "test/drivers");
12868 @end smallexample
12869
12870 @noindent
12871 If a string in the list ends with @code{"/**"},  then the directory whose path
12872 name precedes the two asterisks, as well as all its subdirectories
12873 (recursively), are source directories.
12874
12875 @smallexample @c projectfile
12876    for Source_Dirs use ("/system/sources/**");
12877 @end smallexample
12878
12879 @noindent
12880 Here the directory @code{/system/sources} and all of its subdirectories
12881 (recursively) are source directories.
12882
12883 To specify that the source directories are the directory of the project file
12884 and all of its subdirectories, you can declare @code{Source_Dirs} as follows:
12885 @smallexample @c projectfile
12886    for Source_Dirs use ("./**");
12887 @end smallexample
12888
12889 @noindent
12890 Each of the source directories must exist and be readable.
12891
12892 @node Source File Names
12893 @subsection Source File Names
12894
12895 @noindent
12896 In a project that contains source files, their names may be specified by the
12897 attributes @code{Source_Files} (a string list) or @code{Source_List_File}
12898 (a string). Source file names never include any directory information.
12899
12900 If the attribute @code{Source_Files} is given an explicit value, then each
12901 element of the list is a source file name.
12902
12903 @smallexample @c projectfile
12904    for Source_Files use ("main.adb");
12905    for Source_Files use ("main.adb", "pack1.ads", "pack2.adb");
12906 @end smallexample
12907
12908 @noindent
12909 If the attribute @code{Source_Files} is not given an explicit value,
12910 but the attribute @code{Source_List_File} is given a string value,
12911 then the source file names are contained in the text file whose path name
12912 (absolute or relative to the directory of the project file) is the
12913 value of the attribute @code{Source_List_File}.
12914
12915 Each line in the file that is not empty or is not a comment
12916 contains a source file name.
12917
12918 @smallexample @c projectfile
12919    for Source_List_File use "source_list.txt";
12920 @end smallexample
12921
12922 @noindent
12923 By default, if neither the attribute @code{Source_Files} nor the attribute
12924 @code{Source_List_File} is given an explicit value, then each file in the
12925 source directories that conforms to the project's naming scheme
12926 (@pxref{Naming Schemes}) is an immediate source of the project.
12927
12928 A warning is issued if both attributes @code{Source_Files} and
12929 @code{Source_List_File} are given explicit values. In this case, the attribute
12930 @code{Source_Files} prevails.
12931
12932 Each source file name must be the name of one existing source file
12933 in one of the source directories.
12934
12935 A @code{Source_Files} attribute whose value is an empty list
12936 indicates that there are no source files in the project.
12937
12938 If the order of the source directories is known statically, that is if
12939 @code{"/**"} is not used in the string list @code{Source_Dirs}, then there may
12940 be several files with the same source file name. In this case, only the file
12941 in the first directory is considered as an immediate source of the project
12942 file. If the order of the source directories is not known statically, it is
12943 an error to have several files with the same source file name.
12944
12945 Projects can be specified to have no Ada source
12946 files: the value of (@code{Source_Dirs} or @code{Source_Files} may be an empty
12947 list, or the @code{"Ada"} may be absent from @code{Languages}:
12948
12949 @smallexample @c projectfile
12950    for Source_Dirs use ();
12951    for Source_Files use ();
12952    for Languages use ("C", "C++");
12953 @end smallexample
12954
12955 @noindent
12956 Otherwise, a project must contain at least one immediate source.
12957
12958 Projects with no source files are useful as template packages
12959 (@pxref{Packages in Project Files}) for other projects; in particular to
12960 define a package @code{Naming} (@pxref{Naming Schemes}).
12961
12962 @c ****************************
12963 @c * Importing Projects *
12964 @c ****************************
12965
12966 @node  Importing Projects
12967 @section Importing Projects
12968 @cindex @code{ADA_PROJECT_PATH}
12969
12970 @noindent
12971 An immediate source of a project P may depend on source files that
12972 are neither immediate sources of P nor in the predefined library.
12973 To get this effect, P must @emph{import} the projects that contain the needed
12974 source files.
12975
12976 @smallexample @c projectfile
12977 @group
12978   with "project1", "utilities.gpr";
12979   with "/namings/apex.gpr";
12980   project Main is
12981     @dots{}
12982 @end group
12983 @end smallexample
12984
12985 @noindent
12986 As can be seen in this example, the syntax for importing projects is similar
12987 to the syntax for importing compilation units in Ada. However, project files
12988 use literal strings instead of names, and the @code{with} clause identifies
12989 project files rather than packages.
12990
12991 Each literal string is the file name or path name (absolute or relative) of a
12992 project file. If a string corresponds to a file name, with no path or a
12993 relative path, then its location is determined by the @emph{project path}. The
12994 latter can be queried using @code{gnatls -v}. It contains:
12995
12996 @itemize @bullet
12997 @item
12998 In first position, the directory containing the current project file.
12999 @item
13000 In last position, the default project directory. This default project directory
13001 is part of the GNAT installation and is the standard place to install project
13002 files giving access to standard support libraries.
13003 @ifclear vms
13004 @ref{Installing a library}
13005 @end ifclear
13006
13007 @item
13008 In between, all the directories referenced in the
13009 ^environment variable^logical name^ @env{ADA_PROJECT_PATH} if it exists.
13010 @end itemize
13011
13012 @noindent
13013 If a relative pathname is used, as in
13014
13015 @smallexample @c projectfile
13016   with "tests/proj";
13017 @end smallexample
13018
13019 @noindent
13020 then the full path for the project is constructed by concatenating this
13021 relative path to those in the project path, in order, until a matching file is
13022 found. Any symbolic link will be fully resolved in the directory of the
13023 importing project file before the imported project file is examined.
13024
13025 If the @code{with}'ed project file name does not have an extension,
13026 the default is @file{^.gpr^.GPR^}. If a file with this extension is not found,
13027 then the file name as specified in the @code{with} clause (no extension) will
13028 be used. In the above example, if a file @code{project1.gpr} is found, then it
13029 will be used; otherwise, if a file @code{^project1^PROJECT1^} exists
13030 then it will be used; if neither file exists, this is an error.
13031
13032 A warning is issued if the name of the project file does not match the
13033 name of the project; this check is case insensitive.
13034
13035 Any source file that is an immediate source of the imported project can be
13036 used by the immediate sources of the importing project, transitively. Thus
13037 if @code{A} imports @code{B}, and @code{B} imports @code{C}, the immediate
13038 sources of @code{A} may depend on the immediate sources of @code{C}, even if
13039 @code{A} does not import @code{C} explicitly. However, this is not recommended,
13040 because if and when @code{B} ceases to import @code{C}, some sources in
13041 @code{A} will no longer compile.
13042
13043 A side effect of this capability is that normally cyclic dependencies are not
13044 permitted: if @code{A} imports @code{B} (directly or indirectly) then @code{B}
13045 is not allowed to import @code{A}. However, there are cases when cyclic
13046 dependencies would be beneficial. For these cases, another form of import
13047 between projects exists, the @code{limited with}: a project @code{A} that
13048 imports a project @code{B} with a straight @code{with} may also be imported,
13049 directly or indirectly, by @code{B} on the condition that imports from @code{B}
13050 to @code{A} include at least one @code{limited with}.
13051
13052 @smallexample @c 0projectfile
13053 with "../b/b.gpr";
13054 with "../c/c.gpr";
13055 project A is
13056 end A;
13057
13058 limited with "../a/a.gpr";
13059 project B is
13060 end B;
13061
13062 with "../d/d.gpr";
13063 project C is
13064 end C;
13065
13066 limited with "../a/a.gpr";
13067 project D is
13068 end D;
13069 @end smallexample
13070
13071 @noindent
13072 In the above legal example, there are two project cycles:
13073 @itemize @bullet
13074 @item A-> B-> A
13075 @item A -> C -> D -> A
13076 @end itemize
13077
13078 @noindent
13079 In each of these cycle there is one @code{limited with}: import of @code{A}
13080 from @code{B} and import of @code{A} from @code{D}.
13081
13082 The difference between straight @code{with} and @code{limited with} is that
13083 the name of a project imported with a @code{limited with} cannot be used in the
13084 project that imports it. In particular, its packages cannot be renamed and
13085 its variables cannot be referred to.
13086
13087 An exception to the above rules for @code{limited with} is that for the main
13088 project specified to @command{gnatmake} or to the @command{GNAT} driver a
13089 @code{limited with} is equivalent to a straight @code{with}. For example,
13090 in the example above, projects @code{B} and @code{D} could not be main
13091 projects for @command{gnatmake} or to the @command{GNAT} driver, because they
13092 each have a @code{limited with} that is the only one in a cycle of importing
13093 projects.
13094
13095 @c *********************
13096 @c * Project Extension *
13097 @c *********************
13098
13099 @node Project Extension
13100 @section Project Extension
13101
13102 @noindent
13103 During development of a large system, it is sometimes necessary to use
13104 modified versions of some of the source files, without changing the original
13105 sources. This can be achieved through the @emph{project extension} facility.
13106
13107 @smallexample @c projectfile
13108    project Modified_Utilities extends "/baseline/utilities.gpr" is @dots{}
13109 @end smallexample
13110
13111 @noindent
13112 A project extension declaration introduces an extending project
13113 (the @emph{child}) and a project being extended (the @emph{parent}).
13114
13115 By default, a child project inherits all the sources of its parent.
13116 However, inherited sources can be overridden: a unit in a parent is hidden
13117 by a unit of the same name in the child.
13118
13119 Inherited sources are considered to be sources (but not immediate sources)
13120 of the child project; see @ref{Project File Syntax}.
13121
13122 An inherited source file retains any switches specified in the parent project.
13123
13124 For example if the project @code{Utilities} contains the spec and the
13125 body of an Ada package @code{Util_IO}, then the project
13126 @code{Modified_Utilities} can contain a new body for package @code{Util_IO}.
13127 The original body of @code{Util_IO} will not be considered in program builds.
13128 However, the package spec will still be found in the project
13129 @code{Utilities}.
13130
13131 A child project can have only one parent, except when it is qualified as
13132 abstract. But it may import any number of other projects.
13133
13134 A project is not allowed to import directly or indirectly at the same time a
13135 child project and any of its ancestors.
13136
13137 @c *******************************
13138 @c * Project Hierarchy Extension *
13139 @c *******************************
13140
13141 @node Project Hierarchy Extension
13142 @section Project Hierarchy Extension
13143
13144 @noindent
13145 When extending a large system spanning multiple projects, it is often
13146 inconvenient to extend every project in the hierarchy that is impacted by a
13147 small change introduced. In such cases, it is possible to create a virtual
13148 extension of entire hierarchy using @code{extends all} relationship.
13149
13150 When the project is extended using @code{extends all} inheritance, all projects
13151 that are imported by it, both directly and indirectly, are considered virtually
13152 extended. That is, the Project Manager creates "virtual projects"
13153 that extend every project in the hierarchy; all these virtual projects have
13154 no sources of their own and have as object directory the object directory of
13155 the root of "extending all" project.
13156
13157 It is possible to explicitly extend one or more projects in the hierarchy
13158 in order to modify the sources. These extending projects must be imported by
13159 the "extending all" project, which will replace the corresponding virtual
13160 projects with the explicit ones.
13161
13162 When building such a project hierarchy extension, the Project Manager will
13163 ensure that both modified sources and sources in virtual extending projects
13164 that depend on them, are recompiled.
13165
13166 By means of example, consider the following hierarchy of projects.
13167
13168 @enumerate
13169 @item
13170 project A, containing package P1
13171 @item
13172 project B importing A and containing package P2 which depends on P1
13173 @item
13174 project C importing B and containing package P3 which depends on P2
13175 @end enumerate
13176
13177 @noindent
13178 We want to modify packages P1 and P3.
13179
13180 This project hierarchy will need to be extended as follows:
13181
13182 @enumerate
13183 @item
13184 Create project A1 that extends A, placing modified P1 there:
13185
13186 @smallexample @c 0projectfile
13187 project A1 extends "(@dots{})/A" is
13188 end A1;
13189 @end smallexample
13190
13191 @item
13192 Create project C1 that "extends all" C and imports A1, placing modified
13193 P3 there:
13194
13195 @smallexample @c 0projectfile
13196 with "(@dots{})/A1";
13197 project C1 extends all "(@dots{})/C" is
13198 end C1;
13199 @end smallexample
13200 @end enumerate
13201
13202 When you build project C1, your entire modified project space will be
13203 recompiled, including the virtual project B1 that has been impacted by the
13204 "extending all" inheritance of project C.
13205
13206 Note that if a Library Project in the hierarchy is virtually extended,
13207 the virtual project that extends the Library Project is not a Library Project.
13208
13209 @c ****************************************
13210 @c * External References in Project Files *
13211 @c ****************************************
13212
13213 @node  External References in Project Files
13214 @section External References in Project Files
13215
13216 @noindent
13217 A project file may contain references to external variables; such references
13218 are called @emph{external references}.
13219
13220 An external variable is either defined as part of the environment (an
13221 environment variable in Unix, for example) or else specified on the command
13222 line via the @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@emph{vbl}=@emph{value}} switch.
13223 If both, then the command line value is used.
13224
13225 The value of an external reference is obtained by means of the built-in
13226 function @code{external}, which returns a string value.
13227 This function has two forms:
13228 @itemize @bullet
13229 @item @code{external (external_variable_name)}
13230 @item @code{external (external_variable_name, default_value)}
13231 @end itemize
13232
13233 @noindent
13234 Each parameter must be a string literal.  For example:
13235
13236 @smallexample @c projectfile
13237    external ("USER")
13238    external ("OS", "GNU/Linux")
13239 @end smallexample
13240
13241 @noindent
13242 In the form with one parameter, the function returns the value of
13243 the external variable given as parameter. If this name is not present in the
13244 environment, the function returns an empty string.
13245
13246 In the form with two string parameters, the second argument is
13247 the value returned when the variable given as the first argument is not
13248 present in the environment. In the example above, if @code{"OS"} is not
13249 the name of ^an environment variable^a logical name^ and is not passed on
13250 the command line, then the returned value is @code{"GNU/Linux"}.
13251
13252 An external reference may be part of a string expression or of a string
13253 list expression, and can therefore appear in a variable declaration or
13254 an attribute declaration.
13255
13256 @smallexample @c projectfile
13257 @group
13258    type Mode_Type is ("Debug", "Release");
13259    Mode : Mode_Type := external ("MODE");
13260    case Mode is
13261      when "Debug" =>
13262         @dots{}
13263 @end group
13264 @end smallexample
13265
13266 @c *****************************
13267 @c * Packages in Project Files *
13268 @c *****************************
13269
13270 @node  Packages in Project Files
13271 @section Packages in Project Files
13272
13273 @noindent
13274 A @emph{package} defines the settings for project-aware tools within a
13275 project.
13276 For each such tool one can declare a package; the names for these
13277 packages are preset (@pxref{Packages}).
13278 A package may contain variable declarations, attribute declarations, and case
13279 constructions.
13280
13281 @smallexample @c projectfile
13282 @group
13283    project Proj is
13284       package Builder is  -- used by gnatmake
13285          for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13286              use ("^-v^-v^",
13287                   "^-g^-g^");
13288       end Builder;
13289    end Proj;
13290 @end group
13291 @end smallexample
13292
13293 @noindent
13294 The syntax of package declarations mimics that of package in Ada.
13295
13296 Most of the packages have an attribute
13297 @code{^Default_Switches^Default_Switches^}.
13298 This attribute is an associative array, and its value is a string list.
13299 The index of the associative array is the name of a programming language (case
13300 insensitive). This attribute indicates the ^switch^switch^
13301 or ^switches^switches^ to be used
13302 with the corresponding tool.
13303
13304 Some packages also have another attribute, @code{^Switches^Switches^},
13305 an associative array whose value is a string list.
13306 The index is the name of a source file.
13307 This attribute indicates the ^switch^switch^
13308 or ^switches^switches^ to be used by the corresponding
13309 tool when dealing with this specific file.
13310
13311 Further information on these ^switch^switch^-related attributes is found in
13312 @ref{^Switches^Switches^ and Project Files}.
13313
13314 A package may be declared as a @emph{renaming} of another package; e.g., from
13315 the project file for an imported project.
13316
13317 @smallexample @c projectfile
13318 @group
13319   with "/global/apex.gpr";
13320   project Example is
13321     package Naming renames Apex.Naming;
13322     @dots{}
13323   end Example;
13324 @end group
13325 @end smallexample
13326
13327 @noindent
13328 Packages that are renamed in other project files often come from project files
13329 that have no sources: they are just used as templates. Any modification in the
13330 template will be reflected automatically in all the project files that rename
13331 a package from the template.
13332
13333 In addition to the tool-oriented packages, you can also declare a package
13334 named @code{Naming} to establish specialized source file naming conventions
13335 (@pxref{Naming Schemes}).
13336
13337 @c ************************************
13338 @c * Variables from Imported Projects *
13339 @c ************************************
13340
13341 @node Variables from Imported Projects
13342 @section Variables from Imported Projects
13343
13344 @noindent
13345 An attribute or variable defined in an imported or parent project can
13346 be used in expressions in the importing / extending project.
13347 Such an attribute or variable is denoted by an expanded name whose prefix
13348 is either the name of the project or the expanded name of a package within
13349 a project.
13350
13351 @smallexample @c projectfile
13352 @group
13353   with "imported";
13354   project Main extends "base" is
13355      Var1 := Imported.Var;
13356      Var2 := Base.Var & ".new";
13357 @end group
13358
13359 @group
13360      package Builder is
13361         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13362             use Imported.Builder'Ada_^Switches^Switches^ &
13363                 "^-gnatg^-gnatg^" &
13364                 "^-v^-v^";
13365      end Builder;
13366 @end group
13367
13368 @group
13369      package Compiler is
13370         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13371             use Base.Compiler'Ada_^Switches^Switches^;
13372      end Compiler;
13373   end Main;
13374 @end group
13375 @end smallexample
13376
13377 @noindent
13378 In this example:
13379
13380 @itemize @bullet
13381 @item
13382 The value of @code{Var1} is a copy of the variable @code{Var} defined
13383 in the project file @file{"imported.gpr"}
13384 @item
13385 the value of @code{Var2} is a copy of the value of variable @code{Var}
13386 defined in the project file @file{base.gpr}, concatenated with @code{".new"}
13387 @item
13388 attribute @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} in package
13389 @code{Builder} is a string list that includes in its value a copy of the value
13390 of @code{Ada_^Switches^Switches^} defined in the @code{Builder} package
13391 in project file @file{imported.gpr} plus two new elements:
13392 @option{"^-gnatg^-gnatg^"}
13393 and @option{"^-v^-v^"};
13394 @item
13395 attribute @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} in package
13396 @code{Compiler} is a copy of the variable @code{Ada_^Switches^Switches^}
13397 defined in the @code{Compiler} package in project file @file{base.gpr},
13398 the project being extended.
13399 @end itemize
13400
13401 @c ******************
13402 @c * Naming Schemes *
13403 @c ******************
13404
13405 @node  Naming Schemes
13406 @section Naming Schemes
13407
13408 @noindent
13409 Sometimes an Ada software system is ported from a foreign compilation
13410 environment to GNAT, and the file names do not use the default GNAT
13411 conventions. Instead of changing all the file names (which for a variety
13412 of reasons might not be possible), you can define the relevant file
13413 naming scheme in the @code{Naming} package in your project file.
13414
13415 @noindent
13416 Note that the use of pragmas described in
13417 @ref{Alternative File Naming Schemes} by mean of a configuration
13418 pragmas file is not supported when using project files. You must use
13419 the features described in this paragraph. You can however use specify
13420 other configuration pragmas (@pxref{Specifying Configuration Pragmas}).
13421
13422 @ifclear vms
13423 For example, the following
13424 package models the Apex file naming rules:
13425
13426 @smallexample @c projectfile
13427 @group
13428   package Naming is
13429     for Casing               use "lowercase";
13430     for Dot_Replacement      use ".";
13431     for Spec_Suffix ("Ada")  use ".1.ada";
13432     for Body_Suffix ("Ada")  use ".2.ada";
13433   end Naming;
13434 @end group
13435 @end smallexample
13436 @end ifclear
13437
13438 @ifset vms
13439 For example, the following package models the HP Ada file naming rules:
13440
13441 @smallexample @c projectfile
13442 @group
13443   package Naming is
13444     for Casing               use "lowercase";
13445     for Dot_Replacement      use "__";
13446     for Spec_Suffix ("Ada")  use "_.^ada^ada^";
13447     for Body_Suffix ("Ada")  use ".^ada^ada^";
13448   end Naming;
13449 @end group
13450 @end smallexample
13451
13452 @noindent
13453 (Note that @code{Casing} is @code{"lowercase"} because GNAT gets the file
13454 names in lower case)
13455 @end ifset
13456
13457 @noindent
13458 You can define the following attributes in package @code{Naming}:
13459
13460 @table @code
13461
13462 @item @code{Casing}
13463 This must be a string with one of the three values @code{"lowercase"},
13464 @code{"uppercase"} or @code{"mixedcase"}; these strings are case insensitive.
13465
13466 @noindent
13467 If @code{Casing} is not specified, then the default is @code{"lowercase"}.
13468
13469 @item @code{Dot_Replacement}
13470 This must be a string whose value satisfies the following conditions:
13471
13472 @itemize @bullet
13473 @item It must not be empty
13474 @item It cannot start or end with an alphanumeric character
13475 @item It cannot be a single underscore
13476 @item It cannot start with an underscore followed by an alphanumeric
13477 @item It cannot contain a dot @code{'.'} except if the entire string
13478 is @code{"."}
13479 @end itemize
13480
13481 @noindent
13482 If @code{Dot_Replacement} is not specified, then the default is @code{"-"}.
13483
13484 @item @code{Spec_Suffix}
13485 This is an associative array (indexed by the programming language name, case
13486 insensitive) whose value is a string that must satisfy the following
13487 conditions:
13488
13489 @itemize @bullet
13490 @item It must not be empty
13491 @item It must include at least one dot
13492 @end itemize
13493 @noindent
13494 If @code{Spec_Suffix ("Ada")} is not specified, then the default is
13495 @code{"^.ads^.ADS^"}.
13496
13497 @item @code{Body_Suffix}
13498 This is an associative array (indexed by the programming language name, case
13499 insensitive) whose value is a string that must satisfy the following
13500 conditions:
13501
13502 @itemize @bullet
13503 @item It must not be empty
13504 @item It must include at least one dot
13505 @item It cannot be the same as @code{Spec_Suffix ("Ada")}
13506 @end itemize
13507 @noindent
13508 If @code{Body_Suffix ("Ada")} and @code{Spec_Suffix ("Ada")} end with the
13509 same string, then a file name that ends with the longest of these two suffixes
13510 will be a body if the longest suffix is @code{Body_Suffix ("Ada")} or a spec
13511 if the longest suffix is @code{Spec_Suffix ("Ada")}.
13512
13513 If @code{Body_Suffix ("Ada")} is not specified, then the default is
13514 @code{"^.adb^.ADB^"}.
13515
13516 @item @code{Separate_Suffix}
13517 This must be a string whose value satisfies the same conditions as
13518 @code{Body_Suffix}. The same "longest suffix" rules apply.
13519
13520 @noindent
13521 If @code{Separate_Suffix ("Ada")} is not specified, then it defaults to same
13522 value as @code{Body_Suffix ("Ada")}.
13523
13524 @item @code{Spec}
13525 @noindent
13526 You can use the associative array attribute @code{Spec}  to define
13527 the source file name for an individual Ada compilation unit's spec. The array
13528 index must be a string literal that identifies the Ada unit (case insensitive).
13529 The value of this attribute must be a string that identifies the file that
13530 contains this unit's spec (case sensitive or insensitive depending on the
13531 operating system).
13532
13533 @smallexample @c projectfile
13534    for Spec ("MyPack.MyChild") use "mypack.mychild.spec";
13535 @end smallexample
13536
13537 @item @code{Body}
13538
13539 You can use the associative array attribute @code{Body} to
13540 define the source file name for an individual Ada compilation unit's body
13541 (possibly a subunit).  The array index must be a string literal that identifies
13542 the Ada unit (case insensitive).  The value of this attribute must be a string
13543 that identifies the file that contains this unit's body or subunit (case
13544 sensitive or insensitive depending on the operating system).
13545
13546 @smallexample @c projectfile
13547    for Body ("MyPack.MyChild") use "mypack.mychild.body";
13548 @end smallexample
13549 @end table
13550
13551 @c ********************
13552 @c * Library Projects *
13553 @c ********************
13554
13555 @node Library Projects
13556 @section Library Projects
13557
13558 @noindent
13559 @emph{Library projects} are projects whose object code is placed in a library.
13560 (Note that this facility is not yet supported on all platforms)
13561
13562 To create a library project, you need to define in its project file
13563 two project-level attributes: @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}.
13564 Additionally, you may define other library-related attributes such as
13565 @code{Library_Kind}, @code{Library_Version}, @code{Library_Interface},
13566 @code{Library_Auto_Init}, @code{Library_Options} and @code{Library_GCC}.
13567
13568 The @code{Library_Name} attribute has a string value. There is no restriction
13569 on the name of a library. It is the responsibility of the developer to
13570 choose a name that will be accepted by the platform. It is recommended to
13571 choose names that could be Ada identifiers; such names are almost guaranteed
13572 to be acceptable on all platforms.
13573
13574 The @code{Library_Dir} attribute has a string value that designates the path
13575 (absolute or relative) of the directory where the library will reside.
13576 It must designate an existing directory, and this directory must be writable,
13577 different from the project's object directory and from any source directory
13578 in the project tree.
13579
13580 If both @code{Library_Name} and @code{Library_Dir} are specified and
13581 are legal, then the project file defines a library project.  The optional
13582 library-related attributes are checked only for such project files.
13583
13584 The @code{Library_Kind} attribute has a string value that must be one of the
13585 following (case insensitive): @code{"static"}, @code{"dynamic"} or
13586 @code{"relocatable"} (which is a synonym for @code{"dynamic"}). If this
13587 attribute is not specified, the library is a static library, that is
13588 an archive of object files that can be potentially linked into a
13589 static executable. Otherwise, the library may be dynamic or
13590 relocatable, that is a library that is loaded only at the start of execution.
13591
13592 If you need to build both a static and a dynamic library, you should use two
13593 different object directories, since in some cases some extra code needs to
13594 be generated for the latter. For such cases, it is recommended to either use
13595 two different project files, or a single one which uses external variables
13596 to indicate what kind of library should be build.
13597
13598 The @code{Library_ALI_Dir} attribute may be specified to indicate the
13599 directory where the ALI files of the library will be copied. When it is
13600 not specified, the ALI files are copied to the directory specified in
13601 attribute @code{Library_Dir}. The directory specified by @code{Library_ALI_Dir}
13602 must be writable and different from the project's object directory and from
13603 any source directory in the project tree.
13604
13605 The @code{Library_Version} attribute has a string value whose interpretation
13606 is platform dependent. It has no effect on VMS and Windows. On Unix, it is
13607 used only for dynamic/relocatable libraries as the internal name of the
13608 library (the @code{"soname"}). If the library file name (built from the
13609 @code{Library_Name}) is different from the @code{Library_Version}, then the
13610 library file will be a symbolic link to the actual file whose name will be
13611 @code{Library_Version}.
13612
13613 Example (on Unix):
13614
13615 @smallexample @c projectfile
13616 @group
13617 project Plib is
13618
13619    Version := "1";
13620
13621    for Library_Dir use "lib_dir";
13622    for Library_Name use "dummy";
13623    for Library_Kind use "relocatable";
13624    for Library_Version use "libdummy.so." & Version;
13625
13626 end Plib;
13627 @end group
13628 @end smallexample
13629
13630 @noindent
13631 Directory @file{lib_dir} will contain the internal library file whose name
13632 will be @file{libdummy.so.1}, and @file{libdummy.so} will be a symbolic link to
13633 @file{libdummy.so.1}.
13634
13635 When @command{gnatmake} detects that a project file
13636 is a library project file, it will check all immediate sources of the project
13637 and rebuild the library if any of the sources have been recompiled.
13638
13639 Standard project files can import library project files. In such cases,
13640 the libraries will only be rebuilt if some of its sources are recompiled
13641 because they are in the closure of some other source in an importing project.
13642 Sources of the library project files that are not in such a closure will
13643 not be checked, unless the full library is checked, because one of its sources
13644 needs to be recompiled.
13645
13646 For instance, assume the project file @code{A} imports the library project file
13647 @code{L}. The immediate sources of A are @file{a1.adb}, @file{a2.ads} and
13648 @file{a2.adb}. The immediate sources of L are @file{l1.ads}, @file{l1.adb},
13649 @file{l2.ads}, @file{l2.adb}.
13650
13651 If @file{l1.adb} has been modified, then the library associated with @code{L}
13652 will be rebuilt when compiling all the immediate sources of @code{A} only
13653 if @file{a1.ads}, @file{a2.ads} or @file{a2.adb} includes a statement
13654 @code{"with L1;"}.
13655
13656 To be sure that all the sources in the library associated with @code{L} are
13657 up to date, and that all the sources of project @code{A} are also up to date,
13658 the following two commands needs to be used:
13659
13660 @smallexample
13661 gnatmake -Pl.gpr
13662 gnatmake -Pa.gpr
13663 @end smallexample
13664
13665 When a library is built or rebuilt, an attempt is made first to delete all
13666 files in the library directory.
13667 All @file{ALI} files will also be copied from the object directory to the
13668 library directory. To build executables, @command{gnatmake} will use the
13669 library rather than the individual object files.
13670
13671 @ifclear vms
13672 It is also possible to create library project files for third-party libraries
13673 that are precompiled and cannot be compiled locally thanks to the
13674 @code{externally_built} attribute. (See @ref{Installing a library}).
13675 @end ifclear
13676
13677 @c *******************************
13678 @c * Stand-alone Library Projects *
13679 @c *******************************
13680
13681 @node Stand-alone Library Projects
13682 @section Stand-alone Library Projects
13683
13684 @noindent
13685 A Stand-alone Library is a library that contains the necessary code to
13686 elaborate the Ada units that are included in the library. A Stand-alone
13687 Library is suitable to be used in an executable when the main is not
13688 in Ada. However, Stand-alone Libraries may also be used with an Ada main
13689 subprogram.
13690
13691 A Stand-alone Library Project is a Library Project where the library is
13692 a Stand-alone Library.
13693
13694 To be a Stand-alone Library Project, in addition to the two attributes
13695 that make a project a Library Project (@code{Library_Name} and
13696 @code{Library_Dir}, see @ref{Library Projects}), the attribute
13697 @code{Library_Interface} must be defined.
13698
13699 @smallexample @c projectfile
13700 @group
13701    for Library_Dir use "lib_dir";
13702    for Library_Name use "dummy";
13703    for Library_Interface use ("int1", "int1.child");
13704 @end group
13705 @end smallexample
13706
13707 Attribute @code{Library_Interface} has a nonempty string list value,
13708 each string in the list designating a unit contained in an immediate source
13709 of the project file.
13710
13711 When a Stand-alone Library is built, first the binder is invoked to build
13712 a package whose name depends on the library name
13713 (^b~dummy.ads/b^B$DUMMY.ADS/B^ in the example above).
13714 This binder-generated package includes initialization and
13715 finalization procedures whose
13716 names depend on the library name (dummyinit and dummyfinal in the example
13717 above). The object corresponding to this package is included in the library.
13718
13719 A dynamic or relocatable Stand-alone Library is automatically initialized
13720 if automatic initialization of Stand-alone Libraries is supported on the
13721 platform and if attribute @code{Library_Auto_Init} is not specified or
13722 is specified with the value "true". A static Stand-alone Library is never
13723 automatically initialized.
13724
13725 Single string attribute @code{Library_Auto_Init} may be specified with only
13726 two possible values: "false" or "true" (case-insensitive). Specifying
13727 "false" for attribute @code{Library_Auto_Init} will prevent automatic
13728 initialization of dynamic or relocatable libraries.
13729
13730 When a non-automatically initialized Stand-alone Library is used
13731 in an executable, its initialization procedure must be called before
13732 any service of the library is used.
13733 When the main subprogram is in Ada, it may mean that the initialization
13734 procedure has to be called during elaboration of another package.
13735
13736 For a Stand-Alone Library, only the @file{ALI} files of the Interface Units
13737 (those that are listed in attribute @code{Library_Interface}) are copied to
13738 the Library Directory. As a consequence, only the Interface Units may be
13739 imported from Ada units outside of the library. If other units are imported,
13740 the binding phase will fail.
13741
13742 When a Stand-Alone Library is bound, the switches that are specified in
13743 the attribute @code{Default_Switches ("Ada")} in package @code{Binder} are
13744 used in the call to @command{gnatbind}.
13745
13746 The string list attribute @code{Library_Options} may be used to specified
13747 additional switches to the call to @command{gcc} to link the library.
13748
13749 The attribute @code{Library_Src_Dir}, may be specified for a
13750 Stand-Alone Library. @code{Library_Src_Dir} is a simple attribute that has a
13751 single string value. Its value must be the path (absolute or relative to the
13752 project directory) of an existing directory. This directory cannot be the
13753 object directory or one of the source directories, but it can be the same as
13754 the library directory. The sources of the Interface
13755 Units of the library, necessary to an Ada client of the library, will be
13756 copied to the designated directory, called Interface Copy directory.
13757 These sources includes the specs of the Interface Units, but they may also
13758 include bodies and subunits, when pragmas @code{Inline} or @code{Inline_Always}
13759 are used, or when there is a generic units in the spec. Before the sources
13760 are copied to the Interface Copy directory, an attempt is made to delete all
13761 files in the Interface Copy directory.
13762
13763 @c *************************************
13764 @c * Switches Related to Project Files *
13765 @c *************************************
13766 @node Switches Related to Project Files
13767 @section Switches Related to Project Files
13768
13769 @noindent
13770 The following switches are used by GNAT tools that support project files:
13771
13772 @table @option
13773
13774 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
13775 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (any project-aware tool)
13776 Indicates the name of a project file. This project file will be parsed with
13777 the verbosity indicated by @option{^-vP^MESSAGE_PROJECT_FILES=^@emph{x}},
13778 if any, and using the external references indicated
13779 by @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches, if any.
13780 @ifclear vms
13781 There may zero, one or more spaces between @option{-P} and @var{project}.
13782 @end ifclear
13783
13784 @noindent
13785 There must be only one @option{^-P^/PROJECT_FILE^} switch on the command line.
13786
13787 @noindent
13788 Since the Project Manager parses the project file only after all the switches
13789 on the command line are checked, the order of the switches
13790 @option{^-P^/PROJECT_FILE^},
13791 @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}}
13792 or @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} is not significant.
13793
13794 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
13795 @cindex @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} (any project-aware tool)
13796 Indicates that external variable @var{name} has the value @var{value}.
13797 The Project Manager will use this value for occurrences of
13798 @code{external(name)} when parsing the project file.
13799
13800 @ifclear vms
13801 @noindent
13802 If @var{name} or @var{value} includes a space, then @var{name=value} should be
13803 put between quotes.
13804 @smallexample
13805   -XOS=NT
13806   -X"user=John Doe"
13807 @end smallexample
13808 @end ifclear
13809
13810 @noindent
13811 Several @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches can be used simultaneously.
13812 If several @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches specify the same
13813 @var{name}, only the last one is used.
13814
13815 @noindent
13816 An external variable specified with a @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switch
13817 takes precedence over the value of the same name in the environment.
13818
13819 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
13820 @cindex @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE^} (any project-aware tool)
13821 Indicates the verbosity of the parsing of GNAT project files.
13822
13823 @ifclear vms
13824 @option{-vP0} means Default;
13825 @option{-vP1} means Medium;
13826 @option{-vP2} means High.
13827 @end ifclear
13828
13829 @ifset vms
13830 There are three possible options for this qualifier: DEFAULT, MEDIUM and
13831 HIGH.
13832 @end ifset
13833
13834 @noindent
13835 The default is ^Default^DEFAULT^: no output for syntactically correct
13836 project files.
13837 @noindent
13838 If several @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}} switches are present,
13839 only the last one is used.
13840
13841 @item ^-aP^/ADD_PROJECT_SEARCH_DIR=^<dir>
13842 @cindex @option{^-aP^/ADD_PROJECT_SEARCH_DIR=^} (any project-aware tool)
13843 Add directory <dir> at the beginning of the project search path, in order,
13844 after the current working directory.
13845
13846 @ifclear vms
13847 @item -eL
13848 @cindex @option{-eL} (any project-aware tool)
13849 Follow all symbolic links when processing project files.
13850 @end ifclear
13851
13852 @item ^--subdirs^/SUBDIRS^=<subdir>
13853 @cindex @option{^--subdirs^/SUBDIRS^=} (gnatmake and gnatclean)
13854 This switch is recognized by gnatmake and gnatclean. It indicate that the real
13855 directories (except the source directories) are the subdirectories <subdir>
13856 of the directories specified in the project files. This applies in particular
13857 to object directories, library directories and exec directories. If the
13858 subdirectories do not exist, they are created automatically.
13859
13860 @end table
13861
13862 @c **********************************
13863 @c * Tools Supporting Project Files *
13864 @c **********************************
13865
13866 @node  Tools Supporting Project Files
13867 @section Tools Supporting Project Files
13868
13869 @menu
13870 * gnatmake and Project Files::
13871 * The GNAT Driver and Project Files::
13872 @end menu
13873
13874 @node gnatmake and Project Files
13875 @subsection gnatmake and Project Files
13876
13877 @noindent
13878 This section covers several topics related to @command{gnatmake} and
13879 project files: defining ^switches^switches^ for @command{gnatmake}
13880 and for the tools that it invokes; specifying configuration pragmas;
13881 the use of the @code{Main} attribute; building and rebuilding library project
13882 files.
13883
13884 @menu
13885 * ^Switches^Switches^ and Project Files::
13886 * Specifying Configuration Pragmas::
13887 * Project Files and Main Subprograms::
13888 * Library Project Files::
13889 @end menu
13890
13891 @node ^Switches^Switches^ and Project Files
13892 @subsubsection ^Switches^Switches^ and Project Files
13893
13894 @ifset vms
13895 It is not currently possible to specify VMS style qualifiers in the project
13896 files; only Unix style ^switches^switches^ may be specified.
13897 @end ifset
13898
13899 @noindent
13900 For each of the packages @code{Builder}, @code{Compiler}, @code{Binder}, and
13901 @code{Linker}, you can specify a @code{^Default_Switches^Default_Switches^}
13902 attribute, a @code{^Switches^Switches^} attribute, or both;
13903 as their names imply, these ^switch^switch^-related
13904 attributes affect the ^switches^switches^ that are used for each of these GNAT
13905 components when
13906 @command{gnatmake} is invoked.  As will be explained below, these
13907 component-specific ^switches^switches^ precede
13908 the ^switches^switches^ provided on the @command{gnatmake} command line.
13909
13910 The @code{^Default_Switches^Default_Switches^} attribute is an associative
13911 array indexed by language name (case insensitive) whose value is a string list.
13912 For example:
13913
13914 @smallexample @c projectfile
13915 @group
13916 package Compiler is
13917   for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13918       use ("^-gnaty^-gnaty^",
13919            "^-v^-v^");
13920 end Compiler;
13921 @end group
13922 @end smallexample
13923
13924 @noindent
13925 The @code{^Switches^Switches^} attribute is also an associative array,
13926 indexed by a file name (which may or may not be case sensitive, depending
13927 on the operating system) whose value is a string list.  For example:
13928
13929 @smallexample @c projectfile
13930 @group
13931 package Builder is
13932    for ^Switches^Switches^ ("main1.adb")
13933        use ("^-O2^-O2^");
13934    for ^Switches^Switches^ ("main2.adb")
13935        use ("^-g^-g^");
13936 end Builder;
13937 @end group
13938 @end smallexample
13939
13940 @noindent
13941 For the @code{Builder} package, the file names must designate source files
13942 for main subprograms.  For the @code{Binder} and @code{Linker} packages, the
13943 file names must designate @file{ALI} or source files for main subprograms.
13944 In each case just the file name without an explicit extension is acceptable.
13945
13946 For each tool used in a program build (@command{gnatmake}, the compiler, the
13947 binder, and the linker), the corresponding package @dfn{contributes} a set of
13948 ^switches^switches^ for each file on which the tool is invoked, based on the
13949 ^switch^switch^-related attributes defined in the package.
13950 In particular, the ^switches^switches^
13951 that each of these packages contributes for a given file @var{f} comprise:
13952
13953 @itemize @bullet
13954 @item
13955 the value of attribute @code{^Switches^Switches^ (@var{f})},
13956 if it is specified in the package for the given file,
13957 @item
13958 otherwise, the value of @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")},
13959 if it is specified in the package.
13960 @end itemize
13961
13962 @noindent
13963 If neither of these attributes is defined in the package, then the package does
13964 not contribute any ^switches^switches^ for the given file.
13965
13966 When @command{gnatmake} is invoked on a file, the ^switches^switches^ comprise
13967 two sets, in the following order: those contributed for the file
13968 by the @code{Builder} package;
13969 and the switches passed on the command line.
13970
13971 When @command{gnatmake} invokes a tool (compiler, binder, linker) on a file,
13972 the ^switches^switches^ passed to the tool comprise three sets,
13973 in the following order:
13974
13975 @enumerate
13976 @item
13977 the applicable ^switches^switches^ contributed for the file
13978 by the @code{Builder} package in the project file supplied on the command line;
13979
13980 @item
13981 those contributed for the file by the package (in the relevant project file --
13982 see below) corresponding to the tool; and
13983
13984 @item
13985 the applicable switches passed on the command line.
13986 @end enumerate
13987
13988 @noindent
13989 The term @emph{applicable ^switches^switches^} reflects the fact that
13990 @command{gnatmake} ^switches^switches^ may or may not be passed to individual
13991 tools, depending on the individual ^switch^switch^.
13992
13993 @command{gnatmake} may invoke the compiler on source files from different
13994 projects. The Project Manager will use the appropriate project file to
13995 determine the @code{Compiler} package for each source file being compiled.
13996 Likewise for the @code{Binder} and @code{Linker} packages.
13997
13998 As an example, consider the following package in a project file:
13999
14000 @smallexample @c projectfile
14001 @group
14002 project Proj1 is
14003    package Compiler is
14004       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14005           use ("^-g^-g^");
14006       for ^Switches^Switches^ ("a.adb")
14007           use ("^-O1^-O1^");
14008       for ^Switches^Switches^ ("b.adb")
14009           use ("^-O2^-O2^",
14010                "^-gnaty^-gnaty^");
14011    end Compiler;
14012 end Proj1;
14013 @end group
14014 @end smallexample
14015
14016 @noindent
14017 If @command{gnatmake} is invoked with this project file, and it needs to
14018 compile, say, the files @file{a.adb}, @file{b.adb}, and @file{c.adb}, then
14019 @file{a.adb} will be compiled with the ^switch^switch^
14020 @option{^-O1^-O1^},
14021 @file{b.adb} with ^switches^switches^
14022 @option{^-O2^-O2^}
14023 and @option{^-gnaty^-gnaty^},
14024 and @file{c.adb} with @option{^-g^-g^}.
14025
14026 The following example illustrates the ordering of the ^switches^switches^
14027 contributed by different packages:
14028
14029 @smallexample @c projectfile
14030 @group
14031 project Proj2 is
14032    package Builder is
14033       for ^Switches^Switches^ ("main.adb")
14034           use ("^-g^-g^",
14035                "^-O1^-)1^",
14036                "^-f^-f^");
14037    end Builder;
14038 @end group
14039
14040 @group
14041    package Compiler is
14042       for ^Switches^Switches^ ("main.adb")
14043           use ("^-O2^-O2^");
14044    end Compiler;
14045 end Proj2;
14046 @end group
14047 @end smallexample
14048
14049 @noindent
14050 If you issue the command:
14051
14052 @smallexample
14053     gnatmake ^-Pproj2^/PROJECT_FILE=PROJ2^ -O0 main
14054 @end smallexample
14055
14056 @noindent
14057 then the compiler will be invoked on @file{main.adb} with the following
14058 sequence of ^switches^switches^
14059
14060 @smallexample
14061    ^-g -O1 -O2 -O0^-g -O1 -O2 -O0^
14062 @end smallexample
14063
14064 with the last @option{^-O^-O^}
14065 ^switch^switch^ having precedence over the earlier ones;
14066 several other ^switches^switches^
14067 (such as @option{^-c^-c^}) are added implicitly.
14068
14069 The ^switches^switches^
14070 @option{^-g^-g^}
14071 and @option{^-O1^-O1^} are contributed by package
14072 @code{Builder},  @option{^-O2^-O2^} is contributed
14073 by the package @code{Compiler}
14074 and @option{^-O0^-O0^} comes from the command line.
14075
14076 The @option{^-g^-g^}
14077 ^switch^switch^ will also be passed in the invocation of
14078 @command{Gnatlink.}
14079
14080 A final example illustrates switch contributions from packages in different
14081 project files:
14082
14083 @smallexample @c projectfile
14084 @group
14085 project Proj3 is
14086    for Source_Files use ("pack.ads", "pack.adb");
14087    package Compiler is
14088       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14089           use ("^-gnata^-gnata^");
14090    end Compiler;
14091 end Proj3;
14092 @end group
14093
14094 @group
14095 with "Proj3";
14096 project Proj4 is
14097    for Source_Files use ("foo_main.adb", "bar_main.adb");
14098    package Builder is
14099       for ^Switches^Switches^ ("foo_main.adb")
14100           use ("^-s^-s^",
14101                "^-g^-g^");
14102    end Builder;
14103 end Proj4;
14104 @end group
14105
14106 @group
14107 -- Ada source file:
14108 with Pack;
14109 procedure Foo_Main is
14110    @dots{}
14111 end Foo_Main;
14112 @end group
14113 @end smallexample
14114
14115 If the command is
14116 @smallexample
14117 gnatmake ^-PProj4^/PROJECT_FILE=PROJ4^ foo_main.adb -cargs -gnato
14118 @end smallexample
14119
14120 @noindent
14121 then the ^switches^switches^ passed to the compiler for @file{foo_main.adb} are
14122 @option{^-g^-g^} (contributed by the package @code{Proj4.Builder}) and
14123 @option{^-gnato^-gnato^} (passed on the command line).
14124 When the imported package @code{Pack} is compiled, the ^switches^switches^ used
14125 are @option{^-g^-g^} from @code{Proj4.Builder},
14126 @option{^-gnata^-gnata^} (contributed from package @code{Proj3.Compiler},
14127 and @option{^-gnato^-gnato^} from the command line.
14128
14129 @noindent
14130 When using @command{gnatmake} with project files, some ^switches^switches^ or
14131 arguments may be expressed as relative paths. As the working directory where
14132 compilation occurs may change, these relative paths are converted to absolute
14133 paths. For the ^switches^switches^ found in a project file, the relative paths
14134 are relative to the project file directory, for the switches on the command
14135 line, they are relative to the directory where @command{gnatmake} is invoked.
14136 The ^switches^switches^ for which this occurs are:
14137 ^-I^-I^,
14138 ^-A^-A^,
14139 ^-L^-L^,
14140 ^-aO^-aO^,
14141 ^-aL^-aL^,
14142 ^-aI^-aI^, as well as all arguments that are not switches (arguments to
14143 ^switch^switch^
14144 ^-o^-o^, object files specified in package @code{Linker} or after
14145 -largs on the command line). The exception to this rule is the ^switch^switch^
14146 ^--RTS=^--RTS=^ for which a relative path argument is never converted.
14147
14148 @node Specifying Configuration Pragmas
14149 @subsubsection Specifying Configuration Pragmas
14150
14151 When using @command{gnatmake} with project files, if there exists a file
14152 @file{gnat.adc} that contains configuration pragmas, this file will be
14153 ignored.
14154
14155 Configuration pragmas can be defined by means of the following attributes in
14156 project files: @code{Global_Configuration_Pragmas} in package @code{Builder}
14157 and @code{Local_Configuration_Pragmas} in package @code{Compiler}.
14158
14159 Both these attributes are single string attributes. Their values is the path
14160 name of a file containing configuration pragmas. If a path name is relative,
14161 then it is relative to the project directory of the project file where the
14162 attribute is defined.
14163
14164 When compiling a source, the configuration pragmas used are, in order,
14165 those listed in the file designated by attribute
14166 @code{Global_Configuration_Pragmas} in package @code{Builder} of the main
14167 project file, if it is specified, and those listed in the file designated by
14168 attribute @code{Local_Configuration_Pragmas} in package @code{Compiler} of
14169 the project file of the source, if it exists.
14170
14171 @node Project Files and Main Subprograms
14172 @subsubsection Project Files and Main Subprograms
14173
14174 @noindent
14175 When using a project file, you can invoke @command{gnatmake}
14176 with one or several main subprograms, by specifying their source files on the
14177 command line.
14178
14179 @smallexample
14180     gnatmake ^-P^/PROJECT_FILE=^prj main1 main2 main3
14181 @end smallexample
14182
14183 @noindent
14184 Each of these needs to be a source file of the same project, except
14185 when the switch ^-u^/UNIQUE^ is used.
14186
14187 @noindent
14188 When ^-u^/UNIQUE^ is not used, all the mains need to be sources of the
14189 same project, one of the project in the tree rooted at the project specified
14190 on the command line. The package @code{Builder} of this common project, the
14191 "main project" is the one that is considered by @command{gnatmake}.
14192
14193 @noindent
14194 When ^-u^/UNIQUE^ is used, the specified source files may be in projects
14195 imported directly or indirectly by the project specified on the command line.
14196 Note that if such a source file is not part of the project specified on the
14197 command line, the ^switches^switches^ found in package @code{Builder} of the
14198 project specified on the command line, if any, that are transmitted
14199 to the compiler will still be used, not those found in the project file of
14200 the source file.
14201
14202 @noindent
14203 When using a project file, you can also invoke @command{gnatmake} without
14204 explicitly specifying any main, and the effect depends on whether you have
14205 defined the @code{Main} attribute.  This attribute has a string list value,
14206 where each element in the list is the name of a source file (the file
14207 extension is optional) that contains a unit that can be a main subprogram.
14208
14209 If the @code{Main} attribute is defined in a project file as a non-empty
14210 string list and the switch @option{^-u^/UNIQUE^} is not used on the command
14211 line, then invoking @command{gnatmake} with this project file but without any
14212 main on the command line is equivalent to invoking @command{gnatmake} with all
14213 the file names in the @code{Main} attribute on the command line.
14214
14215 Example:
14216 @smallexample @c projectfile
14217 @group
14218    project Prj is
14219       for Main use ("main1", "main2", "main3");
14220    end Prj;
14221 @end group
14222 @end smallexample
14223
14224 @noindent
14225 With this project file, @code{"gnatmake ^-Pprj^/PROJECT_FILE=PRJ^"}
14226 is equivalent to
14227 @code{"gnatmake ^-Pprj^/PROJECT_FILE=PRJ^ main1 main2 main3"}.
14228
14229 When the project attribute @code{Main} is not specified, or is specified
14230 as an empty string list, or when the switch @option{-u} is used on the command
14231 line, then invoking @command{gnatmake} with no main on the command line will
14232 result in all immediate sources of the project file being checked, and
14233 potentially recompiled. Depending on the presence of the switch @option{-u},
14234 sources from other project files on which the immediate sources of the main
14235 project file depend are also checked and potentially recompiled. In other
14236 words, the @option{-u} switch is applied to all of the immediate sources of the
14237 main project file.
14238
14239 When no main is specified on the command line and attribute @code{Main} exists
14240 and includes several mains, or when several mains are specified on the
14241 command line, the default ^switches^switches^ in package @code{Builder} will
14242 be used for all mains, even if there are specific ^switches^switches^
14243 specified for one or several mains.
14244
14245 But the ^switches^switches^ from package @code{Binder} or @code{Linker} will be
14246 the specific ^switches^switches^ for each main, if they are specified.
14247
14248 @node Library Project Files
14249 @subsubsection Library Project Files
14250
14251 @noindent
14252 When @command{gnatmake} is invoked with a main project file that is a library
14253 project file, it is not allowed to specify one or more mains on the command
14254 line.
14255
14256 @noindent
14257 When a library project file is specified, switches ^-b^/ACTION=BIND^ and
14258 ^-l^/ACTION=LINK^ have special meanings.
14259
14260 @itemize @bullet
14261 @item ^-b^/ACTION=BIND^ is only allowed for stand-alone libraries. It indicates
14262 to @command{gnatmake} that @command{gnatbind} should be invoked for the
14263 library.
14264
14265 @item ^-l^/ACTION=LINK^ may be used for all library projects. It indicates
14266 to @command{gnatmake} that the binder generated file should be compiled
14267 (in the case of a stand-alone library) and that the library should be built.
14268
14269 @end itemize
14270
14271 @node The GNAT Driver and Project Files
14272 @subsection The GNAT Driver and Project Files
14273
14274 @noindent
14275 A number of GNAT tools, other than @command{^gnatmake^gnatmake^}
14276 can benefit from project files:
14277 @command{^gnatbind^gnatbind^},
14278 @command{^gnatcheck^gnatcheck^}),
14279 @command{^gnatclean^gnatclean^}),
14280 @command{^gnatelim^gnatelim^},
14281 @command{^gnatfind^gnatfind^},
14282 @command{^gnatlink^gnatlink^},
14283 @command{^gnatls^gnatls^},
14284 @command{^gnatmetric^gnatmetric^},
14285 @command{^gnatpp^gnatpp^},
14286 @command{^gnatstub^gnatstub^},
14287 and @command{^gnatxref^gnatxref^}. However, none of these tools can be invoked
14288 directly with a project file switch (@option{^-P^/PROJECT_FILE=^}).
14289 They must be invoked through the @command{gnat} driver.
14290
14291 The @command{gnat} driver is a wrapper that accepts a number of commands and
14292 calls the corresponding tool. It was designed initially for VMS platforms (to
14293 convert VMS qualifiers to Unix-style switches), but it is now available on all
14294 GNAT platforms.
14295
14296 On non-VMS platforms, the @command{gnat} driver accepts the following commands
14297 (case insensitive):
14298
14299 @itemize @bullet
14300 @item
14301 BIND to invoke @command{^gnatbind^gnatbind^}
14302 @item
14303 CHOP to invoke @command{^gnatchop^gnatchop^}
14304 @item
14305 CLEAN to invoke @command{^gnatclean^gnatclean^}
14306 @item
14307 COMP or COMPILE to invoke the compiler
14308 @item
14309 ELIM to invoke @command{^gnatelim^gnatelim^}
14310 @item
14311 FIND to invoke @command{^gnatfind^gnatfind^}
14312 @item
14313 KR or KRUNCH to invoke @command{^gnatkr^gnatkr^}
14314 @item
14315 LINK to invoke @command{^gnatlink^gnatlink^}
14316 @item
14317 LS or LIST to invoke @command{^gnatls^gnatls^}
14318 @item
14319 MAKE to invoke @command{^gnatmake^gnatmake^}
14320 @item
14321 NAME to invoke @command{^gnatname^gnatname^}
14322 @item
14323 PREP or PREPROCESS to invoke @command{^gnatprep^gnatprep^}
14324 @item
14325 PP or PRETTY to invoke @command{^gnatpp^gnatpp^}
14326 @item
14327 METRIC to invoke @command{^gnatmetric^gnatmetric^}
14328 @item
14329 STUB to invoke @command{^gnatstub^gnatstub^}
14330 @item
14331 XREF to invoke @command{^gnatxref^gnatxref^}
14332 @end itemize
14333
14334 @noindent
14335 (note that the compiler is invoked using the command
14336 @command{^gnatmake -f -u -c^gnatmake -f -u -c^}).
14337
14338 @noindent
14339 On non-VMS platforms, between @command{gnat} and the command, two
14340 special switches may be used:
14341
14342 @itemize @bullet
14343 @item
14344 @command{-v} to display the invocation of the tool.
14345 @item
14346 @command{-dn} to prevent the @command{gnat} driver from removing
14347 the temporary files it has created. These temporary files are
14348 configuration files and temporary file list files.
14349 @end itemize
14350
14351 @noindent
14352 The command may be followed by switches and arguments for the invoked
14353 tool.
14354
14355 @smallexample
14356   gnat bind -C main.ali
14357   gnat ls -a main
14358   gnat chop foo.txt
14359 @end smallexample
14360
14361 @noindent
14362 Switches may also be put in text files, one switch per line, and the text
14363 files may be specified with their path name preceded by '@@'.
14364
14365 @smallexample
14366    gnat bind @@args.txt main.ali
14367 @end smallexample
14368
14369 @noindent
14370 In addition, for commands BIND, COMP or COMPILE, FIND, ELIM, LS or LIST, LINK,
14371 METRIC, PP or PRETTY, STUB and XREF, the project file related switches
14372 (@option{^-P^/PROJECT_FILE^},
14373 @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} and
14374 @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^x}) may be used in addition to
14375 the switches of the invoking tool.
14376
14377 @noindent
14378 When GNAT PP or GNAT PRETTY is used with a project file, but with no source
14379 specified on the command line, it invokes @command{^gnatpp^gnatpp^} with all
14380 the immediate sources of the specified project file.
14381
14382 @noindent
14383 When GNAT METRIC is used with a project file, but with no source
14384 specified on the command line, it invokes @command{^gnatmetric^gnatmetric^}
14385 with all the immediate sources of the specified project file and with
14386 @option{^-d^/DIRECTORY^} with the parameter pointing to the object directory
14387 of the project.
14388
14389 @noindent
14390 In addition, when GNAT PP, GNAT PRETTY or GNAT METRIC is used with
14391 a project file, no source is specified on the command line and
14392 switch ^-U^/ALL_PROJECTS^ is specified on the command line, then
14393 the underlying tool (^gnatpp^gnatpp^ or
14394 ^gnatmetric^gnatmetric^) is invoked for all sources of all projects,
14395 not only for the immediate sources of the main project.
14396 @ifclear vms
14397 (-U stands for Universal or Union of the project files of the project tree)
14398 @end ifclear
14399
14400 @noindent
14401 For each of the following commands, there is optionally a corresponding
14402 package in the main project.
14403
14404 @itemize @bullet
14405 @item
14406 package @code{Binder} for command BIND (invoking @code{^gnatbind^gnatbind^})
14407
14408 @item
14409 package @code{Check} for command CHECK (invoking
14410 @code{^gnatcheck^gnatcheck^})
14411
14412 @item
14413 package @code{Compiler} for command COMP or COMPILE (invoking the compiler)
14414
14415 @item
14416 package @code{Cross_Reference} for command XREF (invoking
14417 @code{^gnatxref^gnatxref^})
14418
14419 @item
14420 package @code{Eliminate} for command ELIM (invoking
14421 @code{^gnatelim^gnatelim^})
14422
14423 @item
14424 package @code{Finder} for command FIND (invoking @code{^gnatfind^gnatfind^})
14425
14426 @item
14427 package @code{Gnatls} for command LS or LIST (invoking @code{^gnatls^gnatls^})
14428
14429 @item
14430 package @code{Gnatstub} for command STUB
14431 (invoking @code{^gnatstub^gnatstub^})
14432
14433 @item
14434 package @code{Linker} for command LINK (invoking @code{^gnatlink^gnatlink^})
14435
14436 @item
14437 package @code{Metrics} for command METRIC
14438 (invoking @code{^gnatmetric^gnatmetric^})
14439
14440 @item
14441 package @code{Pretty_Printer} for command PP or PRETTY
14442 (invoking @code{^gnatpp^gnatpp^})
14443
14444 @end itemize
14445
14446 @noindent
14447 Package @code{Gnatls} has a unique attribute @code{^Switches^Switches^},
14448 a simple variable with a string list value. It contains ^switches^switches^
14449 for the invocation of @code{^gnatls^gnatls^}.
14450
14451 @smallexample @c projectfile
14452 @group
14453 project Proj1 is
14454    package gnatls is
14455       for ^Switches^Switches^
14456           use ("^-a^-a^",
14457                "^-v^-v^");
14458    end gnatls;
14459 end Proj1;
14460 @end group
14461 @end smallexample
14462
14463 @noindent
14464 All other packages have two attribute @code{^Switches^Switches^} and
14465 @code{^Default_Switches^Default_Switches^}.
14466
14467 @noindent
14468 @code{^Switches^Switches^} is an associative array attribute, indexed by the
14469 source file name, that has a string list value: the ^switches^switches^ to be
14470 used when the tool corresponding to the package is invoked for the specific
14471 source file.
14472
14473 @noindent
14474 @code{^Default_Switches^Default_Switches^} is an associative array attribute,
14475 indexed by  the programming language that has a string list value.
14476 @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} contains the
14477 ^switches^switches^ for the invocation of the tool corresponding
14478 to the package, except if a specific @code{^Switches^Switches^} attribute
14479 is specified for the source file.
14480
14481 @smallexample @c projectfile
14482 @group
14483 project Proj is
14484
14485    for Source_Dirs use ("./**");
14486
14487    package gnatls is
14488       for ^Switches^Switches^ use
14489           ("^-a^-a^",
14490            "^-v^-v^");
14491    end gnatls;
14492 @end group
14493 @group
14494
14495    package Compiler is
14496       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14497           use ("^-gnatv^-gnatv^",
14498                "^-gnatwa^-gnatwa^");
14499    end Binder;
14500 @end group
14501 @group
14502
14503    package Binder is
14504       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14505           use ("^-C^-C^",
14506                "^-e^-e^");
14507    end Binder;
14508 @end group
14509 @group
14510
14511    package Linker is
14512       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14513           use ("^-C^-C^");
14514       for ^Switches^Switches^ ("main.adb")
14515           use ("^-C^-C^",
14516                "^-v^-v^",
14517                "^-v^-v^");
14518    end Linker;
14519 @end group
14520 @group
14521
14522    package Finder is
14523       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14524            use ("^-a^-a^",
14525                 "^-f^-f^");
14526    end Finder;
14527 @end group
14528 @group
14529
14530    package Cross_Reference is
14531       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14532           use ("^-a^-a^",
14533                "^-f^-f^",
14534                "^-d^-d^",
14535                "^-u^-u^");
14536    end Cross_Reference;
14537 end Proj;
14538 @end group
14539 @end smallexample
14540
14541 @noindent
14542 With the above project file, commands such as
14543
14544 @smallexample
14545    ^gnat comp -Pproj main^GNAT COMP /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
14546    ^gnat ls -Pproj main^GNAT LIST /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
14547    ^gnat xref -Pproj main^GNAT XREF /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
14548    ^gnat bind -Pproj main.ali^GNAT BIND /PROJECT_FILE=PROJ MAIN.ALI^
14549    ^gnat link -Pproj main.ali^GNAT LINK /PROJECT_FILE=PROJ MAIN.ALI^
14550 @end smallexample
14551
14552 @noindent
14553 will set up the environment properly and invoke the tool with the switches
14554 found in the package corresponding to the tool:
14555 @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} for all tools,
14556 except @code{^Switches^Switches^ ("main.adb")}
14557 for @code{^gnatlink^gnatlink^}.
14558 It is also possible to invoke some of the tools,
14559 @code{^gnatcheck^gnatcheck^}),
14560 @code{^gnatmetric^gnatmetric^}),
14561 and @code{^gnatpp^gnatpp^})
14562 on a set of project units thanks to the combination of the switches
14563 @option{-P}, @option{-U} and possibly the main unit when one is interested
14564 in its closure. For instance,
14565 @smallexample
14566 gnat metric -Pproj
14567 @end smallexample
14568 will compute the metrics for all the immediate units of project
14569 @code{proj}.
14570 @smallexample
14571 gnat metric -Pproj -U
14572 @end smallexample
14573 will compute the metrics for all the units of the closure of projects
14574 rooted at @code{proj}.
14575 @smallexample
14576 gnat metric -Pproj -U main_unit
14577 @end smallexample
14578 will compute the metrics for the closure of units rooted at
14579 @code{main_unit}. This last possibility relies implicitly
14580 on @command{gnatbind}'s option @option{-R}.
14581
14582 @c **********************
14583 @node An Extended Example
14584 @section An Extended Example
14585
14586 @noindent
14587 Suppose that we have two programs, @var{prog1} and @var{prog2},
14588 whose sources are in corresponding directories. We would like
14589 to build them with a single @command{gnatmake} command, and we want to place
14590 their object files into @file{build} subdirectories of the source directories.
14591 Furthermore, we want to have to have two separate subdirectories
14592 in @file{build}  -- @file{release} and @file{debug} -- which will contain
14593 the object files compiled with different set of compilation flags.
14594
14595 In other words, we have the following structure:
14596
14597 @smallexample
14598 @group
14599    main
14600      |- prog1
14601      |    |- build
14602      |         | debug
14603      |         | release
14604      |- prog2
14605           |- build
14606                | debug
14607                | release
14608 @end group
14609 @end smallexample
14610
14611 @noindent
14612 Here are the project files that we must place in a directory @file{main}
14613 to maintain this structure:
14614
14615 @enumerate
14616
14617 @item We create a @code{Common} project with a package @code{Compiler} that
14618 specifies the compilation ^switches^switches^:
14619
14620 @smallexample
14621 File "common.gpr":
14622 @group
14623 @b{project} Common @b{is}
14624
14625    @b{for} Source_Dirs @b{use} (); -- No source files
14626 @end group
14627
14628 @group
14629    @b{type} Build_Type @b{is} ("release", "debug");
14630    Build : Build_Type := External ("BUILD", "debug");
14631 @end group
14632 @group
14633    @b{package} Compiler @b{is}
14634       @b{case} Build @b{is}
14635          @b{when} "release" =>
14636            @b{for} ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14637                    @b{use} ("^-O2^-O2^");
14638          @b{when} "debug"   =>
14639            @b{for} ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14640                    @b{use} ("^-g^-g^");
14641       @b{end case};
14642    @b{end} Compiler;
14643
14644 @b{end} Common;
14645 @end group
14646 @end smallexample
14647
14648 @item We create separate projects for the two programs:
14649
14650 @smallexample
14651 @group
14652 File "prog1.gpr":
14653
14654 @b{with} "common";
14655 @b{project} Prog1 @b{is}
14656
14657     @b{for} Source_Dirs @b{use} ("prog1");
14658     @b{for} Object_Dir  @b{use} "prog1/build/" & Common.Build;
14659
14660     @b{package} Compiler @b{renames} Common.Compiler;
14661
14662 @b{end} Prog1;
14663 @end group
14664 @end smallexample
14665
14666 @smallexample
14667 @group
14668 File "prog2.gpr":
14669
14670 @b{with} "common";
14671 @b{project} Prog2 @b{is}
14672
14673     @b{for} Source_Dirs @b{use} ("prog2");
14674     @b{for} Object_Dir  @b{use} "prog2/build/" & Common.Build;
14675
14676     @b{package} Compiler @b{renames} Common.Compiler;
14677
14678 @end group
14679 @b{end} Prog2;
14680 @end smallexample
14681
14682 @item We create a wrapping project @code{Main}:
14683
14684 @smallexample
14685 @group
14686 File "main.gpr":
14687
14688 @b{with} "common";
14689 @b{with} "prog1";
14690 @b{with} "prog2";
14691 @b{project} Main @b{is}
14692
14693    @b{package} Compiler @b{renames} Common.Compiler;
14694
14695 @b{end} Main;
14696 @end group
14697 @end smallexample
14698
14699 @item Finally we need to create a dummy procedure that @code{with}s (either
14700 explicitly or implicitly) all the sources of our two programs.
14701
14702 @end enumerate
14703
14704 @noindent
14705 Now we can build the programs using the command
14706
14707 @smallexample
14708    gnatmake ^-P^/PROJECT_FILE=^main dummy
14709 @end smallexample
14710
14711 @noindent
14712 for the Debug mode, or
14713
14714 @ifclear vms
14715 @smallexample
14716    gnatmake -Pmain -XBUILD=release
14717 @end smallexample
14718 @end ifclear
14719
14720 @ifset vms
14721 @smallexample
14722    GNAT MAKE /PROJECT_FILE=main /EXTERNAL_REFERENCE=BUILD=release
14723 @end smallexample
14724 @end ifset
14725
14726 @noindent
14727 for the Release mode.
14728
14729 @c ********************************
14730 @c * Project File Complete Syntax *
14731 @c ********************************
14732
14733 @node Project File Complete Syntax
14734 @section Project File Complete Syntax
14735
14736 @smallexample
14737 project ::=
14738   context_clause project_declaration
14739
14740 context_clause ::=
14741   @{with_clause@}
14742
14743 with_clause ::=
14744   @b{with} path_name @{ , path_name @} ;
14745
14746 path_name ::=
14747    string_literal
14748
14749 project_declaration ::=
14750   simple_project_declaration | project_extension
14751
14752 simple_project_declaration ::=
14753   @b{project} <project_>simple_name @b{is}
14754     @{declarative_item@}
14755   @b{end} <project_>simple_name;
14756
14757 project_extension ::=
14758   @b{project} <project_>simple_name  @b{extends} path_name @b{is}
14759     @{declarative_item@}
14760   @b{end} <project_>simple_name;
14761
14762 declarative_item ::=
14763   package_declaration |
14764   typed_string_declaration |
14765   other_declarative_item
14766
14767 package_declaration ::=
14768   package_spec | package_renaming
14769
14770 package_spec ::=
14771   @b{package} package_identifier @b{is}
14772     @{simple_declarative_item@}
14773   @b{end} package_identifier ;
14774
14775 package_identifier ::=
14776   @code{Naming} | @code{Builder} | @code{Compiler} | @code{Binder} |
14777   @code{Linker} | @code{Finder}  | @code{Cross_Reference} |
14778   @code{^gnatls^gnatls^} | @code{IDE}     | @code{Pretty_Printer}
14779
14780 package_renaming ::==
14781   @b{package} package_identifier @b{renames}
14782        <project_>simple_name.package_identifier ;
14783
14784 typed_string_declaration ::=
14785   @b{type} <typed_string_>_simple_name @b{is}
14786    ( string_literal @{, string_literal@} );
14787
14788 other_declarative_item ::=
14789   attribute_declaration |
14790   typed_variable_declaration |
14791   variable_declaration |
14792   case_construction
14793
14794 attribute_declaration ::=
14795   full_associative_array_declaration |
14796   @b{for} attribute_designator @b{use} expression ;
14797
14798 full_associative_array_declaration ::=
14799   @b{for} <associative_array_attribute_>simple_name @b{use}
14800   <project_>simple_name [ . <package_>simple_Name ] ' <attribute_>simple_name ;
14801
14802 attribute_designator ::=
14803   <simple_attribute_>simple_name |
14804   <associative_array_attribute_>simple_name ( string_literal )
14805
14806 typed_variable_declaration ::=
14807   <typed_variable_>simple_name : <typed_string_>name :=  string_expression ;
14808
14809 variable_declaration ::=
14810   <variable_>simple_name := expression;
14811
14812 expression ::=
14813   term @{& term@}
14814
14815 term ::=
14816   literal_string |
14817   string_list |
14818   <variable_>name |
14819   external_value |
14820   attribute_reference
14821
14822 string_literal ::=
14823   (same as Ada)
14824
14825 string_list ::=
14826   ( <string_>expression @{ , <string_>expression @} )
14827
14828 external_value ::=
14829   @b{external} ( string_literal [, string_literal] )
14830
14831 attribute_reference ::=
14832   attribute_prefix ' <simple_attribute_>simple_name [ ( literal_string ) ]
14833
14834 attribute_prefix ::=
14835   @b{project} |
14836   <project_>simple_name | package_identifier |
14837   <project_>simple_name . package_identifier
14838
14839 case_construction ::=
14840   @b{case} <typed_variable_>name @b{is}
14841     @{case_item@}
14842   @b{end case} ;
14843
14844 case_item ::=
14845   @b{when} discrete_choice_list =>
14846       @{case_construction | attribute_declaration@}
14847
14848 discrete_choice_list ::=
14849   string_literal @{| string_literal@} |
14850   @b{others}
14851
14852 name ::=
14853   simple_name @{. simple_name@}
14854
14855 simple_name ::=
14856   identifier (same as Ada)
14857
14858 @end smallexample
14859
14860 @node The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
14861 @chapter  The Cross-Referencing Tools @code{gnatxref} and @code{gnatfind}
14862 @findex gnatxref
14863 @findex gnatfind
14864
14865 @noindent
14866 The compiler generates cross-referencing information (unless
14867 you set the @samp{-gnatx} switch), which are saved in the @file{.ali} files.
14868 This information indicates where in the source each entity is declared and
14869 referenced. Note that entities in package Standard are not included, but
14870 entities in all other predefined units are included in the output.
14871
14872 Before using any of these two tools, you need to compile successfully your
14873 application, so that GNAT gets a chance to generate the cross-referencing
14874 information.
14875
14876 The two tools @code{gnatxref} and @code{gnatfind} take advantage of this
14877 information to provide the user with the capability to easily locate the
14878 declaration and references to an entity. These tools are quite similar,
14879 the difference being that @code{gnatfind} is intended for locating
14880 definitions and/or references to a specified entity or entities, whereas
14881 @code{gnatxref} is oriented to generating a full report of all
14882 cross-references.
14883
14884 To use these tools, you must not compile your application using the
14885 @option{-gnatx} switch on the @command{gnatmake} command line
14886 (@pxref{The GNAT Make Program gnatmake}). Otherwise, cross-referencing
14887 information will not be generated.
14888
14889 Note: to invoke @code{gnatxref} or @code{gnatfind} with a project file,
14890 use the @code{gnat} driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
14891
14892 @menu
14893 * gnatxref Switches::
14894 * gnatfind Switches::
14895 * Project Files for gnatxref and gnatfind::
14896 * Regular Expressions in gnatfind and gnatxref::
14897 * Examples of gnatxref Usage::
14898 * Examples of gnatfind Usage::
14899 @end menu
14900
14901 @node gnatxref Switches
14902 @section @code{gnatxref} Switches
14903
14904 @noindent
14905 The command invocation for @code{gnatxref} is:
14906 @smallexample
14907 $ gnatxref @ovar{switches} @var{sourcefile1} @r{[}@var{sourcefile2} @dots{}@r{]}
14908 @end smallexample
14909
14910 @noindent
14911 where
14912
14913 @table @var
14914 @item sourcefile1
14915 @itemx sourcefile2
14916 identifies the source files for which a report is to be generated. The
14917 ``with''ed units will be processed too. You must provide at least one file.
14918
14919 These file names are considered to be regular expressions, so for instance
14920 specifying @file{source*.adb} is the same as giving every file in the current
14921 directory whose name starts with @file{source} and whose extension is
14922 @file{adb}.
14923
14924 You shouldn't specify any directory name, just base names. @command{gnatxref}
14925 and @command{gnatfind} will be able to locate these files by themselves using
14926 the source path. If you specify directories, no result is produced.
14927
14928 @end table
14929
14930 @noindent
14931 The switches can be:
14932 @table @option
14933 @c !sort!
14934 @item --version
14935 @cindex @option{--version} @command{gnatxref}
14936 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
14937
14938 @item --help
14939 @cindex @option{--help} @command{gnatxref}
14940 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
14941 all other options.
14942
14943 @item ^-a^/ALL_FILES^
14944 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatxref})
14945 If this switch is present, @code{gnatfind} and @code{gnatxref} will parse
14946 the read-only files found in the library search path. Otherwise, these files
14947 will be ignored. This option can be used to protect Gnat sources or your own
14948 libraries from being parsed, thus making @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
14949 much faster, and their output much smaller. Read-only here refers to access
14950 or permissions status in the file system for the current user.
14951
14952 @item -aIDIR
14953 @cindex @option{-aIDIR} (@command{gnatxref})
14954 When looking for source files also look in directory DIR. The order in which
14955 source file search is undertaken is the same as for @command{gnatmake}.
14956
14957 @item -aODIR
14958 @cindex @option{-aODIR} (@command{gnatxref})
14959 When searching for library and object files, look in directory
14960 DIR. The order in which library files are searched is the same as for
14961 @command{gnatmake}.
14962
14963 @item -nostdinc
14964 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatxref})
14965 Do not look for sources in the system default directory.
14966
14967 @item -nostdlib
14968 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatxref})
14969 Do not look for library files in the system default directory.
14970
14971 @item --RTS=@var{rts-path}
14972 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatxref})
14973 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
14974 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
14975
14976 @item ^-d^/DERIVED_TYPES^
14977 @cindex @option{^-d^/DERIVED_TYPES^} (@command{gnatxref})
14978 If this switch is set @code{gnatxref} will output the parent type
14979 reference for each matching derived types.
14980
14981 @item ^-f^/FULL_PATHNAME^
14982 @cindex @option{^-f^/FULL_PATHNAME^} (@command{gnatxref})
14983 If this switch is set, the output file names will be preceded by their
14984 directory (if the file was found in the search path). If this switch is
14985 not set, the directory will not be printed.
14986
14987 @item ^-g^/IGNORE_LOCALS^
14988 @cindex @option{^-g^/IGNORE_LOCALS^} (@command{gnatxref})
14989 If this switch is set, information is output only for library-level
14990 entities, ignoring local entities. The use of this switch may accelerate
14991 @code{gnatfind} and @code{gnatxref}.
14992
14993 @item -IDIR
14994 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatxref})
14995 Equivalent to @samp{-aODIR -aIDIR}.
14996
14997 @item -pFILE
14998 @cindex @option{-pFILE} (@command{gnatxref})
14999 Specify a project file to use @xref{Project Files}.
15000 If you need to use the @file{.gpr}
15001 project files, you should use gnatxref through the GNAT driver
15002 (@command{gnat xref -Pproject}).
15003
15004 By default, @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will try to locate a
15005 project file in the current directory.
15006
15007 If a project file is either specified or found by the tools, then the content
15008 of the source directory and object directory lines are added as if they
15009 had been specified respectively by @samp{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
15010 and @samp{^-aO^OBJECT_SEARCH^}.
15011 @item ^-u^/UNUSED^
15012 Output only unused symbols. This may be really useful if you give your
15013 main compilation unit on the command line, as @code{gnatxref} will then
15014 display every unused entity and 'with'ed package.
15015
15016 @ifclear vms
15017 @item -v
15018 Instead of producing the default output, @code{gnatxref} will generate a
15019 @file{tags} file that can be used by vi. For examples how to use this
15020 feature, see @ref{Examples of gnatxref Usage}. The tags file is output
15021 to the standard output, thus you will have to redirect it to a file.
15022 @end ifclear
15023
15024 @end table
15025
15026 @noindent
15027 All these switches may be in any order on the command line, and may even
15028 appear after the file names. They need not be separated by spaces, thus
15029 you can say @samp{gnatxref ^-ag^/ALL_FILES/IGNORE_LOCALS^} instead of
15030 @samp{gnatxref ^-a -g^/ALL_FILES /IGNORE_LOCALS^}.
15031
15032 @node gnatfind Switches
15033 @section @code{gnatfind} Switches
15034
15035 @noindent
15036 The command line for @code{gnatfind} is:
15037
15038 @smallexample
15039 $ gnatfind @ovar{switches} @var{pattern}@r{[}:@var{sourcefile}@r{[}:@var{line}@r{[}:@var{column}@r{]]]}
15040       @r{[}@var{file1} @var{file2} @dots{}]
15041 @end smallexample
15042
15043 @noindent
15044 where
15045
15046 @table @var
15047 @item pattern
15048 An entity will be output only if it matches the regular expression found
15049 in @var{pattern}, see @ref{Regular Expressions in gnatfind and gnatxref}.
15050
15051 Omitting the pattern is equivalent to specifying @samp{*}, which
15052 will match any entity. Note that if you do not provide a pattern, you
15053 have to provide both a sourcefile and a line.
15054
15055 Entity names are given in Latin-1, with uppercase/lowercase equivalence
15056 for matching purposes. At the current time there is no support for
15057 8-bit codes other than Latin-1, or for wide characters in identifiers.
15058
15059 @item sourcefile
15060 @code{gnatfind} will look for references, bodies or declarations
15061 of symbols referenced in @file{@var{sourcefile}}, at line @var{line}
15062 and column @var{column}. See @ref{Examples of gnatfind Usage}
15063 for syntax examples.
15064
15065 @item line
15066 is a decimal integer identifying the line number containing
15067 the reference to the entity (or entities) to be located.
15068
15069 @item column
15070 is a decimal integer identifying the exact location on the
15071 line of the first character of the identifier for the
15072 entity reference. Columns are numbered from 1.
15073
15074 @item file1 file2 @dots{}
15075 The search will be restricted to these source files. If none are given, then
15076 the search will be done for every library file in the search path.
15077 These file must appear only after the pattern or sourcefile.
15078
15079 These file names are considered to be regular expressions, so for instance
15080 specifying @file{source*.adb} is the same as giving every file in the current
15081 directory whose name starts with @file{source} and whose extension is
15082 @file{adb}.
15083
15084 The location of the spec of the entity will always be displayed, even if it
15085 isn't in one of @file{@var{file1}}, @file{@var{file2}},@enddots{}  The
15086 occurrences of the entity in the separate units of the ones given on the
15087 command line will also be displayed.
15088
15089 Note that if you specify at least one file in this part, @code{gnatfind} may
15090 sometimes not be able to find the body of the subprograms.
15091
15092 @end table
15093
15094 @noindent
15095 At least one of 'sourcefile' or 'pattern' has to be present on
15096 the command line.
15097
15098 The following switches are available:
15099 @table @option
15100 @c !sort!
15101
15102 @cindex @option{--version} @command{gnatfind}
15103 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
15104
15105 @item --help
15106 @cindex @option{--help} @command{gnatfind}
15107 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
15108 all other options.
15109
15110 @item ^-a^/ALL_FILES^
15111 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatfind})
15112 If this switch is present, @code{gnatfind} and @code{gnatxref} will parse
15113 the read-only files found in the library search path. Otherwise, these files
15114 will be ignored. This option can be used to protect Gnat sources or your own
15115 libraries from being parsed, thus making @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
15116 much faster, and their output much smaller. Read-only here refers to access
15117 or permission status in the file system for the current user.
15118
15119 @item -aIDIR
15120 @cindex @option{-aIDIR} (@command{gnatfind})
15121 When looking for source files also look in directory DIR. The order in which
15122 source file search is undertaken is the same as for @command{gnatmake}.
15123
15124 @item -aODIR
15125 @cindex @option{-aODIR} (@command{gnatfind})
15126 When searching for library and object files, look in directory
15127 DIR. The order in which library files are searched is the same as for
15128 @command{gnatmake}.
15129
15130 @item -nostdinc
15131 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatfind})
15132 Do not look for sources in the system default directory.
15133
15134 @item -nostdlib
15135 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatfind})
15136 Do not look for library files in the system default directory.
15137
15138 @item --RTS=@var{rts-path}
15139 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatfind})
15140 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
15141 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
15142
15143 @item ^-d^/DERIVED_TYPE_INFORMATION^
15144 @cindex @option{^-d^/DERIVED_TYPE_INFORMATION^} (@code{gnatfind})
15145 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the parent type
15146 reference for each matching derived types.
15147
15148 @item ^-e^/EXPRESSIONS^
15149 @cindex @option{^-e^/EXPRESSIONS^} (@command{gnatfind})
15150 By default, @code{gnatfind} accept the simple regular expression set for
15151 @samp{pattern}. If this switch is set, then the pattern will be
15152 considered as full Unix-style regular expression.
15153
15154 @item ^-f^/FULL_PATHNAME^
15155 @cindex @option{^-f^/FULL_PATHNAME^} (@command{gnatfind})
15156 If this switch is set, the output file names will be preceded by their
15157 directory (if the file was found in the search path). If this switch is
15158 not set, the directory will not be printed.
15159
15160 @item ^-g^/IGNORE_LOCALS^
15161 @cindex @option{^-g^/IGNORE_LOCALS^} (@command{gnatfind})
15162 If this switch is set, information is output only for library-level
15163 entities, ignoring local entities. The use of this switch may accelerate
15164 @code{gnatfind} and @code{gnatxref}.
15165
15166 @item -IDIR
15167 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatfind})
15168 Equivalent to @samp{-aODIR -aIDIR}.
15169
15170 @item -pFILE
15171 @cindex @option{-pFILE} (@command{gnatfind})
15172 Specify a project file (@pxref{Project Files}) to use.
15173 By default, @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will try to locate a
15174 project file in the current directory.
15175
15176 If a project file is either specified or found by the tools, then the content
15177 of the source directory and object directory lines are added as if they
15178 had been specified respectively by @samp{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} and
15179 @samp{^-aO^/OBJECT_SEARCH^}.
15180
15181 @item ^-r^/REFERENCES^
15182 @cindex @option{^-r^/REFERENCES^} (@command{gnatfind})
15183 By default, @code{gnatfind} will output only the information about the
15184 declaration, body or type completion of the entities. If this switch is
15185 set, the @code{gnatfind} will locate every reference to the entities in
15186 the files specified on the command line (or in every file in the search
15187 path if no file is given on the command line).
15188
15189 @item ^-s^/PRINT_LINES^
15190 @cindex @option{^-s^/PRINT_LINES^} (@command{gnatfind})
15191 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the content
15192 of the Ada source file lines were the entity was found.
15193
15194 @item ^-t^/TYPE_HIERARCHY^
15195 @cindex @option{^-t^/TYPE_HIERARCHY^} (@command{gnatfind})
15196 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the type hierarchy for
15197 the specified type. It act like -d option but recursively from parent
15198 type to parent type. When this switch is set it is not possible to
15199 specify more than one file.
15200
15201 @end table
15202
15203 @noindent
15204 All these switches may be in any order on the command line, and may even
15205 appear after the file names. They need not be separated by spaces, thus
15206 you can say @samp{gnatxref ^-ag^/ALL_FILES/IGNORE_LOCALS^} instead of
15207 @samp{gnatxref ^-a -g^/ALL_FILES /IGNORE_LOCALS^}.
15208
15209 As stated previously, gnatfind will search in every directory in the
15210 search path. You can force it to look only in the current directory if
15211 you specify @code{*} at the end of the command line.
15212
15213 @node Project Files for gnatxref and gnatfind
15214 @section Project Files for @command{gnatxref} and @command{gnatfind}
15215
15216 @noindent
15217 Project files allow a programmer to specify how to compile its
15218 application, where to find sources, etc.  These files are used
15219 @ifclear vms
15220 primarily by GPS, but they can also be used
15221 @end ifclear
15222 by the two tools
15223 @code{gnatxref} and @code{gnatfind}.
15224
15225 A project file name must end with @file{.gpr}. If a single one is
15226 present in the current directory, then @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will
15227 extract the information from it. If multiple project files are found, none of
15228 them is read, and you have to use the @samp{-p} switch to specify the one
15229 you want to use.
15230
15231 The following lines can be included, even though most of them have default
15232 values which can be used in most cases.
15233 The lines can be entered in any order in the file.
15234 Except for @file{src_dir} and @file{obj_dir}, you can only have one instance of
15235 each line. If you have multiple instances, only the last one is taken into
15236 account.
15237
15238 @table @code
15239 @item src_dir=DIR
15240 [default: @code{"^./^[]^"}]
15241 specifies a directory where to look for source files. Multiple @code{src_dir}
15242 lines can be specified and they will be searched in the order they
15243 are specified.
15244
15245 @item obj_dir=DIR
15246 [default: @code{"^./^[]^"}]
15247 specifies a directory where to look for object and library files. Multiple
15248 @code{obj_dir} lines can be specified, and they will be searched in the order
15249 they are specified
15250
15251 @item comp_opt=SWITCHES
15252 [default: @code{""}]
15253 creates a variable which can be referred to subsequently by using
15254 the @code{$@{comp_opt@}} notation. This is intended to store the default
15255 switches given to @command{gnatmake} and @command{gcc}.
15256
15257 @item bind_opt=SWITCHES
15258 [default: @code{""}]
15259 creates a variable which can be referred to subsequently by using
15260 the @samp{$@{bind_opt@}} notation. This is intended to store the default
15261 switches given to @command{gnatbind}.
15262
15263 @item link_opt=SWITCHES
15264 [default: @code{""}]
15265 creates a variable which can be referred to subsequently by using
15266 the @samp{$@{link_opt@}} notation. This is intended to store the default
15267 switches given to @command{gnatlink}.
15268
15269 @item main=EXECUTABLE
15270 [default: @code{""}]
15271 specifies the name of the executable for the application. This variable can
15272 be referred to in the following lines by using the @samp{$@{main@}} notation.
15273
15274 @ifset vms
15275 @item comp_cmd=COMMAND
15276 [default: @code{"GNAT COMPILE /SEARCH=$@{src_dir@} /DEBUG /TRY_SEMANTICS"}]
15277 @end ifset
15278 @ifclear vms
15279 @item comp_cmd=COMMAND
15280 [default: @code{"gcc -c -I$@{src_dir@} -g -gnatq"}]
15281 @end ifclear
15282 specifies the command used to compile a single file in the application.
15283
15284 @ifset vms
15285 @item make_cmd=COMMAND
15286 [default: @code{"GNAT MAKE $@{main@}
15287 /SOURCE_SEARCH=$@{src_dir@} /OBJECT_SEARCH=$@{obj_dir@}
15288 /DEBUG /TRY_SEMANTICS /COMPILER_QUALIFIERS $@{comp_opt@}
15289 /BINDER_QUALIFIERS $@{bind_opt@} /LINKER_QUALIFIERS $@{link_opt@}"}]
15290 @end ifset
15291 @ifclear vms
15292 @item make_cmd=COMMAND
15293 [default: @code{"gnatmake $@{main@} -aI$@{src_dir@}
15294 -aO$@{obj_dir@} -g -gnatq -cargs $@{comp_opt@}
15295 -bargs $@{bind_opt@} -largs $@{link_opt@}"}]
15296 @end ifclear
15297 specifies the command used to recompile the whole application.
15298
15299 @item run_cmd=COMMAND
15300 [default: @code{"$@{main@}"}]
15301 specifies the command used to run the application.
15302
15303 @item debug_cmd=COMMAND
15304 [default: @code{"gdb $@{main@}"}]
15305 specifies the command used to debug the application
15306
15307 @end table
15308
15309 @noindent
15310 @command{gnatxref} and @command{gnatfind} only take into account the
15311 @code{src_dir} and @code{obj_dir} lines, and ignore the others.
15312
15313 @node Regular Expressions in gnatfind and gnatxref
15314 @section  Regular Expressions in @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
15315
15316 @noindent
15317 As specified in the section about @command{gnatfind}, the pattern can be a
15318 regular expression. Actually, there are to set of regular expressions
15319 which are recognized by the program:
15320
15321 @table @code
15322 @item globbing patterns
15323 These are the most usual regular expression. They are the same that you
15324 generally used in a Unix shell command line, or in a DOS session.
15325
15326 Here is a more formal grammar:
15327 @smallexample
15328 @group
15329 @iftex
15330 @leftskip=.5cm
15331 @end iftex
15332 regexp ::= term
15333 term   ::= elmt            -- matches elmt
15334 term   ::= elmt elmt       -- concatenation (elmt then elmt)
15335 term   ::= *               -- any string of 0 or more characters
15336 term   ::= ?               -- matches any character
15337 term   ::= [char @{char@}]   -- matches any character listed
15338 term   ::= [char - char]   -- matches any character in range
15339 @end group
15340 @end smallexample
15341
15342 @item full regular expression
15343 The second set of regular expressions is much more powerful. This is the
15344 type of regular expressions recognized by utilities such a @file{grep}.
15345
15346 The following is the form of a regular expression, expressed in Ada
15347 reference manual style BNF is as follows
15348
15349 @smallexample
15350 @iftex
15351 @leftskip=.5cm
15352 @end iftex
15353 @group
15354 regexp ::= term @{| term@}   -- alternation (term or term @dots{})
15355
15356 term ::= item @{item@}       -- concatenation (item then item)
15357
15358 item ::= elmt              -- match elmt
15359 item ::= elmt *            -- zero or more elmt's
15360 item ::= elmt +            -- one or more elmt's
15361 item ::= elmt ?            -- matches elmt or nothing
15362 @end group
15363 @group
15364 elmt ::= nschar            -- matches given character
15365 elmt ::= [nschar @{nschar@}]   -- matches any character listed
15366 elmt ::= [^^^ nschar @{nschar@}] -- matches any character not listed
15367 elmt ::= [char - char]     -- matches chars in given range
15368 elmt ::= \ char            -- matches given character
15369 elmt ::= .                 -- matches any single character
15370 elmt ::= ( regexp )        -- parens used for grouping
15371
15372 char ::= any character, including special characters
15373 nschar ::= any character except ()[].*+?^^^
15374 @end group
15375 @end smallexample
15376
15377 Following are a few examples:
15378
15379 @table @samp
15380 @item abcde|fghi
15381 will match any of the two strings @samp{abcde} and @samp{fghi},
15382
15383 @item abc*d
15384 will match any string like @samp{abd}, @samp{abcd}, @samp{abccd},
15385 @samp{abcccd}, and so on,
15386
15387 @item [a-z]+
15388 will match any string which has only lowercase characters in it (and at
15389 least one character.
15390
15391 @end table
15392 @end table
15393
15394 @node Examples of gnatxref Usage
15395 @section Examples of @code{gnatxref} Usage
15396
15397 @subsection General Usage
15398
15399 @noindent
15400 For the following examples, we will consider the following units:
15401
15402 @smallexample @c ada
15403 @group
15404 @cartouche
15405 main.ads:
15406 1: with Bar;
15407 2: package Main is
15408 3:     procedure Foo (B : in Integer);
15409 4:     C : Integer;
15410 5: private
15411 6:     D : Integer;
15412 7: end Main;
15413
15414 main.adb:
15415 1: package body Main is
15416 2:     procedure Foo (B : in Integer) is
15417 3:     begin
15418 4:        C := B;
15419 5:        D := B;
15420 6:        Bar.Print (B);
15421 7:        Bar.Print (C);
15422 8:     end Foo;
15423 9: end Main;
15424
15425 bar.ads:
15426 1: package Bar is
15427 2:     procedure Print (B : Integer);
15428 3: end bar;
15429 @end cartouche
15430 @end group
15431 @end smallexample
15432
15433 @table @code
15434
15435 @noindent
15436 The first thing to do is to recompile your application (for instance, in
15437 that case just by doing a @samp{gnatmake main}, so that GNAT generates
15438 the cross-referencing information.
15439 You can then issue any of the following commands:
15440
15441 @item gnatxref main.adb
15442 @code{gnatxref} generates cross-reference information for main.adb
15443 and every unit 'with'ed by main.adb.
15444
15445 The output would be:
15446 @smallexample
15447 @iftex
15448 @leftskip=0cm
15449 @end iftex
15450 B                                                      Type: Integer
15451   Decl: bar.ads           2:22
15452 B                                                      Type: Integer
15453   Decl: main.ads          3:20
15454   Body: main.adb          2:20
15455   Ref:  main.adb          4:13     5:13     6:19
15456 Bar                                                    Type: Unit
15457   Decl: bar.ads           1:9
15458   Ref:  main.adb          6:8      7:8
15459        main.ads           1:6
15460 C                                                      Type: Integer
15461   Decl: main.ads          4:5
15462   Modi: main.adb          4:8
15463   Ref:  main.adb          7:19
15464 D                                                      Type: Integer
15465   Decl: main.ads          6:5
15466   Modi: main.adb          5:8
15467 Foo                                                    Type: Unit
15468   Decl: main.ads          3:15
15469   Body: main.adb          2:15
15470 Main                                                    Type: Unit
15471   Decl: main.ads          2:9
15472   Body: main.adb          1:14
15473 Print                                                   Type: Unit
15474   Decl: bar.ads           2:15
15475   Ref:  main.adb          6:12     7:12
15476 @end smallexample
15477
15478 @noindent
15479 that is the entity @code{Main} is declared in main.ads, line 2, column 9,
15480 its body is in main.adb, line 1, column 14 and is not referenced any where.
15481
15482 The entity @code{Print} is declared in bar.ads, line 2, column 15 and it
15483 it referenced in main.adb, line 6 column 12 and line 7 column 12.
15484
15485 @item gnatxref package1.adb package2.ads
15486 @code{gnatxref} will generates cross-reference information for
15487 package1.adb, package2.ads and any other package 'with'ed by any
15488 of these.
15489
15490 @end table
15491
15492 @ifclear vms
15493 @subsection Using gnatxref with vi
15494
15495 @code{gnatxref} can generate a tags file output, which can be used
15496 directly from @command{vi}. Note that the standard version of @command{vi}
15497 will not work properly with overloaded symbols. Consider using another
15498 free implementation of @command{vi}, such as @command{vim}.
15499
15500 @smallexample
15501 $ gnatxref -v gnatfind.adb > tags
15502 @end smallexample
15503
15504 @noindent
15505 will generate the tags file for @code{gnatfind} itself (if the sources
15506 are in the search path!).
15507
15508 From @command{vi}, you can then use the command @samp{:tag @var{entity}}
15509 (replacing @var{entity} by whatever you are looking for), and vi will
15510 display a new file with the corresponding declaration of entity.
15511 @end ifclear
15512
15513 @node Examples of gnatfind Usage
15514 @section Examples of @code{gnatfind} Usage
15515
15516 @table @code
15517
15518 @item gnatfind ^-f^/FULL_PATHNAME^ xyz:main.adb
15519 Find declarations for all entities xyz referenced at least once in
15520 main.adb. The references are search in every library file in the search
15521 path.
15522
15523 The directories will be printed as well (as the @samp{^-f^/FULL_PATHNAME^}
15524 switch is set)
15525
15526 The output will look like:
15527 @smallexample
15528 ^directory/^[directory]^main.ads:106:14: xyz <= declaration
15529 ^directory/^[directory]^main.adb:24:10: xyz <= body
15530 ^directory/^[directory]^foo.ads:45:23: xyz <= declaration
15531 @end smallexample
15532
15533 @noindent
15534 that is to say, one of the entities xyz found in main.adb is declared at
15535 line 12 of main.ads (and its body is in main.adb), and another one is
15536 declared at line 45 of foo.ads
15537
15538 @item gnatfind ^-fs^/FULL_PATHNAME/SOURCE_LINE^ xyz:main.adb
15539 This is the same command as the previous one, instead @code{gnatfind} will
15540 display the content of the Ada source file lines.
15541
15542 The output will look like:
15543
15544 @smallexample
15545 ^directory/^[directory]^main.ads:106:14: xyz <= declaration
15546    procedure xyz;
15547 ^directory/^[directory]^main.adb:24:10: xyz <= body
15548    procedure xyz is
15549 ^directory/^[directory]^foo.ads:45:23: xyz <= declaration
15550    xyz : Integer;
15551 @end smallexample
15552
15553 @noindent
15554 This can make it easier to find exactly the location your are looking
15555 for.
15556
15557 @item gnatfind ^-r^/REFERENCES^ "*x*":main.ads:123 foo.adb
15558 Find references to all entities containing an x that are
15559 referenced on line 123 of main.ads.
15560 The references will be searched only in main.ads and foo.adb.
15561
15562 @item gnatfind main.ads:123
15563 Find declarations and bodies for all entities that are referenced on
15564 line 123 of main.ads.
15565
15566 This is the same as @code{gnatfind "*":main.adb:123}.
15567
15568 @item gnatfind ^mydir/^[mydir]^main.adb:123:45
15569 Find the declaration for the entity referenced at column 45 in
15570 line 123 of file main.adb in directory mydir. Note that it
15571 is usual to omit the identifier name when the column is given,
15572 since the column position identifies a unique reference.
15573
15574 The column has to be the beginning of the identifier, and should not
15575 point to any character in the middle of the identifier.
15576
15577 @end table
15578
15579 @c *********************************
15580 @node The GNAT Pretty-Printer gnatpp
15581 @chapter The GNAT Pretty-Printer @command{gnatpp}
15582 @findex gnatpp
15583 @cindex Pretty-Printer
15584
15585 @noindent
15586 ^The @command{gnatpp} tool^GNAT PRETTY^ is an ASIS-based utility
15587 for source reformatting / pretty-printing.
15588 It takes an Ada source file as input and generates a reformatted
15589 version as output.
15590 You can specify various style directives via switches; e.g.,
15591 identifier case conventions, rules of indentation, and comment layout.
15592
15593 To produce a reformatted file, @command{gnatpp} generates and uses the ASIS
15594 tree for the input source and thus requires the input to be syntactically and
15595 semantically legal.
15596 If this condition is not met, @command{gnatpp} will terminate with an
15597 error message; no output file will be generated.
15598
15599 If the source files presented to @command{gnatpp} contain
15600 preprocessing directives, then the output file will
15601 correspond to the generated source after all
15602 preprocessing is carried out. There is no way
15603 using @command{gnatpp} to obtain pretty printed files that
15604 include the preprocessing directives.
15605
15606 If the compilation unit
15607 contained in the input source depends semantically upon units located
15608 outside the current directory, you have to provide the source search path
15609 when invoking @command{gnatpp}, if these units are contained in files with
15610 names that do not follow the GNAT file naming rules, you have to provide
15611 the configuration file describing the corresponding naming scheme;
15612 see the description of the @command{gnatpp}
15613 switches below. Another possibility is to use a project file and to
15614 call @command{gnatpp} through the @command{gnat} driver
15615
15616 The @command{gnatpp} command has the form
15617
15618 @smallexample
15619 $ gnatpp @ovar{switches} @var{filename}
15620 @end smallexample
15621
15622 @noindent
15623 where
15624 @itemize @bullet
15625 @item
15626 @var{switches} is an optional sequence of switches defining such properties as
15627 the formatting rules, the source search path, and the destination for the
15628 output source file
15629
15630 @item
15631 @var{filename} is the name (including the extension) of the source file to
15632 reformat; ``wildcards'' or several file names on the same gnatpp command are
15633 allowed.  The file name may contain path information; it does not have to
15634 follow the GNAT file naming rules
15635 @end itemize
15636
15637 @menu
15638 * Switches for gnatpp::
15639 * Formatting Rules::
15640 @end menu
15641
15642 @node Switches for gnatpp
15643 @section Switches for @command{gnatpp}
15644
15645 @noindent
15646 The following subsections describe the various switches accepted by
15647 @command{gnatpp}, organized by category.
15648
15649 @ifclear vms
15650 You specify a switch by supplying a name and generally also a value.
15651 In many cases the values for a switch with a given name are incompatible with
15652 each other
15653 (for example the switch that controls the casing of a reserved word may have
15654 exactly one value: upper case, lower case, or
15655 mixed case) and thus exactly one such switch can be in effect for an
15656 invocation of @command{gnatpp}.
15657 If more than one is supplied, the last one is used.
15658 However, some values for the same switch are mutually compatible.
15659 You may supply several such switches to @command{gnatpp}, but then
15660 each must be specified in full, with both the name and the value.
15661 Abbreviated forms (the name appearing once, followed by each value) are
15662 not permitted.
15663 For example, to set
15664 the alignment of the assignment delimiter both in declarations and in
15665 assignment statements, you must write @option{-A2A3}
15666 (or @option{-A2 -A3}), but not @option{-A23}.
15667 @end ifclear
15668
15669 @ifset vms
15670 In many cases the set of options for a given qualifier are incompatible with
15671 each other (for example the qualifier that controls the casing of a reserved
15672 word may have exactly one option, which specifies either upper case, lower
15673 case, or mixed case), and thus exactly one such option can be in effect for
15674 an invocation of @command{gnatpp}.
15675 If more than one is supplied, the last one is used.
15676 However, some qualifiers have options that are mutually compatible,
15677 and then you may then supply several such options when invoking
15678 @command{gnatpp}.
15679 @end ifset
15680
15681 In most cases, it is obvious whether or not the
15682 ^values for a switch with a given name^options for a given qualifier^
15683 are compatible with each other.
15684 When the semantics might not be evident, the summaries below explicitly
15685 indicate the effect.
15686
15687 @menu
15688 * Alignment Control::
15689 * Casing Control::
15690 * Construct Layout Control::
15691 * General Text Layout Control::
15692 * Other Formatting Options::
15693 * Setting the Source Search Path::
15694 * Output File Control::
15695 * Other gnatpp Switches::
15696 @end menu
15697
15698 @node Alignment Control
15699 @subsection Alignment Control
15700 @cindex Alignment control in @command{gnatpp}
15701
15702 @noindent
15703 Programs can be easier to read if certain constructs are vertically aligned.
15704 By default all alignments are set ON.
15705 Through the @option{^-A0^/ALIGN=OFF^} switch you may reset the default to
15706 OFF, and then use one or more of the other
15707 ^@option{-A@var{n}} switches^@option{/ALIGN} options^
15708 to activate alignment for specific constructs.
15709
15710 @table @option
15711 @cindex @option{^-A@var{n}^/ALIGN^} (@command{gnatpp})
15712
15713 @ifset vms
15714 @item /ALIGN=ON
15715 Set all alignments to ON
15716 @end ifset
15717
15718 @item ^-A0^/ALIGN=OFF^
15719 Set all alignments to OFF
15720
15721 @item ^-A1^/ALIGN=COLONS^
15722 Align @code{:} in declarations
15723
15724 @item ^-A2^/ALIGN=DECLARATIONS^
15725 Align @code{:=} in initializations in declarations
15726
15727 @item ^-A3^/ALIGN=STATEMENTS^
15728 Align @code{:=} in assignment statements
15729
15730 @item ^-A4^/ALIGN=ARROWS^
15731 Align @code{=>} in associations
15732
15733 @item ^-A5^/ALIGN=COMPONENT_CLAUSES^
15734 Align @code{at} keywords in the component clauses in record
15735 representation clauses
15736 @end table
15737
15738 @noindent
15739 The @option{^-A^/ALIGN^} switches are mutually compatible; any combination
15740 is allowed.
15741
15742 @node Casing Control
15743 @subsection Casing Control
15744 @cindex Casing control in @command{gnatpp}
15745
15746 @noindent
15747 @command{gnatpp} allows you to specify the casing for reserved words,
15748 pragma names, attribute designators and identifiers.
15749 For identifiers you may define a
15750 general rule for name casing but also override this rule
15751 via a set of dictionary files.
15752
15753 Three types of casing are supported: lower case, upper case, and mixed case.
15754 Lower and upper case are self-explanatory (but since some letters in
15755 Latin1 and other GNAT-supported character sets
15756 exist only in lower-case form, an upper case conversion will have no
15757 effect on them.)
15758 ``Mixed case'' means that the first letter, and also each letter immediately
15759 following an underscore, are converted to their uppercase forms;
15760 all the other letters are converted to their lowercase forms.
15761
15762 @table @option
15763 @cindex @option{^-a@var{x}^/ATTRIBUTE^} (@command{gnatpp})
15764 @item ^-aL^/ATTRIBUTE_CASING=LOWER_CASE^
15765 Attribute designators are lower case
15766
15767 @item ^-aU^/ATTRIBUTE_CASING=UPPER_CASE^
15768 Attribute designators are upper case
15769
15770 @item ^-aM^/ATTRIBUTE_CASING=MIXED_CASE^
15771 Attribute designators are mixed case (this is the default)
15772
15773 @cindex @option{^-k@var{x}^/KEYWORD_CASING^} (@command{gnatpp})
15774 @item ^-kL^/KEYWORD_CASING=LOWER_CASE^
15775 Keywords (technically, these are known in Ada as @emph{reserved words}) are
15776 lower case (this is the default)
15777
15778 @item ^-kU^/KEYWORD_CASING=UPPER_CASE^
15779 Keywords are upper case
15780
15781 @cindex @option{^-n@var{x}^/NAME_CASING^} (@command{gnatpp})
15782 @item ^-nD^/NAME_CASING=AS_DECLARED^
15783 Name casing for defining occurrences are as they appear in the source file
15784 (this is the default)
15785
15786 @item ^-nU^/NAME_CASING=UPPER_CASE^
15787 Names are in upper case
15788
15789 @item ^-nL^/NAME_CASING=LOWER_CASE^
15790 Names are in lower case
15791
15792 @item ^-nM^/NAME_CASING=MIXED_CASE^
15793 Names are in mixed case
15794
15795 @cindex @option{^-p@var{x}^/PRAGMA_CASING^} (@command{gnatpp})
15796 @item ^-pL^/PRAGMA_CASING=LOWER_CASE^
15797 Pragma names are lower case
15798
15799 @item ^-pU^/PRAGMA_CASING=UPPER_CASE^
15800 Pragma names are upper case
15801
15802 @item ^-pM^/PRAGMA_CASING=MIXED_CASE^
15803 Pragma names are mixed case (this is the default)
15804
15805 @item ^-D@var{file}^/DICTIONARY=@var{file}^
15806 @cindex @option{^-D^/DICTIONARY^} (@command{gnatpp})
15807 Use @var{file} as a @emph{dictionary file} that defines
15808 the casing for a set of specified names,
15809 thereby overriding the effect on these names by
15810 any explicit or implicit
15811 ^-n^/NAME_CASING^ switch.
15812 To supply more than one dictionary file,
15813 use ^several @option{-D} switches^a list of files as options^.
15814
15815 @noindent
15816 @option{gnatpp} implicitly uses a @emph{default dictionary file}
15817 to define the casing for the Ada predefined names and
15818 the names declared in the GNAT libraries.
15819
15820 @item ^-D-^/SPECIFIC_CASING^
15821 @cindex @option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^} (@command{gnatpp})
15822 Do not use the default dictionary file;
15823 instead, use the casing
15824 defined by a @option{^-n^/NAME_CASING^} switch and any explicit
15825 dictionary file(s)
15826 @end table
15827
15828 @noindent
15829 The structure of a dictionary file, and details on the conventions
15830 used in the default dictionary file, are defined in @ref{Name Casing}.
15831
15832 The @option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^} and
15833 @option{^-D@var{file}^/DICTIONARY=@var{file}^} switches are mutually
15834 compatible.
15835
15836 @node Construct Layout Control
15837 @subsection Construct Layout Control
15838 @cindex Layout control in @command{gnatpp}
15839
15840 @noindent
15841 This group of @command{gnatpp} switches controls the layout of comments and
15842 complex syntactic constructs.  See @ref{Formatting Comments} for details
15843 on their effect.
15844
15845 @table @option
15846 @cindex @option{^-c@var{n}^/COMMENTS_LAYOUT^} (@command{gnatpp})
15847 @item ^-c0^/COMMENTS_LAYOUT=UNTOUCHED^
15848 All the comments remain unchanged
15849
15850 @item ^-c1^/COMMENTS_LAYOUT=DEFAULT^
15851 GNAT-style comment line indentation (this is the default).
15852
15853 @item ^-c2^/COMMENTS_LAYOUT=STANDARD_INDENT^
15854 Reference-manual comment line indentation.
15855
15856 @item ^-c3^/COMMENTS_LAYOUT=GNAT_BEGINNING^
15857 GNAT-style comment beginning
15858
15859 @item ^-c4^/COMMENTS_LAYOUT=REFORMAT^
15860 Reformat comment blocks
15861
15862 @item ^-c5^/COMMENTS_LAYOUT=KEEP_SPECIAL^
15863 Keep unchanged special form comments
15864
15865 Reformat comment blocks
15866
15867 @cindex @option{^-l@var{n}^/CONSTRUCT_LAYOUT^} (@command{gnatpp})
15868 @item ^-l1^/CONSTRUCT_LAYOUT=GNAT^
15869 GNAT-style layout (this is the default)
15870
15871 @item ^-l2^/CONSTRUCT_LAYOUT=COMPACT^
15872 Compact layout
15873
15874 @item ^-l3^/CONSTRUCT_LAYOUT=UNCOMPACT^
15875 Uncompact layout
15876
15877 @cindex @option{^-N^/NOTABS^} (@command{gnatpp})
15878 @item ^-N^/NOTABS^
15879 All the VT characters are removed from the comment text. All the HT characters
15880 are expanded with the sequences of space characters to get to the next tab
15881 stops.
15882
15883 @cindex @option{^--no-separate-is^/NO_SEPARATE_IS^} (@command{gnatpp})
15884 @item ^--no-separate-is^/NO_SEPARATE_IS^
15885 Do not place the keyword @code{is} on a separate line in a subprogram body in
15886 case if the spec occupies more then one line.
15887
15888 @cindex @option{^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^} (@command{gnatpp})
15889 @item ^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^
15890 Place the keyword @code{loop} in FOR and WHILE loop statements and the
15891 keyword @code{then} in IF statements on a separate line.
15892
15893 @cindex @option{^--no-separate-loop-then^/NO_SEPARATE_LOOP_THEN^} (@command{gnatpp})
15894 @item ^--no-separate-loop-then^/NO_SEPARATE_LOOP_THEN^
15895 Do not place the keyword @code{loop} in FOR and WHILE loop statements and the
15896 keyword @code{then} in IF statements on a separate line. This option is
15897 incompatible with @option{^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^} option.
15898
15899 @cindex @option{^--use-on-new-line^/USE_ON_NEW_LINE^} (@command{gnatpp})
15900 @item ^--use-on-new-line^/USE_ON_NEW_LINE^
15901 Start each USE clause in a context clause from a separate line.
15902
15903 @cindex @option{^--separate-stmt-name^/STMT_NAME_ON_NEW_LINE^} (@command{gnatpp})
15904 @item ^--separate-stmt-name^/STMT_NAME_ON_NEW_LINE^
15905 Use a separate line for a loop or block statement name, but do not use an extra
15906 indentation level for the statement itself.
15907
15908 @end table
15909
15910 @ifclear vms
15911 @noindent
15912 The @option{-c1} and @option{-c2} switches are incompatible.
15913 The @option{-c3} and @option{-c4} switches are compatible with each other and
15914 also with @option{-c1} and @option{-c2}. The @option{-c0} switch disables all
15915 the other comment formatting switches.
15916
15917 The @option{-l1}, @option{-l2}, and @option{-l3} switches are incompatible.
15918 @end ifclear
15919
15920 @ifset vms
15921 @noindent
15922 For the @option{/COMMENTS_LAYOUT} qualifier:
15923 @itemize @bullet
15924 @item
15925 The @option{DEFAULT} and @option{STANDARD_INDENT} options are incompatible.
15926 @item
15927 The @option{GNAT_BEGINNING} and @option{REFORMAT} options are compatible with
15928 each other and also with @option{DEFAULT} and @option{STANDARD_INDENT}.
15929 @end itemize
15930
15931 @noindent
15932 The @option{GNAT}, @option{COMPACT}, and @option{UNCOMPACT} options for the
15933 @option{/CONSTRUCT_LAYOUT} qualifier are incompatible.
15934 @end ifset
15935
15936 @node General Text Layout Control
15937 @subsection General Text Layout Control
15938
15939 @noindent
15940 These switches allow control over line length and indentation.
15941
15942 @table @option
15943 @item ^-M@var{nnn}^/LINE_LENGTH_MAX=@var{nnn}^
15944 @cindex @option{^-M^/LINE_LENGTH^} (@command{gnatpp})
15945 Maximum line length, @var{nnn} from 32@dots{}256, the default value is 79
15946
15947 @item ^-i@var{nnn}^/INDENTATION_LEVEL=@var{nnn}^
15948 @cindex @option{^-i^/INDENTATION_LEVEL^} (@command{gnatpp})
15949 Indentation level, @var{nnn} from 1@dots{}9, the default value is 3
15950
15951 @item ^-cl@var{nnn}^/CONTINUATION_INDENT=@var{nnn}^
15952 @cindex @option{^-cl^/CONTINUATION_INDENT^} (@command{gnatpp})
15953 Indentation level for continuation lines (relative to the line being
15954 continued), @var{nnn} from 1@dots{}9.
15955 The default
15956 value is one less then the (normal) indentation level, unless the
15957 indentation is set to 1 (in which case the default value for continuation
15958 line indentation is also 1)
15959 @end table
15960
15961 @node Other Formatting Options
15962 @subsection Other Formatting Options
15963
15964 @noindent
15965 These switches control the inclusion of missing end/exit labels, and
15966 the indentation level in @b{case} statements.
15967
15968 @table @option
15969 @item ^-e^/NO_MISSED_LABELS^
15970 @cindex @option{^-e^/NO_MISSED_LABELS^} (@command{gnatpp})
15971 Do not insert missing end/exit labels. An end label is the name of
15972 a construct that may optionally be repeated at the end of the
15973 construct's declaration;
15974 e.g., the names of packages, subprograms, and tasks.
15975 An exit label is the name of a loop that may appear as target
15976 of an exit statement within the loop.
15977 By default, @command{gnatpp} inserts these end/exit labels when
15978 they are absent from the original source. This option suppresses such
15979 insertion, so that the formatted source reflects the original.
15980
15981 @item ^-ff^/FORM_FEED_AFTER_PRAGMA_PAGE^
15982 @cindex @option{^-ff^/FORM_FEED_AFTER_PRAGMA_PAGE^} (@command{gnatpp})
15983 Insert a Form Feed character after a pragma Page.
15984
15985 @item ^-T@var{nnn}^/MAX_INDENT=@var{nnn}^
15986 @cindex @option{^-T^/MAX_INDENT^} (@command{gnatpp})
15987 Do not use an additional indentation level for @b{case} alternatives
15988 and variants if there are @var{nnn} or more (the default
15989 value is 10).
15990 If @var{nnn} is 0, an additional indentation level is
15991 used for @b{case} alternatives and variants regardless of their number.
15992 @end table
15993
15994 @node Setting the Source Search Path
15995 @subsection Setting the Source Search Path
15996
15997 @noindent
15998 To define the search path for the input source file, @command{gnatpp}
15999 uses the same switches as the GNAT compiler, with the same effects.
16000
16001 @table @option
16002 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
16003 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@code{gnatpp})
16004 The same as the corresponding gcc switch
16005
16006 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
16007 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@code{gnatpp})
16008 The same as the corresponding gcc switch
16009
16010 @item ^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^=@var{path}
16011 @cindex @option{^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^} (@code{gnatpp})
16012 The same as the corresponding gcc switch
16013
16014 @item ^--RTS^/RUNTIME_SYSTEM^=@var{path}
16015 @cindex @option{^--RTS^/RUNTIME_SYSTEM^} (@code{gnatpp})
16016 The same as the corresponding gcc switch
16017
16018 @end table
16019
16020 @node Output File Control
16021 @subsection Output File Control
16022
16023 @noindent
16024 By default the output is sent to the file whose name is obtained by appending
16025 the ^@file{.pp}^@file{$PP}^ suffix to the name of the input file
16026 (if the file with this name already exists, it is unconditionally overwritten).
16027 Thus if the input file is @file{^my_ada_proc.adb^MY_ADA_PROC.ADB^} then
16028 @command{gnatpp} will produce @file{^my_ada_proc.adb.pp^MY_ADA_PROC.ADB$PP^}
16029 as output file.
16030 The output may be redirected by the following switches:
16031
16032 @table @option
16033 @item ^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^
16034 @cindex @option{^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^} (@code{gnatpp})
16035 Send the output to @code{Standard_Output}
16036
16037 @item ^-o @var{output_file}^/OUTPUT=@var{output_file}^
16038 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@code{gnatpp})
16039 Write the output into @var{output_file}.
16040 If @var{output_file} already exists, @command{gnatpp} terminates without
16041 reading or processing the input file.
16042
16043 @item ^-of ^/FORCED_OUTPUT=^@var{output_file}
16044 @cindex @option{^-of^/FORCED_OUTPUT^} (@code{gnatpp})
16045 Write the output into @var{output_file}, overwriting the existing file
16046 (if one is present).
16047
16048 @item ^-r^/REPLACE^
16049 @cindex @option{^-r^/REPLACE^} (@code{gnatpp})
16050 Replace the input source file with the reformatted output, and copy the
16051 original input source into the file whose name is obtained by appending the
16052 ^@file{.npp}^@file{$NPP}^ suffix to the name of the input file.
16053 If a file with this name already exists, @command{gnatpp} terminates without
16054 reading or processing the input file.
16055
16056 @item ^-rf^/OVERRIDING_REPLACE^
16057 @cindex @option{^-rf^/OVERRIDING_REPLACE^} (@code{gnatpp})
16058 Like @option{^-r^/REPLACE^} except that if the file with the specified name
16059 already exists, it is overwritten.
16060
16061 @item ^-rnb^/REPLACE_NO_BACKUP^
16062 @cindex @option{^-rnb^/REPLACE_NO_BACKUP^} (@code{gnatpp})
16063 Replace the input source file with the reformatted output without
16064 creating any backup copy of the input source.
16065
16066 @item ^--eol=@var{xxx}^/END_OF_LINE=@var{xxx}^
16067 @cindex @option{^--eol^/END_OF_LINE^} (@code{gnatpp})
16068 Specifies the format of the reformatted output file. The @var{xxx}
16069 ^string specified with the switch^option^ may be either
16070 @itemize @bullet
16071 @item ``@option{^dos^DOS^}'' MS DOS style, lines end with CR LF characters
16072 @item ``@option{^crlf^CRLF^}''
16073 the same as @option{^crlf^CRLF^}
16074 @item ``@option{^unix^UNIX^}'' UNIX style, lines end with LF character
16075 @item ``@option{^lf^LF^}''
16076 the same as @option{^unix^UNIX^}
16077 @end itemize
16078
16079 @item ^-W^/RESULT_ENCODING=^@var{e}
16080 @cindex @option{^-W^/RESULT_ENCODING=^} (@command{gnatpp})
16081 Specify the wide character encoding method used to write the code in the
16082 result file
16083 @var{e} is one of the following:
16084
16085 @itemize @bullet
16086
16087 @item ^h^HEX^
16088 Hex encoding
16089
16090 @item ^u^UPPER^
16091 Upper half encoding
16092
16093 @item ^s^SHIFT_JIS^
16094 Shift/JIS encoding
16095
16096 @item ^e^EUC^
16097 EUC encoding
16098
16099 @item ^8^UTF8^
16100 UTF-8 encoding
16101
16102 @item ^b^BRACKETS^
16103 Brackets encoding (default value)
16104 @end itemize
16105
16106 @end table
16107
16108 @noindent
16109 Options @option{^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^},
16110 @option{^-o^/OUTPUT^} and
16111 @option{^-of^/FORCED_OUTPUT^} are allowed only if the call to gnatpp
16112 contains only one file to reformat.
16113 Option
16114 @option{^--eol^/END_OF_LINE^}
16115 and
16116 @option{^-W^/RESULT_ENCODING^}
16117 cannot be used together
16118 with @option{^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^} option.
16119
16120 @node Other gnatpp Switches
16121 @subsection Other @code{gnatpp} Switches
16122
16123 @noindent
16124 The additional @command{gnatpp} switches are defined in this subsection.
16125
16126 @table @option
16127 @item ^-files @var{filename}^/FILES=@var{output_file}^
16128 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatpp})
16129 Take the argument source files from the specified file. This file should be an
16130 ordinary textual file containing file names separated by spaces or
16131 line breaks. You can use this switch more then once in the same call to
16132 @command{gnatpp}. You also can combine this switch with explicit list of
16133 files.
16134
16135 @item ^-v^/VERBOSE^
16136 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatpp})
16137 Verbose mode;
16138 @command{gnatpp} generates version information and then
16139 a trace of the actions it takes to produce or obtain the ASIS tree.
16140
16141 @item ^-w^/WARNINGS^
16142 @cindex @option{^-w^/WARNINGS^} (@code{gnatpp})
16143 Warning mode;
16144 @command{gnatpp} generates a warning whenever it cannot provide
16145 a required layout in the result source.
16146 @end table
16147
16148 @node Formatting Rules
16149 @section Formatting Rules
16150
16151 @noindent
16152 The following subsections show how @command{gnatpp} treats ``white space'',
16153 comments, program layout, and name casing.
16154 They provide the detailed descriptions of the switches shown above.
16155
16156 @menu
16157 * White Space and Empty Lines::
16158 * Formatting Comments::
16159 * Construct Layout::
16160 * Name Casing::
16161 @end menu
16162
16163 @node White Space and Empty Lines
16164 @subsection White Space and Empty Lines
16165
16166 @noindent
16167 @command{gnatpp} does not have an option to control space characters.
16168 It will add or remove spaces according to the style illustrated by the
16169 examples in the @cite{Ada Reference Manual}.
16170
16171 The only format effectors
16172 (see @cite{Ada Reference Manual}, paragraph 2.1(13))
16173 that will appear in the output file are platform-specific line breaks,
16174 and also format effectors within (but not at the end of) comments.
16175 In particular, each horizontal tab character that is not inside
16176 a comment will be treated as a space and thus will appear in the
16177 output file as zero or more spaces depending on
16178 the reformatting of the line in which it appears.
16179 The only exception is a Form Feed character, which is inserted after a
16180 pragma @code{Page} when @option{-ff} is set.
16181
16182 The output file will contain no lines with trailing ``white space'' (spaces,
16183 format effectors).
16184
16185 Empty lines in the original source are preserved
16186 only if they separate declarations or statements.
16187 In such contexts, a
16188 sequence of two or more empty lines is replaced by exactly one empty line.
16189 Note that a blank line will be removed if it separates two ``comment blocks''
16190 (a comment block is a sequence of whole-line comments).
16191 In order to preserve a visual separation between comment blocks, use an
16192 ``empty comment'' (a line comprising only hyphens) rather than an empty line.
16193 Likewise, if for some reason you wish to have a sequence of empty lines,
16194 use a sequence of empty comments instead.
16195
16196 @node Formatting Comments
16197 @subsection Formatting Comments
16198
16199 @noindent
16200 Comments in Ada code are of two kinds:
16201 @itemize @bullet
16202 @item
16203 a @emph{whole-line comment}, which appears by itself (possibly preceded by
16204 ``white space'') on a line
16205
16206 @item
16207 an @emph{end-of-line comment}, which follows some other Ada lexical element
16208 on the same line.
16209 @end itemize
16210
16211 @noindent
16212 The indentation of a whole-line comment is that of either
16213 the preceding or following line in
16214 the formatted source, depending on switch settings as will be described below.
16215
16216 For an end-of-line comment, @command{gnatpp} leaves the same number of spaces
16217 between the end of the preceding Ada lexical element and the beginning
16218 of the comment as appear in the original source,
16219 unless either the comment has to be split to
16220 satisfy the line length limitation, or else the next line contains a
16221 whole line comment that is considered a continuation of this end-of-line
16222 comment (because it starts at the same position).
16223 In the latter two
16224 cases, the start of the end-of-line comment is moved right to the nearest
16225 multiple of the indentation level.
16226 This may result in a ``line overflow'' (the right-shifted comment extending
16227 beyond the maximum line length), in which case the comment is split as
16228 described below.
16229
16230 There is a difference between @option{^-c1^/COMMENTS_LAYOUT=DEFAULT^}
16231 (GNAT-style comment line indentation)
16232 and @option{^-c2^/COMMENTS_LAYOUT=STANDARD_INDENT^}
16233 (reference-manual comment line indentation).
16234 With reference-manual style, a whole-line comment is indented as if it
16235 were a declaration or statement at the same place
16236 (i.e., according to the indentation of the preceding line(s)).
16237 With GNAT style, a whole-line comment that is immediately followed by an
16238 @b{if} or @b{case} statement alternative, a record variant, or the reserved
16239 word @b{begin}, is indented based on the construct that follows it.
16240
16241 For example:
16242 @smallexample @c ada
16243 @cartouche
16244 if A then
16245     null;
16246        -- some comment
16247 else
16248    null;
16249 end if;
16250 @end cartouche
16251 @end smallexample
16252
16253 @noindent
16254 Reference-manual indentation produces:
16255
16256 @smallexample @c ada
16257 @cartouche
16258 if A then
16259    null;
16260    --  some comment
16261 else
16262    null;
16263 end if;
16264 @end cartouche
16265 @end smallexample
16266
16267 @noindent
16268 while GNAT-style indentation produces:
16269
16270 @smallexample @c ada
16271 @cartouche
16272 if A then
16273    null;
16274 --  some comment
16275 else
16276    null;
16277 end if;
16278 @end cartouche
16279 @end smallexample
16280
16281 @noindent
16282 The @option{^-c3^/COMMENTS_LAYOUT=GNAT_BEGINNING^} switch
16283 (GNAT style comment beginning) has the following
16284 effect:
16285
16286 @itemize @bullet
16287 @item
16288 For each whole-line comment that does not end with two hyphens,
16289 @command{gnatpp} inserts spaces if necessary after the starting two hyphens
16290 to ensure that there are at least two spaces between these hyphens and the
16291 first non-blank character of the comment.
16292 @end itemize
16293
16294 @noindent
16295 For an end-of-line comment, if in the original source the next line is a
16296 whole-line comment that starts at the same position
16297 as the end-of-line comment,
16298 then the whole-line comment (and all whole-line comments
16299 that follow it and that start at the same position)
16300 will start at this position in the output file.
16301
16302 @noindent
16303 That is, if in the original source we have:
16304
16305 @smallexample @c ada
16306 @cartouche
16307 begin
16308 A := B + C;            --  B must be in the range Low1..High1
16309                        --  C must be in the range Low2..High2
16310              --B+C will be in the range Low1+Low2..High1+High2
16311 X := X + 1;
16312 @end cartouche
16313 @end smallexample
16314
16315 @noindent
16316 Then in the formatted source we get
16317
16318 @smallexample @c ada
16319 @cartouche
16320 begin
16321    A := B + C;            --  B must be in the range Low1..High1
16322                           --  C must be in the range Low2..High2
16323    --  B+C will be in the range Low1+Low2..High1+High2
16324    X := X + 1;
16325 @end cartouche
16326 @end smallexample
16327
16328 @noindent
16329 A comment that exceeds the line length limit will be split.
16330 Unless switch
16331 @option{^-c4^/COMMENTS_LAYOUT=REFORMAT^} (reformat comment blocks) is set and
16332 the line belongs to a reformattable block, splitting the line generates a
16333 @command{gnatpp} warning.
16334 The @option{^-c4^/COMMENTS_LAYOUT=REFORMAT^} switch specifies that whole-line
16335 comments may be reformatted in typical
16336 word processor style (that is, moving words between lines and putting as
16337 many words in a line as possible).
16338
16339 @noindent
16340 The @option{^-c5^/COMMENTS_LAYOUT=KEEP_SPECIAL^} switch specifies, that comments
16341 that has a special format (that is, a character that is neither a letter nor digit
16342 not white space nor line break immediately following the leading @code{--} of
16343 the comment) should be without any change moved from the argument source
16344 into reformatted source. This switch allows to preserve comments that are used
16345 as a special marks in the code (e.g.@: SPARK annotation).
16346
16347 @node Construct Layout
16348 @subsection Construct Layout
16349
16350 @noindent
16351 In several cases the suggested layout in the Ada Reference Manual includes
16352 an extra level of indentation that many programmers prefer to avoid. The
16353 affected cases include:
16354
16355 @itemize @bullet
16356
16357 @item Record type declaration (RM 3.8)
16358
16359 @item Record representation clause (RM 13.5.1)
16360
16361 @item Loop statement in case if a loop has a statement identifier (RM 5.6)
16362
16363 @item Block statement in case if a block has a statement identifier (RM 5.6)
16364 @end itemize
16365
16366 @noindent
16367 In compact mode (when GNAT style layout or compact layout is set),
16368 the pretty printer uses one level of indentation instead
16369 of two. This is achieved in the record definition and record representation
16370 clause cases by putting the @code{record} keyword on the same line as the
16371 start of the declaration or representation clause, and in the block and loop
16372 case by putting the block or loop header on the same line as the statement
16373 identifier.
16374
16375 @noindent
16376 The difference between GNAT style @option{^-l1^/CONSTRUCT_LAYOUT=GNAT^}
16377 and compact @option{^-l2^/CONSTRUCT_LAYOUT=COMPACT^}
16378 layout on the one hand, and uncompact layout
16379 @option{^-l3^/CONSTRUCT_LAYOUT=UNCOMPACT^} on the other hand,
16380 can be illustrated by the following examples:
16381
16382 @iftex
16383 @cartouche
16384 @multitable @columnfractions .5 .5
16385 @item @i{GNAT style, compact layout} @tab @i{Uncompact layout}
16386
16387 @item
16388 @smallexample @c ada
16389 type q is record
16390    a : integer;
16391    b : integer;
16392 end record;
16393 @end smallexample
16394 @tab
16395 @smallexample @c ada
16396 type q is
16397    record
16398       a : integer;
16399       b : integer;
16400    end record;
16401 @end smallexample
16402
16403 @item
16404 @smallexample @c ada
16405 for q use record
16406    a at 0 range  0 .. 31;
16407    b at 4 range  0 .. 31;
16408 end record;
16409 @end smallexample
16410 @tab
16411 @smallexample @c ada
16412 for q use
16413    record
16414       a at 0 range  0 .. 31;
16415       b at 4 range  0 .. 31;
16416    end record;
16417 @end smallexample
16418
16419 @item
16420 @smallexample @c ada
16421 Block : declare
16422    A : Integer := 3;
16423 begin
16424    Proc (A, A);
16425 end Block;
16426 @end smallexample
16427 @tab
16428 @smallexample @c ada
16429 Block :
16430    declare
16431       A : Integer := 3;
16432    begin
16433       Proc (A, A);
16434    end Block;
16435 @end smallexample
16436
16437 @item
16438 @smallexample @c ada
16439 Clear : for J in 1 .. 10 loop
16440    A (J) := 0;
16441 end loop Clear;
16442 @end smallexample
16443 @tab
16444 @smallexample @c ada
16445 Clear :
16446    for J in 1 .. 10 loop
16447       A (J) := 0;
16448    end loop Clear;
16449 @end smallexample
16450 @end multitable
16451 @end cartouche
16452 @end iftex
16453
16454 @ifnottex
16455 @smallexample
16456 @cartouche
16457 GNAT style, compact layout              Uncompact layout
16458
16459 type q is record                        type q is
16460    a : integer;                            record
16461    b : integer;                               a : integer;
16462 end record;                                   b : integer;
16463                                            end record;
16464
16465 for q use record                        for q use
16466    a at 0 range  0 .. 31;                  record
16467    b at 4 range  0 .. 31;                     a at 0 range  0 .. 31;
16468 end record;                                   b at 4 range  0 .. 31;
16469                                            end record;
16470
16471 Block : declare                         Block :
16472    A : Integer := 3;                       declare
16473 begin                                         A : Integer := 3;
16474    Proc (A, A);                            begin
16475 end Block;                                    Proc (A, A);
16476                                            end Block;
16477
16478 Clear : for J in 1 .. 10 loop           Clear :
16479    A (J) := 0;                             for J in 1 .. 10 loop
16480 end loop Clear;                               A (J) := 0;
16481                                            end loop Clear;
16482 @end cartouche
16483 @end smallexample
16484 @end ifnottex
16485
16486 @noindent
16487 A further difference between GNAT style layout and compact layout is that
16488 GNAT style layout inserts empty lines as separation for
16489 compound statements, return statements and bodies.
16490
16491 Note that the layout specified by
16492 @option{^--separate-stmt-name^/STMT_NAME_ON_NEW_LINE^}
16493 for named block and loop statements overrides the layout defined by these
16494 constructs by @option{^-l1^/CONSTRUCT_LAYOUT=GNAT^},
16495 @option{^-l2^/CONSTRUCT_LAYOUT=COMPACT^} or
16496 @option{^-l3^/CONSTRUCT_LAYOUT=UNCOMPACT^} option.
16497
16498 @node Name Casing
16499 @subsection Name Casing
16500
16501 @noindent
16502 @command{gnatpp} always converts the usage occurrence of a (simple) name to
16503 the same casing as the corresponding defining identifier.
16504
16505 You control the casing for defining occurrences via the
16506 @option{^-n^/NAME_CASING^} switch.
16507 @ifclear vms
16508 With @option{-nD} (``as declared'', which is the default),
16509 @end ifclear
16510 @ifset vms
16511 With @option{/NAME_CASING=AS_DECLARED}, which is the default,
16512 @end ifset
16513 defining occurrences appear exactly as in the source file
16514 where they are declared.
16515 The other ^values for this switch^options for this qualifier^ ---
16516 @option{^-nU^UPPER_CASE^},
16517 @option{^-nL^LOWER_CASE^},
16518 @option{^-nM^MIXED_CASE^} ---
16519 result in
16520 ^upper, lower, or mixed case, respectively^the corresponding casing^.
16521 If @command{gnatpp} changes the casing of a defining
16522 occurrence, it analogously changes the casing of all the
16523 usage occurrences of this name.
16524
16525 If the defining occurrence of a name is not in the source compilation unit
16526 currently being processed by @command{gnatpp}, the casing of each reference to
16527 this name is changed according to the value of the @option{^-n^/NAME_CASING^}
16528 switch (subject to the dictionary file mechanism described below).
16529 Thus @command{gnatpp} acts as though the @option{^-n^/NAME_CASING^} switch
16530 had affected the
16531 casing for the defining occurrence of the name.
16532
16533 Some names may need to be spelled with casing conventions that are not
16534 covered by the upper-, lower-, and mixed-case transformations.
16535 You can arrange correct casing by placing such names in a
16536 @emph{dictionary file},
16537 and then supplying a @option{^-D^/DICTIONARY^} switch.
16538 The casing of names from dictionary files overrides
16539 any @option{^-n^/NAME_CASING^} switch.
16540
16541 To handle the casing of Ada predefined names and the names from GNAT libraries,
16542 @command{gnatpp} assumes a default dictionary file.
16543 The name of each predefined entity is spelled with the same casing as is used
16544 for the entity in the @cite{Ada Reference Manual}.
16545 The name of each entity in the GNAT libraries is spelled with the same casing
16546 as is used in the declaration of that entity.
16547
16548 The @w{@option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^}} switch suppresses the use of the
16549 default dictionary file.
16550 Instead, the casing for predefined and GNAT-defined names will be established
16551 by the @option{^-n^/NAME_CASING^} switch or explicit dictionary files.
16552 For example, by default the names @code{Ada.Text_IO} and @code{GNAT.OS_Lib}
16553 will appear as just shown,
16554 even in the presence of a @option{^-nU^/NAME_CASING=UPPER_CASE^} switch.
16555 To ensure that even such names are rendered in uppercase,
16556 additionally supply the @w{@option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^}} switch
16557 (or else, less conveniently, place these names in upper case in a dictionary
16558 file).
16559
16560 A dictionary file is
16561 a plain text file; each line in this file can be either a blank line
16562 (containing only space characters and ASCII.HT characters), an Ada comment
16563 line, or the specification of exactly one @emph{casing schema}.
16564
16565 A casing schema is a string that has the following syntax:
16566
16567 @smallexample
16568 @cartouche
16569   @var{casing_schema} ::= @var{identifier} | *@var{simple_identifier}*
16570
16571   @var{simple_identifier} ::= @var{letter}@{@var{letter_or_digit}@}
16572 @end cartouche
16573 @end smallexample
16574
16575 @noindent
16576 (See @cite{Ada Reference Manual}, Section 2.3) for the definition of the
16577 @var{identifier} lexical element and the @var{letter_or_digit} category.)
16578
16579 The casing schema string can be followed by white space and/or an Ada-style
16580 comment; any amount of white space is allowed before the string.
16581
16582 If a dictionary file is passed as
16583 @ifclear vms
16584 the value of a @option{-D@var{file}} switch
16585 @end ifclear
16586 @ifset vms
16587 an option to the @option{/DICTIONARY} qualifier
16588 @end ifset
16589 then for every
16590 simple name and every identifier, @command{gnatpp} checks if the dictionary
16591 defines the casing for the name or for some of its parts (the term ``subword''
16592 is used below to denote the part of a name which is delimited by ``_'' or by
16593 the beginning or end of the word and which does not contain any ``_'' inside):
16594
16595 @itemize @bullet
16596 @item
16597 if the whole name is in the dictionary, @command{gnatpp} uses for this name
16598 the casing defined by the dictionary; no subwords are checked for this word
16599
16600 @item
16601 for every subword @command{gnatpp} checks if the dictionary contains the
16602 corresponding string of the form @code{*@var{simple_identifier}*},
16603 and if it does, the casing of this @var{simple_identifier} is used
16604 for this subword
16605
16606 @item
16607 if the whole name does not contain any ``_'' inside, and if for this name
16608 the dictionary contains two entries - one of the form @var{identifier},
16609 and another - of the form *@var{simple_identifier}*, then the first one
16610 is applied to define the casing of this name
16611
16612 @item
16613 if more than one dictionary file is passed as @command{gnatpp} switches, each
16614 dictionary adds new casing exceptions and overrides all the existing casing
16615 exceptions set by the previous dictionaries
16616
16617 @item
16618 when @command{gnatpp} checks if the word or subword is in the dictionary,
16619 this check is not case sensitive
16620 @end itemize
16621
16622 @noindent
16623 For example, suppose we have the following source to reformat:
16624
16625 @smallexample @c ada
16626 @cartouche
16627 procedure test is
16628    name1 : integer := 1;
16629    name4_name3_name2 : integer := 2;
16630    name2_name3_name4 : Boolean;
16631    name1_var : Float;
16632 begin
16633    name2_name3_name4 := name4_name3_name2 > name1;
16634 end;
16635 @end cartouche
16636 @end smallexample
16637
16638 @noindent
16639 And suppose we have two dictionaries:
16640
16641 @smallexample
16642 @cartouche
16643 @i{dict1:}
16644    NAME1
16645    *NaMe3*
16646    *Name1*
16647 @end cartouche
16648
16649 @cartouche
16650 @i{dict2:}
16651   *NAME3*
16652 @end cartouche
16653 @end smallexample
16654
16655 @noindent
16656 If @command{gnatpp} is called with the following switches:
16657
16658 @smallexample
16659 @ifclear vms
16660 @command{gnatpp -nM -D dict1 -D dict2 test.adb}
16661 @end ifclear
16662 @ifset vms
16663 @command{gnatpp test.adb /NAME_CASING=MIXED_CASE /DICTIONARY=(dict1, dict2)}
16664 @end ifset
16665 @end smallexample
16666
16667 @noindent
16668 then we will get the following name casing in the @command{gnatpp} output:
16669
16670 @smallexample @c ada
16671 @cartouche
16672 procedure Test is
16673    NAME1             : Integer := 1;
16674    Name4_NAME3_Name2 : Integer := 2;
16675    Name2_NAME3_Name4 : Boolean;
16676    Name1_Var         : Float;
16677 begin
16678    Name2_NAME3_Name4 := Name4_NAME3_Name2 > NAME1;
16679 end Test;
16680 @end cartouche
16681 @end smallexample
16682
16683 @c *********************************
16684 @node The GNAT Metric Tool gnatmetric
16685 @chapter The GNAT Metric Tool @command{gnatmetric}
16686 @findex gnatmetric
16687 @cindex Metric tool
16688
16689 @noindent
16690 ^The @command{gnatmetric} tool^@command{GNAT METRIC}^ is an ASIS-based utility
16691 for computing various program metrics.
16692 It takes an Ada source file as input and generates a file containing the
16693 metrics data as output. Various switches control which
16694 metrics are computed and output.
16695
16696 @command{gnatmetric} generates and uses the ASIS
16697 tree for the input source and thus requires the input to be syntactically and
16698 semantically legal.
16699 If this condition is not met, @command{gnatmetric} will generate
16700 an error message; no metric information for this file will be
16701 computed and reported.
16702
16703 If the compilation unit contained in the input source depends semantically
16704 upon units in files located outside the current directory, you have to provide
16705 the source search path when invoking @command{gnatmetric}.
16706 If it depends semantically upon units that are contained
16707 in files with names that do not follow the GNAT file naming rules, you have to
16708 provide the configuration file describing the corresponding naming scheme (see
16709 the description of the @command{gnatmetric} switches below.)
16710 Alternatively, you may use a project file and invoke @command{gnatmetric}
16711 through the @command{gnat} driver.
16712
16713 The @command{gnatmetric} command has the form
16714
16715 @smallexample
16716 $ gnatmetric @ovar{switches} @{@var{filename}@} @r{[}-cargs @var{gcc_switches}@r{]}
16717 @end smallexample
16718
16719 @noindent
16720 where
16721 @itemize @bullet
16722 @item
16723 @var{switches} specify the metrics to compute and define the destination for
16724 the output
16725
16726 @item
16727 Each @var{filename} is the name (including the extension) of a source
16728 file to process. ``Wildcards'' are allowed, and
16729 the file name may contain path information.
16730 If no @var{filename} is supplied, then the @var{switches} list must contain
16731 at least one
16732 @option{-files} switch (@pxref{Other gnatmetric Switches}).
16733 Including both a @option{-files} switch and one or more
16734 @var{filename} arguments is permitted.
16735
16736 @item
16737 @samp{-cargs @var{gcc_switches}} is a list of switches for
16738 @command{gcc}. They will be passed on to all compiler invocations made by
16739 @command{gnatmetric} to generate the ASIS trees. Here you can provide
16740 @option{^-I^/INCLUDE_DIRS=^} switches to form the source search path,
16741 and use the @option{-gnatec} switch to set the configuration file.
16742 @end itemize
16743
16744 @menu
16745 * Switches for gnatmetric::
16746 @end menu
16747
16748 @node Switches for gnatmetric
16749 @section Switches for @command{gnatmetric}
16750
16751 @noindent
16752 The following subsections describe the various switches accepted by
16753 @command{gnatmetric}, organized by category.
16754
16755 @menu
16756 * Output Files Control::
16757 * Disable Metrics For Local Units::
16758 * Specifying a set of metrics to compute::
16759 * Other gnatmetric Switches::
16760 * Generate project-wide metrics::
16761 @end menu
16762
16763 @node Output Files Control
16764 @subsection Output File Control
16765 @cindex Output file control in @command{gnatmetric}
16766
16767 @noindent
16768 @command{gnatmetric} has two output formats. It can generate a
16769 textual (human-readable) form, and also XML. By default only textual
16770 output is generated.
16771
16772 When generating the output in textual form, @command{gnatmetric} creates
16773 for each Ada source file a corresponding text file
16774 containing the computed metrics, except for the case when the set of metrics
16775 specified by gnatmetric parameters consists only of metrics that are computed
16776 for the whole set of analyzed sources, but not for each Ada source.
16777 By default, this file is placed in the same directory as where the source
16778 file is located, and its name is obtained
16779 by appending the ^@file{.metrix}^@file{$METRIX}^ suffix to the name of the
16780 input file.
16781
16782 All the output information generated in XML format is placed in a single
16783 file. By default this file is placed in the current directory and has the
16784 name ^@file{metrix.xml}^@file{METRIX$XML}^.
16785
16786 Some of the computed metrics are summed over the units passed to
16787 @command{gnatmetric}; for example, the total number of lines of code.
16788 By default this information is sent to @file{stdout}, but a file
16789 can be specified with the @option{-og} switch.
16790
16791 The following switches control the @command{gnatmetric} output:
16792
16793 @table @option
16794 @cindex @option{^-x^/XML^} (@command{gnatmetric})
16795 @item ^-x^/XML^
16796 Generate the XML output
16797
16798 @cindex @option{^-nt^/NO_TEXT^} (@command{gnatmetric})
16799 @item ^-nt^/NO_TEXT^
16800 Do not generate the output in text form (implies @option{^-x^/XML^})
16801
16802 @cindex @option{^-d^/DIRECTORY^} (@command{gnatmetric})
16803 @item ^-d @var{output_dir}^/DIRECTORY=@var{output_dir}^
16804 Put textual files with detailed metrics into @var{output_dir}
16805
16806 @cindex @option{^-o^/SUFFIX_DETAILS^} (@command{gnatmetric})
16807 @item ^-o @var{file_suffix}^/SUFFIX_DETAILS=@var{file_suffix}^
16808 Use @var{file_suffix}, instead of ^@file{.metrix}^@file{$METRIX}^
16809 in the name of the output file.
16810
16811 @cindex @option{^-og^/GLOBAL_OUTPUT^} (@command{gnatmetric})
16812 @item ^-og @var{file_name}^/GLOBAL_OUTPUT=@var{file_name}^
16813 Put global metrics into @var{file_name}
16814
16815 @cindex @option{^-ox^/XML_OUTPUT^} (@command{gnatmetric})
16816 @item ^-ox @var{file_name}^/XML_OUTPUT=@var{file_name}^
16817 Put the XML output into @var{file_name} (also implies @option{^-x^/XML^})
16818
16819 @cindex @option{^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^} (@command{gnatmetric})
16820 @item ^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^
16821 Use ``short'' source file names in the output.  (The @command{gnatmetric}
16822 output includes the name(s) of the Ada source file(s) from which the metrics
16823 are computed.  By default each name includes the absolute path. The
16824 @option{^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^} switch causes @command{gnatmetric}
16825 to exclude all directory information from the file names that are output.)
16826
16827 @end table
16828
16829 @node Disable Metrics For Local Units
16830 @subsection Disable Metrics For Local Units
16831 @cindex Disable Metrics For Local Units in @command{gnatmetric}
16832
16833 @noindent
16834 @command{gnatmetric} relies on the GNAT compilation model @minus{}
16835 one compilation
16836 unit per one source file. It computes line metrics for the whole source
16837 file, and it also computes syntax
16838 and complexity metrics for the file's outermost unit.
16839
16840 By default, @command{gnatmetric} will also compute all metrics for certain
16841 kinds of locally declared program units:
16842
16843 @itemize @bullet
16844 @item
16845 subprogram (and generic subprogram) bodies;
16846
16847 @item
16848 package (and generic package) specs and bodies;
16849
16850 @item
16851 task object and type specifications and bodies;
16852
16853 @item
16854 protected object and type specifications and bodies.
16855 @end itemize
16856
16857 @noindent
16858 These kinds of entities will be referred to as
16859 @emph{eligible local program units}, or simply @emph{eligible local units},
16860 @cindex Eligible local unit (for @command{gnatmetric})
16861 in the discussion below.
16862
16863 Note that a subprogram declaration, generic instantiation,
16864 or renaming declaration only receives metrics
16865 computation when it appear as the outermost entity
16866 in a source file.
16867
16868 Suppression of metrics computation for eligible local units can be
16869 obtained via the following switch:
16870
16871 @table @option
16872 @cindex @option{^-n@var{x}^/SUPPRESS^} (@command{gnatmetric})
16873 @item ^-nolocal^/SUPPRESS=LOCAL_DETAILS^
16874 Do not compute detailed metrics for eligible local program units
16875
16876 @end table
16877
16878 @node Specifying a set of metrics to compute
16879 @subsection Specifying a set of metrics to compute
16880
16881 @noindent
16882 By default all the metrics are computed and reported. The switches
16883 described in this subsection allow you to control, on an individual
16884 basis, whether metrics are computed and
16885 reported. If at least one positive metric
16886 switch is specified (that is, a switch that defines that a given
16887 metric or set of metrics is to be computed), then only
16888 explicitly specified metrics are reported.
16889
16890 @menu
16891 * Line Metrics Control::
16892 * Syntax Metrics Control::
16893 * Complexity Metrics Control::
16894 * Object-Oriented Metrics Control::
16895 @end menu
16896
16897 @node Line Metrics Control
16898 @subsubsection Line Metrics Control
16899 @cindex Line metrics control in @command{gnatmetric}
16900
16901 @noindent
16902 For any (legal) source file, and for each of its
16903 eligible local program units, @command{gnatmetric} computes the following
16904 metrics:
16905
16906 @itemize @bullet
16907 @item
16908 the total number of lines;
16909
16910 @item
16911 the total number of code lines (i.e., non-blank lines that are not comments)
16912
16913 @item
16914 the number of comment lines
16915
16916 @item
16917 the number of code lines containing end-of-line comments;
16918
16919 @item
16920 the comment percentage: the ratio between the number of lines that contain
16921 comments and the number of all non-blank lines, expressed as a percentage;
16922
16923 @item
16924 the number of empty lines and lines containing only space characters and/or
16925 format effectors (blank lines)
16926
16927 @item
16928 the average number of code lines in subprogram bodies, task bodies, entry
16929 bodies and statement sequences in package bodies (this metric is only computed
16930 across the whole set of the analyzed units)
16931
16932 @end itemize
16933
16934 @noindent
16935 @command{gnatmetric} sums the values of the line metrics for all the
16936 files being processed and then generates the cumulative results. The tool
16937 also computes for all the files being processed the average number of code
16938 lines in bodies.
16939
16940 You can use the following switches to select the specific line metrics
16941 to be computed and reported.
16942
16943 @table @option
16944 @cindex @option{^--lines@var{x}^/LINE_COUNT_METRICS^} (@command{gnatmetric})
16945
16946 @ifclear vms
16947 @cindex @option{--no-lines@var{x}}
16948 @end ifclear
16949
16950 @item ^--lines-all^/LINE_COUNT_METRICS=ALL_ON^
16951 Report all the line metrics
16952
16953 @item ^--no-lines-all^/LINE_COUNT_METRICS=ALL_OFF^
16954 Do not report any of line metrics
16955
16956 @item ^--lines^/LINE_COUNT_METRICS=ALL_LINES_ON^
16957 Report the number of all lines
16958
16959 @item ^--no-lines^/LINE_COUNT_METRICS=ALL_LINES_OFF^
16960 Do not report the number of all lines
16961
16962 @item ^--lines-code^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_LINES_ON^
16963 Report the number of code lines
16964
16965 @item ^--no-lines-code^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_LINES_OFF^
16966 Do not report the number of code lines
16967
16968 @item ^--lines-comment^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_LINES_ON^
16969 Report the number of comment lines
16970
16971 @item ^--no-lines-comment^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_LINES_OFF^
16972 Do not report the number of comment lines
16973
16974 @item ^--lines-eol-comment^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_COMMENT_LINES_ON^
16975 Report the number of code lines containing
16976 end-of-line comments
16977
16978 @item ^--no-lines-eol-comment^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_COMMENT_LINES_OFF^
16979 Do not report the number of code lines containing
16980 end-of-line comments
16981
16982 @item ^--lines-ratio^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_PERCENTAGE_ON^
16983 Report the comment percentage in the program text
16984
16985 @item ^--no-lines-ratio^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_PERCENTAGE_OFF^
16986 Do not report the comment percentage in the program text
16987
16988 @item ^--lines-blank^/LINE_COUNT_METRICS=BLANK_LINES_ON^
16989 Report the number of blank lines
16990
16991 @item ^--no-lines-blank^/LINE_COUNT_METRICS=BLANK_LINES_OFF^
16992 Do not report the number of blank lines
16993
16994 @item ^--lines-average^/LINE_COUNT_METRICS=AVERAGE_BODY_LINES_ON^
16995 Report the average number of code lines in subprogram bodies, task bodies,
16996 entry bodies and statement sequences in package bodies. The metric is computed
16997 and reported for the whole set of processed Ada sources only.
16998
16999 @item ^--no-lines-average^/LINE_COUNT_METRICS=AVERAGE_BODY_LINES_OFF^
17000 Do not report the average number of code lines in subprogram bodies,
17001 task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies.
17002
17003 @end table
17004
17005 @node Syntax Metrics Control
17006 @subsubsection Syntax Metrics Control
17007 @cindex Syntax metrics control in @command{gnatmetric}
17008
17009 @noindent
17010 @command{gnatmetric} computes various syntactic metrics for the
17011 outermost unit and for each eligible local unit:
17012
17013 @table @emph
17014 @item LSLOC (``Logical Source Lines Of Code'')
17015 The total number of declarations and the total number of statements
17016
17017 @item Maximal static nesting level of inner program units
17018 According to
17019 @cite{Ada Reference Manual}, 10.1(1), ``A program unit is either a
17020 package, a task unit, a protected unit, a
17021 protected entry, a generic unit, or an explicitly declared subprogram other
17022 than an enumeration literal.''
17023
17024 @item Maximal nesting level of composite syntactic constructs
17025 This corresponds to the notion of the
17026 maximum nesting level in the GNAT built-in style checks
17027 (@pxref{Style Checking})
17028 @end table
17029
17030 @noindent
17031 For the outermost unit in the file, @command{gnatmetric} additionally computes
17032 the following metrics:
17033
17034 @table @emph
17035 @item Public subprograms
17036 This metric is computed for package specs. It is the
17037 number of subprograms and generic subprograms declared in the visible
17038 part (including the visible part of nested packages, protected objects, and
17039 protected types).
17040
17041 @item All subprograms
17042 This metric is computed for bodies and subunits. The
17043 metric is equal to a total number of subprogram bodies in the compilation
17044 unit.
17045 Neither generic instantiations nor renamings-as-a-body nor body stubs
17046 are counted. Any subprogram body is counted, independently of its nesting
17047 level and enclosing constructs. Generic bodies and bodies of protected
17048 subprograms are counted in the same way as ``usual'' subprogram bodies.
17049
17050 @item Public types
17051 This metric is computed for package specs and
17052 generic package declarations. It is the total number of types
17053 that can be referenced from outside this compilation unit, plus the
17054 number of types from all the visible parts of all the visible generic
17055 packages. Generic formal types are not counted.  Only types, not subtypes,
17056 are included.
17057
17058 @noindent
17059 Along with the total number of public types, the following
17060 types are counted and reported separately:
17061
17062 @itemize @bullet
17063 @item
17064 Abstract types
17065
17066 @item
17067 Root tagged types (abstract, non-abstract, private, non-private). Type
17068 extensions are @emph{not} counted
17069
17070 @item
17071 Private types (including private extensions)
17072
17073 @item
17074 Task types
17075
17076 @item
17077 Protected types
17078
17079 @end itemize
17080
17081 @item All types
17082 This metric is computed for any compilation unit. It is equal to the total
17083 number of the declarations of different types given in the compilation unit.
17084 The private and the corresponding full type declaration are counted as one
17085 type declaration. Incomplete type declarations and generic formal types
17086 are not counted.
17087 No distinction is made among different kinds of types (abstract,
17088 private etc.); the total number of types is computed and reported.
17089
17090 @end table
17091
17092 @noindent
17093 By default, all the syntax metrics are computed and reported. You can use the
17094 following switches to select specific syntax metrics.
17095
17096 @table @option
17097
17098 @cindex @option{^--syntax@var{x}^/SYNTAX_METRICS^} (@command{gnatmetric})
17099
17100 @ifclear vms
17101 @cindex @option{--no-syntax@var{x}} (@command{gnatmetric})
17102 @end ifclear
17103
17104 @item ^--syntax-all^/SYNTAX_METRICS=ALL_ON^
17105 Report all the syntax metrics
17106
17107 @item ^--no-syntax-all^/ALL_OFF^
17108 Do not report any of syntax metrics
17109
17110 @item ^--declarations^/SYNTAX_METRICS=DECLARATIONS_ON^
17111 Report the total number of declarations
17112
17113 @item ^--no-declarations^/SYNTAX_METRICS=DECLARATIONS_OFF^
17114 Do not report the total number of declarations
17115
17116 @item ^--statements^/SYNTAX_METRICS=STATEMENTS_ON^
17117 Report the total number of statements
17118
17119 @item ^--no-statements^/SYNTAX_METRICS=STATEMENTS_OFF^
17120 Do not report the total number of statements
17121
17122 @item ^--public-subprograms^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_SUBPROGRAMS_ON^
17123 Report the number of public subprograms in a compilation unit
17124
17125 @item ^--no-public-subprograms^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_SUBPROGRAMS_OFF^
17126 Do not report the number of public subprograms in a compilation unit
17127
17128 @item ^--all-subprograms^/SYNTAX_METRICS=ALL_SUBPROGRAMS_ON^
17129 Report the number of all the subprograms in a compilation unit
17130
17131 @item ^--no-all-subprograms^/SYNTAX_METRICS=ALL_SUBPROGRAMS_OFF^
17132 Do not report the number of all the subprograms in a compilation unit
17133
17134 @item ^--public-types^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_TYPES_ON^
17135 Report the number of public types in a compilation unit
17136
17137 @item ^--no-public-types^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_TYPES_OFF^
17138 Do not report the number of public types in a compilation unit
17139
17140 @item ^--all-types^/SYNTAX_METRICS=ALL_TYPES_ON^
17141 Report the number of all the types in a compilation unit
17142
17143 @item ^--no-all-types^/SYNTAX_METRICS=ALL_TYPES_OFF^
17144 Do not report the number of all the types in a compilation unit
17145
17146 @item ^--unit-nesting^/SYNTAX_METRICS=UNIT_NESTING_ON^
17147 Report the maximal program unit nesting level
17148
17149 @item ^--no-unit-nesting^/SYNTAX_METRICS=UNIT_NESTING_OFF^
17150 Do not report the maximal program unit nesting level
17151
17152 @item ^--construct-nesting^/SYNTAX_METRICS=CONSTRUCT_NESTING_ON^
17153 Report the maximal construct nesting level
17154
17155 @item ^--no-construct-nesting^/SYNTAX_METRICS=CONSTRUCT_NESTING_OFF^
17156 Do not report the maximal construct nesting level
17157
17158 @end table
17159
17160 @node Complexity Metrics Control
17161 @subsubsection Complexity Metrics Control
17162 @cindex Complexity metrics control in @command{gnatmetric}
17163
17164 @noindent
17165 For a program unit that is an executable body (a subprogram body (including
17166 generic bodies), task body, entry body or a package body containing
17167 its own statement sequence) @command{gnatmetric} computes the following
17168 complexity metrics:
17169
17170 @itemize @bullet
17171 @item
17172 McCabe cyclomatic complexity;
17173
17174 @item
17175 McCabe essential complexity;
17176
17177 @item
17178 maximal loop nesting level
17179
17180 @end itemize
17181
17182 @noindent
17183 The McCabe complexity metrics are defined
17184 in @url{http://www.mccabe.com/pdf/nist235r.pdf}
17185
17186 According to McCabe, both control statements and short-circuit control forms
17187 should be taken into account when computing cyclomatic complexity. For each
17188 body, we compute three metric values:
17189
17190 @itemize @bullet
17191 @item
17192 the complexity introduced by control
17193 statements only, without taking into account short-circuit forms,
17194
17195 @item
17196 the complexity introduced by short-circuit control forms only, and
17197
17198 @item
17199 the total
17200 cyclomatic complexity, which is the sum of these two values.
17201 @end itemize
17202
17203 @noindent
17204 When computing cyclomatic and essential complexity, @command{gnatmetric} skips
17205 the code in the exception handlers and in all the nested program units.
17206
17207 By default, all the complexity metrics are computed and reported.
17208 For more fine-grained control you can use
17209 the following switches:
17210
17211 @table @option
17212 @cindex @option{^-complexity@var{x}^/COMPLEXITY_METRICS^} (@command{gnatmetric})
17213
17214 @ifclear vms
17215 @cindex @option{--no-complexity@var{x}}
17216 @end ifclear
17217
17218 @item ^--complexity-all^/COMPLEXITY_METRICS=ALL_ON^
17219 Report all the complexity metrics
17220
17221 @item ^--no-complexity-all^/COMPLEXITY_METRICS=ALL_OFF^
17222 Do not report any of complexity metrics
17223
17224 @item ^--complexity-cyclomatic^/COMPLEXITY_METRICS=CYCLOMATIC_ON^
17225 Report the McCabe Cyclomatic Complexity
17226
17227 @item ^--no-complexity-cyclomatic^/COMPLEXITY_METRICS=CYCLOMATIC_OFF^
17228 Do not report the McCabe Cyclomatic Complexity
17229
17230 @item ^--complexity-essential^/COMPLEXITY_METRICS=ESSENTIAL_ON^
17231 Report the Essential Complexity
17232
17233 @item ^--no-complexity-essential^/COMPLEXITY_METRICS=ESSENTIAL_OFF^
17234 Do not report the Essential Complexity
17235
17236 @item ^--loop-nesting^/COMPLEXITY_METRICS=LOOP_NESTING_ON^
17237 Report maximal loop nesting level
17238
17239 @item ^--no-loop-nesting^/COMPLEXITY_METRICS=LOOP_NESTING_OFF^
17240 Do not report maximal loop nesting level
17241
17242 @item ^--complexity-average^/COMPLEXITY_METRICS=AVERAGE_COMPLEXITY_ON^
17243 Report the average McCabe Cyclomatic Complexity for all the subprogram bodies,
17244 task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies.
17245 The metric is computed and reported for whole set of processed Ada sources
17246 only.
17247
17248 @item ^--no-complexity-average^/COMPLEXITY_METRICS=AVERAGE_COMPLEXITY_OFF^
17249 Do not report the average McCabe Cyclomatic Complexity for all the subprogram
17250 bodies, task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies
17251
17252 @cindex @option{^-ne^/NO_EXITS_AS_GOTOS^} (@command{gnatmetric})
17253 @item ^-ne^/NO_EXITS_AS_GOTOS^
17254 Do not consider @code{exit} statements as @code{goto}s when
17255 computing Essential Complexity
17256
17257 @end table
17258
17259
17260 @node Object-Oriented Metrics Control
17261 @subsubsection Object-Oriented Metrics Control
17262 @cindex Object-Oriented metrics control in @command{gnatmetric}
17263
17264 @noindent
17265 @cindex Coupling metrics (in in @command{gnatmetric})
17266 Coupling metrics are object-oriented metrics that measure the
17267 dependencies between a given class (or a group of classes) and the
17268 ``external world'' (that is, the other classes in the program). In this
17269 subsection the term ``class'' is used in its
17270 traditional object-oriented programming sense
17271 (an instantiable module that contains data and/or method members).
17272 A @emph{category} (of classes)
17273 is a group of closely related classes that are reused and/or
17274 modified together.
17275
17276 A class @code{K}'s @emph{efferent coupling} is the number of classes
17277 that @code{K} depends upon.
17278 A category's efferent coupling is the number of classes outside the
17279 category that the classes inside the category depend upon.
17280
17281 A class @code{K}'s @emph{afferent coupling} is the number of classes
17282 that depend upon @code{K}.
17283 A category's afferent coupling is the number of classes outside the
17284 category that depend on classes belonging to the category.
17285
17286 Ada's implementation of the object-oriented paradigm does not use the
17287 traditional class notion, so the definition of the coupling
17288 metrics for Ada maps the class and class category notions
17289 onto Ada constructs.
17290
17291 For the coupling metrics, several kinds of modules -- a library package,
17292 a library generic package, and a library generic package instantiation --
17293 that define a tagged type or an interface type are
17294 considered to be a class. A category consists of a library package (or
17295 a library generic package) that defines a tagged or an interface type,
17296 together with all its descendant (generic) packages that define tagged
17297 or interface types. For any package counted as a class,
17298 its body (if any) is considered
17299 together with its spec when counting the dependencies. For dependencies
17300 between classes, the Ada semantic dependencies are considered.
17301 For coupling metrics, only dependencies on units that are considered as
17302 classes, are considered.
17303
17304 When computing coupling metrics, @command{gnatmetric} counts only
17305 dependencies between units that are arguments of the gnatmetric call.
17306 Coupling metrics are program-wide (or project-wide) metrics, so to
17307 get a valid result, you should call @command{gnatmetric} for
17308 the whole set of sources that make up your program. It can be done
17309 by calling @command{gnatmetric} from the GNAT driver with @option{-U}
17310 option (see See @ref{The GNAT Driver and Project Files} for details.
17311
17312 By default, all the coupling metrics are disabled. You can use the following
17313 switches to specify the coupling metrics to be computed and reported:
17314
17315 @table @option
17316
17317 @ifclear vms
17318 @cindex @option{--package@var{x}} (@command{gnatmetric})
17319 @cindex @option{--no-package@var{x}} (@command{gnatmetric})
17320 @cindex @option{--category@var{x}} (@command{gnatmetric})
17321 @cindex @option{--no-category@var{x}} (@command{gnatmetric})
17322 @end ifclear
17323
17324 @ifset vms
17325 @cindex @option{/COUPLING_METRICS} (@command{gnatmetric})
17326 @end ifset
17327
17328 @item ^--coupling-all^/COUPLING_METRICS=ALL_ON^
17329 Report all the coupling metrics
17330
17331 @item ^--no-coupling-all^/COUPLING_METRICS=ALL_OFF^
17332 Do not report any of  metrics
17333
17334 @item ^--package-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=PACKAGE_EFFERENT_ON^
17335 Report package efferent coupling
17336
17337 @item ^--no-package-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=PACKAGE_EFFERENT_OFF^
17338 Do not report package efferent coupling
17339
17340 @item ^--package-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=PACKAGE_AFFERENT_ON^
17341 Report package afferent coupling
17342
17343 @item ^--no-package-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=PACKAGE_AFFERENT_OFF^
17344 Do not report package afferent coupling
17345
17346 @item ^--category-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=CATEGORY_EFFERENT_ON^
17347 Report category efferent coupling
17348
17349 @item ^--no-category-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=CATEGORY_EFFERENT_OFF^
17350 Do not report category efferent coupling
17351
17352 @item ^--category-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=CATEGORY_AFFERENT_ON^
17353 Report category afferent coupling
17354
17355 @item ^--no-category-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=CATEGORY_AFFERENT_OFF^
17356 Do not report category afferent coupling
17357
17358 @end table
17359
17360 @node Other gnatmetric Switches
17361 @subsection Other @code{gnatmetric} Switches
17362
17363 @noindent
17364 Additional @command{gnatmetric} switches are as follows:
17365
17366 @table @option
17367 @item ^-files @var{filename}^/FILES=@var{filename}^
17368 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatmetric})
17369 Take the argument source files from the specified file. This file should be an
17370 ordinary text file containing file names separated by spaces or
17371 line breaks. You can use this switch more then once in the same call to
17372 @command{gnatmetric}. You also can combine this switch with
17373 an explicit list of files.
17374
17375 @item ^-v^/VERBOSE^
17376 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatmetric})
17377 Verbose mode;
17378 @command{gnatmetric} generates version information and then
17379 a trace of sources being processed.
17380
17381 @item ^-dv^/DEBUG_OUTPUT^
17382 @cindex @option{^-dv^/DEBUG_OUTPUT^} (@code{gnatmetric})
17383 Debug mode;
17384 @command{gnatmetric} generates various messages useful to understand what
17385 happens during the metrics computation
17386
17387 @item ^-q^/QUIET^
17388 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@code{gnatmetric})
17389 Quiet mode.
17390 @end table
17391
17392 @node Generate project-wide metrics
17393 @subsection Generate project-wide metrics
17394
17395 In order to compute metrics on all units of a given project, you can use
17396 the @command{gnat} driver along with the @option{-P} option:
17397 @smallexample
17398    gnat metric -Pproj
17399 @end smallexample
17400
17401 @noindent
17402 If the project @code{proj} depends upon other projects, you can compute
17403 the metrics on the project closure using the @option{-U} option:
17404 @smallexample
17405    gnat metric -Pproj -U
17406 @end smallexample
17407
17408 @noindent
17409 Finally, if not all the units are relevant to a particular main
17410 program in the project closure, you can generate metrics for the set
17411 of units needed to create a given main program (unit closure) using
17412 the @option{-U} option followed by the name of the main unit:
17413 @smallexample
17414    gnat metric -Pproj -U main
17415 @end smallexample
17416
17417
17418 @c ***********************************
17419 @node File Name Krunching Using gnatkr
17420 @chapter File Name Krunching Using @code{gnatkr}
17421 @findex gnatkr
17422
17423 @noindent
17424 This chapter discusses the method used by the compiler to shorten
17425 the default file names chosen for Ada units so that they do not
17426 exceed the maximum length permitted. It also describes the
17427 @code{gnatkr} utility that can be used to determine the result of
17428 applying this shortening.
17429 @menu
17430 * About gnatkr::
17431 * Using gnatkr::
17432 * Krunching Method::
17433 * Examples of gnatkr Usage::
17434 @end menu
17435
17436 @node About gnatkr
17437 @section About @code{gnatkr}
17438
17439 @noindent
17440 The default file naming rule in GNAT
17441 is that the file name must be derived from
17442 the unit name. The exact default rule is as follows:
17443 @itemize @bullet
17444 @item
17445 Take the unit name and replace all dots by hyphens.
17446 @item
17447 If such a replacement occurs in the
17448 second character position of a name, and the first character is
17449 ^@samp{a}, @samp{g}, @samp{s}, or @samp{i}, ^@samp{A}, @samp{G}, @samp{S}, or @samp{I},^
17450 then replace the dot by the character
17451 ^@samp{~} (tilde)^@samp{$} (dollar sign)^
17452 instead of a minus.
17453 @end itemize
17454 The reason for this exception is to avoid clashes
17455 with the standard names for children of System, Ada, Interfaces,
17456 and GNAT, which use the prefixes
17457 ^@samp{s-}, @samp{a-}, @samp{i-}, and @samp{g-},^@samp{S-}, @samp{A-}, @samp{I-}, and @samp{G-},^
17458 respectively.
17459
17460 The @option{^-gnatk^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=^@var{nn}}
17461 switch of the compiler activates a ``krunching''
17462 circuit that limits file names to nn characters (where nn is a decimal
17463 integer). For example, using OpenVMS,
17464 where the maximum file name length is
17465 39, the value of nn is usually set to 39, but if you want to generate
17466 a set of files that would be usable if ported to a system with some
17467 different maximum file length, then a different value can be specified.
17468 The default value of 39 for OpenVMS need not be specified.
17469
17470 The @code{gnatkr} utility can be used to determine the krunched name for
17471 a given file, when krunched to a specified maximum length.
17472
17473 @node Using gnatkr
17474 @section Using @code{gnatkr}
17475
17476 @noindent
17477 The @code{gnatkr} command has the form
17478
17479 @ifclear vms
17480 @smallexample
17481 $ gnatkr @var{name} @ovar{length}
17482 @end smallexample
17483 @end ifclear
17484
17485 @ifset vms
17486 @smallexample
17487 $ gnatkr @var{name} /COUNT=nn
17488 @end smallexample
17489 @end ifset
17490
17491 @noindent
17492 @var{name} is the uncrunched file name, derived from the name of the unit
17493 in the standard manner described in the previous section (i.e., in particular
17494 all dots are replaced by hyphens). The file name may or may not have an
17495 extension (defined as a suffix of the form period followed by arbitrary
17496 characters other than period). If an extension is present then it will
17497 be preserved in the output. For example, when krunching @file{hellofile.ads}
17498 to eight characters, the result will be hellofil.ads.
17499
17500 Note: for compatibility with previous versions of @code{gnatkr} dots may
17501 appear in the name instead of hyphens, but the last dot will always be
17502 taken as the start of an extension. So if @code{gnatkr} is given an argument
17503 such as @file{Hello.World.adb} it will be treated exactly as if the first
17504 period had been a hyphen, and for example krunching to eight characters
17505 gives the result @file{hellworl.adb}.
17506
17507 Note that the result is always all lower case (except on OpenVMS where it is
17508 all upper case). Characters of the other case are folded as required.
17509
17510 @var{length} represents the length of the krunched name. The default
17511 when no argument is given is ^8^39^ characters. A length of zero stands for
17512 unlimited, in other words do not chop except for system files where the
17513 implied crunching length is always eight characters.
17514
17515 @noindent
17516 The output is the krunched name. The output has an extension only if the
17517 original argument was a file name with an extension.
17518
17519 @node Krunching Method
17520 @section Krunching Method
17521
17522 @noindent
17523 The initial file name is determined by the name of the unit that the file
17524 contains. The name is formed by taking the full expanded name of the
17525 unit and replacing the separating dots with hyphens and
17526 using ^lowercase^uppercase^
17527 for all letters, except that a hyphen in the second character position is
17528 replaced by a ^tilde^dollar sign^ if the first character is
17529 ^@samp{a}, @samp{i}, @samp{g}, or @samp{s}^@samp{A}, @samp{I}, @samp{G}, or @samp{S}^.
17530 The extension is @code{.ads} for a
17531 spec and @code{.adb} for a body.
17532 Krunching does not affect the extension, but the file name is shortened to
17533 the specified length by following these rules:
17534
17535 @itemize @bullet
17536 @item
17537 The name is divided into segments separated by hyphens, tildes or
17538 underscores and all hyphens, tildes, and underscores are
17539 eliminated. If this leaves the name short enough, we are done.
17540
17541 @item
17542 If the name is too long, the longest segment is located (left-most
17543 if there are two of equal length), and shortened by dropping
17544 its last character. This is repeated until the name is short enough.
17545
17546 As an example, consider the krunching of @*@file{our-strings-wide_fixed.adb}
17547 to fit the name into 8 characters as required by some operating systems.
17548
17549 @smallexample
17550 our-strings-wide_fixed 22
17551 our strings wide fixed 19
17552 our string  wide fixed 18
17553 our strin   wide fixed 17
17554 our stri    wide fixed 16
17555 our stri    wide fixe  15
17556 our str     wide fixe  14
17557 our str     wid  fixe  13
17558 our str     wid  fix   12
17559 ou  str     wid  fix   11
17560 ou  st      wid  fix   10
17561 ou  st      wi   fix   9
17562 ou  st      wi   fi    8
17563 Final file name: oustwifi.adb
17564 @end smallexample
17565
17566 @item
17567 The file names for all predefined units are always krunched to eight
17568 characters. The krunching of these predefined units uses the following
17569 special prefix replacements:
17570
17571 @table @file
17572 @item ada-
17573 replaced by @file{^a^A^-}
17574
17575 @item gnat-
17576 replaced by @file{^g^G^-}
17577
17578 @item interfaces-
17579 replaced by @file{^i^I^-}
17580
17581 @item system-
17582 replaced by @file{^s^S^-}
17583 @end table
17584
17585 These system files have a hyphen in the second character position. That
17586 is why normal user files replace such a character with a
17587 ^tilde^dollar sign^, to
17588 avoid confusion with system file names.
17589
17590 As an example of this special rule, consider
17591 @*@file{ada-strings-wide_fixed.adb}, which gets krunched as follows:
17592
17593 @smallexample
17594 ada-strings-wide_fixed 22
17595 a-  strings wide fixed 18
17596 a-  string  wide fixed 17
17597 a-  strin   wide fixed 16
17598 a-  stri    wide fixed 15
17599 a-  stri    wide fixe  14
17600 a-  str     wide fixe  13
17601 a-  str     wid  fixe  12
17602 a-  str     wid  fix   11
17603 a-  st      wid  fix   10
17604 a-  st      wi   fix   9
17605 a-  st      wi   fi    8
17606 Final file name: a-stwifi.adb
17607 @end smallexample
17608 @end itemize
17609
17610 Of course no file shortening algorithm can guarantee uniqueness over all
17611 possible unit names, and if file name krunching is used then it is your
17612 responsibility to ensure that no name clashes occur. The utility
17613 program @code{gnatkr} is supplied for conveniently determining the
17614 krunched name of a file.
17615
17616 @node Examples of gnatkr Usage
17617 @section Examples of @code{gnatkr} Usage
17618
17619 @smallexample
17620 @iftex
17621 @leftskip=0cm
17622 @end iftex
17623 @ifclear vms
17624 $ gnatkr very_long_unit_name.ads      --> velounna.ads
17625 $ gnatkr grandparent-parent-child.ads --> grparchi.ads
17626 $ gnatkr Grandparent.Parent.Child.ads --> grparchi.ads
17627 $ gnatkr grandparent-parent-child     --> grparchi
17628 @end ifclear
17629 $ gnatkr very_long_unit_name.ads/count=6 --> vlunna.ads
17630 $ gnatkr very_long_unit_name.ads/count=0 --> very_long_unit_name.ads
17631 @end smallexample
17632
17633 @node Preprocessing Using gnatprep
17634 @chapter Preprocessing Using @code{gnatprep}
17635 @findex gnatprep
17636
17637 @noindent
17638 This chapter discusses how to use GNAT's @code{gnatprep} utility for simple
17639 preprocessing.
17640 Although designed for use with GNAT, @code{gnatprep} does not depend on any
17641 special GNAT features.
17642 For further discussion of conditional compilation in general, see
17643 @ref{Conditional Compilation}.
17644
17645 @menu
17646 * Preprocessing Symbols::
17647 * Using gnatprep::
17648 * Switches for gnatprep::
17649 * Form of Definitions File::
17650 * Form of Input Text for gnatprep::
17651 @end menu
17652
17653 @node Preprocessing Symbols
17654 @section Preprocessing Symbols
17655
17656 @noindent
17657 Preprocessing symbols are defined in definition files and referred to in
17658 sources to be preprocessed. A Preprocessing symbol is an identifier, following
17659 normal Ada (case-insensitive) rules for its syntax, with the restriction that
17660 all characters need to be in the ASCII set (no accented letters).
17661
17662 @node Using gnatprep
17663 @section Using @code{gnatprep}
17664
17665 @noindent
17666 To call @code{gnatprep} use
17667
17668 @smallexample
17669 $ gnatprep @ovar{switches} @var{infile} @var{outfile} @ovar{deffile}
17670 @end smallexample
17671
17672 @noindent
17673 where
17674 @table @var
17675 @item switches
17676 is an optional sequence of switches as described in the next section.
17677
17678 @item infile
17679 is the full name of the input file, which is an Ada source
17680 file containing preprocessor directives.
17681
17682 @item outfile
17683 is the full name of the output file, which is an Ada source
17684 in standard Ada form. When used with GNAT, this file name will
17685 normally have an ads or adb suffix.
17686
17687 @item deffile
17688 is the full name of a text file containing definitions of
17689 preprocessing symbols to be referenced by the preprocessor. This argument is
17690 optional, and can be replaced by the use of the @option{-D} switch.
17691
17692 @end table
17693
17694 @node Switches for gnatprep
17695 @section Switches for @code{gnatprep}
17696
17697 @table @option
17698 @c !sort!
17699
17700 @item ^-b^/BLANK_LINES^
17701 @cindex @option{^-b^/BLANK_LINES^} (@command{gnatprep})
17702 Causes both preprocessor lines and the lines deleted by
17703 preprocessing to be replaced by blank lines in the output source file,
17704 preserving line numbers in the output file.
17705
17706 @item ^-c^/COMMENTS^
17707 @cindex @option{^-c^/COMMENTS^} (@command{gnatprep})
17708 Causes both preprocessor lines and the lines deleted
17709 by preprocessing to be retained in the output source as comments marked
17710 with the special string @code{"--! "}. This option will result in line numbers
17711 being preserved in the output file.
17712
17713 @item ^-C^/REPLACE_IN_COMMENTS^
17714 @cindex @option{^-C^/REPLACE_IN_COMMENTS^} (@command{gnatprep})
17715 Causes comments to be scanned. Normally comments are ignored by gnatprep.
17716 If this option is specified, then comments are scanned and any $symbol
17717 substitutions performed as in program text. This is particularly useful
17718 when structured comments are used (e.g., when writing programs in the
17719 SPARK dialect of Ada). Note that this switch is not available when
17720 doing integrated preprocessing (it would be useless in this context
17721 since comments are ignored by the compiler in any case).
17722
17723 @item ^-Dsymbol=value^/ASSOCIATE="symbol=value"^
17724 @cindex @option{^-D^/ASSOCIATE^} (@command{gnatprep})
17725 Defines a new preprocessing symbol, associated with value. If no value is given
17726 on the command line, then symbol is considered to be @code{True}. This switch
17727 can be used in place of a definition file.
17728
17729 @ifset vms
17730 @item /REMOVE
17731 @cindex @option{/REMOVE} (@command{gnatprep})
17732 This is the default setting which causes lines deleted by preprocessing
17733 to be entirely removed from the output file.
17734 @end ifset
17735
17736 @item ^-r^/REFERENCE^
17737 @cindex @option{^-r^/REFERENCE^} (@command{gnatprep})
17738 Causes a @code{Source_Reference} pragma to be generated that
17739 references the original input file, so that error messages will use
17740 the file name of this original file. The use of this switch implies
17741 that preprocessor lines are not to be removed from the file, so its
17742 use will force @option{^-b^/BLANK_LINES^} mode if
17743 @option{^-c^/COMMENTS^}
17744 has not been specified explicitly.
17745
17746 Note that if the file to be preprocessed contains multiple units, then
17747 it will be necessary to @code{gnatchop} the output file from
17748 @code{gnatprep}. If a @code{Source_Reference} pragma is present
17749 in the preprocessed file, it will be respected by
17750 @code{gnatchop ^-r^/REFERENCE^}
17751 so that the final chopped files will correctly refer to the original
17752 input source file for @code{gnatprep}.
17753
17754 @item ^-s^/SYMBOLS^
17755 @cindex @option{^-s^/SYMBOLS^} (@command{gnatprep})
17756 Causes a sorted list of symbol names and values to be
17757 listed on the standard output file.
17758
17759 @item ^-u^/UNDEFINED^
17760 @cindex @option{^-u^/UNDEFINED^} (@command{gnatprep})
17761 Causes undefined symbols to be treated as having the value FALSE in the context
17762 of a preprocessor test. In the absence of this option, an undefined symbol in
17763 a @code{#if} or @code{#elsif} test will be treated as an error.
17764
17765 @end table
17766
17767 @ifclear vms
17768 @noindent
17769 Note: if neither @option{-b} nor @option{-c} is present,
17770 then preprocessor lines and
17771 deleted lines are completely removed from the output, unless -r is
17772 specified, in which case -b is assumed.
17773 @end ifclear
17774
17775 @node Form of Definitions File
17776 @section Form of Definitions File
17777
17778 @noindent
17779 The definitions file contains lines of the form
17780
17781 @smallexample
17782 symbol := value
17783 @end smallexample
17784
17785 @noindent
17786 where symbol is a preprocessing symbol, and value is one of the following:
17787
17788 @itemize @bullet
17789 @item
17790 Empty, corresponding to a null substitution
17791 @item
17792 A string literal using normal Ada syntax
17793 @item
17794 Any sequence of characters from the set
17795 (letters, digits, period, underline).
17796 @end itemize
17797
17798 @noindent
17799 Comment lines may also appear in the definitions file, starting with
17800 the usual @code{--},
17801 and comments may be added to the definitions lines.
17802
17803 @node Form of Input Text for gnatprep
17804 @section Form of Input Text for @code{gnatprep}
17805
17806 @noindent
17807 The input text may contain preprocessor conditional inclusion lines,
17808 as well as general symbol substitution sequences.
17809
17810 The preprocessor conditional inclusion commands have the form
17811
17812 @smallexample
17813 @group
17814 @cartouche
17815 #if @i{expression} @r{[}then@r{]}
17816    lines
17817 #elsif @i{expression} @r{[}then@r{]}
17818    lines
17819 #elsif @i{expression} @r{[}then@r{]}
17820    lines
17821 @dots{}
17822 #else
17823    lines
17824 #end if;
17825 @end cartouche
17826 @end group
17827 @end smallexample
17828
17829 @noindent
17830 In this example, @i{expression} is defined by the following grammar:
17831 @smallexample
17832 @i{expression} ::=  <symbol>
17833 @i{expression} ::=  <symbol> = "<value>"
17834 @i{expression} ::=  <symbol> = <symbol>
17835 @i{expression} ::=  <symbol> 'Defined
17836 @i{expression} ::=  not @i{expression}
17837 @i{expression} ::=  @i{expression} and @i{expression}
17838 @i{expression} ::=  @i{expression} or @i{expression}
17839 @i{expression} ::=  @i{expression} and then @i{expression}
17840 @i{expression} ::=  @i{expression} or else @i{expression}
17841 @i{expression} ::=  ( @i{expression} )
17842 @end smallexample
17843
17844 The following restriction exists: it is not allowed to have "and" or "or"
17845 following "not" in the same expression without parentheses. For example, this
17846 is not allowed:
17847
17848 @smallexample
17849    not X or Y
17850 @end smallexample
17851
17852 This should be one of the following:
17853
17854 @smallexample
17855    (not X) or Y
17856    not (X or Y)
17857 @end smallexample
17858
17859 @noindent
17860 For the first test (@i{expression} ::= <symbol>) the symbol must have
17861 either the value true or false, that is to say the right-hand of the
17862 symbol definition must be one of the (case-insensitive) literals
17863 @code{True} or @code{False}. If the value is true, then the
17864 corresponding lines are included, and if the value is false, they are
17865 excluded.
17866
17867 The test (@i{expression} ::= <symbol> @code{'Defined}) is true only if
17868 the symbol has been defined in the definition file or by a @option{-D}
17869 switch on the command line. Otherwise, the test is false.
17870
17871 The equality tests are case insensitive, as are all the preprocessor lines.
17872
17873 If the symbol referenced is not defined in the symbol definitions file,
17874 then the effect depends on whether or not switch @option{-u}
17875 is specified. If so, then the symbol is treated as if it had the value
17876 false and the test fails. If this switch is not specified, then
17877 it is an error to reference an undefined symbol. It is also an error to
17878 reference a symbol that is defined with a value other than @code{True}
17879 or @code{False}.
17880
17881 The use of the @code{not} operator inverts the sense of this logical test.
17882 The @code{not} operator cannot be combined with the @code{or} or @code{and}
17883 operators, without parentheses. For example, "if not X or Y then" is not
17884 allowed, but "if (not X) or Y then" and "if not (X or Y) then" are.
17885
17886 The @code{then} keyword is optional as shown
17887
17888 The @code{#} must be the first non-blank character on a line, but
17889 otherwise the format is free form. Spaces or tabs may appear between
17890 the @code{#} and the keyword. The keywords and the symbols are case
17891 insensitive as in normal Ada code. Comments may be used on a
17892 preprocessor line, but other than that, no other tokens may appear on a
17893 preprocessor line. Any number of @code{elsif} clauses can be present,
17894 including none at all. The @code{else} is optional, as in Ada.
17895
17896 The @code{#} marking the start of a preprocessor line must be the first
17897 non-blank character on the line, i.e., it must be preceded only by
17898 spaces or horizontal tabs.
17899
17900 Symbol substitution outside of preprocessor lines is obtained by using
17901 the sequence
17902
17903 @smallexample
17904 $symbol
17905 @end smallexample
17906
17907 @noindent
17908 anywhere within a source line, except in a comment or within a
17909 string literal. The identifier
17910 following the @code{$} must match one of the symbols defined in the symbol
17911 definition file, and the result is to substitute the value of the
17912 symbol in place of @code{$symbol} in the output file.
17913
17914 Note that although the substitution of strings within a string literal
17915 is not possible, it is possible to have a symbol whose defined value is
17916 a string literal. So instead of setting XYZ to @code{hello} and writing:
17917
17918 @smallexample
17919 Header : String := "$XYZ";
17920 @end smallexample
17921
17922 @noindent
17923 you should set XYZ to @code{"hello"} and write:
17924
17925 @smallexample
17926 Header : String := $XYZ;
17927 @end smallexample
17928
17929 @noindent
17930 and then the substitution will occur as desired.
17931
17932 @ifset vms
17933 @node The GNAT Run-Time Library Builder gnatlbr
17934 @chapter The GNAT Run-Time Library Builder @code{gnatlbr}
17935 @findex gnatlbr
17936 @cindex Library builder
17937
17938 @noindent
17939 @code{gnatlbr} is a tool for rebuilding the GNAT run time with user
17940 supplied configuration pragmas.
17941
17942 @menu
17943 * Running gnatlbr::
17944 * Switches for gnatlbr::
17945 * Examples of gnatlbr Usage::
17946 @end menu
17947
17948 @node Running gnatlbr
17949 @section Running @code{gnatlbr}
17950
17951 @noindent
17952 The @code{gnatlbr} command has the form
17953
17954 @smallexample
17955 $ GNAT LIBRARY /@r{[}CREATE@r{|}SET@r{|}DELETE@r{]}=directory @r{[}/CONFIG=file@r{]}
17956 @end smallexample
17957
17958 @node Switches for gnatlbr
17959 @section Switches for @code{gnatlbr}
17960
17961 @noindent
17962 @code{gnatlbr} recognizes the following switches:
17963
17964 @table @option
17965 @c !sort!
17966 @item /CREATE=directory
17967 @cindex @code{/CREATE} (@code{gnatlbr})
17968 Create the new run-time library in the specified directory.
17969
17970 @item /SET=directory
17971 @cindex @code{/SET} (@code{gnatlbr})
17972 Make the library in the specified directory the current run-time library.
17973
17974 @item /DELETE=directory
17975 @cindex @code{/DELETE} (@code{gnatlbr})
17976 Delete the run-time library in the specified directory.
17977
17978 @item /CONFIG=file
17979 @cindex @code{/CONFIG} (@code{gnatlbr})
17980 With /CREATE: Use the configuration pragmas in the specified file when
17981 building the library.
17982
17983 With /SET: Use the configuration pragmas in the specified file when
17984 compiling.
17985
17986 @end table
17987
17988 @node Examples of gnatlbr Usage
17989 @section Example of @code{gnatlbr} Usage
17990
17991 @smallexample
17992 Contents of VAXFLOAT.ADC:
17993 pragma Float_Representation (VAX_Float);
17994
17995 $ GNAT LIBRARY /CREATE=[.VAXFLOAT] /CONFIG=VAXFLOAT.ADC
17996
17997 GNAT LIBRARY rebuilds the run-time library in directory [.VAXFLOAT]
17998
17999 @end smallexample
18000 @end ifset
18001
18002 @node The GNAT Library Browser gnatls
18003 @chapter The GNAT Library Browser @code{gnatls}
18004 @findex gnatls
18005 @cindex Library browser
18006
18007 @noindent
18008 @code{gnatls} is a tool that outputs information about compiled
18009 units. It gives the relationship between objects, unit names and source
18010 files. It can also be used to check the source dependencies of a unit
18011 as well as various characteristics.
18012
18013 Note: to invoke @code{gnatls} with a project file, use the @code{gnat}
18014 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
18015
18016 @menu
18017 * Running gnatls::
18018 * Switches for gnatls::
18019 * Examples of gnatls Usage::
18020 @end menu
18021
18022 @node Running gnatls
18023 @section Running @code{gnatls}
18024
18025 @noindent
18026 The @code{gnatls} command has the form
18027
18028 @smallexample
18029 $ gnatls switches @var{object_or_ali_file}
18030 @end smallexample
18031
18032 @noindent
18033 The main argument is the list of object or @file{ali} files
18034 (@pxref{The Ada Library Information Files})
18035 for which information is requested.
18036
18037 In normal mode, without additional option, @code{gnatls} produces a
18038 four-column listing. Each line represents information for a specific
18039 object. The first column gives the full path of the object, the second
18040 column gives the name of the principal unit in this object, the third
18041 column gives the status of the source and the fourth column gives the
18042 full path of the source representing this unit.
18043 Here is a simple example of use:
18044
18045 @smallexample
18046 $ gnatls *.o
18047 ^./^[]^demo1.o            demo1            DIF demo1.adb
18048 ^./^[]^demo2.o            demo2             OK demo2.adb
18049 ^./^[]^hello.o            h1                OK hello.adb
18050 ^./^[]^instr-child.o      instr.child      MOK instr-child.adb
18051 ^./^[]^instr.o            instr             OK instr.adb
18052 ^./^[]^tef.o              tef              DIF tef.adb
18053 ^./^[]^text_io_example.o  text_io_example   OK text_io_example.adb
18054 ^./^[]^tgef.o             tgef             DIF tgef.adb
18055 @end smallexample
18056
18057 @noindent
18058 The first line can be interpreted as follows: the main unit which is
18059 contained in
18060 object file @file{demo1.o} is demo1, whose main source is in
18061 @file{demo1.adb}. Furthermore, the version of the source used for the
18062 compilation of demo1 has been modified (DIF). Each source file has a status
18063 qualifier which can be:
18064
18065 @table @code
18066 @item OK (unchanged)
18067 The version of the source file used for the compilation of the
18068 specified unit corresponds exactly to the actual source file.
18069
18070 @item MOK (slightly modified)
18071 The version of the source file used for the compilation of the
18072 specified unit differs from the actual source file but not enough to
18073 require recompilation. If you use gnatmake with the qualifier
18074 @option{^-m (minimal recompilation)^/MINIMAL_RECOMPILATION^}, a file marked
18075 MOK will not be recompiled.
18076
18077 @item DIF (modified)
18078 No version of the source found on the path corresponds to the source
18079 used to build this object.
18080
18081 @item ??? (file not found)
18082 No source file was found for this unit.
18083
18084 @item HID (hidden,  unchanged version not first on PATH)
18085 The version of the source that corresponds exactly to the source used
18086 for compilation has been found on the path but it is hidden by another
18087 version of the same source that has been modified.
18088
18089 @end table
18090
18091 @node Switches for gnatls
18092 @section Switches for @code{gnatls}
18093
18094 @noindent
18095 @code{gnatls} recognizes the following switches:
18096
18097 @table @option
18098 @c !sort!
18099 @cindex @option{--version} @command{gnatls}
18100 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
18101
18102 @item --help
18103 @cindex @option{--help} @command{gnatls}
18104 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
18105 all other options.
18106
18107 @item ^-a^/ALL_UNITS^
18108 @cindex @option{^-a^/ALL_UNITS^} (@code{gnatls})
18109 Consider all units, including those of the predefined Ada library.
18110 Especially useful with @option{^-d^/DEPENDENCIES^}.
18111
18112 @item ^-d^/DEPENDENCIES^
18113 @cindex @option{^-d^/DEPENDENCIES^} (@code{gnatls})
18114 List sources from which specified units depend on.
18115
18116 @item ^-h^/OUTPUT=OPTIONS^
18117 @cindex @option{^-h^/OUTPUT=OPTIONS^} (@code{gnatls})
18118 Output the list of options.
18119
18120 @item ^-o^/OUTPUT=OBJECTS^
18121 @cindex @option{^-o^/OUTPUT=OBJECTS^} (@code{gnatls})
18122 Only output information about object files.
18123
18124 @item ^-s^/OUTPUT=SOURCES^
18125 @cindex @option{^-s^/OUTPUT=SOURCES^} (@code{gnatls})
18126 Only output information about source files.
18127
18128 @item ^-u^/OUTPUT=UNITS^
18129 @cindex @option{^-u^/OUTPUT=UNITS^} (@code{gnatls})
18130 Only output information about compilation units.
18131
18132 @item ^-files^/FILES^=@var{file}
18133 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatls})
18134 Take as arguments the files listed in text file @var{file}.
18135 Text file @var{file} may contain empty lines that are ignored.
18136 Each nonempty line should contain the name of an existing file.
18137 Several such switches may be specified simultaneously.
18138
18139 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
18140 @itemx ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
18141 @itemx ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
18142 @itemx  ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
18143 @itemx -nostdinc
18144 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@code{gnatls})
18145 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@code{gnatls})
18146 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@code{gnatls})
18147 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@code{gnatls})
18148 Source path manipulation. Same meaning as the equivalent @command{gnatmake}
18149 flags (@pxref{Switches for gnatmake}).
18150
18151 @item --RTS=@var{rts-path}
18152 @cindex @option{--RTS} (@code{gnatls})
18153 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
18154 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
18155
18156 @item ^-v^/OUTPUT=VERBOSE^
18157 @cindex @option{^-v^/OUTPUT=VERBOSE^} (@code{gnatls})
18158 Verbose mode. Output the complete source, object and project paths. Do not use
18159 the default column layout but instead use long format giving as much as
18160 information possible on each requested units, including special
18161 characteristics such as:
18162
18163 @table @code
18164 @item  Preelaborable
18165 The unit is preelaborable in the Ada sense.
18166
18167 @item No_Elab_Code
18168 No elaboration code has been produced by the compiler for this unit.
18169
18170 @item Pure
18171 The unit is pure in the Ada sense.
18172
18173 @item Elaborate_Body
18174 The unit contains a pragma Elaborate_Body.
18175
18176 @item Remote_Types
18177 The unit contains a pragma Remote_Types.
18178
18179 @item Shared_Passive
18180 The unit contains a pragma Shared_Passive.
18181
18182 @item Predefined
18183 This unit is part of the predefined environment and cannot be modified
18184 by the user.
18185
18186 @item Remote_Call_Interface
18187 The unit contains a pragma Remote_Call_Interface.
18188
18189 @end table
18190
18191 @end table
18192
18193 @node Examples of gnatls Usage
18194 @section Example of @code{gnatls} Usage
18195 @ifclear vms
18196
18197 @noindent
18198 Example of using the verbose switch. Note how the source and
18199 object paths are affected by the -I switch.
18200
18201 @smallexample
18202 $ gnatls -v -I.. demo1.o
18203
18204 GNATLS 5.03w (20041123-34)
18205 Copyright 1997-2004 Free Software Foundation, Inc.
18206
18207 Source Search Path:
18208    <Current_Directory>
18209    ../
18210    /home/comar/local/adainclude/
18211
18212 Object Search Path:
18213    <Current_Directory>
18214    ../
18215    /home/comar/local/lib/gcc-lib/x86-linux/3.4.3/adalib/
18216
18217 Project Search Path:
18218    <Current_Directory>
18219    /home/comar/local/lib/gnat/
18220
18221 ./demo1.o
18222    Unit =>
18223      Name   => demo1
18224      Kind   => subprogram body
18225      Flags  => No_Elab_Code
18226      Source => demo1.adb    modified
18227 @end smallexample
18228
18229 @noindent
18230 The following is an example of use of the dependency list.
18231 Note the use of the -s switch
18232 which gives a straight list of source files. This can be useful for
18233 building specialized scripts.
18234
18235 @smallexample
18236 $ gnatls -d demo2.o
18237 ./demo2.o   demo2        OK demo2.adb
18238                          OK gen_list.ads
18239                          OK gen_list.adb
18240                          OK instr.ads
18241                          OK instr-child.ads
18242
18243 $ gnatls -d -s -a demo1.o
18244 demo1.adb
18245 /home/comar/local/adainclude/ada.ads
18246 /home/comar/local/adainclude/a-finali.ads
18247 /home/comar/local/adainclude/a-filico.ads
18248 /home/comar/local/adainclude/a-stream.ads
18249 /home/comar/local/adainclude/a-tags.ads
18250 gen_list.ads
18251 gen_list.adb
18252 /home/comar/local/adainclude/gnat.ads
18253 /home/comar/local/adainclude/g-io.ads
18254 instr.ads
18255 /home/comar/local/adainclude/system.ads
18256 /home/comar/local/adainclude/s-exctab.ads
18257 /home/comar/local/adainclude/s-finimp.ads
18258 /home/comar/local/adainclude/s-finroo.ads
18259 /home/comar/local/adainclude/s-secsta.ads
18260 /home/comar/local/adainclude/s-stalib.ads
18261 /home/comar/local/adainclude/s-stoele.ads
18262 /home/comar/local/adainclude/s-stratt.ads
18263 /home/comar/local/adainclude/s-tasoli.ads
18264 /home/comar/local/adainclude/s-unstyp.ads
18265 /home/comar/local/adainclude/unchconv.ads
18266 @end smallexample
18267 @end ifclear
18268
18269 @ifset vms
18270 @smallexample
18271 GNAT LIST /DEPENDENCIES /OUTPUT=SOURCES /ALL_UNITS DEMO1.ADB
18272
18273 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]ada.ads
18274 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-finali.ads
18275 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-filico.ads
18276 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-stream.ads
18277 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-tags.ads
18278 demo1.adb
18279 gen_list.ads
18280 gen_list.adb
18281 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]gnat.ads
18282 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]g-io.ads
18283 instr.ads
18284 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]system.ads
18285 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-exctab.ads
18286 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-finimp.ads
18287 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-finroo.ads
18288 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-secsta.ads
18289 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stalib.ads
18290 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stoele.ads
18291 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stratt.ads
18292 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-tasoli.ads
18293 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-unstyp.ads
18294 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]unchconv.ads
18295 @end smallexample
18296 @end ifset
18297
18298 @node Cleaning Up Using gnatclean
18299 @chapter Cleaning Up Using @code{gnatclean}
18300 @findex gnatclean
18301 @cindex Cleaning tool
18302
18303 @noindent
18304 @code{gnatclean} is a tool that allows the deletion of files produced by the
18305 compiler, binder and linker, including ALI files, object files, tree files,
18306 expanded source files, library files, interface copy source files, binder
18307 generated files and executable files.
18308
18309 @menu
18310 * Running gnatclean::
18311 * Switches for gnatclean::
18312 @c * Examples of gnatclean Usage::
18313 @end menu
18314
18315 @node Running gnatclean
18316 @section Running @code{gnatclean}
18317
18318 @noindent
18319 The @code{gnatclean} command has the form:
18320
18321 @smallexample
18322 $ gnatclean switches @var{names}
18323 @end smallexample
18324
18325 @noindent
18326 @var{names} is a list of source file names. Suffixes @code{.^ads^ADS^} and
18327 @code{^adb^ADB^} may be omitted. If a project file is specified using switch
18328 @code{^-P^/PROJECT_FILE=^}, then @var{names} may be completely omitted.
18329
18330 @noindent
18331 In normal mode, @code{gnatclean} delete the files produced by the compiler and,
18332 if switch @code{^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^} is not specified, by the binder and
18333 the linker. In informative-only mode, specified by switch
18334 @code{^-n^/NODELETE^}, the list of files that would have been deleted in
18335 normal mode is listed, but no file is actually deleted.
18336
18337 @node Switches for gnatclean
18338 @section Switches for @code{gnatclean}
18339
18340 @noindent
18341 @code{gnatclean} recognizes the following switches:
18342
18343 @table @option
18344 @c !sort!
18345 @cindex @option{--version} @command{gnatclean}
18346 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
18347
18348 @item --help
18349 @cindex @option{--help} @command{gnatclean}
18350 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
18351 all other options.
18352
18353 @item ^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^
18354 @cindex @option{^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^} (@code{gnatclean})
18355 Only attempt to delete the files produced by the compiler, not those produced
18356 by the binder or the linker. The files that are not to be deleted are library
18357 files, interface copy files, binder generated files and executable files.
18358
18359 @item ^-D ^/DIRECTORY_OBJECTS=^@var{dir}
18360 @cindex @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} (@code{gnatclean})
18361 Indicate that ALI and object files should normally be found in directory
18362 @var{dir}.
18363
18364 @item ^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^
18365 @cindex @option{^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^} (@code{gnatclean})
18366 When using project files, if some errors or warnings are detected during
18367 parsing and verbose mode is not in effect (no use of switch
18368 ^-v^/VERBOSE^), then error lines start with the full path name of the project
18369 file, rather than its simple file name.
18370
18371 @item ^-h^/HELP^
18372 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatclean})
18373 Output a message explaining the usage of @code{^gnatclean^gnatclean^}.
18374
18375 @item ^-n^/NODELETE^
18376 @cindex @option{^-n^/NODELETE^} (@code{gnatclean})
18377 Informative-only mode. Do not delete any files. Output the list of the files
18378 that would have been deleted if this switch was not specified.
18379
18380 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
18381 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@code{gnatclean})
18382 Use project file @var{project}. Only one such switch can be used.
18383 When cleaning a project file, the files produced by the compilation of the
18384 immediate sources or inherited sources of the project files are to be
18385 deleted. This is not depending on the presence or not of executable names
18386 on the command line.
18387
18388 @item ^-q^/QUIET^
18389 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@code{gnatclean})
18390 Quiet output. If there are no errors, do not output anything, except in
18391 verbose mode (switch ^-v^/VERBOSE^) or in informative-only mode
18392 (switch ^-n^/NODELETE^).
18393
18394 @item ^-r^/RECURSIVE^
18395 @cindex @option{^-r^/RECURSIVE^} (@code{gnatclean})
18396 When a project file is specified (using switch ^-P^/PROJECT_FILE=^),
18397 clean all imported and extended project files, recursively. If this switch
18398 is not specified, only the files related to the main project file are to be
18399 deleted. This switch has no effect if no project file is specified.
18400
18401 @item ^-v^/VERBOSE^
18402 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatclean})
18403 Verbose mode.
18404
18405 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
18406 @cindex @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE^} (@code{gnatclean})
18407 Indicates the verbosity of the parsing of GNAT project files.
18408 @xref{Switches Related to Project Files}.
18409
18410 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
18411 @cindex @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} (@code{gnatclean})
18412 Indicates that external variable @var{name} has the value @var{value}.
18413 The Project Manager will use this value for occurrences of
18414 @code{external(name)} when parsing the project file.
18415 @xref{Switches Related to Project Files}.
18416
18417 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
18418 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@code{gnatclean})
18419 When searching for ALI and object files, look in directory
18420 @var{dir}.
18421
18422 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
18423 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@code{gnatclean})
18424 Equivalent to @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}}.
18425
18426 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
18427 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@code{gnatclean})
18428 @cindex Source files, suppressing search
18429 Do not look for ALI or object files in the directory
18430 where @code{gnatclean} was invoked.
18431
18432 @end table
18433
18434 @c @node Examples of gnatclean Usage
18435 @c @section Examples of @code{gnatclean} Usage
18436
18437 @ifclear vms
18438 @node GNAT and Libraries
18439 @chapter GNAT and Libraries
18440 @cindex Library, building, installing, using
18441
18442 @noindent
18443 This chapter describes how to build and use libraries with GNAT, and also shows
18444 how to recompile the GNAT run-time library. You should be familiar with the
18445 Project Manager facility (@pxref{GNAT Project Manager}) before reading this
18446 chapter.
18447
18448 @menu
18449 * Introduction to Libraries in GNAT::
18450 * General Ada Libraries::
18451 * Stand-alone Ada Libraries::
18452 * Rebuilding the GNAT Run-Time Library::
18453 @end menu
18454
18455 @node Introduction to Libraries in GNAT
18456 @section Introduction to Libraries in GNAT
18457
18458 @noindent
18459 A library is, conceptually, a collection of objects which does not have its
18460 own main thread of execution, but rather provides certain services to the
18461 applications that use it. A library can be either statically linked with the
18462 application, in which case its code is directly included in the application,
18463 or, on platforms that support it, be dynamically linked, in which case
18464 its code is shared by all applications making use of this library.
18465
18466 GNAT supports both types of libraries.
18467 In the static case, the compiled code can be provided in different ways. The
18468 simplest approach is to provide directly the set of objects resulting from
18469 compilation of the library source files. Alternatively, you can group the
18470 objects into an archive using whatever commands are provided by the operating
18471 system. For the latter case, the objects are grouped into a shared library.
18472
18473 In the GNAT environment, a library has three types of components:
18474 @itemize @bullet
18475 @item
18476 Source files.
18477 @item
18478 @file{ALI} files.
18479 @xref{The Ada Library Information Files}.
18480 @item
18481 Object files, an archive or a shared library.
18482 @end itemize
18483
18484 @noindent
18485 A GNAT library may expose all its source files, which is useful for
18486 documentation purposes. Alternatively, it may expose only the units needed by
18487 an external user to make use of the library. That is to say, the specs
18488 reflecting the library services along with all the units needed to compile
18489 those specs, which can include generic bodies or any body implementing an
18490 inlined routine. In the case of @emph{stand-alone libraries} those exposed
18491 units are called @emph{interface units} (@pxref{Stand-alone Ada Libraries}).
18492
18493 All compilation units comprising an application, including those in a library,
18494 need to be elaborated in an order partially defined by Ada's semantics. GNAT
18495 computes the elaboration order from the @file{ALI} files and this is why they
18496 constitute a mandatory part of GNAT libraries. Except in the case of
18497 @emph{stand-alone libraries}, where a specific library elaboration routine is
18498 produced independently of the application(s) using the library.
18499
18500 @node General Ada Libraries
18501 @section General Ada Libraries
18502
18503 @menu
18504 * Building a library::
18505 * Installing a library::
18506 * Using a library::
18507 @end menu
18508
18509 @node Building a library
18510 @subsection Building a library
18511
18512 @noindent
18513 The easiest way to build a library is to use the Project Manager,
18514 which supports a special type of project called a @emph{Library Project}
18515 (@pxref{Library Projects}).
18516
18517 A project is considered a library project, when two project-level attributes
18518 are defined in it: @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}. In order to
18519 control different aspects of library configuration, additional optional
18520 project-level attributes can be specified:
18521 @table @code
18522 @item Library_Kind
18523 This attribute controls whether the library is to be static or dynamic
18524
18525 @item Library_Version
18526 This attribute specifies the library version; this value is used
18527 during dynamic linking of shared libraries to determine if the currently
18528 installed versions of the binaries are compatible.
18529
18530 @item Library_Options
18531 @item Library_GCC
18532 These attributes specify additional low-level options to be used during
18533 library generation, and redefine the actual application used to generate
18534 library.
18535 @end table
18536
18537 @noindent
18538 The GNAT Project Manager takes full care of the library maintenance task,
18539 including recompilation of the source files for which objects do not exist
18540 or are not up to date, assembly of the library archive, and installation of
18541 the library (i.e., copying associated source, object and @file{ALI} files
18542 to the specified location).
18543
18544 Here is a simple library project file:
18545 @smallexample @c ada
18546 project My_Lib is
18547    for Source_Dirs use ("src1", "src2");
18548    for Object_Dir use "obj";
18549    for Library_Name use "mylib";
18550    for Library_Dir use "lib";
18551    for Library_Kind use "dynamic";
18552 end My_lib;
18553 @end smallexample
18554
18555 @noindent
18556 and the compilation command to build and install the library:
18557
18558 @smallexample @c ada
18559   $ gnatmake -Pmy_lib
18560 @end smallexample
18561
18562 @noindent
18563 It is not entirely trivial to perform manually all the steps required to
18564 produce a library. We recommend that you use the GNAT Project Manager
18565 for this task. In special cases where this is not desired, the necessary
18566 steps are discussed below.
18567
18568 There are various possibilities for compiling the units that make up the
18569 library: for example with a Makefile (@pxref{Using the GNU make Utility}) or
18570 with a conventional script. For simple libraries, it is also possible to create
18571 a dummy main program which depends upon all the packages that comprise the
18572 interface of the library. This dummy main program can then be given to
18573 @command{gnatmake}, which will ensure that all necessary objects are built.
18574
18575 After this task is accomplished, you should follow the standard procedure
18576 of the underlying operating system to produce the static or shared library.
18577
18578 Here is an example of such a dummy program:
18579 @smallexample @c ada
18580 @group
18581 with My_Lib.Service1;
18582 with My_Lib.Service2;
18583 with My_Lib.Service3;
18584 procedure My_Lib_Dummy is
18585 begin
18586    null;
18587 end;
18588 @end group
18589 @end smallexample
18590
18591 @noindent
18592 Here are the generic commands that will build an archive or a shared library.
18593
18594 @smallexample
18595 # compiling the library
18596 $ gnatmake -c my_lib_dummy.adb
18597
18598 # we don't need the dummy object itself
18599 $ rm my_lib_dummy.o my_lib_dummy.ali
18600
18601 # create an archive with the remaining objects
18602 $ ar rc libmy_lib.a *.o
18603 # some systems may require "ranlib" to be run as well
18604
18605 # or create a shared library
18606 $ gcc -shared -o libmy_lib.so *.o
18607 # some systems may require the code to have been compiled with -fPIC
18608
18609 # remove the object files that are now in the library
18610 $ rm *.o
18611
18612 # Make the ALI files read-only so that gnatmake will not try to
18613 # regenerate the objects that are in the library
18614 $ chmod -w *.ali
18615 @end smallexample
18616
18617 @noindent
18618 Please note that the library must have a name of the form @file{lib@var{xxx}.a}
18619 or @file{lib@var{xxx}.so} (or @file{lib@var{xxx}.dll} on Windows) in order to
18620 be accessed by the directive @option{-l@var{xxx}} at link time.
18621
18622 @node Installing a library
18623 @subsection Installing a library
18624 @cindex @code{ADA_PROJECT_PATH}
18625
18626 @noindent
18627 If you use project files, library installation is part of the library build
18628 process. Thus no further action is needed in order to make use of the
18629 libraries that are built as part of the general application build. A usable
18630 version of the library is installed in the directory specified by the
18631 @code{Library_Dir} attribute of the library project file.
18632
18633 You may want to install a library in a context different from where the library
18634 is built. This situation arises with third party suppliers, who may want
18635 to distribute a library in binary form where the user is not expected to be
18636 able to recompile the library. The simplest option in this case is to provide
18637 a project file slightly different from the one used to build the library, by
18638 using the @code{externally_built} attribute. For instance, the project
18639 file used to build the library in the previous section can be changed into the
18640 following one when the library is installed:
18641
18642 @smallexample @c projectfile
18643 project My_Lib is
18644    for Source_Dirs use ("src1", "src2");
18645    for Library_Name use "mylib";
18646    for Library_Dir use "lib";
18647    for Library_Kind use "dynamic";
18648    for Externally_Built use "true";
18649 end My_lib;
18650 @end smallexample
18651
18652 @noindent
18653 This project file assumes that the directories @file{src1},
18654 @file{src2}, and @file{lib} exist in
18655 the directory containing the project file. The @code{externally_built}
18656 attribute makes it clear to the GNAT builder that it should not attempt to
18657 recompile any of the units from this library. It allows the library provider to
18658 restrict the source set to the minimum necessary for clients to make use of the
18659 library as described in the first section of this chapter. It is the
18660 responsibility of the library provider to install the necessary sources, ALI
18661 files and libraries in the directories mentioned in the project file. For
18662 convenience, the user's library project file should be installed in a location
18663 that will be searched automatically by the GNAT
18664 builder. These are the directories referenced in the @env{ADA_PROJECT_PATH}
18665 environment variable (@pxref{Importing Projects}), and also the default GNAT
18666 library location that can be queried with @command{gnatls -v} and is usually of
18667 the form $gnat_install_root/lib/gnat.
18668
18669 When project files are not an option, it is also possible, but not recommended,
18670 to install the library so that the sources needed to use the library are on the
18671 Ada source path and the ALI files & libraries be on the Ada Object path (see
18672 @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}. Alternatively, the system
18673 administrator can place general-purpose libraries in the default compiler
18674 paths, by specifying the libraries' location in the configuration files
18675 @file{ada_source_path} and @file{ada_object_path}. These configuration files
18676 must be located in the GNAT installation tree at the same place as the gcc spec
18677 file. The location of the gcc spec file can be determined as follows:
18678 @smallexample
18679 $ gcc -v
18680 @end smallexample
18681
18682 @noindent
18683 The configuration files mentioned above have a simple format: each line
18684 must contain one unique directory name.
18685 Those names are added to the corresponding path
18686 in their order of appearance in the file. The names can be either absolute
18687 or relative; in the latter case, they are relative to where theses files
18688 are located.
18689
18690 The files @file{ada_source_path} and @file{ada_object_path} might not be
18691 present in a
18692 GNAT installation, in which case, GNAT will look for its run-time library in
18693 the directories @file{adainclude} (for the sources) and @file{adalib} (for the
18694 objects and @file{ALI} files). When the files exist, the compiler does not
18695 look in @file{adainclude} and @file{adalib}, and thus the
18696 @file{ada_source_path} file
18697 must contain the location for the GNAT run-time sources (which can simply
18698 be @file{adainclude}). In the same way, the @file{ada_object_path} file must
18699 contain the location for the GNAT run-time objects (which can simply
18700 be @file{adalib}).
18701
18702 You can also specify a new default path to the run-time library at compilation
18703 time with the switch @option{--RTS=rts-path}. You can thus choose / change
18704 the run-time library you want your program to be compiled with. This switch is
18705 recognized by @command{gcc}, @command{gnatmake}, @command{gnatbind},
18706 @command{gnatls}, @command{gnatfind} and @command{gnatxref}.
18707
18708 It is possible to install a library before or after the standard GNAT
18709 library, by reordering the lines in the configuration files. In general, a
18710 library must be installed before the GNAT library if it redefines
18711 any part of it.
18712
18713 @node Using a library
18714 @subsection Using a library
18715
18716 @noindent Once again, the project facility greatly simplifies the use of
18717 libraries. In this context, using a library is just a matter of adding a
18718 @code{with} clause in the user project. For instance, to make use of the
18719 library @code{My_Lib} shown in examples in earlier sections, you can
18720 write:
18721
18722 @smallexample @c projectfile
18723 with "my_lib";
18724 project My_Proj is
18725   @dots{}
18726 end My_Proj;
18727 @end smallexample
18728
18729 Even if you have a third-party, non-Ada library, you can still use GNAT's
18730 Project Manager facility to provide a wrapper for it. For example, the
18731 following project, when @code{with}ed by your main project, will link with the
18732 third-party library @file{liba.a}:
18733
18734 @smallexample @c projectfile
18735 @group
18736 project Liba is
18737    for Externally_Built use "true";
18738    for Source_Files use ();
18739    for Library_Dir use "lib";
18740    for Library_Name use "a";
18741    for Library_Kind use "static";
18742 end Liba;
18743 @end group
18744 @end smallexample
18745 This is an alternative to the use of @code{pragma Linker_Options}. It is
18746 especially interesting in the context of systems with several interdependent
18747 static libraries where finding a proper linker order is not easy and best be
18748 left to the tools having visibility over project dependence information.
18749
18750 @noindent
18751 In order to use an Ada library manually, you need to make sure that this
18752 library is on both your source and object path
18753 (see @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}
18754 and @ref{Search Paths for gnatbind}). Furthermore, when the objects are grouped
18755 in an archive or a shared library, you need to specify the desired
18756 library at link time.
18757
18758 For example, you can use the library @file{mylib} installed in
18759 @file{/dir/my_lib_src} and @file{/dir/my_lib_obj} with the following commands:
18760
18761 @smallexample
18762 $ gnatmake -aI/dir/my_lib_src -aO/dir/my_lib_obj my_appl \
18763   -largs -lmy_lib
18764 @end smallexample
18765
18766 @noindent
18767 This can be expressed more simply:
18768 @smallexample
18769 $ gnatmake my_appl
18770 @end smallexample
18771 @noindent
18772 when the following conditions are met:
18773 @itemize @bullet
18774 @item
18775 @file{/dir/my_lib_src} has been added by the user to the environment
18776 variable @env{ADA_INCLUDE_PATH}, or by the administrator to the file
18777 @file{ada_source_path}
18778 @item
18779 @file{/dir/my_lib_obj} has been added by the user to the environment
18780 variable @env{ADA_OBJECTS_PATH}, or by the administrator to the file
18781 @file{ada_object_path}
18782 @item
18783 a pragma @code{Linker_Options} has been added to one of the sources.
18784 For example:
18785
18786 @smallexample @c ada
18787 pragma Linker_Options ("-lmy_lib");
18788 @end smallexample
18789 @end itemize
18790
18791 @node Stand-alone Ada Libraries
18792 @section Stand-alone Ada Libraries
18793 @cindex Stand-alone library, building, using
18794
18795 @menu
18796 * Introduction to Stand-alone Libraries::
18797 * Building a Stand-alone Library::
18798 * Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context::
18799 * Restrictions in Stand-alone Libraries::
18800 @end menu
18801
18802 @node Introduction to Stand-alone Libraries
18803 @subsection Introduction to Stand-alone Libraries
18804
18805 @noindent
18806 A Stand-alone Library (abbreviated ``SAL'') is a library that contains the
18807 necessary code to
18808 elaborate the Ada units that are included in the library. In contrast with
18809 an ordinary library, which consists of all sources, objects and @file{ALI}
18810 files of the
18811 library, a SAL may specify a restricted subset of compilation units
18812 to serve as a library interface. In this case, the fully
18813 self-sufficient set of files will normally consist of an objects
18814 archive, the sources of interface units' specs, and the @file{ALI}
18815 files of interface units.
18816 If an interface spec contains a generic unit or an inlined subprogram,
18817 the body's
18818 source must also be provided; if the units that must be provided in the source
18819 form depend on other units, the source and @file{ALI} files of those must
18820 also be provided.
18821
18822 The main purpose of a SAL is to minimize the recompilation overhead of client
18823 applications when a new version of the library is installed. Specifically,
18824 if the interface sources have not changed, client applications do not need to
18825 be recompiled. If, furthermore, a SAL is provided in the shared form and its
18826 version, controlled by @code{Library_Version} attribute, is not changed,
18827 then the clients do not need to be relinked.
18828
18829 SALs also allow the library providers to minimize the amount of library source
18830 text exposed to the clients.  Such ``information hiding'' might be useful or
18831 necessary for various reasons.
18832
18833 Stand-alone libraries are also well suited to be used in an executable whose
18834 main routine is not written in Ada.
18835
18836 @node Building a Stand-alone Library
18837 @subsection Building a Stand-alone Library
18838
18839 @noindent
18840 GNAT's Project facility provides a simple way of building and installing
18841 stand-alone libraries; see @ref{Stand-alone Library Projects}.
18842 To be a Stand-alone Library Project, in addition to the two attributes
18843 that make a project a Library Project (@code{Library_Name} and
18844 @code{Library_Dir}; see @ref{Library Projects}), the attribute
18845 @code{Library_Interface} must be defined.  For example:
18846
18847 @smallexample @c projectfile
18848 @group
18849    for Library_Dir use "lib_dir";
18850    for Library_Name use "dummy";
18851    for Library_Interface use ("int1", "int1.child");
18852 @end group
18853 @end smallexample
18854
18855 @noindent
18856 Attribute @code{Library_Interface} has a non-empty string list value,
18857 each string in the list designating a unit contained in an immediate source
18858 of the project file.
18859
18860 When a Stand-alone Library is built, first the binder is invoked to build
18861 a package whose name depends on the library name
18862 (@file{^b~dummy.ads/b^B$DUMMY.ADS/B^} in the example above).
18863 This binder-generated package includes initialization and
18864 finalization procedures whose
18865 names depend on the library name (@code{dummyinit} and @code{dummyfinal}
18866 in the example
18867 above). The object corresponding to this package is included in the library.
18868
18869 You must ensure timely (e.g., prior to any use of interfaces in the SAL)
18870 calling of these procedures if a static SAL is built, or if a shared SAL
18871 is built
18872 with the project-level attribute @code{Library_Auto_Init} set to
18873 @code{"false"}.
18874
18875 For a Stand-Alone Library, only the @file{ALI} files of the Interface Units
18876 (those that are listed in attribute @code{Library_Interface}) are copied to
18877 the Library Directory. As a consequence, only the Interface Units may be
18878 imported from Ada units outside of the library. If other units are imported,
18879 the binding phase will fail.
18880
18881 The attribute @code{Library_Src_Dir} may be specified for a
18882 Stand-Alone Library. @code{Library_Src_Dir} is a simple attribute that has a
18883 single string value. Its value must be the path (absolute or relative to the
18884 project directory) of an existing directory. This directory cannot be the
18885 object directory or one of the source directories, but it can be the same as
18886 the library directory. The sources of the Interface
18887 Units of the library that are needed by an Ada client of the library will be
18888 copied to the designated directory, called the Interface Copy directory.
18889 These sources include the specs of the Interface Units, but they may also
18890 include bodies and subunits, when pragmas @code{Inline} or @code{Inline_Always}
18891 are used, or when there is a generic unit in the spec. Before the sources
18892 are copied to the Interface Copy directory, an attempt is made to delete all
18893 files in the Interface Copy directory.
18894
18895 Building stand-alone libraries by hand is somewhat tedious, but for those
18896 occasions when it is necessary here are the steps that you need to perform:
18897 @itemize @bullet
18898 @item
18899 Compile all library sources.
18900
18901 @item
18902 Invoke the binder with the switch @option{-n} (No Ada main program),
18903 with all the @file{ALI} files of the interfaces, and
18904 with the switch @option{-L} to give specific names to the @code{init}
18905 and @code{final} procedures.  For example:
18906 @smallexample
18907   gnatbind -n int1.ali int2.ali -Lsal1
18908 @end smallexample
18909
18910 @item
18911 Compile the binder generated file:
18912 @smallexample
18913   gcc -c b~int2.adb
18914 @end smallexample
18915
18916 @item
18917 Link the dynamic library with all the necessary object files,
18918 indicating to the linker the names of the @code{init} (and possibly
18919 @code{final}) procedures for automatic initialization (and finalization).
18920 The built library should be placed in a directory different from
18921 the object directory.
18922
18923 @item
18924 Copy the @code{ALI} files of the interface to the library directory,
18925 add in this copy an indication that it is an interface to a SAL
18926 (i.e., add a word @option{SL} on the line in the @file{ALI} file that starts
18927 with letter ``P'') and make the modified copy of the @file{ALI} file
18928 read-only.
18929 @end itemize
18930
18931 @noindent
18932 Using SALs is not different from using other libraries
18933 (see @ref{Using a library}).
18934
18935 @node Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context
18936 @subsection Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context
18937
18938 @noindent
18939 It is easy to adapt the SAL build procedure discussed above for use of a SAL in
18940 a non-Ada context.
18941
18942 The only extra step required is to ensure that library interface subprograms
18943 are compatible with the main program, by means of @code{pragma Export}
18944 or @code{pragma Convention}.
18945
18946 Here is an example of simple library interface for use with C main program:
18947
18948 @smallexample @c ada
18949 package Interface is
18950
18951    procedure Do_Something;
18952    pragma Export (C, Do_Something, "do_something");
18953
18954    procedure Do_Something_Else;
18955    pragma Export (C, Do_Something_Else, "do_something_else");
18956
18957 end Interface;
18958 @end smallexample
18959
18960 @noindent
18961 On the foreign language side, you must provide a ``foreign'' view of the
18962 library interface; remember that it should contain elaboration routines in
18963 addition to interface subprograms.
18964
18965 The example below shows the content of @code{mylib_interface.h} (note
18966 that there is no rule for the naming of this file, any name can be used)
18967 @smallexample
18968 /* the library elaboration procedure */
18969 extern void mylibinit (void);
18970
18971 /* the library finalization procedure */
18972 extern void mylibfinal (void);
18973
18974 /* the interface exported by the library */
18975 extern void do_something (void);
18976 extern void do_something_else (void);
18977 @end smallexample
18978
18979 @noindent
18980 Libraries built as explained above can be used from any program, provided
18981 that the elaboration procedures (named @code{mylibinit} in the previous
18982 example) are called before the library services are used. Any number of
18983 libraries can be used simultaneously, as long as the elaboration
18984 procedure of each library is called.
18985
18986 Below is an example of a C program that uses the @code{mylib} library.
18987
18988 @smallexample
18989 #include "mylib_interface.h"
18990
18991 int
18992 main (void)
18993 @{
18994    /* First, elaborate the library before using it */
18995    mylibinit ();
18996
18997    /* Main program, using the library exported entities */
18998    do_something ();
18999    do_something_else ();
19000
19001    /* Library finalization at the end of the program */
19002    mylibfinal ();
19003    return 0;
19004 @}
19005 @end smallexample
19006
19007 @noindent
19008 Note that invoking any library finalization procedure generated by
19009 @code{gnatbind} shuts down the Ada run-time environment.
19010 Consequently, the
19011 finalization of all Ada libraries must be performed at the end of the program.
19012 No call to these libraries or to the Ada run-time library should be made
19013 after the finalization phase.
19014
19015 @node Restrictions in Stand-alone Libraries
19016 @subsection Restrictions in Stand-alone Libraries
19017
19018 @noindent
19019 The pragmas listed below should be used with caution inside libraries,
19020 as they can create incompatibilities with other Ada libraries:
19021 @itemize @bullet
19022 @item pragma @code{Locking_Policy}
19023 @item pragma @code{Queuing_Policy}
19024 @item pragma @code{Task_Dispatching_Policy}
19025 @item pragma @code{Unreserve_All_Interrupts}
19026 @end itemize
19027
19028 @noindent
19029 When using a library that contains such pragmas, the user must make sure
19030 that all libraries use the same pragmas with the same values. Otherwise,
19031 @code{Program_Error} will
19032 be raised during the elaboration of the conflicting
19033 libraries. The usage of these pragmas and its consequences for the user
19034 should therefore be well documented.
19035
19036 Similarly, the traceback in the exception occurrence mechanism should be
19037 enabled or disabled in a consistent manner across all libraries.
19038 Otherwise, Program_Error will be raised during the elaboration of the
19039 conflicting libraries.
19040
19041 If the @code{Version} or @code{Body_Version}
19042 attributes are used inside a library, then you need to
19043 perform a @code{gnatbind} step that specifies all @file{ALI} files in all
19044 libraries, so that version identifiers can be properly computed.
19045 In practice these attributes are rarely used, so this is unlikely
19046 to be a consideration.
19047
19048 @node  Rebuilding the GNAT Run-Time Library
19049 @section Rebuilding the GNAT Run-Time Library
19050 @cindex GNAT Run-Time Library, rebuilding
19051 @cindex Building the GNAT Run-Time Library
19052 @cindex Rebuilding the GNAT Run-Time Library
19053 @cindex Run-Time Library, rebuilding
19054
19055 @noindent
19056 It may be useful to recompile the GNAT library in various contexts, the
19057 most important one being the use of partition-wide configuration pragmas
19058 such as @code{Normalize_Scalars}. A special Makefile called
19059 @code{Makefile.adalib} is provided to that effect and can be found in
19060 the directory containing the GNAT library. The location of this
19061 directory depends on the way the GNAT environment has been installed and can
19062 be determined by means of the command:
19063
19064 @smallexample
19065 $ gnatls -v
19066 @end smallexample
19067
19068 @noindent
19069 The last entry in the object search path usually contains the
19070 gnat library. This Makefile contains its own documentation and in
19071 particular the set of instructions needed to rebuild a new library and
19072 to use it.
19073
19074 @node Using the GNU make Utility
19075 @chapter Using the GNU @code{make} Utility
19076 @findex make
19077
19078 @noindent
19079 This chapter offers some examples of makefiles that solve specific
19080 problems. It does not explain how to write a makefile (@pxref{Top,, GNU
19081 make, make, GNU @code{make}}), nor does it try to replace the
19082 @command{gnatmake} utility (@pxref{The GNAT Make Program gnatmake}).
19083
19084 All the examples in this section are specific to the GNU version of
19085 make. Although @command{make} is a standard utility, and the basic language
19086 is the same, these examples use some advanced features found only in
19087 @code{GNU make}.
19088
19089 @menu
19090 * Using gnatmake in a Makefile::
19091 * Automatically Creating a List of Directories::
19092 * Generating the Command Line Switches::
19093 * Overcoming Command Line Length Limits::
19094 @end menu
19095
19096 @node Using gnatmake in a Makefile
19097 @section Using gnatmake in a Makefile
19098 @findex makefile
19099 @cindex GNU make
19100
19101 @noindent
19102 Complex project organizations can be handled in a very powerful way by
19103 using GNU make combined with gnatmake. For instance, here is a Makefile
19104 which allows you to build each subsystem of a big project into a separate
19105 shared library. Such a makefile allows you to significantly reduce the link
19106 time of very big applications while maintaining full coherence at
19107 each step of the build process.
19108
19109 The list of dependencies are handled automatically by
19110 @command{gnatmake}. The Makefile is simply used to call gnatmake in each of
19111 the appropriate directories.
19112
19113 Note that you should also read the example on how to automatically
19114 create the list of directories
19115 (@pxref{Automatically Creating a List of Directories})
19116 which might help you in case your project has a lot of subdirectories.
19117
19118 @smallexample
19119 @iftex
19120 @leftskip=0cm
19121 @font@heightrm=cmr8
19122 @heightrm
19123 @end iftex
19124 ## This Makefile is intended to be used with the following directory
19125 ## configuration:
19126 ##  - The sources are split into a series of csc (computer software components)
19127 ##    Each of these csc is put in its own directory.
19128 ##    Their name are referenced by the directory names.
19129 ##    They will be compiled into shared library (although this would also work
19130 ##    with static libraries
19131 ##  - The main program (and possibly other packages that do not belong to any
19132 ##    csc is put in the top level directory (where the Makefile is).
19133 ##       toplevel_dir __ first_csc  (sources) __ lib (will contain the library)
19134 ##                    \_ second_csc (sources) __ lib (will contain the library)
19135 ##                    \_ @dots{}
19136 ## Although this Makefile is build for shared library, it is easy to modify
19137 ## to build partial link objects instead (modify the lines with -shared and
19138 ## gnatlink below)
19139 ##
19140 ## With this makefile, you can change any file in the system or add any new
19141 ## file, and everything will be recompiled correctly (only the relevant shared
19142 ## objects will be recompiled, and the main program will be re-linked).
19143
19144 # The list of computer software component for your project. This might be
19145 # generated automatically.
19146 CSC_LIST=aa bb cc
19147
19148 # Name of the main program (no extension)
19149 MAIN=main
19150
19151 # If we need to build objects with -fPIC, uncomment the following line
19152 #NEED_FPIC=-fPIC
19153
19154 # The following variable should give the directory containing libgnat.so
19155 # You can get this directory through 'gnatls -v'. This is usually the last
19156 # directory in the Object_Path.
19157 GLIB=@dots{}
19158
19159 # The directories for the libraries
19160 # (This macro expands the list of CSC to the list of shared libraries, you
19161 # could simply use the expanded form:
19162 # LIB_DIR=aa/lib/libaa.so bb/lib/libbb.so cc/lib/libcc.so
19163 LIB_DIR=$@{foreach dir,$@{CSC_LIST@},$@{dir@}/lib/lib$@{dir@}.so@}
19164
19165 $@{MAIN@}: objects $@{LIB_DIR@}
19166     gnatbind $@{MAIN@} $@{CSC_LIST:%=-aO%/lib@} -shared
19167     gnatlink $@{MAIN@} $@{CSC_LIST:%=-l%@}
19168
19169 objects::
19170     # recompile the sources
19171     gnatmake -c -i $@{MAIN@}.adb $@{NEED_FPIC@} $@{CSC_LIST:%=-I%@}
19172
19173 # Note: In a future version of GNAT, the following commands will be simplified
19174 # by a new tool, gnatmlib
19175 $@{LIB_DIR@}:
19176     mkdir -p $@{dir $@@ @}
19177     cd $@{dir $@@ @} && gcc -shared -o $@{notdir $@@ @} ../*.o -L$@{GLIB@} -lgnat
19178     cd $@{dir $@@ @} && cp -f ../*.ali .
19179
19180 # The dependencies for the modules
19181 # Note that we have to force the expansion of *.o, since in some cases
19182 # make won't be able to do it itself.
19183 aa/lib/libaa.so: $@{wildcard aa/*.o@}
19184 bb/lib/libbb.so: $@{wildcard bb/*.o@}
19185 cc/lib/libcc.so: $@{wildcard cc/*.o@}
19186
19187 # Make sure all of the shared libraries are in the path before starting the
19188 # program
19189 run::
19190     LD_LIBRARY_PATH=`pwd`/aa/lib:`pwd`/bb/lib:`pwd`/cc/lib ./$@{MAIN@}
19191
19192 clean::
19193     $@{RM@} -rf $@{CSC_LIST:%=%/lib@}
19194     $@{RM@} $@{CSC_LIST:%=%/*.ali@}
19195     $@{RM@} $@{CSC_LIST:%=%/*.o@}
19196     $@{RM@} *.o *.ali $@{MAIN@}
19197 @end smallexample
19198
19199 @node Automatically Creating a List of Directories
19200 @section Automatically Creating a List of Directories
19201
19202 @noindent
19203 In most makefiles, you will have to specify a list of directories, and
19204 store it in a variable. For small projects, it is often easier to
19205 specify each of them by hand, since you then have full control over what
19206 is the proper order for these directories, which ones should be
19207 included.
19208
19209 However, in larger projects, which might involve hundreds of
19210 subdirectories, it might be more convenient to generate this list
19211 automatically.
19212
19213 The example below presents two methods. The first one, although less
19214 general, gives you more control over the list. It involves wildcard
19215 characters, that are automatically expanded by @command{make}. Its
19216 shortcoming is that you need to explicitly specify some of the
19217 organization of your project, such as for instance the directory tree
19218 depth, whether some directories are found in a separate tree, @enddots{}
19219
19220 The second method is the most general one. It requires an external
19221 program, called @command{find}, which is standard on all Unix systems. All
19222 the directories found under a given root directory will be added to the
19223 list.
19224
19225 @smallexample
19226 @iftex
19227 @leftskip=0cm
19228 @font@heightrm=cmr8
19229 @heightrm
19230 @end iftex
19231 # The examples below are based on the following directory hierarchy:
19232 # All the directories can contain any number of files
19233 # ROOT_DIRECTORY ->  a  ->  aa  ->  aaa
19234 #                       ->  ab
19235 #                       ->  ac
19236 #                ->  b  ->  ba  ->  baa
19237 #                       ->  bb
19238 #                       ->  bc
19239 # This Makefile creates a variable called DIRS, that can be reused any time
19240 # you need this list (see the other examples in this section)
19241
19242 # The root of your project's directory hierarchy
19243 ROOT_DIRECTORY=.
19244
19245 ####
19246 # First method: specify explicitly the list of directories
19247 # This allows you to specify any subset of all the directories you need.
19248 ####
19249
19250 DIRS := a/aa/ a/ab/ b/ba/
19251
19252 ####
19253 # Second method: use wildcards
19254 # Note that the argument(s) to wildcard below should end with a '/'.
19255 # Since wildcards also return file names, we have to filter them out
19256 # to avoid duplicate directory names.
19257 # We thus use make's @code{dir} and @code{sort} functions.
19258 # It sets DIRs to the following value (note that the directories aaa and baa
19259 # are not given, unless you change the arguments to wildcard).
19260 # DIRS= ./a/a/ ./b/ ./a/aa/ ./a/ab/ ./a/ac/ ./b/ba/ ./b/bb/ ./b/bc/
19261 ####
19262
19263 DIRS := $@{sort $@{dir $@{wildcard $@{ROOT_DIRECTORY@}/*/
19264                     $@{ROOT_DIRECTORY@}/*/*/@}@}@}
19265
19266 ####
19267 # Third method: use an external program
19268 # This command is much faster if run on local disks, avoiding NFS slowdowns.
19269 # This is the most complete command: it sets DIRs to the following value:
19270 # DIRS= ./a ./a/aa ./a/aa/aaa ./a/ab ./a/ac ./b ./b/ba ./b/ba/baa ./b/bb ./b/bc
19271 ####
19272
19273 DIRS := $@{shell find $@{ROOT_DIRECTORY@} -type d -print@}
19274
19275 @end smallexample
19276
19277 @node Generating the Command Line Switches
19278 @section Generating the Command Line Switches
19279
19280 @noindent
19281 Once you have created the list of directories as explained in the
19282 previous section (@pxref{Automatically Creating a List of Directories}),
19283 you can easily generate the command line arguments to pass to gnatmake.
19284
19285 For the sake of completeness, this example assumes that the source path
19286 is not the same as the object path, and that you have two separate lists
19287 of directories.
19288
19289 @smallexample
19290 # see "Automatically creating a list of directories" to create
19291 # these variables
19292 SOURCE_DIRS=
19293 OBJECT_DIRS=
19294
19295 GNATMAKE_SWITCHES := $@{patsubst %,-aI%,$@{SOURCE_DIRS@}@}
19296 GNATMAKE_SWITCHES += $@{patsubst %,-aO%,$@{OBJECT_DIRS@}@}
19297
19298 all:
19299         gnatmake $@{GNATMAKE_SWITCHES@} main_unit
19300 @end smallexample
19301
19302 @node Overcoming Command Line Length Limits
19303 @section Overcoming Command Line Length Limits
19304
19305 @noindent
19306 One problem that might be encountered on big projects is that many
19307 operating systems limit the length of the command line. It is thus hard to give
19308 gnatmake the list of source and object directories.
19309
19310 This example shows how you can set up environment variables, which will
19311 make @command{gnatmake} behave exactly as if the directories had been
19312 specified on the command line, but have a much higher length limit (or
19313 even none on most systems).
19314
19315 It assumes that you have created a list of directories in your Makefile,
19316 using one of the methods presented in
19317 @ref{Automatically Creating a List of Directories}.
19318 For the sake of completeness, we assume that the object
19319 path (where the ALI files are found) is different from the sources patch.
19320
19321 Note a small trick in the Makefile below: for efficiency reasons, we
19322 create two temporary variables (SOURCE_LIST and OBJECT_LIST), that are
19323 expanded immediately by @code{make}. This way we overcome the standard
19324 make behavior which is to expand the variables only when they are
19325 actually used.
19326
19327 On Windows, if you are using the standard Windows command shell, you must
19328 replace colons with semicolons in the assignments to these variables.
19329
19330 @smallexample
19331 @iftex
19332 @leftskip=0cm
19333 @font@heightrm=cmr8
19334 @heightrm
19335 @end iftex
19336 # In this example, we create both ADA_INCLUDE_PATH and ADA_OBJECT_PATH.
19337 # This is the same thing as putting the -I arguments on the command line.
19338 # (the equivalent of using -aI on the command line would be to define
19339 #  only ADA_INCLUDE_PATH, the equivalent of -aO is ADA_OBJECT_PATH).
19340 # You can of course have different values for these variables.
19341 #
19342 # Note also that we need to keep the previous values of these variables, since
19343 # they might have been set before running 'make' to specify where the GNAT
19344 # library is installed.
19345
19346 # see "Automatically creating a list of directories" to create these
19347 # variables
19348 SOURCE_DIRS=
19349 OBJECT_DIRS=
19350
19351 empty:=
19352 space:=$@{empty@} $@{empty@}
19353 SOURCE_LIST := $@{subst $@{space@},:,$@{SOURCE_DIRS@}@}
19354 OBJECT_LIST := $@{subst $@{space@},:,$@{OBJECT_DIRS@}@}
19355 ADA_INCLUDE_PATH += $@{SOURCE_LIST@}
19356 ADA_OBJECT_PATH += $@{OBJECT_LIST@}
19357 export ADA_INCLUDE_PATH
19358 export ADA_OBJECT_PATH
19359
19360 all:
19361         gnatmake main_unit
19362 @end smallexample
19363 @end ifclear
19364
19365 @node Memory Management Issues
19366 @chapter Memory Management Issues
19367
19368 @noindent
19369 This chapter describes some useful memory pools provided in the GNAT library
19370 and in particular the GNAT Debug Pool facility, which can be used to detect
19371 incorrect uses of access values (including ``dangling references'').
19372 @ifclear vms
19373 It also describes the @command{gnatmem} tool, which can be used to track down
19374 ``memory leaks''.
19375 @end ifclear
19376
19377 @menu
19378 * Some Useful Memory Pools::
19379 * The GNAT Debug Pool Facility::
19380 @ifclear vms
19381 * The gnatmem Tool::
19382 @end ifclear
19383 @end menu
19384
19385 @node Some Useful Memory Pools
19386 @section Some Useful Memory Pools
19387 @findex Memory Pool
19388 @cindex storage, pool
19389
19390 @noindent
19391 The @code{System.Pool_Global} package offers the Unbounded_No_Reclaim_Pool
19392 storage pool. Allocations use the standard system call @code{malloc} while
19393 deallocations use the standard system call @code{free}. No reclamation is
19394 performed when the pool goes out of scope. For performance reasons, the
19395 standard default Ada allocators/deallocators do not use any explicit storage
19396 pools but if they did, they could use this storage pool without any change in
19397 behavior. That is why this storage pool is used  when the user
19398 manages to make the default implicit allocator explicit as in this example:
19399 @smallexample @c ada
19400    type T1 is access Something;
19401     -- no Storage pool is defined for T2
19402    type T2 is access Something_Else;
19403    for T2'Storage_Pool use T1'Storage_Pool;
19404    -- the above is equivalent to
19405    for T2'Storage_Pool use System.Pool_Global.Global_Pool_Object;
19406 @end smallexample
19407
19408 @noindent
19409 The @code{System.Pool_Local} package offers the Unbounded_Reclaim_Pool storage
19410 pool. The allocation strategy is similar to @code{Pool_Local}'s
19411 except that the all
19412 storage allocated with this pool is reclaimed when the pool object goes out of
19413 scope. This pool provides a explicit mechanism similar to the implicit one
19414 provided by several Ada 83 compilers for allocations performed through a local
19415 access type and whose purpose was to reclaim memory when exiting the
19416 scope of a given local access. As an example, the following program does not
19417 leak memory even though it does not perform explicit deallocation:
19418
19419 @smallexample @c ada
19420 with System.Pool_Local;
19421 procedure Pooloc1 is
19422    procedure Internal is
19423       type A is access Integer;
19424       X : System.Pool_Local.Unbounded_Reclaim_Pool;
19425       for A'Storage_Pool use X;
19426       v : A;
19427    begin
19428       for I in  1 .. 50 loop
19429          v := new Integer;
19430       end loop;
19431    end Internal;
19432 begin
19433    for I in  1 .. 100 loop
19434       Internal;
19435    end loop;
19436 end Pooloc1;
19437 @end smallexample
19438
19439 @noindent
19440 The @code{System.Pool_Size} package implements the Stack_Bounded_Pool used when
19441 @code{Storage_Size} is specified for an access type.
19442 The whole storage for the pool is
19443 allocated at once, usually on the stack at the point where the access type is
19444 elaborated. It is automatically reclaimed when exiting the scope where the
19445 access type is defined. This package is not intended to be used directly by the
19446 user and it is implicitly used for each such declaration:
19447
19448 @smallexample @c ada
19449    type T1 is access Something;
19450    for T1'Storage_Size use 10_000;
19451 @end smallexample
19452
19453 @node The GNAT Debug Pool Facility
19454 @section The GNAT Debug Pool Facility
19455 @findex Debug Pool
19456 @cindex storage, pool, memory corruption
19457
19458 @noindent
19459 The use of unchecked deallocation and unchecked conversion can easily
19460 lead to incorrect memory references. The problems generated by such
19461 references are usually difficult to tackle because the symptoms can be
19462 very remote from the origin of the problem. In such cases, it is
19463 very helpful to detect the problem as early as possible. This is the
19464 purpose of the Storage Pool provided by @code{GNAT.Debug_Pools}.
19465
19466 In order to use the GNAT specific debugging pool, the user must
19467 associate a debug pool object with each of the access types that may be
19468 related to suspected memory problems. See Ada Reference Manual 13.11.
19469 @smallexample @c ada
19470 type Ptr is access Some_Type;
19471 Pool : GNAT.Debug_Pools.Debug_Pool;
19472 for Ptr'Storage_Pool use Pool;
19473 @end smallexample
19474
19475 @noindent
19476 @code{GNAT.Debug_Pools} is derived from a GNAT-specific kind of
19477 pool: the @code{Checked_Pool}. Such pools, like standard Ada storage pools,
19478 allow the user to redefine allocation and deallocation strategies. They
19479 also provide a checkpoint for each dereference, through the use of
19480 the primitive operation @code{Dereference} which is implicitly called at
19481 each dereference of an access value.
19482
19483 Once an access type has been associated with a debug pool, operations on
19484 values of the type may raise four distinct exceptions,
19485 which correspond to four potential kinds of memory corruption:
19486 @itemize @bullet
19487 @item
19488 @code{GNAT.Debug_Pools.Accessing_Not_Allocated_Storage}
19489 @item
19490 @code{GNAT.Debug_Pools.Accessing_Deallocated_Storage}
19491 @item
19492 @code{GNAT.Debug_Pools.Freeing_Not_Allocated_Storage}
19493 @item
19494 @code{GNAT.Debug_Pools.Freeing_Deallocated_Storage }
19495 @end itemize
19496
19497 @noindent
19498 For types associated with a Debug_Pool, dynamic allocation is performed using
19499 the standard GNAT allocation routine. References to all allocated chunks of
19500 memory are kept in an internal dictionary. Several deallocation strategies are
19501 provided, whereupon the user can choose to release the memory to the system,
19502 keep it allocated for further invalid access checks, or fill it with an easily
19503 recognizable pattern for debug sessions. The memory pattern is the old IBM
19504 hexadecimal convention: @code{16#DEADBEEF#}.
19505
19506 See the documentation in the file g-debpoo.ads for more information on the
19507 various strategies.
19508
19509 Upon each dereference, a check is made that the access value denotes a
19510 properly allocated memory location. Here is a complete example of use of
19511 @code{Debug_Pools}, that includes typical instances of  memory corruption:
19512 @smallexample @c ada
19513 @iftex
19514 @leftskip=0cm
19515 @end iftex
19516 with Gnat.Io; use Gnat.Io;
19517 with Unchecked_Deallocation;
19518 with Unchecked_Conversion;
19519 with GNAT.Debug_Pools;
19520 with System.Storage_Elements;
19521 with Ada.Exceptions; use Ada.Exceptions;
19522 procedure Debug_Pool_Test is
19523
19524    type T is access Integer;
19525    type U is access all T;
19526
19527    P : GNAT.Debug_Pools.Debug_Pool;
19528    for T'Storage_Pool use P;
19529
19530    procedure Free is new Unchecked_Deallocation (Integer, T);
19531    function UC is new Unchecked_Conversion (U, T);
19532    A, B : aliased T;
19533
19534    procedure Info is new GNAT.Debug_Pools.Print_Info(Put_Line);
19535
19536 begin
19537    Info (P);
19538    A := new Integer;
19539    B := new Integer;
19540    B := A;
19541    Info (P);
19542    Free (A);
19543    begin
19544       Put_Line (Integer'Image(B.all));
19545    exception
19546       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19547    end;
19548    begin
19549       Free (B);
19550    exception
19551       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19552    end;
19553    B := UC(A'Access);
19554    begin
19555       Put_Line (Integer'Image(B.all));
19556    exception
19557       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19558    end;
19559    begin
19560       Free (B);
19561    exception
19562       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19563    end;
19564    Info (P);
19565 end Debug_Pool_Test;
19566 @end smallexample
19567
19568 @noindent
19569 The debug pool mechanism provides the following precise diagnostics on the
19570 execution of this erroneous program:
19571 @smallexample
19572 Debug Pool info:
19573   Total allocated bytes :  0
19574   Total deallocated bytes :  0
19575   Current Water Mark:  0
19576   High Water Mark:  0
19577
19578 Debug Pool info:
19579   Total allocated bytes :  8
19580   Total deallocated bytes :  0
19581   Current Water Mark:  8
19582   High Water Mark:  8
19583
19584 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.ACCESSING_DEALLOCATED_STORAGE
19585 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.FREEING_DEALLOCATED_STORAGE
19586 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.ACCESSING_NOT_ALLOCATED_STORAGE
19587 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.FREEING_NOT_ALLOCATED_STORAGE
19588 Debug Pool info:
19589   Total allocated bytes :  8
19590   Total deallocated bytes :  4
19591   Current Water Mark:  4
19592   High Water Mark:  8
19593 @end smallexample
19594
19595 @ifclear vms
19596 @node The gnatmem Tool
19597 @section The @command{gnatmem} Tool
19598 @findex gnatmem
19599
19600 @noindent
19601 The @code{gnatmem} utility monitors dynamic allocation and
19602 deallocation activity in a program, and displays information about
19603 incorrect deallocations and possible sources of memory leaks.
19604 It provides three type of information:
19605 @itemize @bullet
19606 @item
19607 General information concerning memory management, such as the total
19608 number of allocations and deallocations, the amount of allocated
19609 memory and the high water mark, i.e.@: the largest amount of allocated
19610 memory in the course of program execution.
19611
19612 @item
19613 Backtraces for all incorrect deallocations, that is to say deallocations
19614 which do not correspond to a valid allocation.
19615
19616 @item
19617 Information on each allocation that is potentially the origin of a memory
19618 leak.
19619 @end itemize
19620
19621 @menu
19622 * Running gnatmem::
19623 * Switches for gnatmem::
19624 * Example of gnatmem Usage::
19625 @end menu
19626
19627 @node Running gnatmem
19628 @subsection Running @code{gnatmem}
19629
19630 @noindent
19631 @code{gnatmem} makes use of the output created by the special version of
19632 allocation and deallocation routines that record call information. This
19633 allows to obtain accurate dynamic memory usage history at a minimal cost to
19634 the execution speed. Note however, that @code{gnatmem} is not supported on
19635 all platforms (currently, it is supported on AIX, HP-UX, GNU/Linux,
19636 Solaris and Windows NT/2000/XP (x86).
19637
19638 @noindent
19639 The @code{gnatmem} command has the form
19640
19641 @smallexample
19642    $ gnatmem @ovar{switches} user_program
19643 @end smallexample
19644
19645 @noindent
19646 The program must have been linked with the instrumented version of the
19647 allocation and deallocation routines. This is done by linking with the
19648 @file{libgmem.a} library. For correct symbolic backtrace information,
19649 the user program should be compiled with debugging options
19650 (see @ref{Switches for gcc}). For example to build @file{my_program}:
19651
19652 @smallexample
19653 $ gnatmake -g my_program -largs -lgmem
19654 @end smallexample
19655
19656 @noindent
19657 As library @file{libgmem.a} contains an alternate body for package
19658 @code{System.Memory}, @file{s-memory.adb} should not be compiled and linked
19659 when an executable is linked with library @file{libgmem.a}. It is then not
19660 recommended to use @command{gnatmake} with switch @option{^-a^/ALL_FILES^}.
19661
19662 @noindent
19663 When @file{my_program} is executed, the file @file{gmem.out} is produced.
19664 This file contains information about all allocations and deallocations
19665 performed by the program. It is produced by the instrumented allocations and
19666 deallocations routines and will be used by @code{gnatmem}.
19667
19668 In order to produce symbolic backtrace information for allocations and
19669 deallocations performed by the GNAT run-time library, you need to use a
19670 version of that library that has been compiled with the @option{-g} switch
19671 (see @ref{Rebuilding the GNAT Run-Time Library}).
19672
19673 Gnatmem must be supplied with the @file{gmem.out} file and the executable to
19674 examine. If the location of @file{gmem.out} file was not explicitly supplied by
19675 @option{-i} switch, gnatmem will assume that this file can be found in the
19676 current directory. For example, after you have executed @file{my_program},
19677 @file{gmem.out} can be analyzed by @code{gnatmem} using the command:
19678
19679 @smallexample
19680 $ gnatmem my_program
19681 @end smallexample
19682
19683 @noindent
19684 This will produce the output with the following format:
19685
19686 *************** debut cc
19687 @smallexample
19688 $ gnatmem my_program
19689
19690 Global information
19691 ------------------
19692    Total number of allocations        :  45
19693    Total number of deallocations      :   6
19694    Final Water Mark (non freed mem)   :  11.29 Kilobytes
19695    High Water Mark                    :  11.40 Kilobytes
19696
19697 .
19698 .
19699 .
19700 Allocation Root # 2
19701 -------------------
19702  Number of non freed allocations    :  11
19703  Final Water Mark (non freed mem)   :   1.16 Kilobytes
19704  High Water Mark                    :   1.27 Kilobytes
19705  Backtrace                          :
19706    my_program.adb:23 my_program.alloc
19707 .
19708 .
19709 .
19710 @end smallexample
19711
19712 The first block of output gives general information. In this case, the
19713 Ada construct ``@code{@b{new}}'' was executed 45 times, and only 6 calls to an
19714 Unchecked_Deallocation routine occurred.
19715
19716 @noindent
19717 Subsequent paragraphs display  information on all allocation roots.
19718 An allocation root is a specific point in the execution of the program
19719 that generates some dynamic allocation, such as a ``@code{@b{new}}''
19720 construct. This root is represented by an execution backtrace (or subprogram
19721 call stack). By default the backtrace depth for allocations roots is 1, so
19722 that a root corresponds exactly to a source location. The backtrace can
19723 be made deeper, to make the root more specific.
19724
19725 @node Switches for gnatmem
19726 @subsection Switches for @code{gnatmem}
19727
19728 @noindent
19729 @code{gnatmem} recognizes the following switches:
19730
19731 @table @option
19732
19733 @item -q
19734 @cindex @option{-q} (@code{gnatmem})
19735 Quiet. Gives the minimum output needed to identify the origin of the
19736 memory leaks. Omits statistical information.
19737
19738 @item @var{N}
19739 @cindex @var{N} (@code{gnatmem})
19740 N is an integer literal (usually between 1 and 10) which controls the
19741 depth of the backtraces defining allocation root. The default value for
19742 N is 1. The deeper the backtrace, the more precise the localization of
19743 the root. Note that the total number of roots can depend on this
19744 parameter. This parameter must be specified @emph{before} the name of the
19745 executable to be analyzed, to avoid ambiguity.
19746
19747 @item -b n
19748 @cindex @option{-b} (@code{gnatmem})
19749 This switch has the same effect as just depth parameter.
19750
19751 @item -i @var{file}
19752 @cindex @option{-i} (@code{gnatmem})
19753 Do the @code{gnatmem} processing starting from @file{file}, rather than
19754 @file{gmem.out} in the current directory.
19755
19756 @item -m n
19757 @cindex @option{-m} (@code{gnatmem})
19758 This switch causes @code{gnatmem} to mask the allocation roots that have less
19759 than n leaks. The default value is 1. Specifying the value of 0 will allow to
19760 examine even the roots that didn't result in leaks.
19761
19762 @item -s order
19763 @cindex @option{-s} (@code{gnatmem})
19764 This switch causes @code{gnatmem} to sort the allocation roots according to the
19765 specified order of sort criteria, each identified by a single letter. The
19766 currently supported criteria are @code{n, h, w} standing respectively for
19767 number of unfreed allocations, high watermark, and final watermark
19768 corresponding to a specific root. The default order is @code{nwh}.
19769
19770 @end table
19771
19772 @node Example of gnatmem Usage
19773 @subsection Example of @code{gnatmem} Usage
19774
19775 @noindent
19776 The following example shows the use of @code{gnatmem}
19777 on a simple memory-leaking program.
19778 Suppose that we have the following Ada program:
19779
19780 @smallexample @c ada
19781 @group
19782 @cartouche
19783 with Unchecked_Deallocation;
19784 procedure Test_Gm is
19785
19786    type T is array (1..1000) of Integer;
19787    type Ptr is access T;
19788    procedure Free is new Unchecked_Deallocation (T, Ptr);
19789    A : Ptr;
19790
19791    procedure My_Alloc is
19792    begin
19793       A := new T;
19794    end My_Alloc;
19795
19796    procedure My_DeAlloc is
19797       B : Ptr := A;
19798    begin
19799       Free (B);
19800    end My_DeAlloc;
19801
19802 begin
19803    My_Alloc;
19804    for I in 1 .. 5 loop
19805       for J in I .. 5 loop
19806          My_Alloc;
19807       end loop;
19808       My_Dealloc;
19809    end loop;
19810 end;
19811 @end cartouche
19812 @end group
19813 @end smallexample
19814
19815 @noindent
19816 The program needs to be compiled with debugging option and linked with
19817 @code{gmem} library:
19818
19819 @smallexample
19820 $ gnatmake -g test_gm -largs -lgmem
19821 @end smallexample
19822
19823 @noindent
19824 Then we execute the program as usual:
19825
19826 @smallexample
19827 $ test_gm
19828 @end smallexample
19829
19830 @noindent
19831 Then @code{gnatmem} is invoked simply with
19832 @smallexample
19833 $ gnatmem test_gm
19834 @end smallexample
19835
19836 @noindent
19837 which produces the following output (result may vary on different platforms):
19838
19839 @smallexample
19840 Global information
19841 ------------------
19842    Total number of allocations        :  18
19843    Total number of deallocations      :   5
19844    Final Water Mark (non freed mem)   :  53.00 Kilobytes
19845    High Water Mark                    :  56.90 Kilobytes
19846
19847 Allocation Root # 1
19848 -------------------
19849  Number of non freed allocations    :  11
19850  Final Water Mark (non freed mem)   :  42.97 Kilobytes
19851  High Water Mark                    :  46.88 Kilobytes
19852  Backtrace                          :
19853    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
19854
19855 Allocation Root # 2
19856 -------------------
19857  Number of non freed allocations    :   1
19858  Final Water Mark (non freed mem)   :  10.02 Kilobytes
19859  High Water Mark                    :  10.02 Kilobytes
19860  Backtrace                          :
19861    s-secsta.adb:81 system.secondary_stack.ss_init
19862
19863 Allocation Root # 3
19864 -------------------
19865  Number of non freed allocations    :   1
19866  Final Water Mark (non freed mem)   :  12 Bytes
19867  High Water Mark                    :  12 Bytes
19868  Backtrace                          :
19869    s-secsta.adb:181 system.secondary_stack.ss_init
19870 @end smallexample
19871
19872 @noindent
19873 Note that the GNAT run time contains itself a certain number of
19874 allocations that have no  corresponding deallocation,
19875 as shown here for root #2 and root
19876 #3. This is a normal behavior when the number of non-freed allocations
19877 is one, it allocates dynamic data structures that the run time needs for
19878 the complete lifetime of the program. Note also that there is only one
19879 allocation root in the user program with a single line back trace:
19880 test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc, whereas a careful analysis of the
19881 program shows that 'My_Alloc' is called at 2 different points in the
19882 source (line 21 and line 24). If those two allocation roots need to be
19883 distinguished, the backtrace depth parameter can be used:
19884
19885 @smallexample
19886 $ gnatmem 3 test_gm
19887 @end smallexample
19888
19889 @noindent
19890 which will give the following output:
19891
19892 @smallexample
19893 Global information
19894 ------------------
19895    Total number of allocations        :  18
19896    Total number of deallocations      :   5
19897    Final Water Mark (non freed mem)   :  53.00 Kilobytes
19898    High Water Mark                    :  56.90 Kilobytes
19899
19900 Allocation Root # 1
19901 -------------------
19902  Number of non freed allocations    :  10
19903  Final Water Mark (non freed mem)   :  39.06 Kilobytes
19904  High Water Mark                    :  42.97 Kilobytes
19905  Backtrace                          :
19906    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
19907    test_gm.adb:24 test_gm
19908    b_test_gm.c:52 main
19909
19910 Allocation Root # 2
19911 -------------------
19912  Number of non freed allocations    :   1
19913  Final Water Mark (non freed mem)   :  10.02 Kilobytes
19914  High Water Mark                    :  10.02 Kilobytes
19915  Backtrace                          :
19916    s-secsta.adb:81  system.secondary_stack.ss_init
19917    s-secsta.adb:283 <system__secondary_stack___elabb>
19918    b_test_gm.c:33   adainit
19919
19920 Allocation Root # 3
19921 -------------------
19922  Number of non freed allocations    :   1
19923  Final Water Mark (non freed mem)   :   3.91 Kilobytes
19924  High Water Mark                    :   3.91 Kilobytes
19925  Backtrace                          :
19926    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
19927    test_gm.adb:21 test_gm
19928    b_test_gm.c:52 main
19929
19930 Allocation Root # 4
19931 -------------------
19932  Number of non freed allocations    :   1
19933  Final Water Mark (non freed mem)   :  12 Bytes
19934  High Water Mark                    :  12 Bytes
19935  Backtrace                          :
19936    s-secsta.adb:181 system.secondary_stack.ss_init
19937    s-secsta.adb:283 <system__secondary_stack___elabb>
19938    b_test_gm.c:33   adainit
19939 @end smallexample
19940
19941 @noindent
19942 The allocation root #1 of the first example has been split in 2 roots #1
19943 and #3 thanks to the more precise associated backtrace.
19944
19945 @end ifclear
19946
19947 @node Stack Related Facilities
19948 @chapter Stack Related Facilities
19949
19950 @noindent
19951 This chapter describes some useful tools associated with stack
19952 checking and analysis. In
19953 particular, it deals with dynamic and static stack usage measurements.
19954
19955 @menu
19956 * Stack Overflow Checking::
19957 * Static Stack Usage Analysis::
19958 * Dynamic Stack Usage Analysis::
19959 @end menu
19960
19961 @node Stack Overflow Checking
19962 @section Stack Overflow Checking
19963 @cindex Stack Overflow Checking
19964 @cindex -fstack-check
19965
19966 @noindent
19967 For most operating systems, @command{gcc} does not perform stack overflow
19968 checking by default. This means that if the main environment task or
19969 some other task exceeds the available stack space, then unpredictable
19970 behavior will occur. Most native systems offer some level of protection by
19971 adding a guard page at the end of each task stack. This mechanism is usually
19972 not enough for dealing properly with stack overflow situations because
19973 a large local variable could ``jump'' above the guard page.
19974 Furthermore, when the
19975 guard page is hit, there may not be any space left on the stack for executing
19976 the exception propagation code. Enabling stack checking avoids
19977 such situations.
19978
19979 To activate stack checking, compile all units with the gcc option
19980 @option{-fstack-check}. For example:
19981
19982 @smallexample
19983 gcc -c -fstack-check package1.adb
19984 @end smallexample
19985
19986 @noindent
19987 Units compiled with this option will generate extra instructions to check
19988 that any use of the stack (for procedure calls or for declaring local
19989 variables in declare blocks) does not exceed the available stack space.
19990 If the space is exceeded, then a @code{Storage_Error} exception is raised.
19991
19992 For declared tasks, the stack size is controlled by the size
19993 given in an applicable @code{Storage_Size} pragma or by the value specified
19994 at bind time with @option{-d} (@pxref{Switches for gnatbind}) or is set to
19995 the default size as defined in the GNAT runtime otherwise.
19996
19997 For the environment task, the stack size depends on
19998 system defaults and is unknown to the compiler. Stack checking
19999 may still work correctly if a fixed
20000 size stack is allocated, but this cannot be guaranteed.
20001 @ifclear vms
20002 To ensure that a clean exception is signalled for stack
20003 overflow, set the environment variable
20004 @env{GNAT_STACK_LIMIT} to indicate the maximum
20005 stack area that can be used, as in:
20006 @cindex GNAT_STACK_LIMIT
20007
20008 @smallexample
20009 SET GNAT_STACK_LIMIT 1600
20010 @end smallexample
20011
20012 @noindent
20013 The limit is given in kilobytes, so the above declaration would
20014 set the stack limit of the environment task to 1.6 megabytes.
20015 Note that the only purpose of this usage is to limit the amount
20016 of stack used by the environment task. If it is necessary to
20017 increase the amount of stack for the environment task, then this
20018 is an operating systems issue, and must be addressed with the
20019 appropriate operating systems commands.
20020 @end ifclear
20021 @ifset vms
20022 To have a fixed size stack in the environment task, the stack must be put
20023 in the P0 address space and its size specified.  Use these switches to
20024 create a p0 image:
20025
20026 @smallexample
20027 gnatmake my_progs -largs "-Wl,--opt=STACK=4000,/p0image"
20028 @end smallexample
20029
20030 @noindent
20031 The quotes are required to keep case.  The number after @samp{STACK=} is the
20032 size of the environmental task stack in pagelets (512 bytes).  In this example
20033 the stack size is about 2 megabytes.
20034
20035 @noindent
20036 A consequence of the @option{/p0image} qualifier is also to makes RMS buffers
20037 be placed in P0 space.  Refer to @cite{HP OpenVMS Linker Utility Manual} for
20038 more details about the @option{/p0image} qualifier and the @option{stack}
20039 option.
20040 @end ifset
20041
20042 @node Static Stack Usage Analysis
20043 @section Static Stack Usage Analysis
20044 @cindex Static Stack Usage Analysis
20045 @cindex -fstack-usage
20046
20047 @noindent
20048 A unit compiled with @option{-fstack-usage} will generate an extra file
20049 that specifies
20050 the maximum amount of stack used, on a per-function basis.
20051 The file has the same
20052 basename as the target object file with a @file{.su} extension.
20053 Each line of this file is made up of three fields:
20054
20055 @itemize
20056 @item
20057 The name of the function.
20058 @item
20059 A number of bytes.
20060 @item
20061 One or more qualifiers: @code{static}, @code{dynamic}, @code{bounded}.
20062 @end itemize
20063
20064 The second field corresponds to the size of the known part of the function
20065 frame.
20066
20067 The qualifier @code{static} means that the function frame size
20068 is purely static.
20069 It usually means that all local variables have a static size.
20070 In this case, the second field is a reliable measure of the function stack
20071 utilization.
20072
20073 The qualifier @code{dynamic} means that the function frame size is not static.
20074 It happens mainly when some local variables have a dynamic size. When this
20075 qualifier appears alone, the second field is not a reliable measure
20076 of the function stack analysis. When it is qualified with  @code{bounded}, it
20077 means that the second field is a reliable maximum of the function stack
20078 utilization.
20079
20080 @node Dynamic Stack Usage Analysis
20081 @section Dynamic Stack Usage Analysis
20082
20083 @noindent
20084 It is possible to measure the maximum amount of stack used by a task, by
20085 adding a switch to @command{gnatbind}, as:
20086
20087 @smallexample
20088 $ gnatbind -u0 file
20089 @end smallexample
20090
20091 @noindent
20092 With this option, at each task termination, its stack usage is  output on
20093 @file{stderr}.
20094 It is not always convenient to output the stack usage when the program
20095 is still running. Hence, it is possible to delay this output until program
20096 termination. for a given number of tasks specified as the argument of the
20097 @option{-u} option. For instance:
20098
20099 @smallexample
20100 $ gnatbind -u100 file
20101 @end smallexample
20102
20103 @noindent
20104 will buffer the stack usage information of the first 100 tasks to terminate and
20105 output this info at program termination. Results are displayed in four
20106 columns:
20107
20108 @noindent
20109 Index | Task Name | Stack Size | Actual Use [min - max]
20110
20111 @noindent
20112 where:
20113
20114 @table @emph
20115 @item Index
20116 is a number associated with each task.
20117
20118 @item Task Name
20119 is the name of the task analyzed.
20120
20121 @item Stack Size
20122 is the maximum size for the stack.
20123
20124 @item Actual Use
20125 is the measure done by the stack analyzer. In order to prevent overflow,
20126 the stack is not entirely analyzed, and it's not possible to know exactly how
20127 much has actually been used. The real amount of stack used is between the min
20128 and max values.
20129
20130 @end table
20131
20132 @noindent
20133 The environment task stack, e.g., the stack that contains the main unit, is
20134 only processed when the environment variable GNAT_STACK_LIMIT is set.
20135
20136
20137 @c *********************************
20138 @c *            GNATCHECK          *
20139 @c *********************************
20140 @node Verifying Properties Using gnatcheck
20141 @chapter Verifying Properties Using @command{gnatcheck}
20142 @findex gnatcheck
20143 @cindex @command{gnatcheck}
20144
20145 @noindent
20146 The @command{gnatcheck} tool is an ASIS-based utility that checks properties
20147 of Ada source files according to a given set of semantic rules.
20148 @cindex ASIS
20149
20150 In order to check compliance with a given rule, @command{gnatcheck} has to
20151 semantically analyze the Ada sources.
20152 Therefore, checks can only be performed on
20153 legal Ada units. Moreover, when a unit depends semantically upon units located
20154 outside the current directory, the source search path has to be provided when
20155 calling @command{gnatcheck}, either through a specified project file or
20156 through @command{gnatcheck} switches as described below.
20157
20158 A number of rules are predefined in @command{gnatcheck} and are described
20159 later in this chapter.
20160 You can also add new rules, by modifying the @command{gnatcheck} code and
20161 rebuilding the tool. In order to add a simple rule making some local checks,
20162 a small amount of straightforward ASIS-based programming is usually needed.
20163
20164 Project support for @command{gnatcheck} is provided by the GNAT
20165 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
20166
20167 Invoking @command{gnatcheck} on the command line has the form:
20168
20169 @smallexample
20170 $ gnatcheck @ovar{switches}  @{@var{filename}@}
20171       @r{[}^-files^/FILES^=@{@var{arg_list_filename}@}@r{]}
20172       @r{[}-cargs @var{gcc_switches}@r{]} @r{[}-rules @var{rule_options}@r{]}
20173 @end smallexample
20174
20175 @noindent
20176 where
20177 @itemize @bullet
20178 @item
20179 @var{switches} specify the general tool options
20180
20181 @item
20182 Each @var{filename} is the name (including the extension) of a source
20183 file to process. ``Wildcards'' are allowed, and
20184 the file name may contain path information.
20185
20186 @item
20187 Each @var{arg_list_filename} is the name (including the extension) of a text
20188 file containing the names of the source files to process, separated by spaces
20189 or line breaks.
20190
20191 @item
20192 @var{gcc_switches} is a list of switches for
20193 @command{gcc}. They will be passed on to all compiler invocations made by
20194 @command{gnatcheck} to generate the ASIS trees. Here you can provide
20195 @option{^-I^/INCLUDE_DIRS=^} switches to form the source search path,
20196 and use the @option{-gnatec} switch to set the configuration file.
20197
20198 @item
20199 @var{rule_options} is a list of options for controlling a set of
20200 rules to be checked by @command{gnatcheck} (@pxref{gnatcheck Rule Options}).
20201 @end itemize
20202
20203 @noindent
20204 Either a @file{@var{filename}} or an @file{@var{arg_list_filename}} must be supplied.
20205
20206 @menu
20207 * Format of the Report File::
20208 * General gnatcheck Switches::
20209 * gnatcheck Rule Options::
20210 * Adding the Results of Compiler Checks to gnatcheck Output::
20211 * Project-Wide Checks::
20212 * Predefined Rules::
20213 @end menu
20214
20215 @node Format of the Report File
20216 @section Format of the Report File
20217 @cindex Report file (for @code{gnatcheck})
20218
20219 @noindent
20220 The @command{gnatcheck} tool outputs on @file{stdout} all messages concerning
20221 rule violations.
20222 It also creates, in the current
20223 directory, a text file named @file{^gnatcheck.out^GNATCHECK.OUT^} that
20224 contains the complete report of the last gnatcheck run. This report contains:
20225 @itemize @bullet
20226 @item a list of the Ada source files being checked,
20227 @item a list of enabled and disabled rules,
20228 @item a list of the diagnostic messages, ordered in three different ways
20229 and collected in three separate
20230 sections. Section 1 contains the raw list of diagnostic messages. It
20231 corresponds to the output going to @file{stdout}. Section 2 contains
20232 messages ordered by rules.
20233 Section 3 contains messages ordered by source files.
20234 @end itemize
20235
20236 @node General gnatcheck Switches
20237 @section General @command{gnatcheck} Switches
20238
20239 @noindent
20240 The following switches control the general @command{gnatcheck} behavior
20241
20242 @table @option
20243 @c !sort!
20244 @cindex @option{^-a^/ALL^} (@command{gnatcheck})
20245 @item ^-a^/ALL^
20246 Process all units including those with read-only ALI files such as
20247 those from GNAT Run-Time library.
20248
20249 @ifclear vms
20250 @ignore
20251 @cindex @option{-d} (@command{gnatcheck})
20252 @item -d
20253 Debug mode
20254 @end ignore
20255
20256 @cindex @option{-dd} (@command{gnatcheck})
20257 @item -dd
20258 Progress indicator mode (for use in GPS)
20259 @end ifclear
20260
20261 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@command{gnatcheck})
20262 @item ^-h^/HELP^
20263 List the predefined and user-defined rules. For more details see
20264 @ref{Predefined Rules}.
20265
20266 @cindex @option{^-l^/LOCS^} (@command{gnatcheck})
20267 @item ^-l^/LOCS^
20268 Use full source locations references in the report file. For a construct from
20269 a generic instantiation a full source location is a chain from the location
20270 of this construct in the generic unit to the place where this unit is
20271 instantiated.
20272
20273 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatcheck})
20274 @item ^-q^/QUIET^
20275 Quiet mode. All the diagnoses about rule violations are placed in the
20276 @command{gnatcheck} report file only, without duplicating in @file{stdout}.
20277
20278 @cindex @option{^-s^/SHORT^} (@command{gnatcheck})
20279 @item ^-s^/SHORT^
20280 Short format of the report file (no version information, no list of applied
20281 rules, no list of checked sources is included)
20282
20283 @cindex @option{^-s1^/COMPILER_STYLE^} (@command{gnatcheck})
20284 @item ^-s1^/COMPILER_STYLE^
20285 Include the compiler-style section in the report file
20286
20287 @cindex @option{^-s2^/BY_RULES^} (@command{gnatcheck})
20288 @item ^-s2^/BY_RULES^
20289 Include the section containing diagnoses ordered by rules in the report file
20290
20291 @cindex @option{^-s3^/BY_FILES_BY_RULES^} (@command{gnatcheck})
20292 @item ^-s3^/BY_FILES_BY_RULES^
20293 Include the section containing diagnoses ordered by files and then by rules
20294 in the report file
20295
20296 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatcheck})
20297 @item ^-v^/VERBOSE^
20298 Verbose mode; @command{gnatcheck} generates version information and then
20299 a trace of sources being processed.
20300
20301 @end table
20302
20303 @noindent
20304 Note that if any of the options @option{^-s1^/COMPILER_STYLE^},
20305 @option{^-s2^/BY_RULES^} or
20306 @option{^-s3^/BY_FILES_BY_RULES^} is specified,
20307 then the  @command{gnatcheck} report file will only contain sections
20308 explicitly denoted by these options.
20309
20310 @node gnatcheck Rule Options
20311 @section @command{gnatcheck} Rule Options
20312
20313 @noindent
20314 The following options control the processing performed by
20315 @command{gnatcheck}.
20316
20317 @table @option
20318 @cindex @option{+ALL} (@command{gnatcheck})
20319 @item +ALL
20320 Turn all the rule checks ON.
20321
20322 @cindex @option{-ALL} (@command{gnatcheck})
20323 @item -ALL
20324 Turn all the rule checks OFF.
20325
20326 @cindex @option{+R} (@command{gnatcheck})
20327 @item +R@var{rule_id}@r{[}:@var{param}@r{]}
20328 Turn on the check for a specified rule with the specified parameter, if any.
20329 @var{rule_id} must be the identifier of one of the currently implemented rules
20330 (use @option{^-h^/HELP^} for the list of implemented rules). Rule identifiers
20331 are not case-sensitive. The @var{param} item must
20332 be a string representing a valid parameter(s) for the specified rule.
20333 If it contains any space characters then this string must be enclosed in
20334 quotation marks.
20335
20336 @cindex @option{-R} (@command{gnatcheck})
20337 @item -R@var{rule_id}@r{[}:@var{param}@r{]}
20338 Turn off the check for a specified rule with the specified parameter, if any.
20339
20340 @cindex @option{-from} (@command{gnatcheck})
20341 @item -from=@var{rule_option_filename}
20342 Read the rule options from the text file @var{rule_option_filename}, referred as
20343 ``rule file'' below.
20344
20345 @end table
20346
20347 @noindent
20348 The default behavior is that all the rule checks are enabled, except for
20349 the checks performed by the compiler.
20350 @ignore
20351 and the checks associated with the
20352 global rules.
20353 @end ignore
20354
20355 A rule file is a text file containing a set of rule options.
20356 @cindex Rule file (for @code{gnatcheck})
20357 The file may contain empty lines and Ada-style comments (comment
20358 lines and end-of-line comments). The rule file has free format; that is,
20359 you do not have to start a new rule option on a new line.
20360
20361 A rule file may contain other @option{-from=@var{rule_option_filename}}
20362 options, each such option being replaced with the content of the
20363 corresponding rule file during the rule files processing. In case a
20364 cycle is detected (that is, @file{@var{rule_file_1}} reads rule options
20365 from @file{@var{rule_file_2}}, and @file{@var{rule_file_2}} reads
20366 (directly or indirectly) rule options from @file{@var{rule_file_1}}),
20367 the processing of rule files is interrupted and a part of their content
20368 is ignored.
20369
20370
20371 @node Adding the Results of Compiler Checks to gnatcheck Output
20372 @section Adding the Results of Compiler Checks to @command{gnatcheck} Output
20373
20374 @noindent
20375 The @command{gnatcheck} tool can include in the generated diagnostic messages
20376 and in
20377 the report file the results of the checks performed by the compiler. Though
20378 disabled by default, this effect may be obtained by using @option{+R} with
20379 the following rule identifiers and parameters:
20380
20381 @table @option
20382 @item Restrictions
20383 To record restrictions violations (that are performed by the compiler if the
20384 pragma @code{Restrictions} or @code{Restriction_Warnings} are given),
20385 use the rule named
20386 @code{Restrictions} with the same parameters as pragma
20387 @code{Restrictions} or @code{Restriction_Warnings}.
20388
20389 @item Style_Checks
20390 To record compiler style checks(@pxref{Style Checking}), use the rule named
20391 @code{Style_Checks}. A parameter of this rule can be either @code{All_Checks},
20392 which enables all the standard style checks that corresponds to @option{-gnatyy}
20393 GNAT style check option, or a string that has exactly the same
20394 structure and semantics as the @code{string_LITERAL} parameter of GNAT pragma
20395 @code{Style_Checks} (for further information about this pragma,
20396 @pxref{Pragma Style_Checks,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}).
20397
20398 @item Warnings
20399 To record compiler warnings (@pxref{Warning Message Control}), use the rule
20400 named @code{Warnings} with a parameter that is a valid
20401 @i{static_string_expression} argument of GNAT pragma @code{Warnings}
20402 (for further information about this pragma, @pxref{Pragma Warnings,,,
20403 gnat_rm, GNAT Reference Manual}). Note, that in case of gnatcheck
20404 's' parameter, that corresponds to the GNAT @option{-gnatws} option, disables
20405 all the specific warnings, but not suppresses the warning mode,
20406 and 'e' parameter, corresponding to @option{-gnatwe} that means
20407 "treat warnings as errors", does not have any effect.
20408
20409 @end table
20410
20411 To disable a specific restriction check, use @code{-RStyle_Checks} gnatcheck
20412 option with the corresponding restriction name as a parameter. @code{-R} is
20413 not available for @code{Style_Checks} and @code{Warnings} options, to disable
20414 warnings and style checks, use the corresponding warning and style options.
20415
20416 @node Project-Wide Checks
20417 @section Project-Wide Checks
20418 @cindex Project-wide checks (for @command{gnatcheck})
20419
20420 @noindent
20421 In order to perform checks on all units of a given project, you can use
20422 the GNAT driver along with the @option{-P} option:
20423 @smallexample
20424    gnat check -Pproj -rules -from=my_rules
20425 @end smallexample
20426
20427 @noindent
20428 If the project @code{proj} depends upon other projects, you can perform
20429 checks on the project closure using the @option{-U} option:
20430 @smallexample
20431    gnat check -Pproj -U -rules -from=my_rules
20432 @end smallexample
20433
20434 @noindent
20435 Finally, if not all the units are relevant to a particular main
20436 program in the project closure, you can perform checks for the set
20437 of units needed to create a given main program (unit closure) using
20438 the @option{-U} option followed by the name of the main unit:
20439 @smallexample
20440    gnat check -Pproj -U main -rules -from=my_rules
20441 @end smallexample
20442
20443
20444 @node Predefined Rules
20445 @section Predefined Rules
20446 @cindex Predefined rules (for @command{gnatcheck})
20447
20448 @ignore
20449 @c (Jan 2007) Since the global rules are still under development and are not
20450 @c documented, there is no point in explaining the difference between
20451 @c global and local rules
20452 @noindent
20453 A rule in @command{gnatcheck} is either local or global.
20454 A @emph{local rule} is a rule that applies to a well-defined section
20455 of a program and that can be checked by analyzing only this section.
20456 A @emph{global rule} requires analysis of some global properties of the
20457 whole program (mostly related to the program call graph).
20458 As of @value{NOW}, the implementation of global rules should be
20459 considered to be at a preliminary stage. You can use the
20460 @option{+GLOBAL} option to enable all the global rules, and the
20461 @option{-GLOBAL} rule option to disable all the global rules.
20462
20463 All the global rules in the list below are
20464 so indicated by marking them ``GLOBAL''.
20465 This +GLOBAL and -GLOBAL options are not
20466 included in the list of gnatcheck options above, because at the moment they
20467 are considered as a temporary debug options.
20468
20469 @command{gnatcheck} performs rule checks for generic
20470 instances only for global rules.  This limitation may be relaxed in a later
20471 release.
20472 @end ignore
20473
20474 @noindent
20475 The following subsections document the rules implemented in
20476 @command{gnatcheck}.
20477 The subsection title is the same as the rule identifier, which may be
20478 used as a parameter of the @option{+R} or @option{-R} options.
20479
20480
20481 @menu
20482 * Abstract_Type_Declarations::
20483 * Anonymous_Arrays::
20484 * Anonymous_Subtypes::
20485 * Blocks::
20486 * Boolean_Relational_Operators::
20487 @ignore
20488 * Ceiling_Violations::
20489 @end ignore
20490 * Controlled_Type_Declarations::
20491 * Declarations_In_Blocks::
20492 * Default_Parameters::
20493 * Discriminated_Records::
20494 * Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements::
20495 * Exceptions_As_Control_Flow::
20496 * EXIT_Statements_With_No_Loop_Name::
20497 * Expanded_Loop_Exit_Names::
20498 * Explicit_Full_Discrete_Ranges::
20499 * Float_Equality_Checks::
20500 * Forbidden_Pragmas::
20501 * Function_Style_Procedures::
20502 * Generics_In_Subprograms::
20503 * GOTO_Statements::
20504 * Implicit_IN_Mode_Parameters::
20505 * Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types::
20506 * Improperly_Located_Instantiations::
20507 * Improper_Returns::
20508 * Library_Level_Subprograms::
20509 * Local_Packages::
20510 @ignore
20511 * Improperly_Called_Protected_Entries::
20512 @end ignore
20513 * Metrics_Violation::
20514 * Misnamed_Identifiers::
20515 * Multiple_Entries_In_Protected_Definitions::
20516 * Name_Clashes::
20517 * Non_Qualified_Aggregates::
20518 * Non_Short_Circuit_Operators::
20519 * Non_SPARK_Attributes::
20520 * Non_Tagged_Derived_Types::
20521 * Non_Visible_Exceptions::
20522 * Numeric_Literals::
20523 * OTHERS_In_Aggregates::
20524 * OTHERS_In_CASE_Statements::
20525 * OTHERS_In_Exception_Handlers::
20526 * Outer_Loop_Exits::
20527 * Overloaded_Operators::
20528 * Overly_Nested_Control_Structures::
20529 * Parameters_Out_Of_Order::
20530 * Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters::
20531 * Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters::
20532 * Positional_Components::
20533 * Positional_Generic_Parameters::
20534 * Positional_Parameters::
20535 * Predefined_Numeric_Types::
20536 * Raising_External_Exceptions::
20537 * Raising_Predefined_Exceptions::
20538 * Separate_Numeric_Error_Handlers::
20539 @ignore
20540 * Recursion::
20541 * Side_Effect_Functions::
20542 @end ignore
20543 * Slices::
20544 * Unassigned_OUT_Parameters::
20545 * Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies::
20546 * Unconstrained_Array_Returns::
20547 * Universal_Ranges::
20548 * Unnamed_Blocks_And_Loops::
20549 @ignore
20550 * Unused_Subprograms::
20551 @end ignore
20552 * USE_PACKAGE_Clauses::
20553 * Volatile_Objects_Without_Address_Clauses::
20554 @end menu
20555
20556
20557 @node Abstract_Type_Declarations
20558 @subsection @code{Abstract_Type_Declarations}
20559 @cindex @code{Abstract_Type_Declarations} rule (for @command{gnatcheck})
20560
20561 @noindent
20562 Flag all declarations of abstract types. For an abstract private
20563 type, both the private and full type declarations are flagged.
20564
20565 This rule has no parameters.
20566
20567
20568 @node Anonymous_Arrays
20569 @subsection @code{Anonymous_Arrays}
20570 @cindex @code{Anonymous_Arrays} rule (for @command{gnatcheck})
20571
20572 @noindent
20573 Flag all anonymous array type definitions (by Ada semantics these can only
20574 occur in object declarations).
20575
20576 This rule has no parameters.
20577
20578 @node Anonymous_Subtypes
20579 @subsection @code{Anonymous_Subtypes}
20580 @cindex @code{Anonymous_Subtypes} rule (for @command{gnatcheck})
20581
20582 @noindent
20583 Flag all uses of anonymous subtypes. A use of an anonymous subtype is
20584 any instance of a subtype indication with a constraint, other than one
20585 that occurs immediately within a subtype declaration. Any use of a range
20586 other than as a constraint used immediately within a subtype declaration
20587 is considered as an anonymous subtype.
20588
20589 An effect of this rule is that @code{for} loops such as the following are
20590 flagged (since @code{1..N} is formally a ``range''):
20591
20592 @smallexample @c ada
20593 for I in 1 .. N loop
20594    @dots{}
20595 end loop;
20596 @end smallexample
20597
20598 @noindent
20599 Declaring an explicit subtype solves the problem:
20600
20601 @smallexample @c ada
20602 subtype S is Integer range 1..N;
20603 @dots{}
20604 for I in S loop
20605    @dots{}
20606 end loop;
20607 @end smallexample
20608
20609 @noindent
20610 This rule has no parameters.
20611
20612 @node Blocks
20613 @subsection @code{Blocks}
20614 @cindex @code{Blocks} rule (for @command{gnatcheck})
20615
20616 @noindent
20617 Flag each block statement.
20618
20619 This rule has no parameters.
20620
20621 @node Boolean_Relational_Operators
20622 @subsection @code{Boolean_Relational_Operators}
20623 @cindex @code{Boolean_Relational_Operators} rule (for @command{gnatcheck})
20624
20625 @noindent
20626 Flag each call to a predefined relational operator (``<'', ``>'', ``<='',
20627 ``>='', ``='' and ``/='') for the predefined Boolean type.
20628 (This rule is useful in enforcing the SPARK language restrictions.)
20629
20630 Calls to predefined relational operators of any type derived from
20631 @code{Standard.Boolean} are not detected.  Calls to user-defined functions
20632 with these designators, and uses of operators that are renamings
20633 of the predefined relational operators for @code{Standard.Boolean},
20634 are likewise not detected.
20635
20636 This rule has no parameters.
20637
20638 @ignore
20639 @node Ceiling_Violations
20640 @subsection @code{Ceiling_Violations} (under construction, GLOBAL)
20641 @cindex @code{Ceiling_Violations} rule (for @command{gnatcheck})
20642
20643 @noindent
20644 Flag invocations of a protected operation by a task whose priority exceeds
20645 the protected object's ceiling.
20646
20647 As of @value{NOW}, this rule has the following limitations:
20648
20649 @itemize @bullet
20650
20651 @item
20652  We consider only pragmas Priority and Interrupt_Priority as means to define
20653   a task/protected operation priority. We do not consider the effect of using
20654   Ada.Dynamic_Priorities.Set_Priority procedure;
20655
20656 @item
20657  We consider only base task priorities, and no priority inheritance. That is,
20658   we do not make a difference between calls issued during task activation and
20659   execution of the sequence of statements from task body;
20660
20661 @item
20662  Any situation when the priority of protected operation caller is set by a
20663   dynamic expression (that is, the corresponding Priority or
20664   Interrupt_Priority pragma has a non-static expression as an argument) we
20665   treat as a priority inconsistency (and, therefore, detect this situation).
20666 @end itemize
20667
20668 @noindent
20669 At the moment the notion of the main subprogram is not implemented in
20670 gnatcheck, so any pragma Priority in a library level subprogram body (in case
20671 if this subprogram can be a main subprogram of a partition) changes the
20672 priority of an environment task. So if we have more then one such pragma in
20673 the set of processed sources, the pragma that is processed last, defines the
20674 priority of an environment task.
20675
20676 This rule has no parameters.
20677 @end ignore
20678
20679 @node Controlled_Type_Declarations
20680 @subsection @code{Controlled_Type_Declarations}
20681 @cindex @code{Controlled_Type_Declarations} rule (for @command{gnatcheck})
20682
20683 @noindent
20684 Flag all declarations of controlled types. A declaration of a private type
20685 is flagged if its full declaration declares a controlled type. A declaration
20686 of a derived type is flagged if its ancestor type is controlled. Subtype
20687 declarations are not checked. A declaration of a type that itself is not a
20688 descendant of a type declared in @code{Ada.Finalization} but has a controlled
20689 component is not checked.
20690
20691 This rule has no parameters.
20692
20693
20694
20695 @node Declarations_In_Blocks
20696 @subsection @code{Declarations_In_Blocks}
20697 @cindex @code{Declarations_In_Blocks} rule (for @command{gnatcheck})
20698
20699 @noindent
20700 Flag all block statements containing local declarations. A @code{declare}
20701 block with an empty @i{declarative_part} or with a @i{declarative part}
20702 containing only pragmas and/or @code{use} clauses is not flagged.
20703
20704 This rule has no parameters.
20705
20706
20707 @node Default_Parameters
20708 @subsection @code{Default_Parameters}
20709 @cindex @code{Default_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
20710
20711 @noindent
20712 Flag all default expressions for subprogram parameters. Parameter
20713 declarations of formal and generic subprograms are also checked.
20714
20715 This rule has no parameters.
20716
20717
20718 @node Discriminated_Records
20719 @subsection @code{Discriminated_Records}
20720 @cindex @code{Discriminated_Records} rule (for @command{gnatcheck})
20721
20722 @noindent
20723 Flag all declarations of record types with discriminants. Only the
20724 declarations of record and record extension types are checked. Incomplete,
20725 formal, private, derived and private extension type declarations are not
20726 checked. Task and protected type declarations also are not checked.
20727
20728 This rule has no parameters.
20729
20730
20731 @node Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements
20732 @subsection @code{Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements}
20733 @cindex @code{Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements} (for @command{gnatcheck})
20734
20735 @noindent
20736 Flag each use of a range of enumeration literals as a choice in a
20737 @code{case} statement.
20738 All forms for specifying a range (explicit ranges
20739 such as @code{A .. B}, subtype marks and @code{'Range} attributes) are flagged.
20740 An enumeration range is
20741 flagged even if contains exactly one enumeration value or no values at all. A
20742 type derived from an enumeration type is considered as an enumeration type.
20743
20744 This rule helps prevent maintenance problems arising from adding an
20745 enumeration value to a type and having it implicitly handled by an existing
20746 @code{case} statement with an enumeration range that includes the new literal.
20747
20748 This rule has no parameters.
20749
20750
20751 @node Exceptions_As_Control_Flow
20752 @subsection @code{Exceptions_As_Control_Flow}
20753 @cindex @code{Exceptions_As_Control_Flow} (for @command{gnatcheck})
20754
20755 @noindent
20756 Flag each place where an exception is explicitly raised and handled in the
20757 same subprogram body. A @code{raise} statement in an exception handler,
20758 package body, task body or entry body is not flagged.
20759
20760 The rule has no parameters.
20761
20762 @node EXIT_Statements_With_No_Loop_Name
20763 @subsection @code{EXIT_Statements_With_No_Loop_Name}
20764 @cindex @code{EXIT_Statements_With_No_Loop_Name} (for @command{gnatcheck})
20765
20766 @noindent
20767 Flag each @code{exit} statement that does not specify the name of the loop
20768 being exited.
20769
20770 The rule has no parameters.
20771
20772
20773 @node Expanded_Loop_Exit_Names
20774 @subsection @code{Expanded_Loop_Exit_Names}
20775 @cindex @code{Expanded_Loop_Exit_Names} rule (for @command{gnatcheck})
20776
20777 @noindent
20778 Flag all expanded loop names in @code{exit} statements.
20779
20780 This rule has no parameters.
20781
20782 @node Explicit_Full_Discrete_Ranges
20783 @subsection @code{Explicit_Full_Discrete_Ranges}
20784 @cindex @code{Explicit_Full_Discrete_Ranges} rule (for @command{gnatcheck})
20785
20786 @noindent
20787 Flag each discrete range that has the form @code{A'First .. A'Last}.
20788
20789 This rule has no parameters.
20790
20791 @node Float_Equality_Checks
20792 @subsection @code{Float_Equality_Checks}
20793 @cindex @code{Float_Equality_Checks} rule (for @command{gnatcheck})
20794
20795 @noindent
20796 Flag all calls to the predefined equality operations for floating-point types.
20797 Both ``@code{=}'' and ``@code{/=}'' operations are checked.
20798 User-defined equality operations are not flagged, nor are ``@code{=}''
20799 and ``@code{/=}'' operations for fixed-point types.
20800
20801 This rule has no parameters.
20802
20803
20804 @node Forbidden_Pragmas
20805 @subsection @code{Forbidden_Pragmas}
20806 @cindex @code{Forbidden_Pragmas} rule (for @command{gnatcheck})
20807
20808 @noindent
20809 Flag each use of the specified pragmas.  The pragmas to be detected
20810 are named in the rule's  parameters.
20811
20812 This rule has the following parameters:
20813
20814 @itemize @bullet
20815 @item For the @option{+R} option
20816
20817 @table @asis
20818 @item @emph{Pragma_Name}
20819 Adds the specified pragma to the set of pragmas to be
20820 checked and sets the checks for all the specified pragmas
20821 ON. @emph{Pragma_Name} is treated as a name of a pragma. If it
20822 does not correspond to any pragma name defined in the Ada
20823 standard or to the name of a GNAT-specific pragma defined
20824 in @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference
20825 Manual}, it is treated as the name of unknown pragma.
20826
20827 @item @code{GNAT}
20828 All the GNAT-specific pragmas are detected; this sets
20829 the checks for all the specified pragmas ON.
20830
20831 @item @code{ALL}
20832 All pragmas are detected; this sets the rule ON.
20833 @end table
20834
20835 @item For the @option{-R} option
20836 @table @asis
20837 @item @emph{Pragma_Name}
20838 Removes the specified pragma from the set of pragmas to be
20839 checked without affecting checks for
20840 other pragmas. @emph{Pragma_Name} is treated as a name
20841 of a pragma. If it does not correspond to any pragma
20842 defined in the Ada standard or to any name defined in
20843 @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual},
20844 this option is treated as turning OFF detection of all unknown pragmas.
20845
20846 @item GNAT
20847 Turn OFF detection of all GNAT-specific pragmas
20848
20849 @item ALL
20850 Clear the list of the pragmas to be detected and
20851 turn the rule OFF.
20852 @end table
20853 @end itemize
20854
20855 @noindent
20856 Parameters are not case sensitive. If @emph{Pragma_Name} does not have
20857 the syntax of an Ada identifier and therefore can not be considered
20858 as a pragma name, a diagnostic message is generated and the corresponding
20859 parameter is ignored.
20860
20861 When more then one parameter is given in the same rule option, the parameters
20862 must be separated by a comma.
20863
20864 If more then one option for this rule is specified for the @command{gnatcheck}
20865 call, a new option overrides the previous one(s).
20866
20867 The @option{+R} option with no parameters turns the rule ON with the set of
20868 pragmas to be detected defined by the previous rule options.
20869 (By default this set is empty, so if the only option specified for the rule is
20870 @option{+RForbidden_Pragmas} (with
20871 no parameter), then the rule is enabled, but it does not detect anything).
20872 The @option{-R} option with no parameter turns the rule OFF, but it does not
20873 affect the set of pragmas to be detected.
20874
20875
20876
20877
20878 @node Function_Style_Procedures
20879 @subsection @code{Function_Style_Procedures}
20880 @cindex @code{Function_Style_Procedures} rule (for @command{gnatcheck})
20881
20882 @noindent
20883 Flag each procedure that can be rewritten as a function. A procedure can be
20884 converted into a function if it has exactly one parameter of mode @code{out}
20885 and no parameters of mode @code{in out}. Procedure declarations,
20886 formal procedure declarations, and generic procedure declarations are always
20887 checked. Procedure
20888 bodies and body stubs are flagged only if they do not have corresponding
20889 separate declarations. Procedure renamings and procedure instantiations are
20890 not flagged.
20891
20892 If a procedure can be rewritten as a function, but its @code{out} parameter is
20893 of a limited type, it is not flagged.
20894
20895 Protected procedures are not flagged. Null procedures also are not flagged.
20896
20897 This rule has no parameters.
20898
20899
20900 @node Generics_In_Subprograms
20901 @subsection @code{Generics_In_Subprograms}
20902 @cindex @code{Generics_In_Subprograms} rule (for @command{gnatcheck})
20903
20904 @noindent
20905 Flag each declaration of a generic unit in a subprogram. Generic
20906 declarations in the bodies of generic subprograms are also flagged.
20907 A generic unit nested in another generic unit is not flagged.
20908 If a generic unit is
20909 declared in a local package that is declared in a subprogram body, the
20910 generic unit is flagged.
20911
20912 This rule has no parameters.
20913
20914
20915 @node GOTO_Statements
20916 @subsection @code{GOTO_Statements}
20917 @cindex @code{GOTO_Statements} rule (for @command{gnatcheck})
20918
20919 @noindent
20920 Flag each occurrence of a @code{goto} statement.
20921
20922 This rule has no parameters.
20923
20924
20925 @node Implicit_IN_Mode_Parameters
20926 @subsection @code{Implicit_IN_Mode_Parameters}
20927 @cindex @code{Implicit_IN_Mode_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
20928
20929 @noindent
20930 Flag each occurrence of a formal parameter with an implicit @code{in} mode.
20931 Note that @code{access} parameters, although they technically behave
20932 like @code{in} parameters, are not flagged.
20933
20934 This rule has no parameters.
20935
20936
20937 @node Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types
20938 @subsection @code{Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types}
20939 @cindex @code{Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types} rule (for @command{gnatcheck})
20940
20941 @noindent
20942 Flag each fixed point type declaration that lacks an explicit
20943 representation  clause to define its @code{'Small} value.
20944 Since @code{'Small} can be  defined only for ordinary fixed point types,
20945 decimal fixed point type declarations are not checked.
20946
20947 This rule has no parameters.
20948
20949
20950 @node Improperly_Located_Instantiations
20951 @subsection @code{Improperly_Located_Instantiations}
20952 @cindex @code{Improperly_Located_Instantiations} rule (for @command{gnatcheck})
20953
20954 @noindent
20955 Flag all generic instantiations in library-level package specs
20956 (including library generic packages) and in all subprogram bodies.
20957
20958 Instantiations in task and entry bodies are not flagged. Instantiations in the
20959 bodies of protected subprograms are flagged.
20960
20961 This rule has no parameters.
20962
20963
20964
20965 @node Improper_Returns
20966 @subsection @code{Improper_Returns}
20967 @cindex @code{Improper_Returns} rule (for @command{gnatcheck})
20968
20969 @noindent
20970 Flag each explicit @code{return} statement in procedures, and
20971 multiple @code{return} statements in functions.
20972 Diagnostic messages are generated for all @code{return} statements
20973 in a procedure (thus each procedure must be written so that it
20974 returns implicitly at the end of its statement part),
20975 and for all @code{return} statements in a function after the first one.
20976 This rule supports the stylistic convention that each subprogram
20977 should have no more than one point of normal return.
20978
20979 This rule has no parameters.
20980
20981
20982 @node Library_Level_Subprograms
20983 @subsection @code{Library_Level_Subprograms}
20984 @cindex @code{Library_Level_Subprograms} rule (for @command{gnatcheck})
20985
20986 @noindent
20987 Flag all library-level subprograms (including generic subprogram instantiations).
20988
20989 This rule has no parameters.
20990
20991
20992 @node Local_Packages
20993 @subsection @code{Local_Packages}
20994 @cindex @code{Local_Packages} rule (for @command{gnatcheck})
20995
20996 @noindent
20997 Flag all local packages declared in package and generic package
20998 specs.
20999 Local packages in bodies are not flagged.
21000
21001 This rule has no parameters.
21002
21003 @ignore
21004 @node Improperly_Called_Protected_Entries
21005 @subsection @code{Improperly_Called_Protected_Entries} (under construction, GLOBAL)
21006 @cindex @code{Improperly_Called_Protected_Entries} rule (for @command{gnatcheck})
21007
21008 @noindent
21009 Flag each protected entry that can be called from more than one task.
21010
21011 This rule has no parameters.
21012 @end ignore
21013
21014 @node Metrics_Violation
21015 @subsection @code{Metrics_Violation}
21016 @cindex @code{Metrics} rule (for @command{gnatcheck})
21017
21018 @noindent
21019 This is an umbrella rule for a set of metrics-based checks. The parameters of
21020 the rule specify which metrics should be checked, and a bound (upper or lower,
21021 depending on the metric) for each specified metric. A construct is
21022 flagged if a specified metric can be computed for it, and the resulting value
21023 is higher then the upper bound (or less than the lower bound) specified.
21024
21025 This rule has the following parameters:
21026
21027 @itemize @bullet
21028 @item
21029 For the @option{+R} option:
21030 @table @code
21031 @item @i{Metric_Check_Name} < @i{LowerBound}
21032 Turns the check for the specified metric ON and specifies the lower bound
21033 for a given metric check
21034
21035 @item @i{Metric_Check_Name} > @i{UpperBound}
21036
21037 Turns the check for the specified metric ON and specifies the upper bound
21038 for a given metric check
21039 @end table
21040
21041 @item
21042 For the @option{-R} option:
21043 @table @code
21044 @item @i{Metric_Check_Name}
21045 Turns the check for the specified metric OFF
21046 @end table
21047 @end itemize
21048
21049 @noindent
21050 Parameters are not case-sensitive. @i{Metric_Check_Name} must be
21051 the name of a metric supported by the @code{Metrics_Violation} rule
21052 (see the table below),
21053 otherwise the parameter is ignored. Whether the upper or lower bound
21054 is specified for a given check, depends on the metric. If a
21055 parameter for the @option{+R} option specifies an invalid limit, a
21056 warning is issued and the parameter is ignored.
21057
21058 The @option{-R} option without parameters turns OFF all the previously enabled
21059 metric checks. the @option{+R} option without parameters turns ON all the
21060 metric checks that have been defined by previous @option{+R} options with
21061 valid parameters. @option{+R} option with a valid
21062 parameter also turns ON all the other metric checks that have been defined
21063 by previous @option{+R} options with valid parameters if they have been
21064 disabled by @option{-R} option without parameters.
21065
21066 By default no metrics checks are ON, so the @option{+R} option without
21067 parameters actually does not specify any check.
21068
21069 The following table shows the available metrics-based checks,
21070 including the constraint that must be satisfied by the bound that
21071 is specified for the check.
21072
21073 @multitable {@code{Cyclomatic_Complexity}}{Cyclomatic complexity}{Positive integer}
21074 @ifnothtml
21075 @headitem Check Name @tab Description @tab Bounds Value
21076 @end ifnothtml
21077 @ifhtml
21078 @item @b{Check Name} @tab @b{Description} @tab @b{Bounds Value}
21079 @end ifhtml
21080 @c Above conditional code is workaround to bug in texi2html (Feb 2008)
21081 @item @code{Essential_Complexity} @tab Essential complexity @tab Positive integer
21082 @item @code{Cyclomatic_Complexity} @tab Cyclomatic complexity @tab Positive integer
21083 @item @code{LSLOC} @tab Logical Source Lines of Code @tab Positive integer
21084 @end multitable
21085
21086 @noindent
21087 The meaning and the computed values for all these metrics are exactly
21088 the same as for the corresponding metrics in @command{gnatmetric}.
21089
21090 @emph{Example:} the rule
21091 @smallexample
21092 +RMetrics_Violation: Cyclomatic_Complexity > 7
21093 @end smallexample
21094 @noindent
21095 means that all bodies with cyclomatic complexity exceeding 7 will be flagged.
21096
21097 @node Misnamed_Identifiers
21098 @subsection @code{Misnamed_Identifiers}
21099 @cindex @code{Misnamed_Identifiers} rule (for @command{gnatcheck})
21100
21101 @noindent
21102 Flag the declaration of each identifier that does not have a suffix
21103 corresponding to the kind of entity being declared.
21104 The following declarations are checked:
21105
21106 @itemize @bullet
21107 @item
21108 type declarations
21109
21110 @item
21111 constant declarations (but not number declarations)
21112
21113 @item
21114 package renaming declarations (but not generic package renaming
21115 declarations)
21116 @end itemize
21117
21118 @noindent
21119 This rule may have parameters. When used without parameters, the rule enforces
21120 the following checks:
21121
21122 @itemize @bullet
21123 @item
21124 type-defining names end with @code{_T}, unless the type is an access type,
21125 in which case the suffix must be @code{_A}
21126 @item
21127 constant names end with @code{_C}
21128 @item
21129 names defining package renamings end with @code{_R}
21130 @end itemize
21131
21132 @noindent
21133 For a private or incomplete type declaration the following checks are
21134 made for the defining name suffix:
21135
21136 @itemize @bullet
21137 @item
21138 For an incomplete type declaration: if the corresponding full type
21139 declaration is available, the defining identifier from the full type
21140 declaration is checked, but the defining identifier from the incomplete type
21141 declaration is not; otherwise the defining identifier from the incomplete
21142 type declaration is checked against the suffix specified for type
21143 declarations.
21144
21145 @item
21146 For a private type declaration (including private extensions),  the defining
21147 identifier from the private type declaration is checked against the type
21148 suffix (even if the corresponding full declaration is an access type
21149 declaration), and the defining identifier from the corresponding full type
21150 declaration is not checked.
21151 @end itemize
21152
21153 @noindent
21154 For a deferred constant, the defining name in the corresponding full constant
21155 declaration is not checked.
21156
21157 Defining names of formal types are not checked.
21158
21159 The rule may have the following parameters:
21160
21161 @itemize @bullet
21162 @item
21163 For the @option{+R} option:
21164 @table @code
21165 @item Default
21166 Sets the default listed above for all the names to be checked.
21167
21168 @item Type_Suffix=@emph{string}
21169 Specifies the suffix for a type name.
21170
21171 @item Access_Suffix=@emph{string}
21172 Specifies the suffix for an access type name. If
21173 this parameter is set, it overrides for access
21174 types the suffix set by the @code{Type_Suffix} parameter.
21175
21176 @item Constant_Suffix=@emph{string}
21177 Specifies the suffix for a constant name.
21178
21179 @item Renaming_Suffix=@emph{string}
21180 Specifies the suffix for a package renaming name.
21181 @end table
21182
21183 @item
21184 For the @option{-R} option:
21185 @table @code
21186 @item All_Suffixes
21187 Remove all the suffixes specified for the
21188 identifier suffix checks, whether by default or
21189 as specified by other rule parameters. All the
21190 checks for this rule are disabled as a result.
21191
21192 @item Type_Suffix
21193 Removes the suffix specified for types. This
21194 disables checks for types but does not disable
21195 any other checks for this rule (including the
21196 check for access type names if @code{Access_Suffix} is
21197 set).
21198
21199 @item Access_Suffix
21200 Removes the suffix specified for access types.
21201 This disables checks for access type names but
21202 does not disable any other checks for this rule.
21203 If @code{Type_Suffix} is set, access type names are
21204 checked as ordinary type names.
21205
21206 @item Constant_Suffix
21207 Removes the suffix specified for constants. This
21208 disables checks for constant names but does not
21209 disable any other checks for this rule.
21210
21211 @item Renaming_Suffix
21212 Removes the suffix specified for package
21213 renamings. This disables checks for package
21214 renamings but does not disable any other checks
21215 for this rule.
21216 @end table
21217 @end itemize
21218
21219 @noindent
21220 If more than one parameter is used, parameters must be separated by commas.
21221
21222 If more than one  option is specified for the @command{gnatcheck} invocation,
21223 a new option overrides the previous one(s).
21224
21225 The @option{+RMisnamed_Identifiers} option (with no parameter) enables
21226 checks for all the
21227 name suffixes specified by previous options used for this rule.
21228
21229 The @option{-RMisnamed_Identifiers} option (with no parameter) disables
21230 all the checks but keeps
21231 all the suffixes specified by previous options used for this rule.
21232
21233 The @emph{string} value must be a valid suffix for an Ada identifier (after
21234 trimming all the leading and trailing space characters, if any).
21235 Parameters are not case sensitive, except the @emph{string} part.
21236
21237 If any error is detected in a rule parameter, the parameter is ignored.
21238 In such a case the options that are set for the rule are not
21239 specified.
21240
21241
21242
21243 @node Multiple_Entries_In_Protected_Definitions
21244 @subsection @code{Multiple_Entries_In_Protected_Definitions}
21245 @cindex @code{Multiple_Entries_In_Protected_Definitions} rule (for @command{gnatcheck})
21246
21247 @noindent
21248 Flag each protected definition (i.e., each protected object/type declaration)
21249 that defines more than one entry.
21250 Diagnostic messages are generated for all the entry declarations
21251 except the first one. An entry family is counted as one entry. Entries from
21252 the private part of the protected definition are also checked.
21253
21254 This rule has no parameters.
21255
21256 @node Name_Clashes
21257 @subsection @code{Name_Clashes}
21258 @cindex @code{Name_Clashes} rule (for @command{gnatcheck})
21259
21260 @noindent
21261 Check that certain names are not used as defining identifiers. To activate
21262 this rule, you need to supply a reference to the dictionary file(s) as a rule
21263 parameter(s) (more then one dictionary file can be specified). If no
21264 dictionary file is set, this rule will not cause anything to be flagged.
21265 Only defining occurrences, not references, are checked.
21266 The check is not case-sensitive.
21267
21268 This rule is enabled by default, but without setting any corresponding
21269 dictionary file(s); thus the default effect is to do no checks.
21270
21271 A dictionary file is a plain text file. The maximum line length for this file
21272 is 1024 characters.  If the line is longer then this limit, extra characters
21273 are ignored.
21274
21275 Each line can be either an empty line, a comment line, or a line containing
21276 a list of identifiers separated by space or HT characters.
21277 A comment is an Ada-style comment (from @code{--} to end-of-line).
21278 Identifiers must follow the Ada syntax for identifiers.
21279 A line containing one or more identifiers may end with a comment.
21280
21281 @node Non_Qualified_Aggregates
21282 @subsection @code{Non_Qualified_Aggregates}
21283 @cindex @code{Non_Qualified_Aggregates} rule (for @command{gnatcheck})
21284
21285 @noindent
21286 Flag each non-qualified aggregate.
21287 A non-qualified aggregate is an
21288 aggregate that is not the expression of a qualified expression. A
21289 string literal is not considered an aggregate, but an array
21290 aggregate of a string type is considered as a normal aggregate.
21291 Aggregates of anonymous array types are not flagged.
21292
21293 This rule has no parameters.
21294
21295
21296 @node Non_Short_Circuit_Operators
21297 @subsection @code{Non_Short_Circuit_Operators}
21298 @cindex @code{Non_Short_Circuit_Operators} rule (for @command{gnatcheck})
21299
21300 @noindent
21301 Flag all calls to predefined @code{and} and @code{or} operators for
21302 any boolean type. Calls to
21303 user-defined @code{and} and @code{or} and to operators defined by renaming
21304 declarations are not flagged. Calls to predefined @code{and} and @code{or}
21305 operators for modular types or boolean array types are not flagged.
21306
21307 This rule has no parameters.
21308
21309
21310
21311 @node Non_SPARK_Attributes
21312 @subsection @code{Non_SPARK_Attributes}
21313 @cindex @code{Non_SPARK_Attributes} rule (for @command{gnatcheck})
21314
21315 @noindent
21316 The SPARK language defines the following subset of Ada 95 attribute
21317 designators as those that can be used in SPARK programs. The use of
21318 any other attribute is flagged.
21319
21320 @itemize @bullet
21321 @item @code{'Adjacent}
21322 @item @code{'Aft}
21323 @item @code{'Base}
21324 @item @code{'Ceiling}
21325 @item @code{'Component_Size}
21326 @item @code{'Compose}
21327 @item @code{'Copy_Sign}
21328 @item @code{'Delta}
21329 @item @code{'Denorm}
21330 @item @code{'Digits}
21331 @item @code{'Exponent}
21332 @item @code{'First}
21333 @item @code{'Floor}
21334 @item @code{'Fore}
21335 @item @code{'Fraction}
21336 @item @code{'Last}
21337 @item @code{'Leading_Part}
21338 @item @code{'Length}
21339 @item @code{'Machine}
21340 @item @code{'Machine_Emax}
21341 @item @code{'Machine_Emin}
21342 @item @code{'Machine_Mantissa}
21343 @item @code{'Machine_Overflows}
21344 @item @code{'Machine_Radix}
21345 @item @code{'Machine_Rounds}
21346 @item @code{'Max}
21347 @item @code{'Min}
21348 @item @code{'Model}
21349 @item @code{'Model_Emin}
21350 @item @code{'Model_Epsilon}
21351 @item @code{'Model_Mantissa}
21352 @item @code{'Model_Small}
21353 @item @code{'Modulus}
21354 @item @code{'Pos}
21355 @item @code{'Pred}
21356 @item @code{'Range}
21357 @item @code{'Remainder}
21358 @item @code{'Rounding}
21359 @item @code{'Safe_First}
21360 @item @code{'Safe_Last}
21361 @item @code{'Scaling}
21362 @item @code{'Signed_Zeros}
21363 @item @code{'Size}
21364 @item @code{'Small}
21365 @item @code{'Succ}
21366 @item @code{'Truncation}
21367 @item @code{'Unbiased_Rounding}
21368 @item @code{'Val}
21369 @item @code{'Valid}
21370 @end itemize
21371
21372 @noindent
21373 This rule has no parameters.
21374
21375
21376 @node Non_Tagged_Derived_Types
21377 @subsection @code{Non_Tagged_Derived_Types}
21378 @cindex @code{Non_Tagged_Derived_Types} rule (for @command{gnatcheck})
21379
21380 @noindent
21381 Flag all derived type declarations that do not have a record extension part.
21382
21383 This rule has no parameters.
21384
21385
21386
21387 @node Non_Visible_Exceptions
21388 @subsection @code{Non_Visible_Exceptions}
21389 @cindex @code{Non_Visible_Exceptions} rule (for @command{gnatcheck})
21390
21391 @noindent
21392 Flag constructs leading to the possibility of propagating an exception
21393 out of the scope in which the exception is declared.
21394 Two cases are detected:
21395
21396 @itemize @bullet
21397 @item
21398 An exception declaration in a subprogram body, task body or block
21399 statement is flagged if the body or statement does not contain a handler for
21400 that exception or a handler with an @code{others} choice.
21401
21402 @item
21403 A @code{raise} statement in an exception handler of a subprogram body,
21404 task body or block statement is flagged if it (re)raises a locally
21405 declared exception.  This may occur under the following circumstances:
21406 @itemize @minus
21407 @item
21408 it explicitly raises a locally declared exception, or
21409 @item
21410 it does not specify an exception name (i.e., it is simply @code{raise;})
21411 and the enclosing handler contains a locally declared exception in its
21412 exception choices.
21413 @end itemize
21414 @end itemize
21415
21416 @noindent
21417 Renamings of local exceptions are not flagged.
21418
21419 This rule has no parameters.
21420
21421
21422 @node Numeric_Literals
21423 @subsection @code{Numeric_Literals}
21424 @cindex @code{Numeric_Literals} rule (for @command{gnatcheck})
21425
21426 @noindent
21427 Flag each use of a numeric literal in an index expression, and in any
21428 circumstance except for the following:
21429
21430 @itemize @bullet
21431 @item
21432 a literal occurring in the initialization expression for a constant
21433 declaration or a named number declaration, or
21434
21435 @item
21436 an integer literal that is less than or equal to a value
21437 specified by the @option{N} rule parameter.
21438 @end itemize
21439
21440 @noindent
21441 This rule may have the following parameters for the @option{+R} option:
21442
21443 @table @asis
21444 @item @emph{N}
21445 @emph{N} is an integer literal used as the maximal value that is not flagged
21446 (i.e., integer literals not exceeding this value are allowed)
21447
21448 @item @code{ALL}
21449 All integer literals are flagged
21450 @end table
21451
21452 @noindent
21453 If no parameters are set, the maximum unflagged value is 1.
21454
21455 The last specified check limit (or the fact that there is no limit at
21456 all) is used when multiple @option{+R} options appear.
21457
21458 The @option{-R} option for this rule has no parameters.
21459 It disables the rule but retains the last specified maximum unflagged value.
21460 If the @option{+R} option subsequently appears, this value is used as the
21461 threshold for the check.
21462
21463
21464 @node OTHERS_In_Aggregates
21465 @subsection @code{OTHERS_In_Aggregates}
21466 @cindex @code{OTHERS_In_Aggregates} rule (for @command{gnatcheck})
21467
21468 @noindent
21469 Flag each use of an @code{others} choice in extension aggregates.
21470 In record and array aggregates, an @code{others} choice is flagged unless
21471 it is used to refer to all components, or to all but one component.
21472
21473 If, in case of a named array aggregate, there are two associations, one
21474 with an @code{others} choice and another with a discrete range, the
21475 @code{others} choice is flagged even if the discrete range specifies
21476 exactly one component; for example, @code{(1..1 => 0, others => 1)}.
21477
21478 This rule has no parameters.
21479
21480 @node OTHERS_In_CASE_Statements
21481 @subsection @code{OTHERS_In_CASE_Statements}
21482 @cindex @code{OTHERS_In_CASE_Statements} rule (for @command{gnatcheck})
21483
21484 @noindent
21485 Flag any use of an @code{others} choice in a @code{case} statement.
21486
21487 This rule has no parameters.
21488
21489 @node OTHERS_In_Exception_Handlers
21490 @subsection @code{OTHERS_In_Exception_Handlers}
21491 @cindex @code{OTHERS_In_Exception_Handlers} rule (for @command{gnatcheck})
21492
21493 @noindent
21494 Flag any use of an @code{others} choice in an exception handler.
21495
21496 This rule has no parameters.
21497
21498
21499 @node Outer_Loop_Exits
21500 @subsection @code{Outer_Loop_Exits}
21501 @cindex @code{Outer_Loop_Exits} rule (for @command{gnatcheck})
21502
21503 @noindent
21504 Flag each @code{exit} statement containing a loop name that is not the name
21505 of the immediately enclosing @code{loop} statement.
21506
21507 This rule has no parameters.
21508
21509
21510 @node Overloaded_Operators
21511 @subsection @code{Overloaded_Operators}
21512 @cindex @code{Overloaded_Operators} rule (for @command{gnatcheck})
21513
21514 @noindent
21515 Flag each function declaration that overloads an operator symbol.
21516 A function body is checked only if the body does not have a
21517 separate spec. Formal functions are also checked. For a
21518 renaming declaration, only renaming-as-declaration is checked
21519
21520 This rule has no parameters.
21521
21522
21523 @node Overly_Nested_Control_Structures
21524 @subsection @code{Overly_Nested_Control_Structures}
21525 @cindex @code{Overly_Nested_Control_Structures} rule (for @command{gnatcheck})
21526
21527 @noindent
21528 Flag each control structure whose nesting level exceeds the value provided
21529 in the rule parameter.
21530
21531 The control structures checked are the following:
21532
21533 @itemize @bullet
21534 @item    @code{if} statement
21535 @item    @code{case} statement
21536 @item    @code{loop} statement
21537 @item    Selective accept statement
21538 @item    Timed entry call statement
21539 @item    Conditional entry call
21540 @item    Asynchronous select statement
21541 @end itemize
21542
21543 @noindent
21544 The rule may have the following parameter for the @option{+R} option:
21545
21546 @table @emph
21547 @item N
21548 Positive integer specifying the maximal control structure nesting
21549 level that is not flagged
21550 @end table
21551
21552 @noindent
21553 If the parameter for the @option{+R} option is not a positive integer,
21554 the parameter is ignored and the rule is turned ON with the most recently
21555 specified maximal non-flagged nesting level.
21556
21557 If more then one  option is specified for the gnatcheck call, the later option and
21558 new parameter override the previous one(s).
21559
21560 A @option{+R} option with no parameter turns the rule ON using the maximal
21561 non-flagged nesting level specified by the most recent @option{+R} option with
21562 a parameter, or the value 4 if there is no such previous @option{+R} option.
21563
21564
21565
21566 @node Parameters_Out_Of_Order
21567 @subsection @code{Parameters_Out_Of_Order}
21568 @cindex @code{Parameters_Out_Of_Order} rule (for @command{gnatcheck})
21569
21570 @noindent
21571 Flag each subprogram and entry declaration whose formal parameters are not
21572 ordered according to the following scheme:
21573
21574 @itemize @bullet
21575
21576 @item @code{in} and @code{access} parameters first,
21577 then @code{in out} parameters,
21578 and then @code{out} parameters;
21579
21580 @item for @code{in} mode, parameters with default initialization expressions
21581 occur last
21582 @end itemize
21583
21584 @noindent
21585 Only the first violation of the described order is flagged.
21586
21587 The following constructs are checked:
21588
21589 @itemize @bullet
21590 @item   subprogram declarations (including null procedures);
21591 @item   generic subprogram declarations;
21592 @item   formal subprogram declarations;
21593 @item   entry declarations;
21594 @item   subprogram bodies and subprogram body stubs that do not
21595 have separate specifications
21596 @end itemize
21597
21598 @noindent
21599 Subprogram renamings are not checked.
21600
21601 This rule has no parameters.
21602
21603
21604 @node Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters
21605 @subsection @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters}
21606 @cindex @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21607
21608 @noindent
21609 Flag each generic actual parameter corresponding to a generic formal
21610 parameter with a default initialization, if positional notation is used.
21611
21612 This rule has no parameters.
21613
21614 @node Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters
21615 @subsection @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters}
21616 @cindex @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21617
21618 @noindent
21619 Flag each actual parameter to a subprogram or entry call where the
21620 corresponding formal parameter has a default expression, if positional
21621 notation is used.
21622
21623 This rule has no parameters.
21624
21625 @node Positional_Components
21626 @subsection @code{Positional_Components}
21627 @cindex @code{Positional_Components} rule (for @command{gnatcheck})
21628
21629 @noindent
21630 Flag each array, record and extension aggregate that includes positional
21631 notation.
21632
21633 This rule has no parameters.
21634
21635
21636 @node Positional_Generic_Parameters
21637 @subsection @code{Positional_Generic_Parameters}
21638 @cindex @code{Positional_Generic_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21639
21640 @noindent
21641 Flag each instantiation using positional parameter notation.
21642
21643 This rule has no parameters.
21644
21645
21646 @node Positional_Parameters
21647 @subsection @code{Positional_Parameters}
21648 @cindex @code{Positional_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21649
21650 @noindent
21651 Flag each subprogram or entry call using positional parameter notation,
21652 except for the following:
21653
21654 @itemize @bullet
21655 @item
21656 Invocations of prefix or infix operators are not flagged
21657 @item
21658 If the called subprogram or entry has only one formal parameter,
21659 the call is not flagged;
21660 @item
21661 If a subprogram call uses the @emph{Object.Operation} notation, then
21662 @itemize @minus
21663 @item
21664 the first parameter (that is, @emph{Object}) is not flagged;
21665 @item
21666 if the called subprogram has only two parameters, the second parameter
21667 of the call is not flagged;
21668 @end itemize
21669 @end itemize
21670
21671 @noindent
21672 This rule has no parameters.
21673
21674
21675
21676
21677 @node Predefined_Numeric_Types
21678 @subsection @code{Predefined_Numeric_Types}
21679 @cindex @code{Predefined_Numeric_Types} rule (for @command{gnatcheck})
21680
21681 @noindent
21682 Flag each explicit use of the name of any numeric type or subtype defined
21683 in package @code{Standard}.
21684
21685 The rationale for this rule is to detect when the
21686 program may depend on platform-specific characteristics of the implementation
21687 of the predefined numeric types. Note that this rule is over-pessimistic;
21688 for example, a program that uses @code{String} indexing
21689 likely needs a variable of type @code{Integer}.
21690 Another example is the flagging of predefined numeric types with explicit
21691 constraints:
21692
21693 @smallexample @c ada
21694     subtype My_Integer is Integer range Left .. Right;
21695     Vy_Var : My_Integer;
21696 @end smallexample
21697
21698 @noindent
21699 This rule detects only numeric types and subtypes defined in
21700 @code{Standard}. The use of numeric types and subtypes defined in other
21701 predefined packages (such as @code{System.Any_Priority} or
21702 @code{Ada.Text_IO.Count}) is not flagged
21703
21704 This rule has no parameters.
21705
21706
21707
21708 @node Raising_External_Exceptions
21709 @subsection @code{Raising_External_Exceptions}
21710 @cindex @code{Raising_External_Exceptions} rule (for @command{gnatcheck})
21711
21712 @noindent
21713 Flag any @code{raise} statement, in a program unit declared in a library
21714 package or in a generic library package, for an exception that is
21715 neither a predefined exception nor an exception that is also declared (or
21716 renamed) in the visible part of the package.
21717
21718 This rule has no parameters.
21719
21720
21721
21722 @node Raising_Predefined_Exceptions
21723 @subsection @code{Raising_Predefined_Exceptions}
21724 @cindex @code{Raising_Predefined_Exceptions} rule (for @command{gnatcheck})
21725
21726 @noindent
21727 Flag each @code{raise} statement that raises a predefined exception
21728 (i.e., one of the exceptions @code{Constraint_Error}, @code{Numeric_Error},
21729 @code{Program_Error}, @code{Storage_Error}, or @code{Tasking_Error}).
21730
21731 This rule has no parameters.
21732
21733 @node Separate_Numeric_Error_Handlers
21734 @subsection @code{Separate_Numeric_Error_Handlers}
21735 @cindex @code{Separate_Numeric_Error_Handlers} rule (for @command{gnatcheck})
21736
21737 @noindent
21738 Flags each exception handler that contains a choice for
21739 the predefined @code{Constraint_Error} exception, but does not contain
21740 the choice for the predefined @code{Numeric_Error} exception, or
21741 that contains the choice for @code{Numeric_Error}, but does not contain the
21742 choice for @code{Constraint_Error}.
21743
21744 This rule has no parameters.
21745
21746 @ignore
21747 @node Recursion
21748 @subsection @code{Recursion} (under construction, GLOBAL)
21749 @cindex @code{Recursion} rule (for @command{gnatcheck})
21750
21751 @noindent
21752 Flag recursive subprograms (cycles in the call graph). Declarations, and not
21753 calls, of recursive subprograms are detected.
21754
21755 This rule has no parameters.
21756 @end ignore
21757
21758 @ignore
21759 @node Side_Effect_Functions
21760 @subsection @code{Side_Effect_Functions} (under construction, GLOBAL)
21761 @cindex @code{Side_Effect_Functions} rule (for @command{gnatcheck})
21762
21763 @noindent
21764 Flag functions with side effects.
21765
21766 We define a side effect as changing any data object that is not local for the
21767 body of this function.
21768
21769 At the moment, we do NOT consider a side effect any input-output operations
21770 (changing a state or a content of any file).
21771
21772 We do not consider protected functions for this rule (???)
21773
21774 There are the following sources of side effect:
21775
21776 @enumerate
21777 @item Explicit (or direct) side-effect:
21778
21779 @itemize @bullet
21780 @item
21781 direct assignment to a non-local variable;
21782
21783 @item
21784 direct call to an entity that is known to change some data object that is
21785      not local for the body of this function (Note, that if F1 calls F2 and F2
21786      does have a side effect, this does not automatically mean that F1 also
21787      have a side effect, because it may be the case that F2 is declared in
21788      F1's body and it changes some data object that is global for F2, but
21789      local for F1);
21790 @end itemize
21791
21792 @item Indirect side-effect:
21793 @itemize @bullet
21794 @item
21795 Subprogram calls implicitly issued by:
21796 @itemize @bullet
21797 @item
21798 computing initialization expressions from type declarations as a part
21799          of object elaboration or allocator evaluation;
21800 @item
21801 computing implicit parameters of subprogram or entry calls or generic
21802          instantiations;
21803 @end itemize
21804
21805 @item
21806 activation of a task that change some non-local data object (directly or
21807      indirectly);
21808
21809 @item
21810 elaboration code of a package that is a result of a package instantiation;
21811
21812 @item
21813 controlled objects;
21814 @end itemize
21815
21816 @item Situations when we can suspect a side-effect, but the full static check
21817 is either impossible or too hard:
21818 @itemize @bullet
21819 @item
21820 assignment to access variables or to the objects pointed by access
21821      variables;
21822
21823 @item
21824 call to a subprogram pointed by access-to-subprogram value
21825
21826 @item
21827 dispatching calls;
21828 @end itemize
21829 @end enumerate
21830
21831 @noindent
21832 This rule has no parameters.
21833 @end ignore
21834
21835 @node Slices
21836 @subsection @code{Slices}
21837 @cindex @code{Slices} rule (for @command{gnatcheck})
21838
21839 @noindent
21840 Flag all uses of array slicing
21841
21842 This rule has no parameters.
21843
21844
21845 @node Unassigned_OUT_Parameters
21846 @subsection @code{Unassigned_OUT_Parameters}
21847 @cindex @code{Unassigned_OUT_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21848
21849 @noindent
21850 Flags procedures' @code{out} parameters that are not assigned, and
21851 identifies the contexts in which the assignments are missing.
21852
21853 An @code{out} parameter is flagged in the statements in the procedure
21854 body's handled sequence of statements (before the procedure body's
21855 @code{exception} part, if any) if this sequence of statements contains
21856 no assignments to the parameter.
21857
21858 An @code{out} parameter is flagged in an exception handler in the exception
21859 part of the procedure body's handled sequence of statements if the handler
21860 contains no assignment to the parameter.
21861
21862 Bodies of generic procedures are also considered.
21863
21864 The following are treated as assignments to an @code{out} parameter:
21865
21866 @itemize @bullet
21867 @item
21868 an assignment statement, with the parameter or some component as the target;
21869
21870 @item
21871 passing the parameter (or one of its components) as an @code{out} or
21872 @code{in out} parameter.
21873 @end itemize
21874
21875 @noindent
21876 This rule does not have any parameters.
21877
21878
21879
21880 @node Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies
21881 @subsection @code{Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies}
21882 @cindex @code{Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies} rule (for @command{gnatcheck})
21883
21884 @noindent
21885 Flags each package body with declarations and a statement part that does not
21886 include a trailing comment on the line containing the @code{begin} keyword;
21887 this trailing comment needs to specify the package name and nothing else.
21888 The @code{begin} is not flagged if the package body does not
21889 contain any declarations.
21890
21891 If the @code{begin} keyword is placed on the
21892 same line as the last declaration or the first statement, it is flagged
21893 independently of whether the line contains a trailing comment. The
21894 diagnostic message is attached to the line containing the first statement.
21895
21896 This rule has no parameters.
21897
21898
21899 @node Unconstrained_Array_Returns
21900 @subsection @code{Unconstrained_Array_Returns}
21901 @cindex @code{Unconstrained_Array_Returns} rule (for @command{gnatcheck})
21902
21903 @noindent
21904 Flag each function returning an unconstrained array. Function declarations,
21905 function bodies (and body stubs) having no separate specifications,
21906 and generic function instantiations are checked.
21907 Generic function declarations, function calls and function renamings are
21908 not checked.
21909
21910 This rule has no parameters.
21911
21912 @node Universal_Ranges
21913 @subsection @code{Universal_Ranges}
21914 @cindex @code{Universal_Ranges} rule (for @command{gnatcheck})
21915
21916 @noindent
21917 Flag discrete ranges that are a part of an index constraint, constrained
21918 array definition, or @code{for}-loop parameter specification, and whose bounds
21919 are both of type @i{universal_integer}. Ranges that have at least one
21920 bound of a specific type (such as @code{1 .. N}, where @code{N} is a variable
21921 or an expression of non-universal type) are not flagged.
21922
21923 This rule has no parameters.
21924
21925
21926 @node Unnamed_Blocks_And_Loops
21927 @subsection @code{Unnamed_Blocks_And_Loops}
21928 @cindex @code{Unnamed_Blocks_And_Loops} rule (for @command{gnatcheck})
21929
21930 @noindent
21931 Flag each unnamed block statement and loop statement.
21932
21933 The rule has no parameters.
21934
21935
21936
21937 @ignore
21938 @node Unused_Subprograms
21939 @subsection @code{Unused_Subprograms} (under construction, GLOBAL)
21940 @cindex @code{Unused_Subprograms} rule (for @command{gnatcheck})
21941
21942 @noindent
21943 Flag all unused subprograms.
21944
21945 This rule has no parameters.
21946 @end ignore
21947
21948
21949
21950
21951 @node USE_PACKAGE_Clauses
21952 @subsection @code{USE_PACKAGE_Clauses}
21953 @cindex @code{USE_PACKAGE_Clauses} rule (for @command{gnatcheck})
21954
21955 @noindent
21956 Flag all @code{use} clauses for packages; @code{use type} clauses are
21957 not flagged.
21958
21959 This rule has no parameters.
21960
21961
21962
21963 @node Volatile_Objects_Without_Address_Clauses
21964 @subsection @code{Volatile_Objects_Without_Address_Clauses}
21965 @cindex @code{Volatile_Objects_Without_Address_Clauses} rule (for @command{gnatcheck})
21966
21967 @noindent
21968 Flag each volatile object that does not have an address clause.
21969
21970 The following check is made: if the pragma @code{Volatile} is applied to a
21971 data object or to its type, then an address clause must
21972 be supplied for this object.
21973
21974 This rule does not check the components of data objects,
21975 array components that are volatile as a result of the pragma
21976 @code{Volatile_Components}, or objects that are volatile because
21977 they are atomic as a result of pragmas @code{Atomic} or
21978 @code{Atomic_Components}.
21979
21980 Only variable declarations, and not constant declarations, are checked.
21981
21982 This rule has no parameters.
21983
21984
21985 @c *********************************
21986 @node Creating Sample Bodies Using gnatstub
21987 @chapter Creating Sample Bodies Using @command{gnatstub}
21988 @findex gnatstub
21989
21990 @noindent
21991 @command{gnatstub} creates body stubs, that is, empty but compilable bodies
21992 for library unit declarations.
21993
21994 Note: to invoke @code{gnatstub} with a project file, use the @code{gnat}
21995 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
21996
21997 To create a body stub, @command{gnatstub} has to compile the library
21998 unit declaration. Therefore, bodies can be created only for legal
21999 library units. Moreover, if a library unit depends semantically upon
22000 units located outside the current directory, you have to provide
22001 the source search path when calling @command{gnatstub}, see the description
22002 of @command{gnatstub} switches below.
22003
22004 @menu
22005 * Running gnatstub::
22006 * Switches for gnatstub::
22007 @end menu
22008
22009 @node Running gnatstub
22010 @section Running @command{gnatstub}
22011
22012 @noindent
22013 @command{gnatstub} has the command-line interface of the form
22014
22015 @smallexample
22016 $ gnatstub @ovar{switches} @var{filename} @ovar{directory}
22017 @end smallexample
22018
22019 @noindent
22020 where
22021 @table @var
22022 @item filename
22023 is the name of the source file that contains a library unit declaration
22024 for which a body must be created. The file name may contain the path
22025 information.
22026 The file name does not have to follow the GNAT file name conventions. If the
22027 name
22028 does not follow GNAT file naming conventions, the name of the body file must
22029 be provided
22030 explicitly as the value of the @option{^-o^/BODY=^@var{body-name}} option.
22031 If the file name follows the GNAT file naming
22032 conventions and the name of the body file is not provided,
22033 @command{gnatstub}
22034 creates the name
22035 of the body file from the argument file name by replacing the @file{.ads}
22036 suffix
22037 with the @file{.adb} suffix.
22038
22039 @item directory
22040 indicates the directory in which the body stub is to be placed (the default
22041 is the
22042 current directory)
22043
22044 @item switches
22045 is an optional sequence of switches as described in the next section
22046 @end table
22047
22048 @node Switches for gnatstub
22049 @section Switches for @command{gnatstub}
22050
22051 @table @option
22052 @c !sort!
22053
22054 @item ^-f^/FULL^
22055 @cindex @option{^-f^/FULL^} (@command{gnatstub})
22056 If the destination directory already contains a file with the name of the
22057 body file
22058 for the argument spec file, replace it with the generated body stub.
22059
22060 @item ^-hs^/HEADER=SPEC^
22061 @cindex @option{^-hs^/HEADER=SPEC^} (@command{gnatstub})
22062 Put the comment header (i.e., all the comments preceding the
22063 compilation unit) from the source of the library unit declaration
22064 into the body stub.
22065
22066 @item ^-hg^/HEADER=GENERAL^
22067 @cindex @option{^-hg^/HEADER=GENERAL^} (@command{gnatstub})
22068 Put a sample comment header into the body stub.
22069
22070 @item ^--header-file=@var{filename}^/FROM_HEADER_FILE=@var{filename}^
22071 @cindex @option{^--header-file^/FROM_HEADER_FILE=^} (@command{gnatstub})
22072 Use the content of the file as the comment header for a generated body stub.
22073
22074 @ifclear vms
22075 @item -IDIR
22076 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatstub})
22077 @itemx -I-
22078 @cindex @option{-I-} (@command{gnatstub})
22079 @end ifclear
22080 @ifset vms
22081 @item /NOCURRENT_DIRECTORY
22082 @cindex @option{/NOCURRENT_DIRECTORY} (@command{gnatstub})
22083 @end ifset
22084 ^These switches have ^This switch has^ the same meaning as in calls to
22085 @command{gcc}.
22086 ^They define ^It defines ^ the source search path in the call to
22087 @command{gcc} issued
22088 by @command{gnatstub} to compile an argument source file.
22089
22090 @item ^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE=^@var{PATH}
22091 @cindex @option{^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^} (@command{gnatstub})
22092 This switch has the same meaning as in calls to @command{gcc}.
22093 It defines the additional configuration file to be passed to the call to
22094 @command{gcc} issued
22095 by @command{gnatstub} to compile an argument source file.
22096
22097 @item ^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH=^@var{n}
22098 @cindex @option{^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH^} (@command{gnatstub})
22099 (@var{n} is a non-negative integer). Set the maximum line length in the
22100 body stub to @var{n}; the default is 79. The maximum value that can be
22101 specified is 32767. Note that in the special case of configuration
22102 pragma files, the maximum is always 32767 regardless of whether or
22103 not this switch appears.
22104
22105 @item ^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^@var{n}
22106 @cindex @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^} (@command{gnatstub})
22107 (@var{n} is a non-negative integer from 1 to 9). Set the indentation level in
22108 the generated body sample to @var{n}.
22109 The default indentation is 3.
22110
22111 @item ^-gnatyo^/ORDERED_SUBPROGRAMS^
22112 @cindex @option{^-gnato^/ORDERED_SUBPROGRAMS^} (@command{gnatstub})
22113 Order local bodies alphabetically. (By default local bodies are ordered
22114 in the same way as the corresponding local specs in the argument spec file.)
22115
22116 @item ^-i^/INDENTATION=^@var{n}
22117 @cindex @option{^-i^/INDENTATION^} (@command{gnatstub})
22118 Same as @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^@var{n}}
22119
22120 @item ^-k^/TREE_FILE=SAVE^
22121 @cindex @option{^-k^/TREE_FILE=SAVE^} (@command{gnatstub})
22122 Do not remove the tree file (i.e., the snapshot of the compiler internal
22123 structures used by @command{gnatstub}) after creating the body stub.
22124
22125 @item ^-l^/LINE_LENGTH=^@var{n}
22126 @cindex @option{^-l^/LINE_LENGTH^} (@command{gnatstub})
22127 Same as @option{^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH=^@var{n}}
22128
22129 @item ^-o^/BODY=^@var{body-name}
22130 @cindex @option{^-o^/BODY^} (@command{gnatstub})
22131 Body file name.  This should be set if the argument file name does not
22132 follow
22133 the GNAT file naming
22134 conventions. If this switch is omitted the default name for the body will be
22135 obtained
22136 from the argument file name according to the GNAT file naming conventions.
22137
22138 @item ^-q^/QUIET^
22139 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatstub})
22140 Quiet mode: do not generate a confirmation when a body is
22141 successfully created, and do not generate a message when a body is not
22142 required for an
22143 argument unit.
22144
22145 @item ^-r^/TREE_FILE=REUSE^
22146 @cindex @option{^-r^/TREE_FILE=REUSE^} (@command{gnatstub})
22147 Reuse the tree file (if it exists) instead of creating it.  Instead of
22148 creating the tree file for the library unit declaration, @command{gnatstub}
22149 tries to find it in the current directory and use it for creating
22150 a body. If the tree file is not found, no body is created. This option
22151 also implies @option{^-k^/SAVE^}, whether or not
22152 the latter is set explicitly.
22153
22154 @item ^-t^/TREE_FILE=OVERWRITE^
22155 @cindex @option{^-t^/TREE_FILE=OVERWRITE^} (@command{gnatstub})
22156 Overwrite the existing tree file.  If the current directory already
22157 contains the file which, according to the GNAT file naming rules should
22158 be considered as a tree file for the argument source file,
22159 @command{gnatstub}
22160 will refuse to create the tree file needed to create a sample body
22161 unless this option is set.
22162
22163 @item ^-v^/VERBOSE^
22164 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatstub})
22165 Verbose mode: generate version information.
22166
22167 @end table
22168
22169 @node Other Utility Programs
22170 @chapter Other Utility Programs
22171
22172 @noindent
22173 This chapter discusses some other utility programs available in the Ada
22174 environment.
22175
22176 @menu
22177 * Using Other Utility Programs with GNAT::
22178 * The External Symbol Naming Scheme of GNAT::
22179 * Converting Ada Files to html with gnathtml::
22180 * Installing gnathtml::
22181 @ifset vms
22182 * LSE::
22183 * Profiling::
22184 @end ifset
22185 @end menu
22186
22187 @node Using Other Utility Programs with GNAT
22188 @section Using Other Utility Programs with GNAT
22189
22190 @noindent
22191 The object files generated by GNAT are in standard system format and in
22192 particular the debugging information uses this format. This means
22193 programs generated by GNAT can be used with existing utilities that
22194 depend on these formats.
22195
22196 @ifclear vms
22197 In general, any utility program that works with C will also often work with
22198 Ada programs generated by GNAT. This includes software utilities such as
22199 gprof (a profiling program), @code{gdb} (the FSF debugger), and utilities such
22200 as Purify.
22201 @end ifclear
22202
22203 @node The External Symbol Naming Scheme of GNAT
22204 @section The External Symbol Naming Scheme of GNAT
22205
22206 @noindent
22207 In order to interpret the output from GNAT, when using tools that are
22208 originally intended for use with other languages, it is useful to
22209 understand the conventions used to generate link names from the Ada
22210 entity names.
22211
22212 All link names are in all lowercase letters. With the exception of library
22213 procedure names, the mechanism used is simply to use the full expanded
22214 Ada name with dots replaced by double underscores. For example, suppose
22215 we have the following package spec:
22216
22217 @smallexample @c ada
22218 @group
22219 @cartouche
22220 package QRS is
22221    MN : Integer;
22222 end QRS;
22223 @end cartouche
22224 @end group
22225 @end smallexample
22226
22227 @noindent
22228 The variable @code{MN} has a full expanded Ada name of @code{QRS.MN}, so
22229 the corresponding link name is @code{qrs__mn}.
22230 @findex Export
22231 Of course if a @code{pragma Export} is used this may be overridden:
22232
22233 @smallexample @c ada
22234 @group
22235 @cartouche
22236 package Exports is
22237    Var1 : Integer;
22238    pragma Export (Var1, C, External_Name => "var1_name");
22239    Var2 : Integer;
22240    pragma Export (Var2, C, Link_Name => "var2_link_name");
22241 end Exports;
22242 @end cartouche
22243 @end group
22244 @end smallexample
22245
22246 @noindent
22247 In this case, the link name for @var{Var1} is whatever link name the
22248 C compiler would assign for the C function @var{var1_name}. This typically
22249 would be either @var{var1_name} or @var{_var1_name}, depending on operating
22250 system conventions, but other possibilities exist. The link name for
22251 @var{Var2} is @var{var2_link_name}, and this is not operating system
22252 dependent.
22253
22254 @findex _main
22255 One exception occurs for library level procedures. A potential ambiguity
22256 arises between the required name @code{_main} for the C main program,
22257 and the name we would otherwise assign to an Ada library level procedure
22258 called @code{Main} (which might well not be the main program).
22259
22260 To avoid this ambiguity, we attach the prefix @code{_ada_} to such
22261 names. So if we have a library level procedure such as
22262
22263 @smallexample @c ada
22264 @group
22265 @cartouche
22266 procedure Hello (S : String);
22267 @end cartouche
22268 @end group
22269 @end smallexample
22270
22271 @noindent
22272 the external name of this procedure will be @var{_ada_hello}.
22273
22274
22275 @node Converting Ada Files to html with gnathtml
22276 @section Converting Ada Files to HTML with @code{gnathtml}
22277
22278 @noindent
22279 This @code{Perl} script allows Ada source files to be browsed using
22280 standard Web browsers. For installation procedure, see the section
22281 @xref{Installing gnathtml}.
22282
22283 Ada reserved keywords are highlighted in a bold font and Ada comments in
22284 a blue font. Unless your program was compiled with the gcc @option{-gnatx}
22285 switch to suppress the generation of cross-referencing information, user
22286 defined variables and types will appear in a different color; you will
22287 be able to click on any identifier and go to its declaration.
22288
22289 The command line is as follow:
22290 @smallexample
22291 $ perl gnathtml.pl @ovar{^switches^options^} @var{ada-files}
22292 @end smallexample
22293
22294 @noindent
22295 You can pass it as many Ada files as you want. @code{gnathtml} will generate
22296 an html file for every ada file, and a global file called @file{index.htm}.
22297 This file is an index of every identifier defined in the files.
22298
22299 The available ^switches^options^ are the following ones:
22300
22301 @table @option
22302 @item -83
22303 @cindex @option{-83} (@code{gnathtml})
22304 Only the Ada 83 subset of keywords will be highlighted.
22305
22306 @item -cc @var{color}
22307 @cindex @option{-cc} (@code{gnathtml})
22308 This option allows you to change the color used for comments. The default
22309 value is green. The color argument can be any name accepted by html.
22310
22311 @item -d
22312 @cindex @option{-d} (@code{gnathtml})
22313 If the Ada files depend on some other files (for instance through
22314 @code{with} clauses, the latter files will also be converted to html.
22315 Only the files in the user project will be converted to html, not the files
22316 in the run-time library itself.
22317
22318 @item -D
22319 @cindex @option{-D} (@code{gnathtml})
22320 This command is the same as @option{-d} above, but @command{gnathtml} will
22321 also look for files in the run-time library, and generate html files for them.
22322
22323 @item -ext @var{extension}
22324 @cindex @option{-ext} (@code{gnathtml})
22325 This option allows you to change the extension of the generated HTML files.
22326 If you do not specify an extension, it will default to @file{htm}.
22327
22328 @item -f
22329 @cindex @option{-f} (@code{gnathtml})
22330 By default, gnathtml will generate html links only for global entities
22331 ('with'ed units, global variables and types,@dots{}).  If you specify
22332 @option{-f} on the command line, then links will be generated for local
22333 entities too.
22334
22335 @item -l @var{number}
22336 @cindex @option{-l} (@code{gnathtml})
22337 If this ^switch^option^ is provided and @var{number} is not 0, then
22338 @code{gnathtml} will number the html files every @var{number} line.
22339
22340 @item -I @var{dir}
22341 @cindex @option{-I} (@code{gnathtml})
22342 Specify a directory to search for library files (@file{.ALI} files) and
22343 source files. You can provide several -I switches on the command line,
22344 and the directories will be parsed in the order of the command line.
22345
22346 @item -o @var{dir}
22347 @cindex @option{-o} (@code{gnathtml})
22348 Specify the output directory for html files. By default, gnathtml will
22349 saved the generated html files in a subdirectory named @file{html/}.
22350
22351 @item -p @var{file}
22352 @cindex @option{-p} (@code{gnathtml})
22353 If you are using Emacs and the most recent Emacs Ada mode, which provides
22354 a full Integrated Development Environment for compiling, checking,
22355 running and debugging applications, you may use @file{.gpr} files
22356 to give the directories where Emacs can find sources and object files.
22357
22358 Using this ^switch^option^, you can tell gnathtml to use these files.
22359 This allows you to get an html version of your application, even if it
22360 is spread over multiple directories.
22361
22362 @item -sc @var{color}
22363 @cindex @option{-sc} (@code{gnathtml})
22364 This ^switch^option^ allows you to change the color used for symbol
22365 definitions.
22366 The default value is red. The color argument can be any name accepted by html.
22367
22368 @item -t @var{file}
22369 @cindex @option{-t} (@code{gnathtml})
22370 This ^switch^option^ provides the name of a file. This file contains a list of
22371 file names to be converted, and the effect is exactly as though they had
22372 appeared explicitly on the command line. This
22373 is the recommended way to work around the command line length limit on some
22374 systems.
22375
22376 @end table
22377
22378 @node Installing gnathtml
22379 @section Installing @code{gnathtml}
22380
22381 @noindent
22382 @code{Perl} needs to be installed on your machine to run this script.
22383 @code{Perl} is freely available for almost every architecture and
22384 Operating System via the Internet.
22385
22386 On Unix systems, you  may want to modify  the  first line of  the script
22387 @code{gnathtml},  to explicitly  tell  the Operating  system  where Perl
22388 is. The syntax of this line is:
22389 @smallexample
22390 #!full_path_name_to_perl
22391 @end smallexample
22392
22393 @noindent
22394 Alternatively, you may run the script using the following command line:
22395
22396 @smallexample
22397 $ perl gnathtml.pl @ovar{switches} @var{files}
22398 @end smallexample
22399
22400 @ifset vms
22401 @node LSE
22402 @section LSE
22403 @findex LSE
22404
22405 @noindent
22406 The GNAT distribution provides an Ada 95 template for the HP Language
22407 Sensitive Editor (LSE), a component of DECset. In order to
22408 access it, invoke LSE with the qualifier /ENVIRONMENT=GNU:[LIB]ADA95.ENV.
22409
22410 @node Profiling
22411 @section Profiling
22412 @findex PCA
22413
22414 @noindent
22415 GNAT supports The HP Performance Coverage Analyzer (PCA), a component
22416 of DECset. To use it proceed as outlined under ``HELP PCA'', except for running
22417 the collection phase with the /DEBUG qualifier.
22418
22419 @smallexample
22420 $ GNAT MAKE /DEBUG <PROGRAM_NAME>
22421 $ DEFINE LIB$DEBUG PCA$COLLECTOR
22422 $ RUN/DEBUG <PROGRAM_NAME>
22423 @end smallexample
22424 @noindent
22425 @end ifset
22426
22427 @ifclear vms
22428 @c ******************************
22429 @node Code Coverage and Profiling
22430 @chapter Code Coverage and Profiling
22431 @cindex Code Coverage
22432 @cindex Profiling
22433
22434 @noindent
22435 This chapter describes how to use @code{gcov} - coverage testing tool - and
22436 @code{gprof} - profiler tool - on your Ada programs.
22437
22438 @menu
22439 * Code Coverage of Ada Programs using gcov::
22440 * Profiling an Ada Program using gprof::
22441 @end menu
22442
22443 @node Code Coverage of Ada Programs using gcov
22444 @section Code Coverage of Ada Programs using gcov
22445 @cindex gcov
22446 @cindex -fprofile-arcs
22447 @cindex -ftest-coverage
22448 @cindex -coverage
22449 @cindex Code Coverage
22450
22451 @noindent
22452 @code{gcov} is a test coverage program: it analyzes the execution of a given
22453 program on selected tests, to help you determine the portions of the program
22454 that are still untested.
22455
22456 @code{gcov} is part of the GCC suite, and is described in detail in the GCC
22457 User's Guide. You can refer to this documentation for a more complete
22458 description.
22459
22460 This chapter provides a quick startup guide, and
22461 details some Gnat-specific features.
22462
22463 @menu
22464 * Quick startup guide::
22465 * Gnat specifics::
22466 @end menu
22467
22468 @node Quick startup guide
22469 @subsection Quick startup guide
22470
22471 In order to perform coverage analysis of a program using @code{gcov}, 3
22472 steps are needed:
22473
22474 @itemize @bullet
22475 @item
22476 Code instrumentation during the compilation process
22477 @item
22478 Execution of the instrumented program
22479 @item
22480 Execution of the @code{gcov} tool to generate the result.
22481 @end itemize
22482
22483 The code instrumentation needed by gcov is created at the object level:
22484 The source code is not modified in any way, because the instrumentation code is
22485 inserted by gcc during the compilation process. To compile your code with code
22486 coverage activated, you need to recompile your whole project using the
22487 switches
22488 @code{-fprofile-arcs} and @code{-ftest-coverage}, and link it using
22489 @code{-fprofile-arcs}.
22490
22491 @smallexample
22492 $ gnatmake -P my_project.gpr -f -cargs -fprofile-arcs -ftest-coverage \
22493    -largs -fprofile-arcs
22494 @end smallexample
22495
22496 This compilation process will create @file{.gcno} files together with
22497 the usual object files.
22498
22499 Once the program is compiled with coverage instrumentation, you can
22500 run it as many times as needed - on portions of a test suite for
22501 example. The first execution will produce @file{.gcda} files at the
22502 same location as the @file{.gcno} files.  The following executions
22503 will update those files, so that a cumulative result of the covered
22504 portions of the program is generated.
22505
22506 Finally, you need to call the @code{gcov} tool. The different options of
22507 @code{gcov} are available in the GCC User's Guide, section 'Invoking gcov'.
22508
22509 This will create annotated source files with a @file{.gcov} extension:
22510 @file{my_main.adb} file will be analysed in @file{my_main.adb.gcov}.
22511
22512 @node Gnat specifics
22513 @subsection Gnat specifics
22514
22515 Because Ada semantics, portions of the source code may be shared among
22516 several object files. This is the case for example when generics are
22517 involved, when inlining is active  or when declarations generate  initialisation
22518 calls. In order to take
22519 into account this shared code, you need to call @code{gcov} on all
22520 source files of the tested program at once.
22521
22522 The list of source files might exceed the system's maximum command line
22523 length. In order to bypass this limitation, a new mechanism has been
22524 implemented in @code{gcov}: you can now list all your project's files into a
22525 text file, and provide this file to gcov as a parameter,  preceded by a @@
22526 (e.g. @samp{gcov @@mysrclist.txt}).
22527
22528 @node Profiling an Ada Program using gprof
22529 @section Profiling an Ada Program using gprof
22530 @cindex gprof
22531 @cindex -pg
22532 @cindex Profiling
22533
22534 @noindent
22535 This section is not meant to be an exhaustive documentation of @code{gprof}.
22536 Full documentation for it can be found in the GNU Profiler User's Guide
22537 documentation that is part of this GNAT distribution.
22538
22539 Profiling a program helps determine the parts of a program that are executed
22540 most often, and are therefore the most time-consuming.
22541
22542 @code{gprof} is the standard GNU profiling tool; it has been enhanced to
22543 better handle Ada programs and multitasking.
22544 It is currently supported on the following platforms
22545 @itemize @bullet
22546 @item
22547 linux x86/x86_64
22548 @item
22549 solaris sparc/sparc64/x86
22550 @item
22551 windows x86
22552 @end itemize
22553
22554 @noindent
22555 In order to profile a program using @code{gprof}, 3 steps are needed:
22556
22557 @itemize @bullet
22558 @item
22559 Code instrumentation, requiring a full recompilation of the project with the
22560 proper switches.
22561 @item
22562 Execution of the program under the analysis conditions, i.e. with the desired
22563 input.
22564 @item
22565 Analysis of the results using the @code{gprof} tool.
22566 @end itemize
22567
22568 @noindent
22569 The following sections detail the different steps, and indicate how
22570 to interpret the results:
22571 @menu
22572 * Compilation for profiling::
22573 * Program execution::
22574 * Running gprof::
22575 * Interpretation of profiling results::
22576 @end menu
22577
22578 @node Compilation for profiling
22579 @subsection Compilation for profiling
22580 @cindex -pg
22581 @cindex Profiling
22582
22583 In order to profile a program the first step is to tell the compiler
22584 to generate the necessary profiling information. The compiler switch to be used
22585 is @code{-pg}, which must be added to other compilation switches. This
22586 switch needs to be specified both during compilation and link stages, and can
22587 be specified once when using gnatmake:
22588
22589 @smallexample
22590 gnatmake -f -pg -P my_project
22591 @end smallexample
22592
22593 @noindent
22594 Note that only the objects that were compiled with the @samp{-pg} switch will be
22595 profiled; if you need to profile your whole project, use the
22596 @samp{-f} gnatmake switch to force full recompilation.
22597
22598 @node Program execution
22599 @subsection Program execution
22600
22601 @noindent
22602 Once the program has been compiled for profiling, you can run it as usual.
22603
22604 The only constraint imposed by profiling is that the program must terminate
22605 normally. An interrupted program (via a Ctrl-C, kill, etc.) will not be
22606 properly analyzed.
22607
22608 Once the program completes execution, a data file called @file{gmon.out} is
22609 generated in the directory where the program was launched from. If this file
22610 already exists, it will be overwritten.
22611
22612 @node Running gprof
22613 @subsection Running gprof
22614
22615 @noindent
22616 The @code{gprof} tool is called as follow:
22617
22618 @smallexample
22619 gprof my_prog gmon.out
22620 @end smallexample
22621
22622 @noindent
22623 or simpler:
22624
22625 @smallexample
22626 gprof my_prog
22627 @end smallexample
22628
22629 @noindent
22630 The complete form of the gprof command line is the following:
22631
22632 @smallexample
22633 gprof [^switches^options^] [executable [data-file]]
22634 @end smallexample
22635
22636 @noindent
22637 @code{gprof} supports numerous ^switch^options^. The order of these
22638 ^switch^options^ does not matter. The full list of options can be found in
22639 the GNU Profiler User's Guide documentation that comes with this documentation.
22640
22641 The following is the subset of those switches that is most relevant:
22642
22643 @table @option
22644
22645 @item --demangle[=@var{style}]
22646 @itemx --no-demangle
22647 @cindex @option{--demangle} (@code{gprof})
22648 These options control whether symbol names should be demangled when
22649 printing output.  The default is to demangle C++ symbols.  The
22650 @code{--no-demangle} option may be used to turn off demangling. Different
22651 compilers have different mangling styles.  The optional demangling style
22652 argument can be used to choose an appropriate demangling style for your
22653 compiler, in particular Ada symbols generated by GNAT can be demangled using
22654 @code{--demangle=gnat}.
22655
22656 @item -e @var{function_name}
22657 @cindex @option{-e} (@code{gprof})
22658 The @samp{-e @var{function}} option tells @code{gprof} not to print
22659 information about the function @var{function_name} (and its
22660 children@dots{}) in the call graph.  The function will still be listed
22661 as a child of any functions that call it, but its index number will be
22662 shown as @samp{[not printed]}.  More than one @samp{-e} option may be
22663 given; only one @var{function_name} may be indicated with each @samp{-e}
22664 option.
22665
22666 @item -E @var{function_name}
22667 @cindex @option{-E} (@code{gprof})
22668 The @code{-E @var{function}} option works like the @code{-e} option, but
22669 execution time spent in the function (and children who were not called from
22670 anywhere else), will not be used to compute the percentages-of-time for
22671 the call graph.  More than one @samp{-E} option may be given; only one
22672 @var{function_name} may be indicated with each @samp{-E} option.
22673
22674 @item -f @var{function_name}
22675 @cindex @option{-f} (@code{gprof})
22676 The @samp{-f @var{function}} option causes @code{gprof} to limit the
22677 call graph to the function @var{function_name} and its children (and
22678 their children@dots{}).  More than one @samp{-f} option may be given;
22679 only one @var{function_name} may be indicated with each @samp{-f}
22680 option.
22681
22682 @item -F @var{function_name}
22683 @cindex @option{-F} (@code{gprof})
22684 The @samp{-F @var{function}} option works like the @code{-f} option, but
22685 only time spent in the function and its children (and their
22686 children@dots{}) will be used to determine total-time and
22687 percentages-of-time for the call graph.  More than one @samp{-F} option
22688 may be given; only one @var{function_name} may be indicated with each
22689 @samp{-F} option.  The @samp{-F} option overrides the @samp{-E} option.
22690
22691 @end table
22692
22693 @node Interpretation of profiling results
22694 @subsection Interpretation of profiling results
22695
22696 @noindent
22697
22698 The results of the profiling analysis are represented by two arrays: the
22699 'flat profile' and the 'call graph'. Full documentation of those outputs
22700 can be found in the GNU Profiler User's Guide.
22701
22702 The flat profile shows the time spent in each function of the program, and how
22703 many time it has been called. This allows you to locate easily the most
22704 time-consuming functions.
22705
22706 The call graph shows, for each subprogram, the subprograms that call it,
22707 and the subprograms that it calls. It also provides an estimate of the time
22708 spent in each of those callers/called subprograms.
22709 @end ifclear
22710
22711 @c ******************************
22712 @node Running and Debugging Ada Programs
22713 @chapter Running and Debugging Ada Programs
22714 @cindex Debugging
22715
22716 @noindent
22717 This chapter discusses how to debug Ada programs.
22718 @ifset vms
22719 It applies to GNAT on the Alpha OpenVMS platform;
22720 for I64 OpenVMS please refer to the @cite{OpenVMS Debugger Manual},
22721 since HP has implemented Ada support in the OpenVMS debugger on I64.
22722 @end ifset
22723
22724 An incorrect Ada program may be handled in three ways by the GNAT compiler:
22725
22726 @enumerate
22727 @item
22728 The illegality may be a violation of the static semantics of Ada. In
22729 that case GNAT diagnoses the constructs in the program that are illegal.
22730 It is then a straightforward matter for the user to modify those parts of
22731 the program.
22732
22733 @item
22734 The illegality may be a violation of the dynamic semantics of Ada. In
22735 that case the program compiles and executes, but may generate incorrect
22736 results, or may terminate abnormally with some exception.
22737
22738 @item
22739 When presented with a program that contains convoluted errors, GNAT
22740 itself may terminate abnormally without providing full diagnostics on
22741 the incorrect user program.
22742 @end enumerate
22743
22744 @menu
22745 * The GNAT Debugger GDB::
22746 * Running GDB::
22747 * Introduction to GDB Commands::
22748 * Using Ada Expressions::
22749 * Calling User-Defined Subprograms::
22750 * Using the Next Command in a Function::
22751 * Ada Exceptions::
22752 * Ada Tasks::
22753 * Debugging Generic Units::
22754 * GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate::
22755 * Naming Conventions for GNAT Source Files::
22756 * Getting Internal Debugging Information::
22757 * Stack Traceback::
22758 @end menu
22759
22760 @cindex Debugger
22761 @findex gdb
22762
22763 @node The GNAT Debugger GDB
22764 @section The GNAT Debugger GDB
22765
22766 @noindent
22767 @code{GDB} is a general purpose, platform-independent debugger that
22768 can be used to debug mixed-language programs compiled with @command{gcc},
22769 and in particular is capable of debugging Ada programs compiled with
22770 GNAT. The latest versions of @code{GDB} are Ada-aware and can handle
22771 complex Ada data structures.
22772
22773 @xref{Top,, Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB},
22774 @ifset vms
22775 located in the GNU:[DOCS] directory,
22776 @end ifset
22777 for full details on the usage of @code{GDB}, including a section on
22778 its usage on programs. This manual should be consulted for full
22779 details. The section that follows is a brief introduction to the
22780 philosophy and use of @code{GDB}.
22781
22782 When GNAT programs are compiled, the compiler optionally writes debugging
22783 information into the generated object file, including information on
22784 line numbers, and on declared types and variables. This information is
22785 separate from the generated code. It makes the object files considerably
22786 larger, but it does not add to the size of the actual executable that
22787 will be loaded into memory, and has no impact on run-time performance. The
22788 generation of debug information is triggered by the use of the
22789 ^-g^/DEBUG^ switch in the @command{gcc} or @command{gnatmake} command
22790 used to carry out the compilations. It is important to emphasize that
22791 the use of these options does not change the generated code.
22792
22793 The debugging information is written in standard system formats that
22794 are used by many tools, including debuggers and profilers. The format
22795 of the information is typically designed to describe C types and
22796 semantics, but GNAT implements a translation scheme which allows full
22797 details about Ada types and variables to be encoded into these
22798 standard C formats. Details of this encoding scheme may be found in
22799 the file exp_dbug.ads in the GNAT source distribution. However, the
22800 details of this encoding are, in general, of no interest to a user,
22801 since @code{GDB} automatically performs the necessary decoding.
22802
22803 When a program is bound and linked, the debugging information is
22804 collected from the object files, and stored in the executable image of
22805 the program. Again, this process significantly increases the size of
22806 the generated executable file, but it does not increase the size of
22807 the executable program itself. Furthermore, if this program is run in
22808 the normal manner, it runs exactly as if the debug information were
22809 not present, and takes no more actual memory.
22810
22811 However, if the program is run under control of @code{GDB}, the
22812 debugger is activated.  The image of the program is loaded, at which
22813 point it is ready to run.  If a run command is given, then the program
22814 will run exactly as it would have if @code{GDB} were not present. This
22815 is a crucial part of the @code{GDB} design philosophy.  @code{GDB} is
22816 entirely non-intrusive until a breakpoint is encountered.  If no
22817 breakpoint is ever hit, the program will run exactly as it would if no
22818 debugger were present. When a breakpoint is hit, @code{GDB} accesses
22819 the debugging information and can respond to user commands to inspect
22820 variables, and more generally to report on the state of execution.
22821
22822 @c **************
22823 @node Running GDB
22824 @section Running GDB
22825
22826 @noindent
22827 This section describes how to initiate the debugger.
22828 @c The above sentence is really just filler, but it was otherwise
22829 @c clumsy to get the first paragraph nonindented given the conditional
22830 @c nature of the description
22831
22832 @ifclear vms
22833 The debugger can be launched from a @code{GPS} menu or
22834 directly from the command line. The description below covers the latter use.
22835 All the commands shown can be used in the @code{GPS} debug console window,
22836 but there are usually more GUI-based ways to achieve the same effect.
22837 @end ifclear
22838
22839 The command to run @code{GDB} is
22840
22841 @smallexample
22842 $ ^gdb program^GDB PROGRAM^
22843 @end smallexample
22844
22845 @noindent
22846 where @code{^program^PROGRAM^} is the name of the executable file. This
22847 activates the debugger and results in a prompt for debugger commands.
22848 The simplest command is simply @code{run}, which causes the program to run
22849 exactly as if the debugger were not present. The following section
22850 describes some of the additional commands that can be given to @code{GDB}.
22851
22852 @c *******************************
22853 @node Introduction to GDB Commands
22854 @section Introduction to GDB Commands
22855
22856 @noindent
22857 @code{GDB} contains a large repertoire of commands.  @xref{Top,,
22858 Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB},
22859 @ifset vms
22860 located in the GNU:[DOCS] directory,
22861 @end ifset
22862 for extensive documentation on the use
22863 of these commands, together with examples of their use. Furthermore,
22864 the command @command{help} invoked from within GDB activates a simple help
22865 facility which summarizes the available commands and their options.
22866 In this section we summarize a few of the most commonly
22867 used commands to give an idea of what @code{GDB} is about. You should create
22868 a simple program with debugging information and experiment with the use of
22869 these @code{GDB} commands on the program as you read through the
22870 following section.
22871
22872 @table @code
22873 @item set args @var{arguments}
22874 The @var{arguments} list above is a list of arguments to be passed to
22875 the program on a subsequent run command, just as though the arguments
22876 had been entered on a normal invocation of the program. The @code{set args}
22877 command is not needed if the program does not require arguments.
22878
22879 @item run
22880 The @code{run} command causes execution of the program to start from
22881 the beginning. If the program is already running, that is to say if
22882 you are currently positioned at a breakpoint, then a prompt will ask
22883 for confirmation that you want to abandon the current execution and
22884 restart.
22885
22886 @item breakpoint @var{location}
22887 The breakpoint command sets a breakpoint, that is to say a point at which
22888 execution will halt and @code{GDB} will await further
22889 commands. @var{location} is
22890 either a line number within a file, given in the format @code{file:linenumber},
22891 or it is the name of a subprogram. If you request that a breakpoint be set on
22892 a subprogram that is overloaded, a prompt will ask you to specify on which of
22893 those subprograms you want to breakpoint. You can also
22894 specify that all of them should be breakpointed. If the program is run
22895 and execution encounters the breakpoint, then the program
22896 stops and @code{GDB} signals that the breakpoint was encountered by
22897 printing the line of code before which the program is halted.
22898
22899 @item breakpoint exception @var{name}
22900 A special form of the breakpoint command which breakpoints whenever
22901 exception @var{name} is raised.
22902 If @var{name} is omitted,
22903 then a breakpoint will occur when any exception is raised.
22904
22905 @item print @var{expression}
22906 This will print the value of the given expression. Most simple
22907 Ada expression formats are properly handled by @code{GDB}, so the expression
22908 can contain function calls, variables, operators, and attribute references.
22909
22910 @item continue
22911 Continues execution following a breakpoint, until the next breakpoint or the
22912 termination of the program.
22913
22914 @item step
22915 Executes a single line after a breakpoint. If the next statement
22916 is a subprogram call, execution continues into (the first statement of)
22917 the called subprogram.
22918
22919 @item next
22920 Executes a single line. If this line is a subprogram call, executes and
22921 returns from the call.
22922
22923 @item list
22924 Lists a few lines around the current source location. In practice, it
22925 is usually more convenient to have a separate edit window open with the
22926 relevant source file displayed. Successive applications of this command
22927 print subsequent lines. The command can be given an argument which is a
22928 line number, in which case it displays a few lines around the specified one.
22929
22930 @item backtrace
22931 Displays a backtrace of the call chain. This command is typically
22932 used after a breakpoint has occurred, to examine the sequence of calls that
22933 leads to the current breakpoint. The display includes one line for each
22934 activation record (frame) corresponding to an active subprogram.
22935
22936 @item up
22937 At a breakpoint, @code{GDB} can display the values of variables local
22938 to the current frame. The command @code{up} can be used to
22939 examine the contents of other active frames, by moving the focus up
22940 the stack, that is to say from callee to caller, one frame at a time.
22941
22942 @item down
22943 Moves the focus of @code{GDB} down from the frame currently being
22944 examined to the frame of its callee (the reverse of the previous command),
22945
22946 @item frame @var{n}
22947 Inspect the frame with the given number. The value 0 denotes the frame
22948 of the current breakpoint, that is to say the top of the call stack.
22949
22950 @end table
22951
22952 @noindent
22953 The above list is a very short introduction to the commands that
22954 @code{GDB} provides. Important additional capabilities, including conditional
22955 breakpoints, the ability to execute command sequences on a breakpoint,
22956 the ability to debug at the machine instruction level and many other
22957 features are described in detail in @ref{Top,, Debugging with GDB, gdb,
22958 Debugging with GDB}.  Note that most commands can be abbreviated
22959 (for example, c for continue, bt for backtrace).
22960
22961 @node Using Ada Expressions
22962 @section Using Ada Expressions
22963 @cindex Ada expressions
22964
22965 @noindent
22966 @code{GDB} supports a fairly large subset of Ada expression syntax, with some
22967 extensions. The philosophy behind the design of this subset is
22968
22969 @itemize @bullet
22970 @item
22971 That @code{GDB} should provide basic literals and access to operations for
22972 arithmetic, dereferencing, field selection, indexing, and subprogram calls,
22973 leaving more sophisticated computations to subprograms written into the
22974 program (which therefore may be called from @code{GDB}).
22975
22976 @item
22977 That type safety and strict adherence to Ada language restrictions
22978 are not particularly important to the @code{GDB} user.
22979
22980 @item
22981 That brevity is important to the @code{GDB} user.
22982 @end itemize
22983
22984 @noindent
22985 Thus, for brevity, the debugger acts as if there were
22986 implicit @code{with} and @code{use} clauses in effect for all user-written
22987 packages, thus making it unnecessary to fully qualify most names with
22988 their packages, regardless of context. Where this causes ambiguity,
22989 @code{GDB} asks the user's intent.
22990
22991 For details on the supported Ada syntax, see @ref{Top,, Debugging with
22992 GDB, gdb, Debugging with GDB}.
22993
22994 @node Calling User-Defined Subprograms
22995 @section Calling User-Defined Subprograms
22996
22997 @noindent
22998 An important capability of @code{GDB} is the ability to call user-defined
22999 subprograms while debugging. This is achieved simply by entering
23000 a subprogram call statement in the form:
23001
23002 @smallexample
23003 call subprogram-name (parameters)
23004 @end smallexample
23005
23006 @noindent
23007 The keyword @code{call} can be omitted in the normal case where the
23008 @code{subprogram-name} does not coincide with any of the predefined
23009 @code{GDB} commands.
23010
23011 The effect is to invoke the given subprogram, passing it the
23012 list of parameters that is supplied. The parameters can be expressions and
23013 can include variables from the program being debugged. The
23014 subprogram must be defined
23015 at the library level within your program, and @code{GDB} will call the
23016 subprogram within the environment of your program execution (which
23017 means that the subprogram is free to access or even modify variables
23018 within your program).
23019
23020 The most important use of this facility is in allowing the inclusion of
23021 debugging routines that are tailored to particular data structures
23022 in your program. Such debugging routines can be written to provide a suitably
23023 high-level description of an abstract type, rather than a low-level dump
23024 of its physical layout. After all, the standard
23025 @code{GDB print} command only knows the physical layout of your
23026 types, not their abstract meaning. Debugging routines can provide information
23027 at the desired semantic level and are thus enormously useful.
23028
23029 For example, when debugging GNAT itself, it is crucial to have access to
23030 the contents of the tree nodes used to represent the program internally.
23031 But tree nodes are represented simply by an integer value (which in turn
23032 is an index into a table of nodes).
23033 Using the @code{print} command on a tree node would simply print this integer
23034 value, which is not very useful. But the PN routine (defined in file
23035 treepr.adb in the GNAT sources) takes a tree node as input, and displays
23036 a useful high level representation of the tree node, which includes the
23037 syntactic category of the node, its position in the source, the integers
23038 that denote descendant nodes and parent node, as well as varied
23039 semantic information. To study this example in more detail, you might want to
23040 look at the body of the PN procedure in the stated file.
23041
23042 @node Using the Next Command in a Function
23043 @section Using the Next Command in a Function
23044
23045 @noindent
23046 When you use the @code{next} command in a function, the current source
23047 location will advance to the next statement as usual. A special case
23048 arises in the case of a @code{return} statement.
23049
23050 Part of the code for a return statement is the ``epilog'' of the function.
23051 This is the code that returns to the caller. There is only one copy of
23052 this epilog code, and it is typically associated with the last return
23053 statement in the function if there is more than one return. In some
23054 implementations, this epilog is associated with the first statement
23055 of the function.
23056
23057 The result is that if you use the @code{next} command from a return
23058 statement that is not the last return statement of the function you
23059 may see a strange apparent jump to the last return statement or to
23060 the start of the function. You should simply ignore this odd jump.
23061 The value returned is always that from the first return statement
23062 that was stepped through.
23063
23064 @node Ada Exceptions
23065 @section Breaking on Ada Exceptions
23066 @cindex Exceptions
23067
23068 @noindent
23069 You can set breakpoints that trip when your program raises
23070 selected exceptions.
23071
23072 @table @code
23073 @item break exception
23074 Set a breakpoint that trips whenever (any task in the) program raises
23075 any exception.
23076
23077 @item break exception @var{name}
23078 Set a breakpoint that trips whenever (any task in the) program raises
23079 the exception @var{name}.
23080
23081 @item break exception unhandled
23082 Set a breakpoint that trips whenever (any task in the) program raises an
23083 exception for which there is no handler.
23084
23085 @item info exceptions
23086 @itemx info exceptions @var{regexp}
23087 The @code{info exceptions} command permits the user to examine all defined
23088 exceptions within Ada programs. With a regular expression, @var{regexp}, as
23089 argument, prints out only those exceptions whose name matches @var{regexp}.
23090 @end table
23091
23092 @node Ada Tasks
23093 @section Ada Tasks
23094 @cindex Tasks
23095
23096 @noindent
23097 @code{GDB} allows the following task-related commands:
23098
23099 @table @code
23100 @item info tasks
23101 This command shows a list of current Ada tasks, as in the following example:
23102
23103 @smallexample
23104 @iftex
23105 @leftskip=0cm
23106 @end iftex
23107 (gdb) info tasks
23108   ID       TID P-ID   Thread Pri State                 Name
23109    1   8088000   0   807e000  15 Child Activation Wait main_task
23110    2   80a4000   1   80ae000  15 Accept/Select Wait    b
23111    3   809a800   1   80a4800  15 Child Activation Wait a
23112 *  4   80ae800   3   80b8000  15 Running               c
23113 @end smallexample
23114
23115 @noindent
23116 In this listing, the asterisk before the first task indicates it to be the
23117 currently running task. The first column lists the task ID that is used
23118 to refer to tasks in the following commands.
23119
23120 @item break @var{linespec} task @var{taskid}
23121 @itemx break @var{linespec} task @var{taskid} if @dots{}
23122 @cindex Breakpoints and tasks
23123 These commands are like the @code{break @dots{} thread @dots{}}.
23124 @var{linespec} specifies source lines.
23125
23126 Use the qualifier @samp{task @var{taskid}} with a breakpoint command
23127 to specify that you only want @code{GDB} to stop the program when a
23128 particular Ada task reaches this breakpoint. @var{taskid} is one of the
23129 numeric task identifiers assigned by @code{GDB}, shown in the first
23130 column of the @samp{info tasks} display.
23131
23132 If you do not specify @samp{task @var{taskid}} when you set a
23133 breakpoint, the breakpoint applies to @emph{all} tasks of your
23134 program.
23135
23136 You can use the @code{task} qualifier on conditional breakpoints as
23137 well; in this case, place @samp{task @var{taskid}} before the
23138 breakpoint condition (before the @code{if}).
23139
23140 @item task @var{taskno}
23141 @cindex Task switching
23142
23143 This command allows to switch to the task referred by @var{taskno}. In
23144 particular, This allows to browse the backtrace of the specified
23145 task. It is advised to switch back to the original task before
23146 continuing execution otherwise the scheduling of the program may be
23147 perturbed.
23148 @end table
23149
23150 @noindent
23151 For more detailed information on the tasking support,
23152 see @ref{Top,, Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB}.
23153
23154 @node Debugging Generic Units
23155 @section Debugging Generic Units
23156 @cindex Debugging Generic Units
23157 @cindex Generics
23158
23159 @noindent
23160 GNAT always uses code expansion for generic instantiation. This means that
23161 each time an instantiation occurs, a complete copy of the original code is
23162 made, with appropriate substitutions of formals by actuals.
23163
23164 It is not possible to refer to the original generic entities in
23165 @code{GDB}, but it is always possible to debug a particular instance of
23166 a generic, by using the appropriate expanded names. For example, if we have
23167
23168 @smallexample @c ada
23169 @group
23170 @cartouche
23171 procedure g is
23172
23173    generic package k is
23174       procedure kp (v1 : in out integer);
23175    end k;
23176
23177    package body k is
23178       procedure kp (v1 : in out integer) is
23179       begin
23180          v1 := v1 + 1;
23181       end kp;
23182    end k;
23183
23184    package k1 is new k;
23185    package k2 is new k;
23186
23187    var : integer := 1;
23188
23189 begin
23190    k1.kp (var);
23191    k2.kp (var);
23192    k1.kp (var);
23193    k2.kp (var);
23194 end;
23195 @end cartouche
23196 @end group
23197 @end smallexample
23198
23199 @noindent
23200 Then to break on a call to procedure kp in the k2 instance, simply
23201 use the command:
23202
23203 @smallexample
23204 (gdb) break g.k2.kp
23205 @end smallexample
23206
23207 @noindent
23208 When the breakpoint occurs, you can step through the code of the
23209 instance in the normal manner and examine the values of local variables, as for
23210 other units.
23211
23212 @node GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
23213 @section GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
23214 @cindex GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
23215
23216 @noindent
23217 When presented with programs that contain serious errors in syntax
23218 or semantics,
23219 GNAT may on rare occasions  experience problems in operation, such
23220 as aborting with a
23221 segmentation fault or illegal memory access, raising an internal
23222 exception, terminating abnormally, or failing to terminate at all.
23223 In such cases, you can activate
23224 various features of GNAT that can help you pinpoint the construct in your
23225 program that is the likely source of the problem.
23226
23227 The following strategies are presented in increasing order of
23228 difficulty, corresponding to your experience in using GNAT and your
23229 familiarity with compiler internals.
23230
23231 @enumerate
23232 @item
23233 Run @command{gcc} with the @option{-gnatf}. This first
23234 switch causes all errors on a given line to be reported. In its absence,
23235 only the first error on a line is displayed.
23236
23237 The @option{-gnatdO} switch causes errors to be displayed as soon as they
23238 are encountered, rather than after compilation is terminated. If GNAT
23239 terminates prematurely or goes into an infinite loop, the last error
23240 message displayed may help to pinpoint the culprit.
23241
23242 @item
23243 Run @command{gcc} with the @option{^-v (verbose)^/VERBOSE^} switch. In this
23244 mode, @command{gcc} produces ongoing information about the progress of the
23245 compilation and provides the name of each procedure as code is
23246 generated. This switch allows you to find which Ada procedure was being
23247 compiled when it encountered a code generation problem.
23248
23249 @item
23250 @cindex @option{-gnatdc} switch
23251 Run @command{gcc} with the @option{-gnatdc} switch. This is a GNAT specific
23252 switch that does for the front-end what @option{^-v^VERBOSE^} does
23253 for the back end. The system prints the name of each unit,
23254 either a compilation unit or nested unit, as it is being analyzed.
23255 @item
23256 Finally, you can start
23257 @code{gdb} directly on the @code{gnat1} executable. @code{gnat1} is the
23258 front-end of GNAT, and can be run independently (normally it is just
23259 called from @command{gcc}). You can use @code{gdb} on @code{gnat1} as you
23260 would on a C program (but @pxref{The GNAT Debugger GDB} for caveats). The
23261 @code{where} command is the first line of attack; the variable
23262 @code{lineno} (seen by @code{print lineno}), used by the second phase of
23263 @code{gnat1} and by the @command{gcc} backend, indicates the source line at
23264 which the execution stopped, and @code{input_file name} indicates the name of
23265 the source file.
23266 @end enumerate
23267
23268 @node Naming Conventions for GNAT Source Files
23269 @section Naming Conventions for GNAT Source Files
23270
23271 @noindent
23272 In order to examine the workings of the GNAT system, the following
23273 brief description of its organization may be helpful:
23274
23275 @itemize @bullet
23276 @item
23277 Files with prefix @file{^sc^SC^} contain the lexical scanner.
23278
23279 @item
23280 All files prefixed with @file{^par^PAR^} are components of the parser. The
23281 numbers correspond to chapters of the Ada Reference Manual. For example,
23282 parsing of select statements can be found in @file{par-ch9.adb}.
23283
23284 @item
23285 All files prefixed with @file{^sem^SEM^} perform semantic analysis. The
23286 numbers correspond to chapters of the Ada standard. For example, all
23287 issues involving context clauses can be found in @file{sem_ch10.adb}. In
23288 addition, some features of the language require sufficient special processing
23289 to justify their own semantic files: sem_aggr for aggregates, sem_disp for
23290 dynamic dispatching, etc.
23291
23292 @item
23293 All files prefixed with @file{^exp^EXP^} perform normalization and
23294 expansion of the intermediate representation (abstract syntax tree, or AST).
23295 these files use the same numbering scheme as the parser and semantics files.
23296 For example, the construction of record initialization procedures is done in
23297 @file{exp_ch3.adb}.
23298
23299 @item
23300 The files prefixed with @file{^bind^BIND^} implement the binder, which
23301 verifies the consistency of the compilation, determines an order of
23302 elaboration, and generates the bind file.
23303
23304 @item
23305 The files @file{atree.ads} and @file{atree.adb} detail the low-level
23306 data structures used by the front-end.
23307
23308 @item
23309 The files @file{sinfo.ads} and @file{sinfo.adb} detail the structure of
23310 the abstract syntax tree as produced by the parser.
23311
23312 @item
23313 The files @file{einfo.ads} and @file{einfo.adb} detail the attributes of
23314 all entities, computed during semantic analysis.
23315
23316 @item
23317 Library management issues are dealt with in files with prefix
23318 @file{^lib^LIB^}.
23319
23320 @item
23321 @findex Ada
23322 @cindex Annex A
23323 Ada files with the prefix @file{^a-^A-^} are children of @code{Ada}, as
23324 defined in Annex A.
23325
23326 @item
23327 @findex Interfaces
23328 @cindex Annex B
23329 Files with prefix @file{^i-^I-^} are children of @code{Interfaces}, as
23330 defined in Annex B.
23331
23332 @item
23333 @findex System
23334 Files with prefix @file{^s-^S-^} are children of @code{System}. This includes
23335 both language-defined children and GNAT run-time routines.
23336
23337 @item
23338 @findex GNAT
23339 Files with prefix @file{^g-^G-^} are children of @code{GNAT}. These are useful
23340 general-purpose packages, fully documented in their specs. All
23341 the other @file{.c} files are modifications of common @command{gcc} files.
23342 @end itemize
23343
23344 @node Getting Internal Debugging Information
23345 @section Getting Internal Debugging Information
23346
23347 @noindent
23348 Most compilers have internal debugging switches and modes. GNAT
23349 does also, except GNAT internal debugging switches and modes are not
23350 secret. A summary and full description of all the compiler and binder
23351 debug flags are in the file @file{debug.adb}. You must obtain the
23352 sources of the compiler to see the full detailed effects of these flags.
23353
23354 The switches that print the source of the program (reconstructed from
23355 the internal tree) are of general interest for user programs, as are the
23356 options to print
23357 the full internal tree, and the entity table (the symbol table
23358 information). The reconstructed source provides a readable version of the
23359 program after the front-end has completed analysis and  expansion,
23360 and is useful when studying the performance of specific constructs.
23361 For example, constraint checks are indicated, complex aggregates
23362 are replaced with loops and assignments, and tasking primitives
23363 are replaced with run-time calls.
23364
23365 @node Stack Traceback
23366 @section Stack Traceback
23367 @cindex traceback
23368 @cindex stack traceback
23369 @cindex stack unwinding
23370
23371 @noindent
23372 Traceback is a mechanism to display the sequence of subprogram calls that
23373 leads to a specified execution point in a program. Often (but not always)
23374 the execution point is an instruction at which an exception has been raised.
23375 This mechanism is also known as @i{stack unwinding} because it obtains
23376 its information by scanning the run-time stack and recovering the activation
23377 records of all active subprograms. Stack unwinding is one of the most
23378 important tools for program debugging.
23379
23380 The first entry stored in traceback corresponds to the deepest calling level,
23381 that is to say the subprogram currently executing the instruction
23382 from which we want to obtain the traceback.
23383
23384 Note that there is no runtime performance penalty when stack traceback
23385 is enabled, and no exception is raised during program execution.
23386
23387 @menu
23388 * Non-Symbolic Traceback::
23389 * Symbolic Traceback::
23390 @end menu
23391
23392 @node Non-Symbolic Traceback
23393 @subsection Non-Symbolic Traceback
23394 @cindex traceback, non-symbolic
23395
23396 @noindent
23397 Note: this feature is not supported on all platforms. See
23398 @file{GNAT.Traceback spec in g-traceb.ads} for a complete list of supported
23399 platforms.
23400
23401 @menu
23402 * Tracebacks From an Unhandled Exception::
23403 * Tracebacks From Exception Occurrences (non-symbolic)::
23404 * Tracebacks From Anywhere in a Program (non-symbolic)::
23405 @end menu
23406
23407 @node Tracebacks From an Unhandled Exception
23408 @subsubsection Tracebacks From an Unhandled Exception
23409
23410 @noindent
23411 A runtime non-symbolic traceback is a list of addresses of call instructions.
23412 To enable this feature you must use the @option{-E}
23413 @code{gnatbind}'s option. With this option a stack traceback is stored as part
23414 of exception information. You can retrieve this information using the
23415 @code{addr2line} tool.
23416
23417 Here is a simple example:
23418
23419 @smallexample @c ada
23420 @cartouche
23421 procedure STB is
23422
23423    procedure P1 is
23424    begin
23425       raise Constraint_Error;
23426    end P1;
23427
23428    procedure P2 is
23429    begin
23430       P1;
23431    end P2;
23432
23433 begin
23434    P2;
23435 end STB;
23436 @end cartouche
23437 @end smallexample
23438
23439 @smallexample
23440 $ gnatmake stb -bargs -E
23441 $ stb
23442
23443 Execution terminated by unhandled exception
23444 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
23445 Message: stb.adb:5
23446 Call stack traceback locations:
23447 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
23448 @end smallexample
23449
23450 @noindent
23451 As we see the traceback lists a sequence of addresses for the unhandled
23452 exception @code{CONSTRAINT_ERROR} raised in procedure P1. It is easy to
23453 guess that this exception come from procedure P1. To translate these
23454 addresses into the source lines where the calls appear, the
23455 @code{addr2line} tool, described below, is invaluable. The use of this tool
23456 requires the program to be compiled with debug information.
23457
23458 @smallexample
23459 $ gnatmake -g stb -bargs -E
23460 $ stb
23461
23462 Execution terminated by unhandled exception
23463 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
23464 Message: stb.adb:5
23465 Call stack traceback locations:
23466 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
23467
23468 $ addr2line --exe=stb 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4
23469    0x4011f1 0x77e892a4
23470
23471 00401373 at d:/stb/stb.adb:5
23472 0040138B at d:/stb/stb.adb:10
23473 0040139C at d:/stb/stb.adb:14
23474 00401335 at d:/stb/b~stb.adb:104
23475 004011C4 at /build/@dots{}/crt1.c:200
23476 004011F1 at /build/@dots{}/crt1.c:222
23477 77E892A4 in ?? at ??:0
23478 @end smallexample
23479
23480 @noindent
23481 The @code{addr2line} tool has several other useful options:
23482
23483 @table @code
23484 @item --functions
23485 to get the function name corresponding to any location
23486
23487 @item --demangle=gnat
23488 to use the gnat decoding mode for the function names. Note that
23489 for binutils version 2.9.x the option is simply @option{--demangle}.
23490 @end table
23491
23492 @smallexample
23493 $ addr2line --exe=stb --functions --demangle=gnat 0x401373 0x40138b
23494    0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1
23495
23496 00401373 in stb.p1 at d:/stb/stb.adb:5
23497 0040138B in stb.p2 at d:/stb/stb.adb:10
23498 0040139C in stb at d:/stb/stb.adb:14
23499 00401335 in main at d:/stb/b~stb.adb:104
23500 004011C4 in <__mingw_CRTStartup> at /build/@dots{}/crt1.c:200
23501 004011F1 in <mainCRTStartup> at /build/@dots{}/crt1.c:222
23502 @end smallexample
23503
23504 @noindent
23505 From this traceback we can see that the exception was raised in
23506 @file{stb.adb} at line 5, which was reached from a procedure call in
23507 @file{stb.adb} at line 10, and so on. The @file{b~std.adb} is the binder file,
23508 which contains the call to the main program.
23509 @xref{Running gnatbind}. The remaining entries are assorted runtime routines,
23510 and the output will vary from platform to platform.
23511
23512 It is also possible to use @code{GDB} with these traceback addresses to debug
23513 the program. For example, we can break at a given code location, as reported
23514 in the stack traceback:
23515
23516 @smallexample
23517 $ gdb -nw stb
23518 @ifclear vms
23519 @noindent
23520 Furthermore, this feature is not implemented inside Windows DLL. Only
23521 the non-symbolic traceback is reported in this case.
23522 @end ifclear
23523
23524 (gdb) break *0x401373
23525 Breakpoint 1 at 0x401373: file stb.adb, line 5.
23526 @end smallexample
23527
23528 @noindent
23529 It is important to note that the stack traceback addresses
23530 do not change when debug information is included. This is particularly useful
23531 because it makes it possible to release software without debug information (to
23532 minimize object size), get a field report that includes a stack traceback
23533 whenever an internal bug occurs, and then be able to retrieve the sequence
23534 of calls with the same program compiled with debug information.
23535
23536 @node Tracebacks From Exception Occurrences (non-symbolic)
23537 @subsubsection Tracebacks From Exception Occurrences
23538
23539 @noindent
23540 Non-symbolic tracebacks are obtained by using the @option{-E} binder argument.
23541 The stack traceback is attached to the exception information string, and can
23542 be retrieved in an exception handler within the Ada program, by means of the
23543 Ada facilities defined in @code{Ada.Exceptions}. Here is a simple example:
23544
23545 @smallexample @c ada
23546 with Ada.Text_IO;
23547 with Ada.Exceptions;
23548
23549 procedure STB is
23550
23551    use Ada;
23552    use Ada.Exceptions;
23553
23554    procedure P1 is
23555       K : Positive := 1;
23556    begin
23557       K := K - 1;
23558    exception
23559       when E : others =>
23560          Text_IO.Put_Line (Exception_Information (E));
23561    end P1;
23562
23563    procedure P2 is
23564    begin
23565       P1;
23566    end P2;
23567
23568 begin
23569    P2;
23570 end STB;
23571 @end smallexample
23572
23573 @noindent
23574 This program will output:
23575
23576 @smallexample
23577 $ stb
23578
23579 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
23580 Message: stb.adb:12
23581 Call stack traceback locations:
23582 0x4015e4 0x401633 0x401644 0x401461 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
23583 @end smallexample
23584
23585 @node Tracebacks From Anywhere in a Program (non-symbolic)
23586 @subsubsection Tracebacks From Anywhere in a Program
23587
23588 @noindent
23589 It is also possible to retrieve a stack traceback from anywhere in a
23590 program. For this you need to
23591 use the @code{GNAT.Traceback} API. This package includes a procedure called
23592 @code{Call_Chain} that computes a complete stack traceback, as well as useful
23593 display procedures described below. It is not necessary to use the
23594 @option{-E gnatbind} option in this case, because the stack traceback mechanism
23595 is invoked explicitly.
23596
23597 @noindent
23598 In the following example we compute a traceback at a specific location in
23599 the program, and we display it using @code{GNAT.Debug_Utilities.Image} to
23600 convert addresses to strings:
23601
23602 @smallexample @c ada
23603 with Ada.Text_IO;
23604 with GNAT.Traceback;
23605 with GNAT.Debug_Utilities;
23606
23607 procedure STB is
23608
23609    use Ada;
23610    use GNAT;
23611    use GNAT.Traceback;
23612
23613    procedure P1 is
23614       TB  : Tracebacks_Array (1 .. 10);
23615       --  We are asking for a maximum of 10 stack frames.
23616       Len : Natural;
23617       --  Len will receive the actual number of stack frames returned.
23618    begin
23619       Call_Chain (TB, Len);
23620
23621       Text_IO.Put ("In STB.P1 : ");
23622
23623       for K in 1 .. Len loop
23624          Text_IO.Put (Debug_Utilities.Image (TB (K)));
23625          Text_IO.Put (' ');
23626       end loop;
23627
23628       Text_IO.New_Line;
23629    end P1;
23630
23631    procedure P2 is
23632    begin
23633       P1;
23634    end P2;
23635
23636 begin
23637    P2;
23638 end STB;
23639 @end smallexample
23640
23641 @smallexample
23642 $ gnatmake -g stb
23643 $ stb
23644
23645 In STB.P1 : 16#0040_F1E4# 16#0040_14F2# 16#0040_170B# 16#0040_171C#
23646 16#0040_1461# 16#0040_11C4# 16#0040_11F1# 16#77E8_92A4#
23647 @end smallexample
23648
23649 @noindent
23650 You can then get further information by invoking the @code{addr2line}
23651 tool as described earlier (note that the hexadecimal addresses
23652 need to be specified in C format, with a leading ``0x'').
23653
23654 @node Symbolic Traceback
23655 @subsection Symbolic Traceback
23656 @cindex traceback, symbolic
23657
23658 @noindent
23659 A symbolic traceback is a stack traceback in which procedure names are
23660 associated with each code location.
23661
23662 @noindent
23663 Note that this feature is not supported on all platforms. See
23664 @file{GNAT.Traceback.Symbolic spec in g-trasym.ads} for a complete
23665 list of currently supported platforms.
23666
23667 @noindent
23668 Note that the symbolic traceback requires that the program be compiled
23669 with debug information. If it is not compiled with debug information
23670 only the non-symbolic information will be valid.
23671
23672 @menu
23673 * Tracebacks From Exception Occurrences (symbolic)::
23674 * Tracebacks From Anywhere in a Program (symbolic)::
23675 @end menu
23676
23677 @node Tracebacks From Exception Occurrences (symbolic)
23678 @subsubsection Tracebacks From Exception Occurrences
23679
23680 @smallexample @c ada
23681 with Ada.Text_IO;
23682 with GNAT.Traceback.Symbolic;
23683
23684 procedure STB is
23685
23686    procedure P1 is
23687    begin
23688       raise Constraint_Error;
23689    end P1;
23690
23691    procedure P2 is
23692    begin
23693       P1;
23694    end P2;
23695
23696    procedure P3 is
23697    begin
23698       P2;
23699    end P3;
23700
23701 begin
23702    P3;
23703 exception
23704    when E : others =>
23705       Ada.Text_IO.Put_Line (GNAT.Traceback.Symbolic.Symbolic_Traceback (E));
23706 end STB;
23707 @end smallexample
23708
23709 @smallexample
23710 $ gnatmake -g .\stb -bargs -E -largs -lgnat -laddr2line -lintl
23711 $ stb
23712
23713 0040149F in stb.p1 at stb.adb:8
23714 004014B7 in stb.p2 at stb.adb:13
23715 004014CF in stb.p3 at stb.adb:18
23716 004015DD in ada.stb at stb.adb:22
23717 00401461 in main at b~stb.adb:168
23718 004011C4 in __mingw_CRTStartup at crt1.c:200
23719 004011F1 in mainCRTStartup at crt1.c:222
23720 77E892A4 in ?? at ??:0
23721 @end smallexample
23722
23723 @noindent
23724 In the above example the ``.\'' syntax in the @command{gnatmake} command
23725 is currently required by @command{addr2line} for files that are in
23726 the current working directory.
23727 Moreover, the exact sequence of linker options may vary from platform
23728 to platform.
23729 The above @option{-largs} section is for Windows platforms. By contrast,
23730 under Unix there is no need for the @option{-largs} section.
23731 Differences across platforms are due to details of linker implementation.
23732
23733 @node Tracebacks From Anywhere in a Program (symbolic)
23734 @subsubsection Tracebacks From Anywhere in a Program
23735
23736 @noindent
23737 It is possible to get a symbolic stack traceback
23738 from anywhere in a program, just as for non-symbolic tracebacks.
23739 The first step is to obtain a non-symbolic
23740 traceback, and then call @code{Symbolic_Traceback} to compute the symbolic
23741 information. Here is an example:
23742
23743 @smallexample @c ada
23744 with Ada.Text_IO;
23745 with GNAT.Traceback;
23746 with GNAT.Traceback.Symbolic;
23747
23748 procedure STB is
23749
23750    use Ada;
23751    use GNAT.Traceback;
23752    use GNAT.Traceback.Symbolic;
23753
23754    procedure P1 is
23755       TB  : Tracebacks_Array (1 .. 10);
23756       --  We are asking for a maximum of 10 stack frames.
23757       Len : Natural;
23758       --  Len will receive the actual number of stack frames returned.
23759    begin
23760       Call_Chain (TB, Len);
23761       Text_IO.Put_Line (Symbolic_Traceback (TB (1 .. Len)));
23762    end P1;
23763
23764    procedure P2 is
23765    begin
23766       P1;
23767    end P2;
23768
23769 begin
23770    P2;
23771 end STB;
23772 @end smallexample
23773
23774 @c ******************************
23775 @ifset vms
23776 @node Compatibility with HP Ada
23777 @chapter Compatibility with HP Ada
23778 @cindex Compatibility
23779
23780 @noindent
23781 @cindex DEC Ada
23782 @cindex HP Ada
23783 @cindex Compatibility between GNAT and HP Ada
23784 This chapter compares HP Ada (formerly known as ``DEC Ada'')
23785 for OpenVMS Alpha and GNAT for OpenVMS for Alpha and for I64.
23786 GNAT is highly compatible
23787 with HP Ada, and it should generally be straightforward to port code
23788 from the HP Ada environment to GNAT. However, there are a few language
23789 and implementation differences of which the user must be aware. These
23790 differences are discussed in this chapter. In
23791 addition, the operating environment and command structure for the
23792 compiler are different, and these differences are also discussed.
23793
23794 For further details on these and other compatibility issues,
23795 see Appendix E of the HP publication
23796 @cite{HP Ada, Technical Overview and Comparison on HP Platforms}.
23797
23798 Except where otherwise indicated, the description of GNAT for OpenVMS
23799 applies to both the Alpha and I64 platforms.
23800
23801 For information on porting Ada code from GNAT on Alpha OpenVMS to GNAT on
23802 I64 OpenVMS, see @ref{Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS}.
23803
23804 The discussion in this chapter addresses specifically the implementation
23805 of Ada 83 for HP OpenVMS Alpha Systems. In cases where the implementation
23806 of HP Ada differs between OpenVMS Alpha Systems and OpenVMS VAX Systems,
23807 GNAT always follows the Alpha implementation.
23808
23809 For GNAT running on other than VMS systems, all the HP Ada 83 pragmas and
23810 attributes are recognized, although only a subset of them can sensibly
23811 be implemented.  The description of pragmas in
23812 @xref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}
23813 indicates whether or not they are applicable to non-VMS systems.
23814
23815 @menu
23816 * Ada Language Compatibility::
23817 * Differences in the Definition of Package System::
23818 * Language-Related Features::
23819 * The Package STANDARD::
23820 * The Package SYSTEM::
23821 * Tasking and Task-Related Features::
23822 * Pragmas and Pragma-Related Features::
23823 * Library of Predefined Units::
23824 * Bindings::
23825 * Main Program Definition::
23826 * Implementation-Defined Attributes::
23827 * Compiler and Run-Time Interfacing::
23828 * Program Compilation and Library Management::
23829 * Input-Output::
23830 * Implementation Limits::
23831 * Tools and Utilities::
23832 @end menu
23833
23834 @node Ada Language Compatibility
23835 @section Ada Language Compatibility
23836
23837 @noindent
23838 GNAT handles Ada 95 and Ada 2005 as well as Ada 83, whereas HP Ada is only
23839 for Ada 83. Ada 95 and Ada 2005 are almost completely upwards compatible
23840 with Ada 83, and therefore Ada 83 programs will compile
23841 and run under GNAT with
23842 no changes or only minor changes. The @cite{Annotated Ada Reference Manual}
23843 provides details on specific incompatibilities.
23844
23845 GNAT provides the switch @option{/83} on the @command{GNAT COMPILE} command,
23846 as well as the pragma @code{ADA_83}, to force the compiler to
23847 operate in Ada 83 mode. This mode does not guarantee complete
23848 conformance to Ada 83, but in practice is sufficient to
23849 eliminate most sources of incompatibilities.
23850 In particular, it eliminates the recognition of the
23851 additional Ada 95 and Ada 2005 keywords, so that their use as identifiers
23852 in Ada 83 programs is legal, and handles the cases of packages
23853 with optional bodies, and generics that instantiate unconstrained
23854 types without the use of @code{(<>)}.
23855
23856 @node Differences in the Definition of Package System
23857 @section Differences in the Definition of Package @code{System}
23858
23859 @noindent
23860 An Ada compiler is allowed to add
23861 implementation-dependent declarations to package @code{System}.
23862 In normal mode,
23863 GNAT does not take advantage of this permission, and the version of
23864 @code{System} provided by GNAT exactly matches that defined in the Ada
23865 Reference Manual.
23866
23867 However, HP Ada adds an extensive set of declarations to package
23868 @code{System},
23869 as fully documented in the HP Ada manuals. To minimize changes required
23870 for programs that make use of these extensions, GNAT provides the pragma
23871 @code{Extend_System} for extending the definition of package System. By using:
23872 @cindex pragma @code{Extend_System}
23873 @cindex @code{Extend_System} pragma
23874
23875 @smallexample @c ada
23876 @group
23877 @cartouche
23878 pragma Extend_System (Aux_DEC);
23879 @end cartouche
23880 @end group
23881 @end smallexample
23882
23883 @noindent
23884 the set of definitions in @code{System} is extended to include those in
23885 package @code{System.Aux_DEC}.
23886 @cindex @code{System.Aux_DEC} package
23887 @cindex @code{Aux_DEC} package (child of @code{System})
23888 These definitions are incorporated directly into package @code{System},
23889 as though they had been declared there. For a
23890 list of the declarations added, see the spec of this package,
23891 which can be found in the file @file{s-auxdec.ads} in the GNAT library.
23892 @cindex @file{s-auxdec.ads} file
23893 The pragma @code{Extend_System} is a configuration pragma, which means that
23894 it can be placed in the file @file{gnat.adc}, so that it will automatically
23895 apply to all subsequent compilations. See @ref{Configuration Pragmas},
23896 for further details.
23897
23898 An alternative approach that avoids the use of the non-standard
23899 @code{Extend_System} pragma is to add a context clause to the unit that
23900 references these facilities:
23901
23902 @smallexample @c ada
23903 @cartouche
23904 with System.Aux_DEC;
23905 use  System.Aux_DEC;
23906 @end cartouche
23907 @end smallexample
23908
23909 @noindent
23910 The effect is not quite semantically identical to incorporating
23911 the declarations directly into package @code{System},
23912 but most programs will not notice a difference
23913 unless they use prefix notation (e.g.@: @code{System.Integer_8})
23914 to reference the entities directly in package @code{System}.
23915 For units containing such references,
23916 the prefixes must either be removed, or the pragma @code{Extend_System}
23917 must be used.
23918
23919 @node Language-Related Features
23920 @section Language-Related Features
23921
23922 @noindent
23923 The following sections highlight differences in types,
23924 representations of types, operations, alignment, and
23925 related topics.
23926
23927 @menu
23928 * Integer Types and Representations::
23929 * Floating-Point Types and Representations::
23930 * Pragmas Float_Representation and Long_Float::
23931 * Fixed-Point Types and Representations::
23932 * Record and Array Component Alignment::
23933 * Address Clauses::
23934 * Other Representation Clauses::
23935 @end menu
23936
23937 @node Integer Types and Representations
23938 @subsection Integer Types and Representations
23939
23940 @noindent
23941 The set of predefined integer types is identical in HP Ada and GNAT.
23942 Furthermore the representation of these integer types is also identical,
23943 including the capability of size clauses forcing biased representation.
23944
23945 In addition,
23946 HP Ada for OpenVMS Alpha systems has defined the
23947 following additional integer types in package @code{System}:
23948
23949 @itemize @bullet
23950
23951 @item
23952 @code{INTEGER_8}
23953
23954 @item
23955 @code{INTEGER_16}
23956
23957 @item
23958 @code{INTEGER_32}
23959
23960 @item
23961 @code{INTEGER_64}
23962
23963 @item
23964 @code{LARGEST_INTEGER}
23965 @end itemize
23966
23967 @noindent
23968 In GNAT, the first four of these types may be obtained from the
23969 standard Ada package @code{Interfaces}.
23970 Alternatively, by use of the pragma @code{Extend_System}, identical
23971 declarations can be referenced directly in package @code{System}.
23972 On both GNAT and HP Ada, the maximum integer size is 64 bits.
23973
23974 @node Floating-Point Types and Representations
23975 @subsection Floating-Point Types and Representations
23976 @cindex Floating-Point types
23977
23978 @noindent
23979 The set of predefined floating-point types is identical in HP Ada and GNAT.
23980 Furthermore the representation of these floating-point
23981 types is also identical. One important difference is that the default
23982 representation for HP Ada is @code{VAX_Float}, but the default representation
23983 for GNAT is IEEE.
23984
23985 Specific types may be declared to be @code{VAX_Float} or IEEE, using the
23986 pragma @code{Float_Representation} as described in the HP Ada
23987 documentation.
23988 For example, the declarations:
23989
23990 @smallexample @c ada
23991 @cartouche
23992 type F_Float is digits 6;
23993 pragma Float_Representation (VAX_Float, F_Float);
23994 @end cartouche
23995 @end smallexample
23996
23997 @noindent
23998 declares a type @code{F_Float} that will be represented in @code{VAX_Float}
23999 format.
24000 This set of declarations actually appears in @code{System.Aux_DEC},
24001 which contains
24002 the full set of additional floating-point declarations provided in
24003 the HP Ada version of package @code{System}.
24004 This and similar declarations may be accessed in a user program
24005 by using pragma @code{Extend_System}. The use of this
24006 pragma, and the related pragma @code{Long_Float} is described in further
24007 detail in the following section.
24008
24009 @node Pragmas Float_Representation and Long_Float
24010 @subsection Pragmas @code{Float_Representation} and @code{Long_Float}
24011
24012 @noindent
24013 HP Ada provides the pragma @code{Float_Representation}, which
24014 acts as a program library switch to allow control over
24015 the internal representation chosen for the predefined
24016 floating-point types declared in the package @code{Standard}.
24017 The format of this pragma is as follows:
24018
24019 @smallexample @c ada
24020 @cartouche
24021 pragma Float_Representation(VAX_Float | IEEE_Float);
24022 @end cartouche
24023 @end smallexample
24024
24025 @noindent
24026 This pragma controls the representation of floating-point
24027 types as follows:
24028
24029 @itemize @bullet
24030 @item
24031 @code{VAX_Float} specifies that floating-point
24032 types are represented by default with the VAX system hardware types
24033 @code{F-floating}, @code{D-floating}, @code{G-floating}.
24034 Note that the @code{H-floating}
24035 type was available only on VAX systems, and is not available
24036 in either HP Ada or GNAT.
24037
24038 @item
24039 @code{IEEE_Float} specifies that floating-point
24040 types are represented by default with the IEEE single and
24041 double floating-point types.
24042 @end itemize
24043
24044 @noindent
24045 GNAT provides an identical implementation of the pragma
24046 @code{Float_Representation}, except that it functions as a
24047 configuration pragma. Note that the
24048 notion of configuration pragma corresponds closely to the
24049 HP Ada notion of a program library switch.
24050
24051 When no pragma is used in GNAT, the default is @code{IEEE_Float},
24052 which is different
24053 from HP Ada 83, where the default is @code{VAX_Float}. In addition, the
24054 predefined libraries in GNAT are built using @code{IEEE_Float}, so it is not
24055 advisable to change the format of numbers passed to standard library
24056 routines, and if necessary explicit type conversions may be needed.
24057
24058 The use of @code{IEEE_Float} is recommended in GNAT since it is more
24059 efficient, and (given that it conforms to an international standard)
24060 potentially more portable.
24061 The situation in which @code{VAX_Float} may be useful is in interfacing
24062 to existing code and data that expect the use of @code{VAX_Float}.
24063 In such a situation use the predefined @code{VAX_Float}
24064 types in package @code{System}, as extended by
24065 @code{Extend_System}. For example, use @code{System.F_Float}
24066 to specify the 32-bit @code{F-Float} format.
24067
24068 @noindent
24069 On OpenVMS systems, HP Ada provides the pragma @code{Long_Float}
24070 to allow control over the internal representation chosen
24071 for the predefined type @code{Long_Float} and for floating-point
24072 type declarations with digits specified in the range 7 .. 15.
24073 The format of this pragma is as follows:
24074
24075 @smallexample @c ada
24076 @cartouche
24077 pragma Long_Float (D_FLOAT | G_FLOAT);
24078 @end cartouche
24079 @end smallexample
24080
24081 @node Fixed-Point Types and Representations
24082 @subsection Fixed-Point Types and Representations
24083
24084 @noindent
24085 On HP Ada for OpenVMS Alpha systems, rounding is
24086 away from zero for both positive and negative numbers.
24087 Therefore, @code{+0.5} rounds to @code{1},
24088 and @code{-0.5} rounds to @code{-1}.
24089
24090 On GNAT the results of operations
24091 on fixed-point types are in accordance with the Ada
24092 rules. In particular, results of operations on decimal
24093 fixed-point types are truncated.
24094
24095 @node Record and Array Component Alignment
24096 @subsection Record and Array Component Alignment
24097
24098 @noindent
24099 On HP Ada for OpenVMS Alpha, all non-composite components
24100 are aligned on natural boundaries. For example, 1-byte
24101 components are aligned on byte boundaries, 2-byte
24102 components on 2-byte boundaries, 4-byte components on 4-byte
24103 byte boundaries, and so on. The OpenVMS Alpha hardware
24104 runs more efficiently with naturally aligned data.
24105
24106 On GNAT, alignment rules are compatible
24107 with HP Ada for OpenVMS Alpha.
24108
24109 @node Address Clauses
24110 @subsection Address Clauses
24111
24112 @noindent
24113 In HP Ada and GNAT, address clauses are supported for
24114 objects and imported subprograms.
24115 The predefined type @code{System.Address} is a private type
24116 in both compilers on Alpha OpenVMS, with the same representation
24117 (it is simply a machine pointer). Addition, subtraction, and comparison
24118 operations are available in the standard Ada package
24119 @code{System.Storage_Elements}, or in package @code{System}
24120 if it is extended to include @code{System.Aux_DEC} using a
24121 pragma @code{Extend_System} as previously described.
24122
24123 Note that code that @code{with}'s both this extended package @code{System}
24124 and the package @code{System.Storage_Elements} should not @code{use}
24125 both packages, or ambiguities will result. In general it is better
24126 not to mix these two sets of facilities. The Ada package was
24127 designed specifically to provide the kind of features that HP Ada
24128 adds directly to package @code{System}.
24129
24130 The type @code{System.Address} is a 64-bit integer type in GNAT for
24131 I64 OpenVMS.  For more information,
24132 see @ref{Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS}.
24133
24134 GNAT is compatible with HP Ada in its handling of address
24135 clauses, except for some limitations in
24136 the form of address clauses for composite objects with
24137 initialization. Such address clauses are easily replaced
24138 by the use of an explicitly-defined constant as described
24139 in the Ada Reference Manual (13.1(22)). For example, the sequence
24140 of declarations:
24141
24142 @smallexample @c ada
24143 @cartouche
24144 X, Y : Integer := Init_Func;
24145 Q : String (X .. Y) := "abc";
24146 @dots{}
24147 for Q'Address use Compute_Address;
24148 @end cartouche
24149 @end smallexample
24150
24151 @noindent
24152 will be rejected by GNAT, since the address cannot be computed at the time
24153 that @code{Q} is declared. To achieve the intended effect, write instead:
24154
24155 @smallexample @c ada
24156 @group
24157 @cartouche
24158 X, Y : Integer := Init_Func;
24159 Q_Address : constant Address := Compute_Address;
24160 Q : String (X .. Y) := "abc";
24161 @dots{}
24162 for Q'Address use Q_Address;
24163 @end cartouche
24164 @end group
24165 @end smallexample
24166
24167 @noindent
24168 which will be accepted by GNAT (and other Ada compilers), and is also
24169 compatible with Ada 83. A fuller description of the restrictions
24170 on address specifications is found in @ref{Top, GNAT Reference Manual,
24171 About This Guide, gnat_rm, GNAT Reference Manual}.
24172
24173 @node Other Representation Clauses
24174 @subsection Other Representation Clauses
24175
24176 @noindent
24177 GNAT implements in a compatible manner all the representation
24178 clauses supported by HP Ada. In addition, GNAT
24179 implements the representation clause forms that were introduced in Ada 95,
24180 including @code{COMPONENT_SIZE} and @code{SIZE} clauses for objects.
24181
24182 @node The Package STANDARD
24183 @section The Package @code{STANDARD}
24184
24185 @noindent
24186 The package @code{STANDARD}, as implemented by HP Ada, is fully
24187 described in the @cite{Ada Reference Manual} and in the
24188 @cite{HP Ada Language Reference Manual}. As implemented by GNAT, the
24189 package @code{STANDARD} is described in the @cite{Ada Reference Manual}.
24190
24191 In addition, HP Ada supports the Latin-1 character set in
24192 the type @code{CHARACTER}. GNAT supports the Latin-1 character set
24193 in the type @code{CHARACTER} and also Unicode (ISO 10646 BMP) in
24194 the type @code{WIDE_CHARACTER}.
24195
24196 The floating-point types supported by GNAT are those
24197 supported by HP Ada, but the defaults are different, and are controlled by
24198 pragmas. See @ref{Floating-Point Types and Representations}, for details.
24199
24200 @node The Package SYSTEM
24201 @section The Package @code{SYSTEM}
24202
24203 @noindent
24204 HP Ada provides a specific version of the package
24205 @code{SYSTEM} for each platform on which the language is implemented.
24206 For the complete spec of the package @code{SYSTEM}, see
24207 Appendix F of the @cite{HP Ada Language Reference Manual}.
24208
24209 On HP Ada, the package @code{SYSTEM} includes the following conversion
24210 functions:
24211 @itemize @bullet
24212 @item @code{TO_ADDRESS(INTEGER)}
24213
24214 @item @code{TO_ADDRESS(UNSIGNED_LONGWORD)}
24215
24216 @item @code{TO_ADDRESS(}@i{universal_integer}@code{)}
24217
24218 @item @code{TO_INTEGER(ADDRESS)}
24219
24220 @item @code{TO_UNSIGNED_LONGWORD(ADDRESS)}
24221
24222 @item Function @code{IMPORT_VALUE return UNSIGNED_LONGWORD} and the
24223 functions @code{IMPORT_ADDRESS} and @code{IMPORT_LARGEST_VALUE}
24224 @end itemize
24225
24226 @noindent
24227 By default, GNAT supplies a version of @code{SYSTEM} that matches
24228 the definition given in the @cite{Ada Reference Manual}.
24229 This
24230 is a subset of the HP system definitions, which is as
24231 close as possible to the original definitions. The only difference
24232 is that the definition of @code{SYSTEM_NAME} is different:
24233
24234 @smallexample @c ada
24235 @cartouche
24236 type Name is (SYSTEM_NAME_GNAT);
24237 System_Name : constant Name := SYSTEM_NAME_GNAT;
24238 @end cartouche
24239 @end smallexample
24240
24241 @noindent
24242 Also, GNAT adds the Ada declarations for
24243 @code{BIT_ORDER} and @code{DEFAULT_BIT_ORDER}.
24244
24245 However, the use of the following pragma causes GNAT
24246 to extend the definition of package @code{SYSTEM} so that it
24247 encompasses the full set of HP-specific extensions,
24248 including the functions listed above:
24249
24250 @smallexample @c ada
24251 @cartouche
24252 pragma Extend_System (Aux_DEC);
24253 @end cartouche
24254 @end smallexample
24255
24256 @noindent
24257 The pragma @code{Extend_System} is a configuration pragma that
24258 is most conveniently placed in the @file{gnat.adc} file. @xref{Pragma
24259 Extend_System,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual} for further details.
24260
24261 HP Ada does not allow the recompilation of the package
24262 @code{SYSTEM}. Instead HP Ada provides several pragmas
24263 (@code{SYSTEM_NAME}, @code{STORAGE_UNIT}, and @code{MEMORY_SIZE})
24264 to modify values in the package @code{SYSTEM}.
24265 On OpenVMS Alpha systems, the pragma
24266 @code{SYSTEM_NAME} takes the enumeration literal @code{OPENVMS_AXP} as
24267 its single argument.
24268
24269 GNAT does permit the recompilation of package @code{SYSTEM} using
24270 the special switch @option{-gnatg}, and this switch can be used if
24271 it is necessary to modify the definitions in @code{SYSTEM}. GNAT does
24272 not permit the specification of @code{SYSTEM_NAME}, @code{STORAGE_UNIT}
24273 or @code{MEMORY_SIZE} by any other means.
24274
24275 On GNAT systems, the pragma @code{SYSTEM_NAME} takes the
24276 enumeration literal @code{SYSTEM_NAME_GNAT}.
24277
24278 The definitions provided by the use of
24279
24280 @smallexample @c ada
24281 pragma Extend_System (AUX_Dec);
24282 @end smallexample
24283
24284 @noindent
24285 are virtually identical to those provided by the HP Ada 83 package
24286 @code{SYSTEM}. One important difference is that the name of the
24287 @code{TO_ADDRESS}
24288 function for type @code{UNSIGNED_LONGWORD} is changed to
24289 @code{TO_ADDRESS_LONG}.
24290 @xref{Address Clauses,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual} for a
24291 discussion of why this change was necessary.
24292
24293 @noindent
24294 The version of @code{TO_ADDRESS} taking a @i{universal_integer} argument
24295 is in fact
24296 an extension to Ada 83 not strictly compatible with the reference manual.
24297 GNAT, in order to be exactly compatible with the standard,
24298 does not provide this capability. In HP Ada 83, the
24299 point of this definition is to deal with a call like:
24300
24301 @smallexample @c ada
24302 TO_ADDRESS (16#12777#);
24303 @end smallexample
24304
24305 @noindent
24306 Normally, according to Ada 83 semantics, one would expect this to be
24307 ambiguous, since it matches both the @code{INTEGER} and
24308 @code{UNSIGNED_LONGWORD} forms of @code{TO_ADDRESS}.
24309 However, in HP Ada 83, there is no ambiguity, since the
24310 definition using @i{universal_integer} takes precedence.
24311
24312 In GNAT, since the version with @i{universal_integer} cannot be supplied,
24313 it is
24314 not possible to be 100% compatible. Since there are many programs using
24315 numeric constants for the argument to @code{TO_ADDRESS}, the decision in
24316 GNAT was
24317 to change the name of the function in the @code{UNSIGNED_LONGWORD} case,
24318 so the declarations provided in the GNAT version of @code{AUX_Dec} are:
24319
24320 @smallexample @c ada
24321 function To_Address (X : Integer) return Address;
24322 pragma Pure_Function (To_Address);
24323
24324 function To_Address_Long (X : Unsigned_Longword) return Address;
24325 pragma Pure_Function (To_Address_Long);
24326 @end smallexample
24327
24328 @noindent
24329 This means that programs using @code{TO_ADDRESS} for
24330 @code{UNSIGNED_LONGWORD} must change the name to @code{TO_ADDRESS_LONG}.
24331
24332 @node Tasking and Task-Related Features
24333 @section Tasking and Task-Related Features
24334
24335 @noindent
24336 This section compares the treatment of tasking in GNAT
24337 and in HP Ada for OpenVMS Alpha.
24338 The GNAT description applies to both Alpha and I64 OpenVMS.
24339 For detailed information on tasking in
24340 HP Ada, see the @cite{HP Ada Language Reference Manual} and the
24341 relevant run-time reference manual.
24342
24343 @menu
24344 * Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems::
24345 * Assigning Task IDs::
24346 * Task IDs and Delays::
24347 * Task-Related Pragmas::
24348 * Scheduling and Task Priority::
24349 * The Task Stack::
24350 * External Interrupts::
24351 @end menu
24352
24353 @node Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems
24354 @subsection Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems
24355
24356 @noindent
24357 On OpenVMS Alpha systems, each Ada task (except a passive
24358 task) is implemented as a single stream of execution
24359 that is created and managed by the kernel. On these
24360 systems, HP Ada tasking support is based on DECthreads,
24361 an implementation of the POSIX standard for threads.
24362
24363 Also, on OpenVMS Alpha systems, HP Ada tasks and foreign
24364 code that calls DECthreads routines can be used together.
24365 The interaction between Ada tasks and DECthreads routines
24366 can have some benefits. For example when on OpenVMS Alpha,
24367 HP Ada can call C code that is already threaded.
24368
24369 GNAT uses the facilities of DECthreads,
24370 and Ada tasks are mapped to threads.
24371
24372 @node Assigning Task IDs
24373 @subsection Assigning Task IDs
24374
24375 @noindent
24376 The HP Ada Run-Time Library always assigns @code{%TASK 1} to
24377 the environment task that executes the main program. On
24378 OpenVMS Alpha systems, @code{%TASK 0} is often used for tasks
24379 that have been created but are not yet activated.
24380
24381 On OpenVMS Alpha systems, task IDs are assigned at
24382 activation. On GNAT systems, task IDs are also assigned at
24383 task creation but do not have the same form or values as
24384 task ID values in HP Ada. There is no null task, and the
24385 environment task does not have a specific task ID value.
24386
24387 @node Task IDs and Delays
24388 @subsection Task IDs and Delays
24389
24390 @noindent
24391 On OpenVMS Alpha systems, tasking delays are implemented
24392 using Timer System Services. The Task ID is used for the
24393 identification of the timer request (the @code{REQIDT} parameter).
24394 If Timers are used in the application take care not to use
24395 @code{0} for the identification, because cancelling such a timer
24396 will cancel all timers and may lead to unpredictable results.
24397
24398 @node Task-Related Pragmas
24399 @subsection Task-Related Pragmas
24400
24401 @noindent
24402 Ada supplies the pragma @code{TASK_STORAGE}, which allows
24403 specification of the size of the guard area for a task
24404 stack. (The guard area forms an area of memory that has no
24405 read or write access and thus helps in the detection of
24406 stack overflow.) On OpenVMS Alpha systems, if the pragma
24407 @code{TASK_STORAGE} specifies a value of zero, a minimal guard
24408 area is created. In the absence of a pragma @code{TASK_STORAGE},
24409 a default guard area is created.
24410
24411 GNAT supplies the following task-related pragmas:
24412
24413 @itemize @bullet
24414 @item  @code{TASK_INFO}
24415
24416 This pragma appears within a task definition and
24417 applies to the task in which it appears. The argument
24418 must be of type @code{SYSTEM.TASK_INFO.TASK_INFO_TYPE}.
24419
24420 @item  @code{TASK_STORAGE}
24421
24422 GNAT implements pragma @code{TASK_STORAGE} in the same way as HP Ada.
24423 Both HP Ada and GNAT supply the pragmas @code{PASSIVE},
24424 @code{SUPPRESS}, and @code{VOLATILE}.
24425 @end itemize
24426 @node Scheduling and Task Priority
24427 @subsection Scheduling and Task Priority
24428
24429 @noindent
24430 HP Ada implements the Ada language requirement that
24431 when two tasks are eligible for execution and they have
24432 different priorities, the lower priority task does not
24433 execute while the higher priority task is waiting. The HP
24434 Ada Run-Time Library keeps a task running until either the
24435 task is suspended or a higher priority task becomes ready.
24436
24437 On OpenVMS Alpha systems, the default strategy is round-
24438 robin with preemption. Tasks of equal priority take turns
24439 at the processor. A task is run for a certain period of
24440 time and then placed at the tail of the ready queue for
24441 its priority level.
24442
24443 HP Ada provides the implementation-defined pragma @code{TIME_SLICE},
24444 which can be used to enable or disable round-robin
24445 scheduling of tasks with the same priority.
24446 See the relevant HP Ada run-time reference manual for
24447 information on using the pragmas to control HP Ada task
24448 scheduling.
24449
24450 GNAT follows the scheduling rules of Annex D (Real-Time
24451 Annex) of the @cite{Ada Reference Manual}. In general, this
24452 scheduling strategy is fully compatible with HP Ada
24453 although it provides some additional constraints (as
24454 fully documented in Annex D).
24455 GNAT implements time slicing control in a manner compatible with
24456 HP Ada 83, by means of the pragma @code{Time_Slice}, whose semantics
24457 are identical to the HP Ada 83 pragma of the same name.
24458 Note that it is not possible to mix GNAT tasking and
24459 HP Ada 83 tasking in the same program, since the two run-time
24460 libraries are not compatible.
24461
24462 @node The Task Stack
24463 @subsection The Task Stack
24464
24465 @noindent
24466 In HP Ada, a task stack is allocated each time a
24467 non-passive task is activated. As soon as the task is
24468 terminated, the storage for the task stack is deallocated.
24469 If you specify a size of zero (bytes) with @code{T'STORAGE_SIZE},
24470 a default stack size is used. Also, regardless of the size
24471 specified, some additional space is allocated for task
24472 management purposes. On OpenVMS Alpha systems, at least
24473 one page is allocated.
24474
24475 GNAT handles task stacks in a similar manner. In accordance with
24476 the Ada rules, it provides the pragma @code{STORAGE_SIZE} as
24477 an alternative method for controlling the task stack size.
24478 The specification of the attribute @code{T'STORAGE_SIZE} is also
24479 supported in a manner compatible with HP Ada.
24480
24481 @node External Interrupts
24482 @subsection External Interrupts
24483
24484 @noindent
24485 On HP Ada, external interrupts can be associated with task entries.
24486 GNAT is compatible with HP Ada in its handling of external interrupts.
24487
24488 @node Pragmas and Pragma-Related Features
24489 @section Pragmas and Pragma-Related Features
24490
24491 @noindent
24492 Both HP Ada and GNAT supply all language-defined pragmas
24493 as specified by the Ada 83 standard. GNAT also supplies all
24494 language-defined pragmas introduced by Ada 95 and Ada 2005.
24495 In addition, GNAT implements the implementation-defined pragmas
24496 from HP Ada 83.
24497
24498 @itemize @bullet
24499 @item  @code{AST_ENTRY}
24500
24501 @item  @code{COMMON_OBJECT}
24502
24503 @item  @code{COMPONENT_ALIGNMENT}
24504
24505 @item  @code{EXPORT_EXCEPTION}
24506
24507 @item  @code{EXPORT_FUNCTION}
24508
24509 @item  @code{EXPORT_OBJECT}
24510
24511 @item  @code{EXPORT_PROCEDURE}
24512
24513 @item  @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE}
24514
24515 @item  @code{FLOAT_REPRESENTATION}
24516
24517 @item  @code{IDENT}
24518
24519 @item  @code{IMPORT_EXCEPTION}
24520
24521 @item  @code{IMPORT_FUNCTION}
24522
24523 @item  @code{IMPORT_OBJECT}
24524
24525 @item  @code{IMPORT_PROCEDURE}
24526
24527 @item  @code{IMPORT_VALUED_PROCEDURE}
24528
24529 @item  @code{INLINE_GENERIC}
24530
24531 @item  @code{INTERFACE_NAME}
24532
24533 @item  @code{LONG_FLOAT}
24534
24535 @item  @code{MAIN_STORAGE}
24536
24537 @item  @code{PASSIVE}
24538
24539 @item  @code{PSECT_OBJECT}
24540
24541 @item  @code{SHARE_GENERIC}
24542
24543 @item  @code{SUPPRESS_ALL}
24544
24545 @item  @code{TASK_STORAGE}
24546
24547 @item  @code{TIME_SLICE}
24548
24549 @item  @code{TITLE}
24550 @end itemize
24551
24552 @noindent
24553 These pragmas are all fully implemented, with the exception of @code{TITLE},
24554 @code{PASSIVE}, and @code{SHARE_GENERIC}, which are
24555 recognized, but which have no
24556 effect in GNAT. The effect of @code{PASSIVE} may be obtained by the
24557 use of Ada protected objects. In GNAT, all generics are inlined.
24558
24559 Unlike HP Ada, the GNAT ``@code{EXPORT_}@i{subprogram}'' pragmas require
24560 a separate subprogram specification which must appear before the
24561 subprogram body.
24562
24563 GNAT also supplies a number of implementation-defined pragmas as follows:
24564 @itemize @bullet
24565 @item  @code{ABORT_DEFER}
24566
24567 @item  @code{ADA_83}
24568
24569 @item  @code{ADA_95}
24570
24571 @item  @code{ADA_05}
24572
24573 @item  @code{ANNOTATE}
24574
24575 @item  @code{ASSERT}
24576
24577 @item  @code{C_PASS_BY_COPY}
24578
24579 @item  @code{CPP_CLASS}
24580
24581 @item  @code{CPP_CONSTRUCTOR}
24582
24583 @item  @code{CPP_DESTRUCTOR}
24584
24585 @item  @code{DEBUG}
24586
24587 @item  @code{EXTEND_SYSTEM}
24588
24589 @item  @code{LINKER_ALIAS}
24590
24591 @item  @code{LINKER_SECTION}
24592
24593 @item  @code{MACHINE_ATTRIBUTE}
24594
24595 @item  @code{NO_RETURN}
24596
24597 @item  @code{PURE_FUNCTION}
24598
24599 @item  @code{SOURCE_FILE_NAME}
24600
24601 @item  @code{SOURCE_REFERENCE}
24602
24603 @item  @code{TASK_INFO}
24604
24605 @item  @code{UNCHECKED_UNION}
24606
24607 @item  @code{UNIMPLEMENTED_UNIT}
24608
24609 @item  @code{UNIVERSAL_DATA}
24610
24611 @item  @code{UNSUPPRESS}
24612
24613 @item  @code{WARNINGS}
24614
24615 @item  @code{WEAK_EXTERNAL}
24616 @end itemize
24617
24618 @noindent
24619 For full details on these GNAT implementation-defined pragmas,
24620 see @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference
24621 Manual}.
24622
24623 @menu
24624 * Restrictions on the Pragma INLINE::
24625 * Restrictions on the Pragma INTERFACE::
24626 * Restrictions on the Pragma SYSTEM_NAME::
24627 @end menu
24628
24629 @node Restrictions on the Pragma INLINE
24630 @subsection Restrictions on Pragma @code{INLINE}
24631
24632 @noindent
24633 HP Ada enforces the following restrictions on the pragma @code{INLINE}:
24634 @itemize @bullet
24635 @item  Parameters cannot have a task type.
24636
24637 @item  Function results cannot be task types, unconstrained
24638 array types, or unconstrained types with discriminants.
24639
24640 @item  Bodies cannot declare the following:
24641 @itemize @bullet
24642 @item  Subprogram body or stub (imported subprogram is allowed)
24643
24644 @item  Tasks
24645
24646 @item  Generic declarations
24647
24648 @item  Instantiations
24649
24650 @item  Exceptions
24651
24652 @item  Access types (types derived from access types allowed)
24653
24654 @item  Array or record types
24655
24656 @item  Dependent tasks
24657
24658 @item  Direct recursive calls of subprogram or containing
24659 subprogram, directly or via a renaming
24660
24661 @end itemize
24662 @end itemize
24663
24664 @noindent
24665 In GNAT, the only restriction on pragma @code{INLINE} is that the
24666 body must occur before the call if both are in the same
24667 unit, and the size must be appropriately small. There are
24668 no other specific restrictions which cause subprograms to
24669 be incapable of being inlined.
24670
24671 @node  Restrictions on the Pragma INTERFACE
24672 @subsection  Restrictions on Pragma @code{INTERFACE}
24673
24674 @noindent
24675 The following restrictions on pragma @code{INTERFACE}
24676 are enforced by both HP Ada and GNAT:
24677 @itemize @bullet
24678 @item  Languages accepted: Ada, Bliss, C, Fortran, Default.
24679 Default is the default on OpenVMS Alpha systems.
24680
24681 @item  Parameter passing: Language specifies default
24682 mechanisms but can be overridden with an @code{EXPORT} pragma.
24683
24684 @itemize @bullet
24685 @item  Ada: Use internal Ada rules.
24686
24687 @item  Bliss, C: Parameters must be mode @code{in}; cannot be
24688 record or task type. Result cannot be a string, an
24689 array, or a record.
24690
24691 @item  Fortran: Parameters cannot have a task type. Result cannot
24692 be a string, an array, or a record.
24693 @end itemize
24694 @end itemize
24695
24696 @noindent
24697 GNAT is entirely upwards compatible with HP Ada, and in addition allows
24698 record parameters for all languages.
24699
24700 @node  Restrictions on the Pragma SYSTEM_NAME
24701 @subsection  Restrictions on Pragma @code{SYSTEM_NAME}
24702
24703 @noindent
24704 For HP Ada for OpenVMS Alpha, the enumeration literal
24705 for the type @code{NAME} is @code{OPENVMS_AXP}.
24706 In GNAT, the enumeration
24707 literal for the type @code{NAME} is @code{SYSTEM_NAME_GNAT}.
24708
24709 @node  Library of Predefined Units
24710 @section  Library of Predefined Units
24711
24712 @noindent
24713 A library of predefined units is provided as part of the
24714 HP Ada and GNAT implementations. HP Ada does not provide
24715 the package @code{MACHINE_CODE} but instead recommends importing
24716 assembler code.
24717
24718 The GNAT versions of the HP Ada Run-Time Library (@code{ADA$PREDEFINED:})
24719 units are taken from the OpenVMS Alpha version, not the OpenVMS VAX
24720 version.
24721 The HP Ada Predefined Library units are modified to remove post-Ada 83
24722 incompatibilities and to make them interoperable with GNAT
24723 (@pxref{Changes to DECLIB}, for details).
24724 The units are located in the @file{DECLIB} directory.
24725
24726 The GNAT RTL is contained in
24727 the @file{ADALIB} directory, and
24728 the default search path is set up to find @code{DECLIB} units in preference
24729 to @code{ADALIB} units with the same name (@code{TEXT_IO},
24730 @code{SEQUENTIAL_IO}, and @code{DIRECT_IO}, for example).
24731
24732 @menu
24733 * Changes to DECLIB::
24734 @end menu
24735
24736 @node Changes to DECLIB
24737 @subsection Changes to @code{DECLIB}
24738
24739 @noindent
24740 The changes made to the HP Ada predefined library for GNAT and post-Ada 83
24741 compatibility are minor and include the following:
24742
24743 @itemize @bullet
24744 @item  Adjusting the location of pragmas and record representation
24745 clauses to obey Ada 95 (and thus Ada 2005) rules
24746
24747 @item  Adding the proper notation to generic formal parameters
24748 that take unconstrained types in instantiation
24749
24750 @item  Adding pragma @code{ELABORATE_BODY} to package specs
24751 that have package bodies not otherwise allowed
24752
24753 @item  Replacing occurrences of the identifier ``@code{PROTECTED}'' by
24754 ``@code{PROTECTD}''.
24755 Currently these are found only in the @code{STARLET} package spec.
24756
24757 @item Changing @code{SYSTEM.ADDRESS} to @code{SYSTEM.SHORT_ADDRESS}
24758 where the address size is constrained to 32 bits.
24759 @end itemize
24760
24761 @noindent
24762 None of the above changes is visible to users.
24763
24764 @node Bindings
24765 @section Bindings
24766
24767 @noindent
24768 On OpenVMS Alpha, HP Ada provides the following strongly-typed bindings:
24769 @itemize @bullet
24770
24771 @item  Command Language Interpreter (CLI interface)
24772
24773 @item  DECtalk Run-Time Library (DTK interface)
24774
24775 @item  Librarian utility routines (LBR interface)
24776
24777 @item  General Purpose Run-Time Library (LIB interface)
24778
24779 @item  Math Run-Time Library (MTH interface)
24780
24781 @item  National Character Set Run-Time Library (NCS interface)
24782
24783 @item  Compiled Code Support Run-Time Library (OTS interface)
24784
24785 @item  Parallel Processing Run-Time Library (PPL interface)
24786
24787 @item  Screen Management Run-Time Library (SMG interface)
24788
24789 @item  Sort Run-Time Library (SOR interface)
24790
24791 @item  String Run-Time Library (STR interface)
24792
24793 @item STARLET System Library
24794 @findex Starlet
24795
24796 @item  X Window System Version 11R4 and 11R5 (X, XLIB interface)
24797
24798 @item  X Windows Toolkit (XT interface)
24799
24800 @item  X/Motif Version 1.1.3 and 1.2 (XM interface)
24801 @end itemize
24802
24803 @noindent
24804 GNAT provides implementations of these HP bindings in the @code{DECLIB}
24805 directory, on both the Alpha and I64 OpenVMS platforms.
24806
24807 The X/Motif bindings used to build @code{DECLIB} are whatever versions are
24808 in the
24809 HP Ada @file{ADA$PREDEFINED} directory with extension @file{.ADC}.
24810 A pragma @code{Linker_Options} has been added to packages @code{Xm},
24811 @code{Xt}, and @code{X_Lib}
24812 causing the default X/Motif sharable image libraries to be linked in. This
24813 is done via options files named @file{xm.opt}, @file{xt.opt}, and
24814 @file{x_lib.opt} (also located in the @file{DECLIB} directory).
24815
24816 It may be necessary to edit these options files to update or correct the
24817 library names if, for example, the newer X/Motif bindings from
24818 @file{ADA$EXAMPLES}
24819 had been (previous to installing GNAT) copied and renamed to supersede the
24820 default @file{ADA$PREDEFINED} versions.
24821
24822 @menu
24823 * Shared Libraries and Options Files::
24824 * Interfaces to C::
24825 @end menu
24826
24827 @node Shared Libraries and Options Files
24828 @subsection Shared Libraries and Options Files
24829
24830 @noindent
24831 When using the HP Ada
24832 predefined X and Motif bindings, the linking with their sharable images is
24833 done automatically by @command{GNAT LINK}.
24834 When using other X and Motif bindings, you need
24835 to add the corresponding sharable images to the command line for
24836 @code{GNAT LINK}. When linking with shared libraries, or with
24837 @file{.OPT} files, you must
24838 also add them to the command line for @command{GNAT LINK}.
24839
24840 A shared library to be used with GNAT is built in the same way as other
24841 libraries under VMS. The VMS Link command can be used in standard fashion.
24842
24843 @node Interfaces to C
24844 @subsection Interfaces to C
24845
24846 @noindent
24847 HP Ada
24848 provides the following Ada types and operations:
24849
24850 @itemize @bullet
24851 @item C types package (@code{C_TYPES})
24852
24853 @item C strings (@code{C_TYPES.NULL_TERMINATED})
24854
24855 @item Other_types (@code{SHORT_INT})
24856 @end itemize
24857
24858 @noindent
24859 Interfacing to C with GNAT, you can use the above approach
24860 described for HP Ada or the facilities of Annex B of
24861 the @cite{Ada Reference Manual} (packages @code{INTERFACES.C},
24862 @code{INTERFACES.C.STRINGS} and @code{INTERFACES.C.POINTERS}). For more
24863 information, see @ref{Interfacing to C,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}.
24864
24865 The @option{-gnatF} qualifier forces default and explicit
24866 @code{External_Name} parameters in pragmas @code{Import} and @code{Export}
24867 to be uppercased for compatibility with the default behavior
24868 of HP C. The qualifier has no effect on @code{Link_Name} parameters.
24869
24870 @node Main Program Definition
24871 @section Main Program Definition
24872
24873 @noindent
24874 The following section discusses differences in the
24875 definition of main programs on HP Ada and GNAT.
24876 On HP Ada, main programs are defined to meet the
24877 following conditions:
24878 @itemize @bullet
24879 @item  Procedure with no formal parameters (returns @code{0} upon
24880 normal completion)
24881
24882 @item  Procedure with no formal parameters (returns @code{42} when
24883 an unhandled exception is raised)
24884
24885 @item  Function with no formal parameters whose returned value
24886 is of a discrete type
24887
24888 @item  Procedure with one @code{out} formal of a discrete type for
24889 which a specification of pragma @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE} is given.
24890
24891 @end itemize
24892
24893 @noindent
24894 When declared with the pragma @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE},
24895 a main function or main procedure returns a discrete
24896 value whose size is less than 64 bits (32 on VAX systems),
24897 the value is zero- or sign-extended as appropriate.
24898 On GNAT, main programs are defined as follows:
24899 @itemize @bullet
24900 @item  Must be a non-generic, parameterless subprogram that
24901 is either a procedure or function returning an Ada
24902 @code{STANDARD.INTEGER} (the predefined type)
24903
24904 @item  Cannot be a generic subprogram or an instantiation of a
24905 generic subprogram
24906 @end itemize
24907
24908 @node Implementation-Defined Attributes
24909 @section Implementation-Defined Attributes
24910
24911 @noindent
24912 GNAT provides all HP Ada implementation-defined
24913 attributes.
24914
24915 @node Compiler and Run-Time Interfacing
24916 @section Compiler and Run-Time Interfacing
24917
24918 @noindent
24919 HP Ada provides the following qualifiers to pass options to the linker
24920 (ACS LINK):
24921 @itemize @bullet
24922 @item  @option{/WAIT} and @option{/SUBMIT}
24923
24924 @item  @option{/COMMAND}
24925
24926 @item  @option{/@r{[}NO@r{]}MAP}
24927
24928 @item  @option{/OUTPUT=@var{file-spec}}
24929
24930 @item  @option{/@r{[}NO@r{]}DEBUG} and @option{/@r{[}NO@r{]}TRACEBACK}
24931 @end itemize
24932
24933 @noindent
24934 To pass options to the linker, GNAT provides the following
24935 switches:
24936
24937 @itemize @bullet
24938 @item   @option{/EXECUTABLE=@var{exec-name}}
24939
24940 @item   @option{/VERBOSE}
24941
24942 @item   @option{/@r{[}NO@r{]}DEBUG} and @option{/@r{[}NO@r{]}TRACEBACK}
24943 @end itemize
24944
24945 @noindent
24946 For more information on these switches, see
24947 @ref{Switches for gnatlink}.
24948 In HP Ada, the command-line switch @option{/OPTIMIZE} is available
24949 to control optimization. HP Ada also supplies the
24950 following pragmas:
24951 @itemize @bullet
24952 @item  @code{OPTIMIZE}
24953
24954 @item  @code{INLINE}
24955
24956 @item  @code{INLINE_GENERIC}
24957
24958 @item  @code{SUPPRESS_ALL}
24959
24960 @item  @code{PASSIVE}
24961 @end itemize
24962
24963 @noindent
24964 In GNAT, optimization is controlled strictly by command
24965 line parameters, as described in the corresponding section of this guide.
24966 The HP pragmas for control of optimization are
24967 recognized but ignored.
24968
24969 Note that in GNAT, the default is optimization off, whereas in HP Ada
24970 the default is that optimization is turned on.
24971
24972 @node Program Compilation and Library Management
24973 @section Program Compilation and Library Management
24974
24975 @noindent
24976 HP Ada and GNAT provide a comparable set of commands to
24977 build programs. HP Ada also provides a program library,
24978 which is a concept that does not exist on GNAT. Instead,
24979 GNAT provides directories of sources that are compiled as
24980 needed.
24981
24982 The following table summarizes
24983 the HP Ada commands and provides
24984 equivalent GNAT commands. In this table, some GNAT
24985 equivalents reflect the fact that GNAT does not use the
24986 concept of a program library. Instead, it uses a model
24987 in which collections of source and object files are used
24988 in a manner consistent with other languages like C and
24989 Fortran. Therefore, standard system file commands are used
24990 to manipulate these elements. Those GNAT commands are marked with
24991 an asterisk.
24992 Note that, unlike HP Ada, none of the GNAT commands accepts wild cards.
24993
24994 @need 1500
24995 @multitable @columnfractions .35 .65
24996
24997 @item @emph{HP Ada Command}
24998 @tab @emph{GNAT Equivalent / Description}
24999
25000 @item @command{ADA}
25001 @tab @command{GNAT COMPILE}@*
25002 Invokes the compiler to compile one or more Ada source files.
25003
25004 @item @command{ACS ATTACH}@*
25005 @tab [No equivalent]@*
25006 Switches control of terminal from current process running the program
25007 library manager.
25008
25009 @item @command{ACS CHECK}
25010 @tab @command{GNAT MAKE /DEPENDENCY_LIST}@*
25011 Forms the execution closure of one
25012 or more compiled units and checks completeness and currency.
25013
25014 @item @command{ACS COMPILE}
25015 @tab @command{GNAT MAKE /ACTIONS=COMPILE}@*
25016 Forms the execution closure of one or
25017 more specified units, checks completeness and currency,
25018 identifies units that have revised source files, compiles same,
25019 and recompiles units that are or will become obsolete.
25020 Also completes incomplete generic instantiations.
25021
25022 @item @command{ACS COPY FOREIGN}
25023 @tab Copy (*)@*
25024 Copies a foreign object file into the program library as a
25025 library unit body.
25026
25027 @item @command{ACS COPY UNIT}
25028 @tab Copy (*)@*
25029 Copies a compiled unit from one program library to another.
25030
25031 @item @command{ACS CREATE LIBRARY}
25032 @tab Create /directory (*)@*
25033 Creates a program library.
25034
25035 @item @command{ACS CREATE SUBLIBRARY}
25036 @tab Create /directory (*)@*
25037 Creates a program sublibrary.
25038
25039 @item @command{ACS DELETE LIBRARY}
25040 @tab @*
25041 Deletes a program library and its contents.
25042
25043 @item @command{ACS DELETE SUBLIBRARY}
25044 @tab @*
25045 Deletes a program sublibrary and its contents.
25046
25047 @item @command{ACS DELETE UNIT}
25048 @tab Delete file (*)@*
25049 On OpenVMS systems, deletes one or more compiled units from
25050 the current program library.
25051
25052 @item @command{ACS DIRECTORY}
25053 @tab Directory (*)@*
25054 On OpenVMS systems, lists units contained in the current
25055 program library.
25056
25057 @item @command{ACS ENTER FOREIGN}
25058 @tab Copy (*)@*
25059 Allows the import of a foreign body as an Ada library
25060 spec and enters a reference to a pointer.
25061
25062 @item @command{ACS ENTER UNIT}
25063 @tab Copy (*)@*
25064 Enters a reference (pointer) from the current program library to
25065 a unit compiled into another program library.
25066
25067 @item @command{ACS EXIT}
25068 @tab [No equivalent]@*
25069 Exits from the program library manager.
25070
25071 @item @command{ACS EXPORT}
25072 @tab Copy (*)@*
25073 Creates an object file that contains system-specific object code
25074 for one or more units. With GNAT, object files can simply be copied
25075 into the desired directory.
25076
25077 @item @command{ACS EXTRACT SOURCE}
25078 @tab Copy (*)@*
25079 Allows access to the copied source file for each Ada compilation unit
25080
25081 @item @command{ACS HELP}
25082 @tab @command{HELP GNAT}@*
25083 Provides online help.
25084
25085 @item @command{ACS LINK}
25086 @tab @command{GNAT LINK}@*
25087 Links an object file containing Ada units into an executable file.
25088
25089 @item @command{ACS LOAD}
25090 @tab Copy (*)@*
25091 Loads (partially compiles) Ada units into the program library.
25092 Allows loading a program from a collection of files into a library
25093 without knowing the relationship among units.
25094
25095 @item @command{ACS MERGE}
25096 @tab Copy (*)@*
25097 Merges into the current program library, one or more units from
25098 another library where they were modified.
25099
25100 @item @command{ACS RECOMPILE}
25101 @tab @command{GNAT MAKE /ACTIONS=COMPILE}@*
25102 Recompiles from   external or copied source files any obsolete
25103 unit in the closure. Also, completes any incomplete generic
25104 instantiations.
25105
25106 @item @command{ACS REENTER}
25107 @tab @command{GNAT MAKE}@*
25108 Reenters current references to units compiled after last entered
25109 with the @command{ACS ENTER UNIT} command.
25110
25111 @item @command{ACS SET LIBRARY}
25112 @tab Set default (*)@*
25113 Defines a program library to be the compilation context as well
25114 as the target library for compiler output and commands in general.
25115
25116 @item @command{ACS SET PRAGMA}
25117 @tab Edit @file{gnat.adc} (*)@*
25118 Redefines specified  values of the library characteristics
25119 @code{LONG_ FLOAT}, @code{MEMORY_SIZE}, @code{SYSTEM_NAME},
25120 and @code{Float_Representation}.
25121
25122 @item @command{ACS SET SOURCE}
25123 @tab Define @code{ADA_INCLUDE_PATH} path (*)@*
25124 Defines the source file search list for the @command{ACS COMPILE} command.
25125
25126 @item @command{ACS SHOW LIBRARY}
25127 @tab Directory (*)@*
25128 Lists information about one or more program libraries.
25129
25130 @item @command{ACS SHOW PROGRAM}
25131 @tab [No equivalent]@*
25132 Lists information about the execution closure of one or
25133 more units in the program library.
25134
25135 @item @command{ACS SHOW SOURCE}
25136 @tab Show logical @code{ADA_INCLUDE_PATH}@*
25137 Shows the source file search used when compiling units.
25138
25139 @item @command{ACS SHOW VERSION}
25140 @tab Compile with @option{VERBOSE} option
25141 Displays the version number of the compiler and program library
25142 manager used.
25143
25144 @item @command{ACS SPAWN}
25145 @tab [No equivalent]@*
25146 Creates a subprocess of the current process (same as @command{DCL SPAWN}
25147 command).
25148
25149 @item @command{ACS VERIFY}
25150 @tab [No equivalent]@*
25151 Performs a series of consistency checks on a program library to
25152 determine whether the library structure and library files are in
25153 valid form.
25154 @end multitable
25155
25156 @noindent
25157
25158 @node Input-Output
25159 @section Input-Output
25160
25161 @noindent
25162 On OpenVMS Alpha systems, HP Ada uses OpenVMS Record
25163 Management Services (RMS) to perform operations on
25164 external files.
25165
25166 @noindent
25167 HP Ada and GNAT predefine an identical set of input-
25168 output packages. To make the use of the
25169 generic @code{TEXT_IO} operations more convenient, HP Ada
25170 provides predefined library packages that instantiate the
25171 integer and floating-point operations for the predefined
25172 integer and floating-point types as shown in the following table.
25173
25174 @multitable @columnfractions .45 .55
25175 @item @emph{Package Name} @tab Instantiation
25176
25177 @item @code{INTEGER_TEXT_IO}
25178 @tab @code{INTEGER_IO(INTEGER)}
25179
25180 @item @code{SHORT_INTEGER_TEXT_IO}
25181 @tab @code{INTEGER_IO(SHORT_INTEGER)}
25182
25183 @item @code{SHORT_SHORT_INTEGER_TEXT_IO}
25184 @tab @code{INTEGER_IO(SHORT_SHORT_INTEGER)}
25185
25186 @item @code{FLOAT_TEXT_IO}
25187 @tab @code{FLOAT_IO(FLOAT)}
25188
25189 @item @code{LONG_FLOAT_TEXT_IO}
25190 @tab @code{FLOAT_IO(LONG_FLOAT)}
25191 @end multitable
25192
25193 @noindent
25194 The HP Ada predefined packages and their operations
25195 are implemented using OpenVMS Alpha files and input-output
25196 facilities. HP Ada supports asynchronous input-output on OpenVMS Alpha.
25197 Familiarity with the following is recommended:
25198 @itemize @bullet
25199 @item  RMS file organizations and access methods
25200
25201 @item  OpenVMS file specifications and directories
25202
25203 @item  OpenVMS File Definition Language (FDL)
25204 @end itemize
25205
25206 @noindent
25207 GNAT provides I/O facilities that are completely
25208 compatible with HP Ada. The distribution includes the
25209 standard HP Ada versions of all I/O packages, operating
25210 in a manner compatible with HP Ada. In particular, the
25211 following packages are by default the HP Ada (Ada 83)
25212 versions of these packages rather than the renamings
25213 suggested in Annex J of the Ada Reference Manual:
25214 @itemize @bullet
25215 @item  @code{TEXT_IO}
25216
25217 @item  @code{SEQUENTIAL_IO}
25218
25219 @item  @code{DIRECT_IO}
25220 @end itemize
25221
25222 @noindent
25223 The use of the standard child package syntax (for
25224 example, @code{ADA.TEXT_IO}) retrieves the post-Ada 83 versions of these
25225 packages.
25226 GNAT provides HP-compatible predefined instantiations
25227 of the @code{TEXT_IO} packages, and also
25228 provides the standard predefined instantiations required
25229 by the @cite{Ada Reference Manual}.
25230
25231 For further information on how GNAT interfaces to the file
25232 system or how I/O is implemented in programs written in
25233 mixed languages, see @ref{Implementation of the Standard I/O,,,
25234 gnat_rm, GNAT Reference Manual}.
25235 This chapter covers the following:
25236 @itemize @bullet
25237 @item  Standard I/O packages
25238
25239 @item  @code{FORM} strings
25240
25241 @item  @code{ADA.DIRECT_IO}
25242
25243 @item  @code{ADA.SEQUENTIAL_IO}
25244
25245 @item  @code{ADA.TEXT_IO}
25246
25247 @item  Stream pointer positioning
25248
25249 @item  Reading and writing non-regular files
25250
25251 @item  @code{GET_IMMEDIATE}
25252
25253 @item  Treating @code{TEXT_IO} files as streams
25254
25255 @item  Shared files
25256
25257 @item  Open modes
25258 @end itemize
25259
25260 @node Implementation Limits
25261 @section Implementation Limits
25262
25263 @noindent
25264 The following table lists implementation limits for HP Ada
25265 and GNAT systems.
25266 @multitable @columnfractions .60 .20 .20
25267 @sp 1
25268 @item  @emph{Compilation Parameter}
25269 @tab   @emph{HP Ada}
25270 @tab   @emph{GNAT}
25271 @sp 1
25272
25273 @item  In a subprogram or entry  declaration, maximum number of
25274 formal parameters that are of an unconstrained record type
25275 @tab   32
25276 @tab   No set limit
25277 @sp 1
25278
25279 @item  Maximum identifier length (number of characters)
25280 @tab   255
25281 @tab   32766
25282 @sp 1
25283
25284 @item  Maximum number of characters in a source line
25285 @tab   255
25286 @tab   32766
25287 @sp 1
25288
25289 @item  Maximum collection size   (number of bytes)
25290 @tab   2**31-1
25291 @tab   2**31-1
25292 @sp 1
25293
25294 @item  Maximum number of discriminants for a record type
25295 @tab   245
25296 @tab   No set limit
25297 @sp 1
25298
25299 @item  Maximum number of formal parameters in an entry or
25300 subprogram declaration
25301 @tab   246
25302 @tab    No set limit
25303 @sp 1
25304
25305 @item  Maximum number of dimensions in an array type
25306 @tab   255
25307 @tab   No set limit
25308 @sp 1
25309
25310 @item  Maximum number of library  units and subunits in a compilation.
25311 @tab   4095
25312 @tab   No set limit
25313 @sp 1
25314
25315 @item  Maximum number of library units and subunits in an execution.
25316 @tab   16383
25317 @tab   No set limit
25318 @sp 1
25319
25320 @item  Maximum number of objects declared with the pragma @code{COMMON_OBJECT}
25321 or @code{PSECT_OBJECT}
25322 @tab   32757
25323 @tab   No set limit
25324 @sp 1
25325
25326 @item  Maximum number of enumeration literals in an enumeration type
25327 definition
25328 @tab   65535
25329 @tab   No set limit
25330 @sp 1
25331
25332 @item  Maximum number of lines in a source file
25333 @tab   65534
25334 @tab   No set limit
25335 @sp 1
25336
25337 @item  Maximum number of bits in any object
25338 @tab   2**31-1
25339 @tab   2**31-1
25340 @sp 1
25341
25342 @item  Maximum size of the static portion of a stack frame (approximate)
25343 @tab   2**31-1
25344 @tab   2**31-1
25345 @end multitable
25346
25347 @node Tools and Utilities
25348 @section Tools and Utilities
25349
25350 @noindent
25351 The following table lists some of the OpenVMS development tools
25352 available for HP Ada, and the corresponding tools for
25353 use with @value{EDITION} on Alpha and I64 platforms.
25354 Aside from the debugger, all the OpenVMS tools identified are part
25355 of the DECset package.
25356
25357 @iftex
25358 @c Specify table in TeX since Texinfo does a poor job
25359 @tex
25360 \smallskip
25361 \smallskip
25362 \settabs\+Language-Sensitive Editor\quad
25363    &Product with HP Ada\quad
25364    &\cr
25365 \+\it Tool
25366    &\it Product with HP Ada
25367    & \it Product with GNAT Pro\cr
25368 \smallskip
25369 \+Code Management System
25370    &HP CMS
25371    & HP CMS\cr
25372 \smallskip
25373 \+Language-Sensitive Editor
25374    &HP LSE
25375    & emacs or HP LSE (Alpha)\cr
25376 \+
25377    &
25378    & HP LSE (I64)\cr
25379 \smallskip
25380 \+Debugger
25381    &OpenVMS Debug
25382    & gdb (Alpha),\cr
25383 \+
25384    &
25385    & OpenVMS Debug (I64)\cr
25386 \smallskip
25387 \+Source Code Analyzer /
25388    &HP SCA
25389    & GNAT XREF\cr
25390 \+Cross Referencer
25391    &
25392    &\cr
25393 \smallskip
25394 \+Test Manager
25395    &HP Digital Test
25396    & HP DTM\cr
25397 \+
25398    &Manager (DTM)
25399    &\cr
25400 \smallskip
25401 \+Performance and
25402    & HP PCA
25403    & HP PCA\cr
25404 \+Coverage Analyzer
25405    &
25406    &\cr
25407 \smallskip
25408 \+Module Management
25409    & HP MMS
25410    & Not applicable\cr
25411 \+ System
25412    &
25413    &\cr
25414 \smallskip
25415 \smallskip
25416 @end tex
25417 @end iftex
25418
25419 @ifnottex
25420 @c This is the Texinfo version of the table.  It renders poorly in pdf, hence
25421 @c the TeX version above for the printed version
25422 @flushleft
25423 @c @multitable @columnfractions .3 .4 .4
25424 @multitable {Source Code Analyzer /}{Tool with HP Ada}{Tool with GNAT Pro}
25425 @item @i{Tool}
25426 @tab @i{Tool with HP Ada}
25427 @tab @i{Tool with @value{EDITION}}
25428 @item Code Management@*System
25429 @tab HP CMS
25430 @tab HP CMS
25431 @item Language-Sensitive@*Editor
25432 @tab HP LSE
25433 @tab emacs or HP LSE (Alpha)
25434 @item
25435 @tab
25436 @tab HP LSE (I64)
25437 @item Debugger
25438 @tab OpenVMS Debug
25439 @tab gdb (Alpha),
25440 @item
25441 @tab
25442 @tab OpenVMS Debug (I64)
25443 @item Source Code Analyzer /@*Cross Referencer
25444 @tab HP SCA
25445 @tab GNAT XREF
25446 @item Test Manager
25447 @tab HP Digital Test@*Manager (DTM)
25448 @tab HP DTM
25449 @item Performance and@*Coverage Analyzer
25450 @tab HP PCA
25451 @tab HP PCA
25452 @item Module Management@*System
25453 @tab HP MMS
25454 @tab Not applicable
25455 @end multitable
25456 @end flushleft
25457 @end ifnottex
25458
25459 @end ifset
25460
25461 @c **************************************
25462 @node Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries
25463 @appendix Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries
25464 @cindex Tasking and threads libraries
25465 @cindex Threads libraries and tasking
25466 @cindex Run-time libraries (platform-specific information)
25467
25468 @noindent
25469 The GNAT run-time implementation may vary with respect to both the
25470 underlying threads library and the exception handling scheme.
25471 For threads support, one or more of the following are supplied:
25472 @itemize @bullet
25473 @item @b{native threads library}, a binding to the thread package from
25474 the underlying operating system
25475
25476 @item @b{pthreads library} (Sparc Solaris only), a binding to the Solaris
25477 POSIX thread package
25478 @end itemize
25479
25480 @noindent
25481 For exception handling, either or both of two models are supplied:
25482 @itemize @bullet
25483 @item @b{Zero-Cost Exceptions} (``ZCX''),@footnote{
25484 Most programs should experience a substantial speed improvement by
25485 being compiled with a ZCX run-time.
25486 This is especially true for
25487 tasking applications or applications with many exception handlers.}
25488 @cindex Zero-Cost Exceptions
25489 @cindex ZCX (Zero-Cost Exceptions)
25490 which uses binder-generated tables that
25491 are interrogated at run time to locate a handler
25492
25493 @item @b{setjmp / longjmp} (``SJLJ''),
25494 @cindex setjmp/longjmp Exception Model
25495 @cindex SJLJ (setjmp/longjmp Exception Model)
25496 which uses dynamically-set data to establish
25497 the set of handlers
25498 @end itemize
25499
25500 @noindent
25501 This appendix summarizes which combinations of threads and exception support
25502 are supplied on various GNAT platforms.
25503 It then shows how to select a particular library either
25504 permanently or temporarily,
25505 explains the properties of (and tradeoffs among) the various threads
25506 libraries, and provides some additional
25507 information about several specific platforms.
25508
25509 @menu
25510 * Summary of Run-Time Configurations::
25511 * Specifying a Run-Time Library::
25512 * Choosing the Scheduling Policy::
25513 * Solaris-Specific Considerations::
25514 * Linux-Specific Considerations::
25515 * AIX-Specific Considerations::
25516 * Irix-Specific Considerations::
25517 @end menu
25518
25519 @node Summary of Run-Time Configurations
25520 @section Summary of Run-Time Configurations
25521
25522 @multitable @columnfractions .30 .70
25523 @item @b{alpha-openvms}
25524 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25525 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native VMS threads
25526 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25527 @*
25528 @item @b{alpha-tru64}
25529 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25530 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native TRU64 threads
25531 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25532 @*
25533 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
25534 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native TRU64 threads
25535 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25536 @*
25537 @item @b{ia64-hp_linux}
25538 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25539 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25540 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25541 @*
25542 @item @b{ia64-hpux}
25543 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25544 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
25545 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25546 @*
25547 @item @b{ia64-openvms}
25548 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25549 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native VMS threads
25550 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25551 @*
25552 @item @b{ia64-sgi_linux}
25553 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25554 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25555 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25556 @*
25557 @item @b{mips-irix}
25558 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25559 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native IRIX threads
25560 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25561 @*
25562 @item @b{pa-hpux}
25563 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25564 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
25565 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25566 @*
25567 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
25568 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
25569 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25570 @*
25571 @item @b{ppc-aix}
25572 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25573 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native AIX threads
25574 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25575 @*
25576 @item @b{ppc-darwin}
25577 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25578 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native MacOS threads
25579 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25580 @*
25581 @item @b{sparc-solaris}  @tab
25582 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25583 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
25584 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25585 @*
25586 @item @code{@ @ }@i{rts-pthread}
25587 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25588 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25589 @*
25590 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
25591 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
25592 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25593 @*
25594 @item @b{sparc64-solaris}  @tab
25595 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25596 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
25597 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25598 @*
25599 @item @b{x86-linux}
25600 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25601 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25602 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25603 @*
25604 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
25605 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25606 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25607 @*
25608 @item @b{x86-lynx}
25609 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25610 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native LynxOS threads
25611 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25612 @*
25613 @item @b{x86-solaris}
25614 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25615 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads
25616 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25617 @*
25618 @item @b{x86-windows}
25619 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25620 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Win32 threads
25621 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25622 @*
25623 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj (default)}
25624 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Win32 threads
25625 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25626 @*
25627 @item @b{x86_64-linux}
25628 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25629 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25630 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25631 @*
25632 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
25633 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25634 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25635 @*
25636 @end multitable
25637
25638 @node Specifying a Run-Time Library
25639 @section Specifying a Run-Time Library
25640
25641 @noindent
25642 The @file{adainclude} subdirectory containing the sources of the GNAT
25643 run-time library, and the @file{adalib} subdirectory containing the
25644 @file{ALI} files and the static and/or shared GNAT library, are located
25645 in the gcc target-dependent area:
25646
25647 @smallexample
25648 target=$prefix/lib/gcc/gcc-@i{dumpmachine}/gcc-@i{dumpversion}/
25649 @end smallexample
25650
25651 @noindent
25652 As indicated above, on some platforms several run-time libraries are supplied.
25653 These libraries are installed in the target dependent area and
25654 contain a complete source and binary subdirectory. The detailed description
25655 below explains the differences between the different libraries in terms of
25656 their thread support.
25657
25658 The default run-time library (when GNAT is installed) is @emph{rts-native}.
25659 This default run time is selected by the means of soft links.
25660 For example on x86-linux:
25661
25662 @smallexample
25663 @group
25664  $(target-dir)
25665      |
25666      +--- adainclude----------+
25667      |                        |
25668      +--- adalib-----------+  |
25669      |                     |  |
25670      +--- rts-native       |  |
25671      |    |                |  |
25672      |    +--- adainclude <---+
25673      |    |                |
25674      |    +--- adalib <----+
25675      |
25676      +--- rts-sjlj
25677           |
25678           +--- adainclude
25679           |
25680           +--- adalib
25681 @end group
25682 @end smallexample
25683
25684 @noindent
25685 If the @i{rts-sjlj} library is to be selected on a permanent basis,
25686 these soft links can be modified with the following commands:
25687
25688 @smallexample
25689 $ cd $target
25690 $ rm -f adainclude adalib
25691 $ ln -s rts-sjlj/adainclude adainclude
25692 $ ln -s rts-sjlj/adalib adalib
25693 @end smallexample
25694
25695 @noindent
25696 Alternatively, you can specify @file{rts-sjlj/adainclude} in the file
25697 @file{$target/ada_source_path} and @file{rts-sjlj/adalib} in
25698 @file{$target/ada_object_path}.
25699
25700 Selecting another run-time library temporarily can be
25701 achieved by using the @option{--RTS} switch, e.g., @option{--RTS=sjlj}
25702 @cindex @option{--RTS} option
25703
25704 @node Choosing the Scheduling Policy
25705 @section Choosing the Scheduling Policy
25706
25707 @noindent
25708 When using a POSIX threads implementation, you have a choice of several
25709 scheduling policies: @code{SCHED_FIFO},
25710 @cindex @code{SCHED_FIFO} scheduling policy
25711 @code{SCHED_RR}
25712 @cindex @code{SCHED_RR} scheduling policy
25713 and @code{SCHED_OTHER}.
25714 @cindex @code{SCHED_OTHER} scheduling policy
25715 Typically, the default is @code{SCHED_OTHER}, while using @code{SCHED_FIFO}
25716 or @code{SCHED_RR} requires special (e.g., root) privileges.
25717
25718 By default, GNAT uses the @code{SCHED_OTHER} policy. To specify
25719 @code{SCHED_FIFO},
25720 @cindex @code{SCHED_FIFO} scheduling policy
25721 you can use one of the following:
25722
25723 @itemize @bullet
25724 @item
25725 @code{pragma Time_Slice (0.0)}
25726 @cindex pragma Time_Slice
25727 @item
25728 the corresponding binder option @option{-T0}
25729 @cindex @option{-T0} option
25730 @item
25731 @code{pragma Task_Dispatching_Policy (FIFO_Within_Priorities)}
25732 @cindex pragma Task_Dispatching_Policy
25733 @end itemize
25734
25735 @noindent
25736 To specify @code{SCHED_RR},
25737 @cindex @code{SCHED_RR} scheduling policy
25738 you should use @code{pragma Time_Slice} with a
25739 value greater than @code{0.0}, or else use the corresponding @option{-T}
25740 binder option.
25741
25742 @node Solaris-Specific Considerations
25743 @section Solaris-Specific Considerations
25744 @cindex Solaris Sparc threads libraries
25745
25746 @noindent
25747 This section addresses some topics related to the various threads libraries
25748 on Sparc Solaris.
25749
25750 @menu
25751 * Solaris Threads Issues::
25752 @end menu
25753
25754 @node Solaris Threads Issues
25755 @subsection Solaris Threads Issues
25756
25757 @noindent
25758 GNAT under Solaris/Sparc 32 bits comes with an alternate tasking run-time
25759 library based on POSIX threads --- @emph{rts-pthread}.
25760 @cindex rts-pthread threads library
25761 This run-time library has the advantage of being mostly shared across all
25762 POSIX-compliant thread implementations, and it also provides under
25763 @w{Solaris 8} the @code{PTHREAD_PRIO_INHERIT}
25764 @cindex @code{PTHREAD_PRIO_INHERIT} policy (under rts-pthread)
25765 and @code{PTHREAD_PRIO_PROTECT}
25766 @cindex @code{PTHREAD_PRIO_PROTECT} policy (under rts-pthread)
25767 semantics that can be selected using the predefined pragma
25768 @code{Locking_Policy}
25769 @cindex pragma Locking_Policy (under rts-pthread)
25770 with respectively
25771 @code{Inheritance_Locking} and @code{Ceiling_Locking} as the policy.
25772 @cindex @code{Inheritance_Locking} (under rts-pthread)
25773 @cindex @code{Ceiling_Locking} (under rts-pthread)
25774
25775 As explained above, the native run-time library is based on the Solaris thread
25776 library (@code{libthread}) and is the default library.
25777
25778 When the Solaris threads library is used (this is the default), programs
25779 compiled with GNAT can automatically take advantage of
25780 and can thus execute on multiple processors.
25781 The user can alternatively specify a processor on which the program should run
25782 to emulate a single-processor system. The multiprocessor / uniprocessor choice
25783 is made by
25784 setting the environment variable @env{GNAT_PROCESSOR}
25785 @cindex @env{GNAT_PROCESSOR} environment variable (on Sparc Solaris)
25786 to one of the following:
25787
25788 @table @code
25789 @item -2
25790 Use the default configuration (run the program on all
25791 available processors) - this is the same as having @code{GNAT_PROCESSOR}
25792 unset
25793
25794 @item -1
25795 Let the run-time implementation choose one processor and run the program on
25796 that processor
25797
25798 @item 0 .. Last_Proc
25799 Run the program on the specified processor.
25800 @code{Last_Proc} is equal to @code{_SC_NPROCESSORS_CONF - 1}
25801 (where @code{_SC_NPROCESSORS_CONF} is a system variable).
25802 @end table
25803
25804 @node Linux-Specific Considerations
25805 @section Linux-Specific Considerations
25806 @cindex Linux threads libraries
25807
25808 @noindent
25809 On GNU/Linux without NPTL support (usually system with GNU C Library
25810 older than 2.3), the signal model is not POSIX compliant, which means
25811 that to send a signal to the process, you need to send the signal to all
25812 threads, e.g.@: by using @code{killpg()}.
25813
25814 @node AIX-Specific Considerations
25815 @section AIX-Specific Considerations
25816 @cindex AIX resolver library
25817
25818 @noindent
25819 On AIX, the resolver library initializes some internal structure on
25820 the first call to @code{get*by*} functions, which are used to implement
25821 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Name} and
25822 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Address}.
25823 If such initialization occurs within an Ada task, and the stack size for
25824 the task is the default size, a stack overflow may occur.
25825
25826 To avoid this overflow, the user should either ensure that the first call
25827 to @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Name} or
25828 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Addrss}
25829 occurs in the environment task, or use @code{pragma Storage_Size} to
25830 specify a sufficiently large size for the stack of the task that contains
25831 this call.
25832
25833 @node Irix-Specific Considerations
25834 @section Irix-Specific Considerations
25835 @cindex Irix libraries
25836
25837 @noindent
25838 The GCC support libraries coming with the Irix compiler have moved to
25839 their canonical place with respect to the general Irix ABI related
25840 conventions. Running applications built with the default shared GNAT
25841 run-time now requires the LD_LIBRARY_PATH environment variable to
25842 include this location. A possible way to achieve this is to issue the
25843 following command line on a bash prompt:
25844
25845 @smallexample
25846 @group
25847 $  LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:`dirname \`gcc --print-file-name=libgcc_s.so\``
25848 @end group
25849 @end smallexample
25850
25851 @c *******************************
25852 @node Example of Binder Output File
25853 @appendix Example of Binder Output File
25854
25855 @noindent
25856 This Appendix displays the source code for @command{gnatbind}'s output
25857 file generated for a simple ``Hello World'' program.
25858 Comments have been added for clarification purposes.
25859
25860 @smallexample @c adanocomment
25861 @iftex
25862 @leftskip=0cm
25863 @end iftex
25864 --  The package is called Ada_Main unless this name is actually used
25865 --  as a unit name in the partition, in which case some other unique
25866 --  name is used.
25867
25868 with System;
25869 package ada_main is
25870
25871    Elab_Final_Code : Integer;
25872    pragma Import (C, Elab_Final_Code, "__gnat_inside_elab_final_code");
25873
25874    --  The main program saves the parameters (argument count,
25875    --  argument values, environment pointer) in global variables
25876    --  for later access by other units including
25877    --  Ada.Command_Line.
25878
25879    gnat_argc : Integer;
25880    gnat_argv : System.Address;
25881    gnat_envp : System.Address;
25882
25883    --  The actual variables are stored in a library routine. This
25884    --  is useful for some shared library situations, where there
25885    --  are problems if variables are not in the library.
25886
25887    pragma Import (C, gnat_argc);
25888    pragma Import (C, gnat_argv);
25889    pragma Import (C, gnat_envp);
25890
25891    --  The exit status is similarly an external location
25892
25893    gnat_exit_status : Integer;
25894    pragma Import (C, gnat_exit_status);
25895
25896    GNAT_Version : constant String :=
25897                     "GNAT Version: 6.0.0w (20061115)";
25898    pragma Export (C, GNAT_Version, "__gnat_version");
25899
25900    --  This is the generated adafinal routine that performs
25901    --  finalization at the end of execution. In the case where
25902    --  Ada is the main program, this main program makes a call
25903    --  to adafinal at program termination.
25904
25905    procedure adafinal;
25906    pragma Export (C, adafinal, "adafinal");
25907
25908    --  This is the generated adainit routine that performs
25909    --  initialization at the start of execution. In the case
25910    --  where Ada is the main program, this main program makes
25911    --  a call to adainit at program startup.
25912
25913    procedure adainit;
25914    pragma Export (C, adainit, "adainit");
25915
25916    --  This routine is called at the start of execution. It is
25917    --  a dummy routine that is used by the debugger to breakpoint
25918    --  at the start of execution.
25919
25920    procedure Break_Start;
25921    pragma Import (C, Break_Start, "__gnat_break_start");
25922
25923    --  This is the actual generated main program (it would be
25924    --  suppressed if the no main program switch were used). As
25925    --  required by standard system conventions, this program has
25926    --  the external name main.
25927
25928    function main
25929      (argc : Integer;
25930       argv : System.Address;
25931       envp : System.Address)
25932       return Integer;
25933    pragma Export (C, main, "main");
25934
25935    --  The following set of constants give the version
25936    --  identification values for every unit in the bound
25937    --  partition. This identification is computed from all
25938    --  dependent semantic units, and corresponds to the
25939    --  string that would be returned by use of the
25940    --  Body_Version or Version attributes.
25941
25942    type Version_32 is mod 2 ** 32;
25943    u00001 : constant Version_32 := 16#7880BEB3#;
25944    u00002 : constant Version_32 := 16#0D24CBD0#;
25945    u00003 : constant Version_32 := 16#3283DBEB#;
25946    u00004 : constant Version_32 := 16#2359F9ED#;
25947    u00005 : constant Version_32 := 16#664FB847#;
25948    u00006 : constant Version_32 := 16#68E803DF#;
25949    u00007 : constant Version_32 := 16#5572E604#;
25950    u00008 : constant Version_32 := 16#46B173D8#;
25951    u00009 : constant Version_32 := 16#156A40CF#;
25952    u00010 : constant Version_32 := 16#033DABE0#;
25953    u00011 : constant Version_32 := 16#6AB38FEA#;
25954    u00012 : constant Version_32 := 16#22B6217D#;
25955    u00013 : constant Version_32 := 16#68A22947#;
25956    u00014 : constant Version_32 := 16#18CC4A56#;
25957    u00015 : constant Version_32 := 16#08258E1B#;
25958    u00016 : constant Version_32 := 16#367D5222#;
25959    u00017 : constant Version_32 := 16#20C9ECA4#;
25960    u00018 : constant Version_32 := 16#50D32CB6#;
25961    u00019 : constant Version_32 := 16#39A8BB77#;
25962    u00020 : constant Version_32 := 16#5CF8FA2B#;
25963    u00021 : constant Version_32 := 16#2F1EB794#;
25964    u00022 : constant Version_32 := 16#31AB6444#;
25965    u00023 : constant Version_32 := 16#1574B6E9#;
25966    u00024 : constant Version_32 := 16#5109C189#;
25967    u00025 : constant Version_32 := 16#56D770CD#;
25968    u00026 : constant Version_32 := 16#02F9DE3D#;
25969    u00027 : constant Version_32 := 16#08AB6B2C#;
25970    u00028 : constant Version_32 := 16#3FA37670#;
25971    u00029 : constant Version_32 := 16#476457A0#;
25972    u00030 : constant Version_32 := 16#731E1B6E#;
25973    u00031 : constant Version_32 := 16#23C2E789#;
25974    u00032 : constant Version_32 := 16#0F1BD6A1#;
25975    u00033 : constant Version_32 := 16#7C25DE96#;
25976    u00034 : constant Version_32 := 16#39ADFFA2#;
25977    u00035 : constant Version_32 := 16#571DE3E7#;
25978    u00036 : constant Version_32 := 16#5EB646AB#;
25979    u00037 : constant Version_32 := 16#4249379B#;
25980    u00038 : constant Version_32 := 16#0357E00A#;
25981    u00039 : constant Version_32 := 16#3784FB72#;
25982    u00040 : constant Version_32 := 16#2E723019#;
25983    u00041 : constant Version_32 := 16#623358EA#;
25984    u00042 : constant Version_32 := 16#107F9465#;
25985    u00043 : constant Version_32 := 16#6843F68A#;
25986    u00044 : constant Version_32 := 16#63305874#;
25987    u00045 : constant Version_32 := 16#31E56CE1#;
25988    u00046 : constant Version_32 := 16#02917970#;
25989    u00047 : constant Version_32 := 16#6CCBA70E#;
25990    u00048 : constant Version_32 := 16#41CD4204#;
25991    u00049 : constant Version_32 := 16#572E3F58#;
25992    u00050 : constant Version_32 := 16#20729FF5#;
25993    u00051 : constant Version_32 := 16#1D4F93E8#;
25994    u00052 : constant Version_32 := 16#30B2EC3D#;
25995    u00053 : constant Version_32 := 16#34054F96#;
25996    u00054 : constant Version_32 := 16#5A199860#;
25997    u00055 : constant Version_32 := 16#0E7F912B#;
25998    u00056 : constant Version_32 := 16#5760634A#;
25999    u00057 : constant Version_32 := 16#5D851835#;
26000
26001    --  The following Export pragmas export the version numbers
26002    --  with symbolic names ending in B (for body) or S
26003    --  (for spec) so that they can be located in a link. The
26004    --  information provided here is sufficient to track down
26005    --  the exact versions of units used in a given build.
26006
26007    pragma Export (C, u00001, "helloB");
26008    pragma Export (C, u00002, "system__standard_libraryB");
26009    pragma Export (C, u00003, "system__standard_libraryS");
26010    pragma Export (C, u00004, "adaS");
26011    pragma Export (C, u00005, "ada__text_ioB");
26012    pragma Export (C, u00006, "ada__text_ioS");
26013    pragma Export (C, u00007, "ada__exceptionsB");
26014    pragma Export (C, u00008, "ada__exceptionsS");
26015    pragma Export (C, u00009, "gnatS");
26016    pragma Export (C, u00010, "gnat__heap_sort_aB");
26017    pragma Export (C, u00011, "gnat__heap_sort_aS");
26018    pragma Export (C, u00012, "systemS");
26019    pragma Export (C, u00013, "system__exception_tableB");
26020    pragma Export (C, u00014, "system__exception_tableS");
26021    pragma Export (C, u00015, "gnat__htableB");
26022    pragma Export (C, u00016, "gnat__htableS");
26023    pragma Export (C, u00017, "system__exceptionsS");
26024    pragma Export (C, u00018, "system__machine_state_operationsB");
26025    pragma Export (C, u00019, "system__machine_state_operationsS");
26026    pragma Export (C, u00020, "system__machine_codeS");
26027    pragma Export (C, u00021, "system__storage_elementsB");
26028    pragma Export (C, u00022, "system__storage_elementsS");
26029    pragma Export (C, u00023, "system__secondary_stackB");
26030    pragma Export (C, u00024, "system__secondary_stackS");
26031    pragma Export (C, u00025, "system__parametersB");
26032    pragma Export (C, u00026, "system__parametersS");
26033    pragma Export (C, u00027, "system__soft_linksB");
26034    pragma Export (C, u00028, "system__soft_linksS");
26035    pragma Export (C, u00029, "system__stack_checkingB");
26036    pragma Export (C, u00030, "system__stack_checkingS");
26037    pragma Export (C, u00031, "system__tracebackB");
26038    pragma Export (C, u00032, "system__tracebackS");
26039    pragma Export (C, u00033, "ada__streamsS");
26040    pragma Export (C, u00034, "ada__tagsB");
26041    pragma Export (C, u00035, "ada__tagsS");
26042    pragma Export (C, u00036, "system__string_opsB");
26043    pragma Export (C, u00037, "system__string_opsS");
26044    pragma Export (C, u00038, "interfacesS");
26045    pragma Export (C, u00039, "interfaces__c_streamsB");
26046    pragma Export (C, u00040, "interfaces__c_streamsS");
26047    pragma Export (C, u00041, "system__file_ioB");
26048    pragma Export (C, u00042, "system__file_ioS");
26049    pragma Export (C, u00043, "ada__finalizationB");
26050    pragma Export (C, u00044, "ada__finalizationS");
26051    pragma Export (C, u00045, "system__finalization_rootB");
26052    pragma Export (C, u00046, "system__finalization_rootS");
26053    pragma Export (C, u00047, "system__finalization_implementationB");
26054    pragma Export (C, u00048, "system__finalization_implementationS");
26055    pragma Export (C, u00049, "system__string_ops_concat_3B");
26056    pragma Export (C, u00050, "system__string_ops_concat_3S");
26057    pragma Export (C, u00051, "system__stream_attributesB");
26058    pragma Export (C, u00052, "system__stream_attributesS");
26059    pragma Export (C, u00053, "ada__io_exceptionsS");
26060    pragma Export (C, u00054, "system__unsigned_typesS");
26061    pragma Export (C, u00055, "system__file_control_blockS");
26062    pragma Export (C, u00056, "ada__finalization__list_controllerB");
26063    pragma Export (C, u00057, "ada__finalization__list_controllerS");
26064
26065    -- BEGIN ELABORATION ORDER
26066    -- ada (spec)
26067    -- gnat (spec)
26068    -- gnat.heap_sort_a (spec)
26069    -- gnat.heap_sort_a (body)
26070    -- gnat.htable (spec)
26071    -- gnat.htable (body)
26072    -- interfaces (spec)
26073    -- system (spec)
26074    -- system.machine_code (spec)
26075    -- system.parameters (spec)
26076    -- system.parameters (body)
26077    -- interfaces.c_streams (spec)
26078    -- interfaces.c_streams (body)
26079    -- system.standard_library (spec)
26080    -- ada.exceptions (spec)
26081    -- system.exception_table (spec)
26082    -- system.exception_table (body)
26083    -- ada.io_exceptions (spec)
26084    -- system.exceptions (spec)
26085    -- system.storage_elements (spec)
26086    -- system.storage_elements (body)
26087    -- system.machine_state_operations (spec)
26088    -- system.machine_state_operations (body)
26089    -- system.secondary_stack (spec)
26090    -- system.stack_checking (spec)
26091    -- system.soft_links (spec)
26092    -- system.soft_links (body)
26093    -- system.stack_checking (body)
26094    -- system.secondary_stack (body)
26095    -- system.standard_library (body)
26096    -- system.string_ops (spec)
26097    -- system.string_ops (body)
26098    -- ada.tags (spec)
26099    -- ada.tags (body)
26100    -- ada.streams (spec)
26101    -- system.finalization_root (spec)
26102    -- system.finalization_root (body)
26103    -- system.string_ops_concat_3 (spec)
26104    -- system.string_ops_concat_3 (body)
26105    -- system.traceback (spec)
26106    -- system.traceback (body)
26107    -- ada.exceptions (body)
26108    -- system.unsigned_types (spec)
26109    -- system.stream_attributes (spec)
26110    -- system.stream_attributes (body)
26111    -- system.finalization_implementation (spec)
26112    -- system.finalization_implementation (body)
26113    -- ada.finalization (spec)
26114    -- ada.finalization (body)
26115    -- ada.finalization.list_controller (spec)
26116    -- ada.finalization.list_controller (body)
26117    -- system.file_control_block (spec)
26118    -- system.file_io (spec)
26119    -- system.file_io (body)
26120    -- ada.text_io (spec)
26121    -- ada.text_io (body)
26122    -- hello (body)
26123    -- END ELABORATION ORDER
26124
26125 end ada_main;
26126
26127 --  The following source file name pragmas allow the generated file
26128 --  names to be unique for different main programs. They are needed
26129 --  since the package name will always be Ada_Main.
26130
26131 pragma Source_File_Name (ada_main, Spec_File_Name => "b~hello.ads");
26132 pragma Source_File_Name (ada_main, Body_File_Name => "b~hello.adb");
26133
26134 --  Generated package body for Ada_Main starts here
26135
26136 package body ada_main is
26137
26138    --  The actual finalization is performed by calling the
26139    --  library routine in System.Standard_Library.Adafinal
26140
26141    procedure Do_Finalize;
26142    pragma Import (C, Do_Finalize, "system__standard_library__adafinal");
26143
26144    -------------
26145    -- adainit --
26146    -------------
26147
26148 @findex adainit
26149    procedure adainit is
26150
26151       --  These booleans are set to True once the associated unit has
26152       --  been elaborated. It is also used to avoid elaborating the
26153       --  same unit twice.
26154
26155       E040 : Boolean;
26156       pragma Import (Ada, E040, "interfaces__c_streams_E");
26157
26158       E008 : Boolean;
26159       pragma Import (Ada, E008, "ada__exceptions_E");
26160
26161       E014 : Boolean;
26162       pragma Import (Ada, E014, "system__exception_table_E");
26163
26164       E053 : Boolean;
26165       pragma Import (Ada, E053, "ada__io_exceptions_E");
26166
26167       E017 : Boolean;
26168       pragma Import (Ada, E017, "system__exceptions_E");
26169
26170       E024 : Boolean;
26171       pragma Import (Ada, E024, "system__secondary_stack_E");
26172
26173       E030 : Boolean;
26174       pragma Import (Ada, E030, "system__stack_checking_E");
26175
26176       E028 : Boolean;
26177       pragma Import (Ada, E028, "system__soft_links_E");
26178
26179       E035 : Boolean;
26180       pragma Import (Ada, E035, "ada__tags_E");
26181
26182       E033 : Boolean;
26183       pragma Import (Ada, E033, "ada__streams_E");
26184
26185       E046 : Boolean;
26186       pragma Import (Ada, E046, "system__finalization_root_E");
26187
26188       E048 : Boolean;
26189       pragma Import (Ada, E048, "system__finalization_implementation_E");
26190
26191       E044 : Boolean;
26192       pragma Import (Ada, E044, "ada__finalization_E");
26193
26194       E057 : Boolean;
26195       pragma Import (Ada, E057, "ada__finalization__list_controller_E");
26196
26197       E055 : Boolean;
26198       pragma Import (Ada, E055, "system__file_control_block_E");
26199
26200       E042 : Boolean;
26201       pragma Import (Ada, E042, "system__file_io_E");
26202
26203       E006 : Boolean;
26204       pragma Import (Ada, E006, "ada__text_io_E");
26205
26206       --  Set_Globals is a library routine that stores away the
26207       --  value of the indicated set of global values in global
26208       --  variables within the library.
26209
26210       procedure Set_Globals
26211         (Main_Priority            : Integer;
26212          Time_Slice_Value         : Integer;
26213          WC_Encoding              : Character;
26214          Locking_Policy           : Character;
26215          Queuing_Policy           : Character;
26216          Task_Dispatching_Policy  : Character;
26217          Adafinal                 : System.Address;
26218          Unreserve_All_Interrupts : Integer;
26219          Exception_Tracebacks     : Integer);
26220 @findex __gnat_set_globals
26221       pragma Import (C, Set_Globals, "__gnat_set_globals");
26222
26223       --  SDP_Table_Build is a library routine used to build the
26224       --  exception tables. See unit Ada.Exceptions in files
26225       --  a-except.ads/adb for full details of how zero cost
26226       --  exception handling works. This procedure, the call to
26227       --  it, and the two following tables are all omitted if the
26228       --  build is in longjmp/setjmp exception mode.
26229
26230 @findex SDP_Table_Build
26231 @findex Zero Cost Exceptions
26232       procedure SDP_Table_Build
26233         (SDP_Addresses   : System.Address;
26234          SDP_Count       : Natural;
26235          Elab_Addresses  : System.Address;
26236          Elab_Addr_Count : Natural);
26237       pragma Import (C, SDP_Table_Build, "__gnat_SDP_Table_Build");
26238
26239       --  Table of Unit_Exception_Table addresses. Used for zero
26240       --  cost exception handling to build the top level table.
26241
26242       ST : aliased constant array (1 .. 23) of System.Address := (
26243         Hello'UET_Address,
26244         Ada.Text_Io'UET_Address,
26245         Ada.Exceptions'UET_Address,
26246         Gnat.Heap_Sort_A'UET_Address,
26247         System.Exception_Table'UET_Address,
26248         System.Machine_State_Operations'UET_Address,
26249         System.Secondary_Stack'UET_Address,
26250         System.Parameters'UET_Address,
26251         System.Soft_Links'UET_Address,
26252         System.Stack_Checking'UET_Address,
26253         System.Traceback'UET_Address,
26254         Ada.Streams'UET_Address,
26255         Ada.Tags'UET_Address,
26256         System.String_Ops'UET_Address,
26257         Interfaces.C_Streams'UET_Address,
26258         System.File_Io'UET_Address,
26259         Ada.Finalization'UET_Address,
26260         System.Finalization_Root'UET_Address,
26261         System.Finalization_Implementation'UET_Address,
26262         System.String_Ops_Concat_3'UET_Address,
26263         System.Stream_Attributes'UET_Address,
26264         System.File_Control_Block'UET_Address,
26265         Ada.Finalization.List_Controller'UET_Address);
26266
26267       --  Table of addresses of elaboration routines. Used for
26268       --  zero cost exception handling to make sure these
26269       --  addresses are included in the top level procedure
26270       --  address table.
26271
26272       EA : aliased constant array (1 .. 23) of System.Address := (
26273         adainit'Code_Address,
26274         Do_Finalize'Code_Address,
26275         Ada.Exceptions'Elab_Spec'Address,
26276         System.Exceptions'Elab_Spec'Address,
26277         Interfaces.C_Streams'Elab_Spec'Address,
26278         System.Exception_Table'Elab_Body'Address,
26279         Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec'Address,
26280         System.Stack_Checking'Elab_Spec'Address,
26281         System.Soft_Links'Elab_Body'Address,
26282         System.Secondary_Stack'Elab_Body'Address,
26283         Ada.Tags'Elab_Spec'Address,
26284         Ada.Tags'Elab_Body'Address,
26285         Ada.Streams'Elab_Spec'Address,
26286         System.Finalization_Root'Elab_Spec'Address,
26287         Ada.Exceptions'Elab_Body'Address,
26288         System.Finalization_Implementation'Elab_Spec'Address,
26289         System.Finalization_Implementation'Elab_Body'Address,
26290         Ada.Finalization'Elab_Spec'Address,
26291         Ada.Finalization.List_Controller'Elab_Spec'Address,
26292         System.File_Control_Block'Elab_Spec'Address,
26293         System.File_Io'Elab_Body'Address,
26294         Ada.Text_Io'Elab_Spec'Address,
26295         Ada.Text_Io'Elab_Body'Address);
26296
26297    --  Start of processing for adainit
26298
26299    begin
26300
26301       --  Call SDP_Table_Build to build the top level procedure
26302       --  table for zero cost exception handling (omitted in
26303       --  longjmp/setjmp mode).
26304
26305       SDP_Table_Build (ST'Address, 23, EA'Address, 23);
26306
26307       --  Call Set_Globals to record various information for
26308       --  this partition.  The values are derived by the binder
26309       --  from information stored in the ali files by the compiler.
26310
26311 @findex __gnat_set_globals
26312       Set_Globals
26313         (Main_Priority            => -1,
26314          --  Priority of main program, -1 if no pragma Priority used
26315
26316          Time_Slice_Value         => -1,
26317          --  Time slice from Time_Slice pragma, -1 if none used
26318
26319          WC_Encoding              => 'b',
26320          --  Wide_Character encoding used, default is brackets
26321
26322          Locking_Policy           => ' ',
26323          --  Locking_Policy used, default of space means not
26324          --  specified, otherwise it is the first character of
26325          --  the policy name.
26326
26327          Queuing_Policy           => ' ',
26328          --  Queuing_Policy used, default of space means not
26329          --  specified, otherwise it is the first character of
26330          --  the policy name.
26331
26332          Task_Dispatching_Policy  => ' ',
26333          --  Task_Dispatching_Policy used, default of space means
26334          --  not specified, otherwise first character of the
26335          --  policy name.
26336
26337          Adafinal                 => System.Null_Address,
26338          --  Address of Adafinal routine, not used anymore
26339
26340          Unreserve_All_Interrupts => 0,
26341          --  Set true if pragma Unreserve_All_Interrupts was used
26342
26343          Exception_Tracebacks     => 0);
26344          --  Indicates if exception tracebacks are enabled
26345
26346       Elab_Final_Code := 1;
26347
26348       --  Now we have the elaboration calls for all units in the partition.
26349       --  The Elab_Spec and Elab_Body attributes generate references to the
26350       --  implicit elaboration procedures generated by the compiler for
26351       --  each unit that requires elaboration.
26352
26353       if not E040 then
26354          Interfaces.C_Streams'Elab_Spec;
26355       end if;
26356       E040 := True;
26357       if not E008 then
26358          Ada.Exceptions'Elab_Spec;
26359       end if;
26360       if not E014 then
26361          System.Exception_Table'Elab_Body;
26362          E014 := True;
26363       end if;
26364       if not E053 then
26365          Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec;
26366          E053 := True;
26367       end if;
26368       if not E017 then
26369          System.Exceptions'Elab_Spec;
26370          E017 := True;
26371       end if;
26372       if not E030 then
26373          System.Stack_Checking'Elab_Spec;
26374       end if;
26375       if not E028 then
26376          System.Soft_Links'Elab_Body;
26377          E028 := True;
26378       end if;
26379       E030 := True;
26380       if not E024 then
26381          System.Secondary_Stack'Elab_Body;
26382          E024 := True;
26383       end if;
26384       if not E035 then
26385          Ada.Tags'Elab_Spec;
26386       end if;
26387       if not E035 then
26388          Ada.Tags'Elab_Body;
26389          E035 := True;
26390       end if;
26391       if not E033 then
26392          Ada.Streams'Elab_Spec;
26393          E033 := True;
26394       end if;
26395       if not E046 then
26396          System.Finalization_Root'Elab_Spec;
26397       end if;
26398       E046 := True;
26399       if not E008 then
26400          Ada.Exceptions'Elab_Body;
26401          E008 := True;
26402       end if;
26403       if not E048 then
26404          System.Finalization_Implementation'Elab_Spec;
26405       end if;
26406       if not E048 then
26407          System.Finalization_Implementation'Elab_Body;
26408          E048 := True;
26409       end if;
26410       if not E044 then
26411          Ada.Finalization'Elab_Spec;
26412       end if;
26413       E044 := True;
26414       if not E057 then
26415          Ada.Finalization.List_Controller'Elab_Spec;
26416       end if;
26417       E057 := True;
26418       if not E055 then
26419          System.File_Control_Block'Elab_Spec;
26420          E055 := True;
26421       end if;
26422       if not E042 then
26423          System.File_Io'Elab_Body;
26424          E042 := True;
26425       end if;
26426       if not E006 then
26427          Ada.Text_Io'Elab_Spec;
26428       end if;
26429       if not E006 then
26430          Ada.Text_Io'Elab_Body;
26431          E006 := True;
26432       end if;
26433
26434       Elab_Final_Code := 0;
26435    end adainit;
26436
26437    --------------
26438    -- adafinal --
26439    --------------
26440
26441 @findex adafinal
26442    procedure adafinal is
26443    begin
26444       Do_Finalize;
26445    end adafinal;
26446
26447    ----------
26448    -- main --
26449    ----------
26450
26451    --  main is actually a function, as in the ANSI C standard,
26452    --  defined to return the exit status. The three parameters
26453    --  are the argument count, argument values and environment
26454    --  pointer.
26455
26456 @findex Main Program
26457    function main
26458      (argc : Integer;
26459       argv : System.Address;
26460       envp : System.Address)
26461       return Integer
26462    is
26463       --  The initialize routine performs low level system
26464       --  initialization using a standard library routine which
26465       --  sets up signal handling and performs any other
26466       --  required setup. The routine can be found in file
26467       --  a-init.c.
26468
26469 @findex __gnat_initialize
26470       procedure initialize;
26471       pragma Import (C, initialize, "__gnat_initialize");
26472
26473       --  The finalize routine performs low level system
26474       --  finalization using a standard library routine. The
26475       --  routine is found in file a-final.c and in the standard
26476       --  distribution is a dummy routine that does nothing, so
26477       --  really this is a hook for special user finalization.
26478
26479 @findex __gnat_finalize
26480       procedure finalize;
26481       pragma Import (C, finalize, "__gnat_finalize");
26482
26483       --  We get to the main program of the partition by using
26484       --  pragma Import because if we try to with the unit and
26485       --  call it Ada style, then not only do we waste time
26486       --  recompiling it, but also, we don't really know the right
26487       --  switches (e.g.@: identifier character set) to be used
26488       --  to compile it.
26489
26490       procedure Ada_Main_Program;
26491       pragma Import (Ada, Ada_Main_Program, "_ada_hello");
26492
26493    --  Start of processing for main
26494
26495    begin
26496       --  Save global variables
26497
26498       gnat_argc := argc;
26499       gnat_argv := argv;
26500       gnat_envp := envp;
26501
26502       --  Call low level system initialization
26503
26504       Initialize;
26505
26506       --  Call our generated Ada initialization routine
26507
26508       adainit;
26509
26510       --  This is the point at which we want the debugger to get
26511       --  control
26512
26513       Break_Start;
26514
26515       --  Now we call the main program of the partition
26516
26517       Ada_Main_Program;
26518
26519       --  Perform Ada finalization
26520
26521       adafinal;
26522
26523       --  Perform low level system finalization
26524
26525       Finalize;
26526
26527       --  Return the proper exit status
26528       return (gnat_exit_status);
26529    end;
26530
26531 --  This section is entirely comments, so it has no effect on the
26532 --  compilation of the Ada_Main package. It provides the list of
26533 --  object files and linker options, as well as some standard
26534 --  libraries needed for the link. The gnatlink utility parses
26535 --  this b~hello.adb file to read these comment lines to generate
26536 --  the appropriate command line arguments for the call to the
26537 --  system linker. The BEGIN/END lines are used for sentinels for
26538 --  this parsing operation.
26539
26540 --  The exact file names will of course depend on the environment,
26541 --  host/target and location of files on the host system.
26542
26543 @findex Object file list
26544 -- BEGIN Object file/option list
26545    --   ./hello.o
26546    --   -L./
26547    --   -L/usr/local/gnat/lib/gcc-lib/i686-pc-linux-gnu/2.8.1/adalib/
26548    --   /usr/local/gnat/lib/gcc-lib/i686-pc-linux-gnu/2.8.1/adalib/libgnat.a
26549 -- END Object file/option list
26550
26551 end ada_main;
26552 @end smallexample
26553
26554 @noindent
26555 The Ada code in the above example is exactly what is generated by the
26556 binder. We have added comments to more clearly indicate the function
26557 of each part of the generated @code{Ada_Main} package.
26558
26559 The code is standard Ada in all respects, and can be processed by any
26560 tools that handle Ada. In particular, it is possible to use the debugger
26561 in Ada mode to debug the generated @code{Ada_Main} package. For example,
26562 suppose that for reasons that you do not understand, your program is crashing
26563 during elaboration of the body of @code{Ada.Text_IO}. To locate this bug,
26564 you can place a breakpoint on the call:
26565
26566 @smallexample @c ada
26567 Ada.Text_Io'Elab_Body;
26568 @end smallexample
26569
26570 @noindent
26571 and trace the elaboration routine for this package to find out where
26572 the problem might be (more usually of course you would be debugging
26573 elaboration code in your own application).
26574
26575 @node Elaboration Order Handling in GNAT
26576 @appendix Elaboration Order Handling in GNAT
26577 @cindex Order of elaboration
26578 @cindex Elaboration control
26579
26580 @menu
26581 * Elaboration Code::
26582 * Checking the Elaboration Order::
26583 * Controlling the Elaboration Order::
26584 * Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls::
26585 * Controlling Elaboration in GNAT - External Calls::
26586 * Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety::
26587 * Treatment of Pragma Elaborate::
26588 * Elaboration Issues for Library Tasks::
26589 * Mixing Elaboration Models::
26590 * What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails::
26591 * Elaboration for Access-to-Subprogram Values::
26592 * Summary of Procedures for Elaboration Control::
26593 * Other Elaboration Order Considerations::
26594 @end menu
26595
26596 @noindent
26597 This chapter describes the handling of elaboration code in Ada and
26598 in GNAT, and discusses how the order of elaboration of program units can
26599 be controlled in GNAT, either automatically or with explicit programming
26600 features.
26601
26602 @node Elaboration Code
26603 @section Elaboration Code
26604
26605 @noindent
26606 Ada provides rather general mechanisms for executing code at elaboration
26607 time, that is to say before the main program starts executing. Such code arises
26608 in three contexts:
26609
26610 @table @asis
26611 @item Initializers for variables.
26612 Variables declared at the library level, in package specs or bodies, can
26613 require initialization that is performed at elaboration time, as in:
26614 @smallexample @c ada
26615 @cartouche
26616 Sqrt_Half : Float := Sqrt (0.5);
26617 @end cartouche
26618 @end smallexample
26619
26620 @item Package initialization code
26621 Code in a @code{BEGIN-END} section at the outer level of a package body is
26622 executed as part of the package body elaboration code.
26623
26624 @item Library level task allocators
26625 Tasks that are declared using task allocators at the library level
26626 start executing immediately and hence can execute at elaboration time.
26627 @end table
26628
26629 @noindent
26630 Subprogram calls are possible in any of these contexts, which means that
26631 any arbitrary part of the program may be executed as part of the elaboration
26632 code. It is even possible to write a program which does all its work at
26633 elaboration time, with a null main program, although stylistically this
26634 would usually be considered an inappropriate way to structure
26635 a program.
26636
26637 An important concern arises in the context of elaboration code:
26638 we have to be sure that it is executed in an appropriate order. What we
26639 have is a series of elaboration code sections, potentially one section
26640 for each unit in the program. It is important that these execute
26641 in the correct order. Correctness here means that, taking the above
26642 example of the declaration of @code{Sqrt_Half},
26643 if some other piece of
26644 elaboration code references @code{Sqrt_Half},
26645 then it must run after the
26646 section of elaboration code that contains the declaration of
26647 @code{Sqrt_Half}.
26648
26649 There would never be any order of elaboration problem if we made a rule
26650 that whenever you @code{with} a unit, you must elaborate both the spec and body
26651 of that unit before elaborating the unit doing the @code{with}'ing:
26652
26653 @smallexample @c ada
26654 @group
26655 @cartouche
26656 with Unit_1;
26657 package Unit_2 is @dots{}
26658 @end cartouche
26659 @end group
26660 @end smallexample
26661
26662 @noindent
26663 would require that both the body and spec of @code{Unit_1} be elaborated
26664 before the spec of @code{Unit_2}. However, a rule like that would be far too
26665 restrictive. In particular, it would make it impossible to have routines
26666 in separate packages that were mutually recursive.
26667
26668 You might think that a clever enough compiler could look at the actual
26669 elaboration code and determine an appropriate correct order of elaboration,
26670 but in the general case, this is not possible. Consider the following
26671 example.
26672
26673 In the body of @code{Unit_1}, we have a procedure @code{Func_1}
26674 that references
26675 the variable @code{Sqrt_1}, which is declared in the elaboration code
26676 of the body of @code{Unit_1}:
26677
26678 @smallexample @c ada
26679 @cartouche
26680 Sqrt_1 : Float := Sqrt (0.1);
26681 @end cartouche
26682 @end smallexample
26683
26684 @noindent
26685 The elaboration code of the body of @code{Unit_1} also contains:
26686
26687 @smallexample @c ada
26688 @group
26689 @cartouche
26690 if expression_1 = 1 then
26691    Q := Unit_2.Func_2;
26692 end if;
26693 @end cartouche
26694 @end group
26695 @end smallexample
26696
26697 @noindent
26698 @code{Unit_2} is exactly parallel,
26699 it has a procedure @code{Func_2} that references
26700 the variable @code{Sqrt_2}, which is declared in the elaboration code of
26701 the body @code{Unit_2}:
26702
26703 @smallexample @c ada
26704 @cartouche
26705 Sqrt_2 : Float := Sqrt (0.1);
26706 @end cartouche
26707 @end smallexample
26708
26709 @noindent
26710 The elaboration code of the body of @code{Unit_2} also contains:
26711
26712 @smallexample @c ada
26713 @group
26714 @cartouche
26715 if expression_2 = 2 then
26716    Q := Unit_1.Func_1;
26717 end if;
26718 @end cartouche
26719 @end group
26720 @end smallexample
26721
26722 @noindent
26723 Now the question is, which of the following orders of elaboration is
26724 acceptable:
26725
26726 @smallexample
26727 @group
26728 Spec of Unit_1
26729 Spec of Unit_2
26730 Body of Unit_1
26731 Body of Unit_2
26732 @end group
26733 @end smallexample
26734
26735 @noindent
26736 or
26737
26738 @smallexample
26739 @group
26740 Spec of Unit_2
26741 Spec of Unit_1
26742 Body of Unit_2
26743 Body of Unit_1
26744 @end group
26745 @end smallexample
26746
26747 @noindent
26748 If you carefully analyze the flow here, you will see that you cannot tell
26749 at compile time the answer to this question.
26750 If @code{expression_1} is not equal to 1,
26751 and @code{expression_2} is not equal to 2,
26752 then either order is acceptable, because neither of the function calls is
26753 executed. If both tests evaluate to true, then neither order is acceptable
26754 and in fact there is no correct order.
26755
26756 If one of the two expressions is true, and the other is false, then one
26757 of the above orders is correct, and the other is incorrect. For example,
26758 if @code{expression_1} /= 1 and @code{expression_2} = 2,
26759 then the call to @code{Func_1}
26760 will occur, but not the call to @code{Func_2.}
26761 This means that it is essential
26762 to elaborate the body of @code{Unit_1} before
26763 the body of @code{Unit_2}, so the first
26764 order of elaboration is correct and the second is wrong.
26765
26766 By making @code{expression_1} and @code{expression_2}
26767 depend on input data, or perhaps
26768 the time of day, we can make it impossible for the compiler or binder
26769 to figure out which of these expressions will be true, and hence it
26770 is impossible to guarantee a safe order of elaboration at run time.
26771
26772 @node Checking the Elaboration Order
26773 @section Checking the Elaboration Order
26774
26775 @noindent
26776 In some languages that involve the same kind of elaboration problems,
26777 e.g.@: Java and C++, the programmer is expected to worry about these
26778 ordering problems himself, and it is common to
26779 write a program in which an incorrect elaboration order  gives
26780 surprising results, because it references variables before they
26781 are initialized.
26782 Ada is designed to be a safe language, and a programmer-beware approach is
26783 clearly not sufficient. Consequently, the language provides three lines
26784 of defense:
26785
26786 @table @asis
26787 @item Standard rules
26788 Some standard rules restrict the possible choice of elaboration
26789 order. In particular, if you @code{with} a unit, then its spec is always
26790 elaborated before the unit doing the @code{with}. Similarly, a parent
26791 spec is always elaborated before the child spec, and finally
26792 a spec is always elaborated before its corresponding body.
26793
26794 @item Dynamic elaboration checks
26795 @cindex Elaboration checks
26796 @cindex Checks, elaboration
26797 Dynamic checks are made at run time, so that if some entity is accessed
26798 before it is elaborated (typically  by means of a subprogram call)
26799 then the exception (@code{Program_Error}) is raised.
26800
26801 @item Elaboration control
26802 Facilities are provided for the programmer to specify the desired order
26803 of elaboration.
26804 @end table
26805
26806 Let's look at these facilities in more detail. First, the rules for
26807 dynamic checking. One possible rule would be simply to say that the
26808 exception is raised if you access a variable which has not yet been
26809 elaborated. The trouble with this approach is that it could require
26810 expensive checks on every variable reference. Instead Ada has two
26811 rules which are a little more restrictive, but easier to check, and
26812 easier to state:
26813
26814 @table @asis
26815 @item Restrictions on calls
26816 A subprogram can only be called at elaboration time if its body
26817 has been elaborated. The rules for elaboration given above guarantee
26818 that the spec of the subprogram has been elaborated before the
26819 call, but not the body. If this rule is violated, then the
26820 exception @code{Program_Error} is raised.
26821
26822 @item Restrictions on instantiations
26823 A generic unit can only be instantiated if the body of the generic
26824 unit has been elaborated. Again, the rules for elaboration given above
26825 guarantee that the spec of the generic unit has been elaborated
26826 before the instantiation, but not the body. If this rule is
26827 violated, then the exception @code{Program_Error} is raised.
26828 @end table
26829
26830 @noindent
26831 The idea is that if the body has been elaborated, then any variables
26832 it references must have been elaborated; by checking for the body being
26833 elaborated we guarantee that none of its references causes any
26834 trouble. As we noted above, this is a little too restrictive, because a
26835 subprogram that has no non-local references in its body may in fact be safe
26836 to call. However, it really would be unsafe to rely on this, because
26837 it would mean that the caller was aware of details of the implementation
26838 in the body. This goes against the basic tenets of Ada.
26839
26840 A plausible implementation can be described as follows.
26841 A Boolean variable is associated with each subprogram
26842 and each generic unit. This variable is initialized to False, and is set to
26843 True at the point body is elaborated. Every call or instantiation checks the
26844 variable, and raises @code{Program_Error} if the variable is False.
26845
26846 Note that one might think that it would be good enough to have one Boolean
26847 variable for each package, but that would not deal with cases of trying
26848 to call a body in the same package as the call
26849 that has not been elaborated yet.
26850 Of course a compiler may be able to do enough analysis to optimize away
26851 some of the Boolean variables as unnecessary, and @code{GNAT} indeed
26852 does such optimizations, but still the easiest conceptual model is to
26853 think of there being one variable per subprogram.
26854
26855 @node Controlling the Elaboration Order
26856 @section Controlling the Elaboration Order
26857
26858 @noindent
26859 In the previous section we discussed the rules in Ada which ensure
26860 that @code{Program_Error} is raised if an incorrect elaboration order is
26861 chosen. This prevents erroneous executions, but we need mechanisms to
26862 specify a correct execution and avoid the exception altogether.
26863 To achieve this, Ada provides a number of features for controlling
26864 the order of elaboration. We discuss these features in this section.
26865
26866 First, there are several ways of indicating to the compiler that a given
26867 unit has no elaboration problems:
26868
26869 @table @asis
26870 @item packages that do not require a body
26871 A library package that does not require a body does not permit
26872 a body (this rule was introduced in Ada 95).
26873 Thus if we have a such a package, as in:
26874
26875 @smallexample @c ada
26876 @group
26877 @cartouche
26878 package Definitions is
26879    generic
26880       type m is new integer;
26881    package Subp is
26882       type a is array (1 .. 10) of m;
26883       type b is array (1 .. 20) of m;
26884    end Subp;
26885 end Definitions;
26886 @end cartouche
26887 @end group
26888 @end smallexample
26889
26890 @noindent
26891 A package that @code{with}'s @code{Definitions} may safely instantiate
26892 @code{Definitions.Subp} because the compiler can determine that there
26893 definitely is no package body to worry about in this case
26894
26895 @item pragma Pure
26896 @cindex pragma Pure
26897 @findex Pure
26898 Places sufficient restrictions on a unit to guarantee that
26899 no call to any subprogram in the unit can result in an
26900 elaboration problem. This means that the compiler does not need
26901 to worry about the point of elaboration of such units, and in
26902 particular, does not need to check any calls to any subprograms
26903 in this unit.
26904
26905 @item pragma Preelaborate
26906 @findex Preelaborate
26907 @cindex pragma Preelaborate
26908 This pragma places slightly less stringent restrictions on a unit than
26909 does pragma Pure,
26910 but these restrictions are still sufficient to ensure that there
26911 are no elaboration problems with any calls to the unit.
26912
26913 @item pragma Elaborate_Body
26914 @findex Elaborate_Body
26915 @cindex pragma Elaborate_Body
26916 This pragma requires that the body of a unit be elaborated immediately
26917 after its spec. Suppose a unit @code{A} has such a pragma,
26918 and unit @code{B} does
26919 a @code{with} of unit @code{A}. Recall that the standard rules require
26920 the spec of unit @code{A}
26921 to be elaborated before the @code{with}'ing unit; given the pragma in
26922 @code{A}, we also know that the body of @code{A}
26923 will be elaborated before @code{B}, so
26924 that calls to @code{A} are safe and do not need a check.
26925 @end table
26926
26927 @noindent
26928 Note that,
26929 unlike pragma @code{Pure} and pragma @code{Preelaborate},
26930 the use of
26931 @code{Elaborate_Body} does not guarantee that the program is
26932 free of elaboration problems, because it may not be possible
26933 to satisfy the requested elaboration order.
26934 Let's go back to the example with @code{Unit_1} and @code{Unit_2}.
26935 If a programmer
26936 marks @code{Unit_1} as @code{Elaborate_Body},
26937 and not @code{Unit_2,} then the order of
26938 elaboration will be:
26939
26940 @smallexample
26941 @group
26942 Spec of Unit_2
26943 Spec of Unit_1
26944 Body of Unit_1
26945 Body of Unit_2
26946 @end group
26947 @end smallexample
26948
26949 @noindent
26950 Now that means that the call to @code{Func_1} in @code{Unit_2}
26951 need not be checked,
26952 it must be safe. But the call to @code{Func_2} in
26953 @code{Unit_1} may still fail if
26954 @code{Expression_1} is equal to 1,
26955 and the programmer must still take
26956 responsibility for this not being the case.
26957
26958 If all units carry a pragma @code{Elaborate_Body}, then all problems are
26959 eliminated, except for calls entirely within a body, which are
26960 in any case fully under programmer control. However, using the pragma
26961 everywhere is not always possible.
26962 In particular, for our @code{Unit_1}/@code{Unit_2} example, if
26963 we marked both of them as having pragma @code{Elaborate_Body}, then
26964 clearly there would be no possible elaboration order.
26965
26966 The above pragmas allow a server to guarantee safe use by clients, and
26967 clearly this is the preferable approach. Consequently a good rule
26968 is to mark units as @code{Pure} or @code{Preelaborate} if possible,
26969 and if this is not possible,
26970 mark them as @code{Elaborate_Body} if possible.
26971 As we have seen, there are situations where neither of these
26972 three pragmas can be used.
26973 So we also provide methods for clients to control the
26974 order of elaboration of the servers on which they depend:
26975
26976 @table @asis
26977 @item pragma Elaborate (unit)
26978 @findex Elaborate
26979 @cindex pragma Elaborate
26980 This pragma is placed in the context clause, after a @code{with} clause,
26981 and it requires that the body of the named unit be elaborated before
26982 the unit in which the pragma occurs. The idea is to use this pragma
26983 if the current unit calls at elaboration time, directly or indirectly,
26984 some subprogram in the named unit.
26985
26986 @item pragma Elaborate_All (unit)
26987 @findex Elaborate_All
26988 @cindex pragma Elaborate_All
26989 This is a stronger version of the Elaborate pragma. Consider the
26990 following example:
26991
26992 @smallexample
26993 Unit A @code{with}'s unit B and calls B.Func in elab code
26994 Unit B @code{with}'s unit C, and B.Func calls C.Func
26995 @end smallexample
26996
26997 @noindent
26998 Now if we put a pragma @code{Elaborate (B)}
26999 in unit @code{A}, this ensures that the
27000 body of @code{B} is elaborated before the call, but not the
27001 body of @code{C}, so
27002 the call to @code{C.Func} could still cause @code{Program_Error} to
27003 be raised.
27004
27005 The effect of a pragma @code{Elaborate_All} is stronger, it requires
27006 not only that the body of the named unit be elaborated before the
27007 unit doing the @code{with}, but also the bodies of all units that the
27008 named unit uses, following @code{with} links transitively. For example,
27009 if we put a pragma @code{Elaborate_All (B)} in unit @code{A},
27010 then it requires
27011 not only that the body of @code{B} be elaborated before @code{A},
27012 but also the
27013 body of @code{C}, because @code{B} @code{with}'s @code{C}.
27014 @end table
27015
27016 @noindent
27017 We are now in a position to give a usage rule in Ada for avoiding
27018 elaboration problems, at least if dynamic dispatching and access to
27019 subprogram values are not used. We will handle these cases separately
27020 later.
27021
27022 The rule is simple. If a unit has elaboration code that can directly or
27023 indirectly make a call to a subprogram in a @code{with}'ed unit, or instantiate
27024 a generic package in a @code{with}'ed unit,
27025 then if the @code{with}'ed unit does not have
27026 pragma @code{Pure} or @code{Preelaborate}, then the client should have
27027 a pragma @code{Elaborate_All}
27028 for the @code{with}'ed unit. By following this rule a client is
27029 assured that calls can be made without risk of an exception.
27030
27031 For generic subprogram instantiations, the rule can be relaxed to
27032 require only a pragma @code{Elaborate} since elaborating the body
27033 of a subprogram cannot cause any transitive elaboration (we are
27034 not calling the subprogram in this case, just elaborating its
27035 declaration).
27036
27037 If this rule is not followed, then a program may be in one of four
27038 states:
27039
27040 @table @asis
27041 @item No order exists
27042 No order of elaboration exists which follows the rules, taking into
27043 account any @code{Elaborate}, @code{Elaborate_All},
27044 or @code{Elaborate_Body} pragmas. In
27045 this case, an Ada compiler must diagnose the situation at bind
27046 time, and refuse to build an executable program.
27047
27048 @item One or more orders exist, all incorrect
27049 One or more acceptable elaboration orders exist, and all of them
27050 generate an elaboration order problem. In this case, the binder
27051 can build an executable program, but @code{Program_Error} will be raised
27052 when the program is run.
27053
27054 @item Several orders exist, some right, some incorrect
27055 One or more acceptable elaboration orders exists, and some of them
27056 work, and some do not. The programmer has not controlled
27057 the order of elaboration, so the binder may or may not pick one of
27058 the correct orders, and the program may or may not raise an
27059 exception when it is run. This is the worst case, because it means
27060 that the program may fail when moved to another compiler, or even
27061 another version of the same compiler.
27062
27063 @item One or more orders exists, all correct
27064 One ore more acceptable elaboration orders exist, and all of them
27065 work. In this case the program runs successfully. This state of
27066 affairs can be guaranteed by following the rule we gave above, but
27067 may be true even if the rule is not followed.
27068 @end table
27069
27070 @noindent
27071 Note that one additional advantage of following our rules on the use
27072 of @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All}
27073 is that the program continues to stay in the ideal (all orders OK) state
27074 even if maintenance
27075 changes some bodies of some units. Conversely, if a program that does
27076 not follow this rule happens to be safe at some point, this state of affairs
27077 may deteriorate silently as a result of maintenance changes.
27078
27079 You may have noticed that the above discussion did not mention
27080 the use of @code{Elaborate_Body}. This was a deliberate omission. If you
27081 @code{with} an @code{Elaborate_Body} unit, it still may be the case that
27082 code in the body makes calls to some other unit, so it is still necessary
27083 to use @code{Elaborate_All} on such units.
27084
27085 @node Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls
27086 @section Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls
27087
27088 @noindent
27089 In the case of internal calls, i.e., calls within a single package, the
27090 programmer has full control over the order of elaboration, and it is up
27091 to the programmer to elaborate declarations in an appropriate order. For
27092 example writing:
27093
27094 @smallexample @c ada
27095 @group
27096 @cartouche
27097 function One return Float;
27098
27099 Q : Float := One;
27100
27101 function One return Float is
27102 begin
27103      return 1.0;
27104 end One;
27105 @end cartouche
27106 @end group
27107 @end smallexample
27108
27109 @noindent
27110 will obviously raise @code{Program_Error} at run time, because function
27111 One will be called before its body is elaborated. In this case GNAT will
27112 generate a warning that the call will raise @code{Program_Error}:
27113
27114 @smallexample
27115 @group
27116 @cartouche
27117  1. procedure y is
27118  2.    function One return Float;
27119  3.
27120  4.    Q : Float := One;
27121                     |
27122     >>> warning: cannot call "One" before body is elaborated
27123     >>> warning: Program_Error will be raised at run time
27124
27125  5.
27126  6.    function One return Float is
27127  7.    begin
27128  8.         return 1.0;
27129  9.    end One;
27130 10.
27131 11. begin
27132 12.    null;
27133 13. end;
27134 @end cartouche
27135 @end group
27136 @end smallexample
27137
27138 @noindent
27139 Note that in this particular case, it is likely that the call is safe, because
27140 the function @code{One} does not access any global variables.
27141 Nevertheless in Ada, we do not want the validity of the check to depend on
27142 the contents of the body (think about the separate compilation case), so this
27143 is still wrong, as we discussed in the previous sections.
27144
27145 The error is easily corrected by rearranging the declarations so that the
27146 body of @code{One} appears before the declaration containing the call
27147 (note that in Ada 95 and Ada 2005,
27148 declarations can appear in any order, so there is no restriction that
27149 would prevent this reordering, and if we write:
27150
27151 @smallexample @c ada
27152 @group
27153 @cartouche
27154 function One return Float;
27155
27156 function One return Float is
27157 begin
27158      return 1.0;
27159 end One;
27160
27161 Q : Float := One;
27162 @end cartouche
27163 @end group
27164 @end smallexample
27165
27166 @noindent
27167 then all is well, no warning is generated, and no
27168 @code{Program_Error} exception
27169 will be raised.
27170 Things are more complicated when a chain of subprograms is executed:
27171
27172 @smallexample @c ada
27173 @group
27174 @cartouche
27175 function A return Integer;
27176 function B return Integer;
27177 function C return Integer;
27178
27179 function B return Integer is begin return A; end;
27180 function C return Integer is begin return B; end;
27181
27182 X : Integer := C;
27183
27184 function A return Integer is begin return 1; end;
27185 @end cartouche
27186 @end group
27187 @end smallexample
27188
27189 @noindent
27190 Now the call to @code{C}
27191 at elaboration time in the declaration of @code{X} is correct, because
27192 the body of @code{C} is already elaborated,
27193 and the call to @code{B} within the body of
27194 @code{C} is correct, but the call
27195 to @code{A} within the body of @code{B} is incorrect, because the body
27196 of @code{A} has not been elaborated, so @code{Program_Error}
27197 will be raised on the call to @code{A}.
27198 In this case GNAT will generate a
27199 warning that @code{Program_Error} may be
27200 raised at the point of the call. Let's look at the warning:
27201
27202 @smallexample
27203 @group
27204 @cartouche
27205  1. procedure x is
27206  2.    function A return Integer;
27207  3.    function B return Integer;
27208  4.    function C return Integer;
27209  5.
27210  6.    function B return Integer is begin return A; end;
27211                                                     |
27212     >>> warning: call to "A" before body is elaborated may
27213                  raise Program_Error
27214     >>> warning: "B" called at line 7
27215     >>> warning: "C" called at line 9
27216
27217  7.    function C return Integer is begin return B; end;
27218  8.
27219  9.    X : Integer := C;
27220 10.
27221 11.    function A return Integer is begin return 1; end;
27222 12.
27223 13. begin
27224 14.    null;
27225 15. end;
27226 @end cartouche
27227 @end group
27228 @end smallexample
27229
27230 @noindent
27231 Note that the message here says ``may raise'', instead of the direct case,
27232 where the message says ``will be raised''. That's because whether
27233 @code{A} is
27234 actually called depends in general on run-time flow of control.
27235 For example, if the body of @code{B} said
27236
27237 @smallexample @c ada
27238 @group
27239 @cartouche
27240 function B return Integer is
27241 begin
27242    if some-condition-depending-on-input-data then
27243       return A;
27244    else
27245       return 1;
27246    end if;
27247 end B;
27248 @end cartouche
27249 @end group
27250 @end smallexample
27251
27252 @noindent
27253 then we could not know until run time whether the incorrect call to A would
27254 actually occur, so @code{Program_Error} might
27255 or might not be raised. It is possible for a compiler to
27256 do a better job of analyzing bodies, to
27257 determine whether or not @code{Program_Error}
27258 might be raised, but it certainly
27259 couldn't do a perfect job (that would require solving the halting problem
27260 and is provably impossible), and because this is a warning anyway, it does
27261 not seem worth the effort to do the analysis. Cases in which it
27262 would be relevant are rare.
27263
27264 In practice, warnings of either of the forms given
27265 above will usually correspond to
27266 real errors, and should be examined carefully and eliminated.
27267 In the rare case where a warning is bogus, it can be suppressed by any of
27268 the following methods:
27269
27270 @itemize @bullet
27271 @item
27272 Compile with the @option{-gnatws} switch set
27273
27274 @item
27275 Suppress @code{Elaboration_Check} for the called subprogram
27276
27277 @item
27278 Use pragma @code{Warnings_Off} to turn warnings off for the call
27279 @end itemize
27280
27281 @noindent
27282 For the internal elaboration check case,
27283 GNAT by default generates the
27284 necessary run-time checks to ensure
27285 that @code{Program_Error} is raised if any
27286 call fails an elaboration check. Of course this can only happen if a
27287 warning has been issued as described above. The use of pragma
27288 @code{Suppress (Elaboration_Check)} may (but is not guaranteed to) suppress
27289 some of these checks, meaning that it may be possible (but is not
27290 guaranteed) for a program to be able to call a subprogram whose body
27291 is not yet elaborated, without raising a @code{Program_Error} exception.
27292
27293 @node Controlling Elaboration in GNAT - External Calls
27294 @section Controlling Elaboration in GNAT - External Calls
27295
27296 @noindent
27297 The previous section discussed the case in which the execution of a
27298 particular thread of elaboration code occurred entirely within a
27299 single unit. This is the easy case to handle, because a programmer
27300 has direct and total control over the order of elaboration, and
27301 furthermore, checks need only be generated in cases which are rare
27302 and which the compiler can easily detect.
27303 The situation is more complex when separate compilation is taken into account.
27304 Consider the following:
27305
27306 @smallexample @c ada
27307 @cartouche
27308 @group
27309 package Math is
27310    function Sqrt (Arg : Float) return Float;
27311 end Math;
27312
27313 package body Math is
27314    function Sqrt (Arg : Float) return Float is
27315    begin
27316          @dots{}
27317    end Sqrt;
27318 end Math;
27319 @end group
27320 @group
27321 with Math;
27322 package Stuff is
27323    X : Float := Math.Sqrt (0.5);
27324 end Stuff;
27325
27326 with Stuff;
27327 procedure Main is
27328 begin
27329    @dots{}
27330 end Main;
27331 @end group
27332 @end cartouche
27333 @end smallexample
27334
27335 @noindent
27336 where @code{Main} is the main program. When this program is executed, the
27337 elaboration code must first be executed, and one of the jobs of the
27338 binder is to determine the order in which the units of a program are
27339 to be elaborated. In this case we have four units: the spec and body
27340 of @code{Math},
27341 the spec of @code{Stuff} and the body of @code{Main}).
27342 In what order should the four separate sections of elaboration code
27343 be executed?
27344
27345 There are some restrictions in the order of elaboration that the binder
27346 can choose. In particular, if unit U has a @code{with}
27347 for a package @code{X}, then you
27348 are assured that the spec of @code{X}
27349 is elaborated before U , but you are
27350 not assured that the body of @code{X}
27351 is elaborated before U.
27352 This means that in the above case, the binder is allowed to choose the
27353 order:
27354
27355 @smallexample
27356 spec of Math
27357 spec of Stuff
27358 body of Math
27359 body of Main
27360 @end smallexample
27361
27362 @noindent
27363 but that's not good, because now the call to @code{Math.Sqrt}
27364 that happens during
27365 the elaboration of the @code{Stuff}
27366 spec happens before the body of @code{Math.Sqrt} is
27367 elaborated, and hence causes @code{Program_Error} exception to be raised.
27368 At first glance, one might say that the binder is misbehaving, because
27369 obviously you want to elaborate the body of something you @code{with}
27370 first, but
27371 that is not a general rule that can be followed in all cases. Consider
27372
27373 @smallexample @c ada
27374 @group
27375 @cartouche
27376 package X is @dots{}
27377
27378 package Y is @dots{}
27379
27380 with X;
27381 package body Y is @dots{}
27382
27383 with Y;
27384 package body X is @dots{}
27385 @end cartouche
27386 @end group
27387 @end smallexample
27388
27389 @noindent
27390 This is a common arrangement, and, apart from the order of elaboration
27391 problems that might arise in connection with elaboration code, this works fine.
27392 A rule that says that you must first elaborate the body of anything you
27393 @code{with} cannot work in this case:
27394 the body of @code{X} @code{with}'s @code{Y},
27395 which means you would have to
27396 elaborate the body of @code{Y} first, but that @code{with}'s @code{X},
27397 which means
27398 you have to elaborate the body of @code{X} first, but @dots{} and we have a
27399 loop that cannot be broken.
27400
27401 It is true that the binder can in many cases guess an order of elaboration
27402 that is unlikely to cause a @code{Program_Error}
27403 exception to be raised, and it tries to do so (in the
27404 above example of @code{Math/Stuff/Spec}, the GNAT binder will
27405 by default
27406 elaborate the body of @code{Math} right after its spec, so all will be well).
27407
27408 However, a program that blindly relies on the binder to be helpful can
27409 get into trouble, as we discussed in the previous sections, so
27410 GNAT
27411 provides a number of facilities for assisting the programmer in
27412 developing programs that are robust with respect to elaboration order.
27413
27414 @node Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety
27415 @section Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety
27416
27417 @noindent
27418 The default behavior in GNAT ensures elaboration safety. In its
27419 default mode GNAT implements the
27420 rule we previously described as the right approach. Let's restate it:
27421
27422 @itemize
27423 @item
27424 @emph{If a unit has elaboration code that can directly or indirectly make a
27425 call to a subprogram in a @code{with}'ed unit, or instantiate a generic
27426 package in a @code{with}'ed unit, then if the @code{with}'ed unit
27427 does not have pragma @code{Pure} or
27428 @code{Preelaborate}, then the client should have an
27429 @code{Elaborate_All} pragma for the @code{with}'ed unit.}
27430
27431 @emph{In the case of instantiating a generic subprogram, it is always
27432 sufficient to have only an @code{Elaborate} pragma for the
27433 @code{with}'ed unit.}
27434 @end itemize
27435
27436 @noindent
27437 By following this rule a client is assured that calls and instantiations
27438 can be made without risk of an exception.
27439
27440 In this mode GNAT traces all calls that are potentially made from
27441 elaboration code, and puts in any missing implicit @code{Elaborate}
27442 and @code{Elaborate_All} pragmas.
27443 The advantage of this approach is that no elaboration problems
27444 are possible if the binder can find an elaboration order that is
27445 consistent with these implicit @code{Elaborate} and
27446 @code{Elaborate_All} pragmas. The
27447 disadvantage of this approach is that no such order may exist.
27448
27449 If the binder does not generate any diagnostics, then it means that it has
27450 found an elaboration order that is guaranteed to be safe. However, the binder
27451 may still be relying on implicitly generated @code{Elaborate} and
27452 @code{Elaborate_All} pragmas so portability to other compilers than GNAT is not
27453 guaranteed.
27454
27455 If it is important to guarantee portability, then the compilations should
27456 use the
27457 @option{-gnatwl}
27458 (warn on elaboration problems) switch. This will cause warning messages
27459 to be generated indicating the missing @code{Elaborate} and
27460 @code{Elaborate_All} pragmas.
27461 Consider the following source program:
27462
27463 @smallexample @c ada
27464 @group
27465 @cartouche
27466 with k;
27467 package j is
27468   m : integer := k.r;
27469 end;
27470 @end cartouche
27471 @end group
27472 @end smallexample
27473
27474 @noindent
27475 where it is clear that there
27476 should be a pragma @code{Elaborate_All}
27477 for unit @code{k}. An implicit pragma will be generated, and it is
27478 likely that the binder will be able to honor it. However, if you want
27479 to port this program to some other Ada compiler than GNAT.
27480 it is safer to include the pragma explicitly in the source. If this
27481 unit is compiled with the
27482 @option{-gnatwl}
27483 switch, then the compiler outputs a warning:
27484
27485 @smallexample
27486 @group
27487 @cartouche
27488 1. with k;
27489 2. package j is
27490 3.   m : integer := k.r;
27491                      |
27492    >>> warning: call to "r" may raise Program_Error
27493    >>> warning: missing pragma Elaborate_All for "k"
27494
27495 4. end;
27496 @end cartouche
27497 @end group
27498 @end smallexample
27499
27500 @noindent
27501 and these warnings can be used as a guide for supplying manually
27502 the missing pragmas. It is usually a bad idea to use this warning
27503 option during development. That's because it will warn you when
27504 you need to put in a pragma, but cannot warn you when it is time
27505 to take it out. So the use of pragma @code{Elaborate_All} may lead to
27506 unnecessary dependencies and even false circularities.
27507
27508 This default mode is more restrictive than the Ada Reference
27509 Manual, and it is possible to construct programs which will compile
27510 using the dynamic model described there, but will run into a
27511 circularity using the safer static model we have described.
27512
27513 Of course any Ada compiler must be able to operate in a mode
27514 consistent with the requirements of the Ada Reference Manual,
27515 and in particular must have the capability of implementing the
27516 standard dynamic model of elaboration with run-time checks.
27517
27518 In GNAT, this standard mode can be achieved either by the use of
27519 the @option{-gnatE} switch on the compiler (@command{gcc} or
27520 @command{gnatmake}) command, or by the use of the configuration pragma:
27521
27522 @smallexample @c ada
27523 pragma Elaboration_Checks (RM);
27524 @end smallexample
27525
27526 @noindent
27527 Either approach will cause the unit affected to be compiled using the
27528 standard dynamic run-time elaboration checks described in the Ada
27529 Reference Manual. The static model is generally preferable, since it
27530 is clearly safer to rely on compile and link time checks rather than
27531 run-time checks. However, in the case of legacy code, it may be
27532 difficult to meet the requirements of the static model. This
27533 issue is further discussed in
27534 @ref{What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails}.
27535
27536 Note that the static model provides a strict subset of the allowed
27537 behavior and programs of the Ada Reference Manual, so if you do
27538 adhere to the static model and no circularities exist,
27539 then you are assured that your program will
27540 work using the dynamic model, providing that you remove any
27541 pragma Elaborate statements from the source.
27542
27543 @node Treatment of Pragma Elaborate
27544 @section Treatment of Pragma Elaborate
27545 @cindex Pragma Elaborate
27546
27547 @noindent
27548 The use of @code{pragma Elaborate}
27549 should generally be avoided in Ada 95 and Ada 2005 programs,
27550 since there is no guarantee that transitive calls
27551 will be properly handled. Indeed at one point, this pragma was placed
27552 in Annex J (Obsolescent Features), on the grounds that it is never useful.
27553
27554 Now that's a bit restrictive. In practice, the case in which
27555 @code{pragma Elaborate} is useful is when the caller knows that there
27556 are no transitive calls, or that the called unit contains all necessary
27557 transitive @code{pragma Elaborate} statements, and legacy code often
27558 contains such uses.
27559
27560 Strictly speaking the static mode in GNAT should ignore such pragmas,
27561 since there is no assurance at compile time that the necessary safety
27562 conditions are met. In practice, this would cause GNAT to be incompatible
27563 with correctly written Ada 83 code that had all necessary
27564 @code{pragma Elaborate} statements in place. Consequently, we made the
27565 decision that GNAT in its default mode will believe that if it encounters
27566 a @code{pragma Elaborate} then the programmer knows what they are doing,
27567 and it will trust that no elaboration errors can occur.
27568
27569 The result of this decision is two-fold. First to be safe using the
27570 static mode, you should remove all @code{pragma Elaborate} statements.
27571 Second, when fixing circularities in existing code, you can selectively
27572 use @code{pragma Elaborate} statements to convince the static mode of
27573 GNAT that it need not generate an implicit @code{pragma Elaborate_All}
27574 statement.
27575
27576 When using the static mode with @option{-gnatwl}, any use of
27577 @code{pragma Elaborate} will generate a warning about possible
27578 problems.
27579
27580 @node Elaboration Issues for Library Tasks
27581 @section Elaboration Issues for Library Tasks
27582 @cindex Library tasks, elaboration issues
27583 @cindex Elaboration of library tasks
27584
27585 @noindent
27586 In this section we examine special elaboration issues that arise for
27587 programs that declare library level tasks.
27588
27589 Generally the model of execution of an Ada program is that all units are
27590 elaborated, and then execution of the program starts. However, the
27591 declaration of library tasks definitely does not fit this model. The
27592 reason for this is that library tasks start as soon as they are declared
27593 (more precisely, as soon as the statement part of the enclosing package
27594 body is reached), that is to say before elaboration
27595 of the program is complete. This means that if such a task calls a
27596 subprogram, or an entry in another task, the callee may or may not be
27597 elaborated yet, and in the standard
27598 Reference Manual model of dynamic elaboration checks, you can even
27599 get timing dependent Program_Error exceptions, since there can be
27600 a race between the elaboration code and the task code.
27601
27602 The static model of elaboration in GNAT seeks to avoid all such
27603 dynamic behavior, by being conservative, and the conservative
27604 approach in this particular case is to assume that all the code
27605 in a task body is potentially executed at elaboration time if
27606 a task is declared at the library level.
27607
27608 This can definitely result in unexpected circularities. Consider
27609 the following example
27610
27611 @smallexample @c ada
27612 package Decls is
27613   task Lib_Task is
27614      entry Start;
27615   end Lib_Task;
27616
27617   type My_Int is new Integer;
27618
27619   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
27620 end Decls;
27621
27622 with Utils;
27623 package body Decls is
27624   task body Lib_Task is
27625   begin
27626      accept Start;
27627      Utils.Put_Val (2);
27628   end Lib_Task;
27629
27630   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
27631   begin
27632      return M;
27633   end Ident;
27634 end Decls;
27635
27636 with Decls;
27637 package Utils is
27638   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int);
27639 end Utils;
27640
27641 with Text_IO;
27642 package body Utils is
27643   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int) is
27644   begin
27645      Text_IO.Put_Line (Decls.My_Int'Image (Decls.Ident (Arg)));
27646   end Put_Val;
27647 end Utils;
27648
27649 with Decls;
27650 procedure Main is
27651 begin
27652    Decls.Lib_Task.Start;
27653 end;
27654 @end smallexample
27655
27656 @noindent
27657 If the above example is compiled in the default static elaboration
27658 mode, then a circularity occurs. The circularity comes from the call
27659 @code{Utils.Put_Val} in the task body of @code{Decls.Lib_Task}. Since
27660 this call occurs in elaboration code, we need an implicit pragma
27661 @code{Elaborate_All} for @code{Utils}. This means that not only must
27662 the spec and body of @code{Utils} be elaborated before the body
27663 of @code{Decls}, but also the spec and body of any unit that is
27664 @code{with'ed} by the body of @code{Utils} must also be elaborated before
27665 the body of @code{Decls}. This is the transitive implication of
27666 pragma @code{Elaborate_All} and it makes sense, because in general
27667 the body of @code{Put_Val} might have a call to something in a
27668 @code{with'ed} unit.
27669
27670 In this case, the body of Utils (actually its spec) @code{with's}
27671 @code{Decls}. Unfortunately this means that the body of @code{Decls}
27672 must be elaborated before itself, in case there is a call from the
27673 body of @code{Utils}.
27674
27675 Here is the exact chain of events we are worrying about:
27676
27677 @enumerate
27678 @item
27679 In the body of @code{Decls} a call is made from within the body of a library
27680 task to a subprogram in the package @code{Utils}. Since this call may
27681 occur at elaboration time (given that the task is activated at elaboration
27682 time), we have to assume the worst, i.e., that the
27683 call does happen at elaboration time.
27684
27685 @item
27686 This means that the body and spec of @code{Util} must be elaborated before
27687 the body of @code{Decls} so that this call does not cause an access before
27688 elaboration.
27689
27690 @item
27691 Within the body of @code{Util}, specifically within the body of
27692 @code{Util.Put_Val} there may be calls to any unit @code{with}'ed
27693 by this package.
27694
27695 @item
27696 One such @code{with}'ed package is package @code{Decls}, so there
27697 might be a call to a subprogram in @code{Decls} in @code{Put_Val}.
27698 In fact there is such a call in this example, but we would have to
27699 assume that there was such a call even if it were not there, since
27700 we are not supposed to write the body of @code{Decls} knowing what
27701 is in the body of @code{Utils}; certainly in the case of the
27702 static elaboration model, the compiler does not know what is in
27703 other bodies and must assume the worst.
27704
27705 @item
27706 This means that the spec and body of @code{Decls} must also be
27707 elaborated before we elaborate the unit containing the call, but
27708 that unit is @code{Decls}! This means that the body of @code{Decls}
27709 must be elaborated before itself, and that's a circularity.
27710 @end enumerate
27711
27712 @noindent
27713 Indeed, if you add an explicit pragma @code{Elaborate_All} for @code{Utils} in
27714 the body of @code{Decls} you will get a true Ada Reference Manual
27715 circularity that makes the program illegal.
27716
27717 In practice, we have found that problems with the static model of
27718 elaboration in existing code often arise from library tasks, so
27719 we must address this particular situation.
27720
27721 Note that if we compile and run the program above, using the dynamic model of
27722 elaboration (that is to say use the @option{-gnatE} switch),
27723 then it compiles, binds,
27724 links, and runs, printing the expected result of 2. Therefore in some sense
27725 the circularity here is only apparent, and we need to capture
27726 the properties of this program that  distinguish it from other library-level
27727 tasks that have real elaboration problems.
27728
27729 We have four possible answers to this question:
27730
27731 @itemize @bullet
27732
27733 @item
27734 Use the dynamic model of elaboration.
27735
27736 If we use the @option{-gnatE} switch, then as noted above, the program works.
27737 Why is this? If we examine the task body, it is apparent that the task cannot
27738 proceed past the
27739 @code{accept} statement until after elaboration has been completed, because
27740 the corresponding entry call comes from the main program, not earlier.
27741 This is why the dynamic model works here. But that's really giving
27742 up on a precise analysis, and we prefer to take this approach only if we cannot
27743 solve the
27744 problem in any other manner. So let us examine two ways to reorganize
27745 the program to avoid the potential elaboration problem.
27746
27747 @item
27748 Split library tasks into separate packages.
27749
27750 Write separate packages, so that library tasks are isolated from
27751 other declarations as much as possible. Let us look at a variation on
27752 the above program.
27753
27754 @smallexample @c ada
27755 package Decls1 is
27756   task Lib_Task is
27757      entry Start;
27758   end Lib_Task;
27759 end Decls1;
27760
27761 with Utils;
27762 package body Decls1 is
27763   task body Lib_Task is
27764   begin
27765      accept Start;
27766      Utils.Put_Val (2);
27767   end Lib_Task;
27768 end Decls1;
27769
27770 package Decls2 is
27771   type My_Int is new Integer;
27772   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
27773 end Decls2;
27774
27775 with Utils;
27776 package body Decls2 is
27777   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
27778   begin
27779      return M;
27780   end Ident;
27781 end Decls2;
27782
27783 with Decls2;
27784 package Utils is
27785   procedure Put_Val (Arg : Decls2.My_Int);
27786 end Utils;
27787
27788 with Text_IO;
27789 package body Utils is
27790   procedure Put_Val (Arg : Decls2.My_Int) is
27791   begin
27792      Text_IO.Put_Line (Decls2.My_Int'Image (Decls2.Ident (Arg)));
27793   end Put_Val;
27794 end Utils;
27795
27796 with Decls1;
27797 procedure Main is
27798 begin
27799    Decls1.Lib_Task.Start;
27800 end;
27801 @end smallexample
27802
27803 @noindent
27804 All we have done is to split @code{Decls} into two packages, one
27805 containing the library task, and one containing everything else. Now
27806 there is no cycle, and the program compiles, binds, links and executes
27807 using the default static model of elaboration.
27808
27809 @item
27810 Declare separate task types.
27811
27812 A significant part of the problem arises because of the use of the
27813 single task declaration form. This means that the elaboration of
27814 the task type, and the elaboration of the task itself (i.e.@: the
27815 creation of the task) happen at the same time. A good rule
27816 of style in Ada is to always create explicit task types. By
27817 following the additional step of placing task objects in separate
27818 packages from the task type declaration, many elaboration problems
27819 are avoided. Here is another modified example of the example program:
27820
27821 @smallexample @c ada
27822 package Decls is
27823   task type Lib_Task_Type is
27824      entry Start;
27825   end Lib_Task_Type;
27826
27827   type My_Int is new Integer;
27828
27829   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
27830 end Decls;
27831
27832 with Utils;
27833 package body Decls is
27834   task body Lib_Task_Type is
27835   begin
27836      accept Start;
27837      Utils.Put_Val (2);
27838   end Lib_Task_Type;
27839
27840   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
27841   begin
27842      return M;
27843   end Ident;
27844 end Decls;
27845
27846 with Decls;
27847 package Utils is
27848   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int);
27849 end Utils;
27850
27851 with Text_IO;
27852 package body Utils is
27853   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int) is
27854   begin
27855      Text_IO.Put_Line (Decls.My_Int'Image (Decls.Ident (Arg)));
27856   end Put_Val;
27857 end Utils;
27858
27859 with Decls;
27860 package Declst is
27861    Lib_Task : Decls.Lib_Task_Type;
27862 end Declst;
27863
27864 with Declst;
27865 procedure Main is
27866 begin
27867    Declst.Lib_Task.Start;
27868 end;
27869 @end smallexample
27870
27871 @noindent
27872 What we have done here is to replace the @code{task} declaration in
27873 package @code{Decls} with a @code{task type} declaration. Then we
27874 introduce a separate package @code{Declst} to contain the actual
27875 task object. This separates the elaboration issues for
27876 the @code{task type}
27877 declaration, which causes no trouble, from the elaboration issues
27878 of the task object, which is also unproblematic, since it is now independent
27879 of the elaboration of  @code{Utils}.
27880 This separation of concerns also corresponds to
27881 a generally sound engineering principle of separating declarations
27882 from instances. This version of the program also compiles, binds, links,
27883 and executes, generating the expected output.
27884
27885 @item
27886 Use No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code restriction.
27887 @cindex No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code
27888
27889 The previous two approaches described how a program can be restructured
27890 to avoid the special problems caused by library task bodies. in practice,
27891 however, such restructuring may be difficult to apply to existing legacy code,
27892 so we must consider solutions that do not require massive rewriting.
27893
27894 Let us consider more carefully why our original sample program works
27895 under the dynamic model of elaboration. The reason is that the code
27896 in the task body blocks immediately on the @code{accept}
27897 statement. Now of course there is nothing to prohibit elaboration
27898 code from making entry calls (for example from another library level task),
27899 so we cannot tell in isolation that
27900 the task will not execute the accept statement  during elaboration.
27901
27902 However, in practice it is very unusual to see elaboration code
27903 make any entry calls, and the pattern of tasks starting
27904 at elaboration time and then immediately blocking on @code{accept} or
27905 @code{select} statements is very common. What this means is that
27906 the compiler is being too pessimistic when it analyzes the
27907 whole package body as though it might be executed at elaboration
27908 time.
27909
27910 If we know that the elaboration code contains no entry calls, (a very safe
27911 assumption most of the time, that could almost be made the default
27912 behavior), then we can compile all units of the program under control
27913 of the following configuration pragma:
27914
27915 @smallexample
27916 pragma Restrictions (No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code);
27917 @end smallexample
27918
27919 @noindent
27920 This pragma can be placed in the @file{gnat.adc} file in the usual
27921 manner. If we take our original unmodified program and compile it
27922 in the presence of a @file{gnat.adc} containing the above pragma,
27923 then once again, we can compile, bind, link, and execute, obtaining
27924 the expected result. In the presence of this pragma, the compiler does
27925 not trace calls in a task body, that appear after the first @code{accept}
27926 or @code{select} statement, and therefore does not report a potential
27927 circularity in the original program.
27928
27929 The compiler will check to the extent it can that the above
27930 restriction is not violated, but it is not always possible to do a
27931 complete check at compile time, so it is important to use this
27932 pragma only if the stated restriction is in fact met, that is to say
27933 no task receives an entry call before elaboration of all units is completed.
27934
27935 @end itemize
27936
27937 @node Mixing Elaboration Models
27938 @section Mixing Elaboration Models
27939 @noindent
27940 So far, we have assumed that the entire program is either compiled
27941 using the dynamic model or static model, ensuring consistency. It
27942 is possible to mix the two models, but rules have to be followed
27943 if this mixing is done to ensure that elaboration checks are not
27944 omitted.
27945
27946 The basic rule is that @emph{a unit compiled with the static model cannot
27947 be @code{with'ed} by a unit compiled with the dynamic model}. The
27948 reason for this is that in the static model, a unit assumes that
27949 its clients guarantee to use (the equivalent of) pragma
27950 @code{Elaborate_All} so that no elaboration checks are required
27951 in inner subprograms, and this assumption is violated if the
27952 client is compiled with dynamic checks.
27953
27954 The precise rule is as follows. A unit that is compiled with dynamic
27955 checks can only @code{with} a unit that meets at least one of the
27956 following criteria:
27957
27958 @itemize @bullet
27959
27960 @item
27961 The @code{with'ed} unit is itself compiled with dynamic elaboration
27962 checks (that is with the @option{-gnatE} switch.
27963
27964 @item
27965 The @code{with'ed} unit is an internal GNAT implementation unit from
27966 the System, Interfaces, Ada, or GNAT hierarchies.
27967
27968 @item
27969 The @code{with'ed} unit has pragma Preelaborate or pragma Pure.
27970
27971 @item
27972 The @code{with'ing} unit (that is the client) has an explicit pragma
27973 @code{Elaborate_All} for the @code{with'ed} unit.
27974
27975 @end itemize
27976
27977 @noindent
27978 If this rule is violated, that is if a unit with dynamic elaboration
27979 checks @code{with's} a unit that does not meet one of the above four
27980 criteria, then the binder (@code{gnatbind}) will issue a warning
27981 similar to that in the following example:
27982
27983 @smallexample
27984 warning: "x.ads" has dynamic elaboration checks and with's
27985 warning:   "y.ads" which has static elaboration checks
27986 @end smallexample
27987
27988 @noindent
27989 These warnings indicate that the rule has been violated, and that as a result
27990 elaboration checks may be missed in the resulting executable file.
27991 This warning may be suppressed using the @option{-ws} binder switch
27992 in the usual manner.
27993
27994 One useful application of this mixing rule is in the case of a subsystem
27995 which does not itself @code{with} units from the remainder of the
27996 application. In this case, the entire subsystem can be compiled with
27997 dynamic checks to resolve a circularity in the subsystem, while
27998 allowing the main application that uses this subsystem to be compiled
27999 using the more reliable default static model.
28000
28001 @node What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails
28002 @section What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails
28003
28004 @noindent
28005 If the binder cannot find an acceptable order, it outputs detailed
28006 diagnostics. For example:
28007 @smallexample
28008 @group
28009 @iftex
28010 @leftskip=0cm
28011 @end iftex
28012 error: elaboration circularity detected
28013 info:   "proc (body)" must be elaborated before "pack (body)"
28014 info:     reason: Elaborate_All probably needed in unit "pack (body)"
28015 info:     recompile "pack (body)" with -gnatwl
28016 info:                             for full details
28017 info:       "proc (body)"
28018 info:         is needed by its spec:
28019 info:       "proc (spec)"
28020 info:         which is withed by:
28021 info:       "pack (body)"
28022 info:  "pack (body)" must be elaborated before "proc (body)"
28023 info:     reason: pragma Elaborate in unit "proc (body)"
28024 @end group
28025
28026 @end smallexample
28027
28028 @noindent
28029 In this case we have a cycle that the binder cannot break. On the one
28030 hand, there is an explicit pragma Elaborate in @code{proc} for
28031 @code{pack}. This means that the body of @code{pack} must be elaborated
28032 before the body of @code{proc}. On the other hand, there is elaboration
28033 code in @code{pack} that calls a subprogram in @code{proc}. This means
28034 that for maximum safety, there should really be a pragma
28035 Elaborate_All in @code{pack} for @code{proc} which would require that
28036 the body of @code{proc} be elaborated before the body of
28037 @code{pack}. Clearly both requirements cannot be satisfied.
28038 Faced with a circularity of this kind, you have three different options.
28039
28040 @table @asis
28041 @item Fix the program
28042 The most desirable option from the point of view of long-term maintenance
28043 is to rearrange the program so that the elaboration problems are avoided.
28044 One useful technique is to place the elaboration code into separate
28045 child packages. Another is to move some of the initialization code to
28046 explicitly called subprograms, where the program controls the order
28047 of initialization explicitly. Although this is the most desirable option,
28048 it may be impractical and involve too much modification, especially in
28049 the case of complex legacy code.
28050
28051 @item Perform dynamic checks
28052 If the compilations are done using the
28053 @option{-gnatE}
28054 (dynamic elaboration check) switch, then GNAT behaves in a quite different
28055 manner. Dynamic checks are generated for all calls that could possibly result
28056 in raising an exception. With this switch, the compiler does not generate
28057 implicit @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas. The behavior then is
28058 exactly as specified in the @cite{Ada Reference Manual}.
28059 The binder will generate
28060 an executable program that may or may not raise @code{Program_Error}, and then
28061 it is the programmer's job to ensure that it does not raise an exception. Note
28062 that it is important to compile all units with the switch, it cannot be used
28063 selectively.
28064
28065 @item Suppress checks
28066 The drawback of dynamic checks is that they generate a
28067 significant overhead at run time, both in space and time. If you
28068 are absolutely sure that your program cannot raise any elaboration
28069 exceptions, and you still want to use the dynamic elaboration model,
28070 then you can use the configuration pragma
28071 @code{Suppress (Elaboration_Check)} to suppress all such checks. For
28072 example this pragma could be placed in the @file{gnat.adc} file.
28073
28074 @item Suppress checks selectively
28075 When you know that certain calls or instantiations in elaboration code cannot
28076 possibly lead to an elaboration error, and the binder nevertheless complains
28077 about implicit @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas that lead to
28078 elaboration circularities, it is possible to remove those warnings locally and
28079 obtain a program that will bind. Clearly this can be unsafe, and it is the
28080 responsibility of the programmer to make sure that the resulting program has no
28081 elaboration anomalies. The pragma @code{Suppress (Elaboration_Check)} can be
28082 used with different granularity to suppress warnings and break elaboration
28083 circularities:
28084
28085 @itemize @bullet
28086 @item
28087 Place the pragma that names the called subprogram in the declarative part
28088 that contains the call.
28089
28090 @item
28091 Place the pragma in the declarative part, without naming an entity. This
28092 disables warnings on all calls in the corresponding  declarative region.
28093
28094 @item
28095 Place the pragma in the package spec that declares the called subprogram,
28096 and name the subprogram. This disables warnings on all elaboration calls to
28097 that subprogram.
28098
28099 @item
28100 Place the pragma in the package spec that declares the called subprogram,
28101 without naming any entity. This disables warnings on all elaboration calls to
28102 all subprograms declared in this spec.
28103
28104 @item Use Pragma Elaborate
28105 As previously described in section @xref{Treatment of Pragma Elaborate},
28106 GNAT in static mode assumes that a @code{pragma} Elaborate indicates correctly
28107 that no elaboration checks are required on calls to the designated unit.
28108 There may be cases in which the caller knows that no transitive calls
28109 can occur, so that a @code{pragma Elaborate} will be sufficient in a
28110 case where @code{pragma Elaborate_All} would cause a circularity.
28111 @end itemize
28112
28113 @noindent
28114 These five cases are listed in order of decreasing safety, and therefore
28115 require increasing programmer care in their application. Consider the
28116 following program:
28117
28118 @smallexample @c adanocomment
28119 package Pack1 is
28120   function F1 return Integer;
28121   X1 : Integer;
28122 end Pack1;
28123
28124 package Pack2 is
28125   function F2 return Integer;
28126   function Pure (x : integer) return integer;
28127   --  pragma Suppress (Elaboration_Check, On => Pure);  -- (3)
28128   --  pragma Suppress (Elaboration_Check);              -- (4)
28129 end Pack2;
28130
28131 with Pack2;
28132 package body Pack1 is
28133   function F1 return Integer is
28134   begin
28135     return 100;
28136   end F1;
28137   Val : integer := Pack2.Pure (11);    --  Elab. call (1)
28138 begin
28139   declare
28140     --  pragma Suppress(Elaboration_Check, Pack2.F2);   -- (1)
28141     --  pragma Suppress(Elaboration_Check);             -- (2)
28142   begin
28143     X1 := Pack2.F2 + 1;                --  Elab. call (2)
28144   end;
28145 end Pack1;
28146
28147 with Pack1;
28148 package body Pack2 is
28149   function F2 return Integer is
28150   begin
28151      return Pack1.F1;
28152   end F2;
28153   function Pure (x : integer) return integer is
28154   begin
28155      return x ** 3 - 3 * x;
28156   end;
28157 end Pack2;
28158
28159 with Pack1, Ada.Text_IO;
28160 procedure Proc3 is
28161 begin
28162   Ada.Text_IO.Put_Line(Pack1.X1'Img); -- 101
28163 end Proc3;
28164 @end smallexample
28165 In the absence of any pragmas, an attempt to bind this program produces
28166 the following diagnostics:
28167 @smallexample
28168 @group
28169 @iftex
28170 @leftskip=.5cm
28171 @end iftex
28172 error: elaboration circularity detected
28173 info:    "pack1 (body)" must be elaborated before "pack1 (body)"
28174 info:       reason: Elaborate_All probably needed in unit "pack1 (body)"
28175 info:       recompile "pack1 (body)" with -gnatwl for full details
28176 info:          "pack1 (body)"
28177 info:             must be elaborated along with its spec:
28178 info:          "pack1 (spec)"
28179 info:             which is withed by:
28180 info:          "pack2 (body)"
28181 info:             which must be elaborated along with its spec:
28182 info:          "pack2 (spec)"
28183 info:             which is withed by:
28184 info:          "pack1 (body)"
28185 @end group
28186 @end smallexample
28187 The sources of the circularity are the two calls to @code{Pack2.Pure} and
28188 @code{Pack2.F2} in the body of @code{Pack1}. We can see that the call to
28189 F2 is safe, even though F2 calls F1, because the call appears after the
28190 elaboration of the body of F1. Therefore the pragma (1) is safe, and will
28191 remove the warning on the call. It is also possible to use pragma (2)
28192 because there are no other potentially unsafe calls in the block.
28193
28194 @noindent
28195 The call to @code{Pure} is safe because this function does not depend on the
28196 state of @code{Pack2}. Therefore any call to this function is safe, and it
28197 is correct to place pragma (3) in the corresponding package spec.
28198
28199 @noindent
28200 Finally, we could place pragma (4) in the spec of @code{Pack2} to disable
28201 warnings on all calls to functions declared therein. Note that this is not
28202 necessarily safe, and requires more detailed examination of the subprogram
28203 bodies involved. In particular, a call to @code{F2} requires that @code{F1}
28204 be already elaborated.
28205 @end table
28206
28207 @noindent
28208 It is hard to generalize on which of these four approaches should be
28209 taken. Obviously if it is possible to fix the program so that the default
28210 treatment works, this is preferable, but this may not always be practical.
28211 It is certainly simple enough to use
28212 @option{-gnatE}
28213 but the danger in this case is that, even if the GNAT binder
28214 finds a correct elaboration order, it may not always do so,
28215 and certainly a binder from another Ada compiler might not. A
28216 combination of testing and analysis (for which the warnings generated
28217 with the
28218 @option{-gnatwl}
28219 switch can be useful) must be used to ensure that the program is free
28220 of errors. One switch that is useful in this testing is the
28221 @option{^-p (pessimistic elaboration order)^/PESSIMISTIC_ELABORATION_ORDER^}
28222 switch for
28223 @code{gnatbind}.
28224 Normally the binder tries to find an order that has the best chance
28225 of avoiding elaboration problems. However, if this switch is used, the binder
28226 plays a devil's advocate role, and tries to choose the order that
28227 has the best chance of failing. If your program works even with this
28228 switch, then it has a better chance of being error free, but this is still
28229 not a guarantee.
28230
28231 For an example of this approach in action, consider the C-tests (executable
28232 tests) from the ACVC suite. If these are compiled and run with the default
28233 treatment, then all but one of them succeed without generating any error
28234 diagnostics from the binder. However, there is one test that fails, and
28235 this is not surprising, because the whole point of this test is to ensure
28236 that the compiler can handle cases where it is impossible to determine
28237 a correct order statically, and it checks that an exception is indeed
28238 raised at run time.
28239
28240 This one test must be compiled and run using the
28241 @option{-gnatE}
28242 switch, and then it passes. Alternatively, the entire suite can
28243 be run using this switch. It is never wrong to run with the dynamic
28244 elaboration switch if your code is correct, and we assume that the
28245 C-tests are indeed correct (it is less efficient, but efficiency is
28246 not a factor in running the ACVC tests.)
28247
28248 @node Elaboration for Access-to-Subprogram Values
28249 @section Elaboration for Access-to-Subprogram Values
28250 @cindex Access-to-subprogram
28251
28252 @noindent
28253 Access-to-subprogram types (introduced in Ada 95) complicate
28254 the handling of elaboration. The trouble is that it becomes
28255 impossible to tell at compile time which procedure
28256 is being called. This means that it is not possible for the binder
28257 to analyze the elaboration requirements in this case.
28258
28259 If at the point at which the access value is created
28260 (i.e., the evaluation of @code{P'Access} for a subprogram @code{P}),
28261 the body of the subprogram is
28262 known to have been elaborated, then the access value is safe, and its use
28263 does not require a check. This may be achieved by appropriate arrangement
28264 of the order of declarations if the subprogram is in the current unit,
28265 or, if the subprogram is in another unit, by using pragma
28266 @code{Pure}, @code{Preelaborate}, or @code{Elaborate_Body}
28267 on the referenced unit.
28268
28269 If the referenced body is not known to have been elaborated at the point
28270 the access value is created, then any use of the access value must do a
28271 dynamic check, and this dynamic check will fail and raise a
28272 @code{Program_Error} exception if the body has not been elaborated yet.
28273 GNAT will generate the necessary checks, and in addition, if the
28274 @option{-gnatwl}
28275 switch is set, will generate warnings that such checks are required.
28276
28277 The use of dynamic dispatching for tagged types similarly generates
28278 a requirement for dynamic checks, and premature calls to any primitive
28279 operation of a tagged type before the body of the operation has been
28280 elaborated, will result in the raising of @code{Program_Error}.
28281
28282 @node Summary of Procedures for Elaboration Control
28283 @section Summary of Procedures for Elaboration Control
28284 @cindex Elaboration control
28285
28286 @noindent
28287 First, compile your program with the default options, using none of
28288 the special elaboration control switches. If the binder successfully
28289 binds your program, then you can be confident that, apart from issues
28290 raised by the use of access-to-subprogram types and dynamic dispatching,
28291 the program is free of elaboration errors. If it is important that the
28292 program be portable, then use the
28293 @option{-gnatwl}
28294 switch to generate warnings about missing @code{Elaborate} or
28295 @code{Elaborate_All} pragmas, and supply the missing pragmas.
28296
28297 If the program fails to bind using the default static elaboration
28298 handling, then you can fix the program to eliminate the binder
28299 message, or recompile the entire program with the
28300 @option{-gnatE} switch to generate dynamic elaboration checks,
28301 and, if you are sure there really are no elaboration problems,
28302 use a global pragma @code{Suppress (Elaboration_Check)}.
28303
28304 @node Other Elaboration Order Considerations
28305 @section Other Elaboration Order Considerations
28306 @noindent
28307 This section has been entirely concerned with the issue of finding a valid
28308 elaboration order, as defined by the Ada Reference Manual. In a case
28309 where several elaboration orders are valid, the task is to find one
28310 of the possible valid elaboration orders (and the static model in GNAT
28311 will ensure that this is achieved).
28312
28313 The purpose of the elaboration rules in the Ada Reference Manual is to
28314 make sure that no entity is accessed before it has been elaborated. For
28315 a subprogram, this means that the spec and body must have been elaborated
28316 before the subprogram is called. For an object, this means that the object
28317 must have been elaborated before its value is read or written. A violation
28318 of either of these two requirements is an access before elaboration order,
28319 and this section has been all about avoiding such errors.
28320
28321 In the case where more than one order of elaboration is possible, in the
28322 sense that access before elaboration errors are avoided, then any one of
28323 the orders is ``correct'' in the sense that it meets the requirements of
28324 the Ada Reference Manual, and no such error occurs.
28325
28326 However, it may be the case for a given program, that there are
28327 constraints on the order of elaboration that come not from consideration
28328 of avoiding elaboration errors, but rather from extra-lingual logic
28329 requirements. Consider this example:
28330
28331 @smallexample @c ada
28332 with Init_Constants;
28333 package Constants is
28334    X : Integer := 0;
28335    Y : Integer := 0;
28336 end Constants;
28337
28338 package Init_Constants is
28339    procedure P; -- require a body
28340 end Init_Constants;
28341
28342 with Constants;
28343 package body Init_Constants is
28344    procedure P is begin null; end;
28345 begin
28346    Constants.X := 3;
28347    Constants.Y := 4;
28348 end Init_Constants;
28349
28350 with Constants;
28351 package Calc is
28352    Z : Integer := Constants.X + Constants.Y;
28353 end Calc;
28354
28355 with Calc;
28356 with Text_IO; use Text_IO;
28357 procedure Main is
28358 begin
28359    Put_Line (Calc.Z'Img);
28360 end Main;
28361 @end smallexample
28362
28363 @noindent
28364 In this example, there is more than one valid order of elaboration. For
28365 example both the following are correct orders:
28366
28367 @smallexample
28368 Init_Constants spec
28369 Constants spec
28370 Calc spec
28371 Init_Constants body
28372 Main body
28373
28374   and
28375
28376 Init_Constants spec
28377 Init_Constants body
28378 Constants spec
28379 Calc spec
28380 Main body
28381 @end smallexample
28382
28383 @noindent
28384 There is no language rule to prefer one or the other, both are correct
28385 from an order of elaboration point of view. But the programmatic effects
28386 of the two orders are very different. In the first, the elaboration routine
28387 of @code{Calc} initializes @code{Z} to zero, and then the main program
28388 runs with this value of zero. But in the second order, the elaboration
28389 routine of @code{Calc} runs after the body of Init_Constants has set
28390 @code{X} and @code{Y} and thus @code{Z} is set to 7 before @code{Main}
28391 runs.
28392
28393 One could perhaps by applying pretty clever non-artificial intelligence
28394 to the situation guess that it is more likely that the second order of
28395 elaboration is the one desired, but there is no formal linguistic reason
28396 to prefer one over the other. In fact in this particular case, GNAT will
28397 prefer the second order, because of the rule that bodies are elaborated
28398 as soon as possible, but it's just luck that this is what was wanted
28399 (if indeed the second order was preferred).
28400
28401 If the program cares about the order of elaboration routines in a case like
28402 this, it is important to specify the order required. In this particular
28403 case, that could have been achieved by adding to the spec of Calc:
28404
28405 @smallexample @c ada
28406 pragma Elaborate_All (Constants);
28407 @end smallexample
28408
28409 @noindent
28410 which requires that the body (if any) and spec of @code{Constants},
28411 as well as the body and spec of any unit @code{with}'ed by
28412 @code{Constants} be elaborated before @code{Calc} is elaborated.
28413
28414 Clearly no automatic method can always guess which alternative you require,
28415 and if you are working with legacy code that had constraints of this kind
28416 which were not properly specified by adding @code{Elaborate} or
28417 @code{Elaborate_All} pragmas, then indeed it is possible that two different
28418 compilers can choose different orders.
28419
28420 However, GNAT does attempt to diagnose the common situation where there
28421 are uninitialized variables in the visible part of a package spec, and the
28422 corresponding package body has an elaboration block that directly or
28423 indirectly initialized one or more of these variables. This is the situation
28424 in which a pragma Elaborate_Body is usually desirable, and GNAT will generate
28425 a warning that suggests this addition if it detects this situation.
28426
28427 The @code{gnatbind}
28428 @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} switch may be useful in smoking
28429 out problems. This switch causes bodies to be elaborated as late as possible
28430 instead of as early as possible. In the example above, it would have forced
28431 the choice of the first elaboration order. If you get different results
28432 when using this switch, and particularly if one set of results is right,
28433 and one is wrong as far as you are concerned, it shows that you have some
28434 missing @code{Elaborate} pragmas. For the example above, we have the
28435 following output:
28436
28437 @smallexample
28438 gnatmake -f -q main
28439 main
28440  7
28441 gnatmake -f -q main -bargs -p
28442 main
28443  0
28444 @end smallexample
28445
28446 @noindent
28447 It is of course quite unlikely that both these results are correct, so
28448 it is up to you in a case like this to investigate the source of the
28449 difference, by looking at the two elaboration orders that are chosen,
28450 and figuring out which is correct, and then adding the necessary
28451 @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas to ensure the desired order.
28452
28453
28454
28455 @c *******************************
28456 @node Conditional Compilation
28457 @appendix Conditional Compilation
28458 @c *******************************
28459 @cindex Conditional compilation
28460
28461 @noindent
28462 It is often necessary to arrange for a single source program
28463 to serve multiple purposes, where it is compiled in different
28464 ways to achieve these different goals. Some examples of the
28465 need for this feature are
28466
28467 @itemize @bullet
28468 @item  Adapting a program to a different hardware environment
28469 @item  Adapting a program to a different target architecture
28470 @item  Turning debugging features on and off
28471 @item  Arranging for a program to compile with different compilers
28472 @end itemize
28473
28474 @noindent
28475 In C, or C++, the typical approach would be to use the preprocessor
28476 that is defined as part of the language. The Ada language does not
28477 contain such a feature. This is not an oversight, but rather a very
28478 deliberate design decision, based on the experience that overuse of
28479 the preprocessing features in C and C++ can result in programs that
28480 are extremely difficult to maintain. For example, if we have ten
28481 switches that can be on or off, this means that there are a thousand
28482 separate programs, any one of which might not even be syntactically
28483 correct, and even if syntactically correct, the resulting program
28484 might not work correctly. Testing all combinations can quickly become
28485 impossible.
28486
28487 Nevertheless, the need to tailor programs certainly exists, and in
28488 this Appendix we will discuss how this can
28489 be achieved using Ada in general, and GNAT in particular.
28490
28491 @menu
28492 * Use of Boolean Constants::
28493 * Debugging - A Special Case::
28494 * Conditionalizing Declarations::
28495 * Use of Alternative Implementations::
28496 * Preprocessing::
28497 @end menu
28498
28499 @node Use of Boolean Constants
28500 @section Use of Boolean Constants
28501
28502 @noindent
28503 In the case where the difference is simply which code
28504 sequence is executed, the cleanest solution is to use Boolean
28505 constants to control which code is executed.
28506
28507 @smallexample @c ada
28508 @group
28509 FP_Initialize_Required : constant Boolean := True;
28510 @dots{}
28511 if FP_Initialize_Required then
28512 @dots{}
28513 end if;
28514 @end group
28515 @end smallexample
28516
28517 @noindent
28518 Not only will the code inside the @code{if} statement not be executed if
28519 the constant Boolean is @code{False}, but it will also be completely
28520 deleted from the program.
28521 However, the code is only deleted after the @code{if} statement
28522 has been checked for syntactic and semantic correctness.
28523 (In contrast, with preprocessors the code is deleted before the
28524 compiler ever gets to see it, so it is not checked until the switch
28525 is turned on.)
28526 @cindex Preprocessors (contrasted with conditional compilation)
28527
28528 Typically the Boolean constants will be in a separate package,
28529 something like:
28530
28531 @smallexample @c ada
28532 @group
28533 package Config is
28534    FP_Initialize_Required : constant Boolean := True;
28535    Reset_Available        : constant Boolean := False;
28536    @dots{}
28537 end Config;
28538 @end group
28539 @end smallexample
28540
28541 @noindent
28542 The @code{Config} package exists in multiple forms for the various targets,
28543 with an appropriate script selecting the version of @code{Config} needed.
28544 Then any other unit requiring conditional compilation can do a @code{with}
28545 of @code{Config} to make the constants visible.
28546
28547
28548 @node Debugging - A Special Case
28549 @section Debugging - A Special Case
28550
28551 @noindent
28552 A common use of conditional code is to execute statements (for example
28553 dynamic checks, or output of intermediate results) under control of a
28554 debug switch, so that the debugging behavior can be turned on and off.
28555 This can be done using a Boolean constant to control whether the code
28556 is active:
28557
28558 @smallexample @c ada
28559 @group
28560 if Debugging then
28561    Put_Line ("got to the first stage!");
28562 end if;
28563 @end group
28564 @end smallexample
28565
28566 @noindent
28567 or
28568
28569 @smallexample @c ada
28570 @group
28571 if Debugging and then Temperature > 999.0 then
28572    raise Temperature_Crazy;
28573 end if;
28574 @end group
28575 @end smallexample
28576
28577 @noindent
28578 Since this is a common case, there are special features to deal with
28579 this in a convenient manner. For the case of tests, Ada 2005 has added
28580 a pragma @code{Assert} that can be used for such tests. This pragma is modeled
28581 @cindex pragma @code{Assert}
28582 on the @code{Assert} pragma that has always been available in GNAT, so this
28583 feature may be used with GNAT even if you are not using Ada 2005 features.
28584 The use of pragma @code{Assert} is described in
28585 @ref{Pragma Assert,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, but as an
28586 example, the last test could be written:
28587
28588 @smallexample @c ada
28589 pragma Assert (Temperature <= 999.0, "Temperature Crazy");
28590 @end smallexample
28591
28592 @noindent
28593 or simply
28594
28595 @smallexample @c ada
28596 pragma Assert (Temperature <= 999.0);
28597 @end smallexample
28598
28599 @noindent
28600 In both cases, if assertions are active and the temperature is excessive,
28601 the exception @code{Assert_Failure} will be raised, with the given string in
28602 the first case or a string indicating the location of the pragma in the second
28603 case used as the exception message.
28604
28605 You can turn assertions on and off by using the @code{Assertion_Policy}
28606 pragma.
28607 @cindex pragma @code{Assertion_Policy}
28608 This is an Ada 2005 pragma which is implemented in all modes by
28609 GNAT, but only in the latest versions of GNAT which include Ada 2005
28610 capability. Alternatively, you can use the @option{-gnata} switch
28611 @cindex @option{-gnata} switch
28612 to enable assertions from the command line (this is recognized by all versions
28613 of GNAT).
28614
28615 For the example above with the @code{Put_Line}, the GNAT-specific pragma
28616 @code{Debug} can be used:
28617 @cindex pragma @code{Debug}
28618
28619 @smallexample @c ada
28620 pragma Debug (Put_Line ("got to the first stage!"));
28621 @end smallexample
28622
28623 @noindent
28624 If debug pragmas are enabled, the argument, which must be of the form of
28625 a procedure call, is executed (in this case, @code{Put_Line} will be called).
28626 Only one call can be present, but of course a special debugging procedure
28627 containing any code you like can be included in the program and then
28628 called in a pragma @code{Debug} argument as needed.
28629
28630 One advantage of pragma @code{Debug} over the @code{if Debugging then}
28631 construct is that pragma @code{Debug} can appear in declarative contexts,
28632 such as at the very beginning of a procedure, before local declarations have
28633 been elaborated.
28634
28635 Debug pragmas are enabled using either the @option{-gnata} switch that also
28636 controls assertions, or with a separate Debug_Policy pragma.
28637 @cindex pragma @code{Debug_Policy}
28638 The latter pragma is new in the Ada 2005 versions of GNAT (but it can be used
28639 in Ada 95 and Ada 83 programs as well), and is analogous to
28640 pragma @code{Assertion_Policy} to control assertions.
28641
28642 @code{Assertion_Policy} and @code{Debug_Policy} are configuration pragmas,
28643 and thus they can appear in @file{gnat.adc} if you are not using a
28644 project file, or in the file designated to contain configuration pragmas
28645 in a project file.
28646 They then apply to all subsequent compilations. In practice the use of
28647 the @option{-gnata} switch is often the most convenient method of controlling
28648 the status of these pragmas.
28649
28650 Note that a pragma is not a statement, so in contexts where a statement
28651 sequence is required, you can't just write a pragma on its own. You have
28652 to add a @code{null} statement.
28653
28654 @smallexample @c ada
28655 @group
28656 if @dots{} then
28657    @dots{} -- some statements
28658 else
28659    pragma Assert (Num_Cases < 10);
28660    null;
28661 end if;
28662 @end group
28663 @end smallexample
28664
28665
28666 @node Conditionalizing Declarations
28667 @section Conditionalizing Declarations
28668
28669 @noindent
28670 In some cases, it may be necessary to conditionalize declarations to meet
28671 different requirements. For example we might want a bit string whose length
28672 is set to meet some hardware message requirement.
28673
28674 In some cases, it may be possible to do this using declare blocks controlled
28675 by conditional constants:
28676
28677 @smallexample @c ada
28678 @group
28679 if Small_Machine then
28680    declare
28681       X : Bit_String (1 .. 10);
28682    begin
28683       @dots{}
28684    end;
28685 else
28686    declare
28687       X : Large_Bit_String (1 .. 1000);
28688    begin
28689       @dots{}
28690    end;
28691 end if;
28692 @end group
28693 @end smallexample
28694
28695 @noindent
28696 Note that in this approach, both declarations are analyzed by the
28697 compiler so this can only be used where both declarations are legal,
28698 even though one of them will not be used.
28699
28700 Another approach is to define integer constants, e.g.@: @code{Bits_Per_Word}, or
28701 Boolean constants, e.g.@: @code{Little_Endian}, and then write declarations
28702 that are parameterized by these constants. For example
28703
28704 @smallexample @c ada
28705 @group
28706 for Rec use
28707   Field1 at 0 range Boolean'Pos (Little_Endian) * 10 .. Bits_Per_Word;
28708 end record;
28709 @end group
28710 @end smallexample
28711
28712 @noindent
28713 If @code{Bits_Per_Word} is set to 32, this generates either
28714
28715 @smallexample @c ada
28716 @group
28717 for Rec use
28718   Field1 at 0 range 0 .. 32;
28719 end record;
28720 @end group
28721 @end smallexample
28722
28723 @noindent
28724 for the big endian case, or
28725
28726 @smallexample @c ada
28727 @group
28728 for Rec use record
28729   Field1 at 0 range 10 .. 32;
28730 end record;
28731 @end group
28732 @end smallexample
28733
28734 @noindent
28735 for the little endian case. Since a powerful subset of Ada expression
28736 notation is usable for creating static constants, clever use of this
28737 feature can often solve quite difficult problems in conditionalizing
28738 compilation (note incidentally that in Ada 95, the little endian
28739 constant was introduced as @code{System.Default_Bit_Order}, so you do not
28740 need to define this one yourself).
28741
28742
28743 @node Use of Alternative Implementations
28744 @section Use of Alternative Implementations
28745
28746 @noindent
28747 In some cases, none of the approaches described above are adequate. This
28748 can occur for example if the set of declarations required is radically
28749 different for two different configurations.
28750
28751 In this situation, the official Ada way of dealing with conditionalizing
28752 such code is to write separate units for the different cases. As long as
28753 this does not result in excessive duplication of code, this can be done
28754 without creating maintenance problems. The approach is to share common
28755 code as far as possible, and then isolate the code and declarations
28756 that are different. Subunits are often a convenient method for breaking
28757 out a piece of a unit that is to be conditionalized, with separate files
28758 for different versions of the subunit for different targets, where the
28759 build script selects the right one to give to the compiler.
28760 @cindex Subunits (and conditional compilation)
28761
28762 As an example, consider a situation where a new feature in Ada 2005
28763 allows something to be done in a really nice way. But your code must be able
28764 to compile with an Ada 95 compiler. Conceptually you want to say:
28765
28766 @smallexample @c ada
28767 @group
28768 if Ada_2005 then
28769    @dots{} neat Ada 2005 code
28770 else
28771    @dots{} not quite as neat Ada 95 code
28772 end if;
28773 @end group
28774 @end smallexample
28775
28776 @noindent
28777 where @code{Ada_2005} is a Boolean constant.
28778
28779 But this won't work when @code{Ada_2005} is set to @code{False},
28780 since the @code{then} clause will be illegal for an Ada 95 compiler.
28781 (Recall that although such unreachable code would eventually be deleted
28782 by the compiler, it still needs to be legal.  If it uses features
28783 introduced in Ada 2005, it will be illegal in Ada 95.)
28784
28785 So instead we write
28786
28787 @smallexample @c ada
28788 procedure Insert is separate;
28789 @end smallexample
28790
28791 @noindent
28792 Then we have two files for the subunit @code{Insert}, with the two sets of
28793 code.
28794 If the package containing this is called @code{File_Queries}, then we might
28795 have two files
28796
28797 @itemize @bullet
28798 @item    @file{file_queries-insert-2005.adb}
28799 @item    @file{file_queries-insert-95.adb}
28800 @end itemize
28801
28802 @noindent
28803 and the build script renames the appropriate file to
28804
28805 @smallexample
28806 file_queries-insert.adb
28807 @end smallexample
28808
28809 @noindent
28810 and then carries out the compilation.
28811
28812 This can also be done with project files' naming schemes. For example:
28813
28814 @smallexample @c project
28815 For Body ("File_Queries.Insert") use "file_queries-insert-2005.ada";
28816 @end smallexample
28817
28818 @noindent
28819 Note also that with project files it is desirable to use a different extension
28820 than @file{ads} / @file{adb} for alternative versions. Otherwise a naming
28821 conflict may arise through another commonly used feature: to declare as part
28822 of the project a set of directories containing all the sources obeying the
28823 default naming scheme.
28824
28825 The use of alternative units is certainly feasible in all situations,
28826 and for example the Ada part of the GNAT run-time is conditionalized
28827 based on the target architecture using this approach. As a specific example,
28828 consider the implementation of the AST feature in VMS. There is one
28829 spec:
28830
28831 @smallexample
28832 s-asthan.ads
28833 @end smallexample
28834
28835 @noindent
28836 which is the same for all architectures, and three bodies:
28837
28838 @table @file
28839 @item    s-asthan.adb
28840 used for all non-VMS operating systems
28841 @item    s-asthan-vms-alpha.adb
28842 used for VMS on the Alpha
28843 @item    s-asthan-vms-ia64.adb
28844 used for VMS on the ia64
28845 @end table
28846
28847 @noindent
28848 The dummy version @file{s-asthan.adb} simply raises exceptions noting that
28849 this operating system feature is not available, and the two remaining
28850 versions interface with the corresponding versions of VMS to provide
28851 VMS-compatible AST handling. The GNAT build script knows the architecture
28852 and operating system, and automatically selects the right version,
28853 renaming it if necessary to @file{s-asthan.adb} before the run-time build.
28854
28855 Another style for arranging alternative implementations is through Ada's
28856 access-to-subprogram facility.
28857 In case some functionality is to be conditionally included,
28858 you can declare an access-to-procedure variable @code{Ref} that is initialized
28859 to designate a ``do nothing'' procedure, and then invoke @code{Ref.all}
28860 when appropriate.
28861 In some library package, set @code{Ref} to @code{Proc'Access} for some
28862 procedure @code{Proc} that performs the relevant processing.
28863 The initialization only occurs if the library package is included in the
28864 program.
28865 The same idea can also be implemented using tagged types and dispatching
28866 calls.
28867
28868
28869 @node Preprocessing
28870 @section Preprocessing
28871 @cindex Preprocessing
28872
28873 @noindent
28874 Although it is quite possible to conditionalize code without the use of
28875 C-style preprocessing, as described earlier in this section, it is
28876 nevertheless convenient in some cases to use the C approach. Moreover,
28877 older Ada compilers have often provided some preprocessing capability,
28878 so legacy code may depend on this approach, even though it is not
28879 standard.
28880
28881 To accommodate such use, GNAT provides a preprocessor (modeled to a large
28882 extent on the various preprocessors that have been used
28883 with legacy code on other compilers, to enable easier transition).
28884
28885 The preprocessor may be used in two separate modes. It can be used quite
28886 separately from the compiler, to generate a separate output source file
28887 that is then fed to the compiler as a separate step. This is the
28888 @code{gnatprep} utility, whose use is fully described in
28889 @ref{Preprocessing Using gnatprep}.
28890 @cindex @code{gnatprep}
28891
28892 The preprocessing language allows such constructs as
28893
28894 @smallexample
28895 @group
28896 #if DEBUG or PRIORITY > 4 then
28897    bunch of declarations
28898 #else
28899    completely different bunch of declarations
28900 #end if;
28901 @end group
28902 @end smallexample
28903
28904 @noindent
28905 The values of the symbols @code{DEBUG} and @code{PRIORITY} can be
28906 defined either on the command line or in a separate file.
28907
28908 The other way of running the preprocessor is even closer to the C style and
28909 often more convenient. In this approach the preprocessing is integrated into
28910 the compilation process. The compiler is fed the preprocessor input which
28911 includes @code{#if} lines etc, and then the compiler carries out the
28912 preprocessing internally and processes the resulting output.
28913 For more details on this approach, see @ref{Integrated Preprocessing}.
28914
28915
28916 @c *******************************
28917 @node Inline Assembler
28918 @appendix Inline Assembler
28919 @c *******************************
28920
28921 @noindent
28922 If you need to write low-level software that interacts directly
28923 with the hardware, Ada provides two ways to incorporate assembly
28924 language code into your program.  First, you can import and invoke
28925 external routines written in assembly language, an Ada feature fully
28926 supported by GNAT@.  However, for small sections of code it may be simpler
28927 or more efficient to include assembly language statements directly
28928 in your Ada source program, using the facilities of the implementation-defined
28929 package @code{System.Machine_Code}, which incorporates the gcc
28930 Inline Assembler.  The Inline Assembler approach offers a number of advantages,
28931 including the following:
28932
28933 @itemize @bullet
28934 @item No need to use non-Ada tools
28935 @item Consistent interface over different targets
28936 @item Automatic usage of the proper calling conventions
28937 @item Access to Ada constants and variables
28938 @item Definition of intrinsic routines
28939 @item Possibility of inlining a subprogram comprising assembler code
28940 @item Code optimizer can take Inline Assembler code into account
28941 @end itemize
28942
28943 This chapter presents a series of examples to show you how to use
28944 the Inline Assembler.  Although it focuses on the Intel x86,
28945 the general approach applies also to other processors.
28946 It is assumed that you are familiar with Ada
28947 and with assembly language programming.
28948
28949 @menu
28950 * Basic Assembler Syntax::
28951 * A Simple Example of Inline Assembler::
28952 * Output Variables in Inline Assembler::
28953 * Input Variables in Inline Assembler::
28954 * Inlining Inline Assembler Code::
28955 * Other Asm Functionality::
28956 @end menu
28957
28958 @c ---------------------------------------------------------------------------
28959 @node Basic Assembler Syntax
28960 @section Basic Assembler Syntax
28961
28962 @noindent
28963 The assembler used by GNAT and gcc is based not on the Intel assembly
28964 language, but rather on a language that descends from the AT&T Unix
28965 assembler @emph{as} (and which is often referred to as ``AT&T syntax'').
28966 The following table summarizes the main features of @emph{as} syntax
28967 and points out the differences from the Intel conventions.
28968 See the gcc @emph{as} and @emph{gas} (an @emph{as} macro
28969 pre-processor) documentation for further information.
28970
28971 @table @asis
28972 @item Register names
28973 gcc / @emph{as}: Prefix with ``%''; for example @code{%eax}
28974 @*
28975 Intel: No extra punctuation; for example @code{eax}
28976
28977 @item Immediate operand
28978 gcc / @emph{as}: Prefix with ``$''; for example @code{$4}
28979 @*
28980 Intel: No extra punctuation; for example @code{4}
28981
28982 @item Address
28983 gcc / @emph{as}: Prefix with ``$''; for example @code{$loc}
28984 @*
28985 Intel: No extra punctuation; for example @code{loc}
28986
28987 @item Memory contents
28988 gcc / @emph{as}: No extra punctuation; for example @code{loc}
28989 @*
28990 Intel: Square brackets; for example @code{[loc]}
28991
28992 @item Register contents
28993 gcc / @emph{as}: Parentheses; for example @code{(%eax)}
28994 @*
28995 Intel: Square brackets; for example @code{[eax]}
28996
28997 @item Hexadecimal numbers
28998 gcc / @emph{as}: Leading ``0x'' (C language syntax); for example @code{0xA0}
28999 @*
29000 Intel: Trailing ``h''; for example @code{A0h}
29001
29002 @item Operand size
29003 gcc / @emph{as}: Explicit in op code; for example @code{movw} to move
29004 a 16-bit word
29005 @*
29006 Intel: Implicit, deduced by assembler; for example @code{mov}
29007
29008 @item Instruction repetition
29009 gcc / @emph{as}: Split into two lines; for example
29010 @*
29011 @code{rep}
29012 @*
29013 @code{stosl}
29014 @*
29015 Intel: Keep on one line; for example @code{rep stosl}
29016
29017 @item Order of operands
29018 gcc / @emph{as}: Source first; for example @code{movw $4, %eax}
29019 @*
29020 Intel: Destination first; for example @code{mov eax, 4}
29021 @end table
29022
29023 @c ---------------------------------------------------------------------------
29024 @node A Simple Example of Inline Assembler
29025 @section A Simple Example of Inline Assembler
29026
29027 @noindent
29028 The following example will generate a single assembly language statement,
29029 @code{nop}, which does nothing.  Despite its lack of run-time effect,
29030 the example will be useful in illustrating the basics of
29031 the Inline Assembler facility.
29032
29033 @smallexample @c ada
29034 @group
29035 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29036 procedure Nothing is
29037 begin
29038    Asm ("nop");
29039 end Nothing;
29040 @end group
29041 @end smallexample
29042
29043 @code{Asm} is a procedure declared in package @code{System.Machine_Code};
29044 here it takes one parameter, a @emph{template string} that must be a static
29045 expression and that will form the generated instruction.
29046 @code{Asm} may be regarded as a compile-time procedure that parses
29047 the template string and additional parameters (none here),
29048 from which it generates a sequence of assembly language instructions.
29049
29050 The examples in this chapter will illustrate several of the forms
29051 for invoking @code{Asm}; a complete specification of the syntax
29052 is found in @ref{Machine Code Insertions,,, gnat_rm, GNAT Reference
29053 Manual}.
29054
29055 Under the standard GNAT conventions, the @code{Nothing} procedure
29056 should be in a file named @file{nothing.adb}.
29057 You can build the executable in the usual way:
29058 @smallexample
29059 gnatmake nothing
29060 @end smallexample
29061 However, the interesting aspect of this example is not its run-time behavior
29062 but rather the generated assembly code.
29063 To see this output, invoke the compiler as follows:
29064 @smallexample
29065    gcc -c -S -fomit-frame-pointer -gnatp @file{nothing.adb}
29066 @end smallexample
29067 where the options are:
29068
29069 @table @code
29070 @item -c
29071 compile only (no bind or link)
29072 @item -S
29073 generate assembler listing
29074 @item -fomit-frame-pointer
29075 do not set up separate stack frames
29076 @item -gnatp
29077 do not add runtime checks
29078 @end table
29079
29080 This gives a human-readable assembler version of the code. The resulting
29081 file will have the same name as the Ada source file, but with a @code{.s}
29082 extension. In our example, the file @file{nothing.s} has the following
29083 contents:
29084
29085 @smallexample
29086 @group
29087 .file "nothing.adb"
29088 gcc2_compiled.:
29089 ___gnu_compiled_ada:
29090 .text
29091    .align 4
29092 .globl __ada_nothing
29093 __ada_nothing:
29094 #APP
29095    nop
29096 #NO_APP
29097    jmp L1
29098    .align 2,0x90
29099 L1:
29100    ret
29101 @end group
29102 @end smallexample
29103
29104 The assembly code you included is clearly indicated by
29105 the compiler, between the @code{#APP} and @code{#NO_APP}
29106 delimiters. The character before the 'APP' and 'NOAPP'
29107 can differ on different targets. For example, GNU/Linux uses '#APP' while
29108 on NT you will see '/APP'.
29109
29110 If you make a mistake in your assembler code (such as using the
29111 wrong size modifier, or using a wrong operand for the instruction) GNAT
29112 will report this error in a temporary file, which will be deleted when
29113 the compilation is finished.  Generating an assembler file will help
29114 in such cases, since you can assemble this file separately using the
29115 @emph{as} assembler that comes with gcc.
29116
29117 Assembling the file using the command
29118
29119 @smallexample
29120 as @file{nothing.s}
29121 @end smallexample
29122 @noindent
29123 will give you error messages whose lines correspond to the assembler
29124 input file, so you can easily find and correct any mistakes you made.
29125 If there are no errors, @emph{as} will generate an object file
29126 @file{nothing.out}.
29127
29128 @c ---------------------------------------------------------------------------
29129 @node Output Variables in Inline Assembler
29130 @section Output Variables in Inline Assembler
29131
29132 @noindent
29133 The examples in this section, showing how to access the processor flags,
29134 illustrate how to specify the destination operands for assembly language
29135 statements.
29136
29137 @smallexample @c ada
29138 @group
29139 with Interfaces; use Interfaces;
29140 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29141 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29142 procedure Get_Flags is
29143    Flags : Unsigned_32;
29144    use ASCII;
29145 begin
29146    Asm ("pushfl"          & LF & HT & -- push flags on stack
29147         "popl %%eax"      & LF & HT & -- load eax with flags
29148         "movl %%eax, %0",             -- store flags in variable
29149         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29150    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
29151 end Get_Flags;
29152 @end group
29153 @end smallexample
29154
29155 In order to have a nicely aligned assembly listing, we have separated
29156 multiple assembler statements in the Asm template string with linefeed
29157 (ASCII.LF) and horizontal tab (ASCII.HT) characters.
29158 The resulting section of the assembly output file is:
29159
29160 @smallexample
29161 @group
29162 #APP
29163    pushfl
29164    popl %eax
29165    movl %eax, -40(%ebp)
29166 #NO_APP
29167 @end group
29168 @end smallexample
29169
29170 It would have been legal to write the Asm invocation as:
29171
29172 @smallexample
29173 Asm ("pushfl popl %%eax movl %%eax, %0")
29174 @end smallexample
29175
29176 but in the generated assembler file, this would come out as:
29177
29178 @smallexample
29179 #APP
29180    pushfl popl %eax movl %eax, -40(%ebp)
29181 #NO_APP
29182 @end smallexample
29183
29184 which is not so convenient for the human reader.
29185
29186 We use Ada comments
29187 at the end of each line to explain what the assembler instructions
29188 actually do.  This is a useful convention.
29189
29190 When writing Inline Assembler instructions, you need to precede each register
29191 and variable name with a percent sign.  Since the assembler already requires
29192 a percent sign at the beginning of a register name, you need two consecutive
29193 percent signs for such names in the Asm template string, thus @code{%%eax}.
29194 In the generated assembly code, one of the percent signs will be stripped off.
29195
29196 Names such as @code{%0}, @code{%1}, @code{%2}, etc., denote input or output
29197 variables: operands you later define using @code{Input} or @code{Output}
29198 parameters to @code{Asm}.
29199 An output variable is illustrated in
29200 the third statement in the Asm template string:
29201 @smallexample
29202 movl %%eax, %0
29203 @end smallexample
29204 The intent is to store the contents of the eax register in a variable that can
29205 be accessed in Ada.  Simply writing @code{movl %%eax, Flags} would not
29206 necessarily work, since the compiler might optimize by using a register
29207 to hold Flags, and the expansion of the @code{movl} instruction would not be
29208 aware of this optimization.  The solution is not to store the result directly
29209 but rather to advise the compiler to choose the correct operand form;
29210 that is the purpose of the @code{%0} output variable.
29211
29212 Information about the output variable is supplied in the @code{Outputs}
29213 parameter to @code{Asm}:
29214 @smallexample
29215 Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29216 @end smallexample
29217
29218 The output is defined by the @code{Asm_Output} attribute of the target type;
29219 the general format is
29220 @smallexample
29221 Type'Asm_Output (constraint_string, variable_name)
29222 @end smallexample
29223
29224 The constraint string directs the compiler how
29225 to store/access the associated variable.  In the example
29226 @smallexample
29227 Unsigned_32'Asm_Output ("=m", Flags);
29228 @end smallexample
29229 the @code{"m"} (memory) constraint tells the compiler that the variable
29230 @code{Flags} should be stored in a memory variable, thus preventing
29231 the optimizer from keeping it in a register.  In contrast,
29232 @smallexample
29233 Unsigned_32'Asm_Output ("=r", Flags);
29234 @end smallexample
29235 uses the @code{"r"} (register) constraint, telling the compiler to
29236 store the variable in a register.
29237
29238 If the constraint is preceded by the equal character (@strong{=}), it tells
29239 the compiler that the variable will be used to store data into it.
29240
29241 In the @code{Get_Flags} example, we used the @code{"g"} (global) constraint,
29242 allowing the optimizer to choose whatever it deems best.
29243
29244 There are a fairly large number of constraints, but the ones that are
29245 most useful (for the Intel x86 processor) are the following:
29246
29247 @table @code
29248 @item =
29249 output constraint
29250 @item g
29251 global (i.e.@: can be stored anywhere)
29252 @item m
29253 in memory
29254 @item I
29255 a constant
29256 @item a
29257 use eax
29258 @item b
29259 use ebx
29260 @item c
29261 use ecx
29262 @item d
29263 use edx
29264 @item S
29265 use esi
29266 @item D
29267 use edi
29268 @item r
29269 use one of eax, ebx, ecx or edx
29270 @item q
29271 use one of eax, ebx, ecx, edx, esi or edi
29272 @end table
29273
29274 The full set of constraints is described in the gcc and @emph{as}
29275 documentation; note that it is possible to combine certain constraints
29276 in one constraint string.
29277
29278 You specify the association of an output variable with an assembler operand
29279 through the @code{%}@emph{n} notation, where @emph{n} is a non-negative
29280 integer.  Thus in
29281 @smallexample @c ada
29282 @group
29283 Asm ("pushfl"          & LF & HT & -- push flags on stack
29284      "popl %%eax"      & LF & HT & -- load eax with flags
29285      "movl %%eax, %0",             -- store flags in variable
29286      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29287 @end group
29288 @end smallexample
29289 @noindent
29290 @code{%0} will be replaced in the expanded code by the appropriate operand,
29291 whatever
29292 the compiler decided for the @code{Flags} variable.
29293
29294 In general, you may have any number of output variables:
29295 @itemize @bullet
29296 @item
29297 Count the operands starting at 0; thus @code{%0}, @code{%1}, etc.
29298 @item
29299 Specify the @code{Outputs} parameter as a parenthesized comma-separated list
29300 of @code{Asm_Output} attributes
29301 @end itemize
29302
29303 For example:
29304 @smallexample @c ada
29305 @group
29306 Asm ("movl %%eax, %0" & LF & HT &
29307      "movl %%ebx, %1" & LF & HT &
29308      "movl %%ecx, %2",
29309      Outputs => (Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_A),   --  %0 = Var_A
29310                  Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_B),   --  %1 = Var_B
29311                  Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_C))); --  %2 = Var_C
29312 @end group
29313 @end smallexample
29314 @noindent
29315 where @code{Var_A}, @code{Var_B}, and @code{Var_C} are variables
29316 in the Ada program.
29317
29318 As a variation on the @code{Get_Flags} example, we can use the constraints
29319 string to direct the compiler to store the eax register into the @code{Flags}
29320 variable, instead of including the store instruction explicitly in the
29321 @code{Asm} template string:
29322
29323 @smallexample @c ada
29324 @group
29325 with Interfaces; use Interfaces;
29326 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29327 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29328 procedure Get_Flags_2 is
29329    Flags : Unsigned_32;
29330    use ASCII;
29331 begin
29332    Asm ("pushfl"      & LF & HT & -- push flags on stack
29333         "popl %%eax",             -- save flags in eax
29334         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Flags));
29335    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
29336 end Get_Flags_2;
29337 @end group
29338 @end smallexample
29339
29340 @noindent
29341 The @code{"a"} constraint tells the compiler that the @code{Flags}
29342 variable will come from the eax register. Here is the resulting code:
29343
29344 @smallexample
29345 @group
29346 #APP
29347    pushfl
29348    popl %eax
29349 #NO_APP
29350    movl %eax,-40(%ebp)
29351 @end group
29352 @end smallexample
29353
29354 @noindent
29355 The compiler generated the store of eax into Flags after
29356 expanding the assembler code.
29357
29358 Actually, there was no need to pop the flags into the eax register;
29359 more simply, we could just pop the flags directly into the program variable:
29360
29361 @smallexample @c ada
29362 @group
29363 with Interfaces; use Interfaces;
29364 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29365 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29366 procedure Get_Flags_3 is
29367    Flags : Unsigned_32;
29368    use ASCII;
29369 begin
29370    Asm ("pushfl"  & LF & HT & -- push flags on stack
29371         "pop %0",             -- save flags in Flags
29372         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29373    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
29374 end Get_Flags_3;
29375 @end group
29376 @end smallexample
29377
29378 @c ---------------------------------------------------------------------------
29379 @node Input Variables in Inline Assembler
29380 @section Input Variables in Inline Assembler
29381
29382 @noindent
29383 The example in this section illustrates how to specify the source operands
29384 for assembly language statements.
29385 The program simply increments its input value by 1:
29386
29387 @smallexample @c ada
29388 @group
29389 with Interfaces; use Interfaces;
29390 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29391 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29392 procedure Increment is
29393
29394    function Incr (Value : Unsigned_32) return Unsigned_32 is
29395       Result : Unsigned_32;
29396    begin
29397       Asm ("incl %0",
29398            Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input ("a", Value),
29399            Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Result));
29400       return Result;
29401    end Incr;
29402
29403    Value : Unsigned_32;
29404
29405 begin
29406    Value := 5;
29407    Put_Line ("Value before is" & Value'Img);
29408    Value := Incr (Value);
29409    Put_Line ("Value after is" & Value'Img);
29410 end Increment;
29411 @end group
29412 @end smallexample
29413
29414 The @code{Outputs} parameter to @code{Asm} specifies
29415 that the result will be in the eax register and that it is to be stored
29416 in the @code{Result} variable.
29417
29418 The @code{Inputs} parameter looks much like the @code{Outputs} parameter,
29419 but with an @code{Asm_Input} attribute.
29420 The @code{"="} constraint, indicating an output value, is not present.
29421
29422 You can have multiple input variables, in the same way that you can have more
29423 than one output variable.
29424
29425 The parameter count (%0, %1) etc, now starts at the first input
29426 statement, and continues with the output statements.
29427 When both parameters use the same variable, the
29428 compiler will treat them as the same %n operand, which is the case here.
29429
29430 Just as the @code{Outputs} parameter causes the register to be stored into the
29431 target variable after execution of the assembler statements, so does the
29432 @code{Inputs} parameter cause its variable to be loaded into the register
29433 before execution of the assembler statements.
29434
29435 Thus the effect of the @code{Asm} invocation is:
29436 @enumerate
29437 @item load the 32-bit value of @code{Value} into eax
29438 @item execute the @code{incl %eax} instruction
29439 @item store the contents of eax into the @code{Result} variable
29440 @end enumerate
29441
29442 The resulting assembler file (with @option{-O2} optimization) contains:
29443 @smallexample
29444 @group
29445 _increment__incr.1:
29446    subl $4,%esp
29447    movl 8(%esp),%eax
29448 #APP
29449    incl %eax
29450 #NO_APP
29451    movl %eax,%edx
29452    movl %ecx,(%esp)
29453    addl $4,%esp
29454    ret
29455 @end group
29456 @end smallexample
29457
29458 @c ---------------------------------------------------------------------------
29459 @node Inlining Inline Assembler Code
29460 @section Inlining Inline Assembler Code
29461
29462 @noindent
29463 For a short subprogram such as the @code{Incr} function in the previous
29464 section, the overhead of the call and return (creating / deleting the stack
29465 frame) can be significant, compared to the amount of code in the subprogram
29466 body.  A solution is to apply Ada's @code{Inline} pragma to the subprogram,
29467 which directs the compiler to expand invocations of the subprogram at the
29468 point(s) of call, instead of setting up a stack frame for out-of-line calls.
29469 Here is the resulting program:
29470
29471 @smallexample @c ada
29472 @group
29473 with Interfaces; use Interfaces;
29474 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29475 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29476 procedure Increment_2 is
29477
29478    function Incr (Value : Unsigned_32) return Unsigned_32 is
29479       Result : Unsigned_32;
29480    begin
29481       Asm ("incl %0",
29482            Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input ("a", Value),
29483            Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Result));
29484       return Result;
29485    end Incr;
29486    pragma Inline (Increment);
29487
29488    Value : Unsigned_32;
29489
29490 begin
29491    Value := 5;
29492    Put_Line ("Value before is" & Value'Img);
29493    Value := Increment (Value);
29494    Put_Line ("Value after is" & Value'Img);
29495 end Increment_2;
29496 @end group
29497 @end smallexample
29498
29499 Compile the program with both optimization (@option{-O2}) and inlining
29500 (@option{-gnatn}) enabled.
29501
29502 The @code{Incr} function is still compiled as usual, but at the
29503 point in @code{Increment} where our function used to be called:
29504
29505 @smallexample
29506 @group
29507 pushl %edi
29508 call _increment__incr.1
29509 @end group
29510 @end smallexample
29511
29512 @noindent
29513 the code for the function body directly appears:
29514
29515 @smallexample
29516 @group
29517 movl %esi,%eax
29518 #APP
29519    incl %eax
29520 #NO_APP
29521    movl %eax,%edx
29522 @end group
29523 @end smallexample
29524
29525 @noindent
29526 thus saving the overhead of stack frame setup and an out-of-line call.
29527
29528 @c ---------------------------------------------------------------------------
29529 @node Other Asm Functionality
29530 @section Other @code{Asm} Functionality
29531
29532 @noindent
29533 This section describes two important parameters to the @code{Asm}
29534 procedure: @code{Clobber}, which identifies register usage;
29535 and @code{Volatile}, which inhibits unwanted optimizations.
29536
29537 @menu
29538 * The Clobber Parameter::
29539 * The Volatile Parameter::
29540 @end menu
29541
29542 @c ---------------------------------------------------------------------------
29543 @node The Clobber Parameter
29544 @subsection The @code{Clobber} Parameter
29545
29546 @noindent
29547 One of the dangers of intermixing assembly language and a compiled language
29548 such as Ada is that the compiler needs to be aware of which registers are
29549 being used by the assembly code.  In some cases, such as the earlier examples,
29550 the constraint string is sufficient to indicate register usage (e.g.,
29551 @code{"a"} for
29552 the eax register).  But more generally, the compiler needs an explicit
29553 identification of the registers that are used by the Inline Assembly
29554 statements.
29555
29556 Using a register that the compiler doesn't know about
29557 could be a side effect of an instruction (like @code{mull}
29558 storing its result in both eax and edx).
29559 It can also arise from explicit register usage in your
29560 assembly code; for example:
29561 @smallexample
29562 @group
29563 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
29564      "movl %%ebx, %1",
29565      Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
29566      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out));
29567 @end group
29568 @end smallexample
29569 @noindent
29570 where the compiler (since it does not analyze the @code{Asm} template string)
29571 does not know you are using the ebx register.
29572
29573 In such cases you need to supply the @code{Clobber} parameter to @code{Asm},
29574 to identify the registers that will be used by your assembly code:
29575
29576 @smallexample
29577 @group
29578 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
29579      "movl %%ebx, %1",
29580      Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
29581      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
29582      Clobber => "ebx");
29583 @end group
29584 @end smallexample
29585
29586 The Clobber parameter is a static string expression specifying the
29587 register(s) you are using.  Note that register names are @emph{not} prefixed
29588 by a percent sign. Also, if more than one register is used then their names
29589 are separated by commas; e.g., @code{"eax, ebx"}
29590
29591 The @code{Clobber} parameter has several additional uses:
29592 @enumerate
29593 @item Use ``register'' name @code{cc} to indicate that flags might have changed
29594 @item Use ``register'' name @code{memory} if you changed a memory location
29595 @end enumerate
29596
29597 @c ---------------------------------------------------------------------------
29598 @node The Volatile Parameter
29599 @subsection The @code{Volatile} Parameter
29600 @cindex Volatile parameter
29601
29602 @noindent
29603 Compiler optimizations in the presence of Inline Assembler may sometimes have
29604 unwanted effects.  For example, when an @code{Asm} invocation with an input
29605 variable is inside a loop, the compiler might move the loading of the input
29606 variable outside the loop, regarding it as a one-time initialization.
29607
29608 If this effect is not desired, you can disable such optimizations by setting
29609 the @code{Volatile} parameter to @code{True}; for example:
29610
29611 @smallexample @c ada
29612 @group
29613 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
29614      "movl %%ebx, %1",
29615      Inputs   => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
29616      Outputs  => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
29617      Clobber  => "ebx",
29618      Volatile => True);
29619 @end group
29620 @end smallexample
29621
29622 By default, @code{Volatile} is set to @code{False} unless there is no
29623 @code{Outputs} parameter.
29624
29625 Although setting @code{Volatile} to @code{True} prevents unwanted
29626 optimizations, it will also disable other optimizations that might be
29627 important for efficiency. In general, you should set @code{Volatile}
29628 to @code{True} only if the compiler's optimizations have created
29629 problems.
29630 @c END OF INLINE ASSEMBLER CHAPTER
29631 @c ===============================
29632
29633 @c ***********************************
29634 @c * Compatibility and Porting Guide *
29635 @c ***********************************
29636 @node Compatibility and Porting Guide
29637 @appendix Compatibility and Porting Guide
29638
29639 @noindent
29640 This chapter describes the compatibility issues that may arise between
29641 GNAT and other Ada compilation systems (including those for Ada 83),
29642 and shows how GNAT can expedite porting
29643 applications developed in other Ada environments.
29644
29645 @menu
29646 * Compatibility with Ada 83::
29647 * Compatibility between Ada 95 and Ada 2005::
29648 * Implementation-dependent characteristics::
29649 * Compatibility with Other Ada Systems::
29650 * Representation Clauses::
29651 @ifclear vms
29652 @c Brief section is only in non-VMS version
29653 @c Full chapter is in VMS version
29654 * Compatibility with HP Ada 83::
29655 @end ifclear
29656 @ifset vms
29657 * Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS::
29658 @end ifset
29659 @end menu
29660
29661 @node Compatibility with Ada 83
29662 @section Compatibility with Ada 83
29663 @cindex Compatibility (between Ada 83 and Ada 95 / Ada 2005)
29664
29665 @noindent
29666 Ada 95 and Ada 2005 are highly upwards compatible with Ada 83.  In
29667 particular, the design intention was that the difficulties associated
29668 with moving from Ada 83 to Ada 95 or Ada 2005 should be no greater than those
29669 that occur when moving from one Ada 83 system to another.
29670
29671 However, there are a number of points at which there are minor
29672 incompatibilities.  The @cite{Ada 95 Annotated Reference Manual} contains
29673 full details of these issues,
29674 and should be consulted for a complete treatment.
29675 In practice the
29676 following subsections treat the most likely issues to be encountered.
29677
29678 @menu
29679 * Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95::
29680 * More deterministic semantics::
29681 * Changed semantics::
29682 * Other language compatibility issues::
29683 @end menu
29684
29685 @node Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95
29686 @subsection Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95
29687
29688 Some legal Ada 83 programs are illegal (i.e., they will fail to compile) in
29689 Ada 95 and thus also in Ada 2005:
29690
29691 @table @emph
29692 @item Character literals
29693 Some uses of character literals are ambiguous.  Since Ada 95 has introduced
29694 @code{Wide_Character} as a new predefined character type, some uses of
29695 character literals that were legal in Ada 83 are illegal in Ada 95.
29696 For example:
29697 @smallexample @c ada
29698    for Char in 'A' .. 'Z' loop @dots{} end loop;
29699 @end smallexample
29700
29701 @noindent
29702 The problem is that @code{'A'} and @code{'Z'} could be from either
29703 @code{Character} or @code{Wide_Character}.  The simplest correction
29704 is to make the type explicit; e.g.:
29705 @smallexample @c ada
29706    for Char in Character range 'A' .. 'Z' loop @dots{} end loop;
29707 @end smallexample
29708
29709 @item New reserved words
29710 The identifiers @code{abstract}, @code{aliased}, @code{protected},
29711 @code{requeue}, @code{tagged}, and @code{until} are reserved in Ada 95.
29712 Existing Ada 83 code using any of these identifiers must be edited to
29713 use some alternative name.
29714
29715 @item Freezing rules
29716 The rules in Ada 95 are slightly different with regard to the point at
29717 which entities are frozen, and representation pragmas and clauses are
29718 not permitted past the freeze point.  This shows up most typically in
29719 the form of an error message complaining that a representation item
29720 appears too late, and the appropriate corrective action is to move
29721 the item nearer to the declaration of the entity to which it refers.
29722
29723 A particular case is that representation pragmas
29724 @ifset vms
29725 (including the
29726 extended HP Ada 83 compatibility pragmas such as @code{Export_Procedure})
29727 @end ifset
29728 cannot be applied to a subprogram body.  If necessary, a separate subprogram
29729 declaration must be introduced to which the pragma can be applied.
29730
29731 @item Optional bodies for library packages
29732 In Ada 83, a package that did not require a package body was nevertheless
29733 allowed to have one.  This lead to certain surprises in compiling large
29734 systems (situations in which the body could be unexpectedly ignored by the
29735 binder).  In Ada 95, if a package does not require a body then it is not
29736 permitted to have a body.  To fix this problem, simply remove a redundant
29737 body if it is empty, or, if it is non-empty, introduce a dummy declaration
29738 into the spec that makes the body required.  One approach is to add a private
29739 part to the package declaration (if necessary), and define a parameterless
29740 procedure called @code{Requires_Body}, which must then be given a dummy
29741 procedure body in the package body, which then becomes required.
29742 Another approach (assuming that this does not introduce elaboration
29743 circularities) is to add an @code{Elaborate_Body} pragma to the package spec,
29744 since one effect of this pragma is to require the presence of a package body.
29745
29746 @item @code{Numeric_Error} is now the same as @code{Constraint_Error}
29747 In Ada 95, the exception @code{Numeric_Error} is a renaming of
29748 @code{Constraint_Error}.
29749 This means that it is illegal to have separate exception handlers for
29750 the two exceptions.  The fix is simply to remove the handler for the
29751 @code{Numeric_Error} case (since even in Ada 83, a compiler was free to raise
29752 @code{Constraint_Error} in place of @code{Numeric_Error} in all cases).
29753
29754 @item Indefinite subtypes in generics
29755 In Ada 83, it was permissible to pass an indefinite type (e.g.@: @code{String})
29756 as the actual for a generic formal private type, but then the instantiation
29757 would be illegal if there were any instances of declarations of variables
29758 of this type in the generic body.  In Ada 95, to avoid this clear violation
29759 of the methodological principle known as the ``contract model'',
29760 the generic declaration explicitly indicates whether
29761 or not such instantiations are permitted.  If a generic formal parameter
29762 has explicit unknown discriminants, indicated by using @code{(<>)} after the
29763 type name, then it can be instantiated with indefinite types, but no
29764 stand-alone variables can be declared of this type.  Any attempt to declare
29765 such a variable will result in an illegality at the time the generic is
29766 declared.  If the @code{(<>)} notation is not used, then it is illegal
29767 to instantiate the generic with an indefinite type.
29768 This is the potential incompatibility issue when porting Ada 83 code to Ada 95.
29769 It will show up as a compile time error, and
29770 the fix is usually simply to add the @code{(<>)} to the generic declaration.
29771 @end table
29772
29773 @node More deterministic semantics
29774 @subsection More deterministic semantics
29775
29776 @table @emph
29777 @item Conversions
29778 Conversions from real types to integer types round away from 0.  In Ada 83
29779 the conversion Integer(2.5) could deliver either 2 or 3 as its value.  This
29780 implementation freedom was intended to support unbiased rounding in
29781 statistical applications, but in practice it interfered with portability.
29782 In Ada 95 the conversion semantics are unambiguous, and rounding away from 0
29783 is required.  Numeric code may be affected by this change in semantics.
29784 Note, though, that this issue is no worse than already existed in Ada 83
29785 when porting code from one vendor to another.
29786
29787 @item Tasking
29788 The Real-Time Annex introduces a set of policies that define the behavior of
29789 features that were implementation dependent in Ada 83, such as the order in
29790 which open select branches are executed.
29791 @end table
29792
29793 @node Changed semantics
29794 @subsection Changed semantics
29795
29796 @noindent
29797 The worst kind of incompatibility is one where a program that is legal in
29798 Ada 83 is also legal in Ada 95 but can have an effect in Ada 95 that was not
29799 possible in Ada 83.  Fortunately this is extremely rare, but the one
29800 situation that you should be alert to is the change in the predefined type
29801 @code{Character} from 7-bit ASCII to 8-bit Latin-1.
29802
29803 @table @emph
29804 @item Range of type @code{Character}
29805 The range of @code{Standard.Character} is now the full 256 characters
29806 of Latin-1, whereas in most Ada 83 implementations it was restricted
29807 to 128 characters. Although some of the effects of
29808 this change will be manifest in compile-time rejection of legal
29809 Ada 83 programs it is possible for a working Ada 83 program to have
29810 a different effect in Ada 95, one that was not permitted in Ada 83.
29811 As an example, the expression
29812 @code{Character'Pos(Character'Last)} returned @code{127} in Ada 83 and now
29813 delivers @code{255} as its value.
29814 In general, you should look at the logic of any
29815 character-processing Ada 83 program and see whether it needs to be adapted
29816 to work correctly with Latin-1.  Note that the predefined Ada 95 API has a
29817 character handling package that may be relevant if code needs to be adapted
29818 to account for the additional Latin-1 elements.
29819 The desirable fix is to
29820 modify the program to accommodate the full character set, but in some cases
29821 it may be convenient to define a subtype or derived type of Character that
29822 covers only the restricted range.
29823 @cindex Latin-1
29824 @end table
29825
29826 @node Other language compatibility issues
29827 @subsection Other language compatibility issues
29828
29829 @table @emph
29830 @item @option{-gnat83} switch
29831 All implementations of GNAT provide a switch that causes GNAT to operate
29832 in Ada 83 mode.  In this mode, some but not all compatibility problems
29833 of the type described above are handled automatically.  For example, the
29834 new reserved words introduced in Ada 95 and Ada 2005 are treated simply
29835 as identifiers as in Ada 83.
29836 However,
29837 in practice, it is usually advisable to make the necessary modifications
29838 to the program to remove the need for using this switch.
29839 See @ref{Compiling Different Versions of Ada}.
29840
29841 @item Support for removed Ada 83 pragmas and attributes
29842 A number of pragmas and attributes from Ada 83 were removed from Ada 95,
29843 generally because they were replaced by other mechanisms.  Ada 95 and Ada 2005
29844 compilers are allowed, but not required, to implement these missing
29845 elements.  In contrast with some other compilers, GNAT implements all
29846 such pragmas and attributes, eliminating this compatibility concern.  These
29847 include @code{pragma Interface} and the floating point type attributes
29848 (@code{Emax}, @code{Mantissa}, etc.), among other items.
29849 @end table
29850
29851
29852 @node Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
29853 @section Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
29854 @cindex Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
29855
29856 @noindent
29857 Although Ada 2005 was designed to be upwards compatible with Ada 95, there are
29858 a number of incompatibilities. Several are enumerated below;
29859 for a complete description please see the
29860 Annotated Ada 2005 Reference Manual, or section 9.1.1 in
29861 @cite{Rationale for Ada 2005}.
29862
29863 @table @emph
29864 @item New reserved words.
29865 The words @code{interface}, @code{overriding} and @code{synchronized} are
29866 reserved in Ada 2005.
29867 A pre-Ada 2005 program that uses any of these as an identifier will be
29868 illegal.
29869
29870 @item New declarations in predefined packages.
29871 A number of packages in the predefined environment contain new declarations:
29872 @code{Ada.Exceptions}, @code{Ada.Real_Time}, @code{Ada.Strings},
29873 @code{Ada.Strings.Fixed}, @code{Ada.Strings.Bounded},
29874 @code{Ada.Strings.Unbounded}, @code{Ada.Strings.Wide_Fixed},
29875 @code{Ada.Strings.Wide_Bounded}, @code{Ada.Strings.Wide_Unbounded},
29876 @code{Ada.Tags}, @code{Ada.Text_IO}, and @code{Interfaces.C}.
29877 If an Ada 95 program does a @code{with} and @code{use} of any of these
29878 packages, the new declarations may cause name clashes.
29879
29880 @item Access parameters.
29881 A nondispatching subprogram with an access parameter cannot be renamed
29882 as a dispatching operation.  This was permitted in Ada 95.
29883
29884 @item Access types, discriminants, and constraints.
29885 Rule changes in this area have led to some incompatibilities; for example,
29886 constrained subtypes of some access types are not permitted in Ada 2005.
29887
29888 @item Aggregates for limited types.
29889 The allowance of aggregates for limited types in Ada 2005 raises the
29890 possibility of ambiguities in legal Ada 95 programs, since additional types
29891 now need to be considered in expression resolution.
29892
29893 @item Fixed-point multiplication and division.
29894 Certain expressions involving ``*'' or ``/'' for a fixed-point type, which
29895 were legal in Ada 95 and invoked the predefined versions of these operations,
29896 are now ambiguous.
29897 The ambiguity may be resolved either by applying a type conversion to the
29898 expression, or by explicitly invoking the operation from package
29899 @code{Standard}.
29900
29901 @item Return-by-reference types.
29902 The Ada 95 return-by-reference mechanism has been removed.  Instead, the user
29903 can declare a function returning a value from an anonymous access type.
29904 @end table
29905
29906
29907 @node Implementation-dependent characteristics
29908 @section Implementation-dependent characteristics
29909 @noindent
29910 Although the Ada language defines the semantics of each construct as
29911 precisely as practical, in some situations (for example for reasons of
29912 efficiency, or where the effect is heavily dependent on the host or target
29913 platform) the implementation is allowed some freedom.  In porting Ada 83
29914 code to GNAT, you need to be aware of whether / how the existing code
29915 exercised such implementation dependencies.  Such characteristics fall into
29916 several categories, and GNAT offers specific support in assisting the
29917 transition from certain Ada 83 compilers.
29918
29919 @menu
29920 * Implementation-defined pragmas::
29921 * Implementation-defined attributes::
29922 * Libraries::
29923 * Elaboration order::
29924 * Target-specific aspects::
29925 @end menu
29926
29927 @node Implementation-defined pragmas
29928 @subsection Implementation-defined pragmas
29929
29930 @noindent
29931 Ada compilers are allowed to supplement the language-defined pragmas, and
29932 these are a potential source of non-portability.  All GNAT-defined pragmas
29933 are described in @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT
29934 Reference Manual}, and these include several that are specifically
29935 intended to correspond to other vendors' Ada 83 pragmas.
29936 For migrating from VADS, the pragma @code{Use_VADS_Size} may be useful.
29937 For compatibility with HP Ada 83, GNAT supplies the pragmas
29938 @code{Extend_System}, @code{Ident}, @code{Inline_Generic},
29939 @code{Interface_Name}, @code{Passive}, @code{Suppress_All},
29940 and @code{Volatile}.
29941 Other relevant pragmas include @code{External} and @code{Link_With}.
29942 Some vendor-specific
29943 Ada 83 pragmas (@code{Share_Generic}, @code{Subtitle}, and @code{Title}) are
29944 recognized, thus
29945 avoiding compiler rejection of units that contain such pragmas; they are not
29946 relevant in a GNAT context and hence are not otherwise implemented.
29947
29948 @node Implementation-defined attributes
29949 @subsection Implementation-defined attributes
29950
29951 Analogous to pragmas, the set of attributes may be extended by an
29952 implementation.  All GNAT-defined attributes are described in
29953 @ref{Implementation Defined Attributes,,, gnat_rm, GNAT Reference
29954 Manual}, and these include several that are specifically intended
29955 to correspond to other vendors' Ada 83 attributes.  For migrating from VADS,
29956 the attribute @code{VADS_Size} may be useful.  For compatibility with HP
29957 Ada 83, GNAT supplies the attributes @code{Bit}, @code{Machine_Size} and
29958 @code{Type_Class}.
29959
29960 @node Libraries
29961 @subsection Libraries
29962 @noindent
29963 Vendors may supply libraries to supplement the standard Ada API.  If Ada 83
29964 code uses vendor-specific libraries then there are several ways to manage
29965 this in Ada 95 or Ada 2005:
29966 @enumerate
29967 @item
29968 If the source code for the libraries (specs and bodies) are
29969 available, then the libraries can be migrated in the same way as the
29970 application.
29971 @item
29972 If the source code for the specs but not the bodies are
29973 available, then you can reimplement the bodies.
29974 @item
29975 Some features introduced by Ada 95 obviate the need for library support.  For
29976 example most Ada 83 vendors supplied a package for unsigned integers.  The
29977 Ada 95 modular type feature is the preferred way to handle this need, so
29978 instead of migrating or reimplementing the unsigned integer package it may
29979 be preferable to retrofit the application using modular types.
29980 @end enumerate
29981
29982 @node Elaboration order
29983 @subsection Elaboration order
29984 @noindent
29985 The implementation can choose any elaboration order consistent with the unit
29986 dependency relationship.  This freedom means that some orders can result in
29987 Program_Error being raised due to an ``Access Before Elaboration'': an attempt
29988 to invoke a subprogram its body has been elaborated, or to instantiate a
29989 generic before the generic body has been elaborated.  By default GNAT
29990 attempts to choose a safe order (one that will not encounter access before
29991 elaboration problems) by implicitly inserting @code{Elaborate} or
29992 @code{Elaborate_All} pragmas where
29993 needed.  However, this can lead to the creation of elaboration circularities
29994 and a resulting rejection of the program by gnatbind.  This issue is
29995 thoroughly described in @ref{Elaboration Order Handling in GNAT}.
29996 In brief, there are several
29997 ways to deal with this situation:
29998
29999 @itemize @bullet
30000 @item
30001 Modify the program to eliminate the circularities, e.g.@: by moving
30002 elaboration-time code into explicitly-invoked procedures
30003 @item
30004 Constrain the elaboration order by including explicit @code{Elaborate_Body} or
30005 @code{Elaborate} pragmas, and then inhibit the generation of implicit
30006 @code{Elaborate_All}
30007 pragmas either globally (as an effect of the @option{-gnatE} switch) or locally
30008 (by selectively suppressing elaboration checks via pragma
30009 @code{Suppress(Elaboration_Check)} when it is safe to do so).
30010 @end itemize
30011
30012 @node Target-specific aspects
30013 @subsection Target-specific aspects
30014 @noindent
30015 Low-level applications need to deal with machine addresses, data
30016 representations, interfacing with assembler code, and similar issues.  If
30017 such an Ada 83 application is being ported to different target hardware (for
30018 example where the byte endianness has changed) then you will need to
30019 carefully examine the program logic; the porting effort will heavily depend
30020 on the robustness of the original design.  Moreover, Ada 95 (and thus
30021 Ada 2005) are sometimes
30022 incompatible with typical Ada 83 compiler practices regarding implicit
30023 packing, the meaning of the Size attribute, and the size of access values.
30024 GNAT's approach to these issues is described in @ref{Representation Clauses}.
30025
30026 @node Compatibility with Other Ada Systems
30027 @section Compatibility with Other Ada Systems
30028
30029 @noindent
30030 If programs avoid the use of implementation dependent and
30031 implementation defined features, as documented in the @cite{Ada
30032 Reference Manual}, there should be a high degree of portability between
30033 GNAT and other Ada systems.  The following are specific items which
30034 have proved troublesome in moving Ada 95 programs from GNAT to other Ada 95
30035 compilers, but do not affect porting code to GNAT@.
30036 (As of @value{NOW}, GNAT is the only compiler available for Ada 2005;
30037 the following issues may or may not arise for Ada 2005 programs
30038 when other compilers appear.)
30039
30040 @table @emph
30041 @item Ada 83 Pragmas and Attributes
30042 Ada 95 compilers are allowed, but not required, to implement the missing
30043 Ada 83 pragmas and attributes that are no longer defined in Ada 95.
30044 GNAT implements all such pragmas and attributes, eliminating this as
30045 a compatibility concern, but some other Ada 95 compilers reject these
30046 pragmas and attributes.
30047
30048 @item Specialized Needs Annexes
30049 GNAT implements the full set of special needs annexes.  At the
30050 current time, it is the only Ada 95 compiler to do so.  This means that
30051 programs making use of these features may not be portable to other Ada
30052 95 compilation systems.
30053
30054 @item Representation Clauses
30055 Some other Ada 95 compilers implement only the minimal set of
30056 representation clauses required by the Ada 95 reference manual.  GNAT goes
30057 far beyond this minimal set, as described in the next section.
30058 @end table
30059
30060 @node Representation Clauses
30061 @section Representation Clauses
30062
30063 @noindent
30064 The Ada 83 reference manual was quite vague in describing both the minimal
30065 required implementation of representation clauses, and also their precise
30066 effects.  Ada 95 (and thus also Ada 2005) are much more explicit, but the
30067 minimal set of capabilities required is still quite limited.
30068
30069 GNAT implements the full required set of capabilities in
30070 Ada 95 and Ada 2005, but also goes much further, and in particular
30071 an effort has been made to be compatible with existing Ada 83 usage to the
30072 greatest extent possible.
30073
30074 A few cases exist in which Ada 83 compiler behavior is incompatible with
30075 the requirements in Ada 95 (and thus also Ada 2005).  These are instances of
30076 intentional or accidental dependence on specific implementation dependent
30077 characteristics of these Ada 83 compilers.  The following is a list of
30078 the cases most likely to arise in existing Ada 83 code.
30079
30080 @table @emph
30081 @item Implicit Packing
30082 Some Ada 83 compilers allowed a Size specification to cause implicit
30083 packing of an array or record.  This could cause expensive implicit
30084 conversions for change of representation in the presence of derived
30085 types, and the Ada design intends to avoid this possibility.
30086 Subsequent AI's were issued to make it clear that such implicit
30087 change of representation in response to a Size clause is inadvisable,
30088 and this recommendation is represented explicitly in the Ada 95 (and Ada 2005)
30089 Reference Manuals as implementation advice that is followed by GNAT@.
30090 The problem will show up as an error
30091 message rejecting the size clause.  The fix is simply to provide
30092 the explicit pragma @code{Pack}, or for more fine tuned control, provide
30093 a Component_Size clause.
30094
30095 @item Meaning of Size Attribute
30096 The Size attribute in Ada 95 (and Ada 2005) for discrete types is defined as
30097 the minimal number of bits required to hold values of the type.  For example,
30098 on a 32-bit machine, the size of @code{Natural} will typically be 31 and not
30099 32 (since no sign bit is required).  Some Ada 83 compilers gave 31, and
30100 some 32 in this situation.  This problem will usually show up as a compile
30101 time error, but not always.  It is a good idea to check all uses of the
30102 'Size attribute when porting Ada 83 code.  The GNAT specific attribute
30103 Object_Size can provide a useful way of duplicating the behavior of
30104 some Ada 83 compiler systems.
30105
30106 @item Size of Access Types
30107 A common assumption in Ada 83 code is that an access type is in fact a pointer,
30108 and that therefore it will be the same size as a System.Address value.  This
30109 assumption is true for GNAT in most cases with one exception.  For the case of
30110 a pointer to an unconstrained array type (where the bounds may vary from one
30111 value of the access type to another), the default is to use a ``fat pointer'',
30112 which is represented as two separate pointers, one to the bounds, and one to
30113 the array.  This representation has a number of advantages, including improved
30114 efficiency.  However, it may cause some difficulties in porting existing Ada 83
30115 code which makes the assumption that, for example, pointers fit in 32 bits on
30116 a machine with 32-bit addressing.
30117
30118 To get around this problem, GNAT also permits the use of ``thin pointers'' for
30119 access types in this case (where the designated type is an unconstrained array
30120 type).  These thin pointers are indeed the same size as a System.Address value.
30121 To specify a thin pointer, use a size clause for the type, for example:
30122
30123 @smallexample @c ada
30124 type X is access all String;
30125 for X'Size use Standard'Address_Size;
30126 @end smallexample
30127
30128 @noindent
30129 which will cause the type X to be represented using a single pointer.
30130 When using this representation, the bounds are right behind the array.
30131 This representation is slightly less efficient, and does not allow quite
30132 such flexibility in the use of foreign pointers or in using the
30133 Unrestricted_Access attribute to create pointers to non-aliased objects.
30134 But for any standard portable use of the access type it will work in
30135 a functionally correct manner and allow porting of existing code.
30136 Note that another way of forcing a thin pointer representation
30137 is to use a component size clause for the element size in an array,
30138 or a record representation clause for an access field in a record.
30139 @end table
30140
30141 @ifclear vms
30142 @c This brief section is only in the non-VMS version
30143 @c The complete chapter on HP Ada is in the VMS version
30144 @node Compatibility with HP Ada 83
30145 @section Compatibility with HP Ada 83
30146
30147 @noindent
30148 The VMS version of GNAT fully implements all the pragmas and attributes
30149 provided by HP Ada 83, as well as providing the standard HP Ada 83
30150 libraries, including Starlet.  In addition, data layouts and parameter
30151 passing conventions are highly compatible.  This means that porting
30152 existing HP Ada 83 code to GNAT in VMS systems should be easier than
30153 most other porting efforts.  The following are some of the most
30154 significant differences between GNAT and HP Ada 83.
30155
30156 @table @emph
30157 @item Default floating-point representation
30158 In GNAT, the default floating-point format is IEEE, whereas in HP Ada 83,
30159 it is VMS format.  GNAT does implement the necessary pragmas
30160 (Long_Float, Float_Representation) for changing this default.
30161
30162 @item System
30163 The package System in GNAT exactly corresponds to the definition in the
30164 Ada 95 reference manual, which means that it excludes many of the
30165 HP Ada 83 extensions.  However, a separate package Aux_DEC is provided
30166 that contains the additional definitions, and a special pragma,
30167 Extend_System allows this package to be treated transparently as an
30168 extension of package System.
30169
30170 @item To_Address
30171 The definitions provided by Aux_DEC are exactly compatible with those
30172 in the HP Ada 83 version of System, with one exception.
30173 HP Ada provides the following declarations:
30174
30175 @smallexample @c ada
30176 TO_ADDRESS (INTEGER)
30177 TO_ADDRESS (UNSIGNED_LONGWORD)
30178 TO_ADDRESS (@i{universal_integer})
30179 @end smallexample
30180
30181 @noindent
30182 The version of TO_ADDRESS taking a @i{universal integer} argument is in fact
30183 an extension to Ada 83 not strictly compatible with the reference manual.
30184 In GNAT, we are constrained to be exactly compatible with the standard,
30185 and this means we cannot provide this capability.  In HP Ada 83, the
30186 point of this definition is to deal with a call like:
30187
30188 @smallexample @c ada
30189 TO_ADDRESS (16#12777#);
30190 @end smallexample
30191
30192 @noindent
30193 Normally, according to the Ada 83 standard, one would expect this to be
30194 ambiguous, since it matches both the INTEGER and UNSIGNED_LONGWORD forms
30195 of TO_ADDRESS@.  However, in HP Ada 83, there is no ambiguity, since the
30196 definition using @i{universal_integer} takes precedence.
30197
30198 In GNAT, since the version with @i{universal_integer} cannot be supplied, it
30199 is not possible to be 100% compatible.  Since there are many programs using
30200 numeric constants for the argument to TO_ADDRESS, the decision in GNAT was
30201 to change the name of the function in the UNSIGNED_LONGWORD case, so the
30202 declarations provided in the GNAT version of AUX_Dec are:
30203
30204 @smallexample @c ada
30205 function To_Address (X : Integer) return Address;
30206 pragma Pure_Function (To_Address);
30207
30208 function To_Address_Long (X : Unsigned_Longword)
30209  return Address;
30210 pragma Pure_Function (To_Address_Long);
30211 @end smallexample
30212
30213 @noindent
30214 This means that programs using TO_ADDRESS for UNSIGNED_LONGWORD must
30215 change the name to TO_ADDRESS_LONG@.
30216
30217 @item Task_Id values
30218 The Task_Id values assigned will be different in the two systems, and GNAT
30219 does not provide a specified value for the Task_Id of the environment task,
30220 which in GNAT is treated like any other declared task.
30221 @end table
30222
30223 @noindent
30224 For full details on these and other less significant compatibility issues,
30225 see appendix E of the HP publication entitled @cite{HP Ada, Technical
30226 Overview and Comparison on HP Platforms}.
30227
30228 For GNAT running on other than VMS systems, all the HP Ada 83 pragmas and
30229 attributes are recognized, although only a subset of them can sensibly
30230 be implemented.  The description of pragmas in @ref{Implementation
30231 Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}
30232 indicates whether or not they are applicable to non-VMS systems.
30233 @end ifclear
30234
30235 @ifset vms
30236 @node Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS
30237 @section Transitioning to 64-Bit @value{EDITION} for OpenVMS
30238
30239 @noindent
30240 This section is meant to assist users of pre-2006 @value{EDITION}
30241 for Alpha OpenVMS who are transitioning to 64-bit @value{EDITION},
30242 the version of the GNAT technology supplied in 2006 and later for
30243 OpenVMS on both Alpha and I64.
30244
30245 @menu
30246 * Introduction to transitioning::
30247 * Migration of 32 bit code::
30248 * Taking advantage of 64 bit addressing::
30249 * Technical details::
30250 @end menu
30251
30252 @node Introduction to transitioning
30253 @subsection Introduction
30254
30255 @noindent
30256 64-bit @value{EDITION} for Open VMS has been designed to meet
30257 three main goals:
30258
30259 @enumerate
30260 @item
30261 Providing a full conforming implementation of Ada 95 and Ada 2005
30262
30263 @item
30264 Allowing maximum backward compatibility, thus easing migration of existing
30265 Ada source code
30266
30267 @item
30268 Supplying a path for exploiting the full 64-bit address range
30269 @end enumerate
30270
30271 @noindent
30272 Ada's strong typing semantics has made it
30273 impractical to have different 32-bit and 64-bit modes. As soon as
30274 one object could possibly be outside the 32-bit address space, this
30275 would make it necessary for the @code{System.Address} type to be 64 bits.
30276 In particular, this would cause inconsistencies if 32-bit code is
30277 called from 64-bit code that raises an exception.
30278
30279 This issue has been resolved by always using 64-bit addressing
30280 at the system level, but allowing for automatic conversions between
30281 32-bit and 64-bit addresses where required. Thus users who
30282 do not currently require 64-bit addressing capabilities, can
30283 recompile their code with only minimal changes (and indeed
30284 if the code is written in portable Ada, with no assumptions about
30285 the size of the @code{Address} type, then no changes at all are necessary).
30286 At the same time,
30287 this approach provides a simple, gradual upgrade path to future
30288 use of larger memories than available for 32-bit systems.
30289 Also, newly written applications or libraries will by default
30290 be fully compatible with future systems exploiting 64-bit
30291 addressing capabilities.
30292
30293 @ref{Migration of 32 bit code}, will focus on porting applications
30294 that do not require more than 2 GB of
30295 addressable memory. This code will be referred to as
30296 @emph{32-bit code}.
30297 For applications intending to exploit the full 64-bit address space,
30298 @ref{Taking advantage of 64 bit addressing},
30299 will consider further changes that may be required.
30300 Such code will be referred to below as @emph{64-bit code}.
30301
30302 @node Migration of 32 bit code
30303 @subsection Migration of 32-bit code
30304
30305 @menu
30306 * Address types::
30307 * Access types::
30308 * Unchecked conversions::
30309 * Predefined constants::
30310 * Interfacing with C::
30311 * Experience with source compatibility::
30312 @end menu
30313
30314 @node Address types
30315 @subsubsection Address types
30316
30317 @noindent
30318 To solve the problem of mixing 64-bit and 32-bit addressing,
30319 while maintaining maximum backward compatibility, the following
30320 approach has been taken:
30321
30322 @itemize @bullet
30323 @item
30324 @code{System.Address} always has a size of 64 bits
30325
30326 @item
30327 @code{System.Short_Address} is a 32-bit subtype of @code{System.Address}
30328 @end itemize
30329
30330 @noindent
30331 Since @code{System.Short_Address} is a subtype of @code{System.Address},
30332 a @code{Short_Address}
30333 may be used where an @code{Address} is required, and vice versa, without
30334 needing explicit type conversions.
30335 By virtue of the Open VMS parameter passing conventions,
30336 even imported
30337 and exported subprograms that have 32-bit address parameters are
30338 compatible with those that have 64-bit address parameters.
30339 (See @ref{Making code 64 bit clean} for details.)
30340
30341 The areas that may need attention are those where record types have
30342 been defined that contain components of the type @code{System.Address}, and
30343 where objects of this type are passed to code expecting a record layout with
30344 32-bit addresses.
30345
30346 Different compilers on different platforms cannot be
30347 expected to represent the same type in the same way,
30348 since alignment constraints
30349 and other system-dependent properties affect the compiler's decision.
30350 For that reason, Ada code
30351 generally uses representation clauses to specify the expected
30352 layout where required.
30353
30354 If such a representation clause uses 32 bits for a component having
30355 the type @code{System.Address}, 64-bit @value{EDITION} for OpenVMS
30356 will detect that error and produce a specific diagnostic message.
30357 The developer should then determine whether the representation
30358 should be 64 bits or not and make either of two changes:
30359 change the size to 64 bits and leave the type as @code{System.Address}, or
30360 leave the size as 32 bits and change the type to @code{System.Short_Address}.
30361 Since @code{Short_Address} is a subtype of @code{Address}, no changes are
30362 required in any code setting or accessing the field; the compiler will
30363 automatically perform any needed conversions between address
30364 formats.
30365
30366 @node Access types
30367 @subsubsection Access types
30368
30369 @noindent
30370 By default, objects designated by access values are always
30371 allocated in the 32-bit
30372 address space. Thus legacy code will never contain
30373 any objects that are not addressable with 32-bit addresses, and
30374 the compiler will never raise exceptions as result of mixing
30375 32-bit and 64-bit addresses.
30376
30377 However, the access values themselves are represented in 64 bits, for optimum
30378 performance and future compatibility with 64-bit code. As was
30379 the case with @code{System.Address}, the compiler will give an error message
30380 if an object or record component has a representation clause that
30381 requires the access value to fit in 32 bits. In such a situation,
30382 an explicit size clause for the access type, specifying 32 bits,
30383 will have the desired effect.
30384
30385 General access types (declared with @code{access all}) can never be
30386 32 bits, as values of such types must be able to refer to any object
30387 of the  designated type,
30388 including objects residing outside the 32-bit address range.
30389 Existing Ada 83 code will not contain such type definitions,
30390 however, since general access types were introduced in Ada 95.
30391
30392 @node Unchecked conversions
30393 @subsubsection Unchecked conversions
30394
30395 @noindent
30396 In the case of an @code{Unchecked_Conversion} where the source type is a
30397 64-bit access type or the type @code{System.Address}, and the target
30398 type is a 32-bit type, the compiler will generate a warning.
30399 Even though the generated code will still perform the required
30400 conversions, it is highly recommended in these cases to use
30401 respectively a 32-bit access type or @code{System.Short_Address}
30402 as the source type.
30403
30404 @node Predefined constants
30405 @subsubsection Predefined constants
30406
30407 @noindent
30408 The following table shows the correspondence between pre-2006 versions of
30409 @value{EDITION} on Alpha OpenVMS (``Old'') and 64-bit @value{EDITION}
30410 (``New''):
30411
30412 @multitable {@code{System.Short_Memory_Size}} {2**32} {2**64}
30413 @item   @b{Constant}                     @tab @b{Old} @tab @b{New}
30414 @item   @code{System.Word_Size}          @tab 32      @tab 64
30415 @item   @code{System.Memory_Size}        @tab 2**32   @tab 2**64
30416 @item   @code{System.Short_Memory_Size}  @tab 2**32   @tab 2**32
30417 @item   @code{System.Address_Size}       @tab 32      @tab 64
30418 @end multitable
30419
30420 @noindent
30421 If you need to refer to the specific
30422 memory size of a 32-bit implementation, instead of the
30423 actual memory size, use @code{System.Short_Memory_Size}
30424 rather than @code{System.Memory_Size}.
30425 Similarly, references to @code{System.Address_Size} may need
30426 to be replaced by @code{System.Short_Address'Size}.
30427 The program @command{gnatfind} may be useful for locating
30428 references to the above constants, so that you can verify that they
30429 are still correct.
30430
30431 @node Interfacing with C
30432 @subsubsection Interfacing with C
30433
30434 @noindent
30435 In order to minimize the impact of the transition to 64-bit addresses on
30436 legacy programs, some fundamental types in the @code{Interfaces.C}
30437 package hierarchy continue to be represented in 32 bits.
30438 These types are: @code{ptrdiff_t}, @code{size_t}, and @code{chars_ptr}.
30439 This eases integration with the default HP C layout choices, for example
30440 as found in the system routines in @code{DECC$SHR.EXE}.
30441 Because of this implementation choice, the type fully compatible with
30442 @code{chars_ptr} is now @code{Short_Address} and not @code{Address}.
30443 Depending on the context the compiler will issue a
30444 warning or an error when type @code{Address} is used, alerting the user to a
30445 potential problem. Otherwise 32-bit programs that use
30446 @code{Interfaces.C} should normally not require code modifications
30447
30448 The other issue arising with C interfacing concerns pragma @code{Convention}.
30449 For VMS 64-bit systems, there is an issue of the appropriate default size
30450 of C convention pointers in the absence of an explicit size clause. The HP
30451 C compiler can choose either 32 or 64 bits depending on compiler options.
30452 GNAT chooses 32-bits rather than 64-bits in the default case where no size
30453 clause is given. This proves a better choice for porting 32-bit legacy
30454 applications. In order to have a 64-bit representation, it is necessary to
30455 specify a size representation clause. For example:
30456
30457 @smallexample @c ada
30458 type int_star is access Interfaces.C.int;
30459 pragma Convention(C, int_star);
30460 for int_star'Size use 64;  -- Necessary to get 64 and not 32 bits
30461 @end smallexample
30462
30463 @node Experience with source compatibility
30464 @subsubsection Experience with source compatibility
30465
30466 @noindent
30467 The Security Server and STARLET on I64 provide an interesting ``test case''
30468 for source compatibility issues, since it is in such system code
30469 where assumptions about @code{Address} size might be expected to occur.
30470 Indeed, there were a small number of occasions in the Security Server
30471 file @file{jibdef.ads}
30472 where a representation clause for a record type specified
30473 32 bits for a component of type @code{Address}.
30474 All of these errors were detected by the compiler.
30475 The repair was obvious and immediate; to simply replace @code{Address} by
30476 @code{Short_Address}.
30477
30478 In the case of STARLET, there were several record types that should
30479 have had representation clauses but did not.  In these record types
30480 there was an implicit assumption that an @code{Address} value occupied
30481 32 bits.
30482 These compiled without error, but their usage resulted in run-time error
30483 returns from STARLET system calls.
30484 Future GNAT technology enhancements may include a tool that detects and flags
30485 these sorts of potential source code porting problems.
30486
30487 @c ****************************************
30488 @node Taking advantage of 64 bit addressing
30489 @subsection Taking advantage of 64-bit addressing
30490
30491 @menu
30492 * Making code 64 bit clean::
30493 * Allocating memory from the 64 bit storage pool::
30494 * Restrictions on use of 64 bit objects::
30495 * Using 64 bit storage pools by default::
30496 * General access types::
30497 * STARLET and other predefined libraries::
30498 @end menu
30499
30500 @node Making code 64 bit clean
30501 @subsubsection Making code 64-bit clean
30502
30503 @noindent
30504 In order to prevent problems that may occur when (parts of) a
30505 system start using memory outside the 32-bit address range,
30506 we recommend some additional guidelines:
30507
30508 @itemize @bullet
30509 @item
30510 For imported subprograms that take parameters of the
30511 type @code{System.Address}, ensure that these subprograms can
30512 indeed handle 64-bit addresses. If not, or when in doubt,
30513 change the subprogram declaration to specify
30514 @code{System.Short_Address} instead.
30515
30516 @item
30517 Resolve all warnings related to size mismatches in
30518 unchecked conversions. Failing to do so causes
30519 erroneous execution if the source object is outside
30520 the 32-bit address space.
30521
30522 @item
30523 (optional) Explicitly use the 32-bit storage pool
30524 for access types used in a 32-bit context, or use
30525 generic access types where possible
30526 (@pxref{Restrictions on use of 64 bit objects}).
30527 @end itemize
30528
30529 @noindent
30530 If these rules are followed, the compiler will automatically insert
30531 any necessary checks to ensure that no addresses or access values
30532 passed to 32-bit code ever refer to objects outside the 32-bit
30533 address range.
30534 Any attempt to do this will raise @code{Constraint_Error}.
30535
30536 @node Allocating memory from the 64 bit storage pool
30537 @subsubsection Allocating memory from the 64-bit storage pool
30538
30539 @noindent
30540 For any access type @code{T} that potentially requires memory allocations
30541 beyond the 32-bit address space,
30542 use the following representation clause:
30543
30544 @smallexample @c ada
30545    for T'Storage_Pool use System.Pool_64;
30546 @end smallexample
30547
30548 @node Restrictions on use of 64 bit objects
30549 @subsubsection Restrictions on use of 64-bit objects
30550
30551 @noindent
30552 Taking the address of an object allocated from a 64-bit storage pool,
30553 and then passing this address to a subprogram expecting
30554 @code{System.Short_Address},
30555 or assigning it to a variable of type @code{Short_Address}, will cause
30556 @code{Constraint_Error} to be raised. In case the code is not 64-bit clean
30557 (@pxref{Making code 64 bit clean}), or checks are suppressed,
30558 no exception is raised and execution
30559 will become erroneous.
30560
30561 @node Using 64 bit storage pools by default
30562 @subsubsection Using 64-bit storage pools by default
30563
30564 @noindent
30565 In some cases it may be desirable to have the compiler allocate
30566 from 64-bit storage pools by default. This may be the case for
30567 libraries that are 64-bit clean, but may be used in both 32-bit
30568 and 64-bit contexts. For these cases the following configuration
30569 pragma may be specified:
30570
30571 @smallexample @c ada
30572   pragma Pool_64_Default;
30573 @end smallexample
30574
30575 @noindent
30576 Any code compiled in the context of this pragma will by default
30577 use the @code{System.Pool_64} storage pool. This default may be overridden
30578 for a specific access type @code{T} by the representation clause:
30579
30580 @smallexample @c ada
30581    for T'Storage_Pool use System.Pool_32;
30582 @end smallexample
30583
30584 @noindent
30585 Any object whose address may be passed to a subprogram with a
30586 @code{Short_Address} argument, or assigned to a variable of type
30587 @code{Short_Address}, needs to be allocated from this pool.
30588
30589 @node General access types
30590 @subsubsection General access types
30591
30592 @noindent
30593 Objects designated by access values from a
30594 general access type (declared with @code{access all}) are never allocated
30595 from a 64-bit storage pool. Code that uses general access types will
30596 accept objects allocated in either 32-bit or 64-bit address spaces,
30597 but never allocate objects outside the 32-bit address space.
30598 Using general access types ensures maximum compatibility with both
30599 32-bit and 64-bit code.
30600
30601 @node STARLET and other predefined libraries
30602 @subsubsection STARLET and other predefined libraries
30603
30604 @noindent
30605 All code that comes as part of GNAT is 64-bit clean, but the
30606 restrictions given in @ref{Restrictions on use of 64 bit objects},
30607 still apply. Look at the package
30608 specs to see in which contexts objects allocated
30609 in 64-bit address space are acceptable.
30610
30611 @node Technical details
30612 @subsection Technical details
30613
30614 @noindent
30615 64-bit @value{EDITION} for Open VMS takes advantage of the freedom given in the
30616 Ada standard with respect to the type of @code{System.Address}. Previous
30617 versions of GNAT Pro have defined this type as private and implemented it as a
30618 modular type.
30619
30620 In order to allow defining @code{System.Short_Address} as a proper subtype,
30621 and to match the implicit sign extension in parameter passing,
30622 in 64-bit @value{EDITION} for Open VMS, @code{System.Address} is defined as a
30623 visible (i.e., non-private) integer type.
30624 Standard operations on the type, such as the binary operators ``+'', ``-'',
30625 etc., that take @code{Address} operands and return an @code{Address} result,
30626 have been hidden by declaring these
30627 @code{abstract}, a feature introduced in Ada 95 that helps avoid the potential
30628 ambiguities that would otherwise result from overloading.
30629 (Note that, although @code{Address} is a visible integer type,
30630 good programming practice dictates against exploiting the type's
30631 integer properties such as literals, since this will compromise
30632 code portability.)
30633
30634 Defining @code{Address} as a visible integer type helps achieve
30635 maximum compatibility for existing Ada code,
30636 without sacrificing the capabilities of the 64-bit architecture.
30637 @end ifset
30638
30639 @c ************************************************
30640 @ifset unw
30641 @node Microsoft Windows Topics
30642 @appendix Microsoft Windows Topics
30643 @cindex Windows NT
30644 @cindex Windows 95
30645 @cindex Windows 98
30646
30647 @noindent
30648 This chapter describes topics that are specific to the Microsoft Windows
30649 platforms (NT, 2000, and XP Professional).
30650
30651 @menu
30652 * Using GNAT on Windows::
30653 * Using a network installation of GNAT::
30654 * CONSOLE and WINDOWS subsystems::
30655 * Temporary Files::
30656 * Mixed-Language Programming on Windows::
30657 * Windows Calling Conventions::
30658 * Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)::
30659 * Using DLLs with GNAT::
30660 * Building DLLs with GNAT::
30661 * Building DLLs with GNAT Project files::
30662 * Building DLLs with gnatdll::
30663 * GNAT and Windows Resources::
30664 * Debugging a DLL::
30665 * Setting Stack Size from gnatlink::
30666 * Setting Heap Size from gnatlink::
30667 @end menu
30668
30669 @node Using GNAT on Windows
30670 @section Using GNAT on Windows
30671
30672 @noindent
30673 One of the strengths of the GNAT technology is that its tool set
30674 (@command{gcc}, @command{gnatbind}, @command{gnatlink}, @command{gnatmake}, the
30675 @code{gdb} debugger, etc.) is used in the same way regardless of the
30676 platform.
30677
30678 On Windows this tool set is complemented by a number of Microsoft-specific
30679 tools that have been provided to facilitate interoperability with Windows
30680 when this is required. With these tools:
30681
30682 @itemize @bullet
30683
30684 @item
30685 You can build applications using the @code{CONSOLE} or @code{WINDOWS}
30686 subsystems.
30687
30688 @item
30689 You can use any Dynamically Linked Library (DLL) in your Ada code (both
30690 relocatable and non-relocatable DLLs are supported).
30691
30692 @item
30693 You can build Ada DLLs for use in other applications. These applications
30694 can be written in a language other than Ada (e.g., C, C++, etc). Again both
30695 relocatable and non-relocatable Ada DLLs are supported.
30696
30697 @item
30698 You can include Windows resources in your Ada application.
30699
30700 @item
30701 You can use or create COM/DCOM objects.
30702 @end itemize
30703
30704 @noindent
30705 Immediately below are listed all known general GNAT-for-Windows restrictions.
30706 Other restrictions about specific features like Windows Resources and DLLs
30707 are listed in separate sections below.
30708
30709 @itemize @bullet
30710
30711 @item
30712 It is not possible to use @code{GetLastError} and @code{SetLastError}
30713 when tasking, protected records, or exceptions are used. In these
30714 cases, in order to implement Ada semantics, the GNAT run-time system
30715 calls certain Win32 routines that set the last error variable to 0 upon
30716 success. It should be possible to use @code{GetLastError} and
30717 @code{SetLastError} when tasking, protected record, and exception
30718 features are not used, but it is not guaranteed to work.
30719
30720 @item
30721 It is not possible to link against Microsoft libraries except for
30722 import libraries. The library must be built to be compatible with
30723 @file{MSVCRT.LIB} (/MD Microsoft compiler option), @file{LIBC.LIB} and
30724 @file{LIBCMT.LIB} (/ML or /MT Microsoft compiler options) are known to
30725 not be compatible with the GNAT runtime. Even if the library is
30726 compatible with @file{MSVCRT.LIB} it is not guaranteed to work.
30727
30728 @item
30729 When the compilation environment is located on FAT32 drives, users may
30730 experience recompilations of the source files that have not changed if
30731 Daylight Saving Time (DST) state has changed since the last time files
30732 were compiled. NTFS drives do not have this problem.
30733
30734 @item
30735 No components of the GNAT toolset use any entries in the Windows
30736 registry. The only entries that can be created are file associations and
30737 PATH settings, provided the user has chosen to create them at installation
30738 time, as well as some minimal book-keeping information needed to correctly
30739 uninstall or integrate different GNAT products.
30740 @end itemize
30741
30742 @node Using a network installation of GNAT
30743 @section Using a network installation of GNAT
30744
30745 @noindent
30746 Make sure the system on which GNAT is installed is accessible from the
30747 current machine, i.e., the install location is shared over the network.
30748 Shared resources are accessed on Windows by means of UNC paths, which
30749 have the format @code{\\server\sharename\path}
30750
30751 In order to use such a network installation, simply add the UNC path of the
30752 @file{bin} directory of your GNAT installation in front of your PATH. For
30753 example, if GNAT is installed in @file{\GNAT} directory of a share location
30754 called @file{c-drive} on a machine @file{LOKI}, the following command will
30755 make it available:
30756
30757 @code{@ @ @ path \\loki\c-drive\gnat\bin;%path%}
30758
30759 Be aware that every compilation using the network installation results in the
30760 transfer of large amounts of data across the network and will likely cause
30761 serious performance penalty.
30762
30763 @node CONSOLE and WINDOWS subsystems
30764 @section CONSOLE and WINDOWS subsystems
30765 @cindex CONSOLE Subsystem
30766 @cindex WINDOWS Subsystem
30767 @cindex -mwindows
30768
30769 @noindent
30770 There are two main subsystems under Windows. The @code{CONSOLE} subsystem
30771 (which is the default subsystem) will always create a console when
30772 launching the application. This is not something desirable when the
30773 application has a Windows GUI. To get rid of this console the
30774 application must be using the @code{WINDOWS} subsystem. To do so
30775 the @option{-mwindows} linker option must be specified.
30776
30777 @smallexample
30778 $ gnatmake winprog -largs -mwindows
30779 @end smallexample
30780
30781 @node Temporary Files
30782 @section Temporary Files
30783 @cindex Temporary files
30784
30785 @noindent
30786 It is possible to control where temporary files gets created by setting
30787 the @env{TMP} environment variable. The file will be created:
30788
30789 @itemize
30790 @item Under the directory pointed to by the @env{TMP} environment variable if
30791 this directory exists.
30792
30793 @item Under @file{c:\temp}, if the @env{TMP} environment variable is not
30794 set (or not pointing to a directory) and if this directory exists.
30795
30796 @item Under the current working directory otherwise.
30797 @end itemize
30798
30799 @noindent
30800 This allows you to determine exactly where the temporary
30801 file will be created. This is particularly useful in networked
30802 environments where you may not have write access to some
30803 directories.
30804
30805 @node Mixed-Language Programming on Windows
30806 @section Mixed-Language Programming on Windows
30807
30808 @noindent
30809 Developing pure Ada applications on Windows is no different than on
30810 other GNAT-supported platforms. However, when developing or porting an
30811 application that contains a mix of Ada and C/C++, the choice of your
30812 Windows C/C++ development environment conditions your overall
30813 interoperability strategy.
30814
30815 If you use @command{gcc} to compile the non-Ada part of your application,
30816 there are no Windows-specific restrictions that affect the overall
30817 interoperability with your Ada code. If you plan to use
30818 Microsoft tools (e.g.@: Microsoft Visual C/C++), you should be aware of
30819 the following limitations:
30820
30821 @itemize @bullet
30822 @item
30823 You cannot link your Ada code with an object or library generated with
30824 Microsoft tools if these use the @code{.tls} section (Thread Local
30825 Storage section) since the GNAT linker does not yet support this section.
30826
30827 @item
30828 You cannot link your Ada code with an object or library generated with
30829 Microsoft tools if these use I/O routines other than those provided in
30830 the Microsoft DLL: @code{msvcrt.dll}. This is because the GNAT run time
30831 uses the services of @code{msvcrt.dll} for its I/Os. Use of other I/O
30832 libraries can cause a conflict with @code{msvcrt.dll} services. For
30833 instance Visual C++ I/O stream routines conflict with those in
30834 @code{msvcrt.dll}.
30835 @end itemize
30836
30837 @noindent
30838 If you do want to use the Microsoft tools for your non-Ada code and hit one
30839 of the above limitations, you have two choices:
30840
30841 @enumerate
30842 @item
30843 Encapsulate your non-Ada code in a DLL to be linked with your Ada
30844 application. In this case, use the Microsoft or whatever environment to
30845 build the DLL and use GNAT to build your executable
30846 (@pxref{Using DLLs with GNAT}).
30847
30848 @item
30849 Or you can encapsulate your Ada code in a DLL to be linked with the
30850 other part of your application. In this case, use GNAT to build the DLL
30851 (@pxref{Building DLLs with GNAT}) and use the Microsoft or whatever
30852 environment to build your executable.
30853 @end enumerate
30854
30855 @node Windows Calling Conventions
30856 @section Windows Calling Conventions
30857 @findex Stdcall
30858 @findex APIENTRY
30859
30860 @menu
30861 * C Calling Convention::
30862 * Stdcall Calling Convention::
30863 * Win32 Calling Convention::
30864 * DLL Calling Convention::
30865 @end menu
30866
30867 @noindent
30868 When a subprogram @code{F} (caller) calls a subprogram @code{G}
30869 (callee), there are several ways to push @code{G}'s parameters on the
30870 stack and there are several possible scenarios to clean up the stack
30871 upon @code{G}'s return. A calling convention is an agreed upon software
30872 protocol whereby the responsibilities between the caller (@code{F}) and
30873 the callee (@code{G}) are clearly defined. Several calling conventions
30874 are available for Windows:
30875
30876 @itemize @bullet
30877 @item
30878 @code{C} (Microsoft defined)
30879
30880 @item
30881 @code{Stdcall} (Microsoft defined)
30882
30883 @item
30884 @code{Win32} (GNAT specific)
30885
30886 @item
30887 @code{DLL} (GNAT specific)
30888 @end itemize
30889
30890 @node C Calling Convention
30891 @subsection @code{C} Calling Convention
30892
30893 @noindent
30894 This is the default calling convention used when interfacing to C/C++
30895 routines compiled with either @command{gcc} or Microsoft Visual C++.
30896
30897 In the @code{C} calling convention subprogram parameters are pushed on the
30898 stack by the caller from right to left. The caller itself is in charge of
30899 cleaning up the stack after the call. In addition, the name of a routine
30900 with @code{C} calling convention is mangled by adding a leading underscore.
30901
30902 The name to use on the Ada side when importing (or exporting) a routine
30903 with @code{C} calling convention is the name of the routine. For
30904 instance the C function:
30905
30906 @smallexample
30907 int get_val (long);
30908 @end smallexample
30909
30910 @noindent
30911 should be imported from Ada as follows:
30912
30913 @smallexample @c ada
30914 @group
30915 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
30916 pragma Import (C, Get_Val, External_Name => "get_val");
30917 @end group
30918 @end smallexample
30919
30920 @noindent
30921 Note that in this particular case the @code{External_Name} parameter could
30922 have been omitted since, when missing, this parameter is taken to be the
30923 name of the Ada entity in lower case. When the @code{Link_Name} parameter
30924 is missing, as in the above example, this parameter is set to be the
30925 @code{External_Name} with a leading underscore.
30926
30927 When importing a variable defined in C, you should always use the @code{C}
30928 calling convention unless the object containing the variable is part of a
30929 DLL (in which case you should use the @code{Stdcall} calling
30930 convention, @pxref{Stdcall Calling Convention}).
30931
30932 @node Stdcall Calling Convention
30933 @subsection @code{Stdcall} Calling Convention
30934
30935 @noindent
30936 This convention, which was the calling convention used for Pascal
30937 programs, is used by Microsoft for all the routines in the Win32 API for
30938 efficiency reasons. It must be used to import any routine for which this
30939 convention was specified.
30940
30941 In the @code{Stdcall} calling convention subprogram parameters are pushed
30942 on the stack by the caller from right to left. The callee (and not the
30943 caller) is in charge of cleaning the stack on routine exit. In addition,
30944 the name of a routine with @code{Stdcall} calling convention is mangled by
30945 adding a leading underscore (as for the @code{C} calling convention) and a
30946 trailing @code{@@}@code{@var{nn}}, where @var{nn} is the overall size (in
30947 bytes) of the parameters passed to the routine.
30948
30949 The name to use on the Ada side when importing a C routine with a
30950 @code{Stdcall} calling convention is the name of the C routine. The leading
30951 underscore and trailing @code{@@}@code{@var{nn}} are added automatically by
30952 the compiler. For instance the Win32 function:
30953
30954 @smallexample
30955 @b{APIENTRY} int get_val (long);
30956 @end smallexample
30957
30958 @noindent
30959 should be imported from Ada as follows:
30960
30961 @smallexample @c ada
30962 @group
30963 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
30964 pragma Import (Stdcall, Get_Val);
30965 --  On the x86 a long is 4 bytes, so the Link_Name is "_get_val@@4"
30966 @end group
30967 @end smallexample
30968
30969 @noindent
30970 As for the @code{C} calling convention, when the @code{External_Name}
30971 parameter is missing, it is taken to be the name of the Ada entity in lower
30972 case. If instead of writing the above import pragma you write:
30973
30974 @smallexample @c ada
30975 @group
30976 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
30977 pragma Import (Stdcall, Get_Val, External_Name => "retrieve_val");
30978 @end group
30979 @end smallexample
30980
30981 @noindent
30982 then the imported routine is @code{_retrieve_val@@4}. However, if instead
30983 of specifying the @code{External_Name} parameter you specify the
30984 @code{Link_Name} as in the following example:
30985
30986 @smallexample @c ada
30987 @group
30988 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
30989 pragma Import (Stdcall, Get_Val, Link_Name => "retrieve_val");
30990 @end group
30991 @end smallexample
30992
30993 @noindent
30994 then the imported routine is @code{retrieve_val}, that is, there is no
30995 decoration at all. No leading underscore and no Stdcall suffix
30996 @code{@@}@code{@var{nn}}.
30997
30998 @noindent
30999 This is especially important as in some special cases a DLL's entry
31000 point name lacks a trailing @code{@@}@code{@var{nn}} while the exported
31001 name generated for a call has it.
31002
31003 @noindent
31004 It is also possible to import variables defined in a DLL by using an
31005 import pragma for a variable. As an example, if a DLL contains a
31006 variable defined as:
31007
31008 @smallexample
31009 int my_var;
31010 @end smallexample
31011
31012 @noindent
31013 then, to access this variable from Ada you should write:
31014
31015 @smallexample @c ada
31016 @group
31017 My_Var : Interfaces.C.int;
31018 pragma Import (Stdcall, My_Var);
31019 @end group
31020 @end smallexample
31021
31022 @noindent
31023 Note that to ease building cross-platform bindings this convention
31024 will be handled as a @code{C} calling convention on non-Windows platforms.
31025
31026 @node Win32 Calling Convention
31027 @subsection @code{Win32} Calling Convention
31028
31029 @noindent
31030 This convention, which is GNAT-specific is fully equivalent to the
31031 @code{Stdcall} calling convention described above.
31032
31033 @node DLL Calling Convention
31034 @subsection @code{DLL} Calling Convention
31035
31036 @noindent
31037 This convention, which is GNAT-specific is fully equivalent to the
31038 @code{Stdcall} calling convention described above.
31039
31040 @node Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)
31041 @section Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)
31042 @findex DLL
31043
31044 @noindent
31045 A Dynamically Linked Library (DLL) is a library that can be shared by
31046 several applications running under Windows. A DLL can contain any number of
31047 routines and variables.
31048
31049 One advantage of DLLs is that you can change and enhance them without
31050 forcing all the applications that depend on them to be relinked or
31051 recompiled. However, you should be aware than all calls to DLL routines are
31052 slower since, as you will understand below, such calls are indirect.
31053
31054 To illustrate the remainder of this section, suppose that an application
31055 wants to use the services of a DLL @file{API.dll}. To use the services
31056 provided by @file{API.dll} you must statically link against the DLL or
31057 an import library which contains a jump table with an entry for each
31058 routine and variable exported by the DLL. In the Microsoft world this
31059 import library is called @file{API.lib}. When using GNAT this import
31060 library is called either @file{libAPI.dll.a}, @file{libapi.dll.a},
31061 @file{libAPI.a} or @file{libapi.a} (names are case insensitive).
31062
31063 After you have linked your application with the DLL or the import library
31064 and you run your application, here is what happens:
31065
31066 @enumerate
31067 @item
31068 Your application is loaded into memory.
31069
31070 @item
31071 The DLL @file{API.dll} is mapped into the address space of your
31072 application. This means that:
31073
31074 @itemize @bullet
31075 @item
31076 The DLL will use the stack of the calling thread.
31077
31078 @item
31079 The DLL will use the virtual address space of the calling process.
31080
31081 @item
31082 The DLL will allocate memory from the virtual address space of the calling
31083 process.
31084
31085 @item
31086 Handles (pointers) can be safely exchanged between routines in the DLL
31087 routines and routines in the application using the DLL.
31088 @end itemize
31089
31090 @item
31091 The entries in the jump table (from the import library @file{libAPI.dll.a}
31092 or @file{API.lib} or automatically created when linking against a DLL)
31093 which is part of your application are initialized with the addresses
31094 of the routines and variables in @file{API.dll}.
31095
31096 @item
31097 If present in @file{API.dll}, routines @code{DllMain} or
31098 @code{DllMainCRTStartup} are invoked. These routines typically contain
31099 the initialization code needed for the well-being of the routines and
31100 variables exported by the DLL.
31101 @end enumerate
31102
31103 @noindent
31104 There is an additional point which is worth mentioning. In the Windows
31105 world there are two kind of DLLs: relocatable and non-relocatable
31106 DLLs. Non-relocatable DLLs can only be loaded at a very specific address
31107 in the target application address space. If the addresses of two
31108 non-relocatable DLLs overlap and these happen to be used by the same
31109 application, a conflict will occur and the application will run
31110 incorrectly. Hence, when possible, it is always preferable to use and
31111 build relocatable DLLs. Both relocatable and non-relocatable DLLs are
31112 supported by GNAT. Note that the @option{-s} linker option (see GNU Linker
31113 User's Guide) removes the debugging symbols from the DLL but the DLL can
31114 still be relocated.
31115
31116 As a side note, an interesting difference between Microsoft DLLs and
31117 Unix shared libraries, is the fact that on most Unix systems all public
31118 routines are exported by default in a Unix shared library, while under
31119 Windows it is possible (but not required) to list exported routines in
31120 a definition file (@pxref{The Definition File}).
31121
31122 @node Using DLLs with GNAT
31123 @section Using DLLs with GNAT
31124
31125 @menu
31126 * Creating an Ada Spec for the DLL Services::
31127 * Creating an Import Library::
31128 @end menu
31129
31130 @noindent
31131 To use the services of a DLL, say @file{API.dll}, in your Ada application
31132 you must have:
31133
31134 @enumerate
31135 @item
31136 The Ada spec for the routines and/or variables you want to access in
31137 @file{API.dll}. If not available this Ada spec must be built from the C/C++
31138 header files provided with the DLL.
31139
31140 @item
31141 The import library (@file{libAPI.dll.a} or @file{API.lib}). As previously
31142 mentioned an import library is a statically linked library containing the
31143 import table which will be filled at load time to point to the actual
31144 @file{API.dll} routines. Sometimes you don't have an import library for the
31145 DLL you want to use. The following sections will explain how to build
31146 one. Note that this is optional.
31147
31148 @item
31149 The actual DLL, @file{API.dll}.
31150 @end enumerate
31151
31152 @noindent
31153 Once you have all the above, to compile an Ada application that uses the
31154 services of @file{API.dll} and whose main subprogram is @code{My_Ada_App},
31155 you simply issue the command
31156
31157 @smallexample
31158 $ gnatmake my_ada_app -largs -lAPI
31159 @end smallexample
31160
31161 @noindent
31162 The argument @option{-largs -lAPI} at the end of the @command{gnatmake} command
31163 tells the GNAT linker to look first for a library named @file{API.lib}
31164 (Microsoft-style name) and if not found for a libraries named
31165 @file{libAPI.dll.a}, @file{API.dll.a} or @file{libAPI.a}.
31166 (GNAT-style name). Note that if the Ada package spec for @file{API.dll}
31167 contains the following pragma
31168
31169 @smallexample @c ada
31170 pragma Linker_Options ("-lAPI");
31171 @end smallexample
31172
31173 @noindent
31174 you do not have to add @option{-largs -lAPI} at the end of the
31175 @command{gnatmake} command.
31176
31177 If any one of the items above is missing you will have to create it
31178 yourself. The following sections explain how to do so using as an
31179 example a fictitious DLL called @file{API.dll}.
31180
31181 @node Creating an Ada Spec for the DLL Services
31182 @subsection Creating an Ada Spec for the DLL Services
31183
31184 @noindent
31185 A DLL typically comes with a C/C++ header file which provides the
31186 definitions of the routines and variables exported by the DLL. The Ada
31187 equivalent of this header file is a package spec that contains definitions
31188 for the imported entities. If the DLL you intend to use does not come with
31189 an Ada spec you have to generate one such spec yourself. For example if
31190 the header file of @file{API.dll} is a file @file{api.h} containing the
31191 following two definitions:
31192
31193 @smallexample
31194 @group
31195 @cartouche
31196 int some_var;
31197 int get (char *);
31198 @end cartouche
31199 @end group
31200 @end smallexample
31201
31202 @noindent
31203 then the equivalent Ada spec could be:
31204
31205 @smallexample @c ada
31206 @group
31207 @cartouche
31208 with Interfaces.C.Strings;
31209 package API is
31210    use Interfaces;
31211
31212    Some_Var : C.int;
31213    function Get (Str : C.Strings.Chars_Ptr) return C.int;
31214
31215 private
31216    pragma Import (C, Get);
31217    pragma Import (DLL, Some_Var);
31218 end API;
31219 @end cartouche
31220 @end group
31221 @end smallexample
31222
31223 @noindent
31224 Note that a variable is
31225 @strong{always imported with a Stdcall convention}. A function
31226 can have @code{C} or @code{Stdcall} convention.
31227 (@pxref{Windows Calling Conventions}).
31228
31229 @node Creating an Import Library
31230 @subsection Creating an Import Library
31231 @cindex Import library
31232
31233 @menu
31234 * The Definition File::
31235 * GNAT-Style Import Library::
31236 * Microsoft-Style Import Library::
31237 @end menu
31238
31239 @noindent
31240 If a Microsoft-style import library @file{API.lib} or a GNAT-style
31241 import library @file{libAPI.dll.a} or @file{libAPI.a} is available
31242 with @file{API.dll} you can skip this section. You can also skip this
31243 section if @file{API.dll} or @file{libAPI.dll} is built with GNU tools
31244 as in this case it is possible to link directly against the
31245 DLL. Otherwise read on.
31246
31247 @node The Definition File
31248 @subsubsection The Definition File
31249 @cindex Definition file
31250 @findex .def
31251
31252 @noindent
31253 As previously mentioned, and unlike Unix systems, the list of symbols
31254 that are exported from a DLL must be provided explicitly in Windows.
31255 The main goal of a definition file is precisely that: list the symbols
31256 exported by a DLL. A definition file (usually a file with a @code{.def}
31257 suffix) has the following structure:
31258
31259 @smallexample
31260 @group
31261 @cartouche
31262 @r{[}LIBRARY @var{name}@r{]}
31263 @r{[}DESCRIPTION @var{string}@r{]}
31264 EXPORTS
31265    @var{symbol1}
31266    @var{symbol2}
31267    @dots{}
31268 @end cartouche
31269 @end group
31270 @end smallexample
31271
31272 @table @code
31273 @item LIBRARY @var{name}
31274 This section, which is optional, gives the name of the DLL.
31275
31276 @item DESCRIPTION @var{string}
31277 This section, which is optional, gives a description string that will be
31278 embedded in the import library.
31279
31280 @item EXPORTS
31281 This section gives the list of exported symbols (procedures, functions or
31282 variables). For instance in the case of @file{API.dll} the @code{EXPORTS}
31283 section of @file{API.def} looks like:
31284
31285 @smallexample
31286 @group
31287 @cartouche
31288 EXPORTS
31289    some_var
31290    get
31291 @end cartouche
31292 @end group
31293 @end smallexample
31294 @end table
31295
31296 @noindent
31297 Note that you must specify the correct suffix (@code{@@}@code{@var{nn}})
31298 (@pxref{Windows Calling Conventions}) for a Stdcall
31299 calling convention function in the exported symbols list.
31300
31301 @noindent
31302 There can actually be other sections in a definition file, but these
31303 sections are not relevant to the discussion at hand.
31304
31305 @node GNAT-Style Import Library
31306 @subsubsection GNAT-Style Import Library
31307
31308 @noindent
31309 To create a static import library from @file{API.dll} with the GNAT tools
31310 you should proceed as follows:
31311
31312 @enumerate
31313 @item
31314 Create the definition file @file{API.def} (@pxref{The Definition File}).
31315 For that use the @code{dll2def} tool as follows:
31316
31317 @smallexample
31318 $ dll2def API.dll > API.def
31319 @end smallexample
31320
31321 @noindent
31322 @code{dll2def} is a very simple tool: it takes as input a DLL and prints
31323 to standard output the list of entry points in the DLL. Note that if
31324 some routines in the DLL have the @code{Stdcall} convention
31325 (@pxref{Windows Calling Conventions}) with stripped @code{@@}@var{nn}
31326 suffix then you'll have to edit @file{api.def} to add it, and specify
31327 @option{-k} to @command{gnatdll} when creating the import library.
31328
31329 @noindent
31330 Here are some hints to find the right @code{@@}@var{nn} suffix.
31331
31332 @enumerate
31333 @item
31334 If you have the Microsoft import library (.lib), it is possible to get
31335 the right symbols by using Microsoft @code{dumpbin} tool (see the
31336 corresponding Microsoft documentation for further details).
31337
31338 @smallexample
31339 $ dumpbin /exports api.lib
31340 @end smallexample
31341
31342 @item
31343 If you have a message about a missing symbol at link time the compiler
31344 tells you what symbol is expected. You just have to go back to the
31345 definition file and add the right suffix.
31346 @end enumerate
31347
31348 @item
31349 Build the import library @code{libAPI.dll.a}, using @code{gnatdll}
31350 (@pxref{Using gnatdll}) as follows:
31351
31352 @smallexample
31353 $ gnatdll -e API.def -d API.dll
31354 @end smallexample
31355
31356 @noindent
31357 @code{gnatdll} takes as input a definition file @file{API.def} and the
31358 name of the DLL containing the services listed in the definition file
31359 @file{API.dll}. The name of the static import library generated is
31360 computed from the name of the definition file as follows: if the
31361 definition file name is @var{xyz}@code{.def}, the import library name will
31362 be @code{lib}@var{xyz}@code{.a}. Note that in the previous example option
31363 @option{-e} could have been removed because the name of the definition
31364 file (before the ``@code{.def}'' suffix) is the same as the name of the
31365 DLL (@pxref{Using gnatdll} for more information about @code{gnatdll}).
31366 @end enumerate
31367
31368 @node Microsoft-Style Import Library
31369 @subsubsection Microsoft-Style Import Library
31370
31371 @noindent
31372 With GNAT you can either use a GNAT-style or Microsoft-style import
31373 library. A Microsoft import library is needed only if you plan to make an
31374 Ada DLL available to applications developed with Microsoft
31375 tools (@pxref{Mixed-Language Programming on Windows}).
31376
31377 To create a Microsoft-style import library for @file{API.dll} you
31378 should proceed as follows:
31379
31380 @enumerate
31381 @item
31382 Create the definition file @file{API.def} from the DLL. For this use either
31383 the @code{dll2def} tool as described above or the Microsoft @code{dumpbin}
31384 tool (see the corresponding Microsoft documentation for further details).
31385
31386 @item
31387 Build the actual import library using Microsoft's @code{lib} utility:
31388
31389 @smallexample
31390 $ lib -machine:IX86 -def:API.def -out:API.lib
31391 @end smallexample
31392
31393 @noindent
31394 If you use the above command the definition file @file{API.def} must
31395 contain a line giving the name of the DLL:
31396
31397 @smallexample
31398 LIBRARY      "API"
31399 @end smallexample
31400
31401 @noindent
31402 See the Microsoft documentation for further details about the usage of
31403 @code{lib}.
31404 @end enumerate
31405
31406 @node Building DLLs with GNAT
31407 @section Building DLLs with GNAT
31408 @cindex DLLs, building
31409
31410 @noindent
31411 This section explain how to build DLLs using the GNAT built-in DLL
31412 support. With the following procedure it is straight forward to build
31413 and use DLLs with GNAT.
31414
31415 @enumerate
31416
31417 @item building object files
31418
31419 The first step is to build all objects files that are to be included
31420 into the DLL. This is done by using the standard @command{gnatmake} tool.
31421
31422 @item building the DLL
31423
31424 To build the DLL you must use @command{gcc}'s @option{-shared}
31425 option. It is quite simple to use this method:
31426
31427 @smallexample
31428 $ gcc -shared -o api.dll obj1.o obj2.o @dots{}
31429 @end smallexample
31430
31431 It is important to note that in this case all symbols found in the
31432 object files are automatically exported. It is possible to restrict
31433 the set of symbols to export by passing to @command{gcc} a definition
31434 file, @pxref{The Definition File}. For example:
31435
31436 @smallexample
31437 $ gcc -shared -o api.dll api.def obj1.o obj2.o @dots{}
31438 @end smallexample
31439
31440 If you use a definition file you must export the elaboration procedures
31441 for every package that required one. Elaboration procedures are named
31442 using the package name followed by "_E".
31443
31444 @item preparing DLL to be used
31445
31446 For the DLL to be used by client programs the bodies must be hidden
31447 from it and the .ali set with read-only attribute. This is very important
31448 otherwise GNAT will recompile all packages and will not actually use
31449 the code in the DLL. For example:
31450
31451 @smallexample
31452 $ mkdir apilib
31453 $ copy *.ads *.ali api.dll apilib
31454 $ attrib +R apilib\*.ali
31455 @end smallexample
31456
31457 @end enumerate
31458
31459 At this point it is possible to use the DLL by directly linking
31460 against it. Note that you must use the GNAT shared runtime when using
31461 GNAT shared libraries. This is achieved by using @option{-shared} binder's
31462 option.
31463
31464 @smallexample
31465 $ gnatmake main -Iapilib -bargs -shared -largs -Lapilib -lAPI
31466 @end smallexample
31467
31468 @node Building DLLs with GNAT Project files
31469 @section Building DLLs with GNAT Project files
31470 @cindex DLLs, building
31471
31472 @noindent
31473 There is nothing specific to Windows in the build process.
31474 @pxref{Library Projects}.
31475
31476 @noindent
31477 Due to a system limitation, it is not possible under Windows to create threads
31478 when inside the @code{DllMain} routine which is used for auto-initialization
31479 of shared libraries, so it is not possible to have library level tasks in SALs.
31480
31481 @node Building DLLs with gnatdll
31482 @section Building DLLs with gnatdll
31483 @cindex DLLs, building
31484
31485 @menu
31486 * Limitations When Using Ada DLLs from Ada::
31487 * Exporting Ada Entities::
31488 * Ada DLLs and Elaboration::
31489 * Ada DLLs and Finalization::
31490 * Creating a Spec for Ada DLLs::
31491 * Creating the Definition File::
31492 * Using gnatdll::
31493 @end menu
31494
31495 @noindent
31496 Note that it is preferred to use the built-in GNAT DLL support
31497 (@pxref{Building DLLs with GNAT}) or GNAT Project files
31498 (@pxref{Building DLLs with GNAT Project files}) to build DLLs.
31499
31500 This section explains how to build DLLs containing Ada code using
31501 @code{gnatdll}. These DLLs will be referred to as Ada DLLs in the
31502 remainder of this section.
31503
31504 The steps required to build an Ada DLL that is to be used by Ada as well as
31505 non-Ada applications are as follows:
31506
31507 @enumerate
31508 @item
31509 You need to mark each Ada @i{entity} exported by the DLL with a @code{C} or
31510 @code{Stdcall} calling convention to avoid any Ada name mangling for the
31511 entities exported by the DLL (@pxref{Exporting Ada Entities}). You can
31512 skip this step if you plan to use the Ada DLL only from Ada applications.
31513
31514 @item
31515 Your Ada code must export an initialization routine which calls the routine
31516 @code{adainit} generated by @command{gnatbind} to perform the elaboration of
31517 the Ada code in the DLL (@pxref{Ada DLLs and Elaboration}). The initialization
31518 routine exported by the Ada DLL must be invoked by the clients of the DLL
31519 to initialize the DLL.
31520
31521 @item
31522 When useful, the DLL should also export a finalization routine which calls
31523 routine @code{adafinal} generated by @command{gnatbind} to perform the
31524 finalization of the Ada code in the DLL (@pxref{Ada DLLs and Finalization}).
31525 The finalization routine exported by the Ada DLL must be invoked by the
31526 clients of the DLL when the DLL services are no further needed.
31527
31528 @item
31529 You must provide a spec for the services exported by the Ada DLL in each
31530 of the programming languages to which you plan to make the DLL available.
31531
31532 @item
31533 You must provide a definition file listing the exported entities
31534 (@pxref{The Definition File}).
31535
31536 @item
31537 Finally you must use @code{gnatdll} to produce the DLL and the import
31538 library (@pxref{Using gnatdll}).
31539 @end enumerate
31540
31541 @noindent
31542 Note that a relocatable DLL stripped using the @code{strip}
31543 binutils tool will not be relocatable anymore. To build a DLL without
31544 debug information pass @code{-largs -s} to @code{gnatdll}. This
31545 restriction does not apply to a DLL built using a Library Project.
31546 @pxref{Library Projects}.
31547
31548 @node Limitations When Using Ada DLLs from Ada
31549 @subsection Limitations When Using Ada DLLs from Ada
31550
31551 @noindent
31552 When using Ada DLLs from Ada applications there is a limitation users
31553 should be aware of. Because on Windows the GNAT run time is not in a DLL of
31554 its own, each Ada DLL includes a part of the GNAT run time. Specifically,
31555 each Ada DLL includes the services of the GNAT run time that are necessary
31556 to the Ada code inside the DLL. As a result, when an Ada program uses an
31557 Ada DLL there are two independent GNAT run times: one in the Ada DLL and
31558 one in the main program.
31559
31560 It is therefore not possible to exchange GNAT run-time objects between the
31561 Ada DLL and the main Ada program. Example of GNAT run-time objects are file
31562 handles (e.g.@: @code{Text_IO.File_Type}), tasks types, protected objects
31563 types, etc.
31564
31565 It is completely safe to exchange plain elementary, array or record types,
31566 Windows object handles, etc.
31567
31568 @node Exporting Ada Entities
31569 @subsection Exporting Ada Entities
31570 @cindex Export table
31571
31572 @noindent
31573 Building a DLL is a way to encapsulate a set of services usable from any
31574 application. As a result, the Ada entities exported by a DLL should be
31575 exported with the @code{C} or @code{Stdcall} calling conventions to avoid
31576 any Ada name mangling. As an example here is an Ada package
31577 @code{API}, spec and body, exporting two procedures, a function, and a
31578 variable:
31579
31580 @smallexample @c ada
31581 @group
31582 @cartouche
31583 with Interfaces.C; use Interfaces;
31584 package API is
31585    Count : C.int := 0;
31586    function Factorial (Val : C.int) return C.int;
31587
31588    procedure Initialize_API;
31589    procedure Finalize_API;
31590    --  Initialization & Finalization routines. More in the next section.
31591 private
31592    pragma Export (C, Initialize_API);
31593    pragma Export (C, Finalize_API);
31594    pragma Export (C, Count);
31595    pragma Export (C, Factorial);
31596 end API;
31597 @end cartouche
31598 @end group
31599 @end smallexample
31600
31601 @smallexample @c ada
31602 @group
31603 @cartouche
31604 package body API is
31605    function Factorial (Val : C.int) return C.int is
31606       Fact : C.int := 1;
31607    begin
31608       Count := Count + 1;
31609       for K in 1 .. Val loop
31610          Fact := Fact * K;
31611       end loop;
31612       return Fact;
31613    end Factorial;
31614
31615    procedure Initialize_API is
31616       procedure Adainit;
31617       pragma Import (C, Adainit);
31618    begin
31619       Adainit;
31620    end Initialize_API;
31621
31622    procedure Finalize_API is
31623       procedure Adafinal;
31624       pragma Import (C, Adafinal);
31625    begin
31626       Adafinal;
31627    end Finalize_API;
31628 end API;
31629 @end cartouche
31630 @end group
31631 @end smallexample
31632
31633 @noindent
31634 If the Ada DLL you are building will only be used by Ada applications
31635 you do not have to export Ada entities with a @code{C} or @code{Stdcall}
31636 convention. As an example, the previous package could be written as
31637 follows:
31638
31639 @smallexample @c ada
31640 @group
31641 @cartouche
31642 package API is
31643    Count : Integer := 0;
31644    function Factorial (Val : Integer) return Integer;
31645
31646    procedure Initialize_API;
31647    procedure Finalize_API;
31648    --  Initialization and Finalization routines.
31649 end API;
31650 @end cartouche
31651 @end group
31652 @end smallexample
31653
31654 @smallexample @c ada
31655 @group
31656 @cartouche
31657 package body API is
31658    function Factorial (Val : Integer) return Integer is
31659       Fact : Integer := 1;
31660    begin
31661       Count := Count + 1;
31662       for K in 1 .. Val loop
31663          Fact := Fact * K;
31664       end loop;
31665       return Fact;
31666    end Factorial;
31667
31668    @dots{}
31669    --  The remainder of this package body is unchanged.
31670 end API;
31671 @end cartouche
31672 @end group
31673 @end smallexample
31674
31675 @noindent
31676 Note that if you do not export the Ada entities with a @code{C} or
31677 @code{Stdcall} convention you will have to provide the mangled Ada names
31678 in the definition file of the Ada DLL
31679 (@pxref{Creating the Definition File}).
31680
31681 @node Ada DLLs and Elaboration
31682 @subsection Ada DLLs and Elaboration
31683 @cindex DLLs and elaboration
31684
31685 @noindent
31686 The DLL that you are building contains your Ada code as well as all the
31687 routines in the Ada library that are needed by it. The first thing a
31688 user of your DLL must do is elaborate the Ada code
31689 (@pxref{Elaboration Order Handling in GNAT}).
31690
31691 To achieve this you must export an initialization routine
31692 (@code{Initialize_API} in the previous example), which must be invoked
31693 before using any of the DLL services. This elaboration routine must call
31694 the Ada elaboration routine @code{adainit} generated by the GNAT binder
31695 (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs}). See the body of
31696 @code{Initialize_Api} for an example. Note that the GNAT binder is
31697 automatically invoked during the DLL build process by the @code{gnatdll}
31698 tool (@pxref{Using gnatdll}).
31699
31700 When a DLL is loaded, Windows systematically invokes a routine called
31701 @code{DllMain}. It would therefore be possible to call @code{adainit}
31702 directly from @code{DllMain} without having to provide an explicit
31703 initialization routine. Unfortunately, it is not possible to call
31704 @code{adainit} from the @code{DllMain} if your program has library level
31705 tasks because access to the @code{DllMain} entry point is serialized by
31706 the system (that is, only a single thread can execute ``through'' it at a
31707 time), which means that the GNAT run time will deadlock waiting for the
31708 newly created task to complete its initialization.
31709
31710 @node Ada DLLs and Finalization
31711 @subsection Ada DLLs and Finalization
31712 @cindex DLLs and finalization
31713
31714 @noindent
31715 When the services of an Ada DLL are no longer needed, the client code should
31716 invoke the DLL finalization routine, if available. The DLL finalization
31717 routine is in charge of releasing all resources acquired by the DLL. In the
31718 case of the Ada code contained in the DLL, this is achieved by calling
31719 routine @code{adafinal} generated by the GNAT binder
31720 (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs}).
31721 See the body of @code{Finalize_Api} for an
31722 example. As already pointed out the GNAT binder is automatically invoked
31723 during the DLL build process by the @code{gnatdll} tool
31724 (@pxref{Using gnatdll}).
31725
31726 @node Creating a Spec for Ada DLLs
31727 @subsection Creating a Spec for Ada DLLs
31728
31729 @noindent
31730 To use the services exported by the Ada DLL from another programming
31731 language (e.g.@: C), you have to translate the specs of the exported Ada
31732 entities in that language. For instance in the case of @code{API.dll},
31733 the corresponding C header file could look like:
31734
31735 @smallexample
31736 @group
31737 @cartouche
31738 extern int *_imp__count;
31739 #define count (*_imp__count)
31740 int factorial (int);
31741 @end cartouche
31742 @end group
31743 @end smallexample
31744
31745 @noindent
31746 It is important to understand that when building an Ada DLL to be used by
31747 other Ada applications, you need two different specs for the packages
31748 contained in the DLL: one for building the DLL and the other for using
31749 the DLL. This is because the @code{DLL} calling convention is needed to
31750 use a variable defined in a DLL, but when building the DLL, the variable
31751 must have either the @code{Ada} or @code{C} calling convention. As an
31752 example consider a DLL comprising the following package @code{API}:
31753
31754 @smallexample @c ada
31755 @group
31756 @cartouche
31757 package API is
31758    Count : Integer := 0;
31759    @dots{}
31760    --  Remainder of the package omitted.
31761 end API;
31762 @end cartouche
31763 @end group
31764 @end smallexample
31765
31766 @noindent
31767 After producing a DLL containing package @code{API}, the spec that
31768 must be used to import @code{API.Count} from Ada code outside of the
31769 DLL is:
31770
31771 @smallexample @c ada
31772 @group
31773 @cartouche
31774 package API is
31775    Count : Integer;
31776    pragma Import (DLL, Count);
31777 end API;
31778 @end cartouche
31779 @end group
31780 @end smallexample
31781
31782 @node Creating the Definition File
31783 @subsection Creating the Definition File
31784
31785 @noindent
31786 The definition file is the last file needed to build the DLL. It lists
31787 the exported symbols. As an example, the definition file for a DLL
31788 containing only package @code{API} (where all the entities are exported
31789 with a @code{C} calling convention) is:
31790
31791 @smallexample
31792 @group
31793 @cartouche
31794 EXPORTS
31795     count
31796     factorial
31797     finalize_api
31798     initialize_api
31799 @end cartouche
31800 @end group
31801 @end smallexample
31802
31803 @noindent
31804 If the @code{C} calling convention is missing from package @code{API},
31805 then the definition file contains the mangled Ada names of the above
31806 entities, which in this case are:
31807
31808 @smallexample
31809 @group
31810 @cartouche
31811 EXPORTS
31812     api__count
31813     api__factorial
31814     api__finalize_api
31815     api__initialize_api
31816 @end cartouche
31817 @end group
31818 @end smallexample
31819
31820 @node Using gnatdll
31821 @subsection Using @code{gnatdll}
31822 @findex gnatdll
31823
31824 @menu
31825 * gnatdll Example::
31826 * gnatdll behind the Scenes::
31827 * Using dlltool::
31828 @end menu
31829
31830 @noindent
31831 @code{gnatdll} is a tool to automate the DLL build process once all the Ada
31832 and non-Ada sources that make up your DLL have been compiled.
31833 @code{gnatdll} is actually in charge of two distinct tasks: build the
31834 static import library for the DLL and the actual DLL. The form of the
31835 @code{gnatdll} command is
31836
31837 @smallexample
31838 @cartouche
31839 $ gnatdll @ovar{switches} @var{list-of-files} @r{[}-largs @var{opts}@r{]}
31840 @end cartouche
31841 @end smallexample
31842
31843 @noindent
31844 where @var{list-of-files} is a list of ALI and object files. The object
31845 file list must be the exact list of objects corresponding to the non-Ada
31846 sources whose services are to be included in the DLL. The ALI file list
31847 must be the exact list of ALI files for the corresponding Ada sources
31848 whose services are to be included in the DLL. If @var{list-of-files} is
31849 missing, only the static import library is generated.
31850
31851 @noindent
31852 You may specify any of the following switches to @code{gnatdll}:
31853
31854 @table @code
31855 @item -a@ovar{address}
31856 @cindex @option{-a} (@code{gnatdll})
31857 Build a non-relocatable DLL at @var{address}. If @var{address} is not
31858 specified the default address @var{0x11000000} will be used. By default,
31859 when this switch is missing, @code{gnatdll} builds relocatable DLL. We
31860 advise the reader to build relocatable DLL.
31861
31862 @item -b @var{address}
31863 @cindex @option{-b} (@code{gnatdll})
31864 Set the relocatable DLL base address. By default the address is
31865 @code{0x11000000}.
31866
31867 @item -bargs @var{opts}
31868 @cindex @option{-bargs} (@code{gnatdll})
31869 Binder options. Pass @var{opts} to the binder.
31870
31871 @item -d @var{dllfile}
31872 @cindex @option{-d} (@code{gnatdll})
31873 @var{dllfile} is the name of the DLL. This switch must be present for
31874 @code{gnatdll} to do anything. The name of the generated import library is
31875 obtained algorithmically from @var{dllfile} as shown in the following
31876 example: if @var{dllfile} is @code{xyz.dll}, the import library name is
31877 @code{libxyz.dll.a}. The name of the definition file to use (if not specified
31878 by option @option{-e}) is obtained algorithmically from @var{dllfile}
31879 as shown in the following example:
31880 if @var{dllfile} is @code{xyz.dll}, the definition
31881 file used is @code{xyz.def}.
31882
31883 @item -e @var{deffile}
31884 @cindex @option{-e} (@code{gnatdll})
31885 @var{deffile} is the name of the definition file.
31886
31887 @item -g
31888 @cindex @option{-g} (@code{gnatdll})
31889 Generate debugging information. This information is stored in the object
31890 file and copied from there to the final DLL file by the linker,
31891 where it can be read by the debugger. You must use the
31892 @option{-g} switch if you plan on using the debugger or the symbolic
31893 stack traceback.
31894
31895 @item -h
31896 @cindex @option{-h} (@code{gnatdll})
31897 Help mode. Displays @code{gnatdll} switch usage information.
31898
31899 @item -Idir
31900 @cindex @option{-I} (@code{gnatdll})
31901 Direct @code{gnatdll} to search the @var{dir} directory for source and
31902 object files needed to build the DLL.
31903 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
31904
31905 @item -k
31906 @cindex @option{-k} (@code{gnatdll})
31907 Removes the @code{@@}@var{nn} suffix from the import library's exported
31908 names, but keeps them for the link names. You must specify this
31909 option if you want to use a @code{Stdcall} function in a DLL for which
31910 the @code{@@}@var{nn} suffix has been removed. This is the case for most
31911 of the Windows NT DLL for example. This option has no effect when
31912 @option{-n} option is specified.
31913
31914 @item -l @var{file}
31915 @cindex @option{-l} (@code{gnatdll})
31916 The list of ALI and object files used to build the DLL are listed in
31917 @var{file}, instead of being given in the command line. Each line in
31918 @var{file} contains the name of an ALI or object file.
31919
31920 @item -n
31921 @cindex @option{-n} (@code{gnatdll})
31922 No Import. Do not create the import library.
31923
31924 @item -q
31925 @cindex @option{-q} (@code{gnatdll})
31926 Quiet mode. Do not display unnecessary messages.
31927
31928 @item -v
31929 @cindex @option{-v} (@code{gnatdll})
31930 Verbose mode. Display extra information.
31931
31932 @item -largs @var{opts}
31933 @cindex @option{-largs} (@code{gnatdll})
31934 Linker options. Pass @var{opts} to the linker.
31935 @end table
31936
31937 @node gnatdll Example
31938 @subsubsection @code{gnatdll} Example
31939
31940 @noindent
31941 As an example the command to build a relocatable DLL from @file{api.adb}
31942 once @file{api.adb} has been compiled and @file{api.def} created is
31943
31944 @smallexample
31945 $ gnatdll -d api.dll api.ali
31946 @end smallexample
31947
31948 @noindent
31949 The above command creates two files: @file{libapi.dll.a} (the import
31950 library) and @file{api.dll} (the actual DLL). If you want to create
31951 only the DLL, just type:
31952
31953 @smallexample
31954 $ gnatdll -d api.dll -n api.ali
31955 @end smallexample
31956
31957 @noindent
31958 Alternatively if you want to create just the import library, type:
31959
31960 @smallexample
31961 $ gnatdll -d api.dll
31962 @end smallexample
31963
31964 @node gnatdll behind the Scenes
31965 @subsubsection @code{gnatdll} behind the Scenes
31966
31967 @noindent
31968 This section details the steps involved in creating a DLL. @code{gnatdll}
31969 does these steps for you. Unless you are interested in understanding what
31970 goes on behind the scenes, you should skip this section.
31971
31972 We use the previous example of a DLL containing the Ada package @code{API},
31973 to illustrate the steps necessary to build a DLL. The starting point is a
31974 set of objects that will make up the DLL and the corresponding ALI
31975 files. In the case of this example this means that @file{api.o} and
31976 @file{api.ali} are available. To build a relocatable DLL, @code{gnatdll} does
31977 the following:
31978
31979 @enumerate
31980 @item
31981 @code{gnatdll} builds the base file (@file{api.base}). A base file gives
31982 the information necessary to generate relocation information for the
31983 DLL.
31984
31985 @smallexample
31986 @group
31987 $ gnatbind -n api
31988 $ gnatlink api -o api.jnk -mdll -Wl,--base-file,api.base
31989 @end group
31990 @end smallexample
31991
31992 @noindent
31993 In addition to the base file, the @command{gnatlink} command generates an
31994 output file @file{api.jnk} which can be discarded. The @option{-mdll} switch
31995 asks @command{gnatlink} to generate the routines @code{DllMain} and
31996 @code{DllMainCRTStartup} that are called by the Windows loader when the DLL
31997 is loaded into memory.
31998
31999 @item
32000 @code{gnatdll} uses @code{dlltool} (@pxref{Using dlltool}) to build the
32001 export table (@file{api.exp}). The export table contains the relocation
32002 information in a form which can be used during the final link to ensure
32003 that the Windows loader is able to place the DLL anywhere in memory.
32004
32005 @smallexample
32006 @group
32007 $ dlltool --dllname api.dll --def api.def --base-file api.base \
32008           --output-exp api.exp
32009 @end group
32010 @end smallexample
32011
32012 @item
32013 @code{gnatdll} builds the base file using the new export table. Note that
32014 @command{gnatbind} must be called once again since the binder generated file
32015 has been deleted during the previous call to @command{gnatlink}.
32016
32017 @smallexample
32018 @group
32019 $ gnatbind -n api
32020 $ gnatlink api -o api.jnk api.exp -mdll
32021       -Wl,--base-file,api.base
32022 @end group
32023 @end smallexample
32024
32025 @item
32026 @code{gnatdll} builds the new export table using the new base file and
32027 generates the DLL import library @file{libAPI.dll.a}.
32028
32029 @smallexample
32030 @group
32031 $ dlltool --dllname api.dll --def api.def --base-file api.base \
32032           --output-exp api.exp --output-lib libAPI.a
32033 @end group
32034 @end smallexample
32035
32036 @item
32037 Finally @code{gnatdll} builds the relocatable DLL using the final export
32038 table.
32039
32040 @smallexample
32041 @group
32042 $ gnatbind -n api
32043 $ gnatlink api api.exp -o api.dll -mdll
32044 @end group
32045 @end smallexample
32046 @end enumerate
32047
32048 @node Using dlltool
32049 @subsubsection Using @code{dlltool}
32050
32051 @noindent
32052 @code{dlltool} is the low-level tool used by @code{gnatdll} to build
32053 DLLs and static import libraries. This section summarizes the most
32054 common @code{dlltool} switches. The form of the @code{dlltool} command
32055 is
32056
32057 @smallexample
32058 $ dlltool @ovar{switches}
32059 @end smallexample
32060
32061 @noindent
32062 @code{dlltool} switches include:
32063
32064 @table @option
32065 @item --base-file @var{basefile}
32066 @cindex @option{--base-file} (@command{dlltool})
32067 Read the base file @var{basefile} generated by the linker. This switch
32068 is used to create a relocatable DLL.
32069
32070 @item --def @var{deffile}
32071 @cindex @option{--def} (@command{dlltool})
32072 Read the definition file.
32073
32074 @item --dllname @var{name}
32075 @cindex @option{--dllname} (@command{dlltool})
32076 Gives the name of the DLL. This switch is used to embed the name of the
32077 DLL in the static import library generated by @code{dlltool} with switch
32078 @option{--output-lib}.
32079
32080 @item -k
32081 @cindex @option{-k} (@command{dlltool})
32082 Kill @code{@@}@var{nn} from exported names
32083 (@pxref{Windows Calling Conventions}
32084 for a discussion about @code{Stdcall}-style symbols.
32085
32086 @item --help
32087 @cindex @option{--help} (@command{dlltool})
32088 Prints the @code{dlltool} switches with a concise description.
32089
32090 @item --output-exp @var{exportfile}
32091 @cindex @option{--output-exp} (@command{dlltool})
32092 Generate an export file @var{exportfile}. The export file contains the
32093 export table (list of symbols in the DLL) and is used to create the DLL.
32094
32095 @item --output-lib @var{libfile}
32096 @cindex @option{--output-lib} (@command{dlltool})
32097 Generate a static import library @var{libfile}.
32098
32099 @item -v
32100 @cindex @option{-v} (@command{dlltool})
32101 Verbose mode.
32102
32103 @item --as @var{assembler-name}
32104 @cindex @option{--as} (@command{dlltool})
32105 Use @var{assembler-name} as the assembler. The default is @code{as}.
32106 @end table
32107
32108 @node GNAT and Windows Resources
32109 @section GNAT and Windows Resources
32110 @cindex Resources, windows
32111
32112 @menu
32113 * Building Resources::
32114 * Compiling Resources::
32115 * Using Resources::
32116 @end menu
32117
32118 @noindent
32119 Resources are an easy way to add Windows specific objects to your
32120 application. The objects that can be added as resources include:
32121
32122 @itemize @bullet
32123 @item
32124 menus
32125
32126 @item
32127 accelerators
32128
32129 @item
32130 dialog boxes
32131
32132 @item
32133 string tables
32134
32135 @item
32136 bitmaps
32137
32138 @item
32139 cursors
32140
32141 @item
32142 icons
32143
32144 @item
32145 fonts
32146 @end itemize
32147
32148 @noindent
32149 This section explains how to build, compile and use resources.
32150
32151 @node Building Resources
32152 @subsection Building Resources
32153 @cindex Resources, building
32154
32155 @noindent
32156 A resource file is an ASCII file. By convention resource files have an
32157 @file{.rc} extension.
32158 The easiest way to build a resource file is to use Microsoft tools
32159 such as @code{imagedit.exe} to build bitmaps, icons and cursors and
32160 @code{dlgedit.exe} to build dialogs.
32161 It is always possible to build an @file{.rc} file yourself by writing a
32162 resource script.
32163
32164 It is not our objective to explain how to write a resource file. A
32165 complete description of the resource script language can be found in the
32166 Microsoft documentation.
32167
32168 @node Compiling Resources
32169 @subsection Compiling Resources
32170 @findex rc
32171 @findex windres
32172 @cindex Resources, compiling
32173
32174 @noindent
32175 This section describes how to build a GNAT-compatible (COFF) object file
32176 containing the resources. This is done using the Resource Compiler
32177 @code{windres} as follows:
32178
32179 @smallexample
32180 $ windres -i myres.rc -o myres.o
32181 @end smallexample
32182
32183 @noindent
32184 By default @code{windres} will run @command{gcc} to preprocess the @file{.rc}
32185 file. You can specify an alternate preprocessor (usually named
32186 @file{cpp.exe}) using the @code{windres} @option{--preprocessor}
32187 parameter. A list of all possible options may be obtained by entering
32188 the command @code{windres} @option{--help}.
32189
32190 It is also possible to use the Microsoft resource compiler @code{rc.exe}
32191 to produce a @file{.res} file (binary resource file). See the
32192 corresponding Microsoft documentation for further details. In this case
32193 you need to use @code{windres} to translate the @file{.res} file to a
32194 GNAT-compatible object file as follows:
32195
32196 @smallexample
32197 $ windres -i myres.res -o myres.o
32198 @end smallexample
32199
32200 @node Using Resources
32201 @subsection Using Resources
32202 @cindex Resources, using
32203
32204 @noindent
32205 To include the resource file in your program just add the
32206 GNAT-compatible object file for the resource(s) to the linker
32207 arguments. With @command{gnatmake} this is done by using the @option{-largs}
32208 option:
32209
32210 @smallexample
32211 $ gnatmake myprog -largs myres.o
32212 @end smallexample
32213
32214 @node Debugging a DLL
32215 @section Debugging a DLL
32216 @cindex DLL debugging
32217
32218 @menu
32219 * Program and DLL Both Built with GCC/GNAT::
32220 * Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT::
32221 @end menu
32222
32223 @noindent
32224 Debugging a DLL is similar to debugging a standard program. But
32225 we have to deal with two different executable parts: the DLL and the
32226 program that uses it. We have the following four possibilities:
32227
32228 @enumerate 1
32229 @item
32230 The program and the DLL are built with @code{GCC/GNAT}.
32231 @item
32232 The program is built with foreign tools and the DLL is built with
32233 @code{GCC/GNAT}.
32234 @item
32235 The program is built with @code{GCC/GNAT} and the DLL is built with
32236 foreign tools.
32237 @item
32238 @end enumerate
32239
32240 @noindent
32241 In this section we address only cases one and two above.
32242 There is no point in trying to debug
32243 a DLL with @code{GNU/GDB}, if there is no GDB-compatible debugging
32244 information in it. To do so you must use a debugger compatible with the
32245 tools suite used to build the DLL.
32246
32247 @node Program and DLL Both Built with GCC/GNAT
32248 @subsection Program and DLL Both Built with GCC/GNAT
32249
32250 @noindent
32251 This is the simplest case. Both the DLL and the program have @code{GDB}
32252 compatible debugging information. It is then possible to break anywhere in
32253 the process. Let's suppose here that the main procedure is named
32254 @code{ada_main} and that in the DLL there is an entry point named
32255 @code{ada_dll}.
32256
32257 @noindent
32258 The DLL (@pxref{Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)}) and
32259 program must have been built with the debugging information (see GNAT -g
32260 switch). Here are the step-by-step instructions for debugging it:
32261
32262 @enumerate 1
32263 @item Launch @code{GDB} on the main program.
32264
32265 @smallexample
32266 $ gdb -nw ada_main
32267 @end smallexample
32268
32269 @item Start the program and stop at the beginning of the main procedure
32270
32271 @smallexample
32272 (gdb) start
32273 @end smallexample
32274
32275 @noindent
32276 This step is required to be able to set a breakpoint inside the DLL. As long
32277 as the program is not run, the DLL is not loaded. This has the
32278 consequence that the DLL debugging information is also not loaded, so it is not
32279 possible to set a breakpoint in the DLL.
32280
32281 @item Set a breakpoint inside the DLL
32282
32283 @smallexample
32284 (gdb) break ada_dll
32285 (gdb) cont
32286 @end smallexample
32287
32288 @end enumerate
32289
32290 @noindent
32291 At this stage a breakpoint is set inside the DLL. From there on
32292 you can use the standard approach to debug the whole program
32293 (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
32294
32295 @ignore
32296 @c This used to work, probably because the DLLs were non-relocatable
32297 @c keep this section around until the problem is sorted out.
32298
32299 To break on the @code{DllMain} routine it is not possible to follow
32300 the procedure above. At the time the program stop on @code{ada_main}
32301 the @code{DllMain} routine as already been called. Either you can use
32302 the procedure below @pxref{Debugging the DLL Directly} or this procedure:
32303
32304 @enumerate 1
32305 @item Launch @code{GDB} on the main program.
32306
32307 @smallexample
32308 $ gdb ada_main
32309 @end smallexample
32310
32311 @item Load DLL symbols
32312
32313 @smallexample
32314 (gdb) add-sym api.dll
32315 @end smallexample
32316
32317 @item Set a breakpoint inside the DLL
32318
32319 @smallexample
32320 (gdb) break ada_dll.adb:45
32321 @end smallexample
32322
32323 Note that at this point it is not possible to break using the routine symbol
32324 directly as the program is not yet running. The solution is to break
32325 on the proper line (break in @file{ada_dll.adb} line 45).
32326
32327 @item Start the program
32328
32329 @smallexample
32330 (gdb) run
32331 @end smallexample
32332
32333 @end enumerate
32334 @end ignore
32335
32336 @node Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT
32337 @subsection Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT
32338
32339 @menu
32340 * Debugging the DLL Directly::
32341 * Attaching to a Running Process::
32342 @end menu
32343
32344 @noindent
32345 In this case things are slightly more complex because it is not possible to
32346 start the main program and then break at the beginning to load the DLL and the
32347 associated DLL debugging information. It is not possible to break at the
32348 beginning of the program because there is no @code{GDB} debugging information,
32349 and therefore there is no direct way of getting initial control. This
32350 section addresses this issue by describing some methods that can be used
32351 to break somewhere in the DLL to debug it.
32352
32353 @noindent
32354 First suppose that the main procedure is named @code{main} (this is for
32355 example some C code built with Microsoft Visual C) and that there is a
32356 DLL named @code{test.dll} containing an Ada entry point named
32357 @code{ada_dll}.
32358
32359 @noindent
32360 The DLL (@pxref{Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)}) must have
32361 been built with debugging information (see GNAT -g option).
32362
32363 @node Debugging the DLL Directly
32364 @subsubsection Debugging the DLL Directly
32365
32366 @enumerate 1
32367 @item
32368 Find out the executable starting address
32369
32370 @smallexample
32371 $ objdump --file-header main.exe
32372 @end smallexample
32373
32374 The starting address is reported on the last line. For example:
32375
32376 @smallexample
32377 main.exe:     file format pei-i386
32378 architecture: i386, flags 0x0000010a:
32379 EXEC_P, HAS_DEBUG, D_PAGED
32380 start address 0x00401010
32381 @end smallexample
32382
32383 @item
32384 Launch the debugger on the executable.
32385
32386 @smallexample
32387 $ gdb main.exe
32388 @end smallexample
32389
32390 @item
32391 Set a breakpoint at the starting address, and launch the program.
32392
32393 @smallexample
32394 $ (gdb) break *0x00401010
32395 $ (gdb) run
32396 @end smallexample
32397
32398 The program will stop at the given address.
32399
32400 @item
32401 Set a breakpoint on a DLL subroutine.
32402
32403 @smallexample
32404 (gdb) break ada_dll.adb:45
32405 @end smallexample
32406
32407 Or if you want to break using a symbol on the DLL, you need first to
32408 select the Ada language (language used by the DLL).
32409
32410 @smallexample
32411 (gdb) set language ada
32412 (gdb) break ada_dll
32413 @end smallexample
32414
32415 @item
32416 Continue the program.
32417
32418 @smallexample
32419 (gdb) cont
32420 @end smallexample
32421
32422 @noindent
32423 This will run the program until it reaches the breakpoint that has been
32424 set. From that point you can use the standard way to debug a program
32425 as described in (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
32426
32427 @end enumerate
32428
32429 @noindent
32430 It is also possible to debug the DLL by attaching to a running process.
32431
32432 @node Attaching to a Running Process
32433 @subsubsection Attaching to a Running Process
32434 @cindex DLL debugging, attach to process
32435
32436 @noindent
32437 With @code{GDB} it is always possible to debug a running process by
32438 attaching to it. It is possible to debug a DLL this way. The limitation
32439 of this approach is that the DLL must run long enough to perform the
32440 attach operation. It may be useful for instance to insert a time wasting
32441 loop in the code of the DLL to meet this criterion.
32442
32443 @enumerate 1
32444
32445 @item Launch the main program @file{main.exe}.
32446
32447 @smallexample
32448 $ main
32449 @end smallexample
32450
32451 @item Use the Windows @i{Task Manager} to find the process ID. Let's say
32452 that the process PID for @file{main.exe} is 208.
32453
32454 @item Launch gdb.
32455
32456 @smallexample
32457 $ gdb
32458 @end smallexample
32459
32460 @item Attach to the running process to be debugged.
32461
32462 @smallexample
32463 (gdb) attach 208
32464 @end smallexample
32465
32466 @item Load the process debugging information.
32467
32468 @smallexample
32469 (gdb) symbol-file main.exe
32470 @end smallexample
32471
32472 @item Break somewhere in the DLL.
32473
32474 @smallexample
32475 (gdb) break ada_dll
32476 @end smallexample
32477
32478 @item Continue process execution.
32479
32480 @smallexample
32481 (gdb) cont
32482 @end smallexample
32483
32484 @end enumerate
32485
32486 @noindent
32487 This last step will resume the process execution, and stop at
32488 the breakpoint we have set. From there you can use the standard
32489 approach to debug a program as described in
32490 (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
32491
32492 @node Setting Stack Size from gnatlink
32493 @section Setting Stack Size from @command{gnatlink}
32494
32495 @noindent
32496 It is possible to specify the program stack size at link time. On modern
32497 versions of Windows, starting with XP, this is mostly useful to set the size of
32498 the main stack (environment task). The other task stacks are set with pragma
32499 Storage_Size or with the @command{gnatbind -d} command.
32500
32501 Since older versions of Windows (2000, NT4, etc.) do not allow setting the
32502 reserve size of individual tasks, the link-time stack size applies to all
32503 tasks, and pragma Storage_Size has no effect.
32504 In particular, Stack Overflow checks are made against this
32505 link-time specified size.
32506
32507 This setting can be done with
32508 @command{gnatlink} using either:
32509
32510 @itemize @bullet
32511
32512 @item using @option{-Xlinker} linker option
32513
32514 @smallexample
32515 $ gnatlink hello -Xlinker --stack=0x10000,0x1000
32516 @end smallexample
32517
32518 This sets the stack reserve size to 0x10000 bytes and the stack commit
32519 size to 0x1000 bytes.
32520
32521 @item using @option{-Wl} linker option
32522
32523 @smallexample
32524 $ gnatlink hello -Wl,--stack=0x1000000
32525 @end smallexample
32526
32527 This sets the stack reserve size to 0x1000000 bytes. Note that with
32528 @option{-Wl} option it is not possible to set the stack commit size
32529 because the coma is a separator for this option.
32530
32531 @end itemize
32532
32533 @node Setting Heap Size from gnatlink
32534 @section Setting Heap Size from @command{gnatlink}
32535
32536 @noindent
32537 Under Windows systems, it is possible to specify the program heap size from
32538 @command{gnatlink} using either:
32539
32540 @itemize @bullet
32541
32542 @item using @option{-Xlinker} linker option
32543
32544 @smallexample
32545 $ gnatlink hello -Xlinker --heap=0x10000,0x1000
32546 @end smallexample
32547
32548 This sets the heap reserve size to 0x10000 bytes and the heap commit
32549 size to 0x1000 bytes.
32550
32551 @item using @option{-Wl} linker option
32552
32553 @smallexample
32554 $ gnatlink hello -Wl,--heap=0x1000000
32555 @end smallexample
32556
32557 This sets the heap reserve size to 0x1000000 bytes. Note that with
32558 @option{-Wl} option it is not possible to set the heap commit size
32559 because the coma is a separator for this option.
32560
32561 @end itemize
32562
32563 @end ifset
32564
32565 @c **********************************
32566 @c * GNU Free Documentation License *
32567 @c **********************************
32568 @include fdl.texi
32569 @c GNU Free Documentation License
32570
32571 @node Index,,GNU Free Documentation License, Top
32572 @unnumbered Index
32573
32574 @printindex cp
32575
32576 @contents
32577 @c Put table of contents at end, otherwise it precedes the "title page" in
32578 @c the .txt version
32579 @c Edit the pdf file to move the contents to the beginning, after the title
32580 @c page
32581
32582 @bye