OSDN Git Service

2009-04-09 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
2376 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
2377 of GNAT other than the JGNAT, .NET or GNAAMP versions), then the use of
2378 @option{-gnatN} is deprecated, and the use of @option{-gnatn} is preferred.
2379 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
2380 inlining, but that is no longer the case.
2381
2382 @item
2383 If an object file @file{O} depends on the proper body of a subunit through
2384 inlining or instantiation, it depends on the parent unit of the subunit.
2385 This means that any modification of the parent unit or one of its subunits
2386 affects the compilation of @file{O}.
2387
2388 @item
2389 The object file for a parent unit depends on all its subunit body files.
2390
2391 @item
2392 The previous two rules meant that for purposes of computing dependencies and
2393 recompilation, a body and all its subunits are treated as an indivisible whole.
2394
2395 @noindent
2396 These rules are applied transitively: if unit @code{A} @code{with}'s
2397 unit @code{B}, whose elaboration calls an inlined procedure in package
2398 @code{C}, the object file for unit @code{A} will depend on the body of
2399 @code{C}, in file @file{c.adb}.
2400
2401 The set of dependent files described by these rules includes all the
2402 files on which the unit is semantically dependent, as dictated by the
2403 Ada language standard. However, it is a superset of what the
2404 standard describes, because it includes generic, inline, and subunit
2405 dependencies.
2406
2407 An object file must be recreated by recompiling the corresponding source
2408 file if any of the source files on which it depends are modified. For
2409 example, if the @code{make} utility is used to control compilation,
2410 the rule for an Ada object file must mention all the source files on
2411 which the object file depends, according to the above definition.
2412 The determination of the necessary
2413 recompilations is done automatically when one uses @command{gnatmake}.
2414 @end itemize
2415
2416 @node The Ada Library Information Files
2417 @section The Ada Library Information Files
2418 @cindex Ada Library Information files
2419 @cindex @file{ALI} files
2420
2421 @noindent
2422 Each compilation actually generates two output files. The first of these
2423 is the normal object file that has a @file{.o} extension. The second is a
2424 text file containing full dependency information. It has the same
2425 name as the source file, but an @file{.ali} extension.
2426 This file is known as the Ada Library Information (@file{ALI}) file.
2427 The following information is contained in the @file{ALI} file.
2428
2429 @itemize @bullet
2430 @item
2431 Version information (indicates which version of GNAT was used to compile
2432 the unit(s) in question)
2433
2434 @item
2435 Main program information (including priority and time slice settings,
2436 as well as the wide character encoding used during compilation).
2437
2438 @item
2439 List of arguments used in the @command{gcc} command for the compilation
2440
2441 @item
2442 Attributes of the unit, including configuration pragmas used, an indication
2443 of whether the compilation was successful, exception model used etc.
2444
2445 @item
2446 A list of relevant restrictions applying to the unit (used for consistency)
2447 checking.
2448
2449 @item
2450 Categorization information (e.g.@: use of pragma @code{Pure}).
2451
2452 @item
2453 Information on all @code{with}'ed units, including presence of
2454 @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas.
2455
2456 @item
2457 Information from any @code{Linker_Options} pragmas used in the unit
2458
2459 @item
2460 Information on the use of @code{Body_Version} or @code{Version}
2461 attributes in the unit.
2462
2463 @item
2464 Dependency information. This is a list of files, together with
2465 time stamp and checksum information. These are files on which
2466 the unit depends in the sense that recompilation is required
2467 if any of these units are modified.
2468
2469 @item
2470 Cross-reference data. Contains information on all entities referenced
2471 in the unit. Used by tools like @code{gnatxref} and @code{gnatfind} to
2472 provide cross-reference information.
2473
2474 @end itemize
2475
2476 @noindent
2477 For a full detailed description of the format of the @file{ALI} file,
2478 see the source of the body of unit @code{Lib.Writ}, contained in file
2479 @file{lib-writ.adb} in the GNAT compiler sources.
2480
2481 @node Binding an Ada Program
2482 @section Binding an Ada Program
2483
2484 @noindent
2485 When using languages such as C and C++, once the source files have been
2486 compiled the only remaining step in building an executable program
2487 is linking the object modules together. This means that it is possible to
2488 link an inconsistent version of a program, in which two units have
2489 included different versions of the same header.
2490
2491 The rules of Ada do not permit such an inconsistent program to be built.
2492 For example, if two clients have different versions of the same package,
2493 it is illegal to build a program containing these two clients.
2494 These rules are enforced by the GNAT binder, which also determines an
2495 elaboration order consistent with the Ada rules.
2496
2497 The GNAT binder is run after all the object files for a program have
2498 been created. It is given the name of the main program unit, and from
2499 this it determines the set of units required by the program, by reading the
2500 corresponding ALI files. It generates error messages if the program is
2501 inconsistent or if no valid order of elaboration exists.
2502
2503 If no errors are detected, the binder produces a main program, in Ada by
2504 default, that contains calls to the elaboration procedures of those
2505 compilation unit that require them, followed by
2506 a call to the main program. This Ada program is compiled to generate the
2507 object file for the main program. The name of
2508 the Ada file is @file{b~@var{xxx}.adb} (with the corresponding spec
2509 @file{b~@var{xxx}.ads}) where @var{xxx} is the name of the
2510 main program unit.
2511
2512 Finally, the linker is used to build the resulting executable program,
2513 using the object from the main program from the bind step as well as the
2514 object files for the Ada units of the program.
2515
2516 @node Mixed Language Programming
2517 @section Mixed Language Programming
2518 @cindex Mixed Language Programming
2519
2520 @noindent
2521 This section describes how to develop a mixed-language program,
2522 specifically one that comprises units in both Ada and C.
2523
2524 @menu
2525 * Interfacing to C::
2526 * Calling Conventions::
2527 @end menu
2528
2529 @node Interfacing to C
2530 @subsection Interfacing to C
2531 @noindent
2532 Interfacing Ada with a foreign language such as C involves using
2533 compiler directives to import and/or export entity definitions in each
2534 language---using @code{extern} statements in C, for instance, and the
2535 @code{Import}, @code{Export}, and @code{Convention} pragmas in Ada.
2536 A full treatment of these topics is provided in Appendix B, section 1
2537 of the Ada Reference Manual.
2538
2539 There are two ways to build a program using GNAT that contains some Ada
2540 sources and some foreign language sources, depending on whether or not
2541 the main subprogram is written in Ada.  Here is a source example with
2542 the main subprogram in Ada:
2543
2544 @smallexample
2545 /* file1.c */
2546 #include <stdio.h>
2547
2548 void print_num (int num)
2549 @{
2550   printf ("num is %d.\n", num);
2551   return;
2552 @}
2553
2554 /* file2.c */
2555
2556 /* num_from_Ada is declared in my_main.adb */
2557 extern int num_from_Ada;
2558
2559 int get_num (void)
2560 @{
2561   return num_from_Ada;
2562 @}
2563 @end smallexample
2564
2565 @smallexample @c ada
2566 --  my_main.adb
2567 procedure My_Main is
2568
2569    --  Declare then export an Integer entity called num_from_Ada
2570    My_Num : Integer := 10;
2571    pragma Export (C, My_Num, "num_from_Ada");
2572
2573    --  Declare an Ada function spec for Get_Num, then use
2574    --  C function get_num for the implementation.
2575    function Get_Num return Integer;
2576    pragma Import (C, Get_Num, "get_num");
2577
2578    --  Declare an Ada procedure spec for Print_Num, then use
2579    --  C function print_num for the implementation.
2580    procedure Print_Num (Num : Integer);
2581    pragma Import (C, Print_Num, "print_num");
2582
2583 begin
2584    Print_Num (Get_Num);
2585 end My_Main;
2586 @end smallexample
2587
2588 @enumerate
2589 @item
2590 To build this example, first compile the foreign language files to
2591 generate object files:
2592 @smallexample
2593 ^gcc -c file1.c^gcc -c FILE1.C^
2594 ^gcc -c file2.c^gcc -c FILE2.C^
2595 @end smallexample
2596
2597 @item
2598 Then, compile the Ada units to produce a set of object files and ALI
2599 files:
2600 @smallexample
2601 gnatmake ^-c^/ACTIONS=COMPILE^ my_main.adb
2602 @end smallexample
2603
2604 @item
2605 Run the Ada binder on the Ada main program:
2606 @smallexample
2607 gnatbind my_main.ali
2608 @end smallexample
2609
2610 @item
2611 Link the Ada main program, the Ada objects and the other language
2612 objects:
2613 @smallexample
2614 gnatlink my_main.ali file1.o file2.o
2615 @end smallexample
2616 @end enumerate
2617
2618 The last three steps can be grouped in a single command:
2619 @smallexample
2620 gnatmake my_main.adb -largs file1.o file2.o
2621 @end smallexample
2622
2623 @cindex Binder output file
2624 @noindent
2625 If the main program is in a language other than Ada, then you may have
2626 more than one entry point into the Ada subsystem. You must use a special
2627 binder option to generate callable routines that initialize and
2628 finalize the Ada units (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs}).
2629 Calls to the initialization and finalization routines must be inserted
2630 in the main program, or some other appropriate point in the code. The
2631 call to initialize the Ada units must occur before the first Ada
2632 subprogram is called, and the call to finalize the Ada units must occur
2633 after the last Ada subprogram returns. The binder will place the
2634 initialization and finalization subprograms into the
2635 @file{b~@var{xxx}.adb} file where they can be accessed by your C
2636 sources.  To illustrate, we have the following example:
2637
2638 @smallexample
2639 /* main.c */
2640 extern void adainit (void);
2641 extern void adafinal (void);
2642 extern int add (int, int);
2643 extern int sub (int, int);
2644
2645 int main (int argc, char *argv[])
2646 @{
2647   int a = 21, b = 7;
2648
2649   adainit();
2650
2651   /* Should print "21 + 7 = 28" */
2652   printf ("%d + %d = %d\n", a, b, add (a, b));
2653   /* Should print "21 - 7 = 14" */
2654   printf ("%d - %d = %d\n", a, b, sub (a, b));
2655
2656   adafinal();
2657 @}
2658 @end smallexample
2659
2660 @smallexample @c ada
2661 --  unit1.ads
2662 package Unit1 is
2663    function Add (A, B : Integer) return Integer;
2664    pragma Export (C, Add, "add");
2665 end Unit1;
2666
2667 --  unit1.adb
2668 package body Unit1 is
2669    function Add (A, B : Integer) return Integer is
2670    begin
2671       return A + B;
2672    end Add;
2673 end Unit1;
2674
2675 --  unit2.ads
2676 package Unit2 is
2677    function Sub (A, B : Integer) return Integer;
2678    pragma Export (C, Sub, "sub");
2679 end Unit2;
2680
2681 --  unit2.adb
2682 package body Unit2 is
2683    function Sub (A, B : Integer) return Integer is
2684    begin
2685       return A - B;
2686    end Sub;
2687 end Unit2;
2688 @end smallexample
2689
2690 @enumerate
2691 @item
2692 The build procedure for this application is similar to the last
2693 example's.  First, compile the foreign language files to generate object
2694 files:
2695 @smallexample
2696 ^gcc -c main.c^gcc -c main.c^
2697 @end smallexample
2698
2699 @item
2700 Next, compile the Ada units to produce a set of object files and ALI
2701 files:
2702 @smallexample
2703 gnatmake ^-c^/ACTIONS=COMPILE^ unit1.adb
2704 gnatmake ^-c^/ACTIONS=COMPILE^ unit2.adb
2705 @end smallexample
2706
2707 @item
2708 Run the Ada binder on every generated ALI file.  Make sure to use the
2709 @option{-n} option to specify a foreign main program:
2710 @smallexample
2711 gnatbind ^-n^/NOMAIN^ unit1.ali unit2.ali
2712 @end smallexample
2713
2714 @item
2715 Link the Ada main program, the Ada objects and the foreign language
2716 objects. You need only list the last ALI file here:
2717 @smallexample
2718 gnatlink unit2.ali main.o -o exec_file
2719 @end smallexample
2720
2721 This procedure yields a binary executable called @file{exec_file}.
2722 @end enumerate
2723
2724 @noindent
2725 Depending on the circumstances (for example when your non-Ada main object
2726 does not provide symbol @code{main}), you may also need to instruct the
2727 GNAT linker not to include the standard startup objects by passing the
2728 @option{^-nostartfiles^/NOSTART_FILES^} switch to @command{gnatlink}.
2729
2730 @node Calling Conventions
2731 @subsection Calling Conventions
2732 @cindex Foreign Languages
2733 @cindex Calling Conventions
2734 GNAT follows standard calling sequence conventions and will thus interface
2735 to any other language that also follows these conventions. The following
2736 Convention identifiers are recognized by GNAT:
2737
2738 @table @code
2739 @cindex Interfacing to Ada
2740 @cindex Other Ada compilers
2741 @cindex Convention Ada
2742 @item Ada
2743 This indicates that the standard Ada calling sequence will be
2744 used and all Ada data items may be passed without any limitations in the
2745 case where GNAT is used to generate both the caller and callee. It is also
2746 possible to mix GNAT generated code and code generated by another Ada
2747 compiler. In this case, the data types should be restricted to simple
2748 cases, including primitive types. Whether complex data types can be passed
2749 depends on the situation. Probably it is safe to pass simple arrays, such
2750 as arrays of integers or floats. Records may or may not work, depending
2751 on whether both compilers lay them out identically. Complex structures
2752 involving variant records, access parameters, tasks, or protected types,
2753 are unlikely to be able to be passed.
2754
2755 Note that in the case of GNAT running
2756 on a platform that supports HP Ada 83, a higher degree of compatibility
2757 can be guaranteed, and in particular records are layed out in an identical
2758 manner in the two compilers. Note also that if output from two different
2759 compilers is mixed, the program is responsible for dealing with elaboration
2760 issues. Probably the safest approach is to write the main program in the
2761 version of Ada other than GNAT, so that it takes care of its own elaboration
2762 requirements, and then call the GNAT-generated adainit procedure to ensure
2763 elaboration of the GNAT components. Consult the documentation of the other
2764 Ada compiler for further details on elaboration.
2765
2766 However, it is not possible to mix the tasking run time of GNAT and
2767 HP Ada 83, All the tasking operations must either be entirely within
2768 GNAT compiled sections of the program, or entirely within HP Ada 83
2769 compiled sections of the program.
2770
2771 @cindex Interfacing to Assembly
2772 @cindex Convention Assembler
2773 @item Assembler
2774 Specifies assembler as the convention. In practice this has the
2775 same effect as convention Ada (but is not equivalent in the sense of being
2776 considered the same convention).
2777
2778 @cindex Convention Asm
2779 @findex Asm
2780 @item Asm
2781 Equivalent to Assembler.
2782
2783 @cindex Interfacing to COBOL
2784 @cindex Convention COBOL
2785 @findex COBOL
2786 @item COBOL
2787 Data will be passed according to the conventions described
2788 in section B.4 of the Ada Reference Manual.
2789
2790 @findex C
2791 @cindex Interfacing to C
2792 @cindex Convention C
2793 @item C
2794 Data will be passed according to the conventions described
2795 in section B.3 of the Ada Reference Manual.
2796
2797 A note on interfacing to a C ``varargs'' function:
2798 @findex C varargs function
2799 @cindex Interfacing to C varargs function
2800 @cindex varargs function interfaces
2801
2802 @itemize @bullet
2803 @item
2804 In C, @code{varargs} allows a function to take a variable number of
2805 arguments. There is no direct equivalent in this to Ada. One
2806 approach that can be used is to create a C wrapper for each
2807 different profile and then interface to this C wrapper. For
2808 example, to print an @code{int} value using @code{printf},
2809 create a C function @code{printfi} that takes two arguments, a
2810 pointer to a string and an int, and calls @code{printf}.
2811 Then in the Ada program, use pragma @code{Import} to
2812 interface to @code{printfi}.
2813
2814 @item
2815 It may work on some platforms to directly interface to
2816 a @code{varargs} function by providing a specific Ada profile
2817 for a particular call. However, this does not work on
2818 all platforms, since there is no guarantee that the
2819 calling sequence for a two argument normal C function
2820 is the same as for calling a @code{varargs} C function with
2821 the same two arguments.
2822 @end itemize
2823
2824 @cindex Convention Default
2825 @findex Default
2826 @item Default
2827 Equivalent to C.
2828
2829 @cindex Convention External
2830 @findex External
2831 @item External
2832 Equivalent to C.
2833
2834 @ifclear vms
2835 @findex C++
2836 @cindex Interfacing to C++
2837 @cindex Convention C++
2838 @item C_Plus_Plus (or CPP)
2839 This stands for C++. For most purposes this is identical to C.
2840 See the separate description of the specialized GNAT pragmas relating to
2841 C++ interfacing for further details.
2842 @end ifclear
2843
2844 @findex Fortran
2845 @cindex Interfacing to Fortran
2846 @cindex Convention Fortran
2847 @item Fortran
2848 Data will be passed according to the conventions described
2849 in section B.5 of the Ada Reference Manual.
2850
2851 @item Intrinsic
2852 This applies to an intrinsic operation, as defined in the Ada
2853 Reference Manual. If a pragma Import (Intrinsic) applies to a subprogram,
2854 this means that the body of the subprogram is provided by the compiler itself,
2855 usually by means of an efficient code sequence, and that the user does not
2856 supply an explicit body for it. In an application program, the pragma may
2857 be applied to the following sets of names:
2858
2859 @itemize @bullet
2860 @item
2861 Rotate_Left, Rotate_Right, Shift_Left, Shift_Right,
2862 Shift_Right_Arithmetic.  The corresponding subprogram declaration must have
2863 two formal parameters. The
2864 first one must be a signed integer type or a modular type with a binary
2865 modulus, and the second parameter must be of type Natural.
2866 The return type must be the same as the type of the first argument. The size
2867 of this type can only be 8, 16, 32, or 64.
2868
2869 @item
2870 Binary arithmetic operators: ``+'', ``-'', ``*'', ``/''
2871 The corresponding operator declaration must have parameters and result type
2872 that have the same root numeric type (for example, all three are long_float
2873 types). This simplifies the definition of operations that use type checking
2874 to perform dimensional checks:
2875
2876 @smallexample @c ada
2877 type Distance is new Long_Float;
2878 type Time     is new Long_Float;
2879 type Velocity is new Long_Float;
2880 function "/" (D : Distance; T : Time)
2881   return Velocity;
2882 pragma Import (Intrinsic, "/");
2883 @end smallexample
2884
2885 @noindent
2886 This common idiom is often programmed with a generic definition and an
2887 explicit body. The pragma makes it simpler to introduce such declarations.
2888 It incurs no overhead in compilation time or code size, because it is
2889 implemented as a single machine instruction.
2890
2891 @item
2892 General subprogram entities, to bind an Ada subprogram declaration to
2893 a compiler builtin by name with back-ends where such interfaces are
2894 available. A typical example is the set of ``__builtin'' functions
2895 exposed by the GCC back-end, as in the following example:
2896
2897 @smallexample @c ada
2898    function builtin_sqrt (F : Float) return Float;
2899    pragma Import (Intrinsic, builtin_sqrt, "__builtin_sqrtf");
2900 @end smallexample
2901
2902 Most of the GCC builtins are accessible this way, and as for other
2903 import conventions (e.g. C), it is the user's responsibility to ensure
2904 that the Ada subprogram profile matches the underlying builtin
2905 expectations.
2906 @end itemize
2907
2908 @noindent
2909
2910 @ifset unw
2911 @findex Stdcall
2912 @cindex Convention Stdcall
2913 @item Stdcall
2914 This is relevant only to Windows XP/2000/NT implementations of GNAT,
2915 and specifies that the @code{Stdcall} calling sequence will be used,
2916 as defined by the NT API. Nevertheless, to ease building
2917 cross-platform bindings this convention will be handled as a @code{C} calling
2918 convention on non-Windows platforms.
2919
2920 @findex DLL
2921 @cindex Convention DLL
2922 @item DLL
2923 This is equivalent to @code{Stdcall}.
2924
2925 @findex Win32
2926 @cindex Convention Win32
2927 @item Win32
2928 This is equivalent to @code{Stdcall}.
2929 @end ifset
2930
2931 @findex Stubbed
2932 @cindex Convention Stubbed
2933 @item Stubbed
2934 This is a special convention that indicates that the compiler
2935 should provide a stub body that raises @code{Program_Error}.
2936 @end table
2937
2938 @noindent
2939 GNAT additionally provides a useful pragma @code{Convention_Identifier}
2940 that can be used to parametrize conventions and allow additional synonyms
2941 to be specified. For example if you have legacy code in which the convention
2942 identifier Fortran77 was used for Fortran, you can use the configuration
2943 pragma:
2944
2945 @smallexample @c ada
2946 pragma Convention_Identifier (Fortran77, Fortran);
2947 @end smallexample
2948
2949 @noindent
2950 And from now on the identifier Fortran77 may be used as a convention
2951 identifier (for example in an @code{Import} pragma) with the same
2952 meaning as Fortran.
2953
2954 @ifclear vms
2955 @node Building Mixed Ada & C++ Programs
2956 @section Building Mixed Ada and C++ Programs
2957
2958 @noindent
2959 A programmer inexperienced with mixed-language development may find that
2960 building an application containing both Ada and C++ code can be a
2961 challenge.  This section gives a few
2962 hints that should make this task easier. The first section addresses
2963 the differences between interfacing with C and interfacing with C++.
2964 The second section
2965 looks into the delicate problem of linking the complete application from
2966 its Ada and C++ parts. The last section gives some hints on how the GNAT
2967 run-time library can be adapted in order to allow inter-language dispatching
2968 with a new C++ compiler.
2969
2970 @menu
2971 * Interfacing to C++::
2972 * Linking a Mixed C++ & Ada Program::
2973 * A Simple Example::
2974 * Interfacing with C++ at the Class Level::
2975 @end menu
2976
2977 @node Interfacing to C++
2978 @subsection Interfacing to C++
2979
2980 @noindent
2981 GNAT supports interfacing with the G++ compiler (or any C++ compiler
2982 generating code that is compatible with the G++ Application Binary
2983 Interface ---see http://www.codesourcery.com/archives/cxx-abi).
2984
2985 @noindent
2986 Interfacing can be done at 3 levels: simple data, subprograms, and
2987 classes. In the first two cases, GNAT offers a specific @code{Convention
2988 C_Plus_Plus} (or @code{CPP}) that behaves exactly like @code{Convention C}.
2989 Usually, C++ mangles the names of subprograms, and currently, GNAT does
2990 not provide any help to solve the demangling problem. This problem can be
2991 addressed in two ways:
2992 @itemize @bullet
2993 @item
2994 by modifying the C++ code in order to force a C convention using
2995 the @code{extern "C"} syntax.
2996
2997 @item
2998 by figuring out the mangled name and use it as the Link_Name argument of
2999 the pragma import.
3000 @end itemize
3001
3002 @noindent
3003 Interfacing at the class level can be achieved by using the GNAT specific
3004 pragmas such as @code{CPP_Constructor}.  @xref{Interfacing to C++,,,
3005 gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for additional information.
3006
3007 @node Linking a Mixed C++ & Ada Program
3008 @subsection Linking a Mixed C++ & Ada Program
3009
3010 @noindent
3011 Usually the linker of the C++ development system must be used to link
3012 mixed applications because most C++ systems will resolve elaboration
3013 issues (such as calling constructors on global class instances)
3014 transparently during the link phase. GNAT has been adapted to ease the
3015 use of a foreign linker for the last phase. Three cases can be
3016 considered:
3017 @enumerate
3018
3019 @item
3020 Using GNAT and G++ (GNU C++ compiler) from the same GCC installation:
3021 The C++ linker can simply be called by using the C++ specific driver
3022 called @code{c++}. Note that this setup is not very common because it
3023 may involve recompiling the whole GCC tree from sources, which makes it
3024 harder to upgrade the compilation system for one language without
3025 destabilizing the other.
3026
3027 @smallexample
3028 $ c++ -c file1.C
3029 $ c++ -c file2.C
3030 $ gnatmake ada_unit -largs file1.o file2.o --LINK=c++
3031 @end smallexample
3032
3033 @item
3034 Using GNAT and G++ from two different GCC installations: If both
3035 compilers are on the @env{PATH}, the previous method may be used. It is
3036 important to note that environment variables such as
3037 @env{C_INCLUDE_PATH}, @env{GCC_EXEC_PREFIX}, @env{BINUTILS_ROOT}, and
3038 @env{GCC_ROOT} will affect both compilers
3039 at the same time and may make one of the two compilers operate
3040 improperly if set during invocation of the wrong compiler.  It is also
3041 very important that the linker uses the proper @file{libgcc.a} GCC
3042 library -- that is, the one from the C++ compiler installation. The
3043 implicit link command as suggested in the @command{gnatmake} command
3044 from the former example can be replaced by an explicit link command with
3045 the full-verbosity option in order to verify which library is used:
3046 @smallexample
3047 $ gnatbind ada_unit
3048 $ gnatlink -v -v ada_unit file1.o file2.o --LINK=c++
3049 @end smallexample
3050 If there is a problem due to interfering environment variables, it can
3051 be worked around by using an intermediate script. The following example
3052 shows the proper script to use when GNAT has not been installed at its
3053 default location and g++ has been installed at its default location:
3054
3055 @smallexample
3056 $ cat ./my_script
3057 #!/bin/sh
3058 unset BINUTILS_ROOT
3059 unset GCC_ROOT
3060 c++ $*
3061 $ gnatlink -v -v ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
3062 @end smallexample
3063
3064 @item
3065 Using a non-GNU C++ compiler: The commands previously described can be
3066 used to insure that the C++ linker is used. Nonetheless, you need to add
3067 a few more parameters to the link command line, depending on the exception
3068 mechanism used.
3069
3070 If the @code{setjmp/longjmp} exception mechanism is used, only the paths
3071 to the libgcc libraries are required:
3072
3073 @smallexample
3074 $ cat ./my_script
3075 #!/bin/sh
3076 CC $* `gcc -print-file-name=libgcc.a` `gcc -print-file-name=libgcc_eh.a`
3077 $ gnatlink ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
3078 @end smallexample
3079
3080 Where CC is the name of the non-GNU C++ compiler.
3081
3082 If the @code{zero cost} exception mechanism is used, and the platform
3083 supports automatic registration of exception tables (e.g.@: Solaris or IRIX),
3084 paths to more objects are required:
3085
3086 @smallexample
3087 $ cat ./my_script
3088 #!/bin/sh
3089 CC `gcc -print-file-name=crtbegin.o` $* \
3090 `gcc -print-file-name=libgcc.a` `gcc -print-file-name=libgcc_eh.a` \
3091 `gcc -print-file-name=crtend.o`
3092 $ gnatlink ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
3093 @end smallexample
3094
3095 If the @code{zero cost} exception mechanism is used, and the platform
3096 doesn't support automatic registration of exception tables (e.g.@: HP-UX,
3097 Tru64 or AIX), the simple approach described above will not work and
3098 a pre-linking phase using GNAT will be necessary.
3099
3100 @end enumerate
3101
3102 @node A Simple Example
3103 @subsection  A Simple Example
3104 @noindent
3105 The following example, provided as part of the GNAT examples, shows how
3106 to achieve procedural interfacing between Ada and C++ in both
3107 directions. The C++ class A has two methods. The first method is exported
3108 to Ada by the means of an extern C wrapper function. The second method
3109 calls an Ada subprogram. On the Ada side, The C++ calls are modelled by
3110 a limited record with a layout comparable to the C++ class. The Ada
3111 subprogram, in turn, calls the C++ method. So, starting from the C++
3112 main program, the process passes back and forth between the two
3113 languages.
3114
3115 @noindent
3116 Here are the compilation commands:
3117 @smallexample
3118 $ gnatmake -c simple_cpp_interface
3119 $ c++ -c cpp_main.C
3120 $ c++ -c ex7.C
3121 $ gnatbind -n simple_cpp_interface
3122 $ gnatlink simple_cpp_interface -o cpp_main --LINK=$(CPLUSPLUS)
3123       -lstdc++ ex7.o cpp_main.o
3124 @end smallexample
3125
3126 @noindent
3127 Here are the corresponding sources:
3128 @smallexample
3129
3130 //cpp_main.C
3131
3132 #include "ex7.h"
3133
3134 extern "C" @{
3135   void adainit (void);
3136   void adafinal (void);
3137   void method1 (A *t);
3138 @}
3139
3140 void method1 (A *t)
3141 @{
3142   t->method1 ();
3143 @}
3144
3145 int main ()
3146 @{
3147   A obj;
3148   adainit ();
3149   obj.method2 (3030);
3150   adafinal ();
3151 @}
3152
3153 //ex7.h
3154
3155 class Origin @{
3156  public:
3157   int o_value;
3158 @};
3159 class A : public Origin @{
3160  public:
3161   void method1 (void);
3162   void method2 (int v);
3163   A();
3164   int   a_value;
3165 @};
3166
3167 //ex7.C
3168
3169 #include "ex7.h"
3170 #include <stdio.h>
3171
3172 extern "C" @{ void ada_method2 (A *t, int v);@}
3173
3174 void A::method1 (void)
3175 @{
3176   a_value = 2020;
3177   printf ("in A::method1, a_value = %d \n",a_value);
3178
3179 @}
3180
3181 void A::method2 (int v)
3182 @{
3183    ada_method2 (this, v);
3184    printf ("in A::method2, a_value = %d \n",a_value);
3185
3186 @}
3187
3188 A::A(void)
3189 @{
3190    a_value = 1010;
3191   printf ("in A::A, a_value = %d \n",a_value);
3192 @}
3193 @end smallexample
3194
3195 @smallexample @c ada
3196 -- Ada sources
3197 package body Simple_Cpp_Interface is
3198
3199    procedure Ada_Method2 (This : in out A; V : Integer) is
3200    begin
3201       Method1 (This);
3202       This.A_Value := V;
3203    end Ada_Method2;
3204
3205 end Simple_Cpp_Interface;
3206
3207 with System;
3208 package Simple_Cpp_Interface is
3209    type A is limited
3210       record
3211          Vptr    : System.Address;
3212          O_Value : Integer;
3213          A_Value : Integer;
3214       end record;
3215    pragma Convention (C, A);
3216
3217    procedure Method1 (This : in out A);
3218    pragma Import (C, Method1);
3219
3220    procedure Ada_Method2 (This : in out A; V : Integer);
3221    pragma Export (C, Ada_Method2);
3222
3223 end Simple_Cpp_Interface;
3224 @end smallexample
3225
3226 @node Interfacing with C++ at the Class Level
3227 @subsection Interfacing with C++ at the Class Level
3228 @noindent
3229 In this section we demonstrate the GNAT features for interfacing with
3230 C++ by means of an example making use of Ada 2005 abstract interface
3231 types. This example consists of a classification of animals; classes
3232 have been used to model our main classification of animals, and
3233 interfaces provide support for the management of secondary
3234 classifications. We first demonstrate a case in which the types and
3235 constructors are defined on the C++ side and imported from the Ada
3236 side, and latter the reverse case.
3237
3238 The root of our derivation will be the @code{Animal} class, with a
3239 single private attribute (the @code{Age} of the animal) and two public
3240 primitives to set and get the value of this attribute.
3241
3242 @smallexample
3243 @b{class} Animal @{
3244  @b{public}:
3245    @b{virtual} void Set_Age (int New_Age);
3246    @b{virtual} int Age ();
3247  @b{private}:
3248    int Age_Count;
3249 @};
3250 @end smallexample
3251
3252 Abstract interface types are defined in C++ by means of classes with pure
3253 virtual functions and no data members. In our example we will use two
3254 interfaces that provide support for the common management of @code{Carnivore}
3255 and @code{Domestic} animals:
3256
3257 @smallexample
3258 @b{class} Carnivore @{
3259 @b{public}:
3260    @b{virtual} int Number_Of_Teeth () = 0;
3261 @};
3262
3263 @b{class} Domestic @{
3264 @b{public}:
3265    @b{virtual void} Set_Owner (char* Name) = 0;
3266 @};
3267 @end smallexample
3268
3269 Using these declarations, we can now say that a @code{Dog} is an animal that is
3270 both Carnivore and Domestic, that is:
3271
3272 @smallexample
3273 @b{class} Dog : Animal, Carnivore, Domestic @{
3274  @b{public}:
3275    @b{virtual} int  Number_Of_Teeth ();
3276    @b{virtual} void Set_Owner (char* Name);
3277
3278    Dog(); // Constructor
3279  @b{private}:
3280    int  Tooth_Count;
3281    char *Owner;
3282 @};
3283 @end smallexample
3284
3285 In the following examples we will assume that the previous declarations are
3286 located in a file named @code{animals.h}. The following package demonstrates
3287 how to import these C++ declarations from the Ada side:
3288
3289 @smallexample @c ada
3290 with Interfaces.C.Strings; use Interfaces.C.Strings;
3291 package Animals is
3292   type Carnivore is interface;
3293   pragma Convention (C_Plus_Plus, Carnivore);
3294   function Number_Of_Teeth (X : Carnivore)
3295      return Natural is abstract;
3296
3297   type Domestic is interface;
3298   pragma Convention (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3299   procedure Set_Owner
3300     (X    : in out Domestic;
3301      Name : Chars_Ptr) is abstract;
3302
3303   type Animal is tagged record
3304     Age : Natural := 0;
3305   end record;
3306   pragma Import (C_Plus_Plus, Animal);
3307
3308   procedure Set_Age (X : in out Animal; Age : Integer);
3309   pragma Import (C_Plus_Plus, Set_Age);
3310
3311   function Age (X : Animal) return Integer;
3312   pragma Import (C_Plus_Plus, Age);
3313
3314   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
3315     Tooth_Count : Natural;
3316     Owner       : String (1 .. 30);
3317   end record;
3318   pragma Import (C_Plus_Plus, Dog);
3319
3320   function Number_Of_Teeth (A : Dog) return Integer;
3321   pragma Import (C_Plus_Plus, Number_Of_Teeth);
3322
3323   procedure Set_Owner (A : in out Dog; Name : Chars_Ptr);
3324   pragma Import (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3325
3326   function New_Dog return Dog'Class;
3327   pragma CPP_Constructor (New_Dog);
3328   pragma Import (CPP, New_Dog, "_ZN3DogC2Ev");
3329 end Animals;
3330 @end smallexample
3331
3332 Thanks to the compatibility between GNAT run-time structures and the C++ ABI,
3333 interfacing with these C++ classes is easy. The only requirement is that all
3334 the primitives and components must be declared exactly in the same order in
3335 the two languages.
3336
3337 Regarding the abstract interfaces, we must indicate to the GNAT compiler by
3338 means of a @code{pragma Convention (C_Plus_Plus)}, the convention used to pass
3339 the arguments to the called primitives will be the same as for C++. For the
3340 imported classes we use @code{pragma Import} with convention @code{C_Plus_Plus}
3341 to indicate that they have been defined on the C++ side; this is required
3342 because the dispatch table associated with these tagged types will be built
3343 in the C++ side and therefore will not contain the predefined Ada primitives
3344 which Ada would otherwise expect.
3345
3346 As the reader can see there is no need to indicate the C++ mangled names
3347 associated with each subprogram because it is assumed that all the calls to
3348 these primitives will be dispatching calls. The only exception is the
3349 constructor, which must be registered with the compiler by means of
3350 @code{pragma CPP_Constructor} and needs to provide its associated C++
3351 mangled name because the Ada compiler generates direct calls to it.
3352
3353 With the above packages we can now declare objects of type Dog on the Ada side
3354 and dispatch calls to the corresponding subprograms on the C++ side. We can
3355 also extend the tagged type Dog with further fields and primitives, and
3356 override some of its C++ primitives on the Ada side. For example, here we have
3357 a type derivation defined on the Ada side that inherits all the dispatching
3358 primitives of the ancestor from the C++ side.
3359
3360 @smallexample
3361 @b{with} Animals; @b{use} Animals;
3362 @b{package} Vaccinated_Animals @b{is}
3363   @b{type} Vaccinated_Dog @b{is new} Dog @b{with null record};
3364   @b{function} Vaccination_Expired (A : Vaccinated_Dog) @b{return} Boolean;
3365 @b{end} Vaccinated_Animals;
3366 @end smallexample
3367
3368 It is important to note that, because of the ABI compatibility, the programmer
3369 does not need to add any further information to indicate either the object
3370 layout or the dispatch table entry associated with each dispatching operation.
3371
3372 Now let us define all the types and constructors on the Ada side and export
3373 them to C++, using the same hierarchy of our previous example:
3374
3375 @smallexample @c ada
3376 with Interfaces.C.Strings;
3377 use Interfaces.C.Strings;
3378 package Animals is
3379   type Carnivore is interface;
3380   pragma Convention (C_Plus_Plus, Carnivore);
3381   function Number_Of_Teeth (X : Carnivore)
3382      return Natural is abstract;
3383
3384   type Domestic is interface;
3385   pragma Convention (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3386   procedure Set_Owner
3387     (X    : in out Domestic;
3388      Name : Chars_Ptr) is abstract;
3389
3390   type Animal is tagged record
3391     Age : Natural := 0;
3392   end record;
3393   pragma Convention (C_Plus_Plus, Animal);
3394
3395   procedure Set_Age (X : in out Animal; Age : Integer);
3396   pragma Export (C_Plus_Plus, Set_Age);
3397
3398   function Age (X : Animal) return Integer;
3399   pragma Export (C_Plus_Plus, Age);
3400
3401   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
3402     Tooth_Count : Natural;
3403     Owner       : String (1 .. 30);
3404   end record;
3405   pragma Convention (C_Plus_Plus, Dog);
3406
3407   function Number_Of_Teeth (A : Dog) return Integer;
3408   pragma Export (C_Plus_Plus, Number_Of_Teeth);
3409
3410   procedure Set_Owner (A : in out Dog; Name : Chars_Ptr);
3411   pragma Export (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3412
3413   function New_Dog return Dog'Class;
3414   pragma Export (C_Plus_Plus, New_Dog);
3415 end Animals;
3416 @end smallexample
3417
3418 Compared with our previous example the only difference is the use of
3419 @code{pragma Export} to indicate to the GNAT compiler that the primitives will
3420 be available to C++. Thanks to the ABI compatibility, on the C++ side there is
3421 nothing else to be done; as explained above, the only requirement is that all
3422 the primitives and components are declared in exactly the same order.
3423
3424 For completeness, let us see a brief C++ main program that uses the
3425 declarations available in @code{animals.h} (presented in our first example) to
3426 import and use the declarations from the Ada side, properly initializing and
3427 finalizing the Ada run-time system along the way:
3428
3429 @smallexample
3430 @b{#include} "animals.h"
3431 @b{#include} <iostream>
3432 @b{using namespace} std;
3433
3434 void Check_Carnivore (Carnivore *obj) @{@dots{}@}
3435 void Check_Domestic (Domestic *obj)   @{@dots{}@}
3436 void Check_Animal (Animal *obj)       @{@dots{}@}
3437 void Check_Dog (Dog *obj)             @{@dots{}@}
3438
3439 @b{extern} "C" @{
3440   void adainit (void);
3441   void adafinal (void);
3442   Dog* new_dog ();
3443 @}
3444
3445 void test ()
3446 @{
3447   Dog *obj = new_dog();  // Ada constructor
3448   Check_Carnivore (obj); // Check secondary DT
3449   Check_Domestic (obj);  // Check secondary DT
3450   Check_Animal (obj);    // Check primary DT
3451   Check_Dog (obj);       // Check primary DT
3452 @}
3453
3454 int main ()
3455 @{
3456   adainit ();  test();  adafinal ();
3457   return 0;
3458 @}
3459 @end smallexample
3460
3461 @node Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models
3462 @section Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models
3463
3464 @noindent
3465 The GNAT model of compilation is close to the C and C++ models. You can
3466 think of Ada specs as corresponding to header files in C. As in C, you
3467 don't need to compile specs; they are compiled when they are used. The
3468 Ada @code{with} is similar in effect to the @code{#include} of a C
3469 header.
3470
3471 One notable difference is that, in Ada, you may compile specs separately
3472 to check them for semantic and syntactic accuracy. This is not always
3473 possible with C headers because they are fragments of programs that have
3474 less specific syntactic or semantic rules.
3475
3476 The other major difference is the requirement for running the binder,
3477 which performs two important functions. First, it checks for
3478 consistency. In C or C++, the only defense against assembling
3479 inconsistent programs lies outside the compiler, in a makefile, for
3480 example. The binder satisfies the Ada requirement that it be impossible
3481 to construct an inconsistent program when the compiler is used in normal
3482 mode.
3483
3484 @cindex Elaboration order control
3485 The other important function of the binder is to deal with elaboration
3486 issues. There are also elaboration issues in C++ that are handled
3487 automatically. This automatic handling has the advantage of being
3488 simpler to use, but the C++ programmer has no control over elaboration.
3489 Where @code{gnatbind} might complain there was no valid order of
3490 elaboration, a C++ compiler would simply construct a program that
3491 malfunctioned at run time.
3492 @end ifclear
3493
3494 @node Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models
3495 @section Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models
3496
3497 @noindent
3498 This section is intended for Ada programmers who have
3499 used an Ada compiler implementing the traditional Ada library
3500 model, as described in the Ada Reference Manual.
3501
3502 @cindex GNAT library
3503 In GNAT, there is no ``library'' in the normal sense. Instead, the set of
3504 source files themselves acts as the library. Compiling Ada programs does
3505 not generate any centralized information, but rather an object file and
3506 a ALI file, which are of interest only to the binder and linker.
3507 In a traditional system, the compiler reads information not only from
3508 the source file being compiled, but also from the centralized library.
3509 This means that the effect of a compilation depends on what has been
3510 previously compiled. In particular:
3511
3512 @itemize @bullet
3513 @item
3514 When a unit is @code{with}'ed, the unit seen by the compiler corresponds
3515 to the version of the unit most recently compiled into the library.
3516
3517 @item
3518 Inlining is effective only if the necessary body has already been
3519 compiled into the library.
3520
3521 @item
3522 Compiling a unit may obsolete other units in the library.
3523 @end itemize
3524
3525 @noindent
3526 In GNAT, compiling one unit never affects the compilation of any other
3527 units because the compiler reads only source files. Only changes to source
3528 files can affect the results of a compilation. In particular:
3529
3530 @itemize @bullet
3531 @item
3532 When a unit is @code{with}'ed, the unit seen by the compiler corresponds
3533 to the source version of the unit that is currently accessible to the
3534 compiler.
3535
3536 @item
3537 @cindex Inlining
3538 Inlining requires the appropriate source files for the package or
3539 subprogram bodies to be available to the compiler. Inlining is always
3540 effective, independent of the order in which units are complied.
3541
3542 @item
3543 Compiling a unit never affects any other compilations. The editing of
3544 sources may cause previous compilations to be out of date if they
3545 depended on the source file being modified.
3546 @end itemize
3547
3548 @noindent
3549 The most important result of these differences is that order of compilation
3550 is never significant in GNAT. There is no situation in which one is
3551 required to do one compilation before another. What shows up as order of
3552 compilation requirements in the traditional Ada library becomes, in
3553 GNAT, simple source dependencies; in other words, there is only a set
3554 of rules saying what source files must be present when a file is
3555 compiled.
3556
3557 @ifset vms
3558 @node Placement of temporary files
3559 @section Placement of temporary files
3560 @cindex Temporary files (user control over placement)
3561
3562 @noindent
3563 GNAT creates temporary files in the directory designated by the environment
3564 variable @env{TMPDIR}.
3565 (See the HP @emph{C RTL Reference Manual} on the function @code{getenv()}
3566 for detailed information on how environment variables are resolved.
3567 For most users the easiest way to make use of this feature is to simply
3568 define @env{TMPDIR} as a job level logical name).
3569 For example, if you wish to use a Ramdisk (assuming DECRAM is installed)
3570 for compiler temporary files, then you can include something like the
3571 following command in your @file{LOGIN.COM} file:
3572
3573 @smallexample
3574 $ define/job TMPDIR "/disk$scratchram/000000/temp/"
3575 @end smallexample
3576
3577 @noindent
3578 If @env{TMPDIR} is not defined, then GNAT uses the directory designated by
3579 @env{TMP}; if @env{TMP} is not defined, then GNAT uses the directory
3580 designated by @env{TEMP}.
3581 If none of these environment variables are defined then GNAT uses the
3582 directory designated by the logical name @code{SYS$SCRATCH:}
3583 (by default the user's home directory). If all else fails
3584 GNAT uses the current directory for temporary files.
3585 @end ifset
3586
3587 @c *************************
3588 @node Compiling Using gcc
3589 @chapter Compiling Using @command{gcc}
3590
3591 @noindent
3592 This chapter discusses how to compile Ada programs using the @command{gcc}
3593 command. It also describes the set of switches
3594 that can be used to control the behavior of the compiler.
3595 @menu
3596 * Compiling Programs::
3597 * Switches for gcc::
3598 * Search Paths and the Run-Time Library (RTL)::
3599 * Order of Compilation Issues::
3600 * Examples::
3601 @end menu
3602
3603 @node Compiling Programs
3604 @section Compiling Programs
3605
3606 @noindent
3607 The first step in creating an executable program is to compile the units
3608 of the program using the @command{gcc} command. You must compile the
3609 following files:
3610
3611 @itemize @bullet
3612 @item
3613 the body file (@file{.adb}) for a library level subprogram or generic
3614 subprogram
3615
3616 @item
3617 the spec file (@file{.ads}) for a library level package or generic
3618 package that has no body
3619
3620 @item
3621 the body file (@file{.adb}) for a library level package
3622 or generic package that has a body
3623
3624 @end itemize
3625
3626 @noindent
3627 You need @emph{not} compile the following files
3628
3629 @itemize @bullet
3630
3631 @item
3632 the spec of a library unit which has a body
3633
3634 @item
3635 subunits
3636 @end itemize
3637
3638 @noindent
3639 because they are compiled as part of compiling related units. GNAT
3640 package specs
3641 when the corresponding body is compiled, and subunits when the parent is
3642 compiled.
3643
3644 @cindex cannot generate code
3645 If you attempt to compile any of these files, you will get one of the
3646 following error messages (where @var{fff} is the name of the file you compiled):
3647
3648 @smallexample
3649 cannot generate code for file @var{fff} (package spec)
3650 to check package spec, use -gnatc
3651
3652 cannot generate code for file @var{fff} (missing subunits)
3653 to check parent unit, use -gnatc
3654
3655 cannot generate code for file @var{fff} (subprogram spec)
3656 to check subprogram spec, use -gnatc
3657
3658 cannot generate code for file @var{fff} (subunit)
3659 to check subunit, use -gnatc
3660 @end smallexample
3661
3662 @noindent
3663 As indicated by the above error messages, if you want to submit
3664 one of these files to the compiler to check for correct semantics
3665 without generating code, then use the @option{-gnatc} switch.
3666
3667 The basic command for compiling a file containing an Ada unit is
3668
3669 @smallexample
3670 $ gcc -c @ovar{switches} @file{file name}
3671 @end smallexample
3672
3673 @noindent
3674 where @var{file name} is the name of the Ada file (usually
3675 having an extension
3676 @file{.ads} for a spec or @file{.adb} for a body).
3677 @ifclear vms
3678 You specify the
3679 @option{-c} switch to tell @command{gcc} to compile, but not link, the file.
3680 @end ifclear
3681 The result of a successful compilation is an object file, which has the
3682 same name as the source file but an extension of @file{.o} and an Ada
3683 Library Information (ALI) file, which also has the same name as the
3684 source file, but with @file{.ali} as the extension. GNAT creates these
3685 two output files in the current directory, but you may specify a source
3686 file in any directory using an absolute or relative path specification
3687 containing the directory information.
3688
3689 @findex gnat1
3690 @command{gcc} is actually a driver program that looks at the extensions of
3691 the file arguments and loads the appropriate compiler. For example, the
3692 GNU C compiler is @file{cc1}, and the Ada compiler is @file{gnat1}.
3693 These programs are in directories known to the driver program (in some
3694 configurations via environment variables you set), but need not be in
3695 your path. The @command{gcc} driver also calls the assembler and any other
3696 utilities needed to complete the generation of the required object
3697 files.
3698
3699 It is possible to supply several file names on the same @command{gcc}
3700 command. This causes @command{gcc} to call the appropriate compiler for
3701 each file. For example, the following command lists three separate
3702 files to be compiled:
3703
3704 @smallexample
3705 $ gcc -c x.adb y.adb z.c
3706 @end smallexample
3707
3708 @noindent
3709 calls @code{gnat1} (the Ada compiler) twice to compile @file{x.adb} and
3710 @file{y.adb}, and @code{cc1} (the C compiler) once to compile @file{z.c}.
3711 The compiler generates three object files @file{x.o}, @file{y.o} and
3712 @file{z.o} and the two ALI files @file{x.ali} and @file{y.ali} from the
3713 Ada compilations. Any switches apply to all the files ^listed,^listed.^
3714 @ifclear vms
3715 except for
3716 @option{-gnat@var{x}} switches, which apply only to Ada compilations.
3717 @end ifclear
3718
3719 @node Switches for gcc
3720 @section Switches for @command{gcc}
3721
3722 @noindent
3723 The @command{gcc} command accepts switches that control the
3724 compilation process. These switches are fully described in this section.
3725 First we briefly list all the switches, in alphabetical order, then we
3726 describe the switches in more detail in functionally grouped sections.
3727
3728 More switches exist for GCC than those documented here, especially
3729 for specific targets. However, their use is not recommended as
3730 they may change code generation in ways that are incompatible with
3731 the Ada run-time library, or can cause inconsistencies between
3732 compilation units.
3733
3734 @menu
3735 * Output and Error Message Control::
3736 * Warning Message Control::
3737 * Debugging and Assertion Control::
3738 * Validity Checking::
3739 * Style Checking::
3740 * Run-Time Checks::
3741 * Using gcc for Syntax Checking::
3742 * Using gcc for Semantic Checking::
3743 * Compiling Different Versions of Ada::
3744 * Character Set Control::
3745 * File Naming Control::
3746 * Subprogram Inlining Control::
3747 * Auxiliary Output Control::
3748 * Debugging Control::
3749 * Exception Handling Control::
3750 * Units to Sources Mapping Files::
3751 * Integrated Preprocessing::
3752 * Code Generation Control::
3753 @ifset vms
3754 * Return Codes::
3755 @end ifset
3756 @end menu
3757
3758 @table @option
3759 @c !sort!
3760 @ifclear vms
3761 @cindex @option{-b} (@command{gcc})
3762 @item -b @var{target}
3763 Compile your program to run on @var{target}, which is the name of a
3764 system configuration. You must have a GNAT cross-compiler built if
3765 @var{target} is not the same as your host system.
3766
3767 @item -B@var{dir}
3768 @cindex @option{-B} (@command{gcc})
3769 Load compiler executables (for example, @code{gnat1}, the Ada compiler)
3770 from @var{dir} instead of the default location. Only use this switch
3771 when multiple versions of the GNAT compiler are available.
3772 @xref{Directory Options,, Options for Directory Search, gcc, Using the
3773 GNU Compiler Collection (GCC)}, for further details. You would normally
3774 use the @option{-b} or @option{-V} switch instead.
3775
3776 @item -c
3777 @cindex @option{-c} (@command{gcc})
3778 Compile. Always use this switch when compiling Ada programs.
3779
3780 Note: for some other languages when using @command{gcc}, notably in
3781 the case of C and C++, it is possible to use
3782 use @command{gcc} without a @option{-c} switch to
3783 compile and link in one step. In the case of GNAT, you
3784 cannot use this approach, because the binder must be run
3785 and @command{gcc} cannot be used to run the GNAT binder.
3786 @end ifclear
3787
3788 @item -fno-inline
3789 @cindex @option{-fno-inline} (@command{gcc})
3790 Suppresses all back-end inlining, even if other optimization or inlining
3791 switches are set.
3792 This includes suppression of inlining that results
3793 from the use of the pragma @code{Inline_Always}.
3794 Any occurrences of pragma @code{Inline} or @code{Inline_Always}
3795 are ignored, and @option{-gnatn} and @option{-gnatN} have no
3796 effect if this switch is present.
3797
3798 @item -fno-inline-functions
3799 @cindex @option{-fno-inline-functions} (@command{gcc})
3800 Suppresses automatic inlining of small subprograms, which is enabled
3801 if @option{-O3} is used.
3802
3803 @item -fno-inline-functions-called-once
3804 @cindex @option{-fno-inline-functions-called-once} (@command{gcc})
3805 Suppresses inlining of subprograms local to the unit and called once
3806 from within it, which is enabled if @option{-O1} is used.
3807
3808 @item -fno-strict-aliasing
3809 @cindex @option{-fno-strict-aliasing} (@command{gcc})
3810 Causes the compiler to avoid assumptions regarding non-aliasing
3811 of objects of different types. See
3812 @ref{Optimization and Strict Aliasing} for details.
3813
3814 @item -fstack-check
3815 @cindex @option{-fstack-check} (@command{gcc})
3816 Activates stack checking.
3817 See @ref{Stack Overflow Checking} for details.
3818
3819 @item -fstack-usage
3820 @cindex @option{-fstack-usage} (@command{gcc})
3821 Makes the compiler output stack usage information for the program, on a
3822 per-function basis. See @ref{Static Stack Usage Analysis} for details.
3823
3824 @item -fcallgraph-info@r{[}=su@r{]}
3825 @cindex @option{-fcallgraph-info} (@command{gcc})
3826 Makes the compiler output callgraph information for the program, on a
3827 per-file basis.  The information is generated in the VCG format.  It can
3828 be decorated with stack-usage per-node information.
3829
3830 @item ^-g^/DEBUG^
3831 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gcc})
3832 Generate debugging information. This information is stored in the object
3833 file and copied from there to the final executable file by the linker,
3834 where it can be read by the debugger. You must use the
3835 @option{^-g^/DEBUG^} switch if you plan on using the debugger.
3836
3837 @item -gnat83
3838 @cindex @option{-gnat83} (@command{gcc})
3839 Enforce Ada 83 restrictions.
3840
3841 @item -gnat95
3842 @cindex @option{-gnat95} (@command{gcc})
3843 Enforce Ada 95 restrictions.
3844
3845 @item -gnat05
3846 @cindex @option{-gnat05} (@command{gcc})
3847 Allow full Ada 2005 features.
3848
3849 @item -gnata
3850 @cindex @option{-gnata} (@command{gcc})
3851 Assertions enabled. @code{Pragma Assert} and @code{pragma Debug} to be
3852 activated. Note that these pragmas can also be controlled using the
3853 configuration pragmas @code{Assertion_Policy} and @code{Debug_Policy}.
3854 It also activates pragmas @code{Check}, @code{Precondition}, and
3855 @code{Postcondition}. Note that these pragmas can also be controlled
3856 using the configuration pragma @code{Check_Policy}.
3857
3858 @item -gnatA
3859 @cindex @option{-gnatA} (@command{gcc})
3860 Avoid processing @file{gnat.adc}. If a @file{gnat.adc} file is present,
3861 it will be ignored.
3862
3863 @item -gnatb
3864 @cindex @option{-gnatb} (@command{gcc})
3865 Generate brief messages to @file{stderr} even if verbose mode set.
3866
3867 @item -gnatB
3868 @cindex @option{-gnatB} (@command{gcc})
3869 Assume no invalid (bad) values except for 'Valid attribute use.
3870
3871 @item -gnatc
3872 @cindex @option{-gnatc} (@command{gcc})
3873 Check syntax and semantics only (no code generation attempted).
3874
3875 @item -gnatd
3876 @cindex @option{-gnatd} (@command{gcc})
3877 Specify debug options for the compiler. The string of characters after
3878 the @option{-gnatd} specify the specific debug options. The possible
3879 characters are 0-9, a-z, A-Z, optionally preceded by a dot. See
3880 compiler source file @file{debug.adb} for details of the implemented
3881 debug options. Certain debug options are relevant to applications
3882 programmers, and these are documented at appropriate points in this
3883 users guide.
3884
3885 @item -gnatD
3886 @cindex @option{-gnatD[nn]} (@command{gcc})
3887 Create expanded source files for source level debugging. This switch
3888 also suppress generation of cross-reference information
3889 (see @option{-gnatx}).
3890
3891 @item -gnatec=@var{path}
3892 @cindex @option{-gnatec} (@command{gcc})
3893 Specify a configuration pragma file
3894 @ifclear vms
3895 (the equal sign is optional)
3896 @end ifclear
3897 (@pxref{The Configuration Pragmas Files}).
3898
3899 @item ^-gnateD^/DATA_PREPROCESSING=^symbol@r{[}=@var{value}@r{]}
3900 @cindex @option{-gnateD} (@command{gcc})
3901 Defines a symbol, associated with @var{value}, for preprocessing.
3902 (@pxref{Integrated Preprocessing}).
3903
3904 @item -gnatef
3905 @cindex @option{-gnatef} (@command{gcc})
3906 Display full source path name in brief error messages.
3907
3908 @item -gnateG
3909 @cindex @option{-gnateG} (@command{gcc})
3910 Save result of preprocessing in a text file.
3911
3912 @item -gnatem=@var{path}
3913 @cindex @option{-gnatem} (@command{gcc})
3914 Specify a mapping file
3915 @ifclear vms
3916 (the equal sign is optional)
3917 @end ifclear
3918 (@pxref{Units to Sources Mapping Files}).
3919
3920 @item -gnatep=@var{file}
3921 @cindex @option{-gnatep} (@command{gcc})
3922 Specify a preprocessing data file
3923 @ifclear vms
3924 (the equal sign is optional)
3925 @end ifclear
3926 (@pxref{Integrated Preprocessing}).
3927
3928 @item -gnatE
3929 @cindex @option{-gnatE} (@command{gcc})
3930 Full dynamic elaboration checks.
3931
3932 @item -gnatf
3933 @cindex @option{-gnatf} (@command{gcc})
3934 Full errors. Multiple errors per line, all undefined references, do not
3935 attempt to suppress cascaded errors.
3936
3937 @item -gnatF
3938 @cindex @option{-gnatF} (@command{gcc})
3939 Externals names are folded to all uppercase.
3940
3941 @item ^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^
3942 @cindex @option{^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^} (@command{gcc})
3943 Internal GNAT implementation mode. This should not be used for
3944 applications programs, it is intended only for use by the compiler
3945 and its run-time library. For documentation, see the GNAT sources.
3946 Note that @option{^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^} implies
3947 @option{^-gnatwae^/WARNINGS=ALL,ERRORS^} and
3948 @option{^-gnatyg^/STYLE_CHECKS=GNAT^}
3949 so that all standard warnings and all standard style options are turned on.
3950 All warnings and style error messages are treated as errors.
3951
3952 @item -gnatGnn
3953 @cindex @option{-gnatG[nn]} (@command{gcc})
3954 List generated expanded code in source form.
3955
3956 @item ^-gnath^/HELP^
3957 @cindex @option{^-gnath^/HELP^} (@command{gcc})
3958 Output usage information. The output is written to @file{stdout}.
3959
3960 @item ^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET=^@var{c}
3961 @cindex @option{^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET^} (@command{gcc})
3962 Identifier character set
3963 @ifclear vms
3964 (@var{c}=1/2/3/4/8/9/p/f/n/w).
3965 @end ifclear
3966 For details of the possible selections for @var{c},
3967 see @ref{Character Set Control}.
3968
3969 @item ^-gnatI^/IGNORE_REP_CLAUSES^
3970 @cindex @option{^-gnatI^IGNORE_REP_CLAUSES^} (@command{gcc})
3971 Ignore representation clauses. When this switch is used, all
3972 representation clauses are treated as comments. This is useful
3973 when initially porting code where you want to ignore rep clause
3974 problems, and also for compiling foreign code (particularly
3975 for use with ASIS).
3976
3977 @item -gnatjnn
3978 @cindex @option{-gnatjnn} (@command{gcc})
3979 Reformat error messages to fit on nn character lines
3980
3981 @item -gnatk=@var{n}
3982 @cindex @option{-gnatk} (@command{gcc})
3983 Limit file names to @var{n} (1-999) characters ^(@code{k} = krunch)^^.
3984
3985 @item -gnatl
3986 @cindex @option{-gnatl} (@command{gcc})
3987 Output full source listing with embedded error messages.
3988
3989 @item -gnatL
3990 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
3991 Used in conjunction with -gnatG or -gnatD to intersperse original
3992 source lines (as comment lines with line numbers) in the expanded
3993 source output.
3994
3995 @item -gnatm=@var{n}
3996 @cindex @option{-gnatm} (@command{gcc})
3997 Limit number of detected error or warning messages to @var{n}
3998 where @var{n} is in the range 1..999_999. The default setting if
3999 no switch is given is 9999. Compilation is terminated if this
4000 limit is exceeded. The equal sign here is optional.
4001
4002 @item -gnatn
4003 @cindex @option{-gnatn} (@command{gcc})
4004 Activate inlining for subprograms for which
4005 pragma @code{inline} is specified. This inlining is performed
4006 by the GCC back-end.
4007
4008 @item -gnatN
4009 @cindex @option{-gnatN} (@command{gcc})
4010 Activate front end inlining for subprograms for which
4011 pragma @code{Inline} is specified. This inlining is performed
4012 by the front end and will be visible in the
4013 @option{-gnatG} output.
4014
4015 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
4016 of GNAT other than the JGNAT, .NET or GNAAMP versions), then the use of
4017 @option{-gnatN} is deprecated, and the use of @option{-gnatn} is preferred.
4018 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
4019 inlining, but that is no longer the case.
4020
4021 @item -gnato
4022 @cindex @option{-gnato} (@command{gcc})
4023 Enable numeric overflow checking (which is not normally enabled by
4024 default). Note that division by zero is a separate check that is not
4025 controlled by this switch (division by zero checking is on by default).
4026
4027 @item -gnatp
4028 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
4029 Suppress all checks. See @ref{Run-Time Checks} for details.
4030
4031 @item -gnatP
4032 @cindex @option{-gnatP} (@command{gcc})
4033 Enable polling. This is required on some systems (notably Windows NT) to
4034 obtain asynchronous abort and asynchronous transfer of control capability.
4035 @xref{Pragma Polling,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for full
4036 details.
4037
4038 @item -gnatq
4039 @cindex @option{-gnatq} (@command{gcc})
4040 Don't quit. Try semantics, even if parse errors.
4041
4042 @item -gnatQ
4043 @cindex @option{-gnatQ} (@command{gcc})
4044 Don't quit. Generate @file{ALI} and tree files even if illegalities.
4045
4046 @item -gnatr
4047 @cindex @option{-gnatr} (@command{gcc})
4048 Treat pragma Restrictions as Restriction_Warnings.
4049
4050 @item ^-gnatR@r{[}0@r{/}1@r{/}2@r{/}3@r{[}s@r{]]}^/REPRESENTATION_INFO^
4051 @cindex @option{-gnatR} (@command{gcc})
4052 Output representation information for declared types and objects.
4053
4054 @item -gnats
4055 @cindex @option{-gnats} (@command{gcc})
4056 Syntax check only.
4057
4058 @item -gnatS
4059 @cindex @option{-gnatS} (@command{gcc})
4060 Print package Standard.
4061
4062 @item -gnatt
4063 @cindex @option{-gnatt} (@command{gcc})
4064 Generate tree output file.
4065
4066 @item ^-gnatT^/TABLE_MULTIPLIER=^@var{nnn}
4067 @cindex @option{^-gnatT^/TABLE_MULTIPLIER^} (@command{gcc})
4068 All compiler tables start at @var{nnn} times usual starting size.
4069
4070 @item -gnatu
4071 @cindex @option{-gnatu} (@command{gcc})
4072 List units for this compilation.
4073
4074 @item -gnatU
4075 @cindex @option{-gnatU} (@command{gcc})
4076 Tag all error messages with the unique string ``error:''
4077
4078 @item -gnatv
4079 @cindex @option{-gnatv} (@command{gcc})
4080 Verbose mode. Full error output with source lines to @file{stdout}.
4081
4082 @item -gnatV
4083 @cindex @option{-gnatV} (@command{gcc})
4084 Control level of validity checking. See separate section describing
4085 this feature.
4086
4087 @item ^-gnatw@var{xxx}^/WARNINGS=(@var{option}@r{[},@dots{}@r{]})^
4088 @cindex @option{^-gnatw^/WARNINGS^} (@command{gcc})
4089 Warning mode where
4090 ^@var{xxx} is a string of option letters that^the list of options^ denotes
4091 the exact warnings that
4092 are enabled or disabled (@pxref{Warning Message Control}).
4093
4094 @item ^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
4095 @cindex @option{^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@command{gcc})
4096 Wide character encoding method
4097 @ifclear vms
4098 (@var{e}=n/h/u/s/e/8).
4099 @end ifclear
4100 @ifset vms
4101 (@var{e}=@code{BRACKETS, NONE, HEX, UPPER, SHIFT_JIS, EUC, UTF8})
4102 @end ifset
4103
4104 @item -gnatx
4105 @cindex @option{-gnatx} (@command{gcc})
4106 Suppress generation of cross-reference information.
4107
4108 @item ^-gnaty^/STYLE_CHECKS=(option,option@dots{})^
4109 @cindex @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS^} (@command{gcc})
4110 Enable built-in style checks (@pxref{Style Checking}).
4111
4112 @item ^-gnatz^/DISTRIBUTION_STUBS=^@var{m}
4113 @cindex @option{^-gnatz^/DISTRIBUTION_STUBS^} (@command{gcc})
4114 Distribution stub generation and compilation
4115 @ifclear vms
4116 (@var{m}=r/c for receiver/caller stubs).
4117 @end ifclear
4118 @ifset vms
4119 (@var{m}=@code{RECEIVER} or @code{CALLER} to specify the type of stubs
4120 to be generated and compiled).
4121 @end ifset
4122
4123 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
4124 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gcc})
4125 @cindex RTL
4126 Direct GNAT to search the @var{dir} directory for source files needed by
4127 the current compilation
4128 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
4129
4130 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
4131 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gcc})
4132 @cindex RTL
4133 Except for the source file named in the command line, do not look for source
4134 files in the directory containing the source file named in the command line
4135 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
4136
4137 @ifclear vms
4138 @item -mbig-switch
4139 @cindex @option{-mbig-switch} (@command{gcc})
4140 @cindex @code{case} statement (effect of @option{-mbig-switch} option)
4141 This standard gcc switch causes the compiler to use larger offsets in its
4142 jump table representation for @code{case} statements.
4143 This may result in less efficient code, but is sometimes necessary
4144 (for example on HP-UX targets)
4145 @cindex HP-UX and @option{-mbig-switch} option
4146 in order to compile large and/or nested @code{case} statements.
4147
4148 @item -o @var{file}
4149 @cindex @option{-o} (@command{gcc})
4150 This switch is used in @command{gcc} to redirect the generated object file
4151 and its associated ALI file. Beware of this switch with GNAT, because it may
4152 cause the object file and ALI file to have different names which in turn
4153 may confuse the binder and the linker.
4154 @end ifclear
4155
4156 @item -nostdinc
4157 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gcc})
4158 Inhibit the search of the default location for the GNAT Run Time
4159 Library (RTL) source files.
4160
4161 @item -nostdlib
4162 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gcc})
4163 Inhibit the search of the default location for the GNAT Run Time
4164 Library (RTL) ALI files.
4165
4166 @ifclear vms
4167 @item -O@ovar{n}
4168 @cindex @option{-O} (@command{gcc})
4169 @var{n} controls the optimization level.
4170
4171 @table @asis
4172 @item n = 0
4173 No optimization, the default setting if no @option{-O} appears
4174
4175 @item n = 1
4176 Normal optimization, the default if you specify @option{-O} without
4177 an operand. A good compromise between code quality and compilation
4178 time.
4179
4180 @item n = 2
4181 Extensive optimization, may improve execution time, possibly at the cost of
4182 substantially increased compilation time.
4183
4184 @item n = 3
4185 Same as @option{-O2}, and also includes inline expansion for small subprograms
4186 in the same unit.
4187
4188 @item n = s
4189 Optimize space usage
4190 @end table
4191
4192 @noindent
4193 See also @ref{Optimization Levels}.
4194 @end ifclear
4195
4196 @ifset vms
4197 @item  /NOOPTIMIZE
4198 @cindex @option{/NOOPTIMIZE} (@code{GNAT COMPILE})
4199 Equivalent to @option{/OPTIMIZE=NONE}.
4200 This is the default behavior in the absence of an @option{/OPTIMIZE}
4201 qualifier.
4202
4203 @item /OPTIMIZE@r{[}=(keyword@r{[},@dots{}@r{]})@r{]}
4204 @cindex @option{/OPTIMIZE} (@code{GNAT COMPILE})
4205 Selects the level of optimization for your program. The supported
4206 keywords are as follows:
4207 @table @code
4208 @item   ALL
4209 Perform most optimizations, including those that
4210 are expensive.
4211 This is the default if the @option{/OPTIMIZE} qualifier is supplied
4212 without keyword options.
4213
4214 @item   NONE
4215 Do not do any optimizations. Same as @code{/NOOPTIMIZE}.
4216
4217 @item SOME
4218 Perform some optimizations, but omit ones that are costly.
4219
4220 @item   DEVELOPMENT
4221 Same as @code{SOME}.
4222
4223 @item INLINING
4224 Full optimization as in @option{/OPTIMIZE=ALL}, and also attempts
4225 automatic inlining of small subprograms within a unit
4226
4227 @item   UNROLL_LOOPS
4228 Try to unroll loops. This keyword may be specified together with
4229 any keyword above other than @code{NONE}. Loop unrolling
4230 usually, but not always, improves the performance of programs.
4231
4232 @item SPACE
4233 Optimize space usage
4234 @end table
4235
4236 @noindent
4237 See also @ref{Optimization Levels}.
4238 @end ifset
4239
4240 @ifclear vms
4241 @item -pass-exit-codes
4242 @cindex @option{-pass-exit-codes} (@command{gcc})
4243 Catch exit codes from the compiler and use the most meaningful as
4244 exit status.
4245 @end ifclear
4246
4247 @item --RTS=@var{rts-path}
4248 @cindex @option{--RTS} (@command{gcc})
4249 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
4250 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
4251
4252 @item ^-S^/ASM^
4253 @cindex @option{^-S^/ASM^} (@command{gcc})
4254 ^Used in place of @option{-c} to^Used to^
4255 cause the assembler source file to be
4256 generated, using @file{^.s^.S^} as the extension,
4257 instead of the object file.
4258 This may be useful if you need to examine the generated assembly code.
4259
4260 @item ^-fverbose-asm^/VERBOSE_ASM^
4261 @cindex @option{^-fverbose-asm^/VERBOSE_ASM^} (@command{gcc})
4262 ^Used in conjunction with @option{-S}^Used in place of @option{/ASM}^
4263 to cause the generated assembly code file to be annotated with variable
4264 names, making it significantly easier to follow.
4265
4266 @item ^-v^/VERBOSE^
4267 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gcc})
4268 Show commands generated by the @command{gcc} driver. Normally used only for
4269 debugging purposes or if you need to be sure what version of the
4270 compiler you are executing.
4271
4272 @ifclear vms
4273 @item -V @var{ver}
4274 @cindex @option{-V} (@command{gcc})
4275 Execute @var{ver} version of the compiler. This is the @command{gcc}
4276 version, not the GNAT version.
4277 @end ifclear
4278
4279 @item ^-w^/NO_BACK_END_WARNINGS^
4280 @cindex @option{-w} (@command{gcc})
4281 Turn off warnings generated by the back end of the compiler. Use of
4282 this switch also causes the default for front end warnings to be set
4283 to suppress (as though @option{-gnatws} had appeared at the start of
4284 the options).
4285
4286 @end table
4287
4288 @ifclear vms
4289 @c Combining qualifiers does not work on VMS
4290 You may combine a sequence of GNAT switches into a single switch. For
4291 example, the combined switch
4292
4293 @cindex Combining GNAT switches
4294 @smallexample
4295 -gnatofi3
4296 @end smallexample
4297
4298 @noindent
4299 is equivalent to specifying the following sequence of switches:
4300
4301 @smallexample
4302 -gnato -gnatf -gnati3
4303 @end smallexample
4304 @end ifclear
4305
4306 @noindent
4307 The following restrictions apply to the combination of switches
4308 in this manner:
4309
4310 @itemize @bullet
4311 @item
4312 The switch @option{-gnatc} if combined with other switches must come
4313 first in the string.
4314
4315 @item
4316 The switch @option{-gnats} if combined with other switches must come
4317 first in the string.
4318
4319 @item
4320 The switches
4321 @option{^-gnatz^/DISTRIBUTION_STUBS^}, @option{-gnatzc}, and @option{-gnatzr}
4322 may not be combined with any other switches.
4323
4324 @ifclear vms
4325 @item
4326 Once a ``y'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnaty}
4327 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4328 as style modifiers (see description of @option{-gnaty}).
4329
4330 @item
4331 Once a ``d'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatd}
4332 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4333 as debug flags (see description of @option{-gnatd}).
4334
4335 @item
4336 Once a ``w'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatw}
4337 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4338 as warning mode modifiers (see description of @option{-gnatw}).
4339
4340 @item
4341 Once a ``V'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatV}
4342 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4343 as validity checking options (see description of @option{-gnatV}).
4344 @end ifclear
4345 @end itemize
4346
4347 @node Output and Error Message Control
4348 @subsection Output and Error Message Control
4349 @findex stderr
4350
4351 @noindent
4352 The standard default format for error messages is called ``brief format''.
4353 Brief format messages are written to @file{stderr} (the standard error
4354 file) and have the following form:
4355
4356 @smallexample
4357 e.adb:3:04: Incorrect spelling of keyword "function"
4358 e.adb:4:20: ";" should be "is"
4359 @end smallexample
4360
4361 @noindent
4362 The first integer after the file name is the line number in the file,
4363 and the second integer is the column number within the line.
4364 @ifclear vms
4365 @code{GPS} can parse the error messages
4366 and point to the referenced character.
4367 @end ifclear
4368 The following switches provide control over the error message
4369 format:
4370
4371 @table @option
4372 @c !sort!
4373 @item -gnatv
4374 @cindex @option{-gnatv} (@command{gcc})
4375 @findex stdout
4376 @ifclear vms
4377 The v stands for verbose.
4378 @end ifclear
4379 The effect of this setting is to write long-format error
4380 messages to @file{stdout} (the standard output file.
4381 The same program compiled with the
4382 @option{-gnatv} switch would generate:
4383
4384 @smallexample
4385 @cartouche
4386 3. funcion X (Q : Integer)
4387    |
4388 >>> Incorrect spelling of keyword "function"
4389 4. return Integer;
4390                  |
4391 >>> ";" should be "is"
4392 @end cartouche
4393 @end smallexample
4394
4395 @noindent
4396 The vertical bar indicates the location of the error, and the @samp{>>>}
4397 prefix can be used to search for error messages. When this switch is
4398 used the only source lines output are those with errors.
4399
4400 @item -gnatl
4401 @cindex @option{-gnatl} (@command{gcc})
4402 @ifclear vms
4403 The @code{l} stands for list.
4404 @end ifclear
4405 This switch causes a full listing of
4406 the file to be generated. In the case where a body is
4407 compiled, the corresponding spec is also listed, along
4408 with any subunits. Typical output from compiling a package
4409 body @file{p.adb} might look like:
4410
4411 @smallexample @c ada
4412 @cartouche
4413  Compiling: p.adb
4414
4415      1. package body p is
4416      2.    procedure a;
4417      3.    procedure a is separate;
4418      4. begin
4419      5.    null
4420                |
4421         >>> missing ";"
4422
4423      6. end;
4424
4425 Compiling: p.ads
4426
4427      1. package p is
4428      2.    pragma Elaborate_Body
4429                                 |
4430         >>> missing ";"
4431
4432      3. end p;
4433
4434 Compiling: p-a.adb
4435
4436      1. separate p
4437                 |
4438         >>> missing "("
4439
4440      2. procedure a is
4441      3. begin
4442      4.    null
4443                |
4444         >>> missing ";"
4445
4446      5. end;
4447 @end cartouche
4448 @end smallexample
4449
4450 @noindent
4451 @findex stderr
4452 When you specify the @option{-gnatv} or @option{-gnatl} switches and
4453 standard output is redirected, a brief summary is written to
4454 @file{stderr} (standard error) giving the number of error messages and
4455 warning messages generated.
4456
4457 @item -^gnatl^OUTPUT_FILE^=file
4458 @cindex @option{^-gnatl^OUTPUT_FILE^=fname} (@command{gcc})
4459 This has the same effect as @option{-gnatl} except that the output is
4460 written to a file instead of to standard output. If the given name
4461 @file{fname} does not start with a period, then it is the full name
4462 of the file to be written. If @file{fname} is an extension, it is
4463 appended to the name of the file being compiled. For example, if
4464 file @file{xyz.adb} is compiled with @option{^-gnatl^OUTPUT_FILE^=.lst},
4465 then the output is written to file ^xyz.adb.lst^xyz.adb_lst^.
4466
4467 @item -gnatU
4468 @cindex @option{-gnatU} (@command{gcc})
4469 This switch forces all error messages to be preceded by the unique
4470 string ``error:''. This means that error messages take a few more
4471 characters in space, but allows easy searching for and identification
4472 of error messages.
4473
4474 @item -gnatb
4475 @cindex @option{-gnatb} (@command{gcc})
4476 @ifclear vms
4477 The @code{b} stands for brief.
4478 @end ifclear
4479 This switch causes GNAT to generate the
4480 brief format error messages to @file{stderr} (the standard error
4481 file) as well as the verbose
4482 format message or full listing (which as usual is written to
4483 @file{stdout} (the standard output file).
4484
4485 @item -gnatm=@var{n}
4486 @cindex @option{-gnatm} (@command{gcc})
4487 @ifclear vms
4488 The @code{m} stands for maximum.
4489 @end ifclear
4490 @var{n} is a decimal integer in the
4491 range of 1 to 999 and limits the number of error messages to be
4492 generated. For example, using @option{-gnatm2} might yield
4493
4494 @smallexample
4495 e.adb:3:04: Incorrect spelling of keyword "function"
4496 e.adb:5:35: missing ".."
4497 fatal error: maximum errors reached
4498 compilation abandoned
4499 @end smallexample
4500
4501 @noindent
4502 Note that the equal sign is optional, so the switches
4503 @option{-gnatm2} and @option{-gnatm=2} are equivalent.
4504
4505 @item -gnatf
4506 @cindex @option{-gnatf} (@command{gcc})
4507 @cindex Error messages, suppressing
4508 @ifclear vms
4509 The @code{f} stands for full.
4510 @end ifclear
4511 Normally, the compiler suppresses error messages that are likely to be
4512 redundant. This switch causes all error
4513 messages to be generated. In particular, in the case of
4514 references to undefined variables. If a given variable is referenced
4515 several times, the normal format of messages is
4516 @smallexample
4517 e.adb:7:07: "V" is undefined (more references follow)
4518 @end smallexample
4519
4520 @noindent
4521 where the parenthetical comment warns that there are additional
4522 references to the variable @code{V}. Compiling the same program with the
4523 @option{-gnatf} switch yields
4524
4525 @smallexample
4526 e.adb:7:07: "V" is undefined
4527 e.adb:8:07: "V" is undefined
4528 e.adb:8:12: "V" is undefined
4529 e.adb:8:16: "V" is undefined
4530 e.adb:9:07: "V" is undefined
4531 e.adb:9:12: "V" is undefined
4532 @end smallexample
4533
4534 @noindent
4535 The @option{-gnatf} switch also generates additional information for
4536 some error messages.  Some examples are:
4537
4538 @itemize @bullet
4539 @item
4540 Full details on entities not available in high integrity mode
4541 @item
4542 Details on possibly non-portable unchecked conversion
4543 @item
4544 List possible interpretations for ambiguous calls
4545 @item
4546 Additional details on incorrect parameters
4547 @end itemize
4548
4549 @item -gnatjnn
4550 @cindex @option{-gnatjnn} (@command{gcc})
4551 In normal operation mode (or if @option{-gnatj0} is used, then error messages
4552 with continuation lines are treated as though the continuation lines were
4553 separate messages (and so a warning with two continuation lines counts as
4554 three warnings, and is listed as three separate messages).
4555
4556 If the @option{-gnatjnn} switch is used with a positive value for nn, then
4557 messages are output in a different manner. A message and all its continuation
4558 lines are treated as a unit, and count as only one warning or message in the
4559 statistics totals. Furthermore, the message is reformatted so that no line
4560 is longer than nn characters.
4561
4562 @item -gnatq
4563 @cindex @option{-gnatq} (@command{gcc})
4564 @ifclear vms
4565 The @code{q} stands for quit (really ``don't quit'').
4566 @end ifclear
4567 In normal operation mode, the compiler first parses the program and
4568 determines if there are any syntax errors. If there are, appropriate
4569 error messages are generated and compilation is immediately terminated.
4570 This switch tells
4571 GNAT to continue with semantic analysis even if syntax errors have been
4572 found. This may enable the detection of more errors in a single run. On
4573 the other hand, the semantic analyzer is more likely to encounter some
4574 internal fatal error when given a syntactically invalid tree.
4575
4576 @item -gnatQ
4577 @cindex @option{-gnatQ} (@command{gcc})
4578 In normal operation mode, the @file{ALI} file is not generated if any
4579 illegalities are detected in the program. The use of @option{-gnatQ} forces
4580 generation of the @file{ALI} file. This file is marked as being in
4581 error, so it cannot be used for binding purposes, but it does contain
4582 reasonably complete cross-reference information, and thus may be useful
4583 for use by tools (e.g., semantic browsing tools or integrated development
4584 environments) that are driven from the @file{ALI} file. This switch
4585 implies @option{-gnatq}, since the semantic phase must be run to get a
4586 meaningful ALI file.
4587
4588 In addition, if @option{-gnatt} is also specified, then the tree file is
4589 generated even if there are illegalities. It may be useful in this case
4590 to also specify @option{-gnatq} to ensure that full semantic processing
4591 occurs. The resulting tree file can be processed by ASIS, for the purpose
4592 of providing partial information about illegal units, but if the error
4593 causes the tree to be badly malformed, then ASIS may crash during the
4594 analysis.
4595
4596 When @option{-gnatQ} is used and the generated @file{ALI} file is marked as
4597 being in error, @command{gnatmake} will attempt to recompile the source when it
4598 finds such an @file{ALI} file, including with switch @option{-gnatc}.
4599
4600 Note that @option{-gnatQ} has no effect if @option{-gnats} is specified,
4601 since ALI files are never generated if @option{-gnats} is set.
4602
4603 @end table
4604
4605 @node Warning Message Control
4606 @subsection Warning Message Control
4607 @cindex Warning messages
4608 @noindent
4609 In addition to error messages, which correspond to illegalities as defined
4610 in the Ada Reference Manual, the compiler detects two kinds of warning
4611 situations.
4612
4613 First, the compiler considers some constructs suspicious and generates a
4614 warning message to alert you to a possible error. Second, if the
4615 compiler detects a situation that is sure to raise an exception at
4616 run time, it generates a warning message. The following shows an example
4617 of warning messages:
4618 @smallexample
4619 e.adb:4:24: warning: creation of object may raise Storage_Error
4620 e.adb:10:17: warning: static value out of range
4621 e.adb:10:17: warning: "Constraint_Error" will be raised at run time
4622 @end smallexample
4623
4624 @noindent
4625 GNAT considers a large number of situations as appropriate
4626 for the generation of warning messages. As always, warnings are not
4627 definite indications of errors. For example, if you do an out-of-range
4628 assignment with the deliberate intention of raising a
4629 @code{Constraint_Error} exception, then the warning that may be
4630 issued does not indicate an error. Some of the situations for which GNAT
4631 issues warnings (at least some of the time) are given in the following
4632 list. This list is not complete, and new warnings are often added to
4633 subsequent versions of GNAT. The list is intended to give a general idea
4634 of the kinds of warnings that are generated.
4635
4636 @itemize @bullet
4637 @item
4638 Possible infinitely recursive calls
4639
4640 @item
4641 Out-of-range values being assigned
4642
4643 @item
4644 Possible order of elaboration problems
4645
4646 @item
4647 Assertions (pragma Assert) that are sure to fail
4648
4649 @item
4650 Unreachable code
4651
4652 @item
4653 Address clauses with possibly unaligned values, or where an attempt is
4654 made to overlay a smaller variable with a larger one.
4655
4656 @item
4657 Fixed-point type declarations with a null range
4658
4659 @item
4660 Direct_IO or Sequential_IO instantiated with a type that has access values
4661
4662 @item
4663 Variables that are never assigned a value
4664
4665 @item
4666 Variables that are referenced before being initialized
4667
4668 @item
4669 Task entries with no corresponding @code{accept} statement
4670
4671 @item
4672 Duplicate accepts for the same task entry in a @code{select}
4673
4674 @item
4675 Objects that take too much storage
4676
4677 @item
4678 Unchecked conversion between types of differing sizes
4679
4680 @item
4681 Missing @code{return} statement along some execution path in a function
4682
4683 @item
4684 Incorrect (unrecognized) pragmas
4685
4686 @item
4687 Incorrect external names
4688
4689 @item
4690 Allocation from empty storage pool
4691
4692 @item
4693 Potentially blocking operation in protected type
4694
4695 @item
4696 Suspicious parenthesization of expressions
4697
4698 @item
4699 Mismatching bounds in an aggregate
4700
4701 @item
4702 Attempt to return local value by reference
4703
4704 @item
4705 Premature instantiation of a generic body
4706
4707 @item
4708 Attempt to pack aliased components
4709
4710 @item
4711 Out of bounds array subscripts
4712
4713 @item
4714 Wrong length on string assignment
4715
4716 @item
4717 Violations of style rules if style checking is enabled
4718
4719 @item
4720 Unused @code{with} clauses
4721
4722 @item
4723 @code{Bit_Order} usage that does not have any effect
4724
4725 @item
4726 @code{Standard.Duration} used to resolve universal fixed expression
4727
4728 @item
4729 Dereference of possibly null value
4730
4731 @item
4732 Declaration that is likely to cause storage error
4733
4734 @item
4735 Internal GNAT unit @code{with}'ed by application unit
4736
4737 @item
4738 Values known to be out of range at compile time
4739
4740 @item
4741 Unreferenced labels and variables
4742
4743 @item
4744 Address overlays that could clobber memory
4745
4746 @item
4747 Unexpected initialization when address clause present
4748
4749 @item
4750 Bad alignment for address clause
4751
4752 @item
4753 Useless type conversions
4754
4755 @item
4756 Redundant assignment statements and other redundant constructs
4757
4758 @item
4759 Useless exception handlers
4760
4761 @item
4762 Accidental hiding of name by child unit
4763
4764 @item
4765 Access before elaboration detected at compile time
4766
4767 @item
4768 A range in a @code{for} loop that is known to be null or might be null
4769
4770 @end itemize
4771
4772 @noindent
4773 The following section lists compiler switches that are available
4774 to control the handling of warning messages. It is also possible
4775 to exercise much finer control over what warnings are issued and
4776 suppressed using the GNAT pragma Warnings, @xref{Pragma Warnings,,,
4777 gnat_rm, GNAT Reference manual}.
4778
4779 @table @option
4780 @c !sort!
4781 @item -gnatwa
4782 @emph{Activate all optional errors.}
4783 @cindex @option{-gnatwa} (@command{gcc})
4784 This switch activates most optional warning messages, see remaining list
4785 in this section for details on optional warning messages that can be
4786 individually controlled.  The warnings that are not turned on by this
4787 switch are
4788 @option{-gnatwd} (implicit dereferencing),
4789 @option{-gnatwh} (hiding),
4790 @option{-gnatwl} (elaboration warnings),
4791 @option{-gnatw.o} (warn on values set by out parameters ignored)
4792 and @option{-gnatwt} (tracking of deleted conditional code).
4793 All other optional warnings are turned on.
4794
4795 @item -gnatwA
4796 @emph{Suppress all optional errors.}
4797 @cindex @option{-gnatwA} (@command{gcc})
4798 This switch suppresses all optional warning messages, see remaining list
4799 in this section for details on optional warning messages that can be
4800 individually controlled.
4801
4802 @item -gnatw.a
4803 @emph{Activate warnings on failing assertions.}
4804 @cindex @option{-gnatw.a} (@command{gcc})
4805 @cindex Assert failures
4806 This switch activates warnings for assertions where the compiler can tell at
4807 compile time that the assertion will fail. Note that this warning is given
4808 even if assertions are disabled. The default is that such warnings are
4809 generated.
4810
4811 @item -gnatw.A
4812 @emph{Suppress warnings on failing assertions.}
4813 @cindex @option{-gnatw.A} (@command{gcc})
4814 @cindex Assert failures
4815 This switch suppresses warnings for assertions where the compiler can tell at
4816 compile time that the assertion will fail.
4817
4818 @item -gnatwb
4819 @emph{Activate warnings on bad fixed values.}
4820 @cindex @option{-gnatwb} (@command{gcc})
4821 @cindex Bad fixed values
4822 @cindex Fixed-point Small value
4823 @cindex Small value
4824 This switch activates warnings for static fixed-point expressions whose
4825 value is not an exact multiple of Small. Such values are implementation
4826 dependent, since an implementation is free to choose either of the multiples
4827 that surround the value. GNAT always chooses the closer one, but this is not
4828 required behavior, and it is better to specify a value that is an exact
4829 multiple, ensuring predictable execution. The default is that such warnings
4830 are not generated.
4831
4832 @item -gnatwB
4833 @emph{Suppress warnings on bad fixed values.}
4834 @cindex @option{-gnatwB} (@command{gcc})
4835 This switch suppresses warnings for static fixed-point expressions whose
4836 value is not an exact multiple of Small.
4837
4838 @item -gnatw.b
4839 @emph{Activate warnings on biased representation.}
4840 @cindex @option{-gnatw.b} (@command{gcc})
4841 @cindex Biased representation
4842 This switch activates warnings when a size clause, value size clause, component
4843 clause, or component size clause forces the use of biased representation for an
4844 integer type (e.g. representing a range of 10..11 in a single bit by using 0/1
4845 to represent 10/11). The default is that such warnings are generated.
4846
4847 @item -gnatw.B
4848 @emph{Suppress warnings on biased representation.}
4849 @cindex @option{-gnatwB} (@command{gcc})
4850 This switch suppresses warnings for representation clauses that force the use
4851 of biased representation.
4852
4853 @item -gnatwc
4854 @emph{Activate warnings on conditionals.}
4855 @cindex @option{-gnatwc} (@command{gcc})
4856 @cindex Conditionals, constant
4857 This switch activates warnings for conditional expressions used in
4858 tests that are known to be True or False at compile time. The default
4859 is that such warnings are not generated.
4860 Note that this warning does
4861 not get issued for the use of boolean variables or constants whose
4862 values are known at compile time, since this is a standard technique
4863 for conditional compilation in Ada, and this would generate too many
4864 false positive warnings.
4865
4866 This warning option also activates a special test for comparisons using
4867 the operators ``>='' and`` <=''.
4868 If the compiler can tell that only the equality condition is possible,
4869 then it will warn that the ``>'' or ``<'' part of the test
4870 is useless and that the operator could be replaced by ``=''.
4871 An example would be comparing a @code{Natural} variable <= 0.
4872
4873 This warning option also generates warnings if
4874 one or both tests is optimized away in a membership test for integer
4875 values if the result can be determined at compile time. Range tests on
4876 enumeration types are not included, since it is common for such tests
4877 to include an end point.
4878
4879 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
4880
4881 @item -gnatwC
4882 @emph{Suppress warnings on conditionals.}
4883 @cindex @option{-gnatwC} (@command{gcc})
4884 This switch suppresses warnings for conditional expressions used in
4885 tests that are known to be True or False at compile time.
4886
4887 @item -gnatw.c
4888 @emph{Activate warnings on missing component clauses.}
4889 @cindex @option{-gnatw.c} (@command{gcc})
4890 @cindex Component clause, missing
4891 This switch activates warnings for record components where a record
4892 representation clause is present and has component clauses for the
4893 majority, but not all, of the components. A warning is given for each
4894 component for which no component clause is present.
4895
4896 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
4897
4898 @item -gnatw.C
4899 @emph{Suppress warnings on missing component clauses.}
4900 @cindex @option{-gnatwC} (@command{gcc})
4901 This switch suppresses warnings for record components that are
4902 missing a component clause in the situation described above.
4903
4904 @item -gnatwd
4905 @emph{Activate warnings on implicit dereferencing.}
4906 @cindex @option{-gnatwd} (@command{gcc})
4907 If this switch is set, then the use of a prefix of an access type
4908 in an indexed component, slice, or selected component without an
4909 explicit @code{.all} will generate a warning. With this warning
4910 enabled, access checks occur only at points where an explicit
4911 @code{.all} appears in the source code (assuming no warnings are
4912 generated as a result of this switch). The default is that such
4913 warnings are not generated.
4914 Note that @option{-gnatwa} does not affect the setting of
4915 this warning option.
4916
4917 @item -gnatwD
4918 @emph{Suppress warnings on implicit dereferencing.}
4919 @cindex @option{-gnatwD} (@command{gcc})
4920 @cindex Implicit dereferencing
4921 @cindex Dereferencing, implicit
4922 This switch suppresses warnings for implicit dereferences in
4923 indexed components, slices, and selected components.
4924
4925 @item -gnatwe
4926 @emph{Treat warnings as errors.}
4927 @cindex @option{-gnatwe} (@command{gcc})
4928 @cindex Warnings, treat as error
4929 This switch causes warning messages to be treated as errors.
4930 The warning string still appears, but the warning messages are counted
4931 as errors, and prevent the generation of an object file.
4932
4933 @item -gnatw.e
4934 @emph{Activate every optional warning}
4935 @cindex @option{-gnatw.e} (@command{gcc})
4936 @cindex Warnings, activate every optional warning
4937 This switch activates all optional warnings, including those which
4938 are not activated by @code{-gnatwa}.
4939
4940 @item -gnatwf
4941 @emph{Activate warnings on unreferenced formals.}
4942 @cindex @option{-gnatwf} (@command{gcc})
4943 @cindex Formals, unreferenced
4944 This switch causes a warning to be generated if a formal parameter
4945 is not referenced in the body of the subprogram. This warning can
4946 also be turned on using @option{-gnatwa} or @option{-gnatwu}. The
4947 default is that these warnings are not generated.
4948
4949 @item -gnatwF
4950 @emph{Suppress warnings on unreferenced formals.}
4951 @cindex @option{-gnatwF} (@command{gcc})
4952 This switch suppresses warnings for unreferenced formal
4953 parameters. Note that the
4954 combination @option{-gnatwu} followed by @option{-gnatwF} has the
4955 effect of warning on unreferenced entities other than subprogram
4956 formals.
4957
4958 @item -gnatwg
4959 @emph{Activate warnings on unrecognized pragmas.}
4960 @cindex @option{-gnatwg} (@command{gcc})
4961 @cindex Pragmas, unrecognized
4962 This switch causes a warning to be generated if an unrecognized
4963 pragma is encountered. Apart from issuing this warning, the
4964 pragma is ignored and has no effect. This warning can
4965 also be turned on using @option{-gnatwa}. The default
4966 is that such warnings are issued (satisfying the Ada Reference
4967 Manual requirement that such warnings appear).
4968
4969 @item -gnatwG
4970 @emph{Suppress warnings on unrecognized pragmas.}
4971 @cindex @option{-gnatwG} (@command{gcc})
4972 This switch suppresses warnings for unrecognized pragmas.
4973
4974 @item -gnatwh
4975 @emph{Activate warnings on hiding.}
4976 @cindex @option{-gnatwh} (@command{gcc})
4977 @cindex Hiding of Declarations
4978 This switch activates warnings on hiding declarations.
4979 A declaration is considered hiding
4980 if it is for a non-overloadable entity, and it declares an entity with the
4981 same name as some other entity that is directly or use-visible. The default
4982 is that such warnings are not generated.
4983 Note that @option{-gnatwa} does not affect the setting of this warning option.
4984
4985 @item -gnatwH
4986 @emph{Suppress warnings on hiding.}
4987 @cindex @option{-gnatwH} (@command{gcc})
4988 This switch suppresses warnings on hiding declarations.
4989
4990 @item -gnatwi
4991 @emph{Activate warnings on implementation units.}
4992 @cindex @option{-gnatwi} (@command{gcc})
4993 This switch activates warnings for a @code{with} of an internal GNAT
4994 implementation unit, defined as any unit from the @code{Ada},
4995 @code{Interfaces}, @code{GNAT},
4996 ^^@code{DEC},^ or @code{System}
4997 hierarchies that is not
4998 documented in either the Ada Reference Manual or the GNAT
4999 Programmer's Reference Manual. Such units are intended only
5000 for internal implementation purposes and should not be @code{with}'ed
5001 by user programs. The default is that such warnings are generated
5002 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5003
5004 @item -gnatwI
5005 @emph{Disable warnings on implementation units.}
5006 @cindex @option{-gnatwI} (@command{gcc})
5007 This switch disables warnings for a @code{with} of an internal GNAT
5008 implementation unit.
5009
5010 @item -gnatwj
5011 @emph{Activate warnings on obsolescent features (Annex J).}
5012 @cindex @option{-gnatwj} (@command{gcc})
5013 @cindex Features, obsolescent
5014 @cindex Obsolescent features
5015 If this warning option is activated, then warnings are generated for
5016 calls to subprograms marked with @code{pragma Obsolescent} and
5017 for use of features in Annex J of the Ada Reference Manual. In the
5018 case of Annex J, not all features are flagged. In particular use
5019 of the renamed packages (like @code{Text_IO}) and use of package
5020 @code{ASCII} are not flagged, since these are very common and
5021 would generate many annoying positive warnings. The default is that
5022 such warnings are not generated. This warning is also turned on by
5023 the use of @option{-gnatwa}.
5024
5025 In addition to the above cases, warnings are also generated for
5026 GNAT features that have been provided in past versions but which
5027 have been superseded (typically by features in the new Ada standard).
5028 For example, @code{pragma Ravenscar} will be flagged since its
5029 function is replaced by @code{pragma Profile(Ravenscar)}.
5030
5031 Note that this warning option functions differently from the
5032 restriction @code{No_Obsolescent_Features} in two respects.
5033 First, the restriction applies only to annex J features.
5034 Second, the restriction does flag uses of package @code{ASCII}.
5035
5036 @item -gnatwJ
5037 @emph{Suppress warnings on obsolescent features (Annex J).}
5038 @cindex @option{-gnatwJ} (@command{gcc})
5039 This switch disables warnings on use of obsolescent features.
5040
5041 @item -gnatwk
5042 @emph{Activate warnings on variables that could be constants.}
5043 @cindex @option{-gnatwk} (@command{gcc})
5044 This switch activates warnings for variables that are initialized but
5045 never modified, and then could be declared constants. The default is that
5046 such warnings are not given.
5047 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5048
5049 @item -gnatwK
5050 @emph{Suppress warnings on variables that could be constants.}
5051 @cindex @option{-gnatwK} (@command{gcc})
5052 This switch disables warnings on variables that could be declared constants.
5053
5054 @item -gnatwl
5055 @emph{Activate warnings for elaboration pragmas.}
5056 @cindex @option{-gnatwl} (@command{gcc})
5057 @cindex Elaboration, warnings
5058 This switch activates warnings on missing
5059 @code{Elaborate_All} and @code{Elaborate} pragmas.
5060 See the section in this guide on elaboration checking for details on
5061 when such pragmas should be used. In dynamic elaboration mode, this switch
5062 generations warnings about the need to add elaboration pragmas. Note however,
5063 that if you blindly follow these warnings, and add @code{Elaborate_All}
5064 warnings wherever they are recommended, you basically end up with the
5065 equivalent of the static elaboration model, which may not be what you want for
5066 legacy code for which the static model does not work.
5067
5068 For the static model, the messages generated are labeled "info:" (for
5069 information messages). They are not warnings to add elaboration pragmas,
5070 merely informational messages showing what implicit elaboration pragmas
5071 have been added, for use in analyzing elaboration circularity problems.
5072
5073 Warnings are also generated if you
5074 are using the static mode of elaboration, and a @code{pragma Elaborate}
5075 is encountered. The default is that such warnings
5076 are not generated.
5077 This warning is not automatically turned on by the use of @option{-gnatwa}.
5078
5079 @item -gnatwL
5080 @emph{Suppress warnings for elaboration pragmas.}
5081 @cindex @option{-gnatwL} (@command{gcc})
5082 This switch suppresses warnings on missing Elaborate and Elaborate_All pragmas.
5083 See the section in this guide on elaboration checking for details on
5084 when such pragmas should be used.
5085
5086 @item -gnatwm
5087 @emph{Activate warnings on modified but unreferenced variables.}
5088 @cindex @option{-gnatwm} (@command{gcc})
5089 This switch activates warnings for variables that are assigned (using
5090 an initialization value or with one or more assignment statements) but
5091 whose value is never read. The warning is suppressed for volatile
5092 variables and also for variables that are renamings of other variables
5093 or for which an address clause is given.
5094 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5095 The default is that these warnings are not given.
5096
5097 @item -gnatwM
5098 @emph{Disable warnings on modified but unreferenced variables.}
5099 @cindex @option{-gnatwM} (@command{gcc})
5100 This switch disables warnings for variables that are assigned or
5101 initialized, but never read.
5102
5103 @item -gnatwn
5104 @emph{Set normal warnings mode.}
5105 @cindex @option{-gnatwn} (@command{gcc})
5106 This switch sets normal warning mode, in which enabled warnings are
5107 issued and treated as warnings rather than errors. This is the default
5108 mode. the switch @option{-gnatwn} can be used to cancel the effect of
5109 an explicit @option{-gnatws} or
5110 @option{-gnatwe}. It also cancels the effect of the
5111 implicit @option{-gnatwe} that is activated by the
5112 use of @option{-gnatg}.
5113
5114 @item -gnatwo
5115 @emph{Activate warnings on address clause overlays.}
5116 @cindex @option{-gnatwo} (@command{gcc})
5117 @cindex Address Clauses, warnings
5118 This switch activates warnings for possibly unintended initialization
5119 effects of defining address clauses that cause one variable to overlap
5120 another. The default is that such warnings are generated.
5121 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5122
5123 @item -gnatwO
5124 @emph{Suppress warnings on address clause overlays.}
5125 @cindex @option{-gnatwO} (@command{gcc})
5126 This switch suppresses warnings on possibly unintended initialization
5127 effects of defining address clauses that cause one variable to overlap
5128 another.
5129
5130 @item -gnatw.o
5131 @emph{Activate warnings on modified but unreferenced out parameters.}
5132 @cindex @option{-gnatw.o} (@command{gcc})
5133 This switch activates warnings for variables that are modified by using
5134 them as actuals for a call to a procedure with an out mode formal, where
5135 the resulting assigned value is never read. It is applicable in the case
5136 where there is more than one out mode formal. If there is only one out
5137 mode formal, the warning is issued by default (controlled by -gnatwu).
5138 The warning is suppressed for volatile
5139 variables and also for variables that are renamings of other variables
5140 or for which an address clause is given.
5141 The default is that these warnings are not given. Note that this warning
5142 is not included in -gnatwa, it must be activated explicitly.
5143
5144 @item -gnatw.O
5145 @emph{Disable warnings on modified but unreferenced out parameters.}
5146 @cindex @option{-gnatw.O} (@command{gcc})
5147 This switch suppresses warnings for variables that are modified by using
5148 them as actuals for a call to a procedure with an out mode formal, where
5149 the resulting assigned value is never read.
5150
5151 @item -gnatwp
5152 @emph{Activate warnings on ineffective pragma Inlines.}
5153 @cindex @option{-gnatwp} (@command{gcc})
5154 @cindex Inlining, warnings
5155 This switch activates warnings for failure of front end inlining
5156 (activated by @option{-gnatN}) to inline a particular call. There are
5157 many reasons for not being able to inline a call, including most
5158 commonly that the call is too complex to inline. The default is
5159 that such warnings are not given.
5160 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5161 Warnings on ineffective inlining by the gcc back-end can be activated
5162 separately, using the gcc switch -Winline.
5163
5164 @item -gnatwP
5165 @emph{Suppress warnings on ineffective pragma Inlines.}
5166 @cindex @option{-gnatwP} (@command{gcc})
5167 This switch suppresses warnings on ineffective pragma Inlines. If the
5168 inlining mechanism cannot inline a call, it will simply ignore the
5169 request silently.
5170
5171 @item -gnatw.p
5172 @emph{Activate warnings on parameter ordering.}
5173 @cindex @option{-gnatw.p} (@command{gcc})
5174 @cindex Parameter order, warnings
5175 This switch activates warnings for cases of suspicious parameter
5176 ordering when the list of arguments are all simple identifiers that
5177 match the names of the formals, but are in a different order. The
5178 warning is suppressed if any use of named parameter notation is used,
5179 so this is the appropriate way to suppress a false positive (and
5180 serves to emphasize that the "misordering" is deliberate). The
5181 default is
5182 that such warnings are not given.
5183 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5184
5185 @item -gnatw.P
5186 @emph{Suppress warnings on parameter ordering.}
5187 @cindex @option{-gnatw.P} (@command{gcc})
5188 This switch suppresses warnings on cases of suspicious parameter
5189 ordering.
5190
5191 @item -gnatwq
5192 @emph{Activate warnings on questionable missing parentheses.}
5193 @cindex @option{-gnatwq} (@command{gcc})
5194 @cindex Parentheses, warnings
5195 This switch activates warnings for cases where parentheses are not used and
5196 the result is potential ambiguity from a readers point of view. For example
5197 (not a > b) when a and b are modular means ((not a) > b) and very likely the
5198 programmer intended (not (a > b)). Similarly (-x mod 5) means (-(x mod 5)) and
5199 quite likely ((-x) mod 5) was intended. In such situations it seems best to
5200 follow the rule of always parenthesizing to make the association clear, and
5201 this warning switch warns if such parentheses are not present. The default
5202 is that these warnings are given.
5203 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5204
5205 @item -gnatwQ
5206 @emph{Suppress warnings on questionable missing parentheses.}
5207 @cindex @option{-gnatwQ} (@command{gcc})
5208 This switch suppresses warnings for cases where the association is not
5209 clear and the use of parentheses is preferred.
5210
5211 @item -gnatwr
5212 @emph{Activate warnings on redundant constructs.}
5213 @cindex @option{-gnatwr} (@command{gcc})
5214 This switch activates warnings for redundant constructs. The following
5215 is the current list of constructs regarded as redundant:
5216
5217 @itemize @bullet
5218 @item
5219 Assignment of an item to itself.
5220 @item
5221 Type conversion that converts an expression to its own type.
5222 @item
5223 Use of the attribute @code{Base} where @code{typ'Base} is the same
5224 as @code{typ}.
5225 @item
5226 Use of pragma @code{Pack} when all components are placed by a record
5227 representation clause.
5228 @item
5229 Exception handler containing only a reraise statement (raise with no
5230 operand) which has no effect.
5231 @item
5232 Use of the operator abs on an operand that is known at compile time
5233 to be non-negative
5234 @item
5235 Comparison of boolean expressions to an explicit True value.
5236 @end itemize
5237
5238 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5239 The default is that warnings for redundant constructs are not given.
5240
5241 @item -gnatwR
5242 @emph{Suppress warnings on redundant constructs.}
5243 @cindex @option{-gnatwR} (@command{gcc})
5244 This switch suppresses warnings for redundant constructs.
5245
5246 @item -gnatws
5247 @emph{Suppress all warnings.}
5248 @cindex @option{-gnatws} (@command{gcc})
5249 This switch completely suppresses the
5250 output of all warning messages from the GNAT front end.
5251 Note that it does not suppress warnings from the @command{gcc} back end.
5252 To suppress these back end warnings as well, use the switch @option{-w}
5253 in addition to @option{-gnatws}.
5254
5255 @item -gnatwt
5256 @emph{Activate warnings for tracking of deleted conditional code.}
5257 @cindex @option{-gnatwt} (@command{gcc})
5258 @cindex Deactivated code, warnings
5259 @cindex Deleted code, warnings
5260 This switch activates warnings for tracking of code in conditionals (IF and
5261 CASE statements) that is detected to be dead code which cannot be executed, and
5262 which is removed by the front end. This warning is off by default, and is not
5263 turned on by @option{-gnatwa}, it has to be turned on explicitly. This may be
5264 useful for detecting deactivated code in certified applications.
5265
5266 @item -gnatwT
5267 @emph{Suppress warnings for tracking of deleted conditional code.}
5268 @cindex @option{-gnatwT} (@command{gcc})
5269 This switch suppresses warnings for tracking of deleted conditional code.
5270
5271 @item -gnatwu
5272 @emph{Activate warnings on unused entities.}
5273 @cindex @option{-gnatwu} (@command{gcc})
5274 This switch activates warnings to be generated for entities that
5275 are declared but not referenced, and for units that are @code{with}'ed
5276 and not
5277 referenced. In the case of packages, a warning is also generated if
5278 no entities in the package are referenced. This means that if the package
5279 is referenced but the only references are in @code{use}
5280 clauses or @code{renames}
5281 declarations, a warning is still generated. A warning is also generated
5282 for a generic package that is @code{with}'ed but never instantiated.
5283 In the case where a package or subprogram body is compiled, and there
5284 is a @code{with} on the corresponding spec
5285 that is only referenced in the body,
5286 a warning is also generated, noting that the
5287 @code{with} can be moved to the body. The default is that
5288 such warnings are not generated.
5289 This switch also activates warnings on unreferenced formals
5290 (it includes the effect of @option{-gnatwf}).
5291 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5292
5293 @item -gnatwU
5294 @emph{Suppress warnings on unused entities.}
5295 @cindex @option{-gnatwU} (@command{gcc})
5296 This switch suppresses warnings for unused entities and packages.
5297 It also turns off warnings on unreferenced formals (and thus includes
5298 the effect of @option{-gnatwF}).
5299
5300 @item -gnatwv
5301 @emph{Activate warnings on unassigned variables.}
5302 @cindex @option{-gnatwv} (@command{gcc})
5303 @cindex Unassigned variable warnings
5304 This switch activates warnings for access to variables which
5305 may not be properly initialized. The default is that
5306 such warnings are generated.
5307 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5308
5309 @item -gnatwV
5310 @emph{Suppress warnings on unassigned variables.}
5311 @cindex @option{-gnatwV} (@command{gcc})
5312 This switch suppresses warnings for access to variables which
5313 may not be properly initialized.
5314 For variables of a composite type, the warning can also be suppressed in
5315 Ada 2005 by using a default initialization with a box. For example, if
5316 Table is an array of records whose components are only partially uninitialized,
5317 then the following code:
5318
5319 @smallexample @c ada
5320    Tab : Table := (others => <>);
5321 @end smallexample
5322
5323 will suppress warnings on subsequent statements that access components
5324 of variable Tab.
5325
5326 @item -gnatww
5327 @emph{Activate warnings on wrong low bound assumption.}
5328 @cindex @option{-gnatww} (@command{gcc})
5329 @cindex String indexing warnings
5330 This switch activates warnings for indexing an unconstrained string parameter
5331 with a literal or S'Length. This is a case where the code is assuming that the
5332 low bound is one, which is in general not true (for example when a slice is
5333 passed). The default is that such warnings are generated.
5334 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5335
5336 @item -gnatwW
5337 @emph{Suppress warnings on wrong low bound assumption.}
5338 @cindex @option{-gnatwW} (@command{gcc})
5339 This switch suppresses warnings for indexing an unconstrained string parameter
5340 with a literal or S'Length. Note that this warning can also be suppressed
5341 in a particular case by adding an
5342 assertion that the lower bound is 1,
5343 as shown in the following example.
5344
5345 @smallexample @c ada
5346    procedure K (S : String) is
5347       pragma Assert (S'First = 1);
5348       @dots{}
5349 @end smallexample
5350
5351 @item -gnatw.w
5352 @emph{Activate warnings on unnecessary Warnings Off pragmas}
5353 @cindex @option{-gnatw.w} (@command{gcc})
5354 @cindex Warnings Off control
5355 This switch activates warnings for use of @code{pragma Warnings (Off, entity}
5356 where either the pragma is entirely useless (because it suppresses no
5357 warnings), or it could be replaced by @code{pragma Unreferenced} or
5358 @code{pragma Unmodified}.The default is that these warnings are not given.
5359 Note that this warning is not included in -gnatwa, it must be
5360 activated explicitly.
5361
5362 @item -gnatw.W
5363 @emph{Suppress warnings on unnecessary Warnings Off pragmas}
5364 @cindex @option{-gnatw.W} (@command{gcc})
5365 This switch suppresses warnings for use of @code{pragma Warnings (Off, entity}.
5366
5367 @item -gnatwx
5368 @emph{Activate warnings on Export/Import pragmas.}
5369 @cindex @option{-gnatwx} (@command{gcc})
5370 @cindex Export/Import pragma warnings
5371 This switch activates warnings on Export/Import pragmas when
5372 the compiler detects a possible conflict between the Ada and
5373 foreign language calling sequences. For example, the use of
5374 default parameters in a convention C procedure is dubious
5375 because the C compiler cannot supply the proper default, so
5376 a warning is issued. The default is that such warnings are
5377 generated.
5378 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5379
5380 @item -gnatwX
5381 @emph{Suppress warnings on Export/Import pragmas.}
5382 @cindex @option{-gnatwX} (@command{gcc})
5383 This switch suppresses warnings on Export/Import pragmas.
5384 The sense of this is that you are telling the compiler that
5385 you know what you are doing in writing the pragma, and it
5386 should not complain at you.
5387
5388 @item -gnatw.x
5389 @emph{Activate warnings for No_Exception_Propagation mode.}
5390 @cindex @option{-gnatwm} (@command{gcc})
5391 This switch activates warnings for exception usage when pragma Restrictions
5392 (No_Exception_Propagation) is in effect. Warnings are given for implicit or
5393 explicit exception raises which are not covered by a local handler, and for
5394 exception handlers which do not cover a local raise. The default is that these
5395 warnings are not given.
5396
5397 @item -gnatw.X
5398 @emph{Disable warnings for No_Exception_Propagation mode.}
5399 This switch disables warnings for exception usage when pragma Restrictions
5400 (No_Exception_Propagation) is in effect.
5401
5402 @item -gnatwy
5403 @emph{Activate warnings for Ada 2005 compatibility issues.}
5404 @cindex @option{-gnatwy} (@command{gcc})
5405 @cindex Ada 2005 compatibility issues warnings
5406 For the most part Ada 2005 is upwards compatible with Ada 95,
5407 but there are some exceptions (for example the fact that
5408 @code{interface} is now a reserved word in Ada 2005). This
5409 switch activates several warnings to help in identifying
5410 and correcting such incompatibilities. The default is that
5411 these warnings are generated. Note that at one point Ada 2005
5412 was called Ada 0Y, hence the choice of character.
5413 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5414
5415 @item -gnatwY
5416 @emph{Disable warnings for Ada 2005 compatibility issues.}
5417 @cindex @option{-gnatwY} (@command{gcc})
5418 @cindex Ada 2005 compatibility issues warnings
5419 This switch suppresses several warnings intended to help in identifying
5420 incompatibilities between Ada 95 and Ada 2005.
5421
5422 @item -gnatwz
5423 @emph{Activate warnings on unchecked conversions.}
5424 @cindex @option{-gnatwz} (@command{gcc})
5425 @cindex Unchecked_Conversion warnings
5426 This switch activates warnings for unchecked conversions
5427 where the types are known at compile time to have different
5428 sizes. The default
5429 is that such warnings are generated. Warnings are also
5430 generated for subprogram pointers with different conventions,
5431 and, on VMS only, for data pointers with different conventions.
5432 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5433
5434 @item -gnatwZ
5435 @emph{Suppress warnings on unchecked conversions.}
5436 @cindex @option{-gnatwZ} (@command{gcc})
5437 This switch suppresses warnings for unchecked conversions
5438 where the types are known at compile time to have different
5439 sizes or conventions.
5440
5441 @item ^-Wunused^WARNINGS=UNUSED^
5442 @cindex @option{-Wunused}
5443 The warnings controlled by the @option{-gnatw} switch are generated by
5444 the front end of the compiler. The @option{GCC} back end can provide
5445 additional warnings and they are controlled by the @option{-W} switch.
5446 For example, @option{^-Wunused^WARNINGS=UNUSED^} activates back end
5447 warnings for entities that are declared but not referenced.
5448
5449 @item ^-Wuninitialized^WARNINGS=UNINITIALIZED^
5450 @cindex @option{-Wuninitialized}
5451 Similarly, @option{^-Wuninitialized^WARNINGS=UNINITIALIZED^} activates
5452 the back end warning for uninitialized variables. This switch must be
5453 used in conjunction with an optimization level greater than zero.
5454
5455 @item ^-Wall^/ALL_BACK_END_WARNINGS^
5456 @cindex @option{-Wall}
5457 This switch enables all the above warnings from the @option{GCC} back end.
5458 The code generator detects a number of warning situations that are missed
5459 by the @option{GNAT} front end, and this switch can be used to activate them.
5460 The use of this switch also sets the default front end warning mode to
5461 @option{-gnatwa}, that is, most front end warnings activated as well.
5462
5463 @item ^-w^/NO_BACK_END_WARNINGS^
5464 @cindex @option{-w}
5465 Conversely, this switch suppresses warnings from the @option{GCC} back end.
5466 The use of this switch also sets the default front end warning mode to
5467 @option{-gnatws}, that is, front end warnings suppressed as well.
5468
5469 @end table
5470
5471 @noindent
5472 @ifclear vms
5473 A string of warning parameters can be used in the same parameter. For example:
5474
5475 @smallexample
5476 -gnatwaLe
5477 @end smallexample
5478
5479 @noindent
5480 will turn on all optional warnings except for elaboration pragma warnings,
5481 and also specify that warnings should be treated as errors.
5482 @end ifclear
5483 When no switch @option{^-gnatw^/WARNINGS^} is used, this is equivalent to:
5484
5485 @table @option
5486 @c !sort!
5487 @item -gnatwC
5488 @item -gnatwD
5489 @item -gnatwF
5490 @item -gnatwg
5491 @item -gnatwH
5492 @item -gnatwi
5493 @item -gnatwJ
5494 @item -gnatwK
5495 @item -gnatwL
5496 @item -gnatwM
5497 @item -gnatwn
5498 @item -gnatwo
5499 @item -gnatwP
5500 @item -gnatwR
5501 @item -gnatwU
5502 @item -gnatwv
5503 @item -gnatwz
5504 @item -gnatwx
5505
5506 @end table
5507
5508 @node Debugging and Assertion Control
5509 @subsection Debugging and Assertion Control
5510
5511 @table @option
5512 @item -gnata
5513 @cindex @option{-gnata} (@command{gcc})
5514 @findex Assert
5515 @findex Debug
5516 @cindex Assertions
5517
5518 @noindent
5519 The pragmas @code{Assert} and @code{Debug} normally have no effect and
5520 are ignored. This switch, where @samp{a} stands for assert, causes
5521 @code{Assert} and @code{Debug} pragmas to be activated.
5522
5523 The pragmas have the form:
5524
5525 @smallexample
5526 @cartouche
5527    @b{pragma} Assert (@var{Boolean-expression} @r{[},
5528                       @var{static-string-expression}@r{]})
5529    @b{pragma} Debug (@var{procedure call})
5530 @end cartouche
5531 @end smallexample
5532
5533 @noindent
5534 The @code{Assert} pragma causes @var{Boolean-expression} to be tested.
5535 If the result is @code{True}, the pragma has no effect (other than
5536 possible side effects from evaluating the expression). If the result is
5537 @code{False}, the exception @code{Assert_Failure} declared in the package
5538 @code{System.Assertions} is
5539 raised (passing @var{static-string-expression}, if present, as the
5540 message associated with the exception). If no string expression is
5541 given the default is a string giving the file name and line number
5542 of the pragma.
5543
5544 The @code{Debug} pragma causes @var{procedure} to be called. Note that
5545 @code{pragma Debug} may appear within a declaration sequence, allowing
5546 debugging procedures to be called between declarations.
5547
5548 @ifset vms
5549 @item /DEBUG@r{[}=debug-level@r{]}
5550 @itemx  /NODEBUG
5551 Specifies how much debugging information is to be included in
5552 the resulting object file where 'debug-level' is one of the following:
5553 @table @code
5554 @item   TRACEBACK
5555 Include both debugger symbol records and traceback
5556 the object file.
5557 This is the default setting.
5558 @item   ALL
5559 Include both debugger symbol records and traceback in
5560 object file.
5561 @item   NONE
5562 Excludes both debugger symbol records and traceback
5563 the object file. Same as /NODEBUG.
5564 @item   SYMBOLS
5565 Includes only debugger symbol records in the object
5566 file. Note that this doesn't include traceback information.
5567 @end table
5568 @end ifset
5569 @end table
5570
5571 @node Validity Checking
5572 @subsection Validity Checking
5573 @findex Validity Checking
5574
5575 @noindent
5576 The Ada Reference Manual has specific requirements for checking
5577 for invalid values. In particular, RM 13.9.1 requires that the
5578 evaluation of invalid values (for example from unchecked conversions),
5579 not result in erroneous execution. In GNAT, the result of such an
5580 evaluation in normal default mode is to either use the value
5581 unmodified, or to raise Constraint_Error in those cases where use
5582 of the unmodified value would cause erroneous execution. The cases
5583 where unmodified values might lead to erroneous execution are case
5584 statements (where a wild jump might result from an invalid value),
5585 and subscripts on the left hand side (where memory corruption could
5586 occur as a result of an invalid value).
5587
5588 The @option{-gnatB} switch tells the compiler to assume that all
5589 values are valid (that is, within their declared subtype range)
5590 except in the context of a use of the Valid attribute. This means
5591 the compiler can generate more efficient code, since the range
5592 of values is better known at compile time.
5593
5594 The @option{-gnatV^@var{x}^^} switch allows more control over the validity
5595 checking mode.
5596 @ifclear vms
5597 The @code{x} argument is a string of letters that
5598 indicate validity checks that are performed or not performed in addition
5599 to the default checks described above.
5600 @end ifclear
5601 @ifset vms
5602 The options allowed for this qualifier
5603 indicate validity checks that are performed or not performed in addition
5604 to the default checks described above.
5605 @end ifset
5606
5607 @table @option
5608 @c !sort!
5609 @item -gnatVa
5610 @emph{All validity checks.}
5611 @cindex @option{-gnatVa} (@command{gcc})
5612 All validity checks are turned on.
5613 @ifclear vms
5614 That is, @option{-gnatVa} is
5615 equivalent to @option{gnatVcdfimorst}.
5616 @end ifclear
5617
5618 @item -gnatVc
5619 @emph{Validity checks for copies.}
5620 @cindex @option{-gnatVc} (@command{gcc})
5621 The right hand side of assignments, and the initializing values of
5622 object declarations are validity checked.
5623
5624 @item -gnatVd
5625 @emph{Default (RM) validity checks.}
5626 @cindex @option{-gnatVd} (@command{gcc})
5627 Some validity checks are done by default following normal Ada semantics
5628 (RM 13.9.1 (9-11)).
5629 A check is done in case statements that the expression is within the range
5630 of the subtype. If it is not, Constraint_Error is raised.
5631 For assignments to array components, a check is done that the expression used
5632 as index is within the range. If it is not, Constraint_Error is raised.
5633 Both these validity checks may be turned off using switch @option{-gnatVD}.
5634 They are turned on by default. If @option{-gnatVD} is specified, a subsequent
5635 switch @option{-gnatVd} will leave the checks turned on.
5636 Switch @option{-gnatVD} should be used only if you are sure that all such
5637 expressions have valid values. If you use this switch and invalid values
5638 are present, then the program is erroneous, and wild jumps or memory
5639 overwriting may occur.
5640
5641 @item -gnatVe
5642 @emph{Validity checks for elementary components.}
5643 @cindex @option{-gnatVe} (@command{gcc})
5644 In the absence of this switch, assignments to record or array components are
5645 not validity checked, even if validity checks for assignments generally
5646 (@option{-gnatVc}) are turned on. In Ada, assignment of composite values do not
5647 require valid data, but assignment of individual components does. So for
5648 example, there is a difference between copying the elements of an array with a
5649 slice assignment, compared to assigning element by element in a loop. This
5650 switch allows you to turn off validity checking for components, even when they
5651 are assigned component by component.
5652
5653 @item -gnatVf
5654 @emph{Validity checks for floating-point values.}
5655 @cindex @option{-gnatVf} (@command{gcc})
5656 In the absence of this switch, validity checking occurs only for discrete
5657 values. If @option{-gnatVf} is specified, then validity checking also applies
5658 for floating-point values, and NaNs and infinities are considered invalid,
5659 as well as out of range values for constrained types. Note that this means
5660 that standard IEEE infinity mode is not allowed. The exact contexts
5661 in which floating-point values are checked depends on the setting of other
5662 options. For example,
5663 @option{^-gnatVif^VALIDITY_CHECKING=(IN_PARAMS,FLOATS)^} or
5664 @option{^-gnatVfi^VALIDITY_CHECKING=(FLOATS,IN_PARAMS)^}
5665 (the order does not matter) specifies that floating-point parameters of mode
5666 @code{in} should be validity checked.
5667
5668 @item -gnatVi
5669 @emph{Validity checks for @code{in} mode parameters}
5670 @cindex @option{-gnatVi} (@command{gcc})
5671 Arguments for parameters of mode @code{in} are validity checked in function
5672 and procedure calls at the point of call.
5673
5674 @item -gnatVm
5675 @emph{Validity checks for @code{in out} mode parameters.}
5676 @cindex @option{-gnatVm} (@command{gcc})
5677 Arguments for parameters of mode @code{in out} are validity checked in
5678 procedure calls at the point of call. The @code{'m'} here stands for
5679 modify, since this concerns parameters that can be modified by the call.
5680 Note that there is no specific option to test @code{out} parameters,
5681 but any reference within the subprogram will be tested in the usual
5682 manner, and if an invalid value is copied back, any reference to it
5683 will be subject to validity checking.
5684
5685 @item -gnatVn
5686 @emph{No validity checks.}
5687 @cindex @option{-gnatVn} (@command{gcc})
5688 This switch turns off all validity checking, including the default checking
5689 for case statements and left hand side subscripts. Note that the use of
5690 the switch @option{-gnatp} suppresses all run-time checks, including
5691 validity checks, and thus implies @option{-gnatVn}. When this switch
5692 is used, it cancels any other @option{-gnatV} previously issued.
5693
5694 @item -gnatVo
5695 @emph{Validity checks for operator and attribute operands.}
5696 @cindex @option{-gnatVo} (@command{gcc})
5697 Arguments for predefined operators and attributes are validity checked.
5698 This includes all operators in package @code{Standard},
5699 the shift operators defined as intrinsic in package @code{Interfaces}
5700 and operands for attributes such as @code{Pos}. Checks are also made
5701 on individual component values for composite comparisons, and on the
5702 expressions in type conversions and qualified expressions. Checks are
5703 also made on explicit ranges using @samp{..} (e.g.@: slices, loops etc).
5704
5705 @item -gnatVp
5706 @emph{Validity checks for parameters.}
5707 @cindex @option{-gnatVp} (@command{gcc})
5708 This controls the treatment of parameters within a subprogram (as opposed
5709 to @option{-gnatVi} and @option{-gnatVm} which control validity testing
5710 of parameters on a call. If either of these call options is used, then
5711 normally an assumption is made within a subprogram that the input arguments
5712 have been validity checking at the point of call, and do not need checking
5713 again within a subprogram). If @option{-gnatVp} is set, then this assumption
5714 is not made, and parameters are not assumed to be valid, so their validity
5715 will be checked (or rechecked) within the subprogram.
5716
5717 @item -gnatVr
5718 @emph{Validity checks for function returns.}
5719 @cindex @option{-gnatVr} (@command{gcc})
5720 The expression in @code{return} statements in functions is validity
5721 checked.
5722
5723 @item -gnatVs
5724 @emph{Validity checks for subscripts.}
5725 @cindex @option{-gnatVs} (@command{gcc})
5726 All subscripts expressions are checked for validity, whether they appear
5727 on the right side or left side (in default mode only left side subscripts
5728 are validity checked).
5729
5730 @item -gnatVt
5731 @emph{Validity checks for tests.}
5732 @cindex @option{-gnatVt} (@command{gcc})
5733 Expressions used as conditions in @code{if}, @code{while} or @code{exit}
5734 statements are checked, as well as guard expressions in entry calls.
5735
5736 @end table
5737
5738 @noindent
5739 The @option{-gnatV} switch may be followed by
5740 ^a string of letters^a list of options^
5741 to turn on a series of validity checking options.
5742 For example,
5743 @option{^-gnatVcr^/VALIDITY_CHECKING=(COPIES, RETURNS)^}
5744 specifies that in addition to the default validity checking, copies and
5745 function return expressions are to be validity checked.
5746 In order to make it easier
5747 to specify the desired combination of effects,
5748 @ifclear vms
5749 the upper case letters @code{CDFIMORST} may
5750 be used to turn off the corresponding lower case option.
5751 @end ifclear
5752 @ifset vms
5753 the prefix @code{NO} on an option turns off the corresponding validity
5754 checking:
5755 @itemize @bullet
5756 @item @code{NOCOPIES}
5757 @item @code{NODEFAULT}
5758 @item @code{NOFLOATS}
5759 @item @code{NOIN_PARAMS}
5760 @item @code{NOMOD_PARAMS}
5761 @item @code{NOOPERANDS}
5762 @item @code{NORETURNS}
5763 @item @code{NOSUBSCRIPTS}
5764 @item @code{NOTESTS}
5765 @end itemize
5766 @end ifset
5767 Thus
5768 @option{^-gnatVaM^/VALIDITY_CHECKING=(ALL, NOMOD_PARAMS)^}
5769 turns on all validity checking options except for
5770 checking of @code{@b{in out}} procedure arguments.
5771
5772 The specification of additional validity checking generates extra code (and
5773 in the case of @option{-gnatVa} the code expansion can be substantial).
5774 However, these additional checks can be very useful in detecting
5775 uninitialized variables, incorrect use of unchecked conversion, and other
5776 errors leading to invalid values. The use of pragma @code{Initialize_Scalars}
5777 is useful in conjunction with the extra validity checking, since this
5778 ensures that wherever possible uninitialized variables have invalid values.
5779
5780 See also the pragma @code{Validity_Checks} which allows modification of
5781 the validity checking mode at the program source level, and also allows for
5782 temporary disabling of validity checks.
5783
5784 @node Style Checking
5785 @subsection Style Checking
5786 @findex Style checking
5787
5788 @noindent
5789 The @option{-gnaty^x^(option,option,@dots{})^} switch
5790 @cindex @option{-gnaty} (@command{gcc})
5791 causes the compiler to
5792 enforce specified style rules. A limited set of style rules has been used
5793 in writing the GNAT sources themselves. This switch allows user programs
5794 to activate all or some of these checks. If the source program fails a
5795 specified style check, an appropriate warning message is given, preceded by
5796 the character sequence ``(style)''.
5797 @ifset vms
5798 @code{(option,option,@dots{})} is a sequence of keywords
5799 @end ifset
5800 @ifclear vms
5801 The string @var{x} is a sequence of letters or digits
5802 @end ifclear
5803 indicating the particular style
5804 checks to be performed. The following checks are defined:
5805
5806 @table @option
5807 @c !sort!
5808 @item 0-9
5809 @emph{Specify indentation level.}
5810 If a digit from 1-9 appears
5811 ^in the string after @option{-gnaty}^as an option for /STYLE_CHECKS^
5812 then proper indentation is checked, with the digit indicating the
5813 indentation level required. A value of zero turns off this style check.
5814 The general style of required indentation is as specified by
5815 the examples in the Ada Reference Manual. Full line comments must be
5816 aligned with the @code{--} starting on a column that is a multiple of
5817 the alignment level, or they may be aligned the same way as the following
5818 non-blank line (this is useful when full line comments appear in the middle
5819 of a statement.
5820
5821 @item ^a^ATTRIBUTE^
5822 @emph{Check attribute casing.}
5823 Attribute names, including the case of keywords such as @code{digits}
5824 used as attributes names, must be written in mixed case, that is, the
5825 initial letter and any letter following an underscore must be uppercase.
5826 All other letters must be lowercase.
5827
5828 @item ^A^ARRAY_INDEXES^
5829 @emph{Use of array index numbers in array attributes.}
5830 When using the array attributes First, Last, Range,
5831 or Length, the index number must be omitted for one-dimensional arrays
5832 and is required for multi-dimensional arrays.
5833
5834 @item ^b^BLANKS^
5835 @emph{Blanks not allowed at statement end.}
5836 Trailing blanks are not allowed at the end of statements. The purpose of this
5837 rule, together with h (no horizontal tabs), is to enforce a canonical format
5838 for the use of blanks to separate source tokens.
5839
5840 @item ^c^COMMENTS^
5841 @emph{Check comments.}
5842 Comments must meet the following set of rules:
5843
5844 @itemize @bullet
5845
5846 @item
5847 The ``@code{--}'' that starts the column must either start in column one,
5848 or else at least one blank must precede this sequence.
5849
5850 @item
5851 Comments that follow other tokens on a line must have at least one blank
5852 following the ``@code{--}'' at the start of the comment.
5853
5854 @item
5855 Full line comments must have two blanks following the ``@code{--}'' that
5856 starts the comment, with the following exceptions.
5857
5858 @item
5859 A line consisting only of the ``@code{--}'' characters, possibly preceded
5860 by blanks is permitted.
5861
5862 @item
5863 A comment starting with ``@code{--x}'' where @code{x} is a special character
5864 is permitted.
5865 This allows proper processing of the output generated by specialized tools
5866 including @command{gnatprep} (where ``@code{--!}'' is used) and the SPARK
5867 annotation
5868 language (where ``@code{--#}'' is used). For the purposes of this rule, a
5869 special character is defined as being in one of the ASCII ranges
5870 @code{16#21#@dots{}16#2F#} or @code{16#3A#@dots{}16#3F#}.
5871 Note that this usage is not permitted
5872 in GNAT implementation units (i.e., when @option{-gnatg} is used).
5873
5874 @item
5875 A line consisting entirely of minus signs, possibly preceded by blanks, is
5876 permitted. This allows the construction of box comments where lines of minus
5877 signs are used to form the top and bottom of the box.
5878
5879 @item
5880 A comment that starts and ends with ``@code{--}'' is permitted as long as at
5881 least one blank follows the initial ``@code{--}''. Together with the preceding
5882 rule, this allows the construction of box comments, as shown in the following
5883 example:
5884 @smallexample
5885 ---------------------------
5886 -- This is a box comment --
5887 -- with two text lines.  --
5888 ---------------------------
5889 @end smallexample
5890 @end itemize
5891
5892 @item ^d^DOS_LINE_ENDINGS^
5893 @emph{Check no DOS line terminators present.}
5894 All lines must be terminated by a single ASCII.LF
5895 character (in particular the DOS line terminator sequence CR/LF is not
5896 allowed).
5897
5898 @item ^e^END^
5899 @emph{Check end/exit labels.}
5900 Optional labels on @code{end} statements ending subprograms and on
5901 @code{exit} statements exiting named loops, are required to be present.
5902
5903 @item ^f^VTABS^
5904 @emph{No form feeds or vertical tabs.}
5905 Neither form feeds nor vertical tab characters are permitted
5906 in the source text.
5907
5908 @item ^g^GNAT^
5909 @emph{GNAT style mode}
5910 The set of style check switches is set to match that used by the GNAT sources.
5911 This may be useful when developing code that is eventually intended to be
5912 incorporated into GNAT. For further details, see GNAT sources.
5913
5914 @item ^h^HTABS^
5915 @emph{No horizontal tabs.}
5916 Horizontal tab characters are not permitted in the source text.
5917 Together with the b (no blanks at end of line) check, this
5918 enforces a canonical form for the use of blanks to separate
5919 source tokens.
5920
5921 @item ^i^IF_THEN^
5922 @emph{Check if-then layout.}
5923 The keyword @code{then} must appear either on the same
5924 line as corresponding @code{if}, or on a line on its own, lined
5925 up under the @code{if} with at least one non-blank line in between
5926 containing all or part of the condition to be tested.
5927
5928 @item ^I^IN_MODE^
5929 @emph{check mode IN keywords}
5930 Mode @code{in} (the default mode) is not
5931 allowed to be given explicitly. @code{in out} is fine,
5932 but not @code{in} on its own.
5933
5934 @item ^k^KEYWORD^
5935 @emph{Check keyword casing.}
5936 All keywords must be in lower case (with the exception of keywords
5937 such as @code{digits} used as attribute names to which this check
5938 does not apply).
5939
5940 @item ^l^LAYOUT^
5941 @emph{Check layout.}
5942 Layout of statement and declaration constructs must follow the
5943 recommendations in the Ada Reference Manual, as indicated by the
5944 form of the syntax rules. For example an @code{else} keyword must
5945 be lined up with the corresponding @code{if} keyword.
5946
5947 There are two respects in which the style rule enforced by this check
5948 option are more liberal than those in the Ada Reference Manual. First
5949 in the case of record declarations, it is permissible to put the
5950 @code{record} keyword on the same line as the @code{type} keyword, and
5951 then the @code{end} in @code{end record} must line up under @code{type}.
5952 This is also permitted when the type declaration is split on two lines.
5953 For example, any of the following three layouts is acceptable:
5954
5955 @smallexample @c ada
5956 @cartouche
5957 type q is record
5958    a : integer;
5959    b : integer;
5960 end record;
5961
5962 type q is
5963    record
5964       a : integer;
5965       b : integer;
5966    end record;
5967
5968 type q is
5969    record
5970       a : integer;
5971       b : integer;
5972 end record;
5973
5974 @end cartouche
5975 @end smallexample
5976
5977 @noindent
5978 Second, in the case of a block statement, a permitted alternative
5979 is to put the block label on the same line as the @code{declare} or
5980 @code{begin} keyword, and then line the @code{end} keyword up under
5981 the block label. For example both the following are permitted:
5982
5983 @smallexample @c ada
5984 @cartouche
5985 Block : declare
5986    A : Integer := 3;
5987 begin
5988    Proc (A, A);
5989 end Block;
5990
5991 Block :
5992    declare
5993       A : Integer := 3;
5994    begin
5995       Proc (A, A);
5996    end Block;
5997 @end cartouche
5998 @end smallexample
5999
6000 @noindent
6001 The same alternative format is allowed for loops. For example, both of
6002 the following are permitted:
6003
6004 @smallexample @c ada
6005 @cartouche
6006 Clear : while J < 10 loop
6007    A (J) := 0;
6008 end loop Clear;
6009
6010 Clear :
6011    while J < 10 loop
6012       A (J) := 0;
6013    end loop Clear;
6014 @end cartouche
6015 @end smallexample
6016
6017 @item ^Lnnn^MAX_NESTING=nnn^
6018 @emph{Set maximum nesting level}
6019 The maximum level of nesting of constructs (including subprograms, loops,
6020 blocks, packages, and conditionals) may not exceed the given value
6021 @option{nnn}. A value of zero disconnects this style check.
6022
6023 @item ^m^LINE_LENGTH^
6024 @emph{Check maximum line length.}
6025 The length of source lines must not exceed 79 characters, including
6026 any trailing blanks. The value of 79 allows convenient display on an
6027 80 character wide device or window, allowing for possible special
6028 treatment of 80 character lines. Note that this count is of
6029 characters in the source text. This means that a tab character counts
6030 as one character in this count but a wide character sequence counts as
6031 a single character (however many bytes are needed in the encoding).
6032
6033 @item ^Mnnn^MAX_LENGTH=nnn^
6034 @emph{Set maximum line length.}
6035 The length of lines must not exceed the
6036 given value @option{nnn}. The maximum value that can be specified is 32767.
6037
6038 @item ^n^STANDARD_CASING^
6039 @emph{Check casing of entities in Standard.}
6040 Any identifier from Standard must be cased
6041 to match the presentation in the Ada Reference Manual (for example,
6042 @code{Integer} and @code{ASCII.NUL}).
6043
6044 @item ^N^NONE^
6045 @emph{Turn off all style checks}
6046 All style check options are turned off.
6047
6048 @item ^o^ORDERED_SUBPROGRAMS^
6049 @emph{Check order of subprogram bodies.}
6050 All subprogram bodies in a given scope
6051 (e.g.@: a package body) must be in alphabetical order. The ordering
6052 rule uses normal Ada rules for comparing strings, ignoring casing
6053 of letters, except that if there is a trailing numeric suffix, then
6054 the value of this suffix is used in the ordering (e.g.@: Junk2 comes
6055 before Junk10).
6056
6057 @item ^O^OVERRIDING_INDICATORS^
6058 @emph{Check that overriding subprograms are explicitly marked as such.}
6059 The declaration of a primitive operation of a type extension that overrides
6060 an inherited operation must carry an overriding indicator.
6061
6062 @item ^p^PRAGMA^
6063 @emph{Check pragma casing.}
6064 Pragma names must be written in mixed case, that is, the
6065 initial letter and any letter following an underscore must be uppercase.
6066 All other letters must be lowercase.
6067
6068 @item ^r^REFERENCES^
6069 @emph{Check references.}
6070 All identifier references must be cased in the same way as the
6071 corresponding declaration. No specific casing style is imposed on
6072 identifiers. The only requirement is for consistency of references
6073 with declarations.
6074
6075 @item ^S^STATEMENTS_AFTER_THEN_ELSE^
6076 @emph{Check no statements after THEN/ELSE.}
6077 No statements are allowed
6078 on the same line as a THEN or ELSE keyword following the
6079 keyword in an IF statement. OR ELSE and AND THEN are not affected,
6080 and a special exception allows a pragma to appear after ELSE.
6081
6082 @item ^s^SPECS^
6083 @emph{Check separate specs.}
6084 Separate declarations (``specs'') are required for subprograms (a
6085 body is not allowed to serve as its own declaration). The only
6086 exception is that parameterless library level procedures are
6087 not required to have a separate declaration. This exception covers
6088 the most frequent form of main program procedures.
6089
6090 @item ^t^TOKEN^
6091 @emph{Check token spacing.}
6092 The following token spacing rules are enforced:
6093
6094 @itemize @bullet
6095
6096 @item
6097 The keywords @code{@b{abs}} and @code{@b{not}} must be followed by a space.
6098
6099 @item
6100 The token @code{=>} must be surrounded by spaces.
6101
6102 @item
6103 The token @code{<>} must be preceded by a space or a left parenthesis.
6104
6105 @item
6106 Binary operators other than @code{**} must be surrounded by spaces.
6107 There is no restriction on the layout of the @code{**} binary operator.
6108
6109 @item
6110 Colon must be surrounded by spaces.
6111
6112 @item
6113 Colon-equal (assignment, initialization) must be surrounded by spaces.
6114
6115 @item
6116 Comma must be the first non-blank character on the line, or be
6117 immediately preceded by a non-blank character, and must be followed
6118 by a space.
6119
6120 @item
6121 If the token preceding a left parenthesis ends with a letter or digit, then
6122 a space must separate the two tokens.
6123
6124 @item
6125 A right parenthesis must either be the first non-blank character on
6126 a line, or it must be preceded by a non-blank character.
6127
6128 @item
6129 A semicolon must not be preceded by a space, and must not be followed by
6130 a non-blank character.
6131
6132 @item
6133 A unary plus or minus may not be followed by a space.
6134
6135 @item
6136 A vertical bar must be surrounded by spaces.
6137 @end itemize
6138
6139 @item ^u^UNNECESSARY_BLANK_LINES^
6140 @emph{Check unnecessary blank lines.}
6141 Unnecessary blank lines are not allowed. A blank line is considered
6142 unnecessary if it appears at the end of the file, or if more than
6143 one blank line occurs in sequence.
6144
6145 @item ^x^XTRA_PARENS^
6146 @emph{Check extra parentheses.}
6147 Unnecessary extra level of parentheses (C-style) are not allowed
6148 around conditions in @code{if} statements, @code{while} statements and
6149 @code{exit} statements.
6150
6151 @item ^y^ALL_BUILTIN^
6152 @emph{Set all standard style check options}
6153 This is equivalent to @code{gnaty3aAbcefhiklmnprst}, that is all checking
6154 options enabled with the exception of @option{-gnatyo}, @option{-gnatyI},
6155 @option{-gnatyS}, @option{-gnatyLnnn},
6156 @option{-gnatyd}, @option{-gnatyu}, and @option{-gnatyx}.
6157
6158 @ifclear vms
6159 @item -
6160 @emph{Remove style check options}
6161 This causes any subsequent options in the string to act as canceling the
6162 corresponding style check option. To cancel maximum nesting level control,
6163 use @option{L} parameter witout any integer value after that, because any
6164 digit following @option{-} in the parameter string of the @option{-gnaty}
6165 option will be threated as canceling indentation check. The same is true
6166 for @option{M} parameter. @option{y} and @option{N} parameters are not
6167 allowed after @option{-}.
6168
6169 @item +
6170 This causes any subsequent options in the string to enable the corresponding
6171 style check option. That is, it cancels the effect of a previous ^-^REMOVE^,
6172 if any.
6173 @end ifclear
6174
6175 @ifset vms
6176 @item NOxxx
6177 @emph{Removing style check options}
6178 If the name of a style check is preceded by @option{NO} then the corresponding
6179 style check is turned off. For example @option{NOCOMMENTS} turns off style
6180 checking for comments.
6181 @end ifset
6182 @end table
6183
6184 @noindent
6185 In the above rules, appearing in column one is always permitted, that is,
6186 counts as meeting either a requirement for a required preceding space,
6187 or as meeting a requirement for no preceding space.
6188
6189 Appearing at the end of a line is also always permitted, that is, counts
6190 as meeting either a requirement for a following space, or as meeting
6191 a requirement for no following space.
6192
6193 @noindent
6194 If any of these style rules is violated, a message is generated giving
6195 details on the violation. The initial characters of such messages are
6196 always ``@code{(style)}''. Note that these messages are treated as warning
6197 messages, so they normally do not prevent the generation of an object
6198 file. The @option{-gnatwe} switch can be used to treat warning messages,
6199 including style messages, as fatal errors.
6200
6201 The switch
6202 @ifclear vms
6203 @option{-gnaty} on its own (that is not
6204 followed by any letters or digits), then the effect is equivalent
6205 to the use of @option{-gnatyy}, as described above, that is all
6206 built-in standard style check options are enabled.
6207
6208 @end ifclear
6209 @ifset vms
6210 /STYLE_CHECKS=ALL_BUILTIN enables all checking options with
6211 the exception of ORDERED_SUBPROGRAMS, UNNECESSARY_BLANK_LINES,
6212 XTRA_PARENS, and DOS_LINE_ENDINGS. In addition
6213 @end ifset
6214
6215
6216
6217 The switch
6218 @ifclear vms
6219 @option{-gnatyN}
6220 @end ifclear
6221 @ifset vms
6222 /STYLE_CHECKS=NONE
6223 @end ifset
6224 clears any previously set style checks.
6225
6226 @node Run-Time Checks
6227 @subsection Run-Time Checks
6228 @cindex Division by zero
6229 @cindex Access before elaboration
6230 @cindex Checks, division by zero
6231 @cindex Checks, access before elaboration
6232 @cindex Checks, stack overflow checking
6233
6234 @noindent
6235 By default, the following checks are suppressed: integer overflow
6236 checks, stack overflow checks, and checks for access before
6237 elaboration on subprogram calls. All other checks, including range
6238 checks and array bounds checks, are turned on by default. The
6239 following @command{gcc} switches refine this default behavior.
6240
6241 @table @option
6242 @c !sort!
6243 @item -gnatp
6244 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
6245 @cindex Suppressing checks
6246 @cindex Checks, suppressing
6247 @findex Suppress
6248 Suppress all run-time checks as though @code{pragma Suppress (All_checks)}
6249 had been present in the source. Validity checks are also suppressed (in
6250 other words @option{-gnatp} also implies @option{-gnatVn}.
6251 Use this switch to improve the performance
6252 of the code at the expense of safety in the presence of invalid data or
6253 program bugs.
6254
6255 Note that when checks are suppressed, the compiler is allowed, but not
6256 required, to omit the checking code. If the run-time cost of the
6257 checking code is zero or near-zero, the compiler will generate it even
6258 if checks are suppressed. In particular, if the compiler can prove
6259 that a certain check will necessarily fail, it will generate code to
6260 do an unconditional ``raise'', even if checks are suppressed. The
6261 compiler warns in this case.
6262
6263 Of course, run-time checks are omitted whenever the compiler can prove
6264 that they will not fail, whether or not checks are suppressed.
6265
6266 Note that if you suppress a check that would have failed, program
6267 execution is erroneous, which means the behavior is totally
6268 unpredictable. The program might crash, or print wrong answers, or
6269 do anything else. It might even do exactly what you wanted it to do
6270 (and then it might start failing mysteriously next week or next
6271 year). The compiler will generate code based on the assumption that
6272 the condition being checked is true, which can result in disaster if
6273 that assumption is wrong.
6274
6275 @item -gnato
6276 @cindex @option{-gnato} (@command{gcc})
6277 @cindex Overflow checks
6278 @cindex Check, overflow
6279 Enables overflow checking for integer operations.
6280 This causes GNAT to generate slower and larger executable
6281 programs by adding code to check for overflow (resulting in raising
6282 @code{Constraint_Error} as required by standard Ada
6283 semantics). These overflow checks correspond to situations in which
6284 the true value of the result of an operation may be outside the base
6285 range of the result type. The following example shows the distinction:
6286
6287 @smallexample @c ada
6288 X1 : Integer := "Integer'Last";
6289 X2 : Integer range 1 .. 5 := "5";
6290 X3 : Integer := "Integer'Last";
6291 X4 : Integer range 1 .. 5 := "5";
6292 F  : Float := "2.0E+20";
6293 @dots{}
6294 X1 := X1 + 1;
6295 X2 := X2 + 1;
6296 X3 := Integer (F);
6297 X4 := Integer (F);
6298 @end smallexample
6299
6300 @noindent
6301 Note that if explicit values are assigned at compile time, the
6302 compiler may be able to detect overflow at compile time, in which case
6303 no actual run-time checking code is required, and Constraint_Error
6304 will be raised unconditionally, with or without
6305 @option{-gnato}. That's why the assigned values in the above fragment
6306 are in quotes, the meaning is "assign a value not known to the
6307 compiler that happens to be equal to ...". The remaining discussion
6308 assumes that the compiler cannot detect the values at compile time.
6309
6310 Here the first addition results in a value that is outside the base range
6311 of Integer, and hence requires an overflow check for detection of the
6312 constraint error. Thus the first assignment to @code{X1} raises a
6313 @code{Constraint_Error} exception only if @option{-gnato} is set.
6314
6315 The second increment operation results in a violation of the explicit
6316 range constraint; such range checks are performed by default, and are
6317 unaffected by @option{-gnato}.
6318
6319 The two conversions of @code{F} both result in values that are outside
6320 the base range of type @code{Integer} and thus will raise
6321 @code{Constraint_Error} exceptions only if @option{-gnato} is used.
6322 The fact that the result of the second conversion is assigned to
6323 variable @code{X4} with a restricted range is irrelevant, since the problem
6324 is in the conversion, not the assignment.
6325
6326 Basically the rule is that in the default mode (@option{-gnato} not
6327 used), the generated code assures that all integer variables stay
6328 within their declared ranges, or within the base range if there is
6329 no declared range. This prevents any serious problems like indexes
6330 out of range for array operations.
6331
6332 What is not checked in default mode is an overflow that results in
6333 an in-range, but incorrect value. In the above example, the assignments
6334 to @code{X1}, @code{X2}, @code{X3} all give results that are within the
6335 range of the target variable, but the result is wrong in the sense that
6336 it is too large to be represented correctly. Typically the assignment
6337 to @code{X1} will result in wrap around to the largest negative number.
6338 The conversions of @code{F} will result in some @code{Integer} value
6339 and if that integer value is out of the @code{X4} range then the
6340 subsequent assignment would generate an exception.
6341
6342 @findex Machine_Overflows
6343 Note that the @option{-gnato} switch does not affect the code generated
6344 for any floating-point operations; it applies only to integer
6345 semantics).
6346 For floating-point, GNAT has the @code{Machine_Overflows}
6347 attribute set to @code{False} and the normal mode of operation is to
6348 generate IEEE NaN and infinite values on overflow or invalid operations
6349 (such as dividing 0.0 by 0.0).
6350
6351 The reason that we distinguish overflow checking from other kinds of
6352 range constraint checking is that a failure of an overflow check, unlike
6353 for example the failure of a range check, can result in an incorrect
6354 value, but cannot cause random memory destruction (like an out of range
6355 subscript), or a wild jump (from an out of range case value). Overflow
6356 checking is also quite expensive in time and space, since in general it
6357 requires the use of double length arithmetic.
6358
6359 Note again that @option{-gnato} is off by default, so overflow checking is
6360 not performed in default mode. This means that out of the box, with the
6361 default settings, GNAT does not do all the checks expected from the
6362 language description in the Ada Reference Manual. If you want all constraint
6363 checks to be performed, as described in this Manual, then you must
6364 explicitly use the -gnato switch either on the @command{gnatmake} or
6365 @command{gcc} command.
6366
6367 @item -gnatE
6368 @cindex @option{-gnatE} (@command{gcc})
6369 @cindex Elaboration checks
6370 @cindex Check, elaboration
6371 Enables dynamic checks for access-before-elaboration
6372 on subprogram calls and generic instantiations.
6373 Note that @option{-gnatE} is not necessary for safety, because in the
6374 default mode, GNAT ensures statically that the checks would not fail.
6375 For full details of the effect and use of this switch,
6376 @xref{Compiling Using gcc}.
6377
6378 @item -fstack-check
6379 @cindex @option{-fstack-check} (@command{gcc})
6380 @cindex Stack Overflow Checking
6381 @cindex Checks, stack overflow checking
6382 Activates stack overflow checking. For full details of the effect and use of
6383 this switch see @ref{Stack Overflow Checking}.
6384 @end table
6385
6386 @findex Unsuppress
6387 @noindent
6388 The setting of these switches only controls the default setting of the
6389 checks. You may modify them using either @code{Suppress} (to remove
6390 checks) or @code{Unsuppress} (to add back suppressed checks) pragmas in
6391 the program source.
6392
6393 @node Using gcc for Syntax Checking
6394 @subsection Using @command{gcc} for Syntax Checking
6395 @table @option
6396 @item -gnats
6397 @cindex @option{-gnats} (@command{gcc})
6398 @ifclear vms
6399
6400 @noindent
6401 The @code{s} stands for ``syntax''.
6402 @end ifclear
6403
6404 Run GNAT in syntax checking only mode. For
6405 example, the command
6406
6407 @smallexample
6408 $ gcc -c -gnats x.adb
6409 @end smallexample
6410
6411 @noindent
6412 compiles file @file{x.adb} in syntax-check-only mode. You can check a
6413 series of files in a single command
6414 @ifclear vms
6415 , and can use wild cards to specify such a group of files.
6416 Note that you must specify the @option{-c} (compile
6417 only) flag in addition to the @option{-gnats} flag.
6418 @end ifclear
6419 .
6420 You may use other switches in conjunction with @option{-gnats}. In
6421 particular, @option{-gnatl} and @option{-gnatv} are useful to control the
6422 format of any generated error messages.
6423
6424 When the source file is empty or contains only empty lines and/or comments,
6425 the output is a warning:
6426
6427 @smallexample
6428 $ gcc -c -gnats -x ada toto.txt
6429 toto.txt:1:01: warning: empty file, contains no compilation units
6430 $
6431 @end smallexample
6432
6433 Otherwise, the output is simply the error messages, if any. No object file or
6434 ALI file is generated by a syntax-only compilation. Also, no units other
6435 than the one specified are accessed. For example, if a unit @code{X}
6436 @code{with}'s a unit @code{Y}, compiling unit @code{X} in syntax
6437 check only mode does not access the source file containing unit
6438 @code{Y}.
6439
6440 @cindex Multiple units, syntax checking
6441 Normally, GNAT allows only a single unit in a source file. However, this
6442 restriction does not apply in syntax-check-only mode, and it is possible
6443 to check a file containing multiple compilation units concatenated
6444 together. This is primarily used by the @code{gnatchop} utility
6445 (@pxref{Renaming Files Using gnatchop}).
6446 @end table
6447
6448 @node Using gcc for Semantic Checking
6449 @subsection Using @command{gcc} for Semantic Checking
6450 @table @option
6451 @item -gnatc
6452 @cindex @option{-gnatc} (@command{gcc})
6453
6454 @ifclear vms
6455 @noindent
6456 The @code{c} stands for ``check''.
6457 @end ifclear
6458 Causes the compiler to operate in semantic check mode,
6459 with full checking for all illegalities specified in the
6460 Ada Reference Manual, but without generation of any object code
6461 (no object file is generated).
6462
6463 Because dependent files must be accessed, you must follow the GNAT
6464 semantic restrictions on file structuring to operate in this mode:
6465
6466 @itemize @bullet
6467 @item
6468 The needed source files must be accessible
6469 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
6470
6471 @item
6472 Each file must contain only one compilation unit.
6473
6474 @item
6475 The file name and unit name must match (@pxref{File Naming Rules}).
6476 @end itemize
6477
6478 The output consists of error messages as appropriate. No object file is
6479 generated. An @file{ALI} file is generated for use in the context of
6480 cross-reference tools, but this file is marked as not being suitable
6481 for binding (since no object file is generated).
6482 The checking corresponds exactly to the notion of
6483 legality in the Ada Reference Manual.
6484
6485 Any unit can be compiled in semantics-checking-only mode, including
6486 units that would not normally be compiled (subunits,
6487 and specifications where a separate body is present).
6488 @end table
6489
6490 @node Compiling Different Versions of Ada
6491 @subsection Compiling Different Versions of Ada
6492
6493 @noindent
6494 The switches described in this section allow you to explicitly specify
6495 the version of the Ada language that your programs are written in.
6496 By default @value{EDITION} assumes @value{DEFAULTLANGUAGEVERSION},
6497 but you can also specify @value{NONDEFAULTLANGUAGEVERSION} or
6498 indicate Ada 83 compatibility mode.
6499
6500 @table @option
6501 @cindex Compatibility with Ada 83
6502
6503 @item -gnat83 (Ada 83 Compatibility Mode)
6504 @cindex @option{-gnat83} (@command{gcc})
6505 @cindex ACVC, Ada 83 tests
6506 @cindex Ada 83 mode
6507
6508 @noindent
6509 Although GNAT is primarily an Ada 95 / Ada 2005 compiler, this switch
6510 specifies that the program is to be compiled in Ada 83 mode. With
6511 @option{-gnat83}, GNAT rejects most post-Ada 83 extensions and applies Ada 83
6512 semantics where this can be done easily.
6513 It is not possible to guarantee this switch does a perfect
6514 job; some subtle tests, such as are
6515 found in earlier ACVC tests (and that have been removed from the ACATS suite
6516 for Ada 95), might not compile correctly.
6517 Nevertheless, this switch may be useful in some circumstances, for example
6518 where, due to contractual reasons, existing code needs to be maintained
6519 using only Ada 83 features.
6520
6521 With few exceptions (most notably the need to use @code{<>} on
6522 @cindex Generic formal parameters
6523 unconstrained generic formal parameters, the use of the new Ada 95 / Ada 2005
6524 reserved words, and the use of packages
6525 with optional bodies), it is not necessary to specify the
6526 @option{-gnat83} switch when compiling Ada 83 programs, because, with rare
6527 exceptions, Ada 95 and Ada 2005 are upwardly compatible with Ada 83. Thus
6528 a correct Ada 83 program is usually also a correct program
6529 in these later versions of the language standard.
6530 For further information, please refer to @ref{Compatibility and Porting Guide}.
6531
6532 @item -gnat95 (Ada 95 mode)
6533 @cindex @option{-gnat95} (@command{gcc})
6534 @cindex Ada 95 mode
6535
6536 @noindent
6537 This switch directs the compiler to implement the Ada 95 version of the
6538 language.
6539 Since Ada 95 is almost completely upwards
6540 compatible with Ada 83, Ada 83 programs may generally be compiled using
6541 this switch (see the description of the @option{-gnat83} switch for further
6542 information about Ada 83 mode).
6543 If an Ada 2005 program is compiled in Ada 95 mode,
6544 uses of the new Ada 2005 features will cause error
6545 messages or warnings.
6546
6547 This switch also can be used to cancel the effect of a previous
6548 @option{-gnat83} or @option{-gnat05} switch earlier in the command line.
6549
6550 @item -gnat05 (Ada 2005 mode)
6551 @cindex @option{-gnat05} (@command{gcc})
6552 @cindex Ada 2005 mode
6553
6554 @noindent
6555 This switch directs the compiler to implement the Ada 2005 version of the
6556 language.
6557 Since Ada 2005 is almost completely upwards
6558 compatible with Ada 95 (and thus also with Ada 83), Ada 83 and Ada 95 programs
6559 may generally be compiled using this switch (see the description of the
6560 @option{-gnat83} and @option{-gnat95} switches for further
6561 information).
6562
6563 For information about the approved ``Ada Issues'' that have been incorporated
6564 into Ada 2005, see @url{http://www.ada-auth.org/cgi-bin/cvsweb.cgi/AIs}.
6565 Included with GNAT releases is a file @file{features-ada0y} that describes
6566 the set of implemented Ada 2005 features.
6567 @end table
6568
6569
6570 @node Character Set Control
6571 @subsection Character Set Control
6572 @table @option
6573 @item ^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET=^@var{c}
6574 @cindex @option{^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET^} (@command{gcc})
6575
6576 @noindent
6577 Normally GNAT recognizes the Latin-1 character set in source program
6578 identifiers, as described in the Ada Reference Manual.
6579 This switch causes
6580 GNAT to recognize alternate character sets in identifiers. @var{c} is a
6581 single character ^^or word^ indicating the character set, as follows:
6582
6583 @table @code
6584 @item 1
6585 ISO 8859-1 (Latin-1) identifiers
6586
6587 @item 2
6588 ISO 8859-2 (Latin-2) letters allowed in identifiers
6589
6590 @item 3
6591 ISO 8859-3 (Latin-3) letters allowed in identifiers
6592
6593 @item 4
6594 ISO 8859-4 (Latin-4) letters allowed in identifiers
6595
6596 @item 5
6597 ISO 8859-5 (Cyrillic) letters allowed in identifiers
6598
6599 @item 9
6600 ISO 8859-15 (Latin-9) letters allowed in identifiers
6601
6602 @item ^p^PC^
6603 IBM PC letters (code page 437) allowed in identifiers
6604
6605 @item ^8^PC850^
6606 IBM PC letters (code page 850) allowed in identifiers
6607
6608 @item ^f^FULL_UPPER^
6609 Full upper-half codes allowed in identifiers
6610
6611 @item ^n^NO_UPPER^
6612 No upper-half codes allowed in identifiers
6613
6614 @item ^w^WIDE^
6615 Wide-character codes (that is, codes greater than 255)
6616 allowed in identifiers
6617 @end table
6618
6619 @xref{Foreign Language Representation}, for full details on the
6620 implementation of these character sets.
6621
6622 @item ^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
6623 @cindex @option{^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@command{gcc})
6624 Specify the method of encoding for wide characters.
6625 @var{e} is one of the following:
6626
6627 @table @code
6628
6629 @item ^h^HEX^
6630 Hex encoding (brackets coding also recognized)
6631
6632 @item ^u^UPPER^
6633 Upper half encoding (brackets encoding also recognized)
6634
6635 @item ^s^SHIFT_JIS^
6636 Shift/JIS encoding (brackets encoding also recognized)
6637
6638 @item ^e^EUC^
6639 EUC encoding (brackets encoding also recognized)
6640
6641 @item ^8^UTF8^
6642 UTF-8 encoding (brackets encoding also recognized)
6643
6644 @item ^b^BRACKETS^
6645 Brackets encoding only (default value)
6646 @end table
6647 For full details on these encoding
6648 methods see @ref{Wide Character Encodings}.
6649 Note that brackets coding is always accepted, even if one of the other
6650 options is specified, so for example @option{-gnatW8} specifies that both
6651 brackets and UTF-8 encodings will be recognized. The units that are
6652 with'ed directly or indirectly will be scanned using the specified
6653 representation scheme, and so if one of the non-brackets scheme is
6654 used, it must be used consistently throughout the program. However,
6655 since brackets encoding is always recognized, it may be conveniently
6656 used in standard libraries, allowing these libraries to be used with
6657 any of the available coding schemes.
6658 scheme.
6659
6660 If no @option{-gnatW?} parameter is present, then the default
6661 representation is normally Brackets encoding only. However, if the
6662 first three characters of the file are 16#EF# 16#BB# 16#BF# (the standard
6663 byte order mark or BOM for UTF-8), then these three characters are
6664 skipped and the default representation for the file is set to UTF-8.
6665
6666 Note that the wide character representation that is specified (explicitly
6667 or by default) for the main program also acts as the default encoding used
6668 for Wide_Text_IO files if not specifically overridden by a WCEM form
6669 parameter.
6670
6671 @end table
6672 @node File Naming Control
6673 @subsection File Naming Control
6674
6675 @table @option
6676 @item ^-gnatk^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=^@var{n}
6677 @cindex @option{-gnatk} (@command{gcc})
6678 Activates file name ``krunching''. @var{n}, a decimal integer in the range
6679 1-999, indicates the maximum allowable length of a file name (not
6680 including the @file{.ads} or @file{.adb} extension). The default is not
6681 to enable file name krunching.
6682
6683 For the source file naming rules, @xref{File Naming Rules}.
6684 @end table
6685
6686 @node Subprogram Inlining Control
6687 @subsection Subprogram Inlining Control
6688
6689 @table @option
6690 @c !sort!
6691 @item -gnatn
6692 @cindex @option{-gnatn} (@command{gcc})
6693 @ifclear vms
6694 The @code{n} here is intended to suggest the first syllable of the
6695 word ``inline''.
6696 @end ifclear
6697 GNAT recognizes and processes @code{Inline} pragmas. However, for the
6698 inlining to actually occur, optimization must be enabled. To enable
6699 inlining of subprograms specified by pragma @code{Inline},
6700 you must also specify this switch.
6701 In the absence of this switch, GNAT does not attempt
6702 inlining and does not need to access the bodies of
6703 subprograms for which @code{pragma Inline} is specified if they are not
6704 in the current unit.
6705
6706 If you specify this switch the compiler will access these bodies,
6707 creating an extra source dependency for the resulting object file, and
6708 where possible, the call will be inlined.
6709 For further details on when inlining is possible
6710 see @ref{Inlining of Subprograms}.
6711
6712 @item -gnatN
6713 @cindex @option{-gnatN} (@command{gcc})
6714 This switch activates front-end inlining which also
6715 generates additional dependencies.
6716
6717 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
6718 of GNAT other than the JGNAT, .NET or GNAAMP versions), then the use of
6719 @option{-gnatN} is deprecated, and the use of @option{-gnatn} is preferred.
6720 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
6721 inlining, but that is no longer the case.
6722 @end table
6723
6724 @node Auxiliary Output Control
6725 @subsection Auxiliary Output Control
6726
6727 @table @option
6728 @item -gnatt
6729 @cindex @option{-gnatt} (@command{gcc})
6730 @cindex Writing internal trees
6731 @cindex Internal trees, writing to file
6732 Causes GNAT to write the internal tree for a unit to a file (with the
6733 extension @file{.adt}.
6734 This not normally required, but is used by separate analysis tools.
6735 Typically
6736 these tools do the necessary compilations automatically, so you should
6737 not have to specify this switch in normal operation.
6738
6739 @item -gnatu
6740 @cindex @option{-gnatu} (@command{gcc})
6741 Print a list of units required by this compilation on @file{stdout}.
6742 The listing includes all units on which the unit being compiled depends
6743 either directly or indirectly.
6744
6745 @ifclear vms
6746 @item -pass-exit-codes
6747 @cindex @option{-pass-exit-codes} (@command{gcc})
6748 If this switch is not used, the exit code returned by @command{gcc} when
6749 compiling multiple files indicates whether all source files have
6750 been successfully used to generate object files or not.
6751
6752 When @option{-pass-exit-codes} is used, @command{gcc} exits with an extended
6753 exit status and allows an integrated development environment to better
6754 react to a compilation failure. Those exit status are:
6755
6756 @table @asis
6757 @item 5
6758 There was an error in at least one source file.
6759 @item 3
6760 At least one source file did not generate an object file.
6761 @item 2
6762 The compiler died unexpectedly (internal error for example).
6763 @item 0
6764 An object file has been generated for every source file.
6765 @end table
6766 @end ifclear
6767 @end table
6768
6769 @node Debugging Control
6770 @subsection Debugging Control
6771
6772 @table @option
6773 @c !sort!
6774 @cindex Debugging options
6775 @ifclear vms
6776 @item -gnatd@var{x}
6777 @cindex @option{-gnatd} (@command{gcc})
6778 Activate internal debugging switches. @var{x} is a letter or digit, or
6779 string of letters or digits, which specifies the type of debugging
6780 outputs desired. Normally these are used only for internal development
6781 or system debugging purposes. You can find full documentation for these
6782 switches in the body of the @code{Debug} unit in the compiler source
6783 file @file{debug.adb}.
6784 @end ifclear
6785
6786 @item -gnatG[nn]
6787 @cindex @option{-gnatG} (@command{gcc})
6788 This switch causes the compiler to generate auxiliary output containing
6789 a pseudo-source listing of the generated expanded code. Like most Ada
6790 compilers, GNAT works by first transforming the high level Ada code into
6791 lower level constructs. For example, tasking operations are transformed
6792 into calls to the tasking run-time routines. A unique capability of GNAT
6793 is to list this expanded code in a form very close to normal Ada source.
6794 This is very useful in understanding the implications of various Ada
6795 usage on the efficiency of the generated code. There are many cases in
6796 Ada (e.g.@: the use of controlled types), where simple Ada statements can
6797 generate a lot of run-time code. By using @option{-gnatG} you can identify
6798 these cases, and consider whether it may be desirable to modify the coding
6799 approach to improve efficiency.
6800
6801 The optional parameter @code{nn} if present after -gnatG specifies an
6802 alternative maximum line length that overrides the normal default of 72.
6803 This value is in the range 40-999999, values less than 40 being silently
6804 reset to 40.
6805
6806 The format of the output is very similar to standard Ada source, and is
6807 easily understood by an Ada programmer. The following special syntactic
6808 additions correspond to low level features used in the generated code that
6809 do not have any exact analogies in pure Ada source form. The following
6810 is a partial list of these special constructions. See the spec
6811 of package @code{Sprint} in file @file{sprint.ads} for a full list.
6812
6813 If the switch @option{-gnatL} is used in conjunction with
6814 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
6815 @option{-gnatG}, then the original source lines are interspersed
6816 in the expanded source (as comment lines with the original line number).
6817
6818 @table @code
6819 @item new @var{xxx} @r{[}storage_pool = @var{yyy}@r{]}
6820 Shows the storage pool being used for an allocator.
6821
6822 @item at end @var{procedure-name};
6823 Shows the finalization (cleanup) procedure for a scope.
6824
6825 @item (if @var{expr} then @var{expr} else @var{expr})
6826 Conditional expression equivalent to the @code{x?y:z} construction in C.
6827
6828 @item @var{target}^^^(@var{source})
6829 A conversion with floating-point truncation instead of rounding.
6830
6831 @item @var{target}?(@var{source})
6832 A conversion that bypasses normal Ada semantic checking. In particular
6833 enumeration types and fixed-point types are treated simply as integers.
6834
6835 @item @var{target}?^^^(@var{source})
6836 Combines the above two cases.
6837
6838 @item @var{x} #/ @var{y}
6839 @itemx @var{x} #mod @var{y}
6840 @itemx @var{x} #* @var{y}
6841 @itemx @var{x} #rem @var{y}
6842 A division or multiplication of fixed-point values which are treated as
6843 integers without any kind of scaling.
6844
6845 @item free @var{expr} @r{[}storage_pool = @var{xxx}@r{]}
6846 Shows the storage pool associated with a @code{free} statement.
6847
6848 @item [subtype or type declaration]
6849 Used to list an equivalent declaration for an internally generated
6850 type that is referenced elsewhere in the listing.
6851
6852 @item freeze @var{type-name} @ovar{actions}
6853 Shows the point at which @var{type-name} is frozen, with possible
6854 associated actions to be performed at the freeze point.
6855
6856 @item reference @var{itype}
6857 Reference (and hence definition) to internal type @var{itype}.
6858
6859 @item @var{function-name}! (@var{arg}, @var{arg}, @var{arg})
6860 Intrinsic function call.
6861
6862 @item @var{label-name} : label
6863 Declaration of label @var{labelname}.
6864
6865 @item #$ @var{subprogram-name}
6866 An implicit call to a run-time support routine
6867 (to meet the requirement of H.3.1(9) in a
6868 convenient manner).
6869
6870 @item @var{expr} && @var{expr} && @var{expr} @dots{} && @var{expr}
6871 A multiple concatenation (same effect as @var{expr} & @var{expr} &
6872 @var{expr}, but handled more efficiently).
6873
6874 @item [constraint_error]
6875 Raise the @code{Constraint_Error} exception.
6876
6877 @item @var{expression}'reference
6878 A pointer to the result of evaluating @var{expression}.
6879
6880 @item @var{target-type}!(@var{source-expression})
6881 An unchecked conversion of @var{source-expression} to @var{target-type}.
6882
6883 @item [@var{numerator}/@var{denominator}]
6884 Used to represent internal real literals (that) have no exact
6885 representation in base 2-16 (for example, the result of compile time
6886 evaluation of the expression 1.0/27.0).
6887 @end table
6888
6889 @item -gnatD[nn]
6890 @cindex @option{-gnatD} (@command{gcc})
6891 When used in conjunction with @option{-gnatG}, this switch causes
6892 the expanded source, as described above for
6893 @option{-gnatG} to be written to files with names
6894 @file{^xxx.dg^XXX_DG^}, where @file{xxx} is the normal file name,
6895 instead of to the standard output file. For
6896 example, if the source file name is @file{hello.adb}, then a file
6897 @file{^hello.adb.dg^HELLO.ADB_DG^} will be written.  The debugging
6898 information generated by the @command{gcc} @option{^-g^/DEBUG^} switch
6899 will refer to the generated @file{^xxx.dg^XXX_DG^} file. This allows
6900 you to do source level debugging using the generated code which is
6901 sometimes useful for complex code, for example to find out exactly
6902 which part of a complex construction raised an exception. This switch
6903 also suppress generation of cross-reference information (see
6904 @option{-gnatx}) since otherwise the cross-reference information
6905 would refer to the @file{^.dg^.DG^} file, which would cause
6906 confusion since this is not the original source file.
6907
6908 Note that @option{-gnatD} actually implies @option{-gnatG}
6909 automatically, so it is not necessary to give both options.
6910 In other words @option{-gnatD} is equivalent to @option{-gnatDG}).
6911
6912 If the switch @option{-gnatL} is used in conjunction with
6913 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
6914 @option{-gnatDG}, then the original source lines are interspersed
6915 in the expanded source (as comment lines with the original line number).
6916
6917 The optional parameter @code{nn} if present after -gnatD specifies an
6918 alternative maximum line length that overrides the normal default of 72.
6919 This value is in the range 40-999999, values less than 40 being silently
6920 reset to 40.
6921
6922 @item -gnatr
6923 @cindex @option{-gnatr} (@command{gcc})
6924 @cindex pragma Restrictions
6925 This switch causes pragma Restrictions to be treated as Restriction_Warnings
6926 so that violation of restrictions causes warnings rather than illegalities.
6927 This is useful during the development process when new restrictions are added
6928 or investigated. The switch also causes pragma Profile to be treated as
6929 Profile_Warnings, and pragma Restricted_Run_Time and pragma Ravenscar set
6930 restriction warnings rather than restrictions.
6931
6932 @ifclear vms
6933 @item -gnatR@r{[}0@r{|}1@r{|}2@r{|}3@r{[}s@r{]]}
6934 @cindex @option{-gnatR} (@command{gcc})
6935 This switch controls output from the compiler of a listing showing
6936 representation information for declared types and objects. For
6937 @option{-gnatR0}, no information is output (equivalent to omitting
6938 the @option{-gnatR} switch). For @option{-gnatR1} (which is the default,
6939 so @option{-gnatR} with no parameter has the same effect), size and alignment
6940 information is listed for declared array and record types. For
6941 @option{-gnatR2}, size and alignment information is listed for all
6942 declared types and objects. Finally @option{-gnatR3} includes symbolic
6943 expressions for values that are computed at run time for
6944 variant records. These symbolic expressions have a mostly obvious
6945 format with #n being used to represent the value of the n'th
6946 discriminant. See source files @file{repinfo.ads/adb} in the
6947 @code{GNAT} sources for full details on the format of @option{-gnatR3}
6948 output. If the switch is followed by an s (e.g.@: @option{-gnatR2s}), then
6949 the output is to a file with the name @file{^file.rep^file_REP^} where
6950 file is the name of the corresponding source file.
6951 @end ifclear
6952 @ifset vms
6953 @item /REPRESENTATION_INFO
6954 @cindex @option{/REPRESENTATION_INFO} (@command{gcc})
6955 This qualifier controls output from the compiler of a listing showing
6956 representation information for declared types and objects. For
6957 @option{/REPRESENTATION_INFO=NONE}, no information is output
6958 (equivalent to omitting the @option{/REPRESENTATION_INFO} qualifier).
6959 @option{/REPRESENTATION_INFO} without option is equivalent to
6960 @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS}.
6961 For @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS}, size and alignment
6962 information is listed for declared array and record types. For
6963 @option{/REPRESENTATION_INFO=OBJECTS}, size and alignment information
6964 is listed for all expression information for values that are computed
6965 at run time for variant records. These symbolic expressions have a mostly
6966 obvious format with #n being used to represent the value of the n'th
6967 discriminant. See source files @file{REPINFO.ADS/ADB} in the
6968 @code{GNAT} sources for full details on the format of
6969 @option{/REPRESENTATION_INFO=SYMBOLIC} output.
6970 If _FILE is added at the end of an option
6971 (e.g.@: @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS_FILE}),
6972 then the output is to a file with the name @file{file_REP} where
6973 file is the name of the corresponding source file.
6974 @end ifset
6975 Note that it is possible for record components to have zero size. In
6976 this case, the component clause uses an obvious extension of permitted
6977 Ada syntax, for example @code{at 0 range 0 .. -1}.
6978
6979 Representation information requires that code be generated (since it is the
6980 code generator that lays out complex data structures). If an attempt is made
6981 to output representation information when no code is generated, for example
6982 when a subunit is compiled on its own, then no information can be generated
6983 and the compiler outputs a message to this effect.
6984
6985 @item -gnatS
6986 @cindex @option{-gnatS} (@command{gcc})
6987 The use of the switch @option{-gnatS} for an
6988 Ada compilation will cause the compiler to output a
6989 representation of package Standard in a form very
6990 close to standard Ada. It is not quite possible to
6991 do this entirely in standard Ada (since new
6992 numeric base types cannot be created in standard
6993 Ada), but the output is easily
6994 readable to any Ada programmer, and is useful to
6995 determine the characteristics of target dependent
6996 types in package Standard.
6997
6998 @item -gnatx
6999 @cindex @option{-gnatx} (@command{gcc})
7000 Normally the compiler generates full cross-referencing information in
7001 the @file{ALI} file. This information is used by a number of tools,
7002 including @code{gnatfind} and @code{gnatxref}. The @option{-gnatx} switch
7003 suppresses this information. This saves some space and may slightly
7004 speed up compilation, but means that these tools cannot be used.
7005 @end table
7006
7007 @node Exception Handling Control
7008 @subsection Exception Handling Control
7009
7010 @noindent
7011 GNAT uses two methods for handling exceptions at run-time. The
7012 @code{setjmp/longjmp} method saves the context when entering
7013 a frame with an exception handler. Then when an exception is
7014 raised, the context can be restored immediately, without the
7015 need for tracing stack frames. This method provides very fast
7016 exception propagation, but introduces significant overhead for
7017 the use of exception handlers, even if no exception is raised.
7018
7019 The other approach is called ``zero cost'' exception handling.
7020 With this method, the compiler builds static tables to describe
7021 the exception ranges. No dynamic code is required when entering
7022 a frame containing an exception handler. When an exception is
7023 raised, the tables are used to control a back trace of the
7024 subprogram invocation stack to locate the required exception
7025 handler. This method has considerably poorer performance for
7026 the propagation of exceptions, but there is no overhead for
7027 exception handlers if no exception is raised. Note that in this
7028 mode and in the context of mixed Ada and C/C++ programming,
7029 to propagate an exception through a C/C++ code, the C/C++ code
7030 must be compiled with the @option{-funwind-tables} GCC's
7031 option.
7032
7033 The following switches may be used to control which of the
7034 two exception handling methods is used.
7035
7036 @table @option
7037 @c !sort!
7038
7039 @item --RTS=sjlj
7040 @cindex @option{--RTS=sjlj} (@command{gnatmake})
7041 This switch causes the setjmp/longjmp run-time (when available) to be used
7042 for exception handling. If the default
7043 mechanism for the target is zero cost exceptions, then
7044 this switch can be used to modify this default, and must be
7045 used for all units in the partition.
7046 This option is rarely used. One case in which it may be
7047 advantageous is if you have an application where exception
7048 raising is common and the overall performance of the
7049 application is improved by favoring exception propagation.
7050
7051 @item --RTS=zcx
7052 @cindex @option{--RTS=zcx} (@command{gnatmake})
7053 @cindex Zero Cost Exceptions
7054 This switch causes the zero cost approach to be used
7055 for exception handling. If this is the default mechanism for the
7056 target (see below), then this switch is unneeded. If the default
7057 mechanism for the target is setjmp/longjmp exceptions, then
7058 this switch can be used to modify this default, and must be
7059 used for all units in the partition.
7060 This option can only be used if the zero cost approach
7061 is available for the target in use, otherwise it will generate an error.
7062 @end table
7063
7064 @noindent
7065 The same option @option{--RTS} must be used both for @command{gcc}
7066 and @command{gnatbind}. Passing this option to @command{gnatmake}
7067 (@pxref{Switches for gnatmake}) will ensure the required consistency
7068 through the compilation and binding steps.
7069
7070 @node Units to Sources Mapping Files
7071 @subsection Units to Sources Mapping Files
7072
7073 @table @option
7074
7075 @item -gnatem^^=^@var{path}
7076 @cindex @option{-gnatem} (@command{gcc})
7077 A mapping file is a way to communicate to the compiler two mappings:
7078 from unit names to file names (without any directory information) and from
7079 file names to path names (with full directory information). These mappings
7080 are used by the compiler to short-circuit the path search.
7081
7082 The use of mapping files is not required for correct operation of the
7083 compiler, but mapping files can improve efficiency, particularly when
7084 sources are read over a slow network connection. In normal operation,
7085 you need not be concerned with the format or use of mapping files,
7086 and the @option{-gnatem} switch is not a switch that you would use
7087 explicitly. it is intended only for use by automatic tools such as
7088 @command{gnatmake} running under the project file facility. The
7089 description here of the format of mapping files is provided
7090 for completeness and for possible use by other tools.
7091
7092 A mapping file is a sequence of sets of three lines. In each set,
7093 the first line is the unit name, in lower case, with ``@code{%s}''
7094 appended for
7095 specs and ``@code{%b}'' appended for bodies; the second line is the
7096 file name; and the third line is the path name.
7097
7098 Example:
7099 @smallexample
7100    main%b
7101    main.2.ada
7102    /gnat/project1/sources/main.2.ada
7103 @end smallexample
7104
7105 When the switch @option{-gnatem} is specified, the compiler will create
7106 in memory the two mappings from the specified file. If there is any problem
7107 (nonexistent file, truncated file or duplicate entries), no mapping will
7108 be created.
7109
7110 Several @option{-gnatem} switches may be specified; however, only the last
7111 one on the command line will be taken into account.
7112
7113 When using a project file, @command{gnatmake} create a temporary mapping file
7114 and communicates it to the compiler using this switch.
7115
7116 @end table
7117
7118 @node Integrated Preprocessing
7119 @subsection Integrated Preprocessing
7120
7121 @noindent
7122 GNAT sources may be preprocessed immediately before compilation.
7123 In this case, the actual
7124 text of the source is not the text of the source file, but is derived from it
7125 through a process called preprocessing. Integrated preprocessing is specified
7126 through switches @option{-gnatep} and/or @option{-gnateD}. @option{-gnatep}
7127 indicates, through a text file, the preprocessing data to be used.
7128 @option{-gnateD} specifies or modifies the values of preprocessing symbol.
7129
7130 @noindent
7131 Note that when integrated preprocessing is used, the output from the
7132 preprocessor is not written to any external file. Instead it is passed
7133 internally to the compiler. If you need to preserve the result of
7134 preprocessing in a file, then you should use @command{gnatprep}
7135 to perform the desired preprocessing in stand-alone mode.
7136
7137 @noindent
7138 It is recommended that @command{gnatmake} switch ^-s^/SWITCH_CHECK^ should be
7139 used when Integrated Preprocessing is used. The reason is that preprocessing
7140 with another Preprocessing Data file without changing the sources will
7141 not trigger recompilation without this switch.
7142
7143 @noindent
7144 Note that @command{gnatmake} switch ^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^ will almost
7145 always trigger recompilation for sources that are preprocessed,
7146 because @command{gnatmake} cannot compute the checksum of the source after
7147 preprocessing.
7148
7149 @noindent
7150 The actual preprocessing function is described in details in section
7151 @ref{Preprocessing Using gnatprep}. This section only describes how integrated
7152 preprocessing is triggered and parameterized.
7153
7154 @table @code
7155
7156 @item -gnatep=@var{file}
7157 @cindex @option{-gnatep} (@command{gcc})
7158 This switch indicates to the compiler the file name (without directory
7159 information) of the preprocessor data file to use. The preprocessor data file
7160 should be found in the source directories.
7161
7162 @noindent
7163 A preprocessing data file is a text file with significant lines indicating
7164 how should be preprocessed either a specific source or all sources not
7165 mentioned in other lines. A significant line is a nonempty, non-comment line.
7166 Comments are similar to Ada comments.
7167
7168 @noindent
7169 Each significant line starts with either a literal string or the character '*'.
7170 A literal string is the file name (without directory information) of the source
7171 to preprocess. A character '*' indicates the preprocessing for all the sources
7172 that are not specified explicitly on other lines (order of the lines is not
7173 significant). It is an error to have two lines with the same file name or two
7174 lines starting with the character '*'.
7175
7176 @noindent
7177 After the file name or the character '*', another optional literal string
7178 indicating the file name of the definition file to be used for preprocessing
7179 (@pxref{Form of Definitions File}). The definition files are found by the
7180 compiler in one of the source directories. In some cases, when compiling
7181 a source in a directory other than the current directory, if the definition
7182 file is in the current directory, it may be necessary to add the current
7183 directory as a source directory through switch ^-I.^/SEARCH=[]^, otherwise
7184 the compiler would not find the definition file.
7185
7186 @noindent
7187 Then, optionally, ^switches^switches^ similar to those of @code{gnatprep} may
7188 be found. Those ^switches^switches^ are:
7189
7190 @table @code
7191
7192 @item -b
7193 Causes both preprocessor lines and the lines deleted by
7194 preprocessing to be replaced by blank lines, preserving the line number.
7195 This ^switch^switch^ is always implied; however, if specified after @option{-c}
7196 it cancels the effect of @option{-c}.
7197
7198 @item -c
7199 Causes both preprocessor lines and the lines deleted
7200 by preprocessing to be retained as comments marked
7201 with the special string ``@code{--! }''.
7202
7203 @item -Dsymbol=value
7204 Define or redefine a symbol, associated with value. A symbol is an Ada
7205 identifier, or an Ada reserved word, with the exception of @code{if},
7206 @code{else}, @code{elsif}, @code{end}, @code{and}, @code{or} and @code{then}.
7207 @code{value} is either a literal string, an Ada identifier or any Ada reserved
7208 word. A symbol declared with this ^switch^switch^ replaces a symbol with the
7209 same name defined in a definition file.
7210
7211 @item -s
7212 Causes a sorted list of symbol names and values to be
7213 listed on the standard output file.
7214
7215 @item -u
7216 Causes undefined symbols to be treated as having the value @code{FALSE}
7217 in the context
7218 of a preprocessor test. In the absence of this option, an undefined symbol in
7219 a @code{#if} or @code{#elsif} test will be treated as an error.
7220
7221 @end table
7222
7223 @noindent
7224 Examples of valid lines in a preprocessor data file:
7225
7226 @smallexample
7227   "toto.adb"  "prep.def" -u
7228   --  preprocess "toto.adb", using definition file "prep.def",
7229   --  undefined symbol are False.
7230
7231   * -c -DVERSION=V101
7232   --  preprocess all other sources without a definition file;
7233   --  suppressed lined are commented; symbol VERSION has the value V101.
7234
7235   "titi.adb" "prep2.def" -s
7236   --  preprocess "titi.adb", using definition file "prep2.def";
7237   --  list all symbols with their values.
7238 @end smallexample
7239
7240 @item ^-gnateD^/DATA_PREPROCESSING=^symbol@r{[}=value@r{]}
7241 @cindex @option{-gnateD} (@command{gcc})
7242 Define or redefine a preprocessing symbol, associated with value. If no value
7243 is given on the command line, then the value of the symbol is @code{True}.
7244 A symbol is an identifier, following normal Ada (case-insensitive)
7245 rules for its syntax, and value is any sequence (including an empty sequence)
7246 of characters from the set (letters, digits, period, underline).
7247 Ada reserved words may be used as symbols, with the exceptions of @code{if},
7248 @code{else}, @code{elsif}, @code{end}, @code{and}, @code{or} and @code{then}.
7249
7250 @noindent
7251 A symbol declared with this ^switch^switch^ on the command line replaces a
7252 symbol with the same name either in a definition file or specified with a
7253 ^switch^switch^ -D in the preprocessor data file.
7254
7255 @noindent
7256 This switch is similar to switch @option{^-D^/ASSOCIATE^} of @code{gnatprep}.
7257
7258 @item -gnateG
7259 When integrated preprocessing is performed and the preprocessor modifies
7260 the source text, write the result of this preprocessing into a file
7261 <source>^.prep^_prep^.
7262
7263 @end table
7264
7265 @node Code Generation Control
7266 @subsection Code Generation Control
7267
7268 @noindent
7269
7270 The GCC technology provides a wide range of target dependent
7271 @option{-m} switches for controlling
7272 details of code generation with respect to different versions of
7273 architectures. This includes variations in instruction sets (e.g.@:
7274 different members of the power pc family), and different requirements
7275 for optimal arrangement of instructions (e.g.@: different members of
7276 the x86 family). The list of available @option{-m} switches may be
7277 found in the GCC documentation.
7278
7279 Use of these @option{-m} switches may in some cases result in improved
7280 code performance.
7281
7282 The GNAT Pro technology is tested and qualified without any
7283 @option{-m} switches,
7284 so generally the most reliable approach is to avoid the use of these
7285 switches. However, we generally expect most of these switches to work
7286 successfully with GNAT Pro, and many customers have reported successful
7287 use of these options.
7288
7289 Our general advice is to avoid the use of @option{-m} switches unless
7290 special needs lead to requirements in this area. In particular,
7291 there is no point in using @option{-m} switches to improve performance
7292 unless you actually see a performance improvement.
7293
7294 @ifset vms
7295 @node Return Codes
7296 @subsection Return Codes
7297 @cindex Return Codes
7298 @cindex @option{/RETURN_CODES=VMS}
7299
7300 @noindent
7301 On VMS, GNAT compiled programs return POSIX-style codes by default,
7302 e.g.@: @option{/RETURN_CODES=POSIX}.
7303
7304 To enable VMS style return codes, use GNAT BIND and LINK with the option
7305 @option{/RETURN_CODES=VMS}. For example:
7306
7307 @smallexample
7308 GNAT BIND MYMAIN.ALI /RETURN_CODES=VMS
7309 GNAT LINK MYMAIN.ALI /RETURN_CODES=VMS
7310 @end smallexample
7311
7312 @noindent
7313 Programs built with /RETURN_CODES=VMS are suitable to be called in
7314 VMS DCL scripts. Programs compiled with the default /RETURN_CODES=POSIX
7315 are suitable for spawning with appropriate GNAT RTL routines.
7316
7317 @end ifset
7318
7319 @node Search Paths and the Run-Time Library (RTL)
7320 @section Search Paths and the Run-Time Library (RTL)
7321
7322 @noindent
7323 With the GNAT source-based library system, the compiler must be able to
7324 find source files for units that are needed by the unit being compiled.
7325 Search paths are used to guide this process.
7326
7327 The compiler compiles one source file whose name must be given
7328 explicitly on the command line. In other words, no searching is done
7329 for this file. To find all other source files that are needed (the most
7330 common being the specs of units), the compiler examines the following
7331 directories, in the following order:
7332
7333 @enumerate
7334 @item
7335 The directory containing the source file of the main unit being compiled
7336 (the file name on the command line).
7337
7338 @item
7339 Each directory named by an @option{^-I^/SOURCE_SEARCH^} switch given on the
7340 @command{gcc} command line, in the order given.
7341
7342 @item
7343 @findex ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
7344 Each of the directories listed in the text file whose name is given
7345 by the @env{ADA_PRJ_INCLUDE_FILE} ^environment variable^logical name^.
7346
7347 @noindent
7348 @env{ADA_PRJ_INCLUDE_FILE} is normally set by gnatmake or by the ^gnat^GNAT^
7349 driver when project files are used. It should not normally be set
7350 by other means.
7351
7352 @item
7353 @findex ADA_INCLUDE_PATH
7354 Each of the directories listed in the value of the
7355 @env{ADA_INCLUDE_PATH} ^environment variable^logical name^.
7356 @ifclear vms
7357 Construct this value
7358 exactly as the @env{PATH} environment variable: a list of directory
7359 names separated by colons (semicolons when working with the NT version).
7360 @end ifclear
7361 @ifset vms
7362 Normally, define this value as a logical name containing a comma separated
7363 list of directory names.
7364
7365 This variable can also be defined by means of an environment string
7366 (an argument to the HP C exec* set of functions).
7367
7368 Logical Name:
7369 @smallexample
7370 DEFINE ANOTHER_PATH FOO:[BAG]
7371 DEFINE ADA_INCLUDE_PATH ANOTHER_PATH,FOO:[BAM],FOO:[BAR]
7372 @end smallexample
7373
7374 By default, the path includes GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.DECLIB]
7375 first, followed by the standard Ada
7376 libraries in GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.ADAINCLUDE].
7377 If this is not redefined, the user will obtain the HP Ada 83 IO packages
7378 (Text_IO, Sequential_IO, etc)
7379 instead of the standard Ada packages. Thus, in order to get the standard Ada
7380 packages by default, ADA_INCLUDE_PATH must be redefined.
7381 @end ifset
7382
7383 @item
7384 The content of the @file{ada_source_path} file which is part of the GNAT
7385 installation tree and is used to store standard libraries such as the
7386 GNAT Run Time Library (RTL) source files.
7387 @ifclear vms
7388 @ref{Installing a library}
7389 @end ifclear
7390 @end enumerate
7391
7392 @noindent
7393 Specifying the switch @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^}
7394 inhibits the use of the directory
7395 containing the source file named in the command line. You can still
7396 have this directory on your search path, but in this case it must be
7397 explicitly requested with a @option{^-I^/SOURCE_SEARCH^} switch.
7398
7399 Specifying the switch @option{-nostdinc}
7400 inhibits the search of the default location for the GNAT Run Time
7401 Library (RTL) source files.
7402
7403 The compiler outputs its object files and ALI files in the current
7404 working directory.
7405 @ifclear vms
7406 Caution: The object file can be redirected with the @option{-o} switch;
7407 however, @command{gcc} and @code{gnat1} have not been coordinated on this
7408 so the @file{ALI} file will not go to the right place. Therefore, you should
7409 avoid using the @option{-o} switch.
7410 @end ifclear
7411
7412 @findex System.IO
7413 The packages @code{Ada}, @code{System}, and @code{Interfaces} and their
7414 children make up the GNAT RTL, together with the simple @code{System.IO}
7415 package used in the @code{"Hello World"} example. The sources for these units
7416 are needed by the compiler and are kept together in one directory. Not
7417 all of the bodies are needed, but all of the sources are kept together
7418 anyway. In a normal installation, you need not specify these directory
7419 names when compiling or binding. Either the environment variables or
7420 the built-in defaults cause these files to be found.
7421
7422 In addition to the language-defined hierarchies (@code{System}, @code{Ada} and
7423 @code{Interfaces}), the GNAT distribution provides a fourth hierarchy,
7424 consisting of child units of @code{GNAT}. This is a collection of generally
7425 useful types, subprograms, etc. @xref{Top, GNAT Reference Manual, About
7426 This Guid, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for further details.
7427
7428 Besides simplifying access to the RTL, a major use of search paths is
7429 in compiling sources from multiple directories. This can make
7430 development environments much more flexible.
7431
7432 @node Order of Compilation Issues
7433 @section Order of Compilation Issues
7434
7435 @noindent
7436 If, in our earlier example, there was a spec for the @code{hello}
7437 procedure, it would be contained in the file @file{hello.ads}; yet this
7438 file would not have to be explicitly compiled. This is the result of the
7439 model we chose to implement library management. Some of the consequences
7440 of this model are as follows:
7441
7442 @itemize @bullet
7443 @item
7444 There is no point in compiling specs (except for package
7445 specs with no bodies) because these are compiled as needed by clients. If
7446 you attempt a useless compilation, you will receive an error message.
7447 It is also useless to compile subunits because they are compiled as needed
7448 by the parent.
7449
7450 @item
7451 There are no order of compilation requirements: performing a
7452 compilation never obsoletes anything. The only way you can obsolete
7453 something and require recompilations is to modify one of the
7454 source files on which it depends.
7455
7456 @item
7457 There is no library as such, apart from the ALI files
7458 (@pxref{The Ada Library Information Files}, for information on the format
7459 of these files). For now we find it convenient to create separate ALI files,
7460 but eventually the information therein may be incorporated into the object
7461 file directly.
7462
7463 @item
7464 When you compile a unit, the source files for the specs of all units
7465 that it @code{with}'s, all its subunits, and the bodies of any generics it
7466 instantiates must be available (reachable by the search-paths mechanism
7467 described above), or you will receive a fatal error message.
7468 @end itemize
7469
7470 @node Examples
7471 @section Examples
7472
7473 @noindent
7474 The following are some typical Ada compilation command line examples:
7475
7476 @table @code
7477 @item $ gcc -c xyz.adb
7478 Compile body in file @file{xyz.adb} with all default options.
7479
7480 @ifclear vms
7481 @item $ gcc -c -O2 -gnata xyz-def.adb
7482 @end ifclear
7483 @ifset vms
7484 @item $ GNAT COMPILE /OPTIMIZE=ALL -gnata xyz-def.adb
7485 @end ifset
7486
7487 Compile the child unit package in file @file{xyz-def.adb} with extensive
7488 optimizations, and pragma @code{Assert}/@code{Debug} statements
7489 enabled.
7490
7491 @item $ gcc -c -gnatc abc-def.adb
7492 Compile the subunit in file @file{abc-def.adb} in semantic-checking-only
7493 mode.
7494 @end table
7495
7496 @node Binding Using gnatbind
7497 @chapter Binding Using @code{gnatbind}
7498 @findex gnatbind
7499
7500 @menu
7501 * Running gnatbind::
7502 * Switches for gnatbind::
7503 * Command-Line Access::
7504 * Search Paths for gnatbind::
7505 * Examples of gnatbind Usage::
7506 @end menu
7507
7508 @noindent
7509 This chapter describes the GNAT binder, @code{gnatbind}, which is used
7510 to bind compiled GNAT objects.
7511
7512 Note: to invoke @code{gnatbind} with a project file, use the @code{gnat}
7513 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
7514
7515 The @code{gnatbind} program performs four separate functions:
7516
7517 @enumerate
7518 @item
7519 Checks that a program is consistent, in accordance with the rules in
7520 Chapter 10 of the Ada Reference Manual. In particular, error
7521 messages are generated if a program uses inconsistent versions of a
7522 given unit.
7523
7524 @item
7525 Checks that an acceptable order of elaboration exists for the program
7526 and issues an error message if it cannot find an order of elaboration
7527 that satisfies the rules in Chapter 10 of the Ada Language Manual.
7528
7529 @item
7530 Generates a main program incorporating the given elaboration order.
7531 This program is a small Ada package (body and spec) that
7532 must be subsequently compiled
7533 using the GNAT compiler. The necessary compilation step is usually
7534 performed automatically by @command{gnatlink}. The two most important
7535 functions of this program
7536 are to call the elaboration routines of units in an appropriate order
7537 and to call the main program.
7538
7539 @item
7540 Determines the set of object files required by the given main program.
7541 This information is output in the forms of comments in the generated program,
7542 to be read by the @command{gnatlink} utility used to link the Ada application.
7543 @end enumerate
7544
7545 @node Running gnatbind
7546 @section Running @code{gnatbind}
7547
7548 @noindent
7549 The form of the @code{gnatbind} command is
7550
7551 @smallexample
7552 $ gnatbind @ovar{switches} @var{mainprog}@r{[}.ali@r{]} @ovar{switches}
7553 @end smallexample
7554
7555 @noindent
7556 where @file{@var{mainprog}.adb} is the Ada file containing the main program
7557 unit body. If no switches are specified, @code{gnatbind} constructs an Ada
7558 package in two files whose names are
7559 @file{b~@var{mainprog}.ads}, and @file{b~@var{mainprog}.adb}.
7560 For example, if given the
7561 parameter @file{hello.ali}, for a main program contained in file
7562 @file{hello.adb}, the binder output files would be @file{b~hello.ads}
7563 and @file{b~hello.adb}.
7564
7565 When doing consistency checking, the binder takes into consideration
7566 any source files it can locate. For example, if the binder determines
7567 that the given main program requires the package @code{Pack}, whose
7568 @file{.ALI}
7569 file is @file{pack.ali} and whose corresponding source spec file is
7570 @file{pack.ads}, it attempts to locate the source file @file{pack.ads}
7571 (using the same search path conventions as previously described for the
7572 @command{gcc} command). If it can locate this source file, it checks that
7573 the time stamps
7574 or source checksums of the source and its references to in @file{ALI} files
7575 match. In other words, any @file{ALI} files that mentions this spec must have
7576 resulted from compiling this version of the source file (or in the case
7577 where the source checksums match, a version close enough that the
7578 difference does not matter).
7579
7580 @cindex Source files, use by binder
7581 The effect of this consistency checking, which includes source files, is
7582 that the binder ensures that the program is consistent with the latest
7583 version of the source files that can be located at bind time. Editing a
7584 source file without compiling files that depend on the source file cause
7585 error messages to be generated by the binder.
7586
7587 For example, suppose you have a main program @file{hello.adb} and a
7588 package @code{P}, from file @file{p.ads} and you perform the following
7589 steps:
7590
7591 @enumerate
7592 @item
7593 Enter @code{gcc -c hello.adb} to compile the main program.
7594
7595 @item
7596 Enter @code{gcc -c p.ads} to compile package @code{P}.
7597
7598 @item
7599 Edit file @file{p.ads}.
7600
7601 @item
7602 Enter @code{gnatbind hello}.
7603 @end enumerate
7604
7605 @noindent
7606 At this point, the file @file{p.ali} contains an out-of-date time stamp
7607 because the file @file{p.ads} has been edited. The attempt at binding
7608 fails, and the binder generates the following error messages:
7609
7610 @smallexample
7611 error: "hello.adb" must be recompiled ("p.ads" has been modified)
7612 error: "p.ads" has been modified and must be recompiled
7613 @end smallexample
7614
7615 @noindent
7616 Now both files must be recompiled as indicated, and then the bind can
7617 succeed, generating a main program. You need not normally be concerned
7618 with the contents of this file, but for reference purposes a sample
7619 binder output file is given in @ref{Example of Binder Output File}.
7620
7621 In most normal usage, the default mode of @command{gnatbind} which is to
7622 generate the main package in Ada, as described in the previous section.
7623 In particular, this means that any Ada programmer can read and understand
7624 the generated main program. It can also be debugged just like any other
7625 Ada code provided the @option{^-g^/DEBUG^} switch is used for
7626 @command{gnatbind} and @command{gnatlink}.
7627
7628 However for some purposes it may be convenient to generate the main
7629 program in C rather than Ada. This may for example be helpful when you
7630 are generating a mixed language program with the main program in C. The
7631 GNAT compiler itself is an example.
7632 The use of the @option{^-C^/BIND_FILE=C^} switch
7633 for both @code{gnatbind} and @command{gnatlink} will cause the program to
7634 be generated in C (and compiled using the gnu C compiler).
7635
7636 @node Switches for gnatbind
7637 @section Switches for @command{gnatbind}
7638
7639 @noindent
7640 The following switches are available with @code{gnatbind}; details will
7641 be presented in subsequent sections.
7642
7643 @menu
7644 * Consistency-Checking Modes::
7645 * Binder Error Message Control::
7646 * Elaboration Control::
7647 * Output Control::
7648 * Binding with Non-Ada Main Programs::
7649 * Binding Programs with No Main Subprogram::
7650 @end menu
7651
7652 @table @option
7653 @c !sort!
7654
7655 @item --version
7656 @cindex @option{--version} @command{gnatbind}
7657 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
7658
7659 @item --help
7660 @cindex @option{--help} @command{gnatbind}
7661 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
7662 all other options.
7663
7664 @item -a
7665 @cindex @option{-a} @command{gnatbind}
7666 Indicates that, if supported by the platform, the adainit procedure should
7667 be treated as an initialisation routine by the linker (a constructor). This
7668 is intended to be used by the Project Manager to automatically initialize
7669 shared Stand-Alone Libraries.
7670
7671 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH^
7672 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@command{gnatbind})
7673 Specify directory to be searched for ALI files.
7674
7675 @item ^-aI^/SOURCE_SEARCH^
7676 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatbind})
7677 Specify directory to be searched for source file.
7678
7679 @item ^-A^/BIND_FILE=ADA^
7680 @cindex @option{^-A^/BIND_FILE=ADA^} (@command{gnatbind})
7681 Generate binder program in Ada (default)
7682
7683 @item ^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^
7684 @cindex @option{^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^} (@command{gnatbind})
7685 Generate brief messages to @file{stderr} even if verbose mode set.
7686
7687 @item ^-c^/NOOUTPUT^
7688 @cindex @option{^-c^/NOOUTPUT^} (@command{gnatbind})
7689 Check only, no generation of binder output file.
7690
7691 @item ^-C^/BIND_FILE=C^
7692 @cindex @option{^-C^/BIND_FILE=C^} (@command{gnatbind})
7693 Generate binder program in C
7694
7695 @item ^-d^/DEFAULT_STACK_SIZE=^@var{nn}@r{[}k@r{|}m@r{]}
7696 @cindex @option{^-d^/DEFAULT_STACK_SIZE=^@var{nn}@r{[}k@r{|}m@r{]}} (@command{gnatbind})
7697 This switch can be used to change the default task stack size value
7698 to a specified size @var{nn}, which is expressed in bytes by default, or
7699 in kilobytes when suffixed with @var{k} or in megabytes when suffixed
7700 with @var{m}.
7701 In the absence of a @samp{@r{[}k@r{|}m@r{]}} suffix, this switch is equivalent,
7702 in effect, to completing all task specs with
7703 @smallexample @c ada
7704    pragma Storage_Size (nn);
7705 @end smallexample
7706 When they do not already have such a pragma.
7707
7708 @item ^-D^/DEFAULT_SECONDARY_STACK_SIZE=^@var{nn}@r{[}k@r{|}m@r{]}
7709 @cindex @option{^-D^/DEFAULT_SECONDARY_STACK_SIZE=nnnnn^} (@command{gnatbind})
7710 This switch can be used to change the default secondary stack size value
7711 to a specified size @var{nn}, which is expressed in bytes by default, or
7712 in kilobytes when suffixed with @var{k} or in megabytes when suffixed
7713 with @var{m}.
7714
7715 The secondary stack is used to deal with functions that return a variable
7716 sized result, for example a function returning an unconstrained
7717 String. There are two ways in which this secondary stack is allocated.
7718
7719 For most targets, the secondary stack is growing on demand and is allocated
7720 as a chain of blocks in the heap. The -D option is not very
7721 relevant. It only give some control over the size of the allocated
7722 blocks (whose size is the minimum of the default secondary stack size value,
7723 and the actual size needed for the current allocation request).
7724
7725 For certain targets, notably VxWorks 653,
7726 the secondary stack is allocated by carving off a fixed ratio chunk of the
7727 primary task stack. The -D option is used to define the
7728 size of the environment task's secondary stack.
7729
7730 @item ^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^
7731 @cindex @option{^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^} (@command{gnatbind})
7732 Output complete list of elaboration-order dependencies.
7733
7734 @item ^-E^/STORE_TRACEBACKS^
7735 @cindex @option{^-E^/STORE_TRACEBACKS^} (@command{gnatbind})
7736 Store tracebacks in exception occurrences when the target supports it.
7737 This is the default with the zero cost exception mechanism.
7738 @ignore
7739 @c The following may get moved to an appendix
7740 This option is currently supported on the following targets:
7741 all x86 ports, Solaris, Windows, HP-UX, AIX, PowerPC VxWorks and Alpha VxWorks.
7742 @end ignore
7743 See also the packages @code{GNAT.Traceback} and
7744 @code{GNAT.Traceback.Symbolic} for more information.
7745 @ifclear vms
7746 Note that on x86 ports, you must not use @option{-fomit-frame-pointer}
7747 @command{gcc} option.
7748 @end ifclear
7749
7750 @item ^-F^/FORCE_ELABS_FLAGS^
7751 @cindex @option{^-F^/FORCE_ELABS_FLAGS^} (@command{gnatbind})
7752 Force the checks of elaboration flags. @command{gnatbind} does not normally
7753 generate checks of elaboration flags for the main executable, except when
7754 a Stand-Alone Library is used. However, there are cases when this cannot be
7755 detected by gnatbind. An example is importing an interface of a Stand-Alone
7756 Library through a pragma Import and only specifying through a linker switch
7757 this Stand-Alone Library. This switch is used to guarantee that elaboration
7758 flag checks are generated.
7759
7760 @item ^-h^/HELP^
7761 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@command{gnatbind})
7762 Output usage (help) information
7763
7764 @item ^-I^/SEARCH^
7765 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatbind})
7766 Specify directory to be searched for source and ALI files.
7767
7768 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
7769 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gnatbind})
7770 Do not look for sources in the current directory where @code{gnatbind} was
7771 invoked, and do not look for ALI files in the directory containing the
7772 ALI file named in the @code{gnatbind} command line.
7773
7774 @item ^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^
7775 @cindex @option{^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^} (@command{gnatbind})
7776 Output chosen elaboration order.
7777
7778 @item ^-L@var{xxx}^/BUILD_LIBRARY=@var{xxx}^
7779 @cindex @option{^-L^/BUILD_LIBRARY^} (@command{gnatbind})
7780 Bind the units for library building. In this case the adainit and
7781 adafinal procedures (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs})
7782 are renamed to ^@var{xxx}init^@var{XXX}INIT^ and
7783 ^@var{xxx}final^@var{XXX}FINAL^.
7784 Implies ^-n^/NOCOMPILE^.
7785 @ifclear vms
7786 (@xref{GNAT and Libraries}, for more details.)
7787 @end ifclear
7788 @ifset vms
7789 On OpenVMS, these init and final procedures are exported in uppercase
7790 letters. For example if /BUILD_LIBRARY=toto is used, the exported name of
7791 the init procedure will be "TOTOINIT" and the exported name of the final
7792 procedure will be "TOTOFINAL".
7793 @end ifset
7794
7795 @item ^-Mxyz^/RENAME_MAIN=xyz^
7796 @cindex @option{^-M^/RENAME_MAIN^} (@command{gnatbind})
7797 Rename generated main program from main to xyz. This option is
7798 supported on cross environments only.
7799
7800 @item ^-m^/ERROR_LIMIT=^@var{n}
7801 @cindex @option{^-m^/ERROR_LIMIT^} (@command{gnatbind})
7802 Limit number of detected errors to @var{n}, where @var{n} is
7803 in the range 1..999_999. The default value if no switch is
7804 given is 9999. Binding is terminated if the limit is exceeded.
7805 @ifset unw
7806 Furthermore, under Windows, the sources pointed to by the libraries path
7807 set in the registry are not searched for.
7808 @end ifset
7809
7810 @item ^-n^/NOMAIN^
7811 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@command{gnatbind})
7812 No main program.
7813
7814 @item -nostdinc
7815 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatbind})
7816 Do not look for sources in the system default directory.
7817
7818 @item -nostdlib
7819 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatbind})
7820 Do not look for library files in the system default directory.
7821
7822 @item --RTS=@var{rts-path}
7823 @cindex @option{--RTS} (@code{gnatbind})
7824 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
7825 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
7826
7827 @item ^-o ^/OUTPUT=^@var{file}
7828 @cindex @option{^-o ^/OUTPUT^} (@command{gnatbind})
7829 Name the output file @var{file} (default is @file{b~@var{xxx}.adb}).
7830 Note that if this option is used, then linking must be done manually,
7831 gnatlink cannot be used.
7832
7833 @item ^-O^/OBJECT_LIST^
7834 @cindex @option{^-O^/OBJECT_LIST^} (@command{gnatbind})
7835 Output object list.
7836
7837 @item ^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^
7838 @cindex @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} (@command{gnatbind})
7839 Pessimistic (worst-case) elaboration order
7840
7841 @item ^-R^-R^
7842 @cindex @option{^-R^-R^} (@command{gnatbind})
7843 Output closure source list.
7844
7845 @item ^-s^/READ_SOURCES=ALL^
7846 @cindex @option{^-s^/READ_SOURCES=ALL^} (@command{gnatbind})
7847 Require all source files to be present.
7848
7849 @item ^-S@var{xxx}^/INITIALIZE_SCALARS=@var{xxx}^
7850 @cindex @option{^-S^/INITIALIZE_SCALARS^} (@command{gnatbind})
7851 Specifies the value to be used when detecting uninitialized scalar
7852 objects with pragma Initialize_Scalars.
7853 The @var{xxx} ^string specified with the switch^option^ may be either
7854 @itemize @bullet
7855 @item ``@option{^in^INVALID^}'' requesting an invalid value where possible
7856 @item ``@option{^lo^LOW^}'' for the lowest possible value
7857 @item ``@option{^hi^HIGH^}'' for the highest possible value
7858 @item ``@option{@var{xx}}'' for a value consisting of repeated bytes with the
7859 value @code{16#@var{xx}#} (i.e., @var{xx} is a string of two hexadecimal digits).
7860 @end itemize
7861
7862 In addition, you can specify @option{-Sev} to indicate that the value is
7863 to be set at run time. In this case, the program will look for an environment
7864 @cindex GNAT_INIT_SCALARS
7865 variable of the form @env{GNAT_INIT_SCALARS=@var{xx}}, where @var{xx} is one
7866 of @option{in/lo/hi/@var{xx}} with the same meanings as above.
7867 If no environment variable is found, or if it does not have a valid value,
7868 then the default is @option{in} (invalid values).
7869
7870 @ifclear vms
7871 @item -static
7872 @cindex @option{-static} (@code{gnatbind})
7873 Link against a static GNAT run time.
7874
7875 @item -shared
7876 @cindex @option{-shared} (@code{gnatbind})
7877 Link against a shared GNAT run time when available.
7878 @end ifclear
7879
7880 @item ^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^
7881 @cindex @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} (@code{gnatbind})
7882 Tolerate time stamp and other consistency errors
7883
7884 @item ^-T@var{n}^/TIME_SLICE=@var{n}^
7885 @cindex @option{^-T^/TIME_SLICE^} (@code{gnatbind})
7886 Set the time slice value to @var{n} milliseconds. If the system supports
7887 the specification of a specific time slice value, then the indicated value
7888 is used. If the system does not support specific time slice values, but
7889 does support some general notion of round-robin scheduling, then any
7890 nonzero value will activate round-robin scheduling.
7891
7892 A value of zero is treated specially. It turns off time
7893 slicing, and in addition, indicates to the tasking run time that the
7894 semantics should match as closely as possible the Annex D
7895 requirements of the Ada RM, and in particular sets the default
7896 scheduling policy to @code{FIFO_Within_Priorities}.
7897
7898 @item ^-u@var{n}^/DYNAMIC_STACK_USAGE=@var{n}^
7899 @cindex @option{^-u^/DYNAMIC_STACK_USAGE^} (@code{gnatbind})
7900 Enable dynamic stack usage, with @var{n} results stored and displayed
7901 at program termination. A result is generated when a task
7902 terminates. Results that can't be stored are displayed on the fly, at
7903 task termination. This option is currently not supported on Itanium
7904 platforms. (See @ref{Dynamic Stack Usage Analysis} for details.)
7905
7906 @item ^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^
7907 @cindex @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} (@code{gnatbind})
7908 Verbose mode. Write error messages, header, summary output to
7909 @file{stdout}.
7910
7911 @ifclear vms
7912 @item -w@var{x}
7913 @cindex @option{-w} (@code{gnatbind})
7914 Warning mode (@var{x}=s/e for suppress/treat as error)
7915 @end ifclear
7916
7917 @ifset vms
7918 @item /WARNINGS=NORMAL
7919 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
7920 Normal warnings mode. Warnings are issued but ignored
7921
7922 @item /WARNINGS=SUPPRESS
7923 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
7924 All warning messages are suppressed
7925
7926 @item /WARNINGS=ERROR
7927 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
7928 Warning messages are treated as fatal errors
7929 @end ifset
7930
7931 @item ^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
7932 @cindex @option{^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@code{gnatbind})
7933 Override default wide character encoding for standard Text_IO files.
7934
7935 @item ^-x^/READ_SOURCES=NONE^
7936 @cindex @option{^-x^/READ_SOURCES^} (@code{gnatbind})
7937 Exclude source files (check object consistency only).
7938
7939 @ifset vms
7940 @item /READ_SOURCES=AVAILABLE
7941 @cindex @option{/READ_SOURCES} (@code{gnatbind})
7942 Default mode, in which sources are checked for consistency only if
7943 they are available.
7944 @end ifset
7945
7946 @item ^-y^/ENABLE_LEAP_SECONDS^
7947 @cindex @option{^-y^/ENABLE_LEAP_SECONDS^} (@code{gnatbind})
7948 Enable leap seconds support in @code{Ada.Calendar} and its children.
7949
7950 @item ^-z^/ZERO_MAIN^
7951 @cindex @option{^-z^/ZERO_MAIN^} (@code{gnatbind})
7952 No main subprogram.
7953 @end table
7954
7955 @ifclear vms
7956 @noindent
7957 You may obtain this listing of switches by running @code{gnatbind} with
7958 no arguments.
7959 @end ifclear
7960
7961 @node Consistency-Checking Modes
7962 @subsection Consistency-Checking Modes
7963
7964 @noindent
7965 As described earlier, by default @code{gnatbind} checks
7966 that object files are consistent with one another and are consistent
7967 with any source files it can locate. The following switches control binder
7968 access to sources.
7969
7970 @table @option
7971 @c !sort!
7972 @item ^-s^/READ_SOURCES=ALL^
7973 @cindex @option{^-s^/READ_SOURCES=ALL^} (@code{gnatbind})
7974 Require source files to be present. In this mode, the binder must be
7975 able to locate all source files that are referenced, in order to check
7976 their consistency. In normal mode, if a source file cannot be located it
7977 is simply ignored. If you specify this switch, a missing source
7978 file is an error.
7979
7980 @item ^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
7981 @cindex @option{^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@code{gnatbind})
7982 Override default wide character encoding for standard Text_IO files.
7983 Normally the default wide character encoding method used for standard
7984 [Wide_[Wide_]]Text_IO files is taken from the encoding specified for
7985 the main source input (see description of switch
7986 @option{^-gnatWx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} for the compiler). The
7987 use of this switch for the binder (which has the same set of
7988 possible arguments) overrides this default as specified.
7989
7990 @item ^-x^/READ_SOURCES=NONE^
7991 @cindex @option{^-x^/READ_SOURCES=NONE^} (@code{gnatbind})
7992 Exclude source files. In this mode, the binder only checks that ALI
7993 files are consistent with one another. Source files are not accessed.
7994 The binder runs faster in this mode, and there is still a guarantee that
7995 the resulting program is self-consistent.
7996 If a source file has been edited since it was last compiled, and you
7997 specify this switch, the binder will not detect that the object
7998 file is out of date with respect to the source file. Note that this is the
7999 mode that is automatically used by @command{gnatmake} because in this
8000 case the checking against sources has already been performed by
8001 @command{gnatmake} in the course of compilation (i.e.@: before binding).
8002
8003 @ifset vms
8004 @item /READ_SOURCES=AVAILABLE
8005 @cindex @code{/READ_SOURCES=AVAILABLE} (@code{gnatbind})
8006 This is the default mode in which source files are checked if they are
8007 available, and ignored if they are not available.
8008 @end ifset
8009 @end table
8010
8011 @node Binder Error Message Control
8012 @subsection Binder Error Message Control
8013
8014 @noindent
8015 The following switches provide control over the generation of error
8016 messages from the binder:
8017
8018 @table @option
8019 @c !sort!
8020 @item ^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^
8021 @cindex @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} (@code{gnatbind})
8022 Verbose mode. In the normal mode, brief error messages are generated to
8023 @file{stderr}. If this switch is present, a header is written
8024 to @file{stdout} and any error messages are directed to @file{stdout}.
8025 All that is written to @file{stderr} is a brief summary message.
8026
8027 @item ^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^
8028 @cindex @option{^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^} (@code{gnatbind})
8029 Generate brief error messages to @file{stderr} even if verbose mode is
8030 specified. This is relevant only when used with the
8031 @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} switch.
8032
8033 @ifclear vms
8034 @item -m@var{n}
8035 @cindex @option{-m} (@code{gnatbind})
8036 Limits the number of error messages to @var{n}, a decimal integer in the
8037 range 1-999. The binder terminates immediately if this limit is reached.
8038
8039 @item -M@var{xxx}
8040 @cindex @option{-M} (@code{gnatbind})
8041 Renames the generated main program from @code{main} to @code{xxx}.
8042 This is useful in the case of some cross-building environments, where
8043 the actual main program is separate from the one generated
8044 by @code{gnatbind}.
8045 @end ifclear
8046
8047 @item ^-ws^/WARNINGS=SUPPRESS^
8048 @cindex @option{^-ws^/WARNINGS=SUPPRESS^} (@code{gnatbind})
8049 @cindex Warnings
8050 Suppress all warning messages.
8051
8052 @item ^-we^/WARNINGS=ERROR^
8053 @cindex @option{^-we^/WARNINGS=ERROR^} (@code{gnatbind})
8054 Treat any warning messages as fatal errors.
8055
8056 @ifset vms
8057 @item /WARNINGS=NORMAL
8058 Standard mode with warnings generated, but warnings do not get treated
8059 as errors.
8060 @end ifset
8061
8062 @item ^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^
8063 @cindex @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} (@code{gnatbind})
8064 @cindex Time stamp checks, in binder
8065 @cindex Binder consistency checks
8066 @cindex Consistency checks, in binder
8067 The binder performs a number of consistency checks including:
8068
8069 @itemize @bullet
8070 @item
8071 Check that time stamps of a given source unit are consistent
8072 @item
8073 Check that checksums of a given source unit are consistent
8074 @item
8075 Check that consistent versions of @code{GNAT} were used for compilation
8076 @item
8077 Check consistency of configuration pragmas as required
8078 @end itemize
8079
8080 @noindent
8081 Normally failure of such checks, in accordance with the consistency
8082 requirements of the Ada Reference Manual, causes error messages to be
8083 generated which abort the binder and prevent the output of a binder
8084 file and subsequent link to obtain an executable.
8085
8086 The @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} switch converts these error messages
8087 into warnings, so that
8088 binding and linking can continue to completion even in the presence of such
8089 errors. The result may be a failed link (due to missing symbols), or a
8090 non-functional executable which has undefined semantics.
8091 @emph{This means that
8092 @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} should be used only in unusual situations,
8093 with extreme care.}
8094 @end table
8095
8096 @node Elaboration Control
8097 @subsection Elaboration Control
8098
8099 @noindent
8100 The following switches provide additional control over the elaboration
8101 order. For full details see @ref{Elaboration Order Handling in GNAT}.
8102
8103 @table @option
8104 @item ^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^
8105 @cindex @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} (@code{gnatbind})
8106 Normally the binder attempts to choose an elaboration order that is
8107 likely to minimize the likelihood of an elaboration order error resulting
8108 in raising a @code{Program_Error} exception. This switch reverses the
8109 action of the binder, and requests that it deliberately choose an order
8110 that is likely to maximize the likelihood of an elaboration error.
8111 This is useful in ensuring portability and avoiding dependence on
8112 accidental fortuitous elaboration ordering.
8113
8114 Normally it only makes sense to use the @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^}
8115 switch if dynamic
8116 elaboration checking is used (@option{-gnatE} switch used for compilation).
8117 This is because in the default static elaboration mode, all necessary
8118 @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas are implicitly inserted.
8119 These implicit pragmas are still respected by the binder in
8120 @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} mode, so a
8121 safe elaboration order is assured.
8122 @end table
8123
8124 @node Output Control
8125 @subsection Output Control
8126
8127 @noindent
8128 The following switches allow additional control over the output
8129 generated by the binder.
8130
8131 @table @option
8132 @c !sort!
8133
8134 @item ^-A^/BIND_FILE=ADA^
8135 @cindex @option{^-A^/BIND_FILE=ADA^} (@code{gnatbind})
8136 Generate binder program in Ada (default). The binder program is named
8137 @file{b~@var{mainprog}.adb} by default. This can be changed with
8138 @option{^-o^/OUTPUT^} @code{gnatbind} option.
8139
8140 @item ^-c^/NOOUTPUT^
8141 @cindex @option{^-c^/NOOUTPUT^} (@code{gnatbind})
8142 Check only. Do not generate the binder output file. In this mode the
8143 binder performs all error checks but does not generate an output file.
8144
8145 @item ^-C^/BIND_FILE=C^
8146 @cindex @option{^-C^/BIND_FILE=C^} (@code{gnatbind})
8147 Generate binder program in C. The binder program is named
8148 @file{b_@var{mainprog}.c}.
8149 This can be changed with @option{^-o^/OUTPUT^} @code{gnatbind}
8150 option.
8151
8152 @item ^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^
8153 @cindex @option{^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^} (@code{gnatbind})
8154 Output complete list of elaboration-order dependencies, showing the
8155 reason for each dependency. This output can be rather extensive but may
8156 be useful in diagnosing problems with elaboration order. The output is
8157 written to @file{stdout}.
8158
8159 @item ^-h^/HELP^
8160 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatbind})
8161 Output usage information. The output is written to @file{stdout}.
8162
8163 @item ^-K^/LINKER_OPTION_LIST^
8164 @cindex @option{^-K^/LINKER_OPTION_LIST^} (@code{gnatbind})
8165 Output linker options to @file{stdout}. Includes library search paths,
8166 contents of pragmas Ident and Linker_Options, and libraries added
8167 by @code{gnatbind}.
8168
8169 @item ^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^
8170 @cindex @option{^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^} (@code{gnatbind})
8171 Output chosen elaboration order. The output is written to @file{stdout}.
8172
8173 @item ^-O^/OBJECT_LIST^
8174 @cindex @option{^-O^/OBJECT_LIST^} (@code{gnatbind})
8175 Output full names of all the object files that must be linked to provide
8176 the Ada component of the program. The output is written to @file{stdout}.
8177 This list includes the files explicitly supplied and referenced by the user
8178 as well as implicitly referenced run-time unit files. The latter are
8179 omitted if the corresponding units reside in shared libraries. The
8180 directory names for the run-time units depend on the system configuration.
8181
8182 @item ^-o ^/OUTPUT=^@var{file}
8183 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@code{gnatbind})
8184 Set name of output file to @var{file} instead of the normal
8185 @file{b~@var{mainprog}.adb} default. Note that @var{file} denote the Ada
8186 binder generated body filename. In C mode you would normally give
8187 @var{file} an extension of @file{.c} because it will be a C source program.
8188 Note that if this option is used, then linking must be done manually.
8189 It is not possible to use gnatlink in this case, since it cannot locate
8190 the binder file.
8191
8192 @item ^-r^/RESTRICTION_LIST^
8193 @cindex @option{^-r^/RESTRICTION_LIST^} (@code{gnatbind})
8194 Generate list of @code{pragma Restrictions} that could be applied to
8195 the current unit. This is useful for code audit purposes, and also may
8196 be used to improve code generation in some cases.
8197
8198 @end table
8199
8200 @node Binding with Non-Ada Main Programs
8201 @subsection Binding with Non-Ada Main Programs
8202
8203 @noindent
8204 In our description so far we have assumed that the main
8205 program is in Ada, and that the task of the binder is to generate a
8206 corresponding function @code{main} that invokes this Ada main
8207 program. GNAT also supports the building of executable programs where
8208 the main program is not in Ada, but some of the called routines are
8209 written in Ada and compiled using GNAT (@pxref{Mixed Language Programming}).
8210 The following switch is used in this situation:
8211
8212 @table @option
8213 @item ^-n^/NOMAIN^
8214 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@code{gnatbind})
8215 No main program. The main program is not in Ada.
8216 @end table
8217
8218 @noindent
8219 In this case, most of the functions of the binder are still required,
8220 but instead of generating a main program, the binder generates a file
8221 containing the following callable routines:
8222
8223 @table @code
8224 @item adainit
8225 @findex adainit
8226 You must call this routine to initialize the Ada part of the program by
8227 calling the necessary elaboration routines. A call to @code{adainit} is
8228 required before the first call to an Ada subprogram.
8229
8230 Note that it is assumed that the basic execution environment must be setup
8231 to be appropriate for Ada execution at the point where the first Ada
8232 subprogram is called. In particular, if the Ada code will do any
8233 floating-point operations, then the FPU must be setup in an appropriate
8234 manner. For the case of the x86, for example, full precision mode is
8235 required. The procedure GNAT.Float_Control.Reset may be used to ensure
8236 that the FPU is in the right state.
8237
8238 @item adafinal
8239 @findex adafinal
8240 You must call this routine to perform any library-level finalization
8241 required by the Ada subprograms. A call to @code{adafinal} is required
8242 after the last call to an Ada subprogram, and before the program
8243 terminates.
8244 @end table
8245
8246 @noindent
8247 If the @option{^-n^/NOMAIN^} switch
8248 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@command{gnatbind})
8249 @cindex Binder, multiple input files
8250 is given, more than one ALI file may appear on
8251 the command line for @code{gnatbind}. The normal @dfn{closure}
8252 calculation is performed for each of the specified units. Calculating
8253 the closure means finding out the set of units involved by tracing
8254 @code{with} references. The reason it is necessary to be able to
8255 specify more than one ALI file is that a given program may invoke two or
8256 more quite separate groups of Ada units.
8257
8258 The binder takes the name of its output file from the last specified ALI
8259 file, unless overridden by the use of the @option{^-o file^/OUTPUT=file^}.
8260 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@command{gnatbind})
8261 The output is an Ada unit in source form that can
8262 be compiled with GNAT unless the -C switch is used in which case the
8263 output is a C source file, which must be compiled using the C compiler.
8264 This compilation occurs automatically as part of the @command{gnatlink}
8265 processing.
8266
8267 Currently the GNAT run time requires a FPU using 80 bits mode
8268 precision. Under targets where this is not the default it is required to
8269 call GNAT.Float_Control.Reset before using floating point numbers (this
8270 include float computation, float input and output) in the Ada code. A
8271 side effect is that this could be the wrong mode for the foreign code
8272 where floating point computation could be broken after this call.
8273
8274 @node Binding Programs with No Main Subprogram
8275 @subsection Binding Programs with No Main Subprogram
8276
8277 @noindent
8278 It is possible to have an Ada program which does not have a main
8279 subprogram. This program will call the elaboration routines of all the
8280 packages, then the finalization routines.
8281
8282 The following switch is used to bind programs organized in this manner:
8283
8284 @table @option
8285 @item ^-z^/ZERO_MAIN^
8286 @cindex @option{^-z^/ZERO_MAIN^} (@code{gnatbind})
8287 Normally the binder checks that the unit name given on the command line
8288 corresponds to a suitable main subprogram. When this switch is used,
8289 a list of ALI files can be given, and the execution of the program
8290 consists of elaboration of these units in an appropriate order. Note
8291 that the default wide character encoding method for standard Text_IO
8292 files is always set to Brackets if this switch is set (you can use
8293 the binder switch
8294 @option{^-Wx^WIDE_CHARACTER_ENCODING^} to override this default).
8295 @end table
8296
8297 @node Command-Line Access
8298 @section Command-Line Access
8299
8300 @noindent
8301 The package @code{Ada.Command_Line} provides access to the command-line
8302 arguments and program name. In order for this interface to operate
8303 correctly, the two variables
8304
8305 @smallexample
8306 @group
8307 int gnat_argc;
8308 char **gnat_argv;
8309 @end group
8310 @end smallexample
8311
8312 @noindent
8313 @findex gnat_argv
8314 @findex gnat_argc
8315 are declared in one of the GNAT library routines. These variables must
8316 be set from the actual @code{argc} and @code{argv} values passed to the
8317 main program. With no @option{^n^/NOMAIN^} present, @code{gnatbind}
8318 generates the C main program to automatically set these variables.
8319 If the @option{^n^/NOMAIN^} switch is used, there is no automatic way to
8320 set these variables. If they are not set, the procedures in
8321 @code{Ada.Command_Line} will not be available, and any attempt to use
8322 them will raise @code{Constraint_Error}. If command line access is
8323 required, your main program must set @code{gnat_argc} and
8324 @code{gnat_argv} from the @code{argc} and @code{argv} values passed to
8325 it.
8326
8327 @node Search Paths for gnatbind
8328 @section Search Paths for @code{gnatbind}
8329
8330 @noindent
8331 The binder takes the name of an ALI file as its argument and needs to
8332 locate source files as well as other ALI files to verify object consistency.
8333
8334 For source files, it follows exactly the same search rules as @command{gcc}
8335 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}). For ALI files the
8336 directories searched are:
8337
8338 @enumerate
8339 @item
8340 The directory containing the ALI file named in the command line, unless
8341 the switch @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} is specified.
8342
8343 @item
8344 All directories specified by @option{^-I^/SEARCH^}
8345 switches on the @code{gnatbind}
8346 command line, in the order given.
8347
8348 @item
8349 @findex ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
8350 Each of the directories listed in the text file whose name is given
8351 by the @env{ADA_PRJ_OBJECTS_FILE} ^environment variable^logical name^.
8352
8353 @noindent
8354 @env{ADA_PRJ_OBJECTS_FILE} is normally set by gnatmake or by the ^gnat^GNAT^
8355 driver when project files are used. It should not normally be set
8356 by other means.
8357
8358 @item
8359 @findex ADA_OBJECTS_PATH
8360 Each of the directories listed in the value of the
8361 @env{ADA_OBJECTS_PATH} ^environment variable^logical name^.
8362 @ifset unw
8363 Construct this value
8364 exactly as the @env{PATH} environment variable: a list of directory
8365 names separated by colons (semicolons when working with the NT version
8366 of GNAT).
8367 @end ifset
8368 @ifset vms
8369 Normally, define this value as a logical name containing a comma separated
8370 list of directory names.
8371
8372 This variable can also be defined by means of an environment string
8373 (an argument to the HP C exec* set of functions).
8374
8375 Logical Name:
8376 @smallexample
8377 DEFINE ANOTHER_PATH FOO:[BAG]
8378 DEFINE ADA_OBJECTS_PATH ANOTHER_PATH,FOO:[BAM],FOO:[BAR]
8379 @end smallexample
8380
8381 By default, the path includes GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.DECLIB]
8382 first, followed by the standard Ada
8383 libraries in GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.ADALIB].
8384 If this is not redefined, the user will obtain the HP Ada 83 IO packages
8385 (Text_IO, Sequential_IO, etc)
8386 instead of the standard Ada packages. Thus, in order to get the standard Ada
8387 packages by default, ADA_OBJECTS_PATH must be redefined.
8388 @end ifset
8389
8390 @item
8391 The content of the @file{ada_object_path} file which is part of the GNAT
8392 installation tree and is used to store standard libraries such as the
8393 GNAT Run Time Library (RTL) unless the switch @option{-nostdlib} is
8394 specified.
8395 @ifclear vms
8396 @ref{Installing a library}
8397 @end ifclear
8398 @end enumerate
8399
8400 @noindent
8401 In the binder the switch @option{^-I^/SEARCH^}
8402 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatbind})
8403 is used to specify both source and
8404 library file paths. Use @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
8405 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatbind})
8406 instead if you want to specify
8407 source paths only, and @option{^-aO^/LIBRARY_SEARCH^}
8408 @cindex @option{^-aO^/LIBRARY_SEARCH^} (@command{gnatbind})
8409 if you want to specify library paths
8410 only. This means that for the binder
8411 @option{^-I^/SEARCH=^}@var{dir} is equivalent to
8412 @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH=^}@var{dir}
8413 @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^}@var{dir}.
8414 The binder generates the bind file (a C language source file) in the
8415 current working directory.
8416
8417 @findex Ada
8418 @findex System
8419 @findex Interfaces
8420 @findex GNAT
8421 The packages @code{Ada}, @code{System}, and @code{Interfaces} and their
8422 children make up the GNAT Run-Time Library, together with the package
8423 GNAT and its children, which contain a set of useful additional
8424 library functions provided by GNAT. The sources for these units are
8425 needed by the compiler and are kept together in one directory. The ALI
8426 files and object files generated by compiling the RTL are needed by the
8427 binder and the linker and are kept together in one directory, typically
8428 different from the directory containing the sources. In a normal
8429 installation, you need not specify these directory names when compiling
8430 or binding. Either the environment variables or the built-in defaults
8431 cause these files to be found.
8432
8433 Besides simplifying access to the RTL, a major use of search paths is
8434 in compiling sources from multiple directories. This can make
8435 development environments much more flexible.
8436
8437 @node Examples of gnatbind Usage
8438 @section Examples of @code{gnatbind} Usage
8439
8440 @noindent
8441 This section contains a number of examples of using the GNAT binding
8442 utility @code{gnatbind}.
8443
8444 @table @code
8445 @item gnatbind hello
8446 The main program @code{Hello} (source program in @file{hello.adb}) is
8447 bound using the standard switch settings. The generated main program is
8448 @file{b~hello.adb}. This is the normal, default use of the binder.
8449
8450 @ifclear vms
8451 @item gnatbind hello -o mainprog.adb
8452 @end ifclear
8453 @ifset vms
8454 @item gnatbind HELLO.ALI /OUTPUT=Mainprog.ADB
8455 @end ifset
8456 The main program @code{Hello} (source program in @file{hello.adb}) is
8457 bound using the standard switch settings. The generated main program is
8458 @file{mainprog.adb} with the associated spec in
8459 @file{mainprog.ads}. Note that you must specify the body here not the
8460 spec, in the case where the output is in Ada. Note that if this option
8461 is used, then linking must be done manually, since gnatlink will not
8462 be able to find the generated file.
8463
8464 @ifclear vms
8465 @item gnatbind main -C -o mainprog.c -x
8466 @end ifclear
8467 @ifset vms
8468 @item gnatbind MAIN.ALI /BIND_FILE=C /OUTPUT=Mainprog.C /READ_SOURCES=NONE
8469 @end ifset
8470 The main program @code{Main} (source program in
8471 @file{main.adb}) is bound, excluding source files from the
8472 consistency checking, generating
8473 the file @file{mainprog.c}.
8474
8475 @ifclear vms
8476 @item gnatbind -x main_program -C -o mainprog.c
8477 This command is exactly the same as the previous example. Switches may
8478 appear anywhere in the command line, and single letter switches may be
8479 combined into a single switch.
8480 @end ifclear
8481
8482 @ifclear vms
8483 @item gnatbind -n math dbase -C -o ada-control.c
8484 @end ifclear
8485 @ifset vms
8486 @item gnatbind /NOMAIN math dbase /BIND_FILE=C /OUTPUT=ada-control.c
8487 @end ifset
8488 The main program is in a language other than Ada, but calls to
8489 subprograms in packages @code{Math} and @code{Dbase} appear. This call
8490 to @code{gnatbind} generates the file @file{ada-control.c} containing
8491 the @code{adainit} and @code{adafinal} routines to be called before and
8492 after accessing the Ada units.
8493 @end table
8494
8495 @c ------------------------------------
8496 @node Linking Using gnatlink
8497 @chapter Linking Using @command{gnatlink}
8498 @c ------------------------------------
8499 @findex gnatlink
8500
8501 @noindent
8502 This chapter discusses @command{gnatlink}, a tool that links
8503 an Ada program and builds an executable file. This utility
8504 invokes the system linker ^(via the @command{gcc} command)^^
8505 with a correct list of object files and library references.
8506 @command{gnatlink} automatically determines the list of files and
8507 references for the Ada part of a program. It uses the binder file
8508 generated by the @command{gnatbind} to determine this list.
8509
8510 Note: to invoke @code{gnatlink} with a project file, use the @code{gnat}
8511 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
8512
8513 @menu
8514 * Running gnatlink::
8515 * Switches for gnatlink::
8516 @end menu
8517
8518 @node Running gnatlink
8519 @section Running @command{gnatlink}
8520
8521 @noindent
8522 The form of the @command{gnatlink} command is
8523
8524 @smallexample
8525 $ gnatlink @ovar{switches} @var{mainprog}@r{[}.ali@r{]}
8526            @ovar{non-Ada objects} @ovar{linker options}
8527 @end smallexample
8528
8529 @noindent
8530 The arguments of @command{gnatlink} (switches, main @file{ALI} file,
8531 non-Ada objects
8532 or linker options) may be in any order, provided that no non-Ada object may
8533 be mistaken for a main @file{ALI} file.
8534 Any file name @file{F} without the @file{.ali}
8535 extension will be taken as the main @file{ALI} file if a file exists
8536 whose name is the concatenation of @file{F} and @file{.ali}.
8537
8538 @noindent
8539 @file{@var{mainprog}.ali} references the ALI file of the main program.
8540 The @file{.ali} extension of this file can be omitted. From this
8541 reference, @command{gnatlink} locates the corresponding binder file
8542 @file{b~@var{mainprog}.adb} and, using the information in this file along
8543 with the list of non-Ada objects and linker options, constructs a
8544 linker command file to create the executable.
8545
8546 The arguments other than the @command{gnatlink} switches and the main
8547 @file{ALI} file are passed to the linker uninterpreted.
8548 They typically include the names of
8549 object files for units written in other languages than Ada and any library
8550 references required to resolve references in any of these foreign language
8551 units, or in @code{Import} pragmas in any Ada units.
8552
8553 @var{linker options} is an optional list of linker specific
8554 switches.
8555 The default linker called by gnatlink is @command{gcc} which in
8556 turn calls the appropriate system linker.
8557 Standard options for the linker such as @option{-lmy_lib} or
8558 @option{-Ldir} can be added as is.
8559 For options that are not recognized by
8560 @command{gcc} as linker options, use the @command{gcc} switches
8561 @option{-Xlinker} or @option{-Wl,}.
8562 Refer to the GCC documentation for
8563 details. Here is an example showing how to generate a linker map:
8564
8565 @smallexample
8566 $ ^gnatlink my_prog -Wl,-Map,MAPFILE^GNAT LINK my_prog.ali /MAP^
8567 @end smallexample
8568
8569 Using @var{linker options} it is possible to set the program stack and
8570 heap size.
8571 @ifset unw
8572 See @ref{Setting Stack Size from gnatlink} and
8573 @ref{Setting Heap Size from gnatlink}.
8574 @end ifset
8575
8576 @command{gnatlink} determines the list of objects required by the Ada
8577 program and prepends them to the list of objects passed to the linker.
8578 @command{gnatlink} also gathers any arguments set by the use of
8579 @code{pragma Linker_Options} and adds them to the list of arguments
8580 presented to the linker.
8581
8582 @ifset vms
8583 @command{gnatlink} accepts the following types of extra files on the command
8584 line: objects (@file{.OBJ}), libraries (@file{.OLB}), sharable images
8585 (@file{.EXE}), and options files (@file{.OPT}). These are recognized and
8586 handled according to their extension.
8587 @end ifset
8588
8589 @node Switches for gnatlink
8590 @section Switches for @command{gnatlink}
8591
8592 @noindent
8593 The following switches are available with the @command{gnatlink} utility:
8594
8595 @table @option
8596 @c !sort!
8597
8598 @item --version
8599 @cindex @option{--version} @command{gnatlink}
8600 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
8601
8602 @item --help
8603 @cindex @option{--help} @command{gnatlink}
8604 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
8605 all other options.
8606
8607 @item ^-A^/BIND_FILE=ADA^
8608 @cindex @option{^-A^/BIND_FILE=ADA^} (@command{gnatlink})
8609 The binder has generated code in Ada. This is the default.
8610
8611 @item ^-C^/BIND_FILE=C^
8612 @cindex @option{^-C^/BIND_FILE=C^} (@command{gnatlink})
8613 If instead of generating a file in Ada, the binder has generated one in
8614 C, then the linker needs to know about it. Use this switch to signal
8615 to @command{gnatlink} that the binder has generated C code rather than
8616 Ada code.
8617
8618 @item ^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^
8619 @cindex Command line length
8620 @cindex @option{^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^} (@command{gnatlink})
8621 On some targets, the command line length is limited, and @command{gnatlink}
8622 will generate a separate file for the linker if the list of object files
8623 is too long.
8624 The @option{^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^} switch forces this file
8625 to be generated even if
8626 the limit is not exceeded. This is useful in some cases to deal with
8627 special situations where the command line length is exceeded.
8628
8629 @item ^-g^/DEBUG^
8630 @cindex Debugging information, including
8631 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gnatlink})
8632 The option to include debugging information causes the Ada bind file (in
8633 other words, @file{b~@var{mainprog}.adb}) to be compiled with
8634 @option{^-g^/DEBUG^}.
8635 In addition, the binder does not delete the @file{b~@var{mainprog}.adb},
8636 @file{b~@var{mainprog}.o} and @file{b~@var{mainprog}.ali} files.
8637 Without @option{^-g^/DEBUG^}, the binder removes these files by
8638 default. The same procedure apply if a C bind file was generated using
8639 @option{^-C^/BIND_FILE=C^} @code{gnatbind} option, in this case the filenames
8640 are @file{b_@var{mainprog}.c} and @file{b_@var{mainprog}.o}.
8641
8642 @item ^-n^/NOCOMPILE^
8643 @cindex @option{^-n^/NOCOMPILE^} (@command{gnatlink})
8644 Do not compile the file generated by the binder. This may be used when
8645 a link is rerun with different options, but there is no need to recompile
8646 the binder file.
8647
8648 @item ^-v^/VERBOSE^
8649 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatlink})
8650 Causes additional information to be output, including a full list of the
8651 included object files. This switch option is most useful when you want
8652 to see what set of object files are being used in the link step.
8653
8654 @item ^-v -v^/VERBOSE/VERBOSE^
8655 @cindex @option{^-v -v^/VERBOSE/VERBOSE^} (@command{gnatlink})
8656 Very verbose mode. Requests that the compiler operate in verbose mode when
8657 it compiles the binder file, and that the system linker run in verbose mode.
8658
8659 @item ^-o ^/EXECUTABLE=^@var{exec-name}
8660 @cindex @option{^-o^/EXECUTABLE^} (@command{gnatlink})
8661 @var{exec-name} specifies an alternate name for the generated
8662 executable program. If this switch is omitted, the executable has the same
8663 name as the main unit. For example, @code{gnatlink try.ali} creates
8664 an executable called @file{^try^TRY.EXE^}.
8665
8666 @ifclear vms
8667 @item -b @var{target}
8668 @cindex @option{-b} (@command{gnatlink})
8669 Compile your program to run on @var{target}, which is the name of a
8670 system configuration. You must have a GNAT cross-compiler built if
8671 @var{target} is not the same as your host system.
8672
8673 @item -B@var{dir}
8674 @cindex @option{-B} (@command{gnatlink})
8675 Load compiler executables (for example, @code{gnat1}, the Ada compiler)
8676 from @var{dir} instead of the default location. Only use this switch
8677 when multiple versions of the GNAT compiler are available.
8678 @xref{Directory Options,,, gcc, The GNU Compiler Collection},
8679 for further details. You would normally use the @option{-b} or
8680 @option{-V} switch instead.
8681
8682 @item --GCC=@var{compiler_name}
8683 @cindex @option{--GCC=compiler_name} (@command{gnatlink})
8684 Program used for compiling the binder file. The default is
8685 @command{gcc}. You need to use quotes around @var{compiler_name} if
8686 @code{compiler_name} contains spaces or other separator characters.
8687 As an example @option{--GCC="foo -x -y"} will instruct @command{gnatlink} to
8688 use @code{foo -x -y} as your compiler. Note that switch @option{-c} is always
8689 inserted after your command name. Thus in the above example the compiler
8690 command that will be used by @command{gnatlink} will be @code{foo -c -x -y}.
8691 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
8692 itself must not include any embedded spaces. If the compiler executable is
8693 different from the default one (gcc or <prefix>-gcc), then the back-end
8694 switches in the ALI file are not used to compile the binder generated source.
8695 For example, this is the case with @option{--GCC="foo -x -y"}. But the back end
8696 switches will be used for @option{--GCC="gcc -gnatv"}. If several
8697 @option{--GCC=compiler_name} are used, only the last @var{compiler_name}
8698 is taken into account. However, all the additional switches are also taken
8699 into account. Thus,
8700 @option{--GCC="foo -x -y" --GCC="bar -z -t"} is equivalent to
8701 @option{--GCC="bar -x -y -z -t"}.
8702
8703 @item --LINK=@var{name}
8704 @cindex @option{--LINK=} (@command{gnatlink})
8705 @var{name} is the name of the linker to be invoked. This is especially
8706 useful in mixed language programs since languages such as C++ require
8707 their own linker to be used. When this switch is omitted, the default
8708 name for the linker is @command{gcc}. When this switch is used, the
8709 specified linker is called instead of @command{gcc} with exactly the same
8710 parameters that would have been passed to @command{gcc} so if the desired
8711 linker requires different parameters it is necessary to use a wrapper
8712 script that massages the parameters before invoking the real linker. It
8713 may be useful to control the exact invocation by using the verbose
8714 switch.
8715
8716 @end ifclear
8717
8718 @ifset vms
8719 @item /DEBUG=TRACEBACK
8720 @cindex @code{/DEBUG=TRACEBACK} (@command{gnatlink})
8721 This qualifier causes sufficient information to be included in the
8722 executable file to allow a traceback, but does not include the full
8723 symbol information needed by the debugger.
8724
8725 @item /IDENTIFICATION="<string>"
8726 @code{"<string>"} specifies the string to be stored in the image file
8727 identification field in the image header.
8728 It overrides any pragma @code{Ident} specified string.
8729
8730 @item /NOINHIBIT-EXEC
8731 Generate the executable file even if there are linker warnings.
8732
8733 @item /NOSTART_FILES
8734 Don't link in the object file containing the ``main'' transfer address.
8735 Used when linking with a foreign language main program compiled with an
8736 HP compiler.
8737
8738 @item /STATIC
8739 Prefer linking with object libraries over sharable images, even without
8740 /DEBUG.
8741 @end ifset
8742
8743 @end table
8744
8745 @node The GNAT Make Program gnatmake
8746 @chapter The GNAT Make Program @command{gnatmake}
8747 @findex gnatmake
8748
8749 @menu
8750 * Running gnatmake::
8751 * Switches for gnatmake::
8752 * Mode Switches for gnatmake::
8753 * Notes on the Command Line::
8754 * How gnatmake Works::
8755 * Examples of gnatmake Usage::
8756 @end menu
8757 @noindent
8758 A typical development cycle when working on an Ada program consists of
8759 the following steps:
8760
8761 @enumerate
8762 @item
8763 Edit some sources to fix bugs.
8764
8765 @item
8766 Add enhancements.
8767
8768 @item
8769 Compile all sources affected.
8770
8771 @item
8772 Rebind and relink.
8773
8774 @item
8775 Test.
8776 @end enumerate
8777
8778 @noindent
8779 The third step can be tricky, because not only do the modified files
8780 @cindex Dependency rules
8781 have to be compiled, but any files depending on these files must also be
8782 recompiled. The dependency rules in Ada can be quite complex, especially
8783 in the presence of overloading, @code{use} clauses, generics and inlined
8784 subprograms.
8785
8786 @command{gnatmake} automatically takes care of the third and fourth steps
8787 of this process. It determines which sources need to be compiled,
8788 compiles them, and binds and links the resulting object files.
8789
8790 Unlike some other Ada make programs, the dependencies are always
8791 accurately recomputed from the new sources. The source based approach of
8792 the GNAT compilation model makes this possible. This means that if
8793 changes to the source program cause corresponding changes in
8794 dependencies, they will always be tracked exactly correctly by
8795 @command{gnatmake}.
8796
8797 @node Running gnatmake
8798 @section Running @command{gnatmake}
8799
8800 @noindent
8801 The usual form of the @command{gnatmake} command is
8802
8803 @smallexample
8804 $ gnatmake @ovar{switches} @var{file_name}
8805       @ovar{file_names} @ovar{mode_switches}
8806 @end smallexample
8807
8808 @noindent
8809 The only required argument is one @var{file_name}, which specifies
8810 a compilation unit that is a main program. Several @var{file_names} can be
8811 specified: this will result in several executables being built.
8812 If @code{switches} are present, they can be placed before the first
8813 @var{file_name}, between @var{file_names} or after the last @var{file_name}.
8814 If @var{mode_switches} are present, they must always be placed after
8815 the last @var{file_name} and all @code{switches}.
8816
8817 If you are using standard file extensions (@file{.adb} and @file{.ads}), then the
8818 extension may be omitted from the @var{file_name} arguments. However, if
8819 you are using non-standard extensions, then it is required that the
8820 extension be given. A relative or absolute directory path can be
8821 specified in a @var{file_name}, in which case, the input source file will
8822 be searched for in the specified directory only. Otherwise, the input
8823 source file will first be searched in the directory where
8824 @command{gnatmake} was invoked and if it is not found, it will be search on
8825 the source path of the compiler as described in
8826 @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}.
8827
8828 All @command{gnatmake} output (except when you specify
8829 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}) is to
8830 @file{stderr}. The output produced by the
8831 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^} switch is send to
8832 @file{stdout}.
8833
8834 @node Switches for gnatmake
8835 @section Switches for @command{gnatmake}
8836
8837 @noindent
8838 You may specify any of the following switches to @command{gnatmake}:
8839
8840 @table @option
8841 @c !sort!
8842
8843 @item --version
8844 @cindex @option{--version} @command{gnatmake}
8845 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
8846
8847 @item --help
8848 @cindex @option{--help} @command{gnatmake}
8849 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
8850 all other options.
8851
8852 @ifclear vms
8853 @item --GCC=@var{compiler_name}
8854 @cindex @option{--GCC=compiler_name} (@command{gnatmake})
8855 Program used for compiling. The default is `@command{gcc}'. You need to use
8856 quotes around @var{compiler_name} if @code{compiler_name} contains
8857 spaces or other separator characters. As an example @option{--GCC="foo -x
8858 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{foo -x -y} as your
8859 compiler. A limitation of this syntax is that the name and path name of
8860 the executable itself must not include any embedded spaces. Note that
8861 switch @option{-c} is always inserted after your command name. Thus in the
8862 above example the compiler command that will be used by @command{gnatmake}
8863 will be @code{foo -c -x -y}. If several @option{--GCC=compiler_name} are
8864 used, only the last @var{compiler_name} is taken into account. However,
8865 all the additional switches are also taken into account. Thus,
8866 @option{--GCC="foo -x -y" --GCC="bar -z -t"} is equivalent to
8867 @option{--GCC="bar -x -y -z -t"}.
8868
8869 @item --GNATBIND=@var{binder_name}
8870 @cindex @option{--GNATBIND=binder_name} (@command{gnatmake})
8871 Program used for binding. The default is `@code{gnatbind}'. You need to
8872 use quotes around @var{binder_name} if @var{binder_name} contains spaces
8873 or other separator characters. As an example @option{--GNATBIND="bar -x
8874 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{bar -x -y} as your
8875 binder. Binder switches that are normally appended by @command{gnatmake}
8876 to `@code{gnatbind}' are now appended to the end of @code{bar -x -y}.
8877 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
8878 itself must not include any embedded spaces.
8879
8880 @item --GNATLINK=@var{linker_name}
8881 @cindex @option{--GNATLINK=linker_name} (@command{gnatmake})
8882 Program used for linking. The default is `@command{gnatlink}'. You need to
8883 use quotes around @var{linker_name} if @var{linker_name} contains spaces
8884 or other separator characters. As an example @option{--GNATLINK="lan -x
8885 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{lan -x -y} as your
8886 linker. Linker switches that are normally appended by @command{gnatmake} to
8887 `@command{gnatlink}' are now appended to the end of @code{lan -x -y}.
8888 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
8889 itself must not include any embedded spaces.
8890
8891 @end ifclear
8892
8893 @item ^-a^/ALL_FILES^
8894 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatmake})
8895 Consider all files in the make process, even the GNAT internal system
8896 files (for example, the predefined Ada library files), as well as any
8897 locked files. Locked files are files whose ALI file is write-protected.
8898 By default,
8899 @command{gnatmake} does not check these files,
8900 because the assumption is that the GNAT internal files are properly up
8901 to date, and also that any write protected ALI files have been properly
8902 installed. Note that if there is an installation problem, such that one
8903 of these files is not up to date, it will be properly caught by the
8904 binder.
8905 You may have to specify this switch if you are working on GNAT
8906 itself. The switch @option{^-a^/ALL_FILES^} is also useful
8907 in conjunction with @option{^-f^/FORCE_COMPILE^}
8908 if you need to recompile an entire application,
8909 including run-time files, using special configuration pragmas,
8910 such as a @code{Normalize_Scalars} pragma.
8911
8912 By default
8913 @code{gnatmake ^-a^/ALL_FILES^} compiles all GNAT
8914 internal files with
8915 @ifclear vms
8916 @code{gcc -c -gnatpg} rather than @code{gcc -c}.
8917 @end ifclear
8918 @ifset vms
8919 the @code{/CHECKS=SUPPRESS_ALL /STYLE_CHECKS=GNAT} switch.
8920 @end ifset
8921
8922 @item ^-b^/ACTIONS=BIND^
8923 @cindex @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} (@command{gnatmake})
8924 Bind only. Can be combined with @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^} to do
8925 compilation and binding, but no link.
8926 Can be combined with @option{^-l^/ACTIONS=LINK^}
8927 to do binding and linking. When not combined with
8928 @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^}
8929 all the units in the closure of the main program must have been previously
8930 compiled and must be up to date. The root unit specified by @var{file_name}
8931 may be given without extension, with the source extension or, if no GNAT
8932 Project File is specified, with the ALI file extension.
8933
8934 @item ^-c^/ACTIONS=COMPILE^
8935 @cindex @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^} (@command{gnatmake})
8936 Compile only. Do not perform binding, except when @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}
8937 is also specified. Do not perform linking, except if both
8938 @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} and
8939 @option{^-l^/ACTIONS=LINK^} are also specified.
8940 If the root unit specified by @var{file_name} is not a main unit, this is the
8941 default. Otherwise @command{gnatmake} will attempt binding and linking
8942 unless all objects are up to date and the executable is more recent than
8943 the objects.
8944
8945 @item ^-C^/MAPPING^
8946 @cindex @option{^-C^/MAPPING^} (@command{gnatmake})
8947 Use a temporary mapping file. A mapping file is a way to communicate to the
8948 compiler two mappings: from unit names to file names (without any directory
8949 information) and from file names to path names (with full directory
8950 information). These mappings are used by the compiler to short-circuit the path
8951 search. When @command{gnatmake} is invoked with this switch, it will create
8952 a temporary mapping file, initially populated by the project manager,
8953 if @option{^-P^/PROJECT_FILE^} is used, otherwise initially empty.
8954 Each invocation of the compiler will add the newly accessed sources to the
8955 mapping file. This will improve the source search during the next invocation
8956 of the compiler.
8957
8958 @item ^-C=^/USE_MAPPING_FILE=^@var{file}
8959 @cindex @option{^-C=^/USE_MAPPING^} (@command{gnatmake})
8960 Use a specific mapping file. The file, specified as a path name (absolute or
8961 relative) by this switch, should already exist, otherwise the switch is
8962 ineffective. The specified mapping file will be communicated to the compiler.
8963 This switch is not compatible with a project file
8964 (^-P^/PROJECT_FILE=^@var{file}) or with multiple compiling processes
8965 (^-j^/PROCESSES=^nnn, when nnn is greater than 1).
8966
8967 @item ^-d^/DISPLAY_PROGRESS^
8968 @cindex @option{^-d^/DISPLAY_PROGRESS^} (@command{gnatmake})
8969 Display progress for each source, up to date or not, as a single line
8970
8971 @smallexample
8972 completed x out of y (zz%)
8973 @end smallexample
8974
8975 If the file needs to be compiled this is displayed after the invocation of
8976 the compiler. These lines are displayed even in quiet output mode.
8977
8978 @item ^-D ^/DIRECTORY_OBJECTS=^@var{dir}
8979 @cindex @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} (@command{gnatmake})
8980 Put all object files and ALI file in directory @var{dir}.
8981 If the @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} switch is not used, all object files
8982 and ALI files go in the current working directory.
8983
8984 This switch cannot be used when using a project file.
8985
8986 @ifclear vms
8987 @item -eL
8988 @cindex @option{-eL} (@command{gnatmake})
8989 Follow all symbolic links when processing project files.
8990 @end ifclear
8991
8992 @item ^-eS^/STANDARD_OUTPUT_FOR_COMMANDS^
8993 @cindex @option{^-eS^/STANDARD_OUTPUT_FOR_COMMANDS^} (@command{gnatmake})
8994 Output the commands for the compiler, the binder and the linker
8995 on ^standard output^SYS$OUTPUT^,
8996 instead of ^standard error^SYS$ERROR^.
8997
8998 @item ^-f^/FORCE_COMPILE^
8999 @cindex @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} (@command{gnatmake})
9000 Force recompilations. Recompile all sources, even though some object
9001 files may be up to date, but don't recompile predefined or GNAT internal
9002 files or locked files (files with a write-protected ALI file),
9003 unless the @option{^-a^/ALL_FILES^} switch is also specified.
9004
9005 @item ^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^
9006 @cindex @option{^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^} (@command{gnatmake})
9007 When using project files, if some errors or warnings are detected during
9008 parsing and verbose mode is not in effect (no use of switch
9009 ^-v^/VERBOSE^), then error lines start with the full path name of the project
9010 file, rather than its simple file name.
9011
9012 @item ^-g^/DEBUG^
9013 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gnatmake})
9014 Enable debugging. This switch is simply passed to the compiler and to the
9015 linker.
9016
9017 @item ^-i^/IN_PLACE^
9018 @cindex @option{^-i^/IN_PLACE^} (@command{gnatmake})
9019 In normal mode, @command{gnatmake} compiles all object files and ALI files
9020 into the current directory. If the @option{^-i^/IN_PLACE^} switch is used,
9021 then instead object files and ALI files that already exist are overwritten
9022 in place. This means that once a large project is organized into separate
9023 directories in the desired manner, then @command{gnatmake} will automatically
9024 maintain and update this organization. If no ALI files are found on the
9025 Ada object path (@ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}),
9026 the new object and ALI files are created in the
9027 directory containing the source being compiled. If another organization
9028 is desired, where objects and sources are kept in different directories,
9029 a useful technique is to create dummy ALI files in the desired directories.
9030 When detecting such a dummy file, @command{gnatmake} will be forced to
9031 recompile the corresponding source file, and it will be put the resulting
9032 object and ALI files in the directory where it found the dummy file.
9033
9034 @item ^-j^/PROCESSES=^@var{n}
9035 @cindex @option{^-j^/PROCESSES^} (@command{gnatmake})
9036 @cindex Parallel make
9037 Use @var{n} processes to carry out the (re)compilations. On a
9038 multiprocessor machine compilations will occur in parallel. In the
9039 event of compilation errors, messages from various compilations might
9040 get interspersed (but @command{gnatmake} will give you the full ordered
9041 list of failing compiles at the end). If this is problematic, rerun
9042 the make process with n set to 1 to get a clean list of messages.
9043
9044 @item ^-k^/CONTINUE_ON_ERROR^
9045 @cindex @option{^-k^/CONTINUE_ON_ERROR^} (@command{gnatmake})
9046 Keep going. Continue as much as possible after a compilation error. To
9047 ease the programmer's task in case of compilation errors, the list of
9048 sources for which the compile fails is given when @command{gnatmake}
9049 terminates.
9050
9051 If @command{gnatmake} is invoked with several @file{file_names} and with this
9052 switch, if there are compilation errors when building an executable,
9053 @command{gnatmake} will not attempt to build the following executables.
9054
9055 @item ^-l^/ACTIONS=LINK^
9056 @cindex @option{^-l^/ACTIONS=LINK^} (@command{gnatmake})
9057 Link only. Can be combined with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} to binding
9058 and linking. Linking will not be performed if combined with
9059 @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^}
9060 but not with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}.
9061 When not combined with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}
9062 all the units in the closure of the main program must have been previously
9063 compiled and must be up to date, and the main program needs to have been bound.
9064 The root unit specified by @var{file_name}
9065 may be given without extension, with the source extension or, if no GNAT
9066 Project File is specified, with the ALI file extension.
9067
9068 @item ^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^
9069 @cindex @option{^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^} (@command{gnatmake})
9070 Specify that the minimum necessary amount of recompilations
9071 be performed. In this mode @command{gnatmake} ignores time
9072 stamp differences when the only
9073 modifications to a source file consist in adding/removing comments,
9074 empty lines, spaces or tabs. This means that if you have changed the
9075 comments in a source file or have simply reformatted it, using this
9076 switch will tell @command{gnatmake} not to recompile files that depend on it
9077 (provided other sources on which these files depend have undergone no
9078 semantic modifications). Note that the debugging information may be
9079 out of date with respect to the sources if the @option{-m} switch causes
9080 a compilation to be switched, so the use of this switch represents a
9081 trade-off between compilation time and accurate debugging information.
9082
9083 @item ^-M^/DEPENDENCIES_LIST^
9084 @cindex Dependencies, producing list
9085 @cindex @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^} (@command{gnatmake})
9086 Check if all objects are up to date. If they are, output the object
9087 dependences to @file{stdout} in a form that can be directly exploited in
9088 a @file{Makefile}. By default, each source file is prefixed with its
9089 (relative or absolute) directory name. This name is whatever you
9090 specified in the various @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
9091 and @option{^-I^/SEARCH^} switches. If you use
9092 @code{gnatmake ^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}
9093 @option{^-q^/QUIET^}
9094 (see below), only the source file names,
9095 without relative paths, are output. If you just specify the
9096 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}
9097 switch, dependencies of the GNAT internal system files are omitted. This
9098 is typically what you want. If you also specify
9099 the @option{^-a^/ALL_FILES^} switch,
9100 dependencies of the GNAT internal files are also listed. Note that
9101 dependencies of the objects in external Ada libraries (see switch
9102 @option{^-aL^/SKIP_MISSING=^}@var{dir} in the following list)
9103 are never reported.
9104
9105 @item ^-n^/DO_OBJECT_CHECK^
9106 @cindex @option{^-n^/DO_OBJECT_CHECK^} (@command{gnatmake})
9107 Don't compile, bind, or link. Checks if all objects are up to date.
9108 If they are not, the full name of the first file that needs to be
9109 recompiled is printed.
9110 Repeated use of this option, followed by compiling the indicated source
9111 file, will eventually result in recompiling all required units.
9112
9113 @item ^-o ^/EXECUTABLE=^@var{exec_name}
9114 @cindex @option{^-o^/EXECUTABLE^} (@command{gnatmake})
9115 Output executable name. The name of the final executable program will be
9116 @var{exec_name}. If the @option{^-o^/EXECUTABLE^} switch is omitted the default
9117 name for the executable will be the name of the input file in appropriate form
9118 for an executable file on the host system.
9119
9120 This switch cannot be used when invoking @command{gnatmake} with several
9121 @file{file_names}.
9122
9123 @item ^-p or --create-missing-dirs^/CREATE_MISSING_DIRS^
9124 @cindex @option{^-p^/CREATE_MISSING_DIRS^} (@command{gnatmake})
9125 When using project files (^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}), create
9126 automatically missing object directories, library directories and exec
9127 directories.
9128
9129 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
9130 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@command{gnatmake})
9131 Use project file @var{project}. Only one such switch can be used.
9132 @xref{gnatmake and Project Files}.
9133
9134 @item ^-q^/QUIET^
9135 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatmake})
9136 Quiet. When this flag is not set, the commands carried out by
9137 @command{gnatmake} are displayed.
9138
9139 @item ^-s^/SWITCH_CHECK/^
9140 @cindex @option{^-s^/SWITCH_CHECK^} (@command{gnatmake})
9141 Recompile if compiler switches have changed since last compilation.
9142 All compiler switches but -I and -o are taken into account in the
9143 following way:
9144 orders between different ``first letter'' switches are ignored, but
9145 orders between same switches are taken into account. For example,
9146 @option{-O -O2} is different than @option{-O2 -O}, but @option{-g -O}
9147 is equivalent to @option{-O -g}.
9148
9149 This switch is recommended when Integrated Preprocessing is used.
9150
9151 @item ^-u^/UNIQUE^
9152 @cindex @option{^-u^/UNIQUE^} (@command{gnatmake})
9153 Unique. Recompile at most the main files. It implies -c. Combined with
9154 -f, it is equivalent to calling the compiler directly. Note that using
9155 ^-u^/UNIQUE^ with a project file and no main has a special meaning
9156 (@pxref{Project Files and Main Subprograms}).
9157
9158 @item ^-U^/ALL_PROJECTS^
9159 @cindex @option{^-U^/ALL_PROJECTS^} (@command{gnatmake})
9160 When used without a project file or with one or several mains on the command
9161 line, is equivalent to ^-u^/UNIQUE^. When used with a project file and no main
9162 on the command line, all sources of all project files are checked and compiled
9163 if not up to date, and libraries are rebuilt, if necessary.
9164
9165 @item ^-v^/REASONS^
9166 @cindex @option{^-v^/REASONS^} (@command{gnatmake})
9167 Verbose. Display the reason for all recompilations @command{gnatmake}
9168 decides are necessary, with the highest verbosity level.
9169
9170 @item ^-vl^/LOW_VERBOSITY^
9171 @cindex @option{^-vl^/LOW_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
9172 Verbosity level Low. Display fewer lines than in verbosity Medium.
9173
9174 @item ^-vm^/MEDIUM_VERBOSITY^
9175 @cindex @option{^-vm^/MEDIUM_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
9176 Verbosity level Medium. Potentially display fewer lines than in verbosity High.
9177
9178 @item ^-vh^/HIGH_VERBOSITY^
9179 @cindex @option{^-vm^/HIGH_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
9180 Verbosity level High. Equivalent to ^-v^/REASONS^.
9181
9182 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
9183 Indicate the verbosity of the parsing of GNAT project files.
9184 @xref{Switches Related to Project Files}.
9185
9186 @item ^-x^/NON_PROJECT_UNIT_COMPILATION^
9187 @cindex @option{^-x^/NON_PROJECT_UNIT_COMPILATION^} (@command{gnatmake})
9188 Indicate that sources that are not part of any Project File may be compiled.
9189 Normally, when using Project Files, only sources that are part of a Project
9190 File may be compile. When this switch is used, a source outside of all Project
9191 Files may be compiled. The ALI file and the object file will be put in the
9192 object directory of the main Project. The compilation switches used will only
9193 be those specified on the command line. Even when
9194 @option{^-x^/NON_PROJECT_UNIT_COMPILATION^} is used, mains specified on the
9195 command line need to be sources of a project file.
9196
9197 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
9198 Indicate that external variable @var{name} has the value @var{value}.
9199 The Project Manager will use this value for occurrences of
9200 @code{external(name)} when parsing the project file.
9201 @xref{Switches Related to Project Files}.
9202
9203 @item ^-z^/NOMAIN^
9204 @cindex @option{^-z^/NOMAIN^} (@command{gnatmake})
9205 No main subprogram. Bind and link the program even if the unit name
9206 given on the command line is a package name. The resulting executable
9207 will execute the elaboration routines of the package and its closure,
9208 then the finalization routines.
9209
9210 @end table
9211
9212 @table @asis
9213 @item @command{gcc} @asis{switches}
9214 @ifclear vms
9215 Any uppercase or multi-character switch that is not a @command{gnatmake} switch
9216 is passed to @command{gcc} (e.g.@: @option{-O}, @option{-gnato,} etc.)
9217 @end ifclear
9218 @ifset vms
9219 Any qualifier that cannot be recognized as a qualifier for @code{GNAT MAKE}
9220 but is recognizable as a valid qualifier for @code{GNAT COMPILE} is
9221 automatically treated as a compiler switch, and passed on to all
9222 compilations that are carried out.
9223 @end ifset
9224 @end table
9225
9226 @noindent
9227 Source and library search path switches:
9228
9229 @table @option
9230 @c !sort!
9231 @item ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
9232 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9233 When looking for source files also look in directory @var{dir}.
9234 The order in which source files search is undertaken is
9235 described in @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}.
9236
9237 @item ^-aL^/SKIP_MISSING=^@var{dir}
9238 @cindex @option{^-aL^/SKIP_MISSING^} (@command{gnatmake})
9239 Consider @var{dir} as being an externally provided Ada library.
9240 Instructs @command{gnatmake} to skip compilation units whose @file{.ALI}
9241 files have been located in directory @var{dir}. This allows you to have
9242 missing bodies for the units in @var{dir} and to ignore out of date bodies
9243 for the same units. You still need to specify
9244 the location of the specs for these units by using the switches
9245 @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}
9246 or @option{^-I^/SEARCH=^@var{dir}}.
9247 Note: this switch is provided for compatibility with previous versions
9248 of @command{gnatmake}. The easier method of causing standard libraries
9249 to be excluded from consideration is to write-protect the corresponding
9250 ALI files.
9251
9252 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
9253 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9254 When searching for library and object files, look in directory
9255 @var{dir}. The order in which library files are searched is described in
9256 @ref{Search Paths for gnatbind}.
9257
9258 @item ^-A^/CONDITIONAL_SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
9259 @cindex Search paths, for @command{gnatmake}
9260 @cindex @option{^-A^/CONDITIONAL_SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9261 Equivalent to @option{^-aL^/SKIP_MISSING=^@var{dir}
9262 ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}.
9263
9264 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
9265 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatmake})
9266 Equivalent to @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
9267 ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}.
9268
9269 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
9270 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gnatmake})
9271 @cindex Source files, suppressing search
9272 Do not look for source files in the directory containing the source
9273 file named in the command line.
9274 Do not look for ALI or object files in the directory
9275 where @command{gnatmake} was invoked.
9276
9277 @item ^-L^/LIBRARY_SEARCH=^@var{dir}
9278 @cindex @option{^-L^/LIBRARY_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9279 @cindex Linker libraries
9280 Add directory @var{dir} to the list of directories in which the linker
9281 will search for libraries. This is equivalent to
9282 @option{-largs ^-L^/LIBRARY_SEARCH=^}@var{dir}.
9283 @ifclear vms
9284 Furthermore, under Windows, the sources pointed to by the libraries path
9285 set in the registry are not searched for.
9286 @end ifclear
9287
9288 @item -nostdinc
9289 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatmake})
9290 Do not look for source files in the system default directory.
9291
9292 @item -nostdlib
9293 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatmake})
9294 Do not look for library files in the system default directory.
9295
9296 @item --RTS=@var{rts-path}
9297 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatmake})
9298 Specifies the default location of the runtime library. GNAT looks for the
9299 runtime
9300 in the following directories, and stops as soon as a valid runtime is found
9301 (@file{adainclude} or @file{ada_source_path}, and @file{adalib} or
9302 @file{ada_object_path} present):
9303
9304 @itemize @bullet
9305 @item <current directory>/$rts_path
9306
9307 @item <default-search-dir>/$rts_path
9308
9309 @item <default-search-dir>/rts-$rts_path
9310 @end itemize
9311
9312 @noindent
9313 The selected path is handled like a normal RTS path.
9314
9315 @end table
9316
9317 @node Mode Switches for gnatmake
9318 @section Mode Switches for @command{gnatmake}
9319
9320 @noindent
9321 The mode switches (referred to as @code{mode_switches}) allow the
9322 inclusion of switches that are to be passed to the compiler itself, the
9323 binder or the linker. The effect of a mode switch is to cause all
9324 subsequent switches up to the end of the switch list, or up to the next
9325 mode switch, to be interpreted as switches to be passed on to the
9326 designated component of GNAT.
9327
9328 @table @option
9329 @c !sort!
9330 @item -cargs @var{switches}
9331 @cindex @option{-cargs} (@command{gnatmake})
9332 Compiler switches. Here @var{switches} is a list of switches
9333 that are valid switches for @command{gcc}. They will be passed on to
9334 all compile steps performed by @command{gnatmake}.
9335
9336 @item -bargs @var{switches}
9337 @cindex @option{-bargs} (@command{gnatmake})
9338 Binder switches. Here @var{switches} is a list of switches
9339 that are valid switches for @code{gnatbind}. They will be passed on to
9340 all bind steps performed by @command{gnatmake}.
9341
9342 @item -largs @var{switches}
9343 @cindex @option{-largs} (@command{gnatmake})
9344 Linker switches. Here @var{switches} is a list of switches
9345 that are valid switches for @command{gnatlink}. They will be passed on to
9346 all link steps performed by @command{gnatmake}.
9347
9348 @item -margs @var{switches}
9349 @cindex @option{-margs} (@command{gnatmake})
9350 Make switches. The switches are directly interpreted by @command{gnatmake},
9351 regardless of any previous occurrence of @option{-cargs}, @option{-bargs}
9352 or @option{-largs}.
9353 @end table
9354
9355 @node Notes on the Command Line
9356 @section Notes on the Command Line
9357
9358 @noindent
9359 This section contains some additional useful notes on the operation
9360 of the @command{gnatmake} command.
9361
9362 @itemize @bullet
9363 @item
9364 @cindex Recompilation, by @command{gnatmake}
9365 If @command{gnatmake} finds no ALI files, it recompiles the main program
9366 and all other units required by the main program.
9367 This means that @command{gnatmake}
9368 can be used for the initial compile, as well as during subsequent steps of
9369 the development cycle.
9370
9371 @item
9372 If you enter @code{gnatmake @var{file}.adb}, where @file{@var{file}.adb}
9373 is a subunit or body of a generic unit, @command{gnatmake} recompiles
9374 @file{@var{file}.adb} (because it finds no ALI) and stops, issuing a
9375 warning.
9376
9377 @item
9378 In @command{gnatmake} the switch @option{^-I^/SEARCH^}
9379 is used to specify both source and
9380 library file paths. Use @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
9381 instead if you just want to specify
9382 source paths only and @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^}
9383 if you want to specify library paths
9384 only.
9385
9386 @item
9387 @command{gnatmake} will ignore any files whose ALI file is write-protected.
9388 This may conveniently be used to exclude standard libraries from
9389 consideration and in particular it means that the use of the
9390 @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} switch will not recompile these files
9391 unless @option{^-a^/ALL_FILES^} is also specified.
9392
9393 @item
9394 @command{gnatmake} has been designed to make the use of Ada libraries
9395 particularly convenient. Assume you have an Ada library organized
9396 as follows: @i{^obj-dir^[OBJ_DIR]^} contains the objects and ALI files for
9397 of your Ada compilation units,
9398 whereas @i{^include-dir^[INCLUDE_DIR]^} contains the
9399 specs of these units, but no bodies. Then to compile a unit
9400 stored in @code{main.adb}, which uses this Ada library you would just type
9401
9402 @smallexample
9403 @ifclear vms
9404 $ gnatmake -aI@var{include-dir}  -aL@var{obj-dir}  main
9405 @end ifclear
9406 @ifset vms
9407 $ gnatmake /SOURCE_SEARCH=@i{[INCLUDE_DIR]}
9408            /SKIP_MISSING=@i{[OBJ_DIR]} main
9409 @end ifset
9410 @end smallexample
9411
9412 @item
9413 Using @command{gnatmake} along with the
9414 @option{^-m (minimal recompilation)^/MINIMAL_RECOMPILATION^}
9415 switch provides a mechanism for avoiding unnecessary recompilations. Using
9416 this switch,
9417 you can update the comments/format of your
9418 source files without having to recompile everything. Note, however, that
9419 adding or deleting lines in a source files may render its debugging
9420 info obsolete. If the file in question is a spec, the impact is rather
9421 limited, as that debugging info will only be useful during the
9422 elaboration phase of your program. For bodies the impact can be more
9423 significant. In all events, your debugger will warn you if a source file
9424 is more recent than the corresponding object, and alert you to the fact
9425 that the debugging information may be out of date.
9426 @end itemize
9427
9428 @node How gnatmake Works
9429 @section How @command{gnatmake} Works
9430
9431 @noindent
9432 Generally @command{gnatmake} automatically performs all necessary
9433 recompilations and you don't need to worry about how it works. However,
9434 it may be useful to have some basic understanding of the @command{gnatmake}
9435 approach and in particular to understand how it uses the results of
9436 previous compilations without incorrectly depending on them.
9437
9438 First a definition: an object file is considered @dfn{up to date} if the
9439 corresponding ALI file exists and if all the source files listed in the
9440 dependency section of this ALI file have time stamps matching those in
9441 the ALI file. This means that neither the source file itself nor any
9442 files that it depends on have been modified, and hence there is no need
9443 to recompile this file.
9444
9445 @command{gnatmake} works by first checking if the specified main unit is up
9446 to date. If so, no compilations are required for the main unit. If not,
9447 @command{gnatmake} compiles the main program to build a new ALI file that
9448 reflects the latest sources. Then the ALI file of the main unit is
9449 examined to find all the source files on which the main program depends,
9450 and @command{gnatmake} recursively applies the above procedure on all these
9451 files.
9452
9453 This process ensures that @command{gnatmake} only trusts the dependencies
9454 in an existing ALI file if they are known to be correct. Otherwise it
9455 always recompiles to determine a new, guaranteed accurate set of
9456 dependencies. As a result the program is compiled ``upside down'' from what may
9457 be more familiar as the required order of compilation in some other Ada
9458 systems. In particular, clients are compiled before the units on which
9459 they depend. The ability of GNAT to compile in any order is critical in
9460 allowing an order of compilation to be chosen that guarantees that
9461 @command{gnatmake} will recompute a correct set of new dependencies if
9462 necessary.
9463
9464 When invoking @command{gnatmake} with several @var{file_names}, if a unit is
9465 imported by several of the executables, it will be recompiled at most once.
9466
9467 Note: when using non-standard naming conventions
9468 (@pxref{Using Other File Names}), changing through a configuration pragmas
9469 file the version of a source and invoking @command{gnatmake} to recompile may
9470 have no effect, if the previous version of the source is still accessible
9471 by @command{gnatmake}. It may be necessary to use the switch
9472 ^-f^/FORCE_COMPILE^.
9473
9474 @node Examples of gnatmake Usage
9475 @section Examples of @command{gnatmake} Usage
9476
9477 @table @code
9478 @item gnatmake hello.adb
9479 Compile all files necessary to bind and link the main program
9480 @file{hello.adb} (containing unit @code{Hello}) and bind and link the
9481 resulting object files to generate an executable file @file{^hello^HELLO.EXE^}.
9482
9483 @item gnatmake main1 main2 main3
9484 Compile all files necessary to bind and link the main programs
9485 @file{main1.adb} (containing unit @code{Main1}), @file{main2.adb}
9486 (containing unit @code{Main2}) and @file{main3.adb}
9487 (containing unit @code{Main3}) and bind and link the resulting object files
9488 to generate three executable files @file{^main1^MAIN1.EXE^},
9489 @file{^main2^MAIN2.EXE^}
9490 and @file{^main3^MAIN3.EXE^}.
9491
9492 @ifclear vms
9493 @item gnatmake -q Main_Unit -cargs -O2 -bargs -l
9494 @end ifclear
9495
9496 @ifset vms
9497 @item gnatmake Main_Unit /QUIET
9498 /COMPILER_QUALIFIERS /OPTIMIZE=ALL
9499 /BINDER_QUALIFIERS /ORDER_OF_ELABORATION
9500 @end ifset
9501 Compile all files necessary to bind and link the main program unit
9502 @code{Main_Unit} (from file @file{main_unit.adb}). All compilations will
9503 be done with optimization level 2 and the order of elaboration will be
9504 listed by the binder. @command{gnatmake} will operate in quiet mode, not
9505 displaying commands it is executing.
9506 @end table
9507
9508 @c *************************
9509 @node Improving Performance
9510 @chapter Improving Performance
9511 @cindex Improving performance
9512
9513 @noindent
9514 This chapter presents several topics related to program performance.
9515 It first describes some of the tradeoffs that need to be considered
9516 and some of the techniques for making your program run faster.
9517 It then documents the @command{gnatelim} tool and unused subprogram/data
9518 elimination feature, which can reduce the size of program executables.
9519
9520 Note: to invoke @command{gnatelim} with a project file, use the @code{gnat}
9521 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
9522
9523 @ifnottex
9524 @menu
9525 * Performance Considerations::
9526 * Text_IO Suggestions::
9527 * Reducing Size of Ada Executables with gnatelim::
9528 * Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination::
9529 @end menu
9530 @end ifnottex
9531
9532 @c *****************************
9533 @node Performance Considerations
9534 @section Performance Considerations
9535
9536 @noindent
9537 The GNAT system provides a number of options that allow a trade-off
9538 between
9539
9540 @itemize @bullet
9541 @item
9542 performance of the generated code
9543
9544 @item
9545 speed of compilation
9546
9547 @item
9548 minimization of dependences and recompilation
9549
9550 @item
9551 the degree of run-time checking.
9552 @end itemize
9553
9554 @noindent
9555 The defaults (if no options are selected) aim at improving the speed
9556 of compilation and minimizing dependences, at the expense of performance
9557 of the generated code:
9558
9559 @itemize @bullet
9560 @item
9561 no optimization
9562
9563 @item
9564 no inlining of subprogram calls
9565
9566 @item
9567 all run-time checks enabled except overflow and elaboration checks
9568 @end itemize
9569
9570 @noindent
9571 These options are suitable for most program development purposes. This
9572 chapter describes how you can modify these choices, and also provides
9573 some guidelines on debugging optimized code.
9574
9575 @menu
9576 * Controlling Run-Time Checks::
9577 * Use of Restrictions::
9578 * Optimization Levels::
9579 * Debugging Optimized Code::
9580 * Inlining of Subprograms::
9581 * Other Optimization Switches::
9582 * Optimization and Strict Aliasing::
9583
9584 @ifset vms
9585 * Coverage Analysis::
9586 @end ifset
9587 @end menu
9588
9589 @node Controlling Run-Time Checks
9590 @subsection Controlling Run-Time Checks
9591
9592 @noindent
9593 By default, GNAT generates all run-time checks, except integer overflow
9594 checks, stack overflow checks, and checks for access before elaboration on
9595 subprogram calls. The latter are not required in default mode, because all
9596 necessary checking is done at compile time.
9597 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
9598 @cindex @option{-gnato} (@command{gcc})
9599 Two gnat switches, @option{-gnatp} and @option{-gnato} allow this default to
9600 be modified. @xref{Run-Time Checks}.
9601
9602 Our experience is that the default is suitable for most development
9603 purposes.
9604
9605 We treat integer overflow specially because these
9606 are quite expensive and in our experience are not as important as other
9607 run-time checks in the development process. Note that division by zero
9608 is not considered an overflow check, and divide by zero checks are
9609 generated where required by default.
9610
9611 Elaboration checks are off by default, and also not needed by default, since
9612 GNAT uses a static elaboration analysis approach that avoids the need for
9613 run-time checking. This manual contains a full chapter discussing the issue
9614 of elaboration checks, and if the default is not satisfactory for your use,
9615 you should read this chapter.
9616
9617 For validity checks, the minimal checks required by the Ada Reference
9618 Manual (for case statements and assignments to array elements) are on
9619 by default. These can be suppressed by use of the @option{-gnatVn} switch.
9620 Note that in Ada 83, there were no validity checks, so if the Ada 83 mode
9621 is acceptable (or when comparing GNAT performance with an Ada 83 compiler),
9622 it may be reasonable to routinely use @option{-gnatVn}. Validity checks
9623 are also suppressed entirely if @option{-gnatp} is used.
9624
9625 @cindex Overflow checks
9626 @cindex Checks, overflow
9627 @findex Suppress
9628 @findex Unsuppress
9629 @cindex pragma Suppress
9630 @cindex pragma Unsuppress
9631 Note that the setting of the switches controls the default setting of
9632 the checks. They may be modified using either @code{pragma Suppress} (to
9633 remove checks) or @code{pragma Unsuppress} (to add back suppressed
9634 checks) in the program source.
9635
9636 @node Use of Restrictions
9637 @subsection Use of Restrictions
9638
9639 @noindent
9640 The use of pragma Restrictions allows you to control which features are
9641 permitted in your program. Apart from the obvious point that if you avoid
9642 relatively expensive features like finalization (enforceable by the use
9643 of pragma Restrictions (No_Finalization), the use of this pragma does not
9644 affect the generated code in most cases.
9645
9646 One notable exception to this rule is that the possibility of task abort
9647 results in some distributed overhead, particularly if finalization or
9648 exception handlers are used. The reason is that certain sections of code
9649 have to be marked as non-abortable.
9650
9651 If you use neither the @code{abort} statement, nor asynchronous transfer
9652 of control (@code{select @dots{} then abort}), then this distributed overhead
9653 is removed, which may have a general positive effect in improving
9654 overall performance.  Especially code involving frequent use of tasking
9655 constructs and controlled types will show much improved performance.
9656 The relevant restrictions pragmas are
9657
9658 @smallexample @c ada
9659    pragma Restrictions (No_Abort_Statements);
9660    pragma Restrictions (Max_Asynchronous_Select_Nesting => 0);
9661 @end smallexample
9662
9663 @noindent
9664 It is recommended that these restriction pragmas be used if possible. Note
9665 that this also means that you can write code without worrying about the
9666 possibility of an immediate abort at any point.
9667
9668 @node Optimization Levels
9669 @subsection Optimization Levels
9670 @cindex @option{^-O^/OPTIMIZE^} (@command{gcc})
9671
9672 @noindent
9673 Without any optimization ^option,^qualifier,^
9674 the compiler's goal is to reduce the cost of
9675 compilation and to make debugging produce the expected results.
9676 Statements are independent: if you stop the program with a breakpoint between
9677 statements, you can then assign a new value to any variable or change
9678 the program counter to any other statement in the subprogram and get exactly
9679 the results you would expect from the source code.
9680
9681 Turning on optimization makes the compiler attempt to improve the
9682 performance and/or code size at the expense of compilation time and
9683 possibly the ability to debug the program.
9684
9685 If you use multiple
9686 ^-O options, with or without level numbers,^/OPTIMIZE qualifiers,^
9687 the last such option is the one that is effective.
9688
9689 @noindent
9690 The default is optimization off. This results in the fastest compile
9691 times, but GNAT makes absolutely no attempt to optimize, and the
9692 generated programs are considerably larger and slower than when
9693 optimization is enabled. You can use the
9694 @ifclear vms
9695 @option{-O} switch (the permitted forms are @option{-O0}, @option{-O1}
9696 @option{-O2}, @option{-O3}, and @option{-Os})
9697 @end ifclear
9698 @ifset vms
9699 @code{OPTIMIZE} qualifier
9700 @end ifset
9701 to @command{gcc} to control the optimization level:
9702
9703 @table @option
9704 @item ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^
9705 No optimization (the default);
9706 generates unoptimized code but has
9707 the fastest compilation time.
9708
9709 Note that many other compilers do fairly extensive optimization
9710 even if ``no optimization'' is specified. With gcc, it is
9711 very unusual to use ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^ for production if
9712 execution time is of any concern, since ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^
9713 really does mean no optimization at all. This difference between
9714 gcc and other compilers should be kept in mind when doing
9715 performance comparisons.
9716
9717 @item ^-O1^/OPTIMIZE=SOME^
9718 Moderate optimization;
9719 optimizes reasonably well but does not
9720 degrade compilation time significantly.
9721
9722 @item ^-O2^/OPTIMIZE=ALL^
9723 @ifset vms
9724 @itemx /OPTIMIZE=DEVELOPMENT
9725 @end ifset
9726 Full optimization;
9727 generates highly optimized code and has
9728 the slowest compilation time.
9729
9730 @item ^-O3^/OPTIMIZE=INLINING^
9731 Full optimization as in @option{-O2},
9732 and also attempts automatic inlining of small
9733 subprograms within a unit (@pxref{Inlining of Subprograms}).
9734
9735 @item ^-Os^/OPTIMIZE=SPACE^
9736 Optimize space usage of resulting program.
9737 @end table
9738
9739 @noindent
9740 Higher optimization levels perform more global transformations on the
9741 program and apply more expensive analysis algorithms in order to generate
9742 faster and more compact code. The price in compilation time, and the
9743 resulting improvement in execution time,
9744 both depend on the particular application and the hardware environment.
9745 You should experiment to find the best level for your application.
9746
9747 Since the precise set of optimizations done at each level will vary from
9748 release to release (and sometime from target to target), it is best to think
9749 of the optimization settings in general terms.
9750 @xref{Optimize Options,, Options That Control Optimization, gcc, Using
9751 the GNU Compiler Collection (GCC)}, for details about
9752 ^the @option{-O} settings and a number of @option{-f} options that^how to^
9753 individually enable or disable specific optimizations.
9754
9755 Unlike some other compilation systems, ^@command{gcc}^GNAT^ has
9756 been tested extensively at all optimization levels. There are some bugs
9757 which appear only with optimization turned on, but there have also been
9758 bugs which show up only in @emph{unoptimized} code. Selecting a lower
9759 level of optimization does not improve the reliability of the code
9760 generator, which in practice is highly reliable at all optimization
9761 levels.
9762
9763 Note regarding the use of @option{-O3}: The use of this optimization level
9764 is generally discouraged with GNAT, since it often results in larger
9765 executables which run more slowly. See further discussion of this point
9766 in @ref{Inlining of Subprograms}.
9767
9768 @node Debugging Optimized Code
9769 @subsection Debugging Optimized Code
9770 @cindex Debugging optimized code
9771 @cindex Optimization and debugging
9772
9773 @noindent
9774 Although it is possible to do a reasonable amount of debugging at
9775 @ifclear vms
9776 nonzero optimization levels,
9777 the higher the level the more likely that
9778 @end ifclear
9779 @ifset vms
9780 @option{/OPTIMIZE} settings other than @code{NONE},
9781 such settings will make it more likely that
9782 @end ifset
9783 source-level constructs will have been eliminated by optimization.
9784 For example, if a loop is strength-reduced, the loop
9785 control variable may be completely eliminated and thus cannot be
9786 displayed in the debugger.
9787 This can only happen at @option{-O2} or @option{-O3}.
9788 Explicit temporary variables that you code might be eliminated at
9789 ^level^setting^ @option{-O1} or higher.
9790
9791 The use of the @option{^-g^/DEBUG^} switch,
9792 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gcc})
9793 which is needed for source-level debugging,
9794 affects the size of the program executable on disk,
9795 and indeed the debugging information can be quite large.
9796 However, it has no effect on the generated code (and thus does not
9797 degrade performance)
9798
9799 Since the compiler generates debugging tables for a compilation unit before
9800 it performs optimizations, the optimizing transformations may invalidate some
9801 of the debugging data.  You therefore need to anticipate certain
9802 anomalous situations that may arise while debugging optimized code.
9803 These are the most common cases:
9804
9805 @enumerate
9806 @item
9807 @i{The ``hopping Program Counter'':}  Repeated @code{step} or @code{next}
9808 commands show
9809 the PC bouncing back and forth in the code.  This may result from any of
9810 the following optimizations:
9811
9812 @itemize @bullet
9813 @item
9814 @i{Common subexpression elimination:} using a single instance of code for a
9815 quantity that the source computes several times.  As a result you
9816 may not be able to stop on what looks like a statement.
9817
9818 @item
9819 @i{Invariant code motion:} moving an expression that does not change within a
9820 loop, to the beginning of the loop.
9821
9822 @item
9823 @i{Instruction scheduling:} moving instructions so as to
9824 overlap loads and stores (typically) with other code, or in
9825 general to move computations of values closer to their uses. Often
9826 this causes you to pass an assignment statement without the assignment
9827 happening and then later bounce back to the statement when the
9828 value is actually needed.  Placing a breakpoint on a line of code
9829 and then stepping over it may, therefore, not always cause all the
9830 expected side-effects.
9831 @end itemize
9832
9833 @item
9834 @i{The ``big leap'':} More commonly known as @emph{cross-jumping}, in which
9835 two identical pieces of code are merged and the program counter suddenly
9836 jumps to a statement that is not supposed to be executed, simply because
9837 it (and the code following) translates to the same thing as the code
9838 that @emph{was} supposed to be executed.  This effect is typically seen in
9839 sequences that end in a jump, such as a @code{goto}, a @code{return}, or
9840 a @code{break} in a C @code{^switch^switch^} statement.
9841
9842 @item
9843 @i{The ``roving variable'':} The symptom is an unexpected value in a variable.
9844 There are various reasons for this effect:
9845
9846 @itemize @bullet
9847 @item
9848 In a subprogram prologue, a parameter may not yet have been moved to its
9849 ``home''.
9850
9851 @item
9852 A variable may be dead, and its register re-used.  This is
9853 probably the most common cause.
9854
9855 @item
9856 As mentioned above, the assignment of a value to a variable may
9857 have been moved.
9858
9859 @item
9860 A variable may be eliminated entirely by value propagation or
9861 other means.  In this case, GCC may incorrectly generate debugging
9862 information for the variable
9863 @end itemize
9864
9865 @noindent
9866 In general, when an unexpected value appears for a local variable or parameter
9867 you should first ascertain if that value was actually computed by
9868 your program, as opposed to being incorrectly reported by the debugger.
9869 Record fields or
9870 array elements in an object designated by an access value
9871 are generally less of a problem, once you have ascertained that the access
9872 value is sensible.
9873 Typically, this means checking variables in the preceding code and in the
9874 calling subprogram to verify that the value observed is explainable from other
9875 values (one must apply the procedure recursively to those
9876 other values); or re-running the code and stopping a little earlier
9877 (perhaps before the call) and stepping to better see how the variable obtained
9878 the value in question; or continuing to step @emph{from} the point of the
9879 strange value to see if code motion had simply moved the variable's
9880 assignments later.
9881 @end enumerate
9882
9883 @noindent
9884 In light of such anomalies, a recommended technique is to use @option{-O0}
9885 early in the software development cycle, when extensive debugging capabilities
9886 are most needed, and then move to @option{-O1} and later @option{-O2} as
9887 the debugger becomes less critical.
9888 Whether to use the @option{^-g^/DEBUG^} switch in the release version is
9889 a release management issue.
9890 @ifclear vms
9891 Note that if you use @option{-g} you can then use the @command{strip} program
9892 on the resulting executable,
9893 which removes both debugging information and global symbols.
9894 @end ifclear
9895
9896 @node Inlining of Subprograms
9897 @subsection Inlining of Subprograms
9898
9899 @noindent
9900 A call to a subprogram in the current unit is inlined if all the
9901 following conditions are met:
9902
9903 @itemize @bullet
9904 @item
9905 The optimization level is at least @option{-O1}.
9906
9907 @item
9908 The called subprogram is suitable for inlining: It must be small enough
9909 and not contain something that @command{gcc} cannot support in inlined
9910 subprograms.
9911
9912 @item
9913 @cindex pragma Inline
9914 @findex Inline
9915 Either @code{pragma Inline} applies to the subprogram, or it is local
9916 to the unit and called once from within it, or it is small and automatic
9917 inlining (optimization level @option{-O3}) is specified.
9918 @end itemize
9919
9920 @noindent
9921 Calls to subprograms in @code{with}'ed units are normally not inlined.
9922 To achieve actual inlining (that is, replacement of the call by the code
9923 in the body of the subprogram), the following conditions must all be true.
9924
9925 @itemize @bullet
9926 @item
9927 The optimization level is at least @option{-O1}.
9928
9929 @item
9930 The called subprogram is suitable for inlining: It must be small enough
9931 and not contain something that @command{gcc} cannot support in inlined
9932 subprograms.
9933
9934 @item
9935 The call appears in a body (not in a package spec).
9936
9937 @item
9938 There is a @code{pragma Inline} for the subprogram.
9939
9940 @item
9941 @cindex @option{-gnatn} (@command{gcc})
9942 The @option{^-gnatn^/INLINE^} switch
9943 is used in the @command{gcc} command line
9944 @end itemize
9945
9946 Even if all these conditions are met, it may not be possible for
9947 the compiler to inline the call, due to the length of the body,
9948 or features in the body that make it impossible for the compiler
9949 to do the inlining.
9950
9951 Note that specifying the @option{-gnatn} switch causes additional
9952 compilation dependencies. Consider the following:
9953
9954 @smallexample @c ada
9955 @cartouche
9956 package R is
9957    procedure Q;
9958    pragma Inline (Q);
9959 end R;
9960 package body R is
9961    @dots{}
9962 end R;
9963
9964 with R;
9965 procedure Main is
9966 begin
9967    @dots{}
9968    R.Q;
9969 end Main;
9970 @end cartouche
9971 @end smallexample
9972
9973 @noindent
9974 With the default behavior (no @option{-gnatn} switch specified), the
9975 compilation of the @code{Main} procedure depends only on its own source,
9976 @file{main.adb}, and the spec of the package in file @file{r.ads}. This
9977 means that editing the body of @code{R} does not require recompiling
9978 @code{Main}.
9979
9980 On the other hand, the call @code{R.Q} is not inlined under these
9981 circumstances. If the @option{-gnatn} switch is present when @code{Main}
9982 is compiled, the call will be inlined if the body of @code{Q} is small
9983 enough, but now @code{Main} depends on the body of @code{R} in
9984 @file{r.adb} as well as on the spec. This means that if this body is edited,
9985 the main program must be recompiled. Note that this extra dependency
9986 occurs whether or not the call is in fact inlined by @command{gcc}.
9987
9988 The use of front end inlining with @option{-gnatN} generates similar
9989 additional dependencies.
9990
9991 @cindex @option{^-fno-inline^/INLINE=SUPPRESS^} (@command{gcc})
9992 Note: The @option{^-fno-inline^/INLINE=SUPPRESS^} switch
9993 can be used to prevent
9994 all inlining. This switch overrides all other conditions and ensures
9995 that no inlining occurs. The extra dependences resulting from
9996 @option{-gnatn} will still be active, even if
9997 this switch is used to suppress the resulting inlining actions.
9998
9999 @cindex @option{-fno-inline-functions} (@command{gcc})
10000 Note: The @option{-fno-inline-functions} switch can be used to prevent
10001 automatic inlining of small subprograms if @option{-O3} is used.
10002
10003 @cindex @option{-fno-inline-functions-called-once} (@command{gcc})
10004 Note: The @option{-fno-inline-functions-called-once} switch
10005 can be used to prevent inlining of subprograms local to the unit
10006 and called once from within it if @option{-O1} is used.
10007
10008 Note regarding the use of @option{-O3}: There is no difference in inlining
10009 behavior between @option{-O2} and @option{-O3} for subprograms with an explicit
10010 pragma @code{Inline} assuming the use of @option{-gnatn}
10011 or @option{-gnatN} (the switches that activate inlining). If you have used
10012 pragma @code{Inline} in appropriate cases, then it is usually much better
10013 to use @option{-O2} and @option{-gnatn} and avoid the use of @option{-O3} which
10014 in this case only has the effect of inlining subprograms you did not
10015 think should be inlined. We often find that the use of @option{-O3} slows
10016 down code by performing excessive inlining, leading to increased instruction
10017 cache pressure from the increased code size. So the bottom line here is
10018 that you should not automatically assume that @option{-O3} is better than
10019 @option{-O2}, and indeed you should use @option{-O3} only if tests show that
10020 it actually improves performance.
10021
10022 @node Other Optimization Switches
10023 @subsection Other Optimization Switches
10024 @cindex Optimization Switches
10025
10026 Since @code{GNAT} uses the @command{gcc} back end, all the specialized
10027 @command{gcc} optimization switches are potentially usable. These switches
10028 have not been extensively tested with GNAT but can generally be expected
10029 to work. Examples of switches in this category are
10030 @option{-funroll-loops} and
10031 the various target-specific @option{-m} options (in particular, it has been
10032 observed that @option{-march=pentium4} can significantly improve performance
10033 on appropriate machines). For full details of these switches, see
10034 @ref{Submodel Options,, Hardware Models and Configurations, gcc, Using
10035 the GNU Compiler Collection (GCC)}.
10036
10037 @node Optimization and Strict Aliasing
10038 @subsection Optimization and Strict Aliasing
10039 @cindex Aliasing
10040 @cindex Strict Aliasing
10041 @cindex No_Strict_Aliasing
10042
10043 @noindent
10044 The strong typing capabilities of Ada allow an optimizer to generate
10045 efficient code in situations where other languages would be forced to
10046 make worst case assumptions preventing such optimizations. Consider
10047 the following example:
10048
10049 @smallexample @c ada
10050 @cartouche
10051 procedure R is
10052    type Int1 is new Integer;
10053    type Int2 is new Integer;
10054    type Int1A is access Int1;
10055    type Int2A is access Int2;
10056    Int1V : Int1A;
10057    Int2V : Int2A;
10058    @dots{}
10059
10060 begin
10061    @dots{}
10062    for J in Data'Range loop
10063       if Data (J) = Int1V.all then
10064          Int2V.all := Int2V.all + 1;
10065       end if;
10066    end loop;
10067    @dots{}
10068 end R;
10069 @end cartouche
10070 @end smallexample
10071
10072 @noindent
10073 In this example, since the variable @code{Int1V} can only access objects
10074 of type @code{Int1}, and @code{Int2V} can only access objects of type
10075 @code{Int2}, there is no possibility that the assignment to
10076 @code{Int2V.all} affects the value of @code{Int1V.all}. This means that
10077 the compiler optimizer can "know" that the value @code{Int1V.all} is constant
10078 for all iterations of the loop and avoid the extra memory reference
10079 required to dereference it each time through the loop.
10080
10081 This kind of optimization, called strict aliasing analysis, is
10082 triggered by specifying an optimization level of @option{-O2} or
10083 higher and allows @code{GNAT} to generate more efficient code
10084 when access values are involved.
10085
10086 However, although this optimization is always correct in terms of
10087 the formal semantics of the Ada Reference Manual, difficulties can
10088 arise if features like @code{Unchecked_Conversion} are used to break
10089 the typing system. Consider the following complete program example:
10090
10091 @smallexample @c ada
10092 @cartouche
10093 package p1 is
10094    type int1 is new integer;
10095    type int2 is new integer;
10096    type a1 is access int1;
10097    type a2 is access int2;
10098 end p1;
10099
10100 with p1; use p1;
10101 package p2 is
10102    function to_a2 (Input : a1) return a2;
10103 end p2;
10104
10105 with Unchecked_Conversion;
10106 package body p2 is
10107    function to_a2 (Input : a1) return a2 is
10108       function to_a2u is
10109         new Unchecked_Conversion (a1, a2);
10110    begin
10111       return to_a2u (Input);
10112    end to_a2;
10113 end p2;
10114
10115 with p2; use p2;
10116 with p1; use p1;
10117 with Text_IO; use Text_IO;
10118 procedure m is
10119    v1 : a1 := new int1;
10120    v2 : a2 := to_a2 (v1);
10121 begin
10122    v1.all := 1;
10123    v2.all := 0;
10124    put_line (int1'image (v1.all));
10125 end;
10126 @end cartouche
10127 @end smallexample
10128
10129 @noindent
10130 This program prints out 0 in @option{-O0} or @option{-O1}
10131 mode, but it prints out 1 in @option{-O2} mode. That's
10132 because in strict aliasing mode, the compiler can and
10133 does assume that the assignment to @code{v2.all} could not
10134 affect the value of @code{v1.all}, since different types
10135 are involved.
10136
10137 This behavior is not a case of non-conformance with the standard, since
10138 the Ada RM specifies that an unchecked conversion where the resulting
10139 bit pattern is not a correct value of the target type can result in an
10140 abnormal value and attempting to reference an abnormal value makes the
10141 execution of a program erroneous.  That's the case here since the result
10142 does not point to an object of type @code{int2}.  This means that the
10143 effect is entirely unpredictable.
10144
10145 However, although that explanation may satisfy a language
10146 lawyer, in practice an applications programmer expects an
10147 unchecked conversion involving pointers to create true
10148 aliases and the behavior of printing 1 seems plain wrong.
10149 In this case, the strict aliasing optimization is unwelcome.
10150
10151 Indeed the compiler recognizes this possibility, and the
10152 unchecked conversion generates a warning:
10153
10154 @smallexample
10155 p2.adb:5:07: warning: possible aliasing problem with type "a2"
10156 p2.adb:5:07: warning: use -fno-strict-aliasing switch for references
10157 p2.adb:5:07: warning:  or use "pragma No_Strict_Aliasing (a2);"
10158 @end smallexample
10159
10160 @noindent
10161 Unfortunately the problem is recognized when compiling the body of
10162 package @code{p2}, but the actual "bad" code is generated while
10163 compiling the body of @code{m} and this latter compilation does not see
10164 the suspicious @code{Unchecked_Conversion}.
10165
10166 As implied by the warning message, there are approaches you can use to
10167 avoid the unwanted strict aliasing optimization in a case like this.
10168
10169 One possibility is to simply avoid the use of @option{-O2}, but
10170 that is a bit drastic, since it throws away a number of useful
10171 optimizations that do not involve strict aliasing assumptions.
10172
10173 A less drastic approach is to compile the program using the
10174 option @option{-fno-strict-aliasing}. Actually it is only the
10175 unit containing the dereferencing of the suspicious pointer
10176 that needs to be compiled. So in this case, if we compile
10177 unit @code{m} with this switch, then we get the expected
10178 value of zero printed. Analyzing which units might need
10179 the switch can be painful, so a more reasonable approach
10180 is to compile the entire program with options @option{-O2}
10181 and @option{-fno-strict-aliasing}. If the performance is
10182 satisfactory with this combination of options, then the
10183 advantage is that the entire issue of possible "wrong"
10184 optimization due to strict aliasing is avoided.
10185
10186 To avoid the use of compiler switches, the configuration
10187 pragma @code{No_Strict_Aliasing} with no parameters may be
10188 used to specify that for all access types, the strict
10189 aliasing optimization should be suppressed.
10190
10191 However, these approaches are still overkill, in that they causes
10192 all manipulations of all access values to be deoptimized. A more
10193 refined approach is to concentrate attention on the specific
10194 access type identified as problematic.
10195
10196 First, if a careful analysis of uses of the pointer shows
10197 that there are no possible problematic references, then
10198 the warning can be suppressed by bracketing the
10199 instantiation of @code{Unchecked_Conversion} to turn
10200 the warning off:
10201
10202 @smallexample @c ada
10203    pragma Warnings (Off);
10204    function to_a2u is
10205      new Unchecked_Conversion (a1, a2);
10206    pragma Warnings (On);
10207 @end smallexample
10208
10209 @noindent
10210 Of course that approach is not appropriate for this particular
10211 example, since indeed there is a problematic reference. In this
10212 case we can take one of two other approaches.
10213
10214 The first possibility is to move the instantiation of unchecked
10215 conversion to the unit in which the type is declared. In
10216 this example, we would move the instantiation of
10217 @code{Unchecked_Conversion} from the body of package
10218 @code{p2} to the spec of package @code{p1}. Now the
10219 warning disappears. That's because any use of the
10220 access type knows there is a suspicious unchecked
10221 conversion, and the strict aliasing optimization
10222 is automatically suppressed for the type.
10223
10224 If it is not practical to move the unchecked conversion to the same unit
10225 in which the destination access type is declared (perhaps because the
10226 source type is not visible in that unit), you may use pragma
10227 @code{No_Strict_Aliasing} for the type. This pragma must occur in the
10228 same declarative sequence as the declaration of the access type:
10229
10230 @smallexample @c ada
10231    type a2 is access int2;
10232    pragma No_Strict_Aliasing (a2);
10233 @end smallexample
10234
10235 @noindent
10236 Here again, the compiler now knows that the strict aliasing optimization
10237 should be suppressed for any reference to type @code{a2} and the
10238 expected behavior is obtained.
10239
10240 Finally, note that although the compiler can generate warnings for
10241 simple cases of unchecked conversions, there are tricker and more
10242 indirect ways of creating type incorrect aliases which the compiler
10243 cannot detect. Examples are the use of address overlays and unchecked
10244 conversions involving composite types containing access types as
10245 components. In such cases, no warnings are generated, but there can
10246 still be aliasing problems. One safe coding practice is to forbid the
10247 use of address clauses for type overlaying, and to allow unchecked
10248 conversion only for primitive types. This is not really a significant
10249 restriction since any possible desired effect can be achieved by
10250 unchecked conversion of access values.
10251
10252 @ifset vms
10253 @node Coverage Analysis
10254 @subsection Coverage Analysis
10255
10256 @noindent
10257 GNAT supports the HP Performance Coverage Analyzer (PCA), which allows
10258 the user to determine the distribution of execution time across a program,
10259 @pxref{Profiling} for details of usage.
10260 @end ifset
10261
10262
10263 @node Text_IO Suggestions
10264 @section @code{Text_IO} Suggestions
10265 @cindex @code{Text_IO} and performance
10266
10267 @noindent
10268 The @code{Ada.Text_IO} package has fairly high overheads due in part to
10269 the requirement of maintaining page and line counts. If performance
10270 is critical, a recommendation is to use @code{Stream_IO} instead of
10271 @code{Text_IO} for volume output, since this package has less overhead.
10272
10273 If @code{Text_IO} must be used, note that by default output to the standard
10274 output and standard error files is unbuffered (this provides better
10275 behavior when output statements are used for debugging, or if the
10276 progress of a program is observed by tracking the output, e.g. by
10277 using the Unix @command{tail -f} command to watch redirected output.
10278
10279 If you are generating large volumes of output with @code{Text_IO} and
10280 performance is an important factor, use a designated file instead
10281 of the standard output file, or change the standard output file to
10282 be buffered using @code{Interfaces.C_Streams.setvbuf}.
10283
10284
10285
10286 @node Reducing Size of Ada Executables with gnatelim
10287 @section Reducing Size of Ada Executables with @code{gnatelim}
10288 @findex gnatelim
10289
10290 @noindent
10291 This section describes @command{gnatelim}, a tool which detects unused
10292 subprograms and helps the compiler to create a smaller executable for your
10293 program.
10294
10295 @menu
10296 * About gnatelim::
10297 * Running gnatelim::
10298 * Correcting the List of Eliminate Pragmas::
10299 * Making Your Executables Smaller::
10300 * Summary of the gnatelim Usage Cycle::
10301 @end menu
10302
10303 @node About gnatelim
10304 @subsection About @code{gnatelim}
10305
10306 @noindent
10307 When a program shares a set of Ada
10308 packages with other programs, it may happen that this program uses
10309 only a fraction of the subprograms defined in these packages. The code
10310 created for these unused subprograms increases the size of the executable.
10311
10312 @code{gnatelim} tracks unused subprograms in an Ada program and
10313 outputs a list of GNAT-specific pragmas @code{Eliminate} marking all the
10314 subprograms that are declared but never called. By placing the list of
10315 @code{Eliminate} pragmas in the GNAT configuration file @file{gnat.adc} and
10316 recompiling your program, you may decrease the size of its executable,
10317 because the compiler will not generate the code for 'eliminated' subprograms.
10318 @xref{Pragma Eliminate,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for more
10319 information about this pragma.
10320
10321 @code{gnatelim} needs as its input data the name of the main subprogram
10322 and a bind file for a main subprogram.
10323
10324 To create a bind file for @code{gnatelim}, run @code{gnatbind} for
10325 the main subprogram. @code{gnatelim} can work with both Ada and C
10326 bind files; when both are present, it uses the Ada bind file.
10327 The following commands will build the program and create the bind file:
10328
10329 @smallexample
10330 $ gnatmake ^-c Main_Prog^/ACTIONS=COMPILE MAIN_PROG^
10331 $ gnatbind main_prog
10332 @end smallexample
10333
10334 Note that @code{gnatelim} needs neither object nor ALI files.
10335
10336 @node Running gnatelim
10337 @subsection Running @code{gnatelim}
10338
10339 @noindent
10340 @code{gnatelim} has the following command-line interface:
10341
10342 @smallexample
10343 $ gnatelim @ovar{options} name
10344 @end smallexample
10345
10346 @noindent
10347 @code{name} should be a name of a source file that contains the main subprogram
10348 of a program (partition).
10349
10350 @code{gnatelim} has the following switches:
10351
10352 @table @option
10353 @c !sort!
10354 @item ^-q^/QUIET^
10355 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatelim})
10356 Quiet mode: by default @code{gnatelim} outputs to the standard error
10357 stream the number of program units left to be processed. This option turns
10358 this trace off.
10359
10360 @item ^-v^/VERBOSE^
10361 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatelim})
10362 Verbose mode: @code{gnatelim} version information is printed as Ada
10363 comments to the standard output stream. Also, in addition to the number of
10364 program units left @code{gnatelim} will output the name of the current unit
10365 being processed.
10366
10367 @item ^-a^/ALL^
10368 @cindex @option{^-a^/ALL^} (@command{gnatelim})
10369 Also look for subprograms from the GNAT run time that can be eliminated. Note
10370 that when @file{gnat.adc} is produced using this switch, the entire program
10371 must be recompiled with switch @option{^-a^/ALL_FILES^} to @command{gnatmake}.
10372
10373 @item ^-I^/INCLUDE_DIRS=^@var{dir}
10374 @cindex @option{^-I^/INCLUDE_DIRS^} (@command{gnatelim})
10375 When looking for source files also look in directory @var{dir}. Specifying
10376 @option{^-I-^/INCLUDE_DIRS=-^} instructs @code{gnatelim} not to look for
10377 sources in the current directory.
10378
10379 @item ^-b^/BIND_FILE=^@var{bind_file}
10380 @cindex @option{^-b^/BIND_FILE^} (@command{gnatelim})
10381 Specifies @var{bind_file} as the bind file to process. If not set, the name
10382 of the bind file is computed from the full expanded Ada name
10383 of a main subprogram.
10384
10385 @item ^-C^/CONFIG_FILE=^@var{config_file}
10386 @cindex @option{^-C^/CONFIG_FILE^} (@command{gnatelim})
10387 Specifies a file @var{config_file} that contains configuration pragmas. The
10388 file must be specified with full path.
10389
10390 @item ^--GCC^/COMPILER^=@var{compiler_name}
10391 @cindex @option{^-GCC^/COMPILER^} (@command{gnatelim})
10392 Instructs @code{gnatelim} to use specific @command{gcc} compiler instead of one
10393 available on the path.
10394
10395 @item ^--GNATMAKE^/GNATMAKE^=@var{gnatmake_name}
10396 @cindex @option{^--GNATMAKE^/GNATMAKE^} (@command{gnatelim})
10397 Instructs @code{gnatelim} to use specific @command{gnatmake} instead of one
10398 available on the path.
10399 @end table
10400
10401 @noindent
10402 @code{gnatelim} sends its output to the standard output stream, and all the
10403 tracing and debug information is sent to the standard error stream.
10404 In order to produce a proper GNAT configuration file
10405 @file{gnat.adc}, redirection must be used:
10406
10407 @smallexample
10408 @ifset vms
10409 $ PIPE GNAT ELIM MAIN_PROG.ADB > GNAT.ADC
10410 @end ifset
10411 @ifclear vms
10412 $ gnatelim main_prog.adb > gnat.adc
10413 @end ifclear
10414 @end smallexample
10415
10416 @ifclear vms
10417 @noindent
10418 or
10419
10420 @smallexample
10421 $ gnatelim main_prog.adb >> gnat.adc
10422 @end smallexample
10423
10424 @noindent
10425 in order to append the @code{gnatelim} output to the existing contents of
10426 @file{gnat.adc}.
10427 @end ifclear
10428
10429 @node Correcting the List of Eliminate Pragmas
10430 @subsection Correcting the List of Eliminate Pragmas
10431
10432 @noindent
10433 In some rare cases @code{gnatelim} may try to eliminate
10434 subprograms that are actually called in the program. In this case, the
10435 compiler will generate an error message of the form:
10436
10437 @smallexample
10438 file.adb:106:07: cannot call eliminated subprogram "My_Prog"
10439 @end smallexample
10440
10441 @noindent
10442 You will need to manually remove the wrong @code{Eliminate} pragmas from
10443 the @file{gnat.adc} file. You should recompile your program
10444 from scratch after that, because you need a consistent @file{gnat.adc} file
10445 during the entire compilation.
10446
10447 @node Making Your Executables Smaller
10448 @subsection Making Your Executables Smaller
10449
10450 @noindent
10451 In order to get a smaller executable for your program you now have to
10452 recompile the program completely with the new @file{gnat.adc} file
10453 created by @code{gnatelim} in your current directory:
10454
10455 @smallexample
10456 $ gnatmake ^-f main_prog^/FORCE_COMPILE MAIN_PROG^
10457 @end smallexample
10458
10459 @noindent
10460 (Use the @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} option for @command{gnatmake} to
10461 recompile everything
10462 with the set of pragmas @code{Eliminate} that you have obtained with
10463 @command{gnatelim}).
10464
10465 Be aware that the set of @code{Eliminate} pragmas is specific to each
10466 program. It is not recommended to merge sets of @code{Eliminate}
10467 pragmas created for different programs in one @file{gnat.adc} file.
10468
10469 @node Summary of the gnatelim Usage Cycle
10470 @subsection Summary of the gnatelim Usage Cycle
10471
10472 @noindent
10473 Here is a quick summary of the steps to be taken in order to reduce
10474 the size of your executables with @code{gnatelim}. You may use
10475 other GNAT options to control the optimization level,
10476 to produce the debugging information, to set search path, etc.
10477
10478 @enumerate
10479 @item
10480 Produce a bind file
10481
10482 @smallexample
10483 $ gnatmake ^-c main_prog^/ACTIONS=COMPILE MAIN_PROG^
10484 $ gnatbind main_prog
10485 @end smallexample
10486
10487 @item
10488 Generate a list of @code{Eliminate} pragmas
10489 @smallexample
10490 @ifset vms
10491 $ PIPE GNAT ELIM MAIN_PROG > GNAT.ADC
10492 @end ifset
10493 @ifclear vms
10494 $ gnatelim main_prog >@r{[}>@r{]} gnat.adc
10495 @end ifclear
10496 @end smallexample
10497
10498 @item
10499 Recompile the application
10500
10501 @smallexample
10502 $ gnatmake ^-f main_prog^/FORCE_COMPILE MAIN_PROG^
10503 @end smallexample
10504
10505 @end enumerate
10506
10507 @node Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination
10508 @section Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
10509 @findex unused subprogram/data elimination
10510
10511 @noindent
10512 This section describes how you can eliminate unused subprograms and data from
10513 your executable just by setting options at compilation time.
10514
10515 @menu
10516 * About unused subprogram/data elimination::
10517 * Compilation options::
10518 * Example of unused subprogram/data elimination::
10519 @end menu
10520
10521 @node About unused subprogram/data elimination
10522 @subsection About unused subprogram/data elimination
10523
10524 @noindent
10525 By default, an executable contains all code and data of its composing objects
10526 (directly linked or coming from statically linked libraries), even data or code
10527 never used by this executable.
10528
10529 This feature will allow you to eliminate such unused code from your
10530 executable, making it smaller (in disk and in memory).
10531
10532 This functionality is available on all Linux platforms except for the IA-64
10533 architecture and on all cross platforms using the ELF binary file format.
10534 In both cases GNU binutils version 2.16 or later are required to enable it.
10535
10536 @node Compilation options
10537 @subsection Compilation options
10538
10539 @noindent
10540 The operation of eliminating the unused code and data from the final executable
10541 is directly performed by the linker.
10542
10543 In order to do this, it has to work with objects compiled with the
10544 following options:
10545 @option{-ffunction-sections} @option{-fdata-sections}.
10546 @cindex @option{-ffunction-sections} (@command{gcc})
10547 @cindex @option{-fdata-sections} (@command{gcc})
10548 These options are usable with C and Ada files.
10549 They will place respectively each
10550 function or data in a separate section in the resulting object file.
10551
10552 Once the objects and static libraries are created with these options, the
10553 linker can perform the dead code elimination. You can do this by setting
10554 the @option{-Wl,--gc-sections} option to gcc command or in the
10555 @option{-largs} section of @command{gnatmake}. This will perform a
10556 garbage collection of code and data never referenced.
10557
10558 If the linker performs a partial link (@option{-r} ld linker option), then you
10559 will need to provide one or several entry point using the
10560 @option{-e} / @option{--entry} ld option.
10561
10562 Note that objects compiled without the @option{-ffunction-sections} and
10563 @option{-fdata-sections} options can still be linked with the executable.
10564 However, no dead code elimination will be performed on those objects (they will
10565 be linked as is).
10566
10567 The GNAT static library is now compiled with -ffunction-sections and
10568 -fdata-sections on some platforms. This allows you to eliminate the unused code
10569 and data of the GNAT library from your executable.
10570
10571 @node Example of unused subprogram/data elimination
10572 @subsection Example of unused subprogram/data elimination
10573
10574 @noindent
10575 Here is a simple example:
10576
10577 @smallexample @c ada
10578 with Aux;
10579
10580 procedure Test is
10581 begin
10582    Aux.Used (10);
10583 end Test;
10584
10585 package Aux is
10586    Used_Data   : Integer;
10587    Unused_Data : Integer;
10588
10589    procedure Used   (Data : Integer);
10590    procedure Unused (Data : Integer);
10591 end Aux;
10592
10593 package body Aux is
10594    procedure Used (Data : Integer) is
10595    begin
10596       Used_Data := Data;
10597    end Used;
10598
10599    procedure Unused (Data : Integer) is
10600    begin
10601       Unused_Data := Data;
10602    end Unused;
10603 end Aux;
10604 @end smallexample
10605
10606 @noindent
10607 @code{Unused} and @code{Unused_Data} are never referenced in this code
10608 excerpt, and hence they may be safely removed from the final executable.
10609
10610 @smallexample
10611 $ gnatmake test
10612
10613 $ nm test | grep used
10614 020015f0 T aux__unused
10615 02005d88 B aux__unused_data
10616 020015cc T aux__used
10617 02005d84 B aux__used_data
10618
10619 $ gnatmake test -cargs -fdata-sections -ffunction-sections \
10620      -largs -Wl,--gc-sections
10621
10622 $ nm test | grep used
10623 02005350 T aux__used
10624 0201ffe0 B aux__used_data
10625 @end smallexample
10626
10627 @noindent
10628 It can be observed that the procedure @code{Unused} and the object
10629 @code{Unused_Data} are removed by the linker when using the
10630 appropriate options.
10631
10632 @c ********************************
10633 @node Renaming Files Using gnatchop
10634 @chapter Renaming Files Using @code{gnatchop}
10635 @findex gnatchop
10636
10637 @noindent
10638 This chapter discusses how to handle files with multiple units by using
10639 the @code{gnatchop} utility. This utility is also useful in renaming
10640 files to meet the standard GNAT default file naming conventions.
10641
10642 @menu
10643 * Handling Files with Multiple Units::
10644 * Operating gnatchop in Compilation Mode::
10645 * Command Line for gnatchop::
10646 * Switches for gnatchop::
10647 * Examples of gnatchop Usage::
10648 @end menu
10649
10650 @node Handling Files with Multiple Units
10651 @section Handling Files with Multiple Units
10652
10653 @noindent
10654 The basic compilation model of GNAT requires that a file submitted to the
10655 compiler have only one unit and there be a strict correspondence
10656 between the file name and the unit name.
10657
10658 The @code{gnatchop} utility allows both of these rules to be relaxed,
10659 allowing GNAT to process files which contain multiple compilation units
10660 and files with arbitrary file names. @code{gnatchop}
10661 reads the specified file and generates one or more output files,
10662 containing one unit per file. The unit and the file name correspond,
10663 as required by GNAT.
10664
10665 If you want to permanently restructure a set of ``foreign'' files so that
10666 they match the GNAT rules, and do the remaining development using the
10667 GNAT structure, you can simply use @command{gnatchop} once, generate the
10668 new set of files and work with them from that point on.
10669
10670 Alternatively, if you want to keep your files in the ``foreign'' format,
10671 perhaps to maintain compatibility with some other Ada compilation
10672 system, you can set up a procedure where you use @command{gnatchop} each
10673 time you compile, regarding the source files that it writes as temporary
10674 files that you throw away.
10675
10676 @node Operating gnatchop in Compilation Mode
10677 @section Operating gnatchop in Compilation Mode
10678
10679 @noindent
10680 The basic function of @code{gnatchop} is to take a file with multiple units
10681 and split it into separate files. The boundary between files is reasonably
10682 clear, except for the issue of comments and pragmas. In default mode, the
10683 rule is that any pragmas between units belong to the previous unit, except
10684 that configuration pragmas always belong to the following unit. Any comments
10685 belong to the following unit. These rules
10686 almost always result in the right choice of
10687 the split point without needing to mark it explicitly and most users will
10688 find this default to be what they want. In this default mode it is incorrect to
10689 submit a file containing only configuration pragmas, or one that ends in
10690 configuration pragmas, to @code{gnatchop}.
10691
10692 However, using a special option to activate ``compilation mode'',
10693 @code{gnatchop}
10694 can perform another function, which is to provide exactly the semantics
10695 required by the RM for handling of configuration pragmas in a compilation.
10696 In the absence of configuration pragmas (at the main file level), this
10697 option has no effect, but it causes such configuration pragmas to be handled
10698 in a quite different manner.
10699
10700 First, in compilation mode, if @code{gnatchop} is given a file that consists of
10701 only configuration pragmas, then this file is appended to the
10702 @file{gnat.adc} file in the current directory. This behavior provides
10703 the required behavior described in the RM for the actions to be taken
10704 on submitting such a file to the compiler, namely that these pragmas
10705 should apply to all subsequent compilations in the same compilation
10706 environment. Using GNAT, the current directory, possibly containing a
10707 @file{gnat.adc} file is the representation
10708 of a compilation environment. For more information on the
10709 @file{gnat.adc} file, see @ref{Handling of Configuration Pragmas}.
10710
10711 Second, in compilation mode, if @code{gnatchop}
10712 is given a file that starts with
10713 configuration pragmas, and contains one or more units, then these
10714 configuration pragmas are prepended to each of the chopped files. This
10715 behavior provides the required behavior described in the RM for the
10716 actions to be taken on compiling such a file, namely that the pragmas
10717 apply to all units in the compilation, but not to subsequently compiled
10718 units.
10719
10720 Finally, if configuration pragmas appear between units, they are appended
10721 to the previous unit. This results in the previous unit being illegal,
10722 since the compiler does not accept configuration pragmas that follow
10723 a unit. This provides the required RM behavior that forbids configuration
10724 pragmas other than those preceding the first compilation unit of a
10725 compilation.
10726
10727 For most purposes, @code{gnatchop} will be used in default mode. The
10728 compilation mode described above is used only if you need exactly
10729 accurate behavior with respect to compilations, and you have files
10730 that contain multiple units and configuration pragmas. In this
10731 circumstance the use of @code{gnatchop} with the compilation mode
10732 switch provides the required behavior, and is for example the mode
10733 in which GNAT processes the ACVC tests.
10734
10735 @node Command Line for gnatchop
10736 @section Command Line for @code{gnatchop}
10737
10738 @noindent
10739 The @code{gnatchop} command has the form:
10740
10741 @smallexample
10742 $ gnatchop switches @var{file name} @r{[}@var{file name} @dots{}@r{]}
10743       @ovar{directory}
10744 @end smallexample
10745
10746 @noindent
10747 The only required argument is the file name of the file to be chopped.
10748 There are no restrictions on the form of this file name. The file itself
10749 contains one or more Ada units, in normal GNAT format, concatenated
10750 together. As shown, more than one file may be presented to be chopped.
10751
10752 When run in default mode, @code{gnatchop} generates one output file in
10753 the current directory for each unit in each of the files.
10754
10755 @var{directory}, if specified, gives the name of the directory to which
10756 the output files will be written. If it is not specified, all files are
10757 written to the current directory.
10758
10759 For example, given a
10760 file called @file{hellofiles} containing
10761
10762 @smallexample @c ada
10763 @group
10764 @cartouche
10765 procedure hello;
10766
10767 with Text_IO; use Text_IO;
10768 procedure hello is
10769 begin
10770    Put_Line ("Hello");
10771 end hello;
10772 @end cartouche
10773 @end group
10774 @end smallexample
10775
10776 @noindent
10777 the command
10778
10779 @smallexample
10780 $ gnatchop ^hellofiles^HELLOFILES.^
10781 @end smallexample
10782
10783 @noindent
10784 generates two files in the current directory, one called
10785 @file{hello.ads} containing the single line that is the procedure spec,
10786 and the other called @file{hello.adb} containing the remaining text. The
10787 original file is not affected. The generated files can be compiled in
10788 the normal manner.
10789
10790 @noindent
10791 When gnatchop is invoked on a file that is empty or that contains only empty
10792 lines and/or comments, gnatchop will not fail, but will not produce any
10793 new sources.
10794
10795 For example, given a
10796 file called @file{toto.txt} containing
10797
10798 @smallexample @c ada
10799 @group
10800 @cartouche
10801 --  Just a comment
10802 @end cartouche
10803 @end group
10804 @end smallexample
10805
10806 @noindent
10807 the command
10808
10809 @smallexample
10810 $ gnatchop ^toto.txt^TOT.TXT^
10811 @end smallexample
10812
10813 @noindent
10814 will not produce any new file and will result in the following warnings:
10815
10816 @smallexample
10817 toto.txt:1:01: warning: empty file, contains no compilation units
10818 no compilation units found
10819 no source files written
10820 @end smallexample
10821
10822 @node Switches for gnatchop
10823 @section Switches for @code{gnatchop}
10824
10825 @noindent
10826 @command{gnatchop} recognizes the following switches:
10827
10828 @table @option
10829 @c !sort!
10830
10831 @item --version
10832 @cindex @option{--version} @command{gnatchop}
10833 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
10834
10835 @item --help
10836 @cindex @option{--help} @command{gnatchop}
10837 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
10838 all other options.
10839
10840 @item ^-c^/COMPILATION^
10841 @cindex @option{^-c^/COMPILATION^} (@code{gnatchop})
10842 Causes @code{gnatchop} to operate in compilation mode, in which
10843 configuration pragmas are handled according to strict RM rules. See
10844 previous section for a full description of this mode.
10845
10846 @ifclear vms
10847 @item -gnat@var{xxx}
10848 This passes the given @option{-gnat@var{xxx}} switch to @code{gnat} which is
10849 used to parse the given file. Not all @var{xxx} options make sense,
10850 but for example, the use of @option{-gnati2} allows @code{gnatchop} to
10851 process a source file that uses Latin-2 coding for identifiers.
10852 @end ifclear
10853
10854 @item ^-h^/HELP^
10855 Causes @code{gnatchop} to generate a brief help summary to the standard
10856 output file showing usage information.
10857
10858 @item ^-k@var{mm}^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=@var{mm}^
10859 @cindex @option{^-k^/FILE_NAME_MAX_LENGTH^} (@code{gnatchop})
10860 Limit generated file names to the specified number @code{mm}
10861 of characters.
10862 This is useful if the
10863 resulting set of files is required to be interoperable with systems
10864 which limit the length of file names.
10865 @ifset vms
10866 If no value is given, or
10867 if no @code{/FILE_NAME_MAX_LENGTH} qualifier is given,
10868 a default of 39, suitable for OpenVMS Alpha
10869 Systems, is assumed
10870 @end ifset
10871 @ifclear vms
10872 No space is allowed between the @option{-k} and the numeric value. The numeric
10873 value may be omitted in which case a default of @option{-k8},
10874 suitable for use
10875 with DOS-like file systems, is used. If no @option{-k} switch
10876 is present then
10877 there is no limit on the length of file names.
10878 @end ifclear
10879
10880 @item ^-p^/PRESERVE^
10881 @cindex @option{^-p^/PRESERVE^} (@code{gnatchop})
10882 Causes the file ^modification^creation^ time stamp of the input file to be
10883 preserved and used for the time stamp of the output file(s). This may be
10884 useful for preserving coherency of time stamps in an environment where
10885 @code{gnatchop} is used as part of a standard build process.
10886
10887 @item ^-q^/QUIET^
10888 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@code{gnatchop})
10889 Causes output of informational messages indicating the set of generated
10890 files to be suppressed. Warnings and error messages are unaffected.
10891
10892 @item ^-r^/REFERENCE^
10893 @cindex @option{^-r^/REFERENCE^} (@code{gnatchop})
10894 @findex Source_Reference
10895 Generate @code{Source_Reference} pragmas. Use this switch if the output
10896 files are regarded as temporary and development is to be done in terms
10897 of the original unchopped file. This switch causes
10898 @code{Source_Reference} pragmas to be inserted into each of the
10899 generated files to refers back to the original file name and line number.
10900 The result is that all error messages refer back to the original
10901 unchopped file.
10902 In addition, the debugging information placed into the object file (when
10903 the @option{^-g^/DEBUG^} switch of @command{gcc} or @command{gnatmake} is
10904 specified)
10905 also refers back to this original file so that tools like profilers and
10906 debuggers will give information in terms of the original unchopped file.
10907
10908 If the original file to be chopped itself contains
10909 a @code{Source_Reference}
10910 pragma referencing a third file, then gnatchop respects
10911 this pragma, and the generated @code{Source_Reference} pragmas
10912 in the chopped file refer to the original file, with appropriate
10913 line numbers. This is particularly useful when @code{gnatchop}
10914 is used in conjunction with @code{gnatprep} to compile files that
10915 contain preprocessing statements and multiple units.
10916
10917 @item ^-v^/VERBOSE^
10918 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatchop})
10919 Causes @code{gnatchop} to operate in verbose mode. The version
10920 number and copyright notice are output, as well as exact copies of
10921 the gnat1 commands spawned to obtain the chop control information.
10922
10923 @item ^-w^/OVERWRITE^
10924 @cindex @option{^-w^/OVERWRITE^} (@code{gnatchop})
10925 Overwrite existing file names. Normally @code{gnatchop} regards it as a
10926 fatal error if there is already a file with the same name as a
10927 file it would otherwise output, in other words if the files to be
10928 chopped contain duplicated units. This switch bypasses this
10929 check, and causes all but the last instance of such duplicated
10930 units to be skipped.
10931
10932 @ifclear vms
10933 @item --GCC=@var{xxxx}
10934 @cindex @option{--GCC=} (@code{gnatchop})
10935 Specify the path of the GNAT parser to be used. When this switch is used,
10936 no attempt is made to add the prefix to the GNAT parser executable.
10937 @end ifclear
10938 @end table
10939
10940 @node Examples of gnatchop Usage
10941 @section Examples of @code{gnatchop} Usage
10942
10943 @table @code
10944 @ifset vms
10945 @item gnatchop /OVERWRITE HELLO_S.ADA [PRERELEASE.FILES]
10946 @end ifset
10947 @ifclear vms
10948 @item gnatchop -w hello_s.ada prerelease/files
10949 @end ifclear
10950
10951 Chops the source file @file{hello_s.ada}. The output files will be
10952 placed in the directory @file{^prerelease/files^[PRERELEASE.FILES]^},
10953 overwriting any
10954 files with matching names in that directory (no files in the current
10955 directory are modified).
10956
10957 @item gnatchop ^archive^ARCHIVE.^
10958 Chops the source file @file{^archive^ARCHIVE.^}
10959 into the current directory. One
10960 useful application of @code{gnatchop} is in sending sets of sources
10961 around, for example in email messages. The required sources are simply
10962 concatenated (for example, using a ^Unix @code{cat}^VMS @code{APPEND/NEW}^
10963 command), and then
10964 @command{gnatchop} is used at the other end to reconstitute the original
10965 file names.
10966
10967 @item gnatchop file1 file2 file3 direc
10968 Chops all units in files @file{file1}, @file{file2}, @file{file3}, placing
10969 the resulting files in the directory @file{direc}. Note that if any units
10970 occur more than once anywhere within this set of files, an error message
10971 is generated, and no files are written. To override this check, use the
10972 @option{^-w^/OVERWRITE^} switch,
10973 in which case the last occurrence in the last file will
10974 be the one that is output, and earlier duplicate occurrences for a given
10975 unit will be skipped.
10976 @end table
10977
10978 @node Configuration Pragmas
10979 @chapter Configuration Pragmas
10980 @cindex Configuration pragmas
10981 @cindex Pragmas, configuration
10982
10983 @noindent
10984 Configuration pragmas include those pragmas described as
10985 such in the Ada Reference Manual, as well as
10986 implementation-dependent pragmas that are configuration pragmas.
10987 @xref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual},
10988 for details on these additional GNAT-specific configuration pragmas.
10989 Most notably, the pragma @code{Source_File_Name}, which allows
10990 specifying non-default names for source files, is a configuration
10991 pragma. The following is a complete list of configuration pragmas
10992 recognized by GNAT:
10993
10994 @smallexample
10995    Ada_83
10996    Ada_95
10997    Ada_05
10998    Ada_2005
10999    Assertion_Policy
11000    C_Pass_By_Copy
11001    Check_Name
11002    Check_Policy
11003    Compile_Time_Error
11004    Compile_Time_Warning
11005    Compiler_Unit
11006    Component_Alignment
11007    Debug_Policy
11008    Detect_Blocking
11009    Discard_Names
11010    Elaboration_Checks
11011    Eliminate
11012    Extend_System
11013    External_Name_Casing
11014    Fast_Math
11015    Favor_Top_Level
11016    Float_Representation
11017    Implicit_Packing
11018    Initialize_Scalars
11019    Interrupt_State
11020    License
11021    Locking_Policy
11022    Long_Float
11023    No_Run_Time
11024    No_Strict_Aliasing
11025    Normalize_Scalars
11026    Optimize_Alignment
11027    Persistent_BSS
11028    Polling
11029    Priority_Specific_Dispatching
11030    Profile
11031    Profile_Warnings
11032    Propagate_Exceptions
11033    Queuing_Policy
11034    Ravenscar
11035    Restricted_Run_Time
11036    Restrictions
11037    Restrictions_Warnings
11038    Reviewable
11039    Source_File_Name
11040    Source_File_Name_Project
11041    Style_Checks
11042    Suppress
11043    Suppress_Exception_Locations
11044    Task_Dispatching_Policy
11045    Universal_Data
11046    Unsuppress
11047    Use_VADS_Size
11048    Validity_Checks
11049    Warnings
11050    Wide_Character_Encoding
11051
11052 @end smallexample
11053
11054 @menu
11055 * Handling of Configuration Pragmas::
11056 * The Configuration Pragmas Files::
11057 @end menu
11058
11059 @node Handling of Configuration Pragmas
11060 @section Handling of Configuration Pragmas
11061
11062 Configuration pragmas may either appear at the start of a compilation
11063 unit, in which case they apply only to that unit, or they may apply to
11064 all compilations performed in a given compilation environment.
11065
11066 GNAT also provides the @code{gnatchop} utility to provide an automatic
11067 way to handle configuration pragmas following the semantics for
11068 compilations (that is, files with multiple units), described in the RM.
11069 See @ref{Operating gnatchop in Compilation Mode} for details.
11070 However, for most purposes, it will be more convenient to edit the
11071 @file{gnat.adc} file that contains configuration pragmas directly,
11072 as described in the following section.
11073
11074 @node The Configuration Pragmas Files
11075 @section The Configuration Pragmas Files
11076 @cindex @file{gnat.adc}
11077
11078 @noindent
11079 In GNAT a compilation environment is defined by the current
11080 directory at the time that a compile command is given. This current
11081 directory is searched for a file whose name is @file{gnat.adc}. If
11082 this file is present, it is expected to contain one or more
11083 configuration pragmas that will be applied to the current compilation.
11084 However, if the switch @option{-gnatA} is used, @file{gnat.adc} is not
11085 considered.
11086
11087 Configuration pragmas may be entered into the @file{gnat.adc} file
11088 either by running @code{gnatchop} on a source file that consists only of
11089 configuration pragmas, or more conveniently  by
11090 direct editing of the @file{gnat.adc} file, which is a standard format
11091 source file.
11092
11093 In addition to @file{gnat.adc}, additional files containing configuration
11094 pragmas may be applied to the current compilation using the switch
11095 @option{-gnatec}@var{path}. @var{path} must designate an existing file that
11096 contains only configuration pragmas. These configuration pragmas are
11097 in addition to those found in @file{gnat.adc} (provided @file{gnat.adc}
11098 is present and switch @option{-gnatA} is not used).
11099
11100 It is allowed to specify several switches @option{-gnatec}, all of which
11101 will be taken into account.
11102
11103 If you are using project file, a separate mechanism is provided using
11104 project attributes, see @ref{Specifying Configuration Pragmas} for more
11105 details.
11106
11107 @ifset vms
11108 Of special interest to GNAT OpenVMS Alpha is the following
11109 configuration pragma:
11110
11111 @smallexample @c ada
11112 @cartouche
11113 pragma Extend_System (Aux_DEC);
11114 @end cartouche
11115 @end smallexample
11116
11117 @noindent
11118 In the presence of this pragma, GNAT adds to the definition of the
11119 predefined package SYSTEM all the additional types and subprograms that are
11120 defined in HP Ada. See @ref{Compatibility with HP Ada} for details.
11121 @end ifset
11122
11123 @node Handling Arbitrary File Naming Conventions Using gnatname
11124 @chapter Handling Arbitrary File Naming Conventions Using @code{gnatname}
11125 @cindex Arbitrary File Naming Conventions
11126
11127 @menu
11128 * Arbitrary File Naming Conventions::
11129 * Running gnatname::
11130 * Switches for gnatname::
11131 * Examples of gnatname Usage::
11132 @end menu
11133
11134 @node Arbitrary File Naming Conventions
11135 @section Arbitrary File Naming Conventions
11136
11137 @noindent
11138 The GNAT compiler must be able to know the source file name of a compilation
11139 unit.  When using the standard GNAT default file naming conventions
11140 (@code{.ads} for specs, @code{.adb} for bodies), the GNAT compiler
11141 does not need additional information.
11142
11143 @noindent
11144 When the source file names do not follow the standard GNAT default file naming
11145 conventions, the GNAT compiler must be given additional information through
11146 a configuration pragmas file (@pxref{Configuration Pragmas})
11147 or a project file.
11148 When the non-standard file naming conventions are well-defined,
11149 a small number of pragmas @code{Source_File_Name} specifying a naming pattern
11150 (@pxref{Alternative File Naming Schemes}) may be sufficient. However,
11151 if the file naming conventions are irregular or arbitrary, a number
11152 of pragma @code{Source_File_Name} for individual compilation units
11153 must be defined.
11154 To help maintain the correspondence between compilation unit names and
11155 source file names within the compiler,
11156 GNAT provides a tool @code{gnatname} to generate the required pragmas for a
11157 set of files.
11158
11159 @node Running gnatname
11160 @section Running @code{gnatname}
11161
11162 @noindent
11163 The usual form of the @code{gnatname} command is
11164
11165 @smallexample
11166 $ gnatname @ovar{switches} @var{naming_pattern} @ovar{naming_patterns}
11167       @r{[}--and @ovar{switches} @var{naming_pattern} @ovar{naming_patterns}@r{]}
11168 @end smallexample
11169
11170 @noindent
11171 All of the arguments are optional. If invoked without any argument,
11172 @code{gnatname} will display its usage.
11173
11174 @noindent
11175 When used with at least one naming pattern, @code{gnatname} will attempt to
11176 find all the compilation units in files that follow at least one of the
11177 naming patterns. To find these compilation units,
11178 @code{gnatname} will use the GNAT compiler in syntax-check-only mode on all
11179 regular files.
11180
11181 @noindent
11182 One or several Naming Patterns may be given as arguments to @code{gnatname}.
11183 Each Naming Pattern is enclosed between double quotes.
11184 A Naming Pattern is a regular expression similar to the wildcard patterns
11185 used in file names by the Unix shells or the DOS prompt.
11186
11187 @noindent
11188 @code{gnatname} may be called with several sections of directories/patterns.
11189 Sections are separated by switch @code{--and}. In each section, there must be
11190 at least one pattern. If no directory is specified in a section, the current
11191 directory (or the project directory is @code{-P} is used) is implied.
11192 The options other that the directory switches and the patterns apply globally
11193 even if they are in different sections.
11194
11195 @noindent
11196 Examples of Naming Patterns are
11197
11198 @smallexample
11199    "*.[12].ada"
11200    "*.ad[sb]*"
11201    "body_*"    "spec_*"
11202 @end smallexample
11203
11204 @noindent
11205 For a more complete description of the syntax of Naming Patterns,
11206 see the second kind of regular expressions described in @file{g-regexp.ads}
11207 (the ``Glob'' regular expressions).
11208
11209 @noindent
11210 When invoked with no switch @code{-P}, @code{gnatname} will create a
11211 configuration pragmas file @file{gnat.adc} in the current working directory,
11212 with pragmas @code{Source_File_Name} for each file that contains a valid Ada
11213 unit.
11214
11215 @node Switches for gnatname
11216 @section Switches for @code{gnatname}
11217
11218 @noindent
11219 Switches for @code{gnatname} must precede any specified Naming Pattern.
11220
11221 @noindent
11222 You may specify any of the following switches to @code{gnatname}:
11223
11224 @table @option
11225 @c !sort!
11226
11227 @item --version
11228 @cindex @option{--version} @command{gnatname}
11229 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
11230
11231 @item --help
11232 @cindex @option{--help} @command{gnatname}
11233 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
11234 all other options.
11235
11236 @item --and
11237 Start another section of directories/patterns.
11238
11239 @item ^-c^/CONFIG_FILE=^@file{file}
11240 @cindex @option{^-c^/CONFIG_FILE^} (@code{gnatname})
11241 Create a configuration pragmas file @file{file} (instead of the default
11242 @file{gnat.adc}).
11243 @ifclear vms
11244 There may be zero, one or more space between @option{-c} and
11245 @file{file}.
11246 @end ifclear
11247 @file{file} may include directory information. @file{file} must be
11248 writable. There may be only one switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^}.
11249 When a switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^} is
11250 specified, no switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} may be specified (see below).
11251
11252 @item ^-d^/SOURCE_DIRS=^@file{dir}
11253 @cindex @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} (@code{gnatname})
11254 Look for source files in directory @file{dir}. There may be zero, one or more
11255 spaces between @option{^-d^/SOURCE_DIRS=^} and @file{dir}.
11256 When a switch @option{^-d^/SOURCE_DIRS^}
11257 is specified, the current working directory will not be searched for source
11258 files, unless it is explicitly specified with a @option{^-d^/SOURCE_DIRS^}
11259 or @option{^-D^/DIR_FILES^} switch.
11260 Several switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} may be specified.
11261 If @file{dir} is a relative path, it is relative to the directory of
11262 the configuration pragmas file specified with switch
11263 @option{^-c^/CONFIG_FILE^},
11264 or to the directory of the project file specified with switch
11265 @option{^-P^/PROJECT_FILE^} or,
11266 if neither switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^}
11267 nor switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} are specified, it is relative to the
11268 current working directory. The directory
11269 specified with switch @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} must exist and be readable.
11270
11271 @item ^-D^/DIRS_FILE=^@file{file}
11272 @cindex @option{^-D^/DIRS_FILE^} (@code{gnatname})
11273 Look for source files in all directories listed in text file @file{file}.
11274 There may be zero, one or more spaces between @option{^-D^/DIRS_FILE=^}
11275 and @file{file}.
11276 @file{file} must be an existing, readable text file.
11277 Each nonempty line in @file{file} must be a directory.
11278 Specifying switch @option{^-D^/DIRS_FILE^} is equivalent to specifying as many
11279 switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} as there are nonempty lines in
11280 @file{file}.
11281
11282 @item ^-f^/FOREIGN_PATTERN=^@file{pattern}
11283 @cindex @option{^-f^/FOREIGN_PATTERN^} (@code{gnatname})
11284 Foreign patterns. Using this switch, it is possible to add sources of languages
11285 other than Ada to the list of sources of a project file.
11286 It is only useful if a ^-P^/PROJECT_FILE^ switch is used.
11287 For example,
11288 @smallexample
11289 gnatname ^-Pprj -f"*.c"^/PROJECT_FILE=PRJ /FOREIGN_PATTERN=*.C^ "*.ada"
11290 @end smallexample
11291 @noindent
11292 will look for Ada units in all files with the @file{.ada} extension,
11293 and will add to the list of file for project @file{prj.gpr} the C files
11294 with extension @file{.^c^C^}.
11295
11296 @item ^-h^/HELP^
11297 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatname})
11298 Output usage (help) information. The output is written to @file{stdout}.
11299
11300 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@file{proj}
11301 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@code{gnatname})
11302 Create or update project file @file{proj}. There may be zero, one or more space
11303 between @option{-P} and @file{proj}. @file{proj} may include directory
11304 information. @file{proj} must be writable.
11305 There may be only one switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^}.
11306 When a switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} is specified,
11307 no switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^} may be specified.
11308
11309 @item ^-v^/VERBOSE^
11310 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatname})
11311 Verbose mode. Output detailed explanation of behavior to @file{stdout}.
11312 This includes name of the file written, the name of the directories to search
11313 and, for each file in those directories whose name matches at least one of
11314 the Naming Patterns, an indication of whether the file contains a unit,
11315 and if so the name of the unit.
11316
11317 @item ^-v -v^/VERBOSE /VERBOSE^
11318 @cindex @option{^-v -v^/VERBOSE /VERBOSE^} (@code{gnatname})
11319 Very Verbose mode. In addition to the output produced in verbose mode,
11320 for each file in the searched directories whose name matches none of
11321 the Naming Patterns, an indication is given that there is no match.
11322
11323 @item ^-x^/EXCLUDED_PATTERN=^@file{pattern}
11324 @cindex @option{^-x^/EXCLUDED_PATTERN^} (@code{gnatname})
11325 Excluded patterns. Using this switch, it is possible to exclude some files
11326 that would match the name patterns. For example,
11327 @smallexample
11328 gnatname ^-x "*_nt.ada"^/EXCLUDED_PATTERN=*_nt.ada^ "*.ada"
11329 @end smallexample
11330 @noindent
11331 will look for Ada units in all files with the @file{.ada} extension,
11332 except those whose names end with @file{_nt.ada}.
11333
11334 @end table
11335
11336 @node Examples of gnatname Usage
11337 @section Examples of @code{gnatname} Usage
11338
11339 @ifset vms
11340 @smallexample
11341 $ gnatname /CONFIG_FILE=[HOME.ME]NAMES.ADC /SOURCE_DIRS=SOURCES "[a-z]*.ada*"
11342 @end smallexample
11343 @end ifset
11344
11345 @ifclear vms
11346 @smallexample
11347 $ gnatname -c /home/me/names.adc -d sources "[a-z]*.ada*"
11348 @end smallexample
11349 @end ifclear
11350
11351 @noindent
11352 In this example, the directory @file{^/home/me^[HOME.ME]^} must already exist
11353 and be writable. In addition, the directory
11354 @file{^/home/me/sources^[HOME.ME.SOURCES]^} (specified by
11355 @option{^-d sources^/SOURCE_DIRS=SOURCES^}) must exist and be readable.
11356
11357 @ifclear vms
11358 Note the optional spaces after @option{-c} and @option{-d}.
11359 @end ifclear
11360
11361 @smallexample
11362 @ifclear vms
11363 $ gnatname -P/home/me/proj -x "*_nt_body.ada"
11364   -dsources -dsources/plus -Dcommon_dirs.txt "body_*" "spec_*"
11365 @end ifclear
11366 @ifset vms
11367 $ gnatname  /PROJECT_FILE=[HOME.ME]PROJ
11368   /EXCLUDED_PATTERN=*_nt_body.ada
11369   /SOURCE_DIRS=(SOURCES,[SOURCES.PLUS])
11370   /DIRS_FILE=COMMON_DIRS.TXT "body_*" "spec_*"
11371 @end ifset
11372 @end smallexample
11373
11374 Note that several switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} may be used,
11375 even in conjunction with one or several switches
11376 @option{^-D^/DIRS_FILE^}. Several Naming Patterns and one excluded pattern
11377 are used in this example.
11378
11379 @c *****************************************
11380 @c * G N A T  P r o j e c t  M a n a g e r *
11381 @c *****************************************
11382 @node GNAT Project Manager
11383 @chapter GNAT Project Manager
11384
11385 @menu
11386 * Introduction::
11387 * Examples of Project Files::
11388 * Project File Syntax::
11389 * Objects and Sources in Project Files::
11390 * Importing Projects::
11391 * Project Extension::
11392 * Project Hierarchy Extension::
11393 * External References in Project Files::
11394 * Packages in Project Files::
11395 * Variables from Imported Projects::
11396 * Naming Schemes::
11397 * Library Projects::
11398 * Stand-alone Library Projects::
11399 * Switches Related to Project Files::
11400 * Tools Supporting Project Files::
11401 * An Extended Example::
11402 * Project File Complete Syntax::
11403 @end menu
11404
11405 @c ****************
11406 @c * Introduction *
11407 @c ****************
11408
11409 @node Introduction
11410 @section Introduction
11411
11412 @noindent
11413 This chapter describes GNAT's @emph{Project Manager}, a facility that allows
11414 you to manage complex builds involving a number of source files, directories,
11415 and compilation options for different system configurations. In particular,
11416 project files allow you to specify:
11417 @itemize @bullet
11418 @item
11419 The directory or set of directories containing the source files, and/or the
11420 names of the specific source files themselves
11421 @item
11422 The directory in which the compiler's output
11423 (@file{ALI} files, object files, tree files) is to be placed
11424 @item
11425 The directory in which the executable programs is to be placed
11426 @item
11427 ^Switch^Switch^ settings for any of the project-enabled tools
11428 (@command{gnatmake}, compiler, binder, linker, @code{gnatls}, @code{gnatxref},
11429 @code{gnatfind}); you can apply these settings either globally or to individual
11430 compilation units.
11431 @item
11432 The source files containing the main subprogram(s) to be built
11433 @item
11434 The source programming language(s) (currently Ada and/or C)
11435 @item
11436 Source file naming conventions; you can specify these either globally or for
11437 individual compilation units
11438 @end itemize
11439
11440 @menu
11441 * Project Files::
11442 @end menu
11443
11444 @node Project Files
11445 @subsection Project Files
11446
11447 @noindent
11448 Project files are written in a syntax close to that of Ada, using  familiar
11449 notions such as packages, context clauses, declarations, default values,
11450 assignments, and inheritance. Finally, project files can be built
11451 hierarchically from other project files, simplifying complex system
11452 integration and project reuse.
11453
11454 A @dfn{project} is a specific set of values for various compilation properties.
11455 The settings for a given project are described by means of
11456 a @dfn{project file}, which is a text file written in an Ada-like syntax.
11457 Property values in project files are either strings or lists of strings.
11458 Properties that are not explicitly set receive default values.  A project
11459 file may interrogate the values of @dfn{external variables} (user-defined
11460 command-line switches or environment variables), and it may specify property
11461 settings conditionally, based on the value of such variables.
11462
11463 In simple cases, a project's source files depend only on other source files
11464 in the same project, or on the predefined libraries.  (@emph{Dependence} is
11465 used in
11466 the Ada technical sense; as in one Ada unit @code{with}ing another.)  However,
11467 the Project Manager also allows more sophisticated arrangements,
11468 where the source files in one project depend on source files in other
11469 projects:
11470 @itemize @bullet
11471 @item
11472 One project can @emph{import} other projects containing needed source files.
11473 @item
11474 You can organize GNAT projects in a hierarchy: a @emph{child} project
11475 can extend a @emph{parent} project, inheriting the parent's source files and
11476 optionally overriding any of them with alternative versions
11477 @end itemize
11478
11479 @noindent
11480 More generally, the Project Manager lets you structure large development
11481 efforts into hierarchical subsystems, where build decisions are delegated
11482 to the subsystem level, and thus different compilation environments
11483 (^switch^switch^ settings) used for different subsystems.
11484
11485 The Project Manager is invoked through the
11486 @option{^-P^/PROJECT_FILE=^@emph{projectfile}}
11487 switch to @command{gnatmake} or to the @command{^gnat^GNAT^} front driver.
11488 @ifclear vms
11489 There may be zero, one or more spaces between @option{-P} and
11490 @option{@emph{projectfile}}.
11491 @end ifclear
11492 If you want to define (on the command line) an external variable that is
11493 queried by the project file, you must use the
11494 @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@emph{vbl}=@emph{value}} switch.
11495 The Project Manager parses and interprets the project file, and drives the
11496 invoked tool based on the project settings.
11497
11498 The Project Manager supports a wide range of development strategies,
11499 for systems of all sizes.  Here are some typical practices that are
11500 easily handled:
11501 @itemize @bullet
11502 @item
11503 Using a common set of source files, but generating object files in different
11504 directories via different ^switch^switch^ settings
11505 @item
11506 Using a mostly-shared set of source files, but with different versions of
11507 some unit or units
11508 @end itemize
11509
11510 @noindent
11511 The destination of an executable can be controlled inside a project file
11512 using the @option{^-o^-o^}
11513 ^switch^switch^.
11514 In the absence of such a ^switch^switch^ either inside
11515 the project file or on the command line, any executable files generated by
11516 @command{gnatmake} are placed in the directory @code{Exec_Dir} specified
11517 in the project file. If no @code{Exec_Dir} is specified, they will be placed
11518 in the object directory of the project.
11519
11520 You can use project files to achieve some of the effects of a source
11521 versioning system (for example, defining separate projects for
11522 the different sets of sources that comprise different releases) but the
11523 Project Manager is independent of any source configuration management tools
11524 that might be used by the developers.
11525
11526 The next section introduces the main features of GNAT's project facility
11527 through a sequence of examples; subsequent sections will present the syntax
11528 and semantics in more detail. A more formal description of the project
11529 facility appears in @ref{Project File Reference,,, gnat_rm, GNAT
11530 Reference Manual}.
11531
11532 @c *****************************
11533 @c * Examples of Project Files *
11534 @c *****************************
11535
11536 @node Examples of Project Files
11537 @section Examples of Project Files
11538 @noindent
11539 This section illustrates some of the typical uses of project files and
11540 explains their basic structure and behavior.
11541
11542 @menu
11543 * Common Sources with Different ^Switches^Switches^ and Directories::
11544 * Using External Variables::
11545 * Importing Other Projects::
11546 * Extending a Project::
11547 @end menu
11548
11549 @node Common Sources with Different ^Switches^Switches^ and Directories
11550 @subsection Common Sources with Different ^Switches^Switches^ and Directories
11551
11552 @menu
11553 * Source Files::
11554 * Specifying the Object Directory::
11555 * Specifying the Exec Directory::
11556 * Project File Packages::
11557 * Specifying ^Switch^Switch^ Settings::
11558 * Main Subprograms::
11559 * Executable File Names::
11560 * Source File Naming Conventions::
11561 * Source Language(s)::
11562 @end menu
11563
11564 @noindent
11565 Suppose that the Ada source files @file{pack.ads}, @file{pack.adb}, and
11566 @file{proc.adb} are in the @file{/common} directory.  The file
11567 @file{proc.adb} contains an Ada main subprogram @code{Proc} that @code{with}s
11568 package @code{Pack}.  We want to compile these source files under two sets
11569 of ^switches^switches^:
11570 @itemize @bullet
11571 @item
11572 When debugging, we want to pass the @option{-g} switch to @command{gnatmake},
11573 and the @option{^-gnata^-gnata^},
11574 @option{^-gnato^-gnato^},
11575 and @option{^-gnatE^-gnatE^} switches to the
11576 compiler; the compiler's output is to appear in @file{/common/debug}
11577 @item
11578 When preparing a release version, we want to pass the @option{^-O2^O2^} switch
11579 to the compiler; the compiler's output is to appear in @file{/common/release}
11580 @end itemize
11581
11582 @noindent
11583 The GNAT project files shown below, respectively @file{debug.gpr} and
11584 @file{release.gpr} in the @file{/common} directory, achieve these effects.
11585
11586 Schematically:
11587 @smallexample
11588 @group
11589 ^/common^[COMMON]^
11590   debug.gpr
11591   release.gpr
11592   pack.ads
11593   pack.adb
11594   proc.adb
11595 @end group
11596 @group
11597 ^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^
11598   proc.ali, proc.o
11599   pack.ali, pack.o
11600 @end group
11601 @group
11602 ^/common/release^[COMMON.RELEASE]^
11603   proc.ali, proc.o
11604   pack.ali, pack.o
11605 @end group
11606 @end smallexample
11607 Here are the corresponding project files:
11608
11609 @smallexample @c projectfile
11610 @group
11611 project Debug is
11612   for Object_Dir use "debug";
11613   for Main use ("proc");
11614
11615   package Builder is
11616     for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11617         use ("^-g^-g^");
11618     for Executable ("proc.adb") use "proc1";
11619   end Builder;
11620 @end group
11621
11622 @group
11623   package Compiler is
11624     for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11625        use ("-fstack-check",
11626             "^-gnata^-gnata^",
11627             "^-gnato^-gnato^",
11628             "^-gnatE^-gnatE^");
11629   end Compiler;
11630 end Debug;
11631 @end group
11632 @end smallexample
11633
11634 @smallexample @c projectfile
11635 @group
11636 project Release is
11637   for Object_Dir use "release";
11638   for Exec_Dir use ".";
11639   for Main use ("proc");
11640
11641   package Compiler is
11642     for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11643         use ("^-O2^-O2^");
11644   end Compiler;
11645 end Release;
11646 @end group
11647 @end smallexample
11648
11649 @noindent
11650 The name of the project defined by @file{debug.gpr} is @code{"Debug"} (case
11651 insensitive), and analogously the project defined by @file{release.gpr} is
11652 @code{"Release"}.  For consistency the file should have the same name as the
11653 project, and the project file's extension should be @code{"gpr"}. These
11654 conventions are not required, but a warning is issued if they are not followed.
11655
11656 If the current directory is @file{^/temp^[TEMP]^}, then the command
11657 @smallexample
11658 gnatmake ^-P/common/debug.gpr^/PROJECT_FILE=[COMMON]DEBUG^
11659 @end smallexample
11660
11661 @noindent
11662 generates object and ALI files in @file{^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^},
11663 as well as the @code{^proc1^PROC1.EXE^} executable,
11664 using the ^switch^switch^ settings defined in the project file.
11665
11666 Likewise, the command
11667 @smallexample
11668 gnatmake ^-P/common/release.gpr^/PROJECT_FILE=[COMMON]RELEASE^
11669 @end smallexample
11670
11671 @noindent
11672 generates object and ALI files in @file{^/common/release^[COMMON.RELEASE]^},
11673 and the @code{^proc^PROC.EXE^}
11674 executable in @file{^/common^[COMMON]^},
11675 using the ^switch^switch^ settings from the project file.
11676
11677 @node Source Files
11678 @unnumberedsubsubsec Source Files
11679
11680 @noindent
11681 If a project file does not explicitly specify a set of source directories or
11682 a set of source files, then by default the project's source files are the
11683 Ada source files in the project file directory.  Thus @file{pack.ads},
11684 @file{pack.adb}, and @file{proc.adb} are the source files for both projects.
11685
11686 @node Specifying the Object Directory
11687 @unnumberedsubsubsec Specifying the Object Directory
11688
11689 @noindent
11690 Several project properties are modeled by Ada-style @emph{attributes};
11691 a property is defined by supplying the equivalent of an Ada attribute
11692 definition clause in the project file.
11693 A project's object directory is another such a property; the corresponding
11694 attribute is @code{Object_Dir}, and its value is also a string expression,
11695 specified either as absolute or relative. In the later case,
11696 it is relative to the project file directory. Thus the compiler's
11697 output is directed to @file{^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^}
11698 (for the @code{Debug} project)
11699 and to @file{^/common/release^[COMMON.RELEASE]^}
11700 (for the @code{Release} project).
11701 If @code{Object_Dir} is not specified, then the default is the project file
11702 directory itself.
11703
11704 @node Specifying the Exec Directory
11705 @unnumberedsubsubsec Specifying the Exec Directory
11706
11707 @noindent
11708 A project's exec directory is another property; the corresponding
11709 attribute is @code{Exec_Dir}, and its value is also a string expression,
11710 either specified as relative or absolute. If @code{Exec_Dir} is not specified,
11711 then the default is the object directory (which may also be the project file
11712 directory if attribute @code{Object_Dir} is not specified). Thus the executable
11713 is placed in @file{^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^}
11714 for the @code{Debug} project (attribute @code{Exec_Dir} not specified)
11715 and in @file{^/common^[COMMON]^} for the @code{Release} project.
11716
11717 @node Project File Packages
11718 @unnumberedsubsubsec Project File Packages
11719
11720 @noindent
11721 A GNAT tool that is integrated with the Project Manager is modeled by a
11722 corresponding package in the project file. In the example above,
11723 The @code{Debug} project defines the packages @code{Builder}
11724 (for @command{gnatmake}) and @code{Compiler};
11725 the @code{Release} project defines only the @code{Compiler} package.
11726
11727 The Ada-like package syntax is not to be taken literally.  Although packages in
11728 project files bear a surface resemblance to packages in Ada source code, the
11729 notation is simply a way to convey a grouping of properties for a named
11730 entity.  Indeed, the package names permitted in project files are restricted
11731 to a predefined set, corresponding to the project-aware tools, and the contents
11732 of packages are limited to a small set of constructs.
11733 The packages in the example above contain attribute definitions.
11734
11735 @node Specifying ^Switch^Switch^ Settings
11736 @unnumberedsubsubsec Specifying ^Switch^Switch^ Settings
11737
11738 @noindent
11739 ^Switch^Switch^ settings for a project-aware tool can be specified through
11740 attributes in the package that corresponds to the tool.
11741 The example above illustrates one of the relevant attributes,
11742 @code{^Default_Switches^Default_Switches^}, which is defined in packages
11743 in both project files.
11744 Unlike simple attributes like @code{Source_Dirs},
11745 @code{^Default_Switches^Default_Switches^} is
11746 known as an @emph{associative array}.  When you define this attribute, you must
11747 supply an ``index'' (a literal string), and the effect of the attribute
11748 definition is to set the value of the array at the specified index.
11749 For the @code{^Default_Switches^Default_Switches^} attribute,
11750 the index is a programming language (in our case, Ada),
11751 and the value specified (after @code{use}) must be a list
11752 of string expressions.
11753
11754 The attributes permitted in project files are restricted to a predefined set.
11755 Some may appear at project level, others in packages.
11756 For any attribute that is an associative array, the index must always be a
11757 literal string, but the restrictions on this string (e.g., a file name or a
11758 language name) depend on the individual attribute.
11759 Also depending on the attribute, its specified value will need to be either a
11760 string or a string list.
11761
11762 In the @code{Debug} project, we set the switches for two tools,
11763 @command{gnatmake} and the compiler, and thus we include the two corresponding
11764 packages; each package defines the @code{^Default_Switches^Default_Switches^}
11765 attribute with index @code{"Ada"}.
11766 Note that the package corresponding to
11767 @command{gnatmake} is named @code{Builder}.  The @code{Release} project is
11768 similar, but only includes the @code{Compiler} package.
11769
11770 In project @code{Debug} above, the ^switches^switches^ starting with
11771 @option{-gnat} that are specified in package @code{Compiler}
11772 could have been placed in package @code{Builder}, since @command{gnatmake}
11773 transmits all such ^switches^switches^ to the compiler.
11774
11775 @node Main Subprograms
11776 @unnumberedsubsubsec Main Subprograms
11777
11778 @noindent
11779 One of the specifiable properties of a project is a list of files that contain
11780 main subprograms.  This property is captured in the @code{Main} attribute,
11781 whose value is a list of strings.  If a project defines the @code{Main}
11782 attribute, it is not necessary to identify the main subprogram(s) when
11783 invoking @command{gnatmake} (@pxref{gnatmake and Project Files}).
11784
11785 @node Executable File Names
11786 @unnumberedsubsubsec Executable File Names
11787
11788 @noindent
11789 By default, the executable file name corresponding to a main source is
11790 deduced from the main source file name. Through the attributes
11791 @code{Executable} and @code{Executable_Suffix} of package @code{Builder},
11792 it is possible to change this default.
11793 In project @code{Debug} above, the executable file name
11794 for main source @file{^proc.adb^PROC.ADB^} is
11795 @file{^proc1^PROC1.EXE^}.
11796 Attribute @code{Executable_Suffix}, when specified, may change the suffix
11797 of the executable files, when no attribute @code{Executable} applies:
11798 its value replace the platform-specific executable suffix.
11799 Attributes @code{Executable} and @code{Executable_Suffix} are the only ways to
11800 specify a non-default executable file name when several mains are built at once
11801 in a single @command{gnatmake} command.
11802
11803 @node Source File Naming Conventions
11804 @unnumberedsubsubsec Source File Naming Conventions
11805
11806 @noindent
11807 Since the project files above do not specify any source file naming
11808 conventions, the GNAT defaults are used.  The mechanism for defining source
11809 file naming conventions -- a package named @code{Naming} --
11810 is described below (@pxref{Naming Schemes}).
11811
11812 @node Source Language(s)
11813 @unnumberedsubsubsec Source Language(s)
11814
11815 @noindent
11816 Since the project files do not specify a @code{Languages} attribute, by
11817 default the GNAT tools assume that the language of the project file is Ada.
11818 More generally, a project can comprise source files
11819 in Ada, C, and/or other languages.
11820
11821 @node Using External Variables
11822 @subsection Using External Variables
11823
11824 @noindent
11825 Instead of supplying different project files for debug and release, we can
11826 define a single project file that queries an external variable (set either
11827 on the command line or via an ^environment variable^logical name^) in order to
11828 conditionally define the appropriate settings.  Again, assume that the
11829 source files @file{pack.ads}, @file{pack.adb}, and @file{proc.adb} are
11830 located in directory @file{^/common^[COMMON]^}.  The following project file,
11831 @file{build.gpr}, queries the external variable named @code{STYLE} and
11832 defines an object directory and ^switch^switch^ settings based on whether
11833 the value is @code{"deb"} (debug) or @code{"rel"} (release), and where
11834 the default is @code{"deb"}.
11835
11836 @smallexample @c projectfile
11837 @group
11838 project Build is
11839   for Main use ("proc");
11840
11841   type Style_Type is ("deb", "rel");
11842   Style : Style_Type := external ("STYLE", "deb");
11843
11844   case Style is
11845     when "deb" =>
11846       for Object_Dir use "debug";
11847
11848     when "rel" =>
11849       for Object_Dir use "release";
11850       for Exec_Dir use ".";
11851   end case;
11852 @end group
11853
11854 @group
11855   package Builder is
11856
11857     case Style is
11858       when "deb" =>
11859         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11860             use ("^-g^-g^");
11861         for Executable ("proc") use "proc1";
11862       when others =>
11863         null;
11864     end case;
11865
11866   end Builder;
11867 @end group
11868
11869 @group
11870   package Compiler is
11871
11872     case Style is
11873       when "deb" =>
11874         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11875             use ("^-gnata^-gnata^",
11876                  "^-gnato^-gnato^",
11877                  "^-gnatE^-gnatE^");
11878
11879       when "rel" =>
11880         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11881             use ("^-O2^-O2^");
11882     end case;
11883
11884   end Compiler;
11885
11886 end Build;
11887 @end group
11888 @end smallexample
11889
11890 @noindent
11891 @code{Style_Type} is an example of a @emph{string type}, which is the project
11892 file analog of an Ada enumeration type but whose components are string literals
11893 rather than identifiers.  @code{Style} is declared as a variable of this type.
11894
11895 The form @code{external("STYLE", "deb")} is known as an
11896 @emph{external reference}; its first argument is the name of an
11897 @emph{external variable}, and the second argument is a default value to be
11898 used if the external variable doesn't exist.  You can define an external
11899 variable on the command line via the @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switch,
11900 or you can use ^an environment variable^a logical name^
11901 as an external variable.
11902
11903 Each @code{case} construct is expanded by the Project Manager based on the
11904 value of @code{Style}. Thus the command
11905 @ifclear vms
11906 @smallexample
11907 gnatmake -P/common/build.gpr -XSTYLE=deb
11908 @end smallexample
11909 @end ifclear
11910
11911 @ifset vms
11912 @smallexample
11913 gnatmake /PROJECT_FILE=[COMMON]BUILD.GPR /EXTERNAL_REFERENCE=STYLE=deb
11914 @end smallexample
11915 @end ifset
11916
11917 @noindent
11918 is equivalent to the @command{gnatmake} invocation using the project file
11919 @file{debug.gpr} in the earlier example.  So is the command
11920 @smallexample
11921 gnatmake ^-P/common/build.gpr^/PROJECT_FILE=[COMMON]BUILD.GPR^
11922 @end smallexample
11923
11924 @noindent
11925 since @code{"deb"} is the default for @code{STYLE}.
11926
11927 Analogously,
11928
11929 @ifclear vms
11930 @smallexample
11931 gnatmake -P/common/build.gpr -XSTYLE=rel
11932 @end smallexample
11933 @end ifclear
11934
11935 @ifset vms
11936 @smallexample
11937 GNAT MAKE /PROJECT_FILE=[COMMON]BUILD.GPR /EXTERNAL_REFERENCE=STYLE=rel
11938 @end smallexample
11939 @end ifset
11940
11941 @noindent
11942 is equivalent to the @command{gnatmake} invocation using the project file
11943 @file{release.gpr} in the earlier example.
11944
11945 @node Importing Other Projects
11946 @subsection Importing Other Projects
11947 @cindex @code{ADA_PROJECT_PATH}
11948
11949 @noindent
11950 A compilation unit in a source file in one project may depend on compilation
11951 units in source files in other projects.  To compile this unit under
11952 control of a project file, the
11953 dependent project must @emph{import} the projects containing the needed source
11954 files.
11955 This effect is obtained using syntax similar to an Ada @code{with} clause,
11956 but where @code{with}ed entities are strings that denote project files.
11957
11958 As an example, suppose that the two projects @code{GUI_Proj} and
11959 @code{Comm_Proj} are defined in the project files @file{gui_proj.gpr} and
11960 @file{comm_proj.gpr} in directories @file{^/gui^[GUI]^}
11961 and @file{^/comm^[COMM]^}, respectively.
11962 Suppose that the source files for @code{GUI_Proj} are
11963 @file{gui.ads} and @file{gui.adb}, and that the source files for
11964 @code{Comm_Proj} are @file{comm.ads} and @file{comm.adb}, where each set of
11965 files is located in its respective project file directory.  Schematically:
11966
11967 @smallexample
11968 @group
11969 ^/gui^[GUI]^
11970   gui_proj.gpr
11971   gui.ads
11972   gui.adb
11973 @end group
11974
11975 @group
11976 ^/comm^[COMM]^
11977   comm_proj.gpr
11978   comm.ads
11979   comm.adb
11980 @end group
11981 @end smallexample
11982
11983 @noindent
11984 We want to develop an application in directory @file{^/app^[APP]^} that
11985 @code{with} the packages @code{GUI} and @code{Comm}, using the properties of
11986 the corresponding project files (e.g.@: the ^switch^switch^ settings
11987 and object directory).
11988 Skeletal code for a main procedure might be something like the following:
11989
11990 @smallexample @c ada
11991 @group
11992 with GUI, Comm;
11993 procedure App_Main is
11994    @dots{}
11995 begin
11996    @dots{}
11997 end App_Main;
11998 @end group
11999 @end smallexample
12000
12001 @noindent
12002 Here is a project file, @file{app_proj.gpr}, that achieves the desired
12003 effect:
12004
12005 @smallexample @c projectfile
12006 @group
12007 with "/gui/gui_proj", "/comm/comm_proj";
12008 project App_Proj is
12009    for Main use ("app_main");
12010 end App_Proj;
12011 @end group
12012 @end smallexample
12013
12014 @noindent
12015 Building an executable is achieved through the command:
12016 @smallexample
12017 gnatmake ^-P/app/app_proj^/PROJECT_FILE=[APP]APP_PROJ^
12018 @end smallexample
12019 @noindent
12020 which will generate the @code{^app_main^APP_MAIN.EXE^} executable
12021 in the directory where @file{app_proj.gpr} resides.
12022
12023 If an imported project file uses the standard extension (@code{^gpr^GPR^}) then
12024 (as illustrated above) the @code{with} clause can omit the extension.
12025
12026 Our example specified an absolute path for each imported project file.
12027 Alternatively, the directory name of an imported object can be omitted
12028 if either
12029 @itemize @bullet
12030 @item
12031 The imported project file is in the same directory as the importing project
12032 file, or
12033 @item
12034 You have defined ^an environment variable^a logical name^
12035 that includes the directory containing
12036 the needed project file. The syntax of @code{ADA_PROJECT_PATH} is the same as
12037 the syntax of @code{ADA_INCLUDE_PATH} and @code{ADA_OBJECTS_PATH}: a list of
12038 directory names separated by colons (semicolons on Windows).
12039 @end itemize
12040
12041 @noindent
12042 Thus, if we define @code{ADA_PROJECT_PATH} to include @file{^/gui^[GUI]^} and
12043 @file{^/comm^[COMM]^}, then our project file @file{app_proj.gpr} can be written
12044 as follows:
12045
12046 @smallexample @c projectfile
12047 @group
12048 with "gui_proj", "comm_proj";
12049 project App_Proj is
12050    for Main use ("app_main");
12051 end App_Proj;
12052 @end group
12053 @end smallexample
12054
12055 @noindent
12056 Importing other projects can create ambiguities.
12057 For example, the same unit might be present in different imported projects, or
12058 it might be present in both the importing project and in an imported project.
12059 Both of these conditions are errors.  Note that in the current version of
12060 the Project Manager, it is illegal to have an ambiguous unit even if the
12061 unit is never referenced by the importing project.  This restriction may be
12062 relaxed in a future release.
12063
12064 @node Extending a Project
12065 @subsection Extending a Project
12066
12067 @noindent
12068 In large software systems it is common to have multiple
12069 implementations of a common interface; in Ada terms, multiple versions of a
12070 package body for the same spec.  For example, one implementation
12071 might be safe for use in tasking programs, while another might only be used
12072 in sequential applications.  This can be modeled in GNAT using the concept
12073 of @emph{project extension}.  If one project (the ``child'') @emph{extends}
12074 another project (the ``parent'') then by default all source files of the
12075 parent project are inherited by the child, but the child project can
12076 override any of the parent's source files with new versions, and can also
12077 add new files.  This facility is the project analog of a type extension in
12078 Object-Oriented Programming.  Project hierarchies are permitted (a child
12079 project may be the parent of yet another project), and a project that
12080 inherits one project can also import other projects.
12081
12082 As an example, suppose that directory @file{^/seq^[SEQ]^} contains the project
12083 file @file{seq_proj.gpr} as well as the source files @file{pack.ads},
12084 @file{pack.adb}, and @file{proc.adb}:
12085
12086 @smallexample
12087 @group
12088 ^/seq^[SEQ]^
12089   pack.ads
12090   pack.adb
12091   proc.adb
12092   seq_proj.gpr
12093 @end group
12094 @end smallexample
12095
12096 @noindent
12097 Note that the project file can simply be empty (that is, no attribute or
12098 package is defined):
12099
12100 @smallexample @c projectfile
12101 @group
12102 project Seq_Proj is
12103 end Seq_Proj;
12104 @end group
12105 @end smallexample
12106
12107 @noindent
12108 implying that its source files are all the Ada source files in the project
12109 directory.
12110
12111 Suppose we want to supply an alternate version of @file{pack.adb}, in
12112 directory @file{^/tasking^[TASKING]^}, but use the existing versions of
12113 @file{pack.ads} and @file{proc.adb}.  We can define a project
12114 @code{Tasking_Proj} that inherits @code{Seq_Proj}:
12115
12116 @smallexample
12117 @group
12118 ^/tasking^[TASKING]^
12119   pack.adb
12120   tasking_proj.gpr
12121 @end group
12122
12123 @group
12124 project Tasking_Proj extends "/seq/seq_proj" is
12125 end Tasking_Proj;
12126 @end group
12127 @end smallexample
12128
12129 @noindent
12130 The version of @file{pack.adb} used in a build depends on which project file
12131 is specified.
12132
12133 Note that we could have obtained the desired behavior using project import
12134 rather than project inheritance; a @code{base} project would contain the
12135 sources for @file{pack.ads} and @file{proc.adb}, a sequential project would
12136 import @code{base} and add @file{pack.adb}, and likewise a tasking project
12137 would import @code{base} and add a different version of @file{pack.adb}.  The
12138 choice depends on whether other sources in the original project need to be
12139 overridden.  If they do, then project extension is necessary, otherwise,
12140 importing is sufficient.
12141
12142 @noindent
12143 In a project file that extends another project file, it is possible to
12144 indicate that an inherited source is not part of the sources of the extending
12145 project. This is necessary sometimes when a package spec has been overloaded
12146 and no longer requires a body: in this case, it is necessary to indicate that
12147 the inherited body is not part of the sources of the project, otherwise there
12148 will be a compilation error when compiling the spec.
12149
12150 For that purpose, the attribute @code{Excluded_Source_Files} is used.
12151 Its value is a string list: a list of file names. It is also possible to use
12152 attribute @code{Excluded_Source_List_File}. Its value is a single string:
12153 the file name of a text file containing a list of file names, one per line.
12154
12155 @smallexample @c @projectfile
12156 project B extends "a" is
12157    for Source_Files use ("pkg.ads");
12158    --  New spec of Pkg does not need a completion
12159    for Excluded_Source_Files use ("pkg.adb");
12160 end B;
12161 @end smallexample
12162
12163 Attribute @code{Excluded_Source_Files} may also be used to check if a source
12164 is still needed: if it is possible to build using @command{gnatmake} when such
12165 a source is put in attribute @code{Excluded_Source_Files} of a project P, then
12166 it is possible to remove the source completely from a system that includes
12167 project P.
12168
12169 @c ***********************
12170 @c * Project File Syntax *
12171 @c ***********************
12172
12173 @node Project File Syntax
12174 @section Project File Syntax
12175
12176 @menu
12177 * Basic Syntax::
12178 * Qualified Projects::
12179 * Packages::
12180 * Expressions::
12181 * String Types::
12182 * Variables::
12183 * Attributes::
12184 * Associative Array Attributes::
12185 * case Constructions::
12186 @end menu
12187
12188 @noindent
12189 This section describes the structure of project files.
12190
12191 A project may be an @emph{independent project}, entirely defined by a single
12192 project file. Any Ada source file in an independent project depends only
12193 on the predefined library and other Ada source files in the same project.
12194
12195 @noindent
12196 A project may also @dfn{depend on} other projects, in either or both of
12197 the following ways:
12198 @itemize @bullet
12199 @item It may import any number of projects
12200 @item It may extend at most one other project
12201 @end itemize
12202
12203 @noindent
12204 The dependence relation is a directed acyclic graph (the subgraph reflecting
12205 the ``extends'' relation is a tree).
12206
12207 A project's @dfn{immediate sources} are the source files directly defined by
12208 that project, either implicitly by residing in the project file's directory,
12209 or explicitly through any of the source-related attributes described below.
12210 More generally, a project @var{proj}'s @dfn{sources} are the immediate sources
12211 of @var{proj} together with the immediate sources (unless overridden) of any
12212 project on which @var{proj} depends (either directly or indirectly).
12213
12214 @node Basic Syntax
12215 @subsection Basic Syntax
12216
12217 @noindent
12218 As seen in the earlier examples, project files have an Ada-like syntax.
12219 The minimal project file is:
12220 @smallexample @c projectfile
12221 @group
12222 project Empty is
12223
12224 end Empty;
12225 @end group
12226 @end smallexample
12227
12228 @noindent
12229 The identifier @code{Empty} is the name of the project.
12230 This project name must be present after the reserved
12231 word @code{end} at the end of the project file, followed by a semi-colon.
12232
12233 Any name in a project file, such as the project name or a variable name,
12234 has the same syntax as an Ada identifier.
12235
12236 The reserved words of project files are the Ada 95 reserved words plus
12237 @code{extends}, @code{external}, and @code{project}.  Note that the only Ada
12238 reserved words currently used in project file syntax are:
12239
12240 @itemize @bullet
12241 @item
12242 @code{all}
12243 @item
12244 @code{at}
12245 @item
12246 @code{case}
12247 @item
12248 @code{end}
12249 @item
12250 @code{for}
12251 @item
12252 @code{is}
12253 @item
12254 @code{limited}
12255 @item
12256 @code{null}
12257 @item
12258 @code{others}
12259 @item
12260 @code{package}
12261 @item
12262 @code{renames}
12263 @item
12264 @code{type}
12265 @item
12266 @code{use}
12267 @item
12268 @code{when}
12269 @item
12270 @code{with}
12271 @end itemize
12272
12273 @noindent
12274 Comments in project files have the same syntax as in Ada, two consecutive
12275 hyphens through the end of the line.
12276
12277 @node Qualified Projects
12278 @subsection Qualified Projects
12279
12280 @noindent
12281 Before the reserved @code{project}, there may be one or two "qualifiers", that
12282 is identifiers or other reserved words, to qualify the project.
12283
12284 The current list of qualifiers is:
12285
12286 @itemize @bullet
12287 @item
12288 @code{abstract}: qualify a project with no sources. An abstract project must
12289 have a declaration specifying that there are no sources in the project, and,
12290 if it extends another project, the project it extends must also be a qualified
12291 abstract project.
12292
12293 @item
12294 @code{standard}: a standard project is a non library project with sources.
12295
12296 @item
12297 @code{aggregate}: for future extension
12298
12299 @item
12300 @code{aggregate library}: for future extension
12301
12302 @item
12303 @code{library}: a library project must declare both attributes
12304 @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}.
12305
12306 @item
12307 @code{configuration}: a configuration project cannot be in a project tree.
12308 @end itemize
12309
12310 @node Packages
12311 @subsection Packages
12312
12313 @noindent
12314 A project file may contain @emph{packages}. The name of a package must be one
12315 of the identifiers from the following list. A package
12316 with a given name may only appear once in a project file. Package names are
12317 case insensitive. The following package names are legal:
12318
12319 @itemize @bullet
12320 @item
12321 @code{Naming}
12322 @item
12323 @code{Builder}
12324 @item
12325 @code{Compiler}
12326 @item
12327 @code{Binder}
12328 @item
12329 @code{Linker}
12330 @item
12331 @code{Finder}
12332 @item
12333 @code{Cross_Reference}
12334 @item
12335 @code{Eliminate}
12336 @item
12337 @code{Pretty_Printer}
12338 @item
12339 @code{Metrics}
12340 @item
12341 @code{gnatls}
12342 @item
12343 @code{gnatstub}
12344 @item
12345 @code{IDE}
12346 @item
12347 @code{Language_Processing}
12348 @end itemize
12349
12350 @noindent
12351 In its simplest form, a package may be empty:
12352
12353 @smallexample @c projectfile
12354 @group
12355 project Simple is
12356   package Builder is
12357   end Builder;
12358 end Simple;
12359 @end group
12360 @end smallexample
12361
12362 @noindent
12363 A package may contain @emph{attribute declarations},
12364 @emph{variable declarations} and @emph{case constructions}, as will be
12365 described below.
12366
12367 When there is ambiguity between a project name and a package name,
12368 the name always designates the project. To avoid possible confusion, it is
12369 always a good idea to avoid naming a project with one of the
12370 names allowed for packages or any name that starts with @code{gnat}.
12371
12372 @node Expressions
12373 @subsection Expressions
12374
12375 @noindent
12376 An @emph{expression} is either a @emph{string expression} or a
12377 @emph{string list expression}.
12378
12379 A @emph{string expression} is either a @emph{simple string expression} or a
12380 @emph{compound string expression}.
12381
12382 A @emph{simple string expression} is one of the following:
12383 @itemize @bullet
12384 @item A literal string; e.g.@: @code{"comm/my_proj.gpr"}
12385 @item A string-valued variable reference (@pxref{Variables})
12386 @item A string-valued attribute reference (@pxref{Attributes})
12387 @item An external reference (@pxref{External References in Project Files})
12388 @end itemize
12389
12390 @noindent
12391 A @emph{compound string expression} is a concatenation of string expressions,
12392 using the operator @code{"&"}
12393 @smallexample
12394        Path & "/" & File_Name & ".ads"
12395 @end smallexample
12396
12397 @noindent
12398 A @emph{string list expression} is either a
12399 @emph{simple string list expression} or a
12400 @emph{compound string list expression}.
12401
12402 A @emph{simple string list expression} is one of the following:
12403 @itemize @bullet
12404 @item A parenthesized list of zero or more string expressions,
12405 separated by commas
12406 @smallexample
12407    File_Names := (File_Name, "gnat.adc", File_Name & ".orig");
12408    Empty_List := ();
12409 @end smallexample
12410 @item A string list-valued variable reference
12411 @item A string list-valued attribute reference
12412 @end itemize
12413
12414 @noindent
12415 A @emph{compound string list expression} is the concatenation (using
12416 @code{"&"}) of a simple string list expression and an expression.  Note that
12417 each term in a compound string list expression, except the first, may be
12418 either a string expression or a string list expression.
12419
12420 @smallexample @c projectfile
12421 @group
12422    File_Name_List := () & File_Name; --  One string in this list
12423    Extended_File_Name_List := File_Name_List & (File_Name & ".orig");
12424    --  Two strings
12425    Big_List := File_Name_List & Extended_File_Name_List;
12426    --  Concatenation of two string lists: three strings
12427    Illegal_List := "gnat.adc" & Extended_File_Name_List;
12428    --  Illegal: must start with a string list
12429 @end group
12430 @end smallexample
12431
12432 @node String Types
12433 @subsection String Types
12434
12435 @noindent
12436 A @emph{string type declaration} introduces a discrete set of string literals.
12437 If a string variable is declared to have this type, its value
12438 is restricted to the given set of literals.
12439
12440 Here is an example of a string type declaration:
12441
12442 @smallexample @c projectfile
12443    type OS is ("NT", "nt", "Unix", "GNU/Linux", "other OS");
12444 @end smallexample
12445
12446 @noindent
12447 Variables of a string type are called @emph{typed variables}; all other
12448 variables are called @emph{untyped variables}. Typed variables are
12449 particularly useful in @code{case} constructions, to support conditional
12450 attribute declarations.
12451 (@pxref{case Constructions}).
12452
12453 The string literals in the list are case sensitive and must all be different.
12454 They may include any graphic characters allowed in Ada, including spaces.
12455
12456 A string type may only be declared at the project level, not inside a package.
12457
12458 A string type may be referenced by its name if it has been declared in the same
12459 project file, or by an expanded name whose prefix is the name of the project
12460 in which it is declared.
12461
12462 @node Variables
12463 @subsection Variables
12464
12465 @noindent
12466 A variable may be declared at the project file level, or within a package.
12467 Here are some examples of variable declarations:
12468
12469 @smallexample @c projectfile
12470 @group
12471    This_OS : OS := external ("OS"); --  a typed variable declaration
12472    That_OS := "GNU/Linux";          --  an untyped variable declaration
12473 @end group
12474 @end smallexample
12475
12476 @noindent
12477 The syntax of a @emph{typed variable declaration} is identical to the Ada
12478 syntax for an object declaration. By contrast, the syntax of an untyped
12479 variable declaration is identical to an Ada assignment statement. In fact,
12480 variable declarations in project files have some of the characteristics of
12481 an assignment, in that successive declarations for the same variable are
12482 allowed. Untyped variable declarations do establish the expected kind of the
12483 variable (string or string list), and successive declarations for it must
12484 respect the initial kind.
12485
12486 @noindent
12487 A string variable declaration (typed or untyped) declares a variable
12488 whose value is a string. This variable may be used as a string expression.
12489 @smallexample @c projectfile
12490    File_Name       := "readme.txt";
12491    Saved_File_Name := File_Name & ".saved";
12492 @end smallexample
12493
12494 @noindent
12495 A string list variable declaration declares a variable whose value is a list
12496 of strings. The list may contain any number (zero or more) of strings.
12497
12498 @smallexample @c projectfile
12499    Empty_List := ();
12500    List_With_One_Element := ("^-gnaty^-gnaty^");
12501    List_With_Two_Elements := List_With_One_Element & "^-gnatg^-gnatg^";
12502    Long_List := ("main.ada", "pack1_.ada", "pack1.ada", "pack2_.ada"
12503                  "pack2.ada", "util_.ada", "util.ada");
12504 @end smallexample
12505
12506 @noindent
12507 The same typed variable may not be declared more than once at project level,
12508 and it may not be declared more than once in any package; it is in effect
12509 a constant.
12510
12511 The same untyped variable may be declared several times. Declarations are
12512 elaborated in the order in which they appear, so  the new value replaces
12513 the old one, and any subsequent reference to the variable uses the new value.
12514 However, as noted above, if a variable has been declared as a string, all
12515 subsequent
12516 declarations must give it a string value. Similarly, if a variable has
12517 been declared as a string list, all subsequent declarations
12518 must give it a string list value.
12519
12520 A @emph{variable reference} may take several forms:
12521
12522 @itemize @bullet
12523 @item The simple variable name, for a variable in the current package (if any)
12524 or in the current project
12525 @item An expanded name, whose prefix is a context name.
12526 @end itemize
12527
12528 @noindent
12529 A @emph{context} may be one of the following:
12530
12531 @itemize @bullet
12532 @item The name of an existing package in the current project
12533 @item The name of an imported project of the current project
12534 @item The name of an ancestor project (i.e., a project extended by the current
12535 project, either directly or indirectly)
12536 @item An expanded name whose prefix is an imported/parent project name, and
12537 whose selector is a package name in that project.
12538 @end itemize
12539
12540 @noindent
12541 A variable reference may be used in an expression.
12542
12543 @node Attributes
12544 @subsection Attributes
12545
12546 @noindent
12547 A project (and its packages) may have @emph{attributes} that define
12548 the project's properties.  Some attributes have values that are strings;
12549 others have values that are string lists.
12550
12551 There are two categories of attributes: @emph{simple attributes}
12552 and @emph{associative arrays} (@pxref{Associative Array Attributes}).
12553
12554 Legal project attribute names, and attribute names for each legal package are
12555 listed below. Attributes names are case-insensitive.
12556
12557 The following attributes are defined on projects (all are simple attributes):
12558
12559 @multitable @columnfractions .4 .3
12560 @item @emph{Attribute Name}
12561 @tab @emph{Value}
12562 @item @code{Source_Files}
12563 @tab string list
12564 @item @code{Source_Dirs}
12565 @tab string list
12566 @item @code{Source_List_File}
12567 @tab string
12568 @item @code{Object_Dir}
12569 @tab string
12570 @item @code{Exec_Dir}
12571 @tab string
12572 @item @code{Excluded_Source_Dirs}
12573 @tab string list
12574 @item @code{Excluded_Source_Files}
12575 @tab string list
12576 @item @code{Excluded_Source_List_File}
12577 @tab string
12578 @item @code{Languages}
12579 @tab string list
12580 @item @code{Main}
12581 @tab string list
12582 @item @code{Library_Dir}
12583 @tab string
12584 @item @code{Library_Name}
12585 @tab string
12586 @item @code{Library_Kind}
12587 @tab string
12588 @item @code{Library_Version}
12589 @tab string
12590 @item @code{Library_Interface}
12591 @tab string
12592 @item @code{Library_Auto_Init}
12593 @tab string
12594 @item @code{Library_Options}
12595 @tab string list
12596 @item @code{Library_Src_Dir}
12597 @tab string
12598 @item @code{Library_ALI_Dir}
12599 @tab string
12600 @item @code{Library_GCC}
12601 @tab string
12602 @item @code{Library_Symbol_File}
12603 @tab string
12604 @item @code{Library_Symbol_Policy}
12605 @tab string
12606 @item @code{Library_Reference_Symbol_File}
12607 @tab string
12608 @item @code{Externally_Built}
12609 @tab string
12610 @end multitable
12611
12612 @noindent
12613 The following attributes are defined for package  @code{Naming}
12614 (@pxref{Naming Schemes}):
12615
12616 @multitable @columnfractions .4 .2 .2 .2
12617 @item Attribute Name @tab Category @tab Index @tab Value
12618 @item @code{Spec_Suffix}
12619 @tab associative array
12620 @tab language name
12621 @tab string
12622 @item @code{Body_Suffix}
12623 @tab associative array
12624 @tab language name
12625 @tab string
12626 @item @code{Separate_Suffix}
12627 @tab simple attribute
12628 @tab n/a
12629 @tab string
12630 @item @code{Casing}
12631 @tab simple attribute
12632 @tab n/a
12633 @tab string
12634 @item @code{Dot_Replacement}
12635 @tab simple attribute
12636 @tab n/a
12637 @tab string
12638 @item @code{Spec}
12639 @tab associative array
12640 @tab Ada unit name
12641 @tab string
12642 @item @code{Body}
12643 @tab associative array
12644 @tab Ada unit name
12645 @tab string
12646 @item @code{Specification_Exceptions}
12647 @tab associative array
12648 @tab language name
12649 @tab string list
12650 @item @code{Implementation_Exceptions}
12651 @tab associative array
12652 @tab language name
12653 @tab string list
12654 @end multitable
12655
12656 @noindent
12657 The following attributes are defined for packages @code{Builder},
12658 @code{Compiler}, @code{Binder},
12659 @code{Linker}, @code{Cross_Reference}, and @code{Finder}
12660 (@pxref{^Switches^Switches^ and Project Files}).
12661
12662 @multitable @columnfractions .4 .2 .2 .2
12663 @item Attribute Name @tab Category @tab Index @tab Value
12664 @item @code{^Default_Switches^Default_Switches^}
12665 @tab associative array
12666 @tab language name
12667 @tab string list
12668 @item @code{^Switches^Switches^}
12669 @tab associative array
12670 @tab file name
12671 @tab string list
12672 @end multitable
12673
12674 @noindent
12675 In addition, package @code{Compiler} has a single string attribute
12676 @code{Local_Configuration_Pragmas} and package @code{Builder} has a single
12677 string attribute @code{Global_Configuration_Pragmas}.
12678
12679 @noindent
12680 Each simple attribute has a default value: the empty string (for string-valued
12681 attributes) and the empty list (for string list-valued attributes).
12682
12683 An attribute declaration defines a new value for an attribute.
12684
12685 Examples of simple attribute declarations:
12686
12687 @smallexample @c projectfile
12688    for Object_Dir use "objects";
12689    for Source_Dirs use ("units", "test/drivers");
12690 @end smallexample
12691
12692 @noindent
12693 The syntax of a @dfn{simple attribute declaration} is similar to that of an
12694 attribute definition clause in Ada.
12695
12696 Attributes references may be appear in expressions.
12697 The general form for such a reference is @code{<entity>'<attribute>}:
12698 Associative array attributes are functions. Associative
12699 array attribute references must have an argument that is a string literal.
12700
12701 Examples are:
12702
12703 @smallexample @c projectfile
12704   project'Object_Dir
12705   Naming'Dot_Replacement
12706   Imported_Project'Source_Dirs
12707   Imported_Project.Naming'Casing
12708   Builder'^Default_Switches^Default_Switches^("Ada")
12709 @end smallexample
12710
12711 @noindent
12712 The prefix of an attribute may be:
12713 @itemize @bullet
12714 @item @code{project} for an attribute of the current project
12715 @item The name of an existing package of the current project
12716 @item The name of an imported project
12717 @item The name of a parent project that is extended by the current project
12718 @item An expanded name whose prefix is imported/parent project name,
12719 and whose selector is a package name
12720 @end itemize
12721
12722 @noindent
12723 Example:
12724 @smallexample @c projectfile
12725 @group
12726    project Prj is
12727      for Source_Dirs use project'Source_Dirs & "units";
12728      for Source_Dirs use project'Source_Dirs & "test/drivers"
12729    end Prj;
12730 @end group
12731 @end smallexample
12732
12733 @noindent
12734 In the first attribute declaration, initially the attribute @code{Source_Dirs}
12735 has the default value: an empty string list. After this declaration,
12736 @code{Source_Dirs} is a string list of one element: @code{"units"}.
12737 After the second attribute declaration @code{Source_Dirs} is a string list of
12738 two elements: @code{"units"} and @code{"test/drivers"}.
12739
12740 Note: this example is for illustration only. In practice,
12741 the project file would contain only one attribute declaration:
12742
12743 @smallexample @c projectfile
12744    for Source_Dirs use ("units", "test/drivers");
12745 @end smallexample
12746
12747 @node Associative Array Attributes
12748 @subsection Associative Array Attributes
12749
12750 @noindent
12751 Some attributes are defined as @emph{associative arrays}. An associative
12752 array may be regarded as a function that takes a string as a parameter
12753 and delivers a string or string list value as its result.
12754
12755 Here are some examples of single associative array attribute associations:
12756
12757 @smallexample @c projectfile
12758    for Body ("main") use "Main.ada";
12759    for ^Switches^Switches^ ("main.ada")
12760        use ("^-v^-v^",
12761             "^-gnatv^-gnatv^");
12762    for ^Switches^Switches^ ("main.ada")
12763             use Builder'^Switches^Switches^ ("main.ada")
12764               & "^-g^-g^";
12765 @end smallexample
12766
12767 @noindent
12768 Like untyped variables and simple attributes, associative array attributes
12769 may be declared several times. Each declaration supplies a new value for the
12770 attribute, and replaces the previous setting.
12771
12772 @noindent
12773 An associative array attribute may be declared as a full associative array
12774 declaration, with the value of the same attribute in an imported or extended
12775 project.
12776
12777 @smallexample @c projectfile
12778    package Builder is
12779       for Default_Switches use Default.Builder'Default_Switches;
12780    end Builder;
12781 @end smallexample
12782
12783 @noindent
12784 In this example, @code{Default} must be either a project imported by the
12785 current project, or the project that the current project extends. If the
12786 attribute is in a package (in this case, in package @code{Builder}), the same
12787 package needs to be specified.
12788
12789 @noindent
12790 A full associative array declaration replaces any other declaration for the
12791 attribute, including other full associative array declaration. Single
12792 associative array associations may be declare after a full associative
12793 declaration, modifying the value for a single association of the attribute.
12794
12795 @node case Constructions
12796 @subsection @code{case} Constructions
12797
12798 @noindent
12799 A @code{case} construction is used in a project file to effect conditional
12800 behavior.
12801 Here is a typical example:
12802
12803 @smallexample @c projectfile
12804 @group
12805 project MyProj is
12806    type OS_Type is ("GNU/Linux", "Unix", "NT", "VMS");
12807
12808    OS : OS_Type := external ("OS", "GNU/Linux");
12809 @end group
12810
12811 @group
12812    package Compiler is
12813      case OS is
12814        when "GNU/Linux" | "Unix" =>
12815          for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
12816              use ("^-gnath^-gnath^");
12817        when "NT" =>
12818          for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
12819              use ("^-gnatP^-gnatP^");
12820        when others =>
12821      end case;
12822    end Compiler;
12823 end MyProj;
12824 @end group
12825 @end smallexample
12826
12827 @noindent
12828 The syntax of a @code{case} construction is based on the Ada case statement
12829 (although there is no @code{null} construction for empty alternatives).
12830
12831 The case expression must be a typed string variable.
12832 Each alternative comprises the reserved word @code{when}, either a list of
12833 literal strings separated by the @code{"|"} character or the reserved word
12834 @code{others},  and the @code{"=>"} token.
12835 Each literal string must belong to the string type that is the type of the
12836 case variable.
12837 An @code{others} alternative, if present, must occur last.
12838
12839 After each @code{=>}, there are zero or more constructions.  The only
12840 constructions allowed in a case construction are other case constructions,
12841 attribute declarations and variable declarations. String type declarations and
12842 package declarations are not allowed. Variable declarations are restricted to
12843 variables that have already been declared before the case construction.
12844
12845 The value of the case variable is often given by an external reference
12846 (@pxref{External References in Project Files}).
12847
12848 @c ****************************************
12849 @c * Objects and Sources in Project Files *
12850 @c ****************************************
12851
12852 @node Objects and Sources in Project Files
12853 @section Objects and Sources in Project Files
12854
12855 @menu
12856 * Object Directory::
12857 * Exec Directory::
12858 * Source Directories::
12859 * Source File Names::
12860 @end menu
12861
12862 @noindent
12863 Each project has exactly one object directory and one or more source
12864 directories. The source directories must contain at least one source file,
12865 unless  the project file explicitly specifies that no source files are present
12866 (@pxref{Source File Names}).
12867
12868 @node Object Directory
12869 @subsection Object Directory
12870
12871 @noindent
12872 The object directory for a project is the directory containing the compiler's
12873 output (such as @file{ALI} files and object files) for the project's immediate
12874 sources.
12875
12876 The object directory is given by the value of the attribute @code{Object_Dir}
12877 in the project file.
12878
12879 @smallexample @c projectfile
12880    for Object_Dir use "objects";
12881 @end smallexample
12882
12883 @noindent
12884 The attribute @code{Object_Dir} has a string value, the path name of the object
12885 directory. The path name may be absolute or relative to the directory of the
12886 project file. This directory must already exist, and be readable and writable.
12887
12888 By default, when the attribute @code{Object_Dir} is not given an explicit value
12889 or when its value is the empty string, the object directory is the same as the
12890 directory containing the project file.
12891
12892 @node Exec Directory
12893 @subsection Exec Directory
12894
12895 @noindent
12896 The exec directory for a project is the directory containing the executables
12897 for the project's main subprograms.
12898
12899 The exec directory is given by the value of the attribute @code{Exec_Dir}
12900 in the project file.
12901
12902 @smallexample @c projectfile
12903    for Exec_Dir use "executables";
12904 @end smallexample
12905
12906 @noindent
12907 The attribute @code{Exec_Dir} has a string value, the path name of the exec
12908 directory. The path name may be absolute or relative to the directory of the
12909 project file. This directory must already exist, and be writable.
12910
12911 By default, when the attribute @code{Exec_Dir} is not given an explicit value
12912 or when its value is the empty string, the exec directory is the same as the
12913 object directory of the project file.
12914
12915 @node Source Directories
12916 @subsection Source Directories
12917
12918 @noindent
12919 The source directories of a project are specified by the project file
12920 attribute @code{Source_Dirs}.
12921
12922 This attribute's value is a string list. If the attribute is not given an
12923 explicit value, then there is only one source directory, the one where the
12924 project file resides.
12925
12926 A @code{Source_Dirs} attribute that is explicitly defined to be the empty list,
12927 as in
12928
12929 @smallexample @c projectfile
12930     for Source_Dirs use ();
12931 @end smallexample
12932
12933 @noindent
12934 indicates that the project contains no source files.
12935
12936 Otherwise, each string in the string list designates one or more
12937 source directories.
12938
12939 @smallexample @c projectfile
12940    for Source_Dirs use ("sources", "test/drivers");
12941 @end smallexample
12942
12943 @noindent
12944 If a string in the list ends with @code{"/**"},  then the directory whose path
12945 name precedes the two asterisks, as well as all its subdirectories
12946 (recursively), are source directories.
12947
12948 @smallexample @c projectfile
12949    for Source_Dirs use ("/system/sources/**");
12950 @end smallexample
12951
12952 @noindent
12953 Here the directory @code{/system/sources} and all of its subdirectories
12954 (recursively) are source directories.
12955
12956 To specify that the source directories are the directory of the project file
12957 and all of its subdirectories, you can declare @code{Source_Dirs} as follows:
12958 @smallexample @c projectfile
12959    for Source_Dirs use ("./**");
12960 @end smallexample
12961
12962 @noindent
12963 Each of the source directories must exist and be readable.
12964
12965 @node Source File Names
12966 @subsection Source File Names
12967
12968 @noindent
12969 In a project that contains source files, their names may be specified by the
12970 attributes @code{Source_Files} (a string list) or @code{Source_List_File}
12971 (a string). Source file names never include any directory information.
12972
12973 If the attribute @code{Source_Files} is given an explicit value, then each
12974 element of the list is a source file name.
12975
12976 @smallexample @c projectfile
12977    for Source_Files use ("main.adb");
12978    for Source_Files use ("main.adb", "pack1.ads", "pack2.adb");
12979 @end smallexample
12980
12981 @noindent
12982 If the attribute @code{Source_Files} is not given an explicit value,
12983 but the attribute @code{Source_List_File} is given a string value,
12984 then the source file names are contained in the text file whose path name
12985 (absolute or relative to the directory of the project file) is the
12986 value of the attribute @code{Source_List_File}.
12987
12988 Each line in the file that is not empty or is not a comment
12989 contains a source file name.
12990
12991 @smallexample @c projectfile
12992    for Source_List_File use "source_list.txt";
12993 @end smallexample
12994
12995 @noindent
12996 By default, if neither the attribute @code{Source_Files} nor the attribute
12997 @code{Source_List_File} is given an explicit value, then each file in the
12998 source directories that conforms to the project's naming scheme
12999 (@pxref{Naming Schemes}) is an immediate source of the project.
13000
13001 A warning is issued if both attributes @code{Source_Files} and
13002 @code{Source_List_File} are given explicit values. In this case, the attribute
13003 @code{Source_Files} prevails.
13004
13005 Each source file name must be the name of one existing source file
13006 in one of the source directories.
13007
13008 A @code{Source_Files} attribute whose value is an empty list
13009 indicates that there are no source files in the project.
13010
13011 If the order of the source directories is known statically, that is if
13012 @code{"/**"} is not used in the string list @code{Source_Dirs}, then there may
13013 be several files with the same source file name. In this case, only the file
13014 in the first directory is considered as an immediate source of the project
13015 file. If the order of the source directories is not known statically, it is
13016 an error to have several files with the same source file name.
13017
13018 Projects can be specified to have no Ada source
13019 files: the value of (@code{Source_Dirs} or @code{Source_Files} may be an empty
13020 list, or the @code{"Ada"} may be absent from @code{Languages}:
13021
13022 @smallexample @c projectfile
13023    for Source_Dirs use ();
13024    for Source_Files use ();
13025    for Languages use ("C", "C++");
13026 @end smallexample
13027
13028 @noindent
13029 Otherwise, a project must contain at least one immediate source.
13030
13031 Projects with no source files are useful as template packages
13032 (@pxref{Packages in Project Files}) for other projects; in particular to
13033 define a package @code{Naming} (@pxref{Naming Schemes}).
13034
13035 @c ****************************
13036 @c * Importing Projects *
13037 @c ****************************
13038
13039 @node  Importing Projects
13040 @section Importing Projects
13041 @cindex @code{ADA_PROJECT_PATH}
13042
13043 @noindent
13044 An immediate source of a project P may depend on source files that
13045 are neither immediate sources of P nor in the predefined library.
13046 To get this effect, P must @emph{import} the projects that contain the needed
13047 source files.
13048
13049 @smallexample @c projectfile
13050 @group
13051   with "project1", "utilities.gpr";
13052   with "/namings/apex.gpr";
13053   project Main is
13054     @dots{}
13055 @end group
13056 @end smallexample
13057
13058 @noindent
13059 As can be seen in this example, the syntax for importing projects is similar
13060 to the syntax for importing compilation units in Ada. However, project files
13061 use literal strings instead of names, and the @code{with} clause identifies
13062 project files rather than packages.
13063
13064 Each literal string is the file name or path name (absolute or relative) of a
13065 project file. If a string corresponds to a file name, with no path or a
13066 relative path, then its location is determined by the @emph{project path}. The
13067 latter can be queried using @code{gnatls -v}. It contains:
13068
13069 @itemize @bullet
13070 @item
13071 In first position, the directory containing the current project file.
13072 @item
13073 In last position, the default project directory. This default project directory
13074 is part of the GNAT installation and is the standard place to install project
13075 files giving access to standard support libraries.
13076 @ifclear vms
13077 @ref{Installing a library}
13078 @end ifclear
13079
13080 @item
13081 In between, all the directories referenced in the
13082 ^environment variable^logical name^ @env{ADA_PROJECT_PATH} if it exists.
13083 @end itemize
13084
13085 @noindent
13086 If a relative pathname is used, as in
13087
13088 @smallexample @c projectfile
13089   with "tests/proj";
13090 @end smallexample
13091
13092 @noindent
13093 then the full path for the project is constructed by concatenating this
13094 relative path to those in the project path, in order, until a matching file is
13095 found. Any symbolic link will be fully resolved in the directory of the
13096 importing project file before the imported project file is examined.
13097
13098 If the @code{with}'ed project file name does not have an extension,
13099 the default is @file{^.gpr^.GPR^}. If a file with this extension is not found,
13100 then the file name as specified in the @code{with} clause (no extension) will
13101 be used. In the above example, if a file @code{project1.gpr} is found, then it
13102 will be used; otherwise, if a file @code{^project1^PROJECT1^} exists
13103 then it will be used; if neither file exists, this is an error.
13104
13105 A warning is issued if the name of the project file does not match the
13106 name of the project; this check is case insensitive.
13107
13108 Any source file that is an immediate source of the imported project can be
13109 used by the immediate sources of the importing project, transitively. Thus
13110 if @code{A} imports @code{B}, and @code{B} imports @code{C}, the immediate
13111 sources of @code{A} may depend on the immediate sources of @code{C}, even if
13112 @code{A} does not import @code{C} explicitly. However, this is not recommended,
13113 because if and when @code{B} ceases to import @code{C}, some sources in
13114 @code{A} will no longer compile.
13115
13116 A side effect of this capability is that normally cyclic dependencies are not
13117 permitted: if @code{A} imports @code{B} (directly or indirectly) then @code{B}
13118 is not allowed to import @code{A}. However, there are cases when cyclic
13119 dependencies would be beneficial. For these cases, another form of import
13120 between projects exists, the @code{limited with}: a project @code{A} that
13121 imports a project @code{B} with a straight @code{with} may also be imported,
13122 directly or indirectly, by @code{B} on the condition that imports from @code{B}
13123 to @code{A} include at least one @code{limited with}.
13124
13125 @smallexample @c 0projectfile
13126 with "../b/b.gpr";
13127 with "../c/c.gpr";
13128 project A is
13129 end A;
13130
13131 limited with "../a/a.gpr";
13132 project B is
13133 end B;
13134
13135 with "../d/d.gpr";
13136 project C is
13137 end C;
13138
13139 limited with "../a/a.gpr";
13140 project D is
13141 end D;
13142 @end smallexample
13143
13144 @noindent
13145 In the above legal example, there are two project cycles:
13146 @itemize @bullet
13147 @item A-> B-> A
13148 @item A -> C -> D -> A
13149 @end itemize
13150
13151 @noindent
13152 In each of these cycle there is one @code{limited with}: import of @code{A}
13153 from @code{B} and import of @code{A} from @code{D}.
13154
13155 The difference between straight @code{with} and @code{limited with} is that
13156 the name of a project imported with a @code{limited with} cannot be used in the
13157 project that imports it. In particular, its packages cannot be renamed and
13158 its variables cannot be referred to.
13159
13160 An exception to the above rules for @code{limited with} is that for the main
13161 project specified to @command{gnatmake} or to the @command{GNAT} driver a
13162 @code{limited with} is equivalent to a straight @code{with}. For example,
13163 in the example above, projects @code{B} and @code{D} could not be main
13164 projects for @command{gnatmake} or to the @command{GNAT} driver, because they
13165 each have a @code{limited with} that is the only one in a cycle of importing
13166 projects.
13167
13168 @c *********************
13169 @c * Project Extension *
13170 @c *********************
13171
13172 @node Project Extension
13173 @section Project Extension
13174
13175 @noindent
13176 During development of a large system, it is sometimes necessary to use
13177 modified versions of some of the source files, without changing the original
13178 sources. This can be achieved through the @emph{project extension} facility.
13179
13180 @smallexample @c projectfile
13181    project Modified_Utilities extends "/baseline/utilities.gpr" is @dots{}
13182 @end smallexample
13183
13184 @noindent
13185 A project extension declaration introduces an extending project
13186 (the @emph{child}) and a project being extended (the @emph{parent}).
13187
13188 By default, a child project inherits all the sources of its parent.
13189 However, inherited sources can be overridden: a unit in a parent is hidden
13190 by a unit of the same name in the child.
13191
13192 Inherited sources are considered to be sources (but not immediate sources)
13193 of the child project; see @ref{Project File Syntax}.
13194
13195 An inherited source file retains any switches specified in the parent project.
13196
13197 For example if the project @code{Utilities} contains the spec and the
13198 body of an Ada package @code{Util_IO}, then the project
13199 @code{Modified_Utilities} can contain a new body for package @code{Util_IO}.
13200 The original body of @code{Util_IO} will not be considered in program builds.
13201 However, the package spec will still be found in the project
13202 @code{Utilities}.
13203
13204 A child project can have only one parent, except when it is qualified as
13205 abstract. But it may import any number of other projects.
13206
13207 A project is not allowed to import directly or indirectly at the same time a
13208 child project and any of its ancestors.
13209
13210 @c *******************************
13211 @c * Project Hierarchy Extension *
13212 @c *******************************
13213
13214 @node Project Hierarchy Extension
13215 @section Project Hierarchy Extension
13216
13217 @noindent
13218 When extending a large system spanning multiple projects, it is often
13219 inconvenient to extend every project in the hierarchy that is impacted by a
13220 small change introduced. In such cases, it is possible to create a virtual
13221 extension of entire hierarchy using @code{extends all} relationship.
13222
13223 When the project is extended using @code{extends all} inheritance, all projects
13224 that are imported by it, both directly and indirectly, are considered virtually
13225 extended. That is, the Project Manager creates "virtual projects"
13226 that extend every project in the hierarchy; all these virtual projects have
13227 no sources of their own and have as object directory the object directory of
13228 the root of "extending all" project.
13229
13230 It is possible to explicitly extend one or more projects in the hierarchy
13231 in order to modify the sources. These extending projects must be imported by
13232 the "extending all" project, which will replace the corresponding virtual
13233 projects with the explicit ones.
13234
13235 When building such a project hierarchy extension, the Project Manager will
13236 ensure that both modified sources and sources in virtual extending projects
13237 that depend on them, are recompiled.
13238
13239 By means of example, consider the following hierarchy of projects.
13240
13241 @enumerate
13242 @item
13243 project A, containing package P1
13244 @item
13245 project B importing A and containing package P2 which depends on P1
13246 @item
13247 project C importing B and containing package P3 which depends on P2
13248 @end enumerate
13249
13250 @noindent
13251 We want to modify packages P1 and P3.
13252
13253 This project hierarchy will need to be extended as follows:
13254
13255 @enumerate
13256 @item
13257 Create project A1 that extends A, placing modified P1 there:
13258
13259 @smallexample @c 0projectfile
13260 project A1 extends "(@dots{})/A" is
13261 end A1;
13262 @end smallexample
13263
13264 @item
13265 Create project C1 that "extends all" C and imports A1, placing modified
13266 P3 there:
13267
13268 @smallexample @c 0projectfile
13269 with "(@dots{})/A1";
13270 project C1 extends all "(@dots{})/C" is
13271 end C1;
13272 @end smallexample
13273 @end enumerate
13274
13275 When you build project C1, your entire modified project space will be
13276 recompiled, including the virtual project B1 that has been impacted by the
13277 "extending all" inheritance of project C.
13278
13279 Note that if a Library Project in the hierarchy is virtually extended,
13280 the virtual project that extends the Library Project is not a Library Project.
13281
13282 @c ****************************************
13283 @c * External References in Project Files *
13284 @c ****************************************
13285
13286 @node  External References in Project Files
13287 @section External References in Project Files
13288
13289 @noindent
13290 A project file may contain references to external variables; such references
13291 are called @emph{external references}.
13292
13293 An external variable is either defined as part of the environment (an
13294 environment variable in Unix, for example) or else specified on the command
13295 line via the @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@emph{vbl}=@emph{value}} switch.
13296 If both, then the command line value is used.
13297
13298 The value of an external reference is obtained by means of the built-in
13299 function @code{external}, which returns a string value.
13300 This function has two forms:
13301 @itemize @bullet
13302 @item @code{external (external_variable_name)}
13303 @item @code{external (external_variable_name, default_value)}
13304 @end itemize
13305
13306 @noindent
13307 Each parameter must be a string literal.  For example:
13308
13309 @smallexample @c projectfile
13310    external ("USER")
13311    external ("OS", "GNU/Linux")
13312 @end smallexample
13313
13314 @noindent
13315 In the form with one parameter, the function returns the value of
13316 the external variable given as parameter. If this name is not present in the
13317 environment, the function returns an empty string.
13318
13319 In the form with two string parameters, the second argument is
13320 the value returned when the variable given as the first argument is not
13321 present in the environment. In the example above, if @code{"OS"} is not
13322 the name of ^an environment variable^a logical name^ and is not passed on
13323 the command line, then the returned value is @code{"GNU/Linux"}.
13324
13325 An external reference may be part of a string expression or of a string
13326 list expression, and can therefore appear in a variable declaration or
13327 an attribute declaration.
13328
13329 @smallexample @c projectfile
13330 @group
13331    type Mode_Type is ("Debug", "Release");
13332    Mode : Mode_Type := external ("MODE");
13333    case Mode is
13334      when "Debug" =>
13335         @dots{}
13336 @end group
13337 @end smallexample
13338
13339 @c *****************************
13340 @c * Packages in Project Files *
13341 @c *****************************
13342
13343 @node  Packages in Project Files
13344 @section Packages in Project Files
13345
13346 @noindent
13347 A @emph{package} defines the settings for project-aware tools within a
13348 project.
13349 For each such tool one can declare a package; the names for these
13350 packages are preset (@pxref{Packages}).
13351 A package may contain variable declarations, attribute declarations, and case
13352 constructions.
13353
13354 @smallexample @c projectfile
13355 @group
13356    project Proj is
13357       package Builder is  -- used by gnatmake
13358          for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13359              use ("^-v^-v^",
13360                   "^-g^-g^");
13361       end Builder;
13362    end Proj;
13363 @end group
13364 @end smallexample
13365
13366 @noindent
13367 The syntax of package declarations mimics that of package in Ada.
13368
13369 Most of the packages have an attribute
13370 @code{^Default_Switches^Default_Switches^}.
13371 This attribute is an associative array, and its value is a string list.
13372 The index of the associative array is the name of a programming language (case
13373 insensitive). This attribute indicates the ^switch^switch^
13374 or ^switches^switches^ to be used
13375 with the corresponding tool.
13376
13377 Some packages also have another attribute, @code{^Switches^Switches^},
13378 an associative array whose value is a string list.
13379 The index is the name of a source file.
13380 This attribute indicates the ^switch^switch^
13381 or ^switches^switches^ to be used by the corresponding
13382 tool when dealing with this specific file.
13383
13384 Further information on these ^switch^switch^-related attributes is found in
13385 @ref{^Switches^Switches^ and Project Files}.
13386
13387 A package may be declared as a @emph{renaming} of another package; e.g., from
13388 the project file for an imported project.
13389
13390 @smallexample @c projectfile
13391 @group
13392   with "/global/apex.gpr";
13393   project Example is
13394     package Naming renames Apex.Naming;
13395     @dots{}
13396   end Example;
13397 @end group
13398 @end smallexample
13399
13400 @noindent
13401 Packages that are renamed in other project files often come from project files
13402 that have no sources: they are just used as templates. Any modification in the
13403 template will be reflected automatically in all the project files that rename
13404 a package from the template.
13405
13406 In addition to the tool-oriented packages, you can also declare a package
13407 named @code{Naming} to establish specialized source file naming conventions
13408 (@pxref{Naming Schemes}).
13409
13410 @c ************************************
13411 @c * Variables from Imported Projects *
13412 @c ************************************
13413
13414 @node Variables from Imported Projects
13415 @section Variables from Imported Projects
13416
13417 @noindent
13418 An attribute or variable defined in an imported or parent project can
13419 be used in expressions in the importing / extending project.
13420 Such an attribute or variable is denoted by an expanded name whose prefix
13421 is either the name of the project or the expanded name of a package within
13422 a project.
13423
13424 @smallexample @c projectfile
13425 @group
13426   with "imported";
13427   project Main extends "base" is
13428      Var1 := Imported.Var;
13429      Var2 := Base.Var & ".new";
13430 @end group
13431
13432 @group
13433      package Builder is
13434         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13435             use Imported.Builder'Ada_^Switches^Switches^ &
13436                 "^-gnatg^-gnatg^" &
13437                 "^-v^-v^";
13438      end Builder;
13439 @end group
13440
13441 @group
13442      package Compiler is
13443         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13444             use Base.Compiler'Ada_^Switches^Switches^;
13445      end Compiler;
13446   end Main;
13447 @end group
13448 @end smallexample
13449
13450 @noindent
13451 In this example:
13452
13453 @itemize @bullet
13454 @item
13455 The value of @code{Var1} is a copy of the variable @code{Var} defined
13456 in the project file @file{"imported.gpr"}
13457 @item
13458 the value of @code{Var2} is a copy of the value of variable @code{Var}
13459 defined in the project file @file{base.gpr}, concatenated with @code{".new"}
13460 @item
13461 attribute @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} in package
13462 @code{Builder} is a string list that includes in its value a copy of the value
13463 of @code{Ada_^Switches^Switches^} defined in the @code{Builder} package
13464 in project file @file{imported.gpr} plus two new elements:
13465 @option{"^-gnatg^-gnatg^"}
13466 and @option{"^-v^-v^"};
13467 @item
13468 attribute @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} in package
13469 @code{Compiler} is a copy of the variable @code{Ada_^Switches^Switches^}
13470 defined in the @code{Compiler} package in project file @file{base.gpr},
13471 the project being extended.
13472 @end itemize
13473
13474 @c ******************
13475 @c * Naming Schemes *
13476 @c ******************
13477
13478 @node  Naming Schemes
13479 @section Naming Schemes
13480
13481 @noindent
13482 Sometimes an Ada software system is ported from a foreign compilation
13483 environment to GNAT, and the file names do not use the default GNAT
13484 conventions. Instead of changing all the file names (which for a variety
13485 of reasons might not be possible), you can define the relevant file
13486 naming scheme in the @code{Naming} package in your project file.
13487
13488 @noindent
13489 Note that the use of pragmas described in
13490 @ref{Alternative File Naming Schemes} by mean of a configuration
13491 pragmas file is not supported when using project files. You must use
13492 the features described in this paragraph. You can however use specify
13493 other configuration pragmas (@pxref{Specifying Configuration Pragmas}).
13494
13495 @ifclear vms
13496 For example, the following
13497 package models the Apex file naming rules:
13498
13499 @smallexample @c projectfile
13500 @group
13501   package Naming is
13502     for Casing               use "lowercase";
13503     for Dot_Replacement      use ".";
13504     for Spec_Suffix ("Ada")  use ".1.ada";
13505     for Body_Suffix ("Ada")  use ".2.ada";
13506   end Naming;
13507 @end group
13508 @end smallexample
13509 @end ifclear
13510
13511 @ifset vms
13512 For example, the following package models the HP Ada file naming rules:
13513
13514 @smallexample @c projectfile
13515 @group
13516   package Naming is
13517     for Casing               use "lowercase";
13518     for Dot_Replacement      use "__";
13519     for Spec_Suffix ("Ada")  use "_.^ada^ada^";
13520     for Body_Suffix ("Ada")  use ".^ada^ada^";
13521   end Naming;
13522 @end group
13523 @end smallexample
13524
13525 @noindent
13526 (Note that @code{Casing} is @code{"lowercase"} because GNAT gets the file
13527 names in lower case)
13528 @end ifset
13529
13530 @noindent
13531 You can define the following attributes in package @code{Naming}:
13532
13533 @table @code
13534
13535 @item @code{Casing}
13536 This must be a string with one of the three values @code{"lowercase"},
13537 @code{"uppercase"} or @code{"mixedcase"}; these strings are case insensitive.
13538
13539 @noindent
13540 If @code{Casing} is not specified, then the default is @code{"lowercase"}.
13541
13542 @item @code{Dot_Replacement}
13543 This must be a string whose value satisfies the following conditions:
13544
13545 @itemize @bullet
13546 @item It must not be empty
13547 @item It cannot start or end with an alphanumeric character
13548 @item It cannot be a single underscore
13549 @item It cannot start with an underscore followed by an alphanumeric
13550 @item It cannot contain a dot @code{'.'} except if the entire string
13551 is @code{"."}
13552 @end itemize
13553
13554 @noindent
13555 If @code{Dot_Replacement} is not specified, then the default is @code{"-"}.
13556
13557 @item @code{Spec_Suffix}
13558 This is an associative array (indexed by the programming language name, case
13559 insensitive) whose value is a string that must satisfy the following
13560 conditions:
13561
13562 @itemize @bullet
13563 @item It must not be empty
13564 @item It must include at least one dot
13565 @end itemize
13566 @noindent
13567 If @code{Spec_Suffix ("Ada")} is not specified, then the default is
13568 @code{"^.ads^.ADS^"}.
13569
13570 @item @code{Body_Suffix}
13571 This is an associative array (indexed by the programming language name, case
13572 insensitive) whose value is a string that must satisfy the following
13573 conditions:
13574
13575 @itemize @bullet
13576 @item It must not be empty
13577 @item It must include at least one dot
13578 @item It cannot be the same as @code{Spec_Suffix ("Ada")}
13579 @end itemize
13580 @noindent
13581 If @code{Body_Suffix ("Ada")} and @code{Spec_Suffix ("Ada")} end with the
13582 same string, then a file name that ends with the longest of these two suffixes
13583 will be a body if the longest suffix is @code{Body_Suffix ("Ada")} or a spec
13584 if the longest suffix is @code{Spec_Suffix ("Ada")}.
13585
13586 If @code{Body_Suffix ("Ada")} is not specified, then the default is
13587 @code{"^.adb^.ADB^"}.
13588
13589 @item @code{Separate_Suffix}
13590 This must be a string whose value satisfies the same conditions as
13591 @code{Body_Suffix}. The same "longest suffix" rules apply.
13592
13593 @noindent
13594 If @code{Separate_Suffix ("Ada")} is not specified, then it defaults to same
13595 value as @code{Body_Suffix ("Ada")}.
13596
13597 @item @code{Spec}
13598 @noindent
13599 You can use the associative array attribute @code{Spec}  to define
13600 the source file name for an individual Ada compilation unit's spec. The array
13601 index must be a string literal that identifies the Ada unit (case insensitive).
13602 The value of this attribute must be a string that identifies the file that
13603 contains this unit's spec (case sensitive or insensitive depending on the
13604 operating system).
13605
13606 @smallexample @c projectfile
13607    for Spec ("MyPack.MyChild") use "mypack.mychild.spec";
13608 @end smallexample
13609
13610 @item @code{Body}
13611
13612 You can use the associative array attribute @code{Body} to
13613 define the source file name for an individual Ada compilation unit's body
13614 (possibly a subunit).  The array index must be a string literal that identifies
13615 the Ada unit (case insensitive).  The value of this attribute must be a string
13616 that identifies the file that contains this unit's body or subunit (case
13617 sensitive or insensitive depending on the operating system).
13618
13619 @smallexample @c projectfile
13620    for Body ("MyPack.MyChild") use "mypack.mychild.body";
13621 @end smallexample
13622 @end table
13623
13624 @c ********************
13625 @c * Library Projects *
13626 @c ********************
13627
13628 @node Library Projects
13629 @section Library Projects
13630
13631 @noindent
13632 @emph{Library projects} are projects whose object code is placed in a library.
13633 (Note that this facility is not yet supported on all platforms)
13634
13635 To create a library project, you need to define in its project file
13636 two project-level attributes: @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}.
13637 Additionally, you may define other library-related attributes such as
13638 @code{Library_Kind}, @code{Library_Version}, @code{Library_Interface},
13639 @code{Library_Auto_Init}, @code{Library_Options} and @code{Library_GCC}.
13640
13641 The @code{Library_Name} attribute has a string value. There is no restriction
13642 on the name of a library. It is the responsibility of the developer to
13643 choose a name that will be accepted by the platform. It is recommended to
13644 choose names that could be Ada identifiers; such names are almost guaranteed
13645 to be acceptable on all platforms.
13646
13647 The @code{Library_Dir} attribute has a string value that designates the path
13648 (absolute or relative) of the directory where the library will reside.
13649 It must designate an existing directory, and this directory must be writable,
13650 different from the project's object directory and from any source directory
13651 in the project tree.
13652
13653 If both @code{Library_Name} and @code{Library_Dir} are specified and
13654 are legal, then the project file defines a library project.  The optional
13655 library-related attributes are checked only for such project files.
13656
13657 The @code{Library_Kind} attribute has a string value that must be one of the
13658 following (case insensitive): @code{"static"}, @code{"dynamic"} or
13659 @code{"relocatable"} (which is a synonym for @code{"dynamic"}). If this
13660 attribute is not specified, the library is a static library, that is
13661 an archive of object files that can be potentially linked into a
13662 static executable. Otherwise, the library may be dynamic or
13663 relocatable, that is a library that is loaded only at the start of execution.
13664
13665 If you need to build both a static and a dynamic library, you should use two
13666 different object directories, since in some cases some extra code needs to
13667 be generated for the latter. For such cases, it is recommended to either use
13668 two different project files, or a single one which uses external variables
13669 to indicate what kind of library should be build.
13670
13671 The @code{Library_ALI_Dir} attribute may be specified to indicate the
13672 directory where the ALI files of the library will be copied. When it is
13673 not specified, the ALI files are copied to the directory specified in
13674 attribute @code{Library_Dir}. The directory specified by @code{Library_ALI_Dir}
13675 must be writable and different from the project's object directory and from
13676 any source directory in the project tree.
13677
13678 The @code{Library_Version} attribute has a string value whose interpretation
13679 is platform dependent. It has no effect on VMS and Windows. On Unix, it is
13680 used only for dynamic/relocatable libraries as the internal name of the
13681 library (the @code{"soname"}). If the library file name (built from the
13682 @code{Library_Name}) is different from the @code{Library_Version}, then the
13683 library file will be a symbolic link to the actual file whose name will be
13684 @code{Library_Version}.
13685
13686 Example (on Unix):
13687
13688 @smallexample @c projectfile
13689 @group
13690 project Plib is
13691
13692    Version := "1";
13693
13694    for Library_Dir use "lib_dir";
13695    for Library_Name use "dummy";
13696    for Library_Kind use "relocatable";
13697    for Library_Version use "libdummy.so." & Version;
13698
13699 end Plib;
13700 @end group
13701 @end smallexample
13702
13703 @noindent
13704 Directory @file{lib_dir} will contain the internal library file whose name
13705 will be @file{libdummy.so.1}, and @file{libdummy.so} will be a symbolic link to
13706 @file{libdummy.so.1}.
13707
13708 When @command{gnatmake} detects that a project file
13709 is a library project file, it will check all immediate sources of the project
13710 and rebuild the library if any of the sources have been recompiled.
13711
13712 Standard project files can import library project files. In such cases,
13713 the libraries will only be rebuilt if some of its sources are recompiled
13714 because they are in the closure of some other source in an importing project.
13715 Sources of the library project files that are not in such a closure will
13716 not be checked, unless the full library is checked, because one of its sources
13717 needs to be recompiled.
13718
13719 For instance, assume the project file @code{A} imports the library project file
13720 @code{L}. The immediate sources of A are @file{a1.adb}, @file{a2.ads} and
13721 @file{a2.adb}. The immediate sources of L are @file{l1.ads}, @file{l1.adb},
13722 @file{l2.ads}, @file{l2.adb}.
13723
13724 If @file{l1.adb} has been modified, then the library associated with @code{L}
13725 will be rebuilt when compiling all the immediate sources of @code{A} only
13726 if @file{a1.ads}, @file{a2.ads} or @file{a2.adb} includes a statement
13727 @code{"with L1;"}.
13728
13729 To be sure that all the sources in the library associated with @code{L} are
13730 up to date, and that all the sources of project @code{A} are also up to date,
13731 the following two commands needs to be used:
13732
13733 @smallexample
13734 gnatmake -Pl.gpr
13735 gnatmake -Pa.gpr
13736 @end smallexample
13737
13738 When a library is built or rebuilt, an attempt is made first to delete all
13739 files in the library directory.
13740 All @file{ALI} files will also be copied from the object directory to the
13741 library directory. To build executables, @command{gnatmake} will use the
13742 library rather than the individual object files.
13743
13744 @ifclear vms
13745 It is also possible to create library project files for third-party libraries
13746 that are precompiled and cannot be compiled locally thanks to the
13747 @code{externally_built} attribute. (See @ref{Installing a library}).
13748 @end ifclear
13749
13750 @c *******************************
13751 @c * Stand-alone Library Projects *
13752 @c *******************************
13753
13754 @node Stand-alone Library Projects
13755 @section Stand-alone Library Projects
13756
13757 @noindent
13758 A Stand-alone Library is a library that contains the necessary code to
13759 elaborate the Ada units that are included in the library. A Stand-alone
13760 Library is suitable to be used in an executable when the main is not
13761 in Ada. However, Stand-alone Libraries may also be used with an Ada main
13762 subprogram.
13763
13764 A Stand-alone Library Project is a Library Project where the library is
13765 a Stand-alone Library.
13766
13767 To be a Stand-alone Library Project, in addition to the two attributes
13768 that make a project a Library Project (@code{Library_Name} and
13769 @code{Library_Dir}, see @ref{Library Projects}), the attribute
13770 @code{Library_Interface} must be defined.
13771
13772 @smallexample @c projectfile
13773 @group
13774    for Library_Dir use "lib_dir";
13775    for Library_Name use "dummy";
13776    for Library_Interface use ("int1", "int1.child");
13777 @end group
13778 @end smallexample
13779
13780 Attribute @code{Library_Interface} has a nonempty string list value,
13781 each string in the list designating a unit contained in an immediate source
13782 of the project file.
13783
13784 When a Stand-alone Library is built, first the binder is invoked to build
13785 a package whose name depends on the library name
13786 (^b~dummy.ads/b^B$DUMMY.ADS/B^ in the example above).
13787 This binder-generated package includes initialization and
13788 finalization procedures whose
13789 names depend on the library name (dummyinit and dummyfinal in the example
13790 above). The object corresponding to this package is included in the library.
13791
13792 A dynamic or relocatable Stand-alone Library is automatically initialized
13793 if automatic initialization of Stand-alone Libraries is supported on the
13794 platform and if attribute @code{Library_Auto_Init} is not specified or
13795 is specified with the value "true". A static Stand-alone Library is never
13796 automatically initialized.
13797
13798 Single string attribute @code{Library_Auto_Init} may be specified with only
13799 two possible values: "false" or "true" (case-insensitive). Specifying
13800 "false" for attribute @code{Library_Auto_Init} will prevent automatic
13801 initialization of dynamic or relocatable libraries.
13802
13803 When a non-automatically initialized Stand-alone Library is used
13804 in an executable, its initialization procedure must be called before
13805 any service of the library is used.
13806 When the main subprogram is in Ada, it may mean that the initialization
13807 procedure has to be called during elaboration of another package.
13808
13809 For a Stand-Alone Library, only the @file{ALI} files of the Interface Units
13810 (those that are listed in attribute @code{Library_Interface}) are copied to
13811 the Library Directory. As a consequence, only the Interface Units may be
13812 imported from Ada units outside of the library. If other units are imported,
13813 the binding phase will fail.
13814
13815 When a Stand-Alone Library is bound, the switches that are specified in
13816 the attribute @code{Default_Switches ("Ada")} in package @code{Binder} are
13817 used in the call to @command{gnatbind}.
13818
13819 The string list attribute @code{Library_Options} may be used to specified
13820 additional switches to the call to @command{gcc} to link the library.
13821
13822 The attribute @code{Library_Src_Dir}, may be specified for a
13823 Stand-Alone Library. @code{Library_Src_Dir} is a simple attribute that has a
13824 single string value. Its value must be the path (absolute or relative to the
13825 project directory) of an existing directory. This directory cannot be the
13826 object directory or one of the source directories, but it can be the same as
13827 the library directory. The sources of the Interface
13828 Units of the library, necessary to an Ada client of the library, will be
13829 copied to the designated directory, called Interface Copy directory.
13830 These sources includes the specs of the Interface Units, but they may also
13831 include bodies and subunits, when pragmas @code{Inline} or @code{Inline_Always}
13832 are used, or when there is a generic units in the spec. Before the sources
13833 are copied to the Interface Copy directory, an attempt is made to delete all
13834 files in the Interface Copy directory.
13835
13836 @c *************************************
13837 @c * Switches Related to Project Files *
13838 @c *************************************
13839 @node Switches Related to Project Files
13840 @section Switches Related to Project Files
13841
13842 @noindent
13843 The following switches are used by GNAT tools that support project files:
13844
13845 @table @option
13846
13847 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
13848 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (any project-aware tool)
13849 Indicates the name of a project file. This project file will be parsed with
13850 the verbosity indicated by @option{^-vP^MESSAGE_PROJECT_FILES=^@emph{x}},
13851 if any, and using the external references indicated
13852 by @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches, if any.
13853 @ifclear vms
13854 There may zero, one or more spaces between @option{-P} and @var{project}.
13855 @end ifclear
13856
13857 @noindent
13858 There must be only one @option{^-P^/PROJECT_FILE^} switch on the command line.
13859
13860 @noindent
13861 Since the Project Manager parses the project file only after all the switches
13862 on the command line are checked, the order of the switches
13863 @option{^-P^/PROJECT_FILE^},
13864 @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}}
13865 or @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} is not significant.
13866
13867 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
13868 @cindex @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} (any project-aware tool)
13869 Indicates that external variable @var{name} has the value @var{value}.
13870 The Project Manager will use this value for occurrences of
13871 @code{external(name)} when parsing the project file.
13872
13873 @ifclear vms
13874 @noindent
13875 If @var{name} or @var{value} includes a space, then @var{name=value} should be
13876 put between quotes.
13877 @smallexample
13878   -XOS=NT
13879   -X"user=John Doe"
13880 @end smallexample
13881 @end ifclear
13882
13883 @noindent
13884 Several @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches can be used simultaneously.
13885 If several @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches specify the same
13886 @var{name}, only the last one is used.
13887
13888 @noindent
13889 An external variable specified with a @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switch
13890 takes precedence over the value of the same name in the environment.
13891
13892 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
13893 @cindex @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE^} (any project-aware tool)
13894 Indicates the verbosity of the parsing of GNAT project files.
13895
13896 @ifclear vms
13897 @option{-vP0} means Default;
13898 @option{-vP1} means Medium;
13899 @option{-vP2} means High.
13900 @end ifclear
13901
13902 @ifset vms
13903 There are three possible options for this qualifier: DEFAULT, MEDIUM and
13904 HIGH.
13905 @end ifset
13906
13907 @noindent
13908 The default is ^Default^DEFAULT^: no output for syntactically correct
13909 project files.
13910 @noindent
13911 If several @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}} switches are present,
13912 only the last one is used.
13913
13914 @item ^-aP^/ADD_PROJECT_SEARCH_DIR=^<dir>
13915 @cindex @option{^-aP^/ADD_PROJECT_SEARCH_DIR=^} (any project-aware tool)
13916 Add directory <dir> at the beginning of the project search path, in order,
13917 after the current working directory.
13918
13919 @ifclear vms
13920 @item -eL
13921 @cindex @option{-eL} (any project-aware tool)
13922 Follow all symbolic links when processing project files.
13923 @end ifclear
13924
13925 @item ^--subdirs^/SUBDIRS^=<subdir>
13926 @cindex @option{^--subdirs^/SUBDIRS^=} (gnatmake and gnatclean)
13927 This switch is recognized by gnatmake and gnatclean. It indicate that the real
13928 directories (except the source directories) are the subdirectories <subdir>
13929 of the directories specified in the project files. This applies in particular
13930 to object directories, library directories and exec directories. If the
13931 subdirectories do not exist, they are created automatically.
13932
13933 @end table
13934
13935 @c **********************************
13936 @c * Tools Supporting Project Files *
13937 @c **********************************
13938
13939 @node  Tools Supporting Project Files
13940 @section Tools Supporting Project Files
13941
13942 @menu
13943 * gnatmake and Project Files::
13944 * The GNAT Driver and Project Files::
13945 @end menu
13946
13947 @node gnatmake and Project Files
13948 @subsection gnatmake and Project Files
13949
13950 @noindent
13951 This section covers several topics related to @command{gnatmake} and
13952 project files: defining ^switches^switches^ for @command{gnatmake}
13953 and for the tools that it invokes; specifying configuration pragmas;
13954 the use of the @code{Main} attribute; building and rebuilding library project
13955 files.
13956
13957 @menu
13958 * ^Switches^Switches^ and Project Files::
13959 * Specifying Configuration Pragmas::
13960 * Project Files and Main Subprograms::
13961 * Library Project Files::
13962 @end menu
13963
13964 @node ^Switches^Switches^ and Project Files
13965 @subsubsection ^Switches^Switches^ and Project Files
13966
13967 @ifset vms
13968 It is not currently possible to specify VMS style qualifiers in the project
13969 files; only Unix style ^switches^switches^ may be specified.
13970 @end ifset
13971
13972 @noindent
13973 For each of the packages @code{Builder}, @code{Compiler}, @code{Binder}, and
13974 @code{Linker}, you can specify a @code{^Default_Switches^Default_Switches^}
13975 attribute, a @code{^Switches^Switches^} attribute, or both;
13976 as their names imply, these ^switch^switch^-related
13977 attributes affect the ^switches^switches^ that are used for each of these GNAT
13978 components when
13979 @command{gnatmake} is invoked.  As will be explained below, these
13980 component-specific ^switches^switches^ precede
13981 the ^switches^switches^ provided on the @command{gnatmake} command line.
13982
13983 The @code{^Default_Switches^Default_Switches^} attribute is an associative
13984 array indexed by language name (case insensitive) whose value is a string list.
13985 For example:
13986
13987 @smallexample @c projectfile
13988 @group
13989 package Compiler is
13990   for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13991       use ("^-gnaty^-gnaty^",
13992            "^-v^-v^");
13993 end Compiler;
13994 @end group
13995 @end smallexample
13996
13997 @noindent
13998 The @code{^Switches^Switches^} attribute is also an associative array,
13999 indexed by a file name (which may or may not be case sensitive, depending
14000 on the operating system) whose value is a string list.  For example:
14001
14002 @smallexample @c projectfile
14003 @group
14004 package Builder is
14005    for ^Switches^Switches^ ("main1.adb")
14006        use ("^-O2^-O2^");
14007    for ^Switches^Switches^ ("main2.adb")
14008        use ("^-g^-g^");
14009 end Builder;
14010 @end group
14011 @end smallexample
14012
14013 @noindent
14014 For the @code{Builder} package, the file names must designate source files
14015 for main subprograms.  For the @code{Binder} and @code{Linker} packages, the
14016 file names must designate @file{ALI} or source files for main subprograms.
14017 In each case just the file name without an explicit extension is acceptable.
14018
14019 For each tool used in a program build (@command{gnatmake}, the compiler, the
14020 binder, and the linker), the corresponding package @dfn{contributes} a set of
14021 ^switches^switches^ for each file on which the tool is invoked, based on the
14022 ^switch^switch^-related attributes defined in the package.
14023 In particular, the ^switches^switches^
14024 that each of these packages contributes for a given file @var{f} comprise:
14025
14026 @itemize @bullet
14027 @item
14028 the value of attribute @code{^Switches^Switches^ (@var{f})},
14029 if it is specified in the package for the given file,
14030 @item
14031 otherwise, the value of @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")},
14032 if it is specified in the package.
14033 @end itemize
14034
14035 @noindent
14036 If neither of these attributes is defined in the package, then the package does
14037 not contribute any ^switches^switches^ for the given file.
14038
14039 When @command{gnatmake} is invoked on a file, the ^switches^switches^ comprise
14040 two sets, in the following order: those contributed for the file
14041 by the @code{Builder} package;
14042 and the switches passed on the command line.
14043
14044 When @command{gnatmake} invokes a tool (compiler, binder, linker) on a file,
14045 the ^switches^switches^ passed to the tool comprise three sets,
14046 in the following order:
14047
14048 @enumerate
14049 @item
14050 the applicable ^switches^switches^ contributed for the file
14051 by the @code{Builder} package in the project file supplied on the command line;
14052
14053 @item
14054 those contributed for the file by the package (in the relevant project file --
14055 see below) corresponding to the tool; and
14056
14057 @item
14058 the applicable switches passed on the command line.
14059 @end enumerate
14060
14061 @noindent
14062 The term @emph{applicable ^switches^switches^} reflects the fact that
14063 @command{gnatmake} ^switches^switches^ may or may not be passed to individual
14064 tools, depending on the individual ^switch^switch^.
14065
14066 @command{gnatmake} may invoke the compiler on source files from different
14067 projects. The Project Manager will use the appropriate project file to
14068 determine the @code{Compiler} package for each source file being compiled.
14069 Likewise for the @code{Binder} and @code{Linker} packages.
14070
14071 As an example, consider the following package in a project file:
14072
14073 @smallexample @c projectfile
14074 @group
14075 project Proj1 is
14076    package Compiler is
14077       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14078           use ("^-g^-g^");
14079       for ^Switches^Switches^ ("a.adb")
14080           use ("^-O1^-O1^");
14081       for ^Switches^Switches^ ("b.adb")
14082           use ("^-O2^-O2^",
14083                "^-gnaty^-gnaty^");
14084    end Compiler;
14085 end Proj1;
14086 @end group
14087 @end smallexample
14088
14089 @noindent
14090 If @command{gnatmake} is invoked with this project file, and it needs to
14091 compile, say, the files @file{a.adb}, @file{b.adb}, and @file{c.adb}, then
14092 @file{a.adb} will be compiled with the ^switch^switch^
14093 @option{^-O1^-O1^},
14094 @file{b.adb} with ^switches^switches^
14095 @option{^-O2^-O2^}
14096 and @option{^-gnaty^-gnaty^},
14097 and @file{c.adb} with @option{^-g^-g^}.
14098
14099 The following example illustrates the ordering of the ^switches^switches^
14100 contributed by different packages:
14101
14102 @smallexample @c projectfile
14103 @group
14104 project Proj2 is
14105    package Builder is
14106       for ^Switches^Switches^ ("main.adb")
14107           use ("^-g^-g^",
14108                "^-O1^-)1^",
14109                "^-f^-f^");
14110    end Builder;
14111 @end group
14112
14113 @group
14114    package Compiler is
14115       for ^Switches^Switches^ ("main.adb")
14116           use ("^-O2^-O2^");
14117    end Compiler;
14118 end Proj2;
14119 @end group
14120 @end smallexample
14121
14122 @noindent
14123 If you issue the command:
14124
14125 @smallexample
14126     gnatmake ^-Pproj2^/PROJECT_FILE=PROJ2^ -O0 main
14127 @end smallexample
14128
14129 @noindent
14130 then the compiler will be invoked on @file{main.adb} with the following
14131 sequence of ^switches^switches^
14132
14133 @smallexample
14134    ^-g -O1 -O2 -O0^-g -O1 -O2 -O0^
14135 @end smallexample
14136
14137 with the last @option{^-O^-O^}
14138 ^switch^switch^ having precedence over the earlier ones;
14139 several other ^switches^switches^
14140 (such as @option{^-c^-c^}) are added implicitly.
14141
14142 The ^switches^switches^
14143 @option{^-g^-g^}
14144 and @option{^-O1^-O1^} are contributed by package
14145 @code{Builder},  @option{^-O2^-O2^} is contributed
14146 by the package @code{Compiler}
14147 and @option{^-O0^-O0^} comes from the command line.
14148
14149 The @option{^-g^-g^}
14150 ^switch^switch^ will also be passed in the invocation of
14151 @command{Gnatlink.}
14152
14153 A final example illustrates switch contributions from packages in different
14154 project files:
14155
14156 @smallexample @c projectfile
14157 @group
14158 project Proj3 is
14159    for Source_Files use ("pack.ads", "pack.adb");
14160    package Compiler is
14161       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14162           use ("^-gnata^-gnata^");
14163    end Compiler;
14164 end Proj3;
14165 @end group
14166
14167 @group
14168 with "Proj3";
14169 project Proj4 is
14170    for Source_Files use ("foo_main.adb", "bar_main.adb");
14171    package Builder is
14172       for ^Switches^Switches^ ("foo_main.adb")
14173           use ("^-s^-s^",
14174                "^-g^-g^");
14175    end Builder;
14176 end Proj4;
14177 @end group
14178
14179 @group
14180 -- Ada source file:
14181 with Pack;
14182 procedure Foo_Main is
14183    @dots{}
14184 end Foo_Main;
14185 @end group
14186 @end smallexample
14187
14188 If the command is
14189 @smallexample
14190 gnatmake ^-PProj4^/PROJECT_FILE=PROJ4^ foo_main.adb -cargs -gnato
14191 @end smallexample
14192
14193 @noindent
14194 then the ^switches^switches^ passed to the compiler for @file{foo_main.adb} are
14195 @option{^-g^-g^} (contributed by the package @code{Proj4.Builder}) and
14196 @option{^-gnato^-gnato^} (passed on the command line).
14197 When the imported package @code{Pack} is compiled, the ^switches^switches^ used
14198 are @option{^-g^-g^} from @code{Proj4.Builder},
14199 @option{^-gnata^-gnata^} (contributed from package @code{Proj3.Compiler},
14200 and @option{^-gnato^-gnato^} from the command line.
14201
14202 @noindent
14203 When using @command{gnatmake} with project files, some ^switches^switches^ or
14204 arguments may be expressed as relative paths. As the working directory where
14205 compilation occurs may change, these relative paths are converted to absolute
14206 paths. For the ^switches^switches^ found in a project file, the relative paths
14207 are relative to the project file directory, for the switches on the command
14208 line, they are relative to the directory where @command{gnatmake} is invoked.
14209 The ^switches^switches^ for which this occurs are:
14210 ^-I^-I^,
14211 ^-A^-A^,
14212 ^-L^-L^,
14213 ^-aO^-aO^,
14214 ^-aL^-aL^,
14215 ^-aI^-aI^, as well as all arguments that are not switches (arguments to
14216 ^switch^switch^
14217 ^-o^-o^, object files specified in package @code{Linker} or after
14218 -largs on the command line). The exception to this rule is the ^switch^switch^
14219 ^--RTS=^--RTS=^ for which a relative path argument is never converted.
14220
14221 @node Specifying Configuration Pragmas
14222 @subsubsection Specifying Configuration Pragmas
14223
14224 When using @command{gnatmake} with project files, if there exists a file
14225 @file{gnat.adc} that contains configuration pragmas, this file will be
14226 ignored.
14227
14228 Configuration pragmas can be defined by means of the following attributes in
14229 project files: @code{Global_Configuration_Pragmas} in package @code{Builder}
14230 and @code{Local_Configuration_Pragmas} in package @code{Compiler}.
14231
14232 Both these attributes are single string attributes. Their values is the path
14233 name of a file containing configuration pragmas. If a path name is relative,
14234 then it is relative to the project directory of the project file where the
14235 attribute is defined.
14236
14237 When compiling a source, the configuration pragmas used are, in order,
14238 those listed in the file designated by attribute
14239 @code{Global_Configuration_Pragmas} in package @code{Builder} of the main
14240 project file, if it is specified, and those listed in the file designated by
14241 attribute @code{Local_Configuration_Pragmas} in package @code{Compiler} of
14242 the project file of the source, if it exists.
14243
14244 @node Project Files and Main Subprograms
14245 @subsubsection Project Files and Main Subprograms
14246
14247 @noindent
14248 When using a project file, you can invoke @command{gnatmake}
14249 with one or several main subprograms, by specifying their source files on the
14250 command line.
14251
14252 @smallexample
14253     gnatmake ^-P^/PROJECT_FILE=^prj main1 main2 main3
14254 @end smallexample
14255
14256 @noindent
14257 Each of these needs to be a source file of the same project, except
14258 when the switch ^-u^/UNIQUE^ is used.
14259
14260 @noindent
14261 When ^-u^/UNIQUE^ is not used, all the mains need to be sources of the
14262 same project, one of the project in the tree rooted at the project specified
14263 on the command line. The package @code{Builder} of this common project, the
14264 "main project" is the one that is considered by @command{gnatmake}.
14265
14266 @noindent
14267 When ^-u^/UNIQUE^ is used, the specified source files may be in projects
14268 imported directly or indirectly by the project specified on the command line.
14269 Note that if such a source file is not part of the project specified on the
14270 command line, the ^switches^switches^ found in package @code{Builder} of the
14271 project specified on the command line, if any, that are transmitted
14272 to the compiler will still be used, not those found in the project file of
14273 the source file.
14274
14275 @noindent
14276 When using a project file, you can also invoke @command{gnatmake} without
14277 explicitly specifying any main, and the effect depends on whether you have
14278 defined the @code{Main} attribute.  This attribute has a string list value,
14279 where each element in the list is the name of a source file (the file
14280 extension is optional) that contains a unit that can be a main subprogram.
14281
14282 If the @code{Main} attribute is defined in a project file as a non-empty
14283 string list and the switch @option{^-u^/UNIQUE^} is not used on the command
14284 line, then invoking @command{gnatmake} with this project file but without any
14285 main on the command line is equivalent to invoking @command{gnatmake} with all
14286 the file names in the @code{Main} attribute on the command line.
14287
14288 Example:
14289 @smallexample @c projectfile
14290 @group
14291    project Prj is
14292       for Main use ("main1", "main2", "main3");
14293    end Prj;
14294 @end group
14295 @end smallexample
14296
14297 @noindent
14298 With this project file, @code{"gnatmake ^-Pprj^/PROJECT_FILE=PRJ^"}
14299 is equivalent to
14300 @code{"gnatmake ^-Pprj^/PROJECT_FILE=PRJ^ main1 main2 main3"}.
14301
14302 When the project attribute @code{Main} is not specified, or is specified
14303 as an empty string list, or when the switch @option{-u} is used on the command
14304 line, then invoking @command{gnatmake} with no main on the command line will
14305 result in all immediate sources of the project file being checked, and
14306 potentially recompiled. Depending on the presence of the switch @option{-u},
14307 sources from other project files on which the immediate sources of the main
14308 project file depend are also checked and potentially recompiled. In other
14309 words, the @option{-u} switch is applied to all of the immediate sources of the
14310 main project file.
14311
14312 When no main is specified on the command line and attribute @code{Main} exists
14313 and includes several mains, or when several mains are specified on the
14314 command line, the default ^switches^switches^ in package @code{Builder} will
14315 be used for all mains, even if there are specific ^switches^switches^
14316 specified for one or several mains.
14317
14318 But the ^switches^switches^ from package @code{Binder} or @code{Linker} will be
14319 the specific ^switches^switches^ for each main, if they are specified.
14320
14321 @node Library Project Files
14322 @subsubsection Library Project Files
14323
14324 @noindent
14325 When @command{gnatmake} is invoked with a main project file that is a library
14326 project file, it is not allowed to specify one or more mains on the command
14327 line.
14328
14329 @noindent
14330 When a library project file is specified, switches ^-b^/ACTION=BIND^ and
14331 ^-l^/ACTION=LINK^ have special meanings.
14332
14333 @itemize @bullet
14334 @item ^-b^/ACTION=BIND^ is only allowed for stand-alone libraries. It indicates
14335 to @command{gnatmake} that @command{gnatbind} should be invoked for the
14336 library.
14337
14338 @item ^-l^/ACTION=LINK^ may be used for all library projects. It indicates
14339 to @command{gnatmake} that the binder generated file should be compiled
14340 (in the case of a stand-alone library) and that the library should be built.
14341
14342 @end itemize
14343
14344 @node The GNAT Driver and Project Files
14345 @subsection The GNAT Driver and Project Files
14346
14347 @noindent
14348 A number of GNAT tools, other than @command{^gnatmake^gnatmake^}
14349 can benefit from project files:
14350 @command{^gnatbind^gnatbind^},
14351 @command{^gnatcheck^gnatcheck^}),
14352 @command{^gnatclean^gnatclean^}),
14353 @command{^gnatelim^gnatelim^},
14354 @command{^gnatfind^gnatfind^},
14355 @command{^gnatlink^gnatlink^},
14356 @command{^gnatls^gnatls^},
14357 @command{^gnatmetric^gnatmetric^},
14358 @command{^gnatpp^gnatpp^},
14359 @command{^gnatstub^gnatstub^},
14360 and @command{^gnatxref^gnatxref^}. However, none of these tools can be invoked
14361 directly with a project file switch (@option{^-P^/PROJECT_FILE=^}).
14362 They must be invoked through the @command{gnat} driver.
14363
14364 The @command{gnat} driver is a wrapper that accepts a number of commands and
14365 calls the corresponding tool. It was designed initially for VMS platforms (to
14366 convert VMS qualifiers to Unix-style switches), but it is now available on all
14367 GNAT platforms.
14368
14369 On non-VMS platforms, the @command{gnat} driver accepts the following commands
14370 (case insensitive):
14371
14372 @itemize @bullet
14373 @item
14374 BIND to invoke @command{^gnatbind^gnatbind^}
14375 @item
14376 CHOP to invoke @command{^gnatchop^gnatchop^}
14377 @item
14378 CLEAN to invoke @command{^gnatclean^gnatclean^}
14379 @item
14380 COMP or COMPILE to invoke the compiler
14381 @item
14382 ELIM to invoke @command{^gnatelim^gnatelim^}
14383 @item
14384 FIND to invoke @command{^gnatfind^gnatfind^}
14385 @item
14386 KR or KRUNCH to invoke @command{^gnatkr^gnatkr^}
14387 @item
14388 LINK to invoke @command{^gnatlink^gnatlink^}
14389 @item
14390 LS or LIST to invoke @command{^gnatls^gnatls^}
14391 @item
14392 MAKE to invoke @command{^gnatmake^gnatmake^}
14393 @item
14394 NAME to invoke @command{^gnatname^gnatname^}
14395 @item
14396 PREP or PREPROCESS to invoke @command{^gnatprep^gnatprep^}
14397 @item
14398 PP or PRETTY to invoke @command{^gnatpp^gnatpp^}
14399 @item
14400 METRIC to invoke @command{^gnatmetric^gnatmetric^}
14401 @item
14402 STUB to invoke @command{^gnatstub^gnatstub^}
14403 @item
14404 XREF to invoke @command{^gnatxref^gnatxref^}
14405 @end itemize
14406
14407 @noindent
14408 (note that the compiler is invoked using the command
14409 @command{^gnatmake -f -u -c^gnatmake -f -u -c^}).
14410
14411 @noindent
14412 On non-VMS platforms, between @command{gnat} and the command, two
14413 special switches may be used:
14414
14415 @itemize @bullet
14416 @item
14417 @command{-v} to display the invocation of the tool.
14418 @item
14419 @command{-dn} to prevent the @command{gnat} driver from removing
14420 the temporary files it has created. These temporary files are
14421 configuration files and temporary file list files.
14422 @end itemize
14423
14424 @noindent
14425 The command may be followed by switches and arguments for the invoked
14426 tool.
14427
14428 @smallexample
14429   gnat bind -C main.ali
14430   gnat ls -a main
14431   gnat chop foo.txt
14432 @end smallexample
14433
14434 @noindent
14435 Switches may also be put in text files, one switch per line, and the text
14436 files may be specified with their path name preceded by '@@'.
14437
14438 @smallexample
14439    gnat bind @@args.txt main.ali
14440 @end smallexample
14441
14442 @noindent
14443 In addition, for commands BIND, COMP or COMPILE, FIND, ELIM, LS or LIST, LINK,
14444 METRIC, PP or PRETTY, STUB and XREF, the project file related switches
14445 (@option{^-P^/PROJECT_FILE^},
14446 @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} and
14447 @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^x}) may be used in addition to
14448 the switches of the invoking tool.
14449
14450 @noindent
14451 When GNAT PP or GNAT PRETTY is used with a project file, but with no source
14452 specified on the command line, it invokes @command{^gnatpp^gnatpp^} with all
14453 the immediate sources of the specified project file.
14454
14455 @noindent
14456 When GNAT METRIC is used with a project file, but with no source
14457 specified on the command line, it invokes @command{^gnatmetric^gnatmetric^}
14458 with all the immediate sources of the specified project file and with
14459 @option{^-d^/DIRECTORY^} with the parameter pointing to the object directory
14460 of the project.
14461
14462 @noindent
14463 In addition, when GNAT PP, GNAT PRETTY or GNAT METRIC is used with
14464 a project file, no source is specified on the command line and
14465 switch ^-U^/ALL_PROJECTS^ is specified on the command line, then
14466 the underlying tool (^gnatpp^gnatpp^ or
14467 ^gnatmetric^gnatmetric^) is invoked for all sources of all projects,
14468 not only for the immediate sources of the main project.
14469 @ifclear vms
14470 (-U stands for Universal or Union of the project files of the project tree)
14471 @end ifclear
14472
14473 @noindent
14474 For each of the following commands, there is optionally a corresponding
14475 package in the main project.
14476
14477 @itemize @bullet
14478 @item
14479 package @code{Binder} for command BIND (invoking @code{^gnatbind^gnatbind^})
14480
14481 @item
14482 package @code{Check} for command CHECK (invoking
14483 @code{^gnatcheck^gnatcheck^})
14484
14485 @item
14486 package @code{Compiler} for command COMP or COMPILE (invoking the compiler)
14487
14488 @item
14489 package @code{Cross_Reference} for command XREF (invoking
14490 @code{^gnatxref^gnatxref^})
14491
14492 @item
14493 package @code{Eliminate} for command ELIM (invoking
14494 @code{^gnatelim^gnatelim^})
14495
14496 @item
14497 package @code{Finder} for command FIND (invoking @code{^gnatfind^gnatfind^})
14498
14499 @item
14500 package @code{Gnatls} for command LS or LIST (invoking @code{^gnatls^gnatls^})
14501
14502 @item
14503 package @code{Gnatstub} for command STUB
14504 (invoking @code{^gnatstub^gnatstub^})
14505
14506 @item
14507 package @code{Linker} for command LINK (invoking @code{^gnatlink^gnatlink^})
14508
14509 @item
14510 package @code{Metrics} for command METRIC
14511 (invoking @code{^gnatmetric^gnatmetric^})
14512
14513 @item
14514 package @code{Pretty_Printer} for command PP or PRETTY
14515 (invoking @code{^gnatpp^gnatpp^})
14516
14517 @end itemize
14518
14519 @noindent
14520 Package @code{Gnatls} has a unique attribute @code{^Switches^Switches^},
14521 a simple variable with a string list value. It contains ^switches^switches^
14522 for the invocation of @code{^gnatls^gnatls^}.
14523
14524 @smallexample @c projectfile
14525 @group
14526 project Proj1 is
14527    package gnatls is
14528       for ^Switches^Switches^
14529           use ("^-a^-a^",
14530                "^-v^-v^");
14531    end gnatls;
14532 end Proj1;
14533 @end group
14534 @end smallexample
14535
14536 @noindent
14537 All other packages have two attribute @code{^Switches^Switches^} and
14538 @code{^Default_Switches^Default_Switches^}.
14539
14540 @noindent
14541 @code{^Switches^Switches^} is an associative array attribute, indexed by the
14542 source file name, that has a string list value: the ^switches^switches^ to be
14543 used when the tool corresponding to the package is invoked for the specific
14544 source file.
14545
14546 @noindent
14547 @code{^Default_Switches^Default_Switches^} is an associative array attribute,
14548 indexed by  the programming language that has a string list value.
14549 @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} contains the
14550 ^switches^switches^ for the invocation of the tool corresponding
14551 to the package, except if a specific @code{^Switches^Switches^} attribute
14552 is specified for the source file.
14553
14554 @smallexample @c projectfile
14555 @group
14556 project Proj is
14557
14558    for Source_Dirs use ("./**");
14559
14560    package gnatls is
14561       for ^Switches^Switches^ use
14562           ("^-a^-a^",
14563            "^-v^-v^");
14564    end gnatls;
14565 @end group
14566 @group
14567
14568    package Compiler is
14569       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14570           use ("^-gnatv^-gnatv^",
14571                "^-gnatwa^-gnatwa^");
14572    end Binder;
14573 @end group
14574 @group
14575
14576    package Binder is
14577       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14578           use ("^-C^-C^",
14579                "^-e^-e^");
14580    end Binder;
14581 @end group
14582 @group
14583
14584    package Linker is
14585       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14586           use ("^-C^-C^");
14587       for ^Switches^Switches^ ("main.adb")
14588           use ("^-C^-C^",
14589                "^-v^-v^",
14590                "^-v^-v^");
14591    end Linker;
14592 @end group
14593 @group
14594
14595    package Finder is
14596       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14597            use ("^-a^-a^",
14598                 "^-f^-f^");
14599    end Finder;
14600 @end group
14601 @group
14602
14603    package Cross_Reference is
14604       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14605           use ("^-a^-a^",
14606                "^-f^-f^",
14607                "^-d^-d^",
14608                "^-u^-u^");
14609    end Cross_Reference;
14610 end Proj;
14611 @end group
14612 @end smallexample
14613
14614 @noindent
14615 With the above project file, commands such as
14616
14617 @smallexample
14618    ^gnat comp -Pproj main^GNAT COMP /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
14619    ^gnat ls -Pproj main^GNAT LIST /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
14620    ^gnat xref -Pproj main^GNAT XREF /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
14621    ^gnat bind -Pproj main.ali^GNAT BIND /PROJECT_FILE=PROJ MAIN.ALI^
14622    ^gnat link -Pproj main.ali^GNAT LINK /PROJECT_FILE=PROJ MAIN.ALI^
14623 @end smallexample
14624
14625 @noindent
14626 will set up the environment properly and invoke the tool with the switches
14627 found in the package corresponding to the tool:
14628 @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} for all tools,
14629 except @code{^Switches^Switches^ ("main.adb")}
14630 for @code{^gnatlink^gnatlink^}.
14631 It is also possible to invoke some of the tools,
14632 @code{^gnatcheck^gnatcheck^}),
14633 @code{^gnatmetric^gnatmetric^}),
14634 and @code{^gnatpp^gnatpp^})
14635 on a set of project units thanks to the combination of the switches
14636 @option{-P}, @option{-U} and possibly the main unit when one is interested
14637 in its closure. For instance,
14638 @smallexample
14639 gnat metric -Pproj
14640 @end smallexample
14641 will compute the metrics for all the immediate units of project
14642 @code{proj}.
14643 @smallexample
14644 gnat metric -Pproj -U
14645 @end smallexample
14646 will compute the metrics for all the units of the closure of projects
14647 rooted at @code{proj}.
14648 @smallexample
14649 gnat metric -Pproj -U main_unit
14650 @end smallexample
14651 will compute the metrics for the closure of units rooted at
14652 @code{main_unit}. This last possibility relies implicitly
14653 on @command{gnatbind}'s option @option{-R}.
14654
14655 @c **********************
14656 @node An Extended Example
14657 @section An Extended Example
14658
14659 @noindent
14660 Suppose that we have two programs, @var{prog1} and @var{prog2},
14661 whose sources are in corresponding directories. We would like
14662 to build them with a single @command{gnatmake} command, and we want to place
14663 their object files into @file{build} subdirectories of the source directories.
14664 Furthermore, we want to have to have two separate subdirectories
14665 in @file{build}  -- @file{release} and @file{debug} -- which will contain
14666 the object files compiled with different set of compilation flags.
14667
14668 In other words, we have the following structure:
14669
14670 @smallexample
14671 @group
14672    main
14673      |- prog1
14674      |    |- build
14675      |         | debug
14676      |         | release
14677      |- prog2
14678           |- build
14679                | debug
14680                | release
14681 @end group
14682 @end smallexample
14683
14684 @noindent
14685 Here are the project files that we must place in a directory @file{main}
14686 to maintain this structure:
14687
14688 @enumerate
14689
14690 @item We create a @code{Common} project with a package @code{Compiler} that
14691 specifies the compilation ^switches^switches^:
14692
14693 @smallexample
14694 File "common.gpr":
14695 @group
14696 @b{project} Common @b{is}
14697
14698    @b{for} Source_Dirs @b{use} (); -- No source files
14699 @end group
14700
14701 @group
14702    @b{type} Build_Type @b{is} ("release", "debug");
14703    Build : Build_Type := External ("BUILD", "debug");
14704 @end group
14705 @group
14706    @b{package} Compiler @b{is}
14707       @b{case} Build @b{is}
14708          @b{when} "release" =>
14709            @b{for} ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14710                    @b{use} ("^-O2^-O2^");
14711          @b{when} "debug"   =>
14712            @b{for} ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14713                    @b{use} ("^-g^-g^");
14714       @b{end case};
14715    @b{end} Compiler;
14716
14717 @b{end} Common;
14718 @end group
14719 @end smallexample
14720
14721 @item We create separate projects for the two programs:
14722
14723 @smallexample
14724 @group
14725 File "prog1.gpr":
14726
14727 @b{with} "common";
14728 @b{project} Prog1 @b{is}
14729
14730     @b{for} Source_Dirs @b{use} ("prog1");
14731     @b{for} Object_Dir  @b{use} "prog1/build/" & Common.Build;
14732
14733     @b{package} Compiler @b{renames} Common.Compiler;
14734
14735 @b{end} Prog1;
14736 @end group
14737 @end smallexample
14738
14739 @smallexample
14740 @group
14741 File "prog2.gpr":
14742
14743 @b{with} "common";
14744 @b{project} Prog2 @b{is}
14745
14746     @b{for} Source_Dirs @b{use} ("prog2");
14747     @b{for} Object_Dir  @b{use} "prog2/build/" & Common.Build;
14748
14749     @b{package} Compiler @b{renames} Common.Compiler;
14750
14751 @end group
14752 @b{end} Prog2;
14753 @end smallexample
14754
14755 @item We create a wrapping project @code{Main}:
14756
14757 @smallexample
14758 @group
14759 File "main.gpr":
14760
14761 @b{with} "common";
14762 @b{with} "prog1";
14763 @b{with} "prog2";
14764 @b{project} Main @b{is}
14765
14766    @b{package} Compiler @b{renames} Common.Compiler;
14767
14768 @b{end} Main;
14769 @end group
14770 @end smallexample
14771
14772 @item Finally we need to create a dummy procedure that @code{with}s (either
14773 explicitly or implicitly) all the sources of our two programs.
14774
14775 @end enumerate
14776
14777 @noindent
14778 Now we can build the programs using the command
14779
14780 @smallexample
14781    gnatmake ^-P^/PROJECT_FILE=^main dummy
14782 @end smallexample
14783
14784 @noindent
14785 for the Debug mode, or
14786
14787 @ifclear vms
14788 @smallexample
14789    gnatmake -Pmain -XBUILD=release
14790 @end smallexample
14791 @end ifclear
14792
14793 @ifset vms
14794 @smallexample
14795    GNAT MAKE /PROJECT_FILE=main /EXTERNAL_REFERENCE=BUILD=release
14796 @end smallexample
14797 @end ifset
14798
14799 @noindent
14800 for the Release mode.
14801
14802 @c ********************************
14803 @c * Project File Complete Syntax *
14804 @c ********************************
14805
14806 @node Project File Complete Syntax
14807 @section Project File Complete Syntax
14808
14809 @smallexample
14810 project ::=
14811   context_clause project_declaration
14812
14813 context_clause ::=
14814   @{with_clause@}
14815
14816 with_clause ::=
14817   @b{with} path_name @{ , path_name @} ;
14818
14819 path_name ::=
14820    string_literal
14821
14822 project_declaration ::=
14823   simple_project_declaration | project_extension
14824
14825 simple_project_declaration ::=
14826   @b{project} <project_>simple_name @b{is}
14827     @{declarative_item@}
14828   @b{end} <project_>simple_name;
14829
14830 project_extension ::=
14831   @b{project} <project_>simple_name  @b{extends} path_name @b{is}
14832     @{declarative_item@}
14833   @b{end} <project_>simple_name;
14834
14835 declarative_item ::=
14836   package_declaration |
14837   typed_string_declaration |
14838   other_declarative_item
14839
14840 package_declaration ::=
14841   package_spec | package_renaming
14842
14843 package_spec ::=
14844   @b{package} package_identifier @b{is}
14845     @{simple_declarative_item@}
14846   @b{end} package_identifier ;
14847
14848 package_identifier ::=
14849   @code{Naming} | @code{Builder} | @code{Compiler} | @code{Binder} |
14850   @code{Linker} | @code{Finder}  | @code{Cross_Reference} |
14851   @code{^gnatls^gnatls^} | @code{IDE}     | @code{Pretty_Printer}
14852
14853 package_renaming ::==
14854   @b{package} package_identifier @b{renames}
14855        <project_>simple_name.package_identifier ;
14856
14857 typed_string_declaration ::=
14858   @b{type} <typed_string_>_simple_name @b{is}
14859    ( string_literal @{, string_literal@} );
14860
14861 other_declarative_item ::=
14862   attribute_declaration |
14863   typed_variable_declaration |
14864   variable_declaration |
14865   case_construction
14866
14867 attribute_declaration ::=
14868   full_associative_array_declaration |
14869   @b{for} attribute_designator @b{use} expression ;
14870
14871 full_associative_array_declaration ::=
14872   @b{for} <associative_array_attribute_>simple_name @b{use}
14873   <project_>simple_name [ . <package_>simple_Name ] ' <attribute_>simple_name ;
14874
14875 attribute_designator ::=
14876   <simple_attribute_>simple_name |
14877   <associative_array_attribute_>simple_name ( string_literal )
14878
14879 typed_variable_declaration ::=
14880   <typed_variable_>simple_name : <typed_string_>name :=  string_expression ;
14881
14882 variable_declaration ::=
14883   <variable_>simple_name := expression;
14884
14885 expression ::=
14886   term @{& term@}
14887
14888 term ::=
14889   literal_string |
14890   string_list |
14891   <variable_>name |
14892   external_value |
14893   attribute_reference
14894
14895 string_literal ::=
14896   (same as Ada)
14897
14898 string_list ::=
14899   ( <string_>expression @{ , <string_>expression @} )
14900
14901 external_value ::=
14902   @b{external} ( string_literal [, string_literal] )
14903
14904 attribute_reference ::=
14905   attribute_prefix ' <simple_attribute_>simple_name [ ( literal_string ) ]
14906
14907 attribute_prefix ::=
14908   @b{project} |
14909   <project_>simple_name | package_identifier |
14910   <project_>simple_name . package_identifier
14911
14912 case_construction ::=
14913   @b{case} <typed_variable_>name @b{is}
14914     @{case_item@}
14915   @b{end case} ;
14916
14917 case_item ::=
14918   @b{when} discrete_choice_list =>
14919       @{case_construction | attribute_declaration@}
14920
14921 discrete_choice_list ::=
14922   string_literal @{| string_literal@} |
14923   @b{others}
14924
14925 name ::=
14926   simple_name @{. simple_name@}
14927
14928 simple_name ::=
14929   identifier (same as Ada)
14930
14931 @end smallexample
14932
14933 @node The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
14934 @chapter  The Cross-Referencing Tools @code{gnatxref} and @code{gnatfind}
14935 @findex gnatxref
14936 @findex gnatfind
14937
14938 @noindent
14939 The compiler generates cross-referencing information (unless
14940 you set the @samp{-gnatx} switch), which are saved in the @file{.ali} files.
14941 This information indicates where in the source each entity is declared and
14942 referenced. Note that entities in package Standard are not included, but
14943 entities in all other predefined units are included in the output.
14944
14945 Before using any of these two tools, you need to compile successfully your
14946 application, so that GNAT gets a chance to generate the cross-referencing
14947 information.
14948
14949 The two tools @code{gnatxref} and @code{gnatfind} take advantage of this
14950 information to provide the user with the capability to easily locate the
14951 declaration and references to an entity. These tools are quite similar,
14952 the difference being that @code{gnatfind} is intended for locating
14953 definitions and/or references to a specified entity or entities, whereas
14954 @code{gnatxref} is oriented to generating a full report of all
14955 cross-references.
14956
14957 To use these tools, you must not compile your application using the
14958 @option{-gnatx} switch on the @command{gnatmake} command line
14959 (@pxref{The GNAT Make Program gnatmake}). Otherwise, cross-referencing
14960 information will not be generated.
14961
14962 Note: to invoke @code{gnatxref} or @code{gnatfind} with a project file,
14963 use the @code{gnat} driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
14964
14965 @menu
14966 * gnatxref Switches::
14967 * gnatfind Switches::
14968 * Project Files for gnatxref and gnatfind::
14969 * Regular Expressions in gnatfind and gnatxref::
14970 * Examples of gnatxref Usage::
14971 * Examples of gnatfind Usage::
14972 @end menu
14973
14974 @node gnatxref Switches
14975 @section @code{gnatxref} Switches
14976
14977 @noindent
14978 The command invocation for @code{gnatxref} is:
14979 @smallexample
14980 $ gnatxref @ovar{switches} @var{sourcefile1} @r{[}@var{sourcefile2} @dots{}@r{]}
14981 @end smallexample
14982
14983 @noindent
14984 where
14985
14986 @table @var
14987 @item sourcefile1
14988 @itemx sourcefile2
14989 identifies the source files for which a report is to be generated. The
14990 ``with''ed units will be processed too. You must provide at least one file.
14991
14992 These file names are considered to be regular expressions, so for instance
14993 specifying @file{source*.adb} is the same as giving every file in the current
14994 directory whose name starts with @file{source} and whose extension is
14995 @file{adb}.
14996
14997 You shouldn't specify any directory name, just base names. @command{gnatxref}
14998 and @command{gnatfind} will be able to locate these files by themselves using
14999 the source path. If you specify directories, no result is produced.
15000
15001 @end table
15002
15003 @noindent
15004 The switches can be:
15005 @table @option
15006 @c !sort!
15007 @item --version
15008 @cindex @option{--version} @command{gnatxref}
15009 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
15010
15011 @item --help
15012 @cindex @option{--help} @command{gnatxref}
15013 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
15014 all other options.
15015
15016 @item ^-a^/ALL_FILES^
15017 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatxref})
15018 If this switch is present, @code{gnatfind} and @code{gnatxref} will parse
15019 the read-only files found in the library search path. Otherwise, these files
15020 will be ignored. This option can be used to protect Gnat sources or your own
15021 libraries from being parsed, thus making @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
15022 much faster, and their output much smaller. Read-only here refers to access
15023 or permissions status in the file system for the current user.
15024
15025 @item -aIDIR
15026 @cindex @option{-aIDIR} (@command{gnatxref})
15027 When looking for source files also look in directory DIR. The order in which
15028 source file search is undertaken is the same as for @command{gnatmake}.
15029
15030 @item -aODIR
15031 @cindex @option{-aODIR} (@command{gnatxref})
15032 When searching for library and object files, look in directory
15033 DIR. The order in which library files are searched is the same as for
15034 @command{gnatmake}.
15035
15036 @item -nostdinc
15037 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatxref})
15038 Do not look for sources in the system default directory.
15039
15040 @item -nostdlib
15041 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatxref})
15042 Do not look for library files in the system default directory.
15043
15044 @item --RTS=@var{rts-path}
15045 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatxref})
15046 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
15047 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
15048
15049 @item ^-d^/DERIVED_TYPES^
15050 @cindex @option{^-d^/DERIVED_TYPES^} (@command{gnatxref})
15051 If this switch is set @code{gnatxref} will output the parent type
15052 reference for each matching derived types.
15053
15054 @item ^-f^/FULL_PATHNAME^
15055 @cindex @option{^-f^/FULL_PATHNAME^} (@command{gnatxref})
15056 If this switch is set, the output file names will be preceded by their
15057 directory (if the file was found in the search path). If this switch is
15058 not set, the directory will not be printed.
15059
15060 @item ^-g^/IGNORE_LOCALS^
15061 @cindex @option{^-g^/IGNORE_LOCALS^} (@command{gnatxref})
15062 If this switch is set, information is output only for library-level
15063 entities, ignoring local entities. The use of this switch may accelerate
15064 @code{gnatfind} and @code{gnatxref}.
15065
15066 @item -IDIR
15067 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatxref})
15068 Equivalent to @samp{-aODIR -aIDIR}.
15069
15070 @item -pFILE
15071 @cindex @option{-pFILE} (@command{gnatxref})
15072 Specify a project file to use @xref{Project Files}.
15073 If you need to use the @file{.gpr}
15074 project files, you should use gnatxref through the GNAT driver
15075 (@command{gnat xref -Pproject}).
15076
15077 By default, @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will try to locate a
15078 project file in the current directory.
15079
15080 If a project file is either specified or found by the tools, then the content
15081 of the source directory and object directory lines are added as if they
15082 had been specified respectively by @samp{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
15083 and @samp{^-aO^OBJECT_SEARCH^}.
15084 @item ^-u^/UNUSED^
15085 Output only unused symbols. This may be really useful if you give your
15086 main compilation unit on the command line, as @code{gnatxref} will then
15087 display every unused entity and 'with'ed package.
15088
15089 @ifclear vms
15090 @item -v
15091 Instead of producing the default output, @code{gnatxref} will generate a
15092 @file{tags} file that can be used by vi. For examples how to use this
15093 feature, see @ref{Examples of gnatxref Usage}. The tags file is output
15094 to the standard output, thus you will have to redirect it to a file.
15095 @end ifclear
15096
15097 @end table
15098
15099 @noindent
15100 All these switches may be in any order on the command line, and may even
15101 appear after the file names. They need not be separated by spaces, thus
15102 you can say @samp{gnatxref ^-ag^/ALL_FILES/IGNORE_LOCALS^} instead of
15103 @samp{gnatxref ^-a -g^/ALL_FILES /IGNORE_LOCALS^}.
15104
15105 @node gnatfind Switches
15106 @section @code{gnatfind} Switches
15107
15108 @noindent
15109 The command line for @code{gnatfind} is:
15110
15111 @smallexample
15112 $ gnatfind @ovar{switches} @var{pattern}@r{[}:@var{sourcefile}@r{[}:@var{line}@r{[}:@var{column}@r{]]]}
15113       @r{[}@var{file1} @var{file2} @dots{}]
15114 @end smallexample
15115
15116 @noindent
15117 where
15118
15119 @table @var
15120 @item pattern
15121 An entity will be output only if it matches the regular expression found
15122 in @var{pattern}, see @ref{Regular Expressions in gnatfind and gnatxref}.
15123
15124 Omitting the pattern is equivalent to specifying @samp{*}, which
15125 will match any entity. Note that if you do not provide a pattern, you
15126 have to provide both a sourcefile and a line.
15127
15128 Entity names are given in Latin-1, with uppercase/lowercase equivalence
15129 for matching purposes. At the current time there is no support for
15130 8-bit codes other than Latin-1, or for wide characters in identifiers.
15131
15132 @item sourcefile
15133 @code{gnatfind} will look for references, bodies or declarations
15134 of symbols referenced in @file{@var{sourcefile}}, at line @var{line}
15135 and column @var{column}. See @ref{Examples of gnatfind Usage}
15136 for syntax examples.
15137
15138 @item line
15139 is a decimal integer identifying the line number containing
15140 the reference to the entity (or entities) to be located.
15141
15142 @item column
15143 is a decimal integer identifying the exact location on the
15144 line of the first character of the identifier for the
15145 entity reference. Columns are numbered from 1.
15146
15147 @item file1 file2 @dots{}
15148 The search will be restricted to these source files. If none are given, then
15149 the search will be done for every library file in the search path.
15150 These file must appear only after the pattern or sourcefile.
15151
15152 These file names are considered to be regular expressions, so for instance
15153 specifying @file{source*.adb} is the same as giving every file in the current
15154 directory whose name starts with @file{source} and whose extension is
15155 @file{adb}.
15156
15157 The location of the spec of the entity will always be displayed, even if it
15158 isn't in one of @file{@var{file1}}, @file{@var{file2}},@enddots{}  The
15159 occurrences of the entity in the separate units of the ones given on the
15160 command line will also be displayed.
15161
15162 Note that if you specify at least one file in this part, @code{gnatfind} may
15163 sometimes not be able to find the body of the subprograms.
15164
15165 @end table
15166
15167 @noindent
15168 At least one of 'sourcefile' or 'pattern' has to be present on
15169 the command line.
15170
15171 The following switches are available:
15172 @table @option
15173 @c !sort!
15174
15175 @cindex @option{--version} @command{gnatfind}
15176 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
15177
15178 @item --help
15179 @cindex @option{--help} @command{gnatfind}
15180 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
15181 all other options.
15182
15183 @item ^-a^/ALL_FILES^
15184 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatfind})
15185 If this switch is present, @code{gnatfind} and @code{gnatxref} will parse
15186 the read-only files found in the library search path. Otherwise, these files
15187 will be ignored. This option can be used to protect Gnat sources or your own
15188 libraries from being parsed, thus making @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
15189 much faster, and their output much smaller. Read-only here refers to access
15190 or permission status in the file system for the current user.
15191
15192 @item -aIDIR
15193 @cindex @option{-aIDIR} (@command{gnatfind})
15194 When looking for source files also look in directory DIR. The order in which
15195 source file search is undertaken is the same as for @command{gnatmake}.
15196
15197 @item -aODIR
15198 @cindex @option{-aODIR} (@command{gnatfind})
15199 When searching for library and object files, look in directory
15200 DIR. The order in which library files are searched is the same as for
15201 @command{gnatmake}.
15202
15203 @item -nostdinc
15204 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatfind})
15205 Do not look for sources in the system default directory.
15206
15207 @item -nostdlib
15208 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatfind})
15209 Do not look for library files in the system default directory.
15210
15211 @item --RTS=@var{rts-path}
15212 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatfind})
15213 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
15214 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
15215
15216 @item ^-d^/DERIVED_TYPE_INFORMATION^
15217 @cindex @option{^-d^/DERIVED_TYPE_INFORMATION^} (@code{gnatfind})
15218 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the parent type
15219 reference for each matching derived types.
15220
15221 @item ^-e^/EXPRESSIONS^
15222 @cindex @option{^-e^/EXPRESSIONS^} (@command{gnatfind})
15223 By default, @code{gnatfind} accept the simple regular expression set for
15224 @samp{pattern}. If this switch is set, then the pattern will be
15225 considered as full Unix-style regular expression.
15226
15227 @item ^-f^/FULL_PATHNAME^
15228 @cindex @option{^-f^/FULL_PATHNAME^} (@command{gnatfind})
15229 If this switch is set, the output file names will be preceded by their
15230 directory (if the file was found in the search path). If this switch is
15231 not set, the directory will not be printed.
15232
15233 @item ^-g^/IGNORE_LOCALS^
15234 @cindex @option{^-g^/IGNORE_LOCALS^} (@command{gnatfind})
15235 If this switch is set, information is output only for library-level
15236 entities, ignoring local entities. The use of this switch may accelerate
15237 @code{gnatfind} and @code{gnatxref}.
15238
15239 @item -IDIR
15240 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatfind})
15241 Equivalent to @samp{-aODIR -aIDIR}.
15242
15243 @item -pFILE
15244 @cindex @option{-pFILE} (@command{gnatfind})
15245 Specify a project file (@pxref{Project Files}) to use.
15246 By default, @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will try to locate a
15247 project file in the current directory.
15248
15249 If a project file is either specified or found by the tools, then the content
15250 of the source directory and object directory lines are added as if they
15251 had been specified respectively by @samp{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} and
15252 @samp{^-aO^/OBJECT_SEARCH^}.
15253
15254 @item ^-r^/REFERENCES^
15255 @cindex @option{^-r^/REFERENCES^} (@command{gnatfind})
15256 By default, @code{gnatfind} will output only the information about the
15257 declaration, body or type completion of the entities. If this switch is
15258 set, the @code{gnatfind} will locate every reference to the entities in
15259 the files specified on the command line (or in every file in the search
15260 path if no file is given on the command line).
15261
15262 @item ^-s^/PRINT_LINES^
15263 @cindex @option{^-s^/PRINT_LINES^} (@command{gnatfind})
15264 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the content
15265 of the Ada source file lines were the entity was found.
15266
15267 @item ^-t^/TYPE_HIERARCHY^
15268 @cindex @option{^-t^/TYPE_HIERARCHY^} (@command{gnatfind})
15269 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the type hierarchy for
15270 the specified type. It act like -d option but recursively from parent
15271 type to parent type. When this switch is set it is not possible to
15272 specify more than one file.
15273
15274 @end table
15275
15276 @noindent
15277 All these switches may be in any order on the command line, and may even
15278 appear after the file names. They need not be separated by spaces, thus
15279 you can say @samp{gnatxref ^-ag^/ALL_FILES/IGNORE_LOCALS^} instead of
15280 @samp{gnatxref ^-a -g^/ALL_FILES /IGNORE_LOCALS^}.
15281
15282 As stated previously, gnatfind will search in every directory in the
15283 search path. You can force it to look only in the current directory if
15284 you specify @code{*} at the end of the command line.
15285
15286 @node Project Files for gnatxref and gnatfind
15287 @section Project Files for @command{gnatxref} and @command{gnatfind}
15288
15289 @noindent
15290 Project files allow a programmer to specify how to compile its
15291 application, where to find sources, etc.  These files are used
15292 @ifclear vms
15293 primarily by GPS, but they can also be used
15294 @end ifclear
15295 by the two tools
15296 @code{gnatxref} and @code{gnatfind}.
15297
15298 A project file name must end with @file{.gpr}. If a single one is
15299 present in the current directory, then @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will
15300 extract the information from it. If multiple project files are found, none of
15301 them is read, and you have to use the @samp{-p} switch to specify the one
15302 you want to use.
15303
15304 The following lines can be included, even though most of them have default
15305 values which can be used in most cases.
15306 The lines can be entered in any order in the file.
15307 Except for @file{src_dir} and @file{obj_dir}, you can only have one instance of
15308 each line. If you have multiple instances, only the last one is taken into
15309 account.
15310
15311 @table @code
15312 @item src_dir=DIR
15313 [default: @code{"^./^[]^"}]
15314 specifies a directory where to look for source files. Multiple @code{src_dir}
15315 lines can be specified and they will be searched in the order they
15316 are specified.
15317
15318 @item obj_dir=DIR
15319 [default: @code{"^./^[]^"}]
15320 specifies a directory where to look for object and library files. Multiple
15321 @code{obj_dir} lines can be specified, and they will be searched in the order
15322 they are specified
15323
15324 @item comp_opt=SWITCHES
15325 [default: @code{""}]
15326 creates a variable which can be referred to subsequently by using
15327 the @code{$@{comp_opt@}} notation. This is intended to store the default
15328 switches given to @command{gnatmake} and @command{gcc}.
15329
15330 @item bind_opt=SWITCHES
15331 [default: @code{""}]
15332 creates a variable which can be referred to subsequently by using
15333 the @samp{$@{bind_opt@}} notation. This is intended to store the default
15334 switches given to @command{gnatbind}.
15335
15336 @item link_opt=SWITCHES
15337 [default: @code{""}]
15338 creates a variable which can be referred to subsequently by using
15339 the @samp{$@{link_opt@}} notation. This is intended to store the default
15340 switches given to @command{gnatlink}.
15341
15342 @item main=EXECUTABLE
15343 [default: @code{""}]
15344 specifies the name of the executable for the application. This variable can
15345 be referred to in the following lines by using the @samp{$@{main@}} notation.
15346
15347 @ifset vms
15348 @item comp_cmd=COMMAND
15349 [default: @code{"GNAT COMPILE /SEARCH=$@{src_dir@} /DEBUG /TRY_SEMANTICS"}]
15350 @end ifset
15351 @ifclear vms
15352 @item comp_cmd=COMMAND
15353 [default: @code{"gcc -c -I$@{src_dir@} -g -gnatq"}]
15354 @end ifclear
15355 specifies the command used to compile a single file in the application.
15356
15357 @ifset vms
15358 @item make_cmd=COMMAND
15359 [default: @code{"GNAT MAKE $@{main@}
15360 /SOURCE_SEARCH=$@{src_dir@} /OBJECT_SEARCH=$@{obj_dir@}
15361 /DEBUG /TRY_SEMANTICS /COMPILER_QUALIFIERS $@{comp_opt@}
15362 /BINDER_QUALIFIERS $@{bind_opt@} /LINKER_QUALIFIERS $@{link_opt@}"}]
15363 @end ifset
15364 @ifclear vms
15365 @item make_cmd=COMMAND
15366 [default: @code{"gnatmake $@{main@} -aI$@{src_dir@}
15367 -aO$@{obj_dir@} -g -gnatq -cargs $@{comp_opt@}
15368 -bargs $@{bind_opt@} -largs $@{link_opt@}"}]
15369 @end ifclear
15370 specifies the command used to recompile the whole application.
15371
15372 @item run_cmd=COMMAND
15373 [default: @code{"$@{main@}"}]
15374 specifies the command used to run the application.
15375
15376 @item debug_cmd=COMMAND
15377 [default: @code{"gdb $@{main@}"}]
15378 specifies the command used to debug the application
15379
15380 @end table
15381
15382 @noindent
15383 @command{gnatxref} and @command{gnatfind} only take into account the
15384 @code{src_dir} and @code{obj_dir} lines, and ignore the others.
15385
15386 @node Regular Expressions in gnatfind and gnatxref
15387 @section  Regular Expressions in @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
15388
15389 @noindent
15390 As specified in the section about @command{gnatfind}, the pattern can be a
15391 regular expression. Actually, there are to set of regular expressions
15392 which are recognized by the program:
15393
15394 @table @code
15395 @item globbing patterns
15396 These are the most usual regular expression. They are the same that you
15397 generally used in a Unix shell command line, or in a DOS session.
15398
15399 Here is a more formal grammar:
15400 @smallexample
15401 @group
15402 @iftex
15403 @leftskip=.5cm
15404 @end iftex
15405 regexp ::= term
15406 term   ::= elmt            -- matches elmt
15407 term   ::= elmt elmt       -- concatenation (elmt then elmt)
15408 term   ::= *               -- any string of 0 or more characters
15409 term   ::= ?               -- matches any character
15410 term   ::= [char @{char@}]   -- matches any character listed
15411 term   ::= [char - char]   -- matches any character in range
15412 @end group
15413 @end smallexample
15414
15415 @item full regular expression
15416 The second set of regular expressions is much more powerful. This is the
15417 type of regular expressions recognized by utilities such a @file{grep}.
15418
15419 The following is the form of a regular expression, expressed in Ada
15420 reference manual style BNF is as follows
15421
15422 @smallexample
15423 @iftex
15424 @leftskip=.5cm
15425 @end iftex
15426 @group
15427 regexp ::= term @{| term@}   -- alternation (term or term @dots{})
15428
15429 term ::= item @{item@}       -- concatenation (item then item)
15430
15431 item ::= elmt              -- match elmt
15432 item ::= elmt *            -- zero or more elmt's
15433 item ::= elmt +            -- one or more elmt's
15434 item ::= elmt ?            -- matches elmt or nothing
15435 @end group
15436 @group
15437 elmt ::= nschar            -- matches given character
15438 elmt ::= [nschar @{nschar@}]   -- matches any character listed
15439 elmt ::= [^^^ nschar @{nschar@}] -- matches any character not listed
15440 elmt ::= [char - char]     -- matches chars in given range
15441 elmt ::= \ char            -- matches given character
15442 elmt ::= .                 -- matches any single character
15443 elmt ::= ( regexp )        -- parens used for grouping
15444
15445 char ::= any character, including special characters
15446 nschar ::= any character except ()[].*+?^^^
15447 @end group
15448 @end smallexample
15449
15450 Following are a few examples:
15451
15452 @table @samp
15453 @item abcde|fghi
15454 will match any of the two strings @samp{abcde} and @samp{fghi},
15455
15456 @item abc*d
15457 will match any string like @samp{abd}, @samp{abcd}, @samp{abccd},
15458 @samp{abcccd}, and so on,
15459
15460 @item [a-z]+
15461 will match any string which has only lowercase characters in it (and at
15462 least one character.
15463
15464 @end table
15465 @end table
15466
15467 @node Examples of gnatxref Usage
15468 @section Examples of @code{gnatxref} Usage
15469
15470 @subsection General Usage
15471
15472 @noindent
15473 For the following examples, we will consider the following units:
15474
15475 @smallexample @c ada
15476 @group
15477 @cartouche
15478 main.ads:
15479 1: with Bar;
15480 2: package Main is
15481 3:     procedure Foo (B : in Integer);
15482 4:     C : Integer;
15483 5: private
15484 6:     D : Integer;
15485 7: end Main;
15486
15487 main.adb:
15488 1: package body Main is
15489 2:     procedure Foo (B : in Integer) is
15490 3:     begin
15491 4:        C := B;
15492 5:        D := B;
15493 6:        Bar.Print (B);
15494 7:        Bar.Print (C);
15495 8:     end Foo;
15496 9: end Main;
15497
15498 bar.ads:
15499 1: package Bar is
15500 2:     procedure Print (B : Integer);
15501 3: end bar;
15502 @end cartouche
15503 @end group
15504 @end smallexample
15505
15506 @table @code
15507
15508 @noindent
15509 The first thing to do is to recompile your application (for instance, in
15510 that case just by doing a @samp{gnatmake main}, so that GNAT generates
15511 the cross-referencing information.
15512 You can then issue any of the following commands:
15513
15514 @item gnatxref main.adb
15515 @code{gnatxref} generates cross-reference information for main.adb
15516 and every unit 'with'ed by main.adb.
15517
15518 The output would be:
15519 @smallexample
15520 @iftex
15521 @leftskip=0cm
15522 @end iftex
15523 B                                                      Type: Integer
15524   Decl: bar.ads           2:22
15525 B                                                      Type: Integer
15526   Decl: main.ads          3:20
15527   Body: main.adb          2:20
15528   Ref:  main.adb          4:13     5:13     6:19
15529 Bar                                                    Type: Unit
15530   Decl: bar.ads           1:9
15531   Ref:  main.adb          6:8      7:8
15532        main.ads           1:6
15533 C                                                      Type: Integer
15534   Decl: main.ads          4:5
15535   Modi: main.adb          4:8
15536   Ref:  main.adb          7:19
15537 D                                                      Type: Integer
15538   Decl: main.ads          6:5
15539   Modi: main.adb          5:8
15540 Foo                                                    Type: Unit
15541   Decl: main.ads          3:15
15542   Body: main.adb          2:15
15543 Main                                                    Type: Unit
15544   Decl: main.ads          2:9
15545   Body: main.adb          1:14
15546 Print                                                   Type: Unit
15547   Decl: bar.ads           2:15
15548   Ref:  main.adb          6:12     7:12
15549 @end smallexample
15550
15551 @noindent
15552 that is the entity @code{Main} is declared in main.ads, line 2, column 9,
15553 its body is in main.adb, line 1, column 14 and is not referenced any where.
15554
15555 The entity @code{Print} is declared in bar.ads, line 2, column 15 and it
15556 it referenced in main.adb, line 6 column 12 and line 7 column 12.
15557
15558 @item gnatxref package1.adb package2.ads
15559 @code{gnatxref} will generates cross-reference information for
15560 package1.adb, package2.ads and any other package 'with'ed by any
15561 of these.
15562
15563 @end table
15564
15565 @ifclear vms
15566 @subsection Using gnatxref with vi
15567
15568 @code{gnatxref} can generate a tags file output, which can be used
15569 directly from @command{vi}. Note that the standard version of @command{vi}
15570 will not work properly with overloaded symbols. Consider using another
15571 free implementation of @command{vi}, such as @command{vim}.
15572
15573 @smallexample
15574 $ gnatxref -v gnatfind.adb > tags
15575 @end smallexample
15576
15577 @noindent
15578 will generate the tags file for @code{gnatfind} itself (if the sources
15579 are in the search path!).
15580
15581 From @command{vi}, you can then use the command @samp{:tag @var{entity}}
15582 (replacing @var{entity} by whatever you are looking for), and vi will
15583 display a new file with the corresponding declaration of entity.
15584 @end ifclear
15585
15586 @node Examples of gnatfind Usage
15587 @section Examples of @code{gnatfind} Usage
15588
15589 @table @code
15590
15591 @item gnatfind ^-f^/FULL_PATHNAME^ xyz:main.adb
15592 Find declarations for all entities xyz referenced at least once in
15593 main.adb. The references are search in every library file in the search
15594 path.
15595
15596 The directories will be printed as well (as the @samp{^-f^/FULL_PATHNAME^}
15597 switch is set)
15598
15599 The output will look like:
15600 @smallexample
15601 ^directory/^[directory]^main.ads:106:14: xyz <= declaration
15602 ^directory/^[directory]^main.adb:24:10: xyz <= body
15603 ^directory/^[directory]^foo.ads:45:23: xyz <= declaration
15604 @end smallexample
15605
15606 @noindent
15607 that is to say, one of the entities xyz found in main.adb is declared at
15608 line 12 of main.ads (and its body is in main.adb), and another one is
15609 declared at line 45 of foo.ads
15610
15611 @item gnatfind ^-fs^/FULL_PATHNAME/SOURCE_LINE^ xyz:main.adb
15612 This is the same command as the previous one, instead @code{gnatfind} will
15613 display the content of the Ada source file lines.
15614
15615 The output will look like:
15616
15617 @smallexample
15618 ^directory/^[directory]^main.ads:106:14: xyz <= declaration
15619    procedure xyz;
15620 ^directory/^[directory]^main.adb:24:10: xyz <= body
15621    procedure xyz is
15622 ^directory/^[directory]^foo.ads:45:23: xyz <= declaration
15623    xyz : Integer;
15624 @end smallexample
15625
15626 @noindent
15627 This can make it easier to find exactly the location your are looking
15628 for.
15629
15630 @item gnatfind ^-r^/REFERENCES^ "*x*":main.ads:123 foo.adb
15631 Find references to all entities containing an x that are
15632 referenced on line 123 of main.ads.
15633 The references will be searched only in main.ads and foo.adb.
15634
15635 @item gnatfind main.ads:123
15636 Find declarations and bodies for all entities that are referenced on
15637 line 123 of main.ads.
15638
15639 This is the same as @code{gnatfind "*":main.adb:123}.
15640
15641 @item gnatfind ^mydir/^[mydir]^main.adb:123:45
15642 Find the declaration for the entity referenced at column 45 in
15643 line 123 of file main.adb in directory mydir. Note that it
15644 is usual to omit the identifier name when the column is given,
15645 since the column position identifies a unique reference.
15646
15647 The column has to be the beginning of the identifier, and should not
15648 point to any character in the middle of the identifier.
15649
15650 @end table
15651
15652 @c *********************************
15653 @node The GNAT Pretty-Printer gnatpp
15654 @chapter The GNAT Pretty-Printer @command{gnatpp}
15655 @findex gnatpp
15656 @cindex Pretty-Printer
15657
15658 @noindent
15659 ^The @command{gnatpp} tool^GNAT PRETTY^ is an ASIS-based utility
15660 for source reformatting / pretty-printing.
15661 It takes an Ada source file as input and generates a reformatted
15662 version as output.
15663 You can specify various style directives via switches; e.g.,
15664 identifier case conventions, rules of indentation, and comment layout.
15665
15666 To produce a reformatted file, @command{gnatpp} generates and uses the ASIS
15667 tree for the input source and thus requires the input to be syntactically and
15668 semantically legal.
15669 If this condition is not met, @command{gnatpp} will terminate with an
15670 error message; no output file will be generated.
15671
15672 If the source files presented to @command{gnatpp} contain
15673 preprocessing directives, then the output file will
15674 correspond to the generated source after all
15675 preprocessing is carried out. There is no way
15676 using @command{gnatpp} to obtain pretty printed files that
15677 include the preprocessing directives.
15678
15679 If the compilation unit
15680 contained in the input source depends semantically upon units located
15681 outside the current directory, you have to provide the source search path
15682 when invoking @command{gnatpp}, if these units are contained in files with
15683 names that do not follow the GNAT file naming rules, you have to provide
15684 the configuration file describing the corresponding naming scheme;
15685 see the description of the @command{gnatpp}
15686 switches below. Another possibility is to use a project file and to
15687 call @command{gnatpp} through the @command{gnat} driver
15688
15689 The @command{gnatpp} command has the form
15690
15691 @smallexample
15692 $ gnatpp @ovar{switches} @var{filename}
15693 @end smallexample
15694
15695 @noindent
15696 where
15697 @itemize @bullet
15698 @item
15699 @var{switches} is an optional sequence of switches defining such properties as
15700 the formatting rules, the source search path, and the destination for the
15701 output source file
15702
15703 @item
15704 @var{filename} is the name (including the extension) of the source file to
15705 reformat; ``wildcards'' or several file names on the same gnatpp command are
15706 allowed.  The file name may contain path information; it does not have to
15707 follow the GNAT file naming rules
15708 @end itemize
15709
15710 @menu
15711 * Switches for gnatpp::
15712 * Formatting Rules::
15713 @end menu
15714
15715 @node Switches for gnatpp
15716 @section Switches for @command{gnatpp}
15717
15718 @noindent
15719 The following subsections describe the various switches accepted by
15720 @command{gnatpp}, organized by category.
15721
15722 @ifclear vms
15723 You specify a switch by supplying a name and generally also a value.
15724 In many cases the values for a switch with a given name are incompatible with
15725 each other
15726 (for example the switch that controls the casing of a reserved word may have
15727 exactly one value: upper case, lower case, or
15728 mixed case) and thus exactly one such switch can be in effect for an
15729 invocation of @command{gnatpp}.
15730 If more than one is supplied, the last one is used.
15731 However, some values for the same switch are mutually compatible.
15732 You may supply several such switches to @command{gnatpp}, but then
15733 each must be specified in full, with both the name and the value.
15734 Abbreviated forms (the name appearing once, followed by each value) are
15735 not permitted.
15736 For example, to set
15737 the alignment of the assignment delimiter both in declarations and in
15738 assignment statements, you must write @option{-A2A3}
15739 (or @option{-A2 -A3}), but not @option{-A23}.
15740 @end ifclear
15741
15742 @ifset vms
15743 In many cases the set of options for a given qualifier are incompatible with
15744 each other (for example the qualifier that controls the casing of a reserved
15745 word may have exactly one option, which specifies either upper case, lower
15746 case, or mixed case), and thus exactly one such option can be in effect for
15747 an invocation of @command{gnatpp}.
15748 If more than one is supplied, the last one is used.
15749 However, some qualifiers have options that are mutually compatible,
15750 and then you may then supply several such options when invoking
15751 @command{gnatpp}.
15752 @end ifset
15753
15754 In most cases, it is obvious whether or not the
15755 ^values for a switch with a given name^options for a given qualifier^
15756 are compatible with each other.
15757 When the semantics might not be evident, the summaries below explicitly
15758 indicate the effect.
15759
15760 @menu
15761 * Alignment Control::
15762 * Casing Control::
15763 * Construct Layout Control::
15764 * General Text Layout Control::
15765 * Other Formatting Options::
15766 * Setting the Source Search Path::
15767 * Output File Control::
15768 * Other gnatpp Switches::
15769 @end menu
15770
15771 @node Alignment Control
15772 @subsection Alignment Control
15773 @cindex Alignment control in @command{gnatpp}
15774
15775 @noindent
15776 Programs can be easier to read if certain constructs are vertically aligned.
15777 By default all alignments are set ON.
15778 Through the @option{^-A0^/ALIGN=OFF^} switch you may reset the default to
15779 OFF, and then use one or more of the other
15780 ^@option{-A@var{n}} switches^@option{/ALIGN} options^
15781 to activate alignment for specific constructs.
15782
15783 @table @option
15784 @cindex @option{^-A@var{n}^/ALIGN^} (@command{gnatpp})
15785
15786 @ifset vms
15787 @item /ALIGN=ON
15788 Set all alignments to ON
15789 @end ifset
15790
15791 @item ^-A0^/ALIGN=OFF^
15792 Set all alignments to OFF
15793
15794 @item ^-A1^/ALIGN=COLONS^
15795 Align @code{:} in declarations
15796
15797 @item ^-A2^/ALIGN=DECLARATIONS^
15798 Align @code{:=} in initializations in declarations
15799
15800 @item ^-A3^/ALIGN=STATEMENTS^
15801 Align @code{:=} in assignment statements
15802
15803 @item ^-A4^/ALIGN=ARROWS^
15804 Align @code{=>} in associations
15805
15806 @item ^-A5^/ALIGN=COMPONENT_CLAUSES^
15807 Align @code{at} keywords in the component clauses in record
15808 representation clauses
15809 @end table
15810
15811 @noindent
15812 The @option{^-A^/ALIGN^} switches are mutually compatible; any combination
15813 is allowed.
15814
15815 @node Casing Control
15816 @subsection Casing Control
15817 @cindex Casing control in @command{gnatpp}
15818
15819 @noindent
15820 @command{gnatpp} allows you to specify the casing for reserved words,
15821 pragma names, attribute designators and identifiers.
15822 For identifiers you may define a
15823 general rule for name casing but also override this rule
15824 via a set of dictionary files.
15825
15826 Three types of casing are supported: lower case, upper case, and mixed case.
15827 Lower and upper case are self-explanatory (but since some letters in
15828 Latin1 and other GNAT-supported character sets
15829 exist only in lower-case form, an upper case conversion will have no
15830 effect on them.)
15831 ``Mixed case'' means that the first letter, and also each letter immediately
15832 following an underscore, are converted to their uppercase forms;
15833 all the other letters are converted to their lowercase forms.
15834
15835 @table @option
15836 @cindex @option{^-a@var{x}^/ATTRIBUTE^} (@command{gnatpp})
15837 @item ^-aL^/ATTRIBUTE_CASING=LOWER_CASE^
15838 Attribute designators are lower case
15839
15840 @item ^-aU^/ATTRIBUTE_CASING=UPPER_CASE^
15841 Attribute designators are upper case
15842
15843 @item ^-aM^/ATTRIBUTE_CASING=MIXED_CASE^
15844 Attribute designators are mixed case (this is the default)
15845
15846 @cindex @option{^-k@var{x}^/KEYWORD_CASING^} (@command{gnatpp})
15847 @item ^-kL^/KEYWORD_CASING=LOWER_CASE^
15848 Keywords (technically, these are known in Ada as @emph{reserved words}) are
15849 lower case (this is the default)
15850
15851 @item ^-kU^/KEYWORD_CASING=UPPER_CASE^
15852 Keywords are upper case
15853
15854 @cindex @option{^-n@var{x}^/NAME_CASING^} (@command{gnatpp})
15855 @item ^-nD^/NAME_CASING=AS_DECLARED^
15856 Name casing for defining occurrences are as they appear in the source file
15857 (this is the default)
15858
15859 @item ^-nU^/NAME_CASING=UPPER_CASE^
15860 Names are in upper case
15861
15862 @item ^-nL^/NAME_CASING=LOWER_CASE^
15863 Names are in lower case
15864
15865 @item ^-nM^/NAME_CASING=MIXED_CASE^
15866 Names are in mixed case
15867
15868 @cindex @option{^-p@var{x}^/PRAGMA_CASING^} (@command{gnatpp})
15869 @item ^-pL^/PRAGMA_CASING=LOWER_CASE^
15870 Pragma names are lower case
15871
15872 @item ^-pU^/PRAGMA_CASING=UPPER_CASE^
15873 Pragma names are upper case
15874
15875 @item ^-pM^/PRAGMA_CASING=MIXED_CASE^
15876 Pragma names are mixed case (this is the default)
15877
15878 @item ^-D@var{file}^/DICTIONARY=@var{file}^
15879 @cindex @option{^-D^/DICTIONARY^} (@command{gnatpp})
15880 Use @var{file} as a @emph{dictionary file} that defines
15881 the casing for a set of specified names,
15882 thereby overriding the effect on these names by
15883 any explicit or implicit
15884 ^-n^/NAME_CASING^ switch.
15885 To supply more than one dictionary file,
15886 use ^several @option{-D} switches^a list of files as options^.
15887
15888 @noindent
15889 @option{gnatpp} implicitly uses a @emph{default dictionary file}
15890 to define the casing for the Ada predefined names and
15891 the names declared in the GNAT libraries.
15892
15893 @item ^-D-^/SPECIFIC_CASING^
15894 @cindex @option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^} (@command{gnatpp})
15895 Do not use the default dictionary file;
15896 instead, use the casing
15897 defined by a @option{^-n^/NAME_CASING^} switch and any explicit
15898 dictionary file(s)
15899 @end table
15900
15901 @noindent
15902 The structure of a dictionary file, and details on the conventions
15903 used in the default dictionary file, are defined in @ref{Name Casing}.
15904
15905 The @option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^} and
15906 @option{^-D@var{file}^/DICTIONARY=@var{file}^} switches are mutually
15907 compatible.
15908
15909 @node Construct Layout Control
15910 @subsection Construct Layout Control
15911 @cindex Layout control in @command{gnatpp}
15912
15913 @noindent
15914 This group of @command{gnatpp} switches controls the layout of comments and
15915 complex syntactic constructs.  See @ref{Formatting Comments} for details
15916 on their effect.
15917
15918 @table @option
15919 @cindex @option{^-c@var{n}^/COMMENTS_LAYOUT^} (@command{gnatpp})
15920 @item ^-c0^/COMMENTS_LAYOUT=UNTOUCHED^
15921 All the comments remain unchanged
15922
15923 @item ^-c1^/COMMENTS_LAYOUT=DEFAULT^
15924 GNAT-style comment line indentation (this is the default).
15925
15926 @item ^-c2^/COMMENTS_LAYOUT=STANDARD_INDENT^
15927 Reference-manual comment line indentation.
15928
15929 @item ^-c3^/COMMENTS_LAYOUT=GNAT_BEGINNING^
15930 GNAT-style comment beginning
15931
15932 @item ^-c4^/COMMENTS_LAYOUT=REFORMAT^
15933 Reformat comment blocks
15934
15935 @item ^-c5^/COMMENTS_LAYOUT=KEEP_SPECIAL^
15936 Keep unchanged special form comments
15937
15938 Reformat comment blocks
15939
15940 @cindex @option{^-l@var{n}^/CONSTRUCT_LAYOUT^} (@command{gnatpp})
15941 @item ^-l1^/CONSTRUCT_LAYOUT=GNAT^
15942 GNAT-style layout (this is the default)
15943
15944 @item ^-l2^/CONSTRUCT_LAYOUT=COMPACT^
15945 Compact layout
15946
15947 @item ^-l3^/CONSTRUCT_LAYOUT=UNCOMPACT^
15948 Uncompact layout
15949
15950 @cindex @option{^-N^/NOTABS^} (@command{gnatpp})
15951 @item ^-N^/NOTABS^
15952 All the VT characters are removed from the comment text. All the HT characters
15953 are expanded with the sequences of space characters to get to the next tab
15954 stops.
15955
15956 @cindex @option{^--no-separate-is^/NO_SEPARATE_IS^} (@command{gnatpp})
15957 @item ^--no-separate-is^/NO_SEPARATE_IS^
15958 Do not place the keyword @code{is} on a separate line in a subprogram body in
15959 case if the spec occupies more then one line.
15960
15961 @cindex @option{^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^} (@command{gnatpp})
15962 @item ^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^
15963 Place the keyword @code{loop} in FOR and WHILE loop statements and the
15964 keyword @code{then} in IF statements on a separate line.
15965
15966 @cindex @option{^--no-separate-loop-then^/NO_SEPARATE_LOOP_THEN^} (@command{gnatpp})
15967 @item ^--no-separate-loop-then^/NO_SEPARATE_LOOP_THEN^
15968 Do not place the keyword @code{loop} in FOR and WHILE loop statements and the
15969 keyword @code{then} in IF statements on a separate line. This option is
15970 incompatible with @option{^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^} option.
15971
15972 @cindex @option{^--use-on-new-line^/USE_ON_NEW_LINE^} (@command{gnatpp})
15973 @item ^--use-on-new-line^/USE_ON_NEW_LINE^
15974 Start each USE clause in a context clause from a separate line.
15975
15976 @cindex @option{^--separate-stmt-name^/STMT_NAME_ON_NEW_LINE^} (@command{gnatpp})
15977 @item ^--separate-stmt-name^/STMT_NAME_ON_NEW_LINE^
15978 Use a separate line for a loop or block statement name, but do not use an extra
15979 indentation level for the statement itself.
15980
15981 @end table
15982
15983 @ifclear vms
15984 @noindent
15985 The @option{-c1} and @option{-c2} switches are incompatible.
15986 The @option{-c3} and @option{-c4} switches are compatible with each other and
15987 also with @option{-c1} and @option{-c2}. The @option{-c0} switch disables all
15988 the other comment formatting switches.
15989
15990 The @option{-l1}, @option{-l2}, and @option{-l3} switches are incompatible.
15991 @end ifclear
15992
15993 @ifset vms
15994 @noindent
15995 For the @option{/COMMENTS_LAYOUT} qualifier:
15996 @itemize @bullet
15997 @item
15998 The @option{DEFAULT} and @option{STANDARD_INDENT} options are incompatible.
15999 @item
16000 The @option{GNAT_BEGINNING} and @option{REFORMAT} options are compatible with
16001 each other and also with @option{DEFAULT} and @option{STANDARD_INDENT}.
16002 @end itemize
16003
16004 @noindent
16005 The @option{GNAT}, @option{COMPACT}, and @option{UNCOMPACT} options for the
16006 @option{/CONSTRUCT_LAYOUT} qualifier are incompatible.
16007 @end ifset
16008
16009 @node General Text Layout Control
16010 @subsection General Text Layout Control
16011
16012 @noindent
16013 These switches allow control over line length and indentation.
16014
16015 @table @option
16016 @item ^-M@var{nnn}^/LINE_LENGTH_MAX=@var{nnn}^
16017 @cindex @option{^-M^/LINE_LENGTH^} (@command{gnatpp})
16018 Maximum line length, @var{nnn} from 32@dots{}256, the default value is 79
16019
16020 @item ^-i@var{nnn}^/INDENTATION_LEVEL=@var{nnn}^
16021 @cindex @option{^-i^/INDENTATION_LEVEL^} (@command{gnatpp})
16022 Indentation level, @var{nnn} from 1@dots{}9, the default value is 3
16023
16024 @item ^-cl@var{nnn}^/CONTINUATION_INDENT=@var{nnn}^
16025 @cindex @option{^-cl^/CONTINUATION_INDENT^} (@command{gnatpp})
16026 Indentation level for continuation lines (relative to the line being
16027 continued), @var{nnn} from 1@dots{}9.
16028 The default
16029 value is one less then the (normal) indentation level, unless the
16030 indentation is set to 1 (in which case the default value for continuation
16031 line indentation is also 1)
16032 @end table
16033
16034 @node Other Formatting Options
16035 @subsection Other Formatting Options
16036
16037 @noindent
16038 These switches control the inclusion of missing end/exit labels, and
16039 the indentation level in @b{case} statements.
16040
16041 @table @option
16042 @item ^-e^/NO_MISSED_LABELS^
16043 @cindex @option{^-e^/NO_MISSED_LABELS^} (@command{gnatpp})
16044 Do not insert missing end/exit labels. An end label is the name of
16045 a construct that may optionally be repeated at the end of the
16046 construct's declaration;
16047 e.g., the names of packages, subprograms, and tasks.
16048 An exit label is the name of a loop that may appear as target
16049 of an exit statement within the loop.
16050 By default, @command{gnatpp} inserts these end/exit labels when
16051 they are absent from the original source. This option suppresses such
16052 insertion, so that the formatted source reflects the original.
16053
16054 @item ^-ff^/FORM_FEED_AFTER_PRAGMA_PAGE^
16055 @cindex @option{^-ff^/FORM_FEED_AFTER_PRAGMA_PAGE^} (@command{gnatpp})
16056 Insert a Form Feed character after a pragma Page.
16057
16058 @item ^-T@var{nnn}^/MAX_INDENT=@var{nnn}^
16059 @cindex @option{^-T^/MAX_INDENT^} (@command{gnatpp})
16060 Do not use an additional indentation level for @b{case} alternatives
16061 and variants if there are @var{nnn} or more (the default
16062 value is 10).
16063 If @var{nnn} is 0, an additional indentation level is
16064 used for @b{case} alternatives and variants regardless of their number.
16065 @end table
16066
16067 @node Setting the Source Search Path
16068 @subsection Setting the Source Search Path
16069
16070 @noindent
16071 To define the search path for the input source file, @command{gnatpp}
16072 uses the same switches as the GNAT compiler, with the same effects.
16073
16074 @table @option
16075 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
16076 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@code{gnatpp})
16077 The same as the corresponding gcc switch
16078
16079 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
16080 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@code{gnatpp})
16081 The same as the corresponding gcc switch
16082
16083 @item ^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^=@var{path}
16084 @cindex @option{^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^} (@code{gnatpp})
16085 The same as the corresponding gcc switch
16086
16087 @item ^--RTS^/RUNTIME_SYSTEM^=@var{path}
16088 @cindex @option{^--RTS^/RUNTIME_SYSTEM^} (@code{gnatpp})
16089 The same as the corresponding gcc switch
16090
16091 @end table
16092
16093 @node Output File Control
16094 @subsection Output File Control
16095
16096 @noindent
16097 By default the output is sent to the file whose name is obtained by appending
16098 the ^@file{.pp}^@file{$PP}^ suffix to the name of the input file
16099 (if the file with this name already exists, it is unconditionally overwritten).
16100 Thus if the input file is @file{^my_ada_proc.adb^MY_ADA_PROC.ADB^} then
16101 @command{gnatpp} will produce @file{^my_ada_proc.adb.pp^MY_ADA_PROC.ADB$PP^}
16102 as output file.
16103 The output may be redirected by the following switches:
16104
16105 @table @option
16106 @item ^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^
16107 @cindex @option{^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^} (@code{gnatpp})
16108 Send the output to @code{Standard_Output}
16109
16110 @item ^-o @var{output_file}^/OUTPUT=@var{output_file}^
16111 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@code{gnatpp})
16112 Write the output into @var{output_file}.
16113 If @var{output_file} already exists, @command{gnatpp} terminates without
16114 reading or processing the input file.
16115
16116 @item ^-of ^/FORCED_OUTPUT=^@var{output_file}
16117 @cindex @option{^-of^/FORCED_OUTPUT^} (@code{gnatpp})
16118 Write the output into @var{output_file}, overwriting the existing file
16119 (if one is present).
16120
16121 @item ^-r^/REPLACE^
16122 @cindex @option{^-r^/REPLACE^} (@code{gnatpp})
16123 Replace the input source file with the reformatted output, and copy the
16124 original input source into the file whose name is obtained by appending the
16125 ^@file{.npp}^@file{$NPP}^ suffix to the name of the input file.
16126 If a file with this name already exists, @command{gnatpp} terminates without
16127 reading or processing the input file.
16128
16129 @item ^-rf^/OVERRIDING_REPLACE^
16130 @cindex @option{^-rf^/OVERRIDING_REPLACE^} (@code{gnatpp})
16131 Like @option{^-r^/REPLACE^} except that if the file with the specified name
16132 already exists, it is overwritten.
16133
16134 @item ^-rnb^/REPLACE_NO_BACKUP^
16135 @cindex @option{^-rnb^/REPLACE_NO_BACKUP^} (@code{gnatpp})
16136 Replace the input source file with the reformatted output without
16137 creating any backup copy of the input source.
16138
16139 @item ^--eol=@var{xxx}^/END_OF_LINE=@var{xxx}^
16140 @cindex @option{^--eol^/END_OF_LINE^} (@code{gnatpp})
16141 Specifies the format of the reformatted output file. The @var{xxx}
16142 ^string specified with the switch^option^ may be either
16143 @itemize @bullet
16144 @item ``@option{^dos^DOS^}'' MS DOS style, lines end with CR LF characters
16145 @item ``@option{^crlf^CRLF^}''
16146 the same as @option{^crlf^CRLF^}
16147 @item ``@option{^unix^UNIX^}'' UNIX style, lines end with LF character
16148 @item ``@option{^lf^LF^}''
16149 the same as @option{^unix^UNIX^}
16150 @end itemize
16151
16152 @item ^-W^/RESULT_ENCODING=^@var{e}
16153 @cindex @option{^-W^/RESULT_ENCODING=^} (@command{gnatpp})
16154 Specify the wide character encoding method used to write the code in the
16155 result file
16156 @var{e} is one of the following:
16157
16158 @itemize @bullet
16159
16160 @item ^h^HEX^
16161 Hex encoding
16162
16163 @item ^u^UPPER^
16164 Upper half encoding
16165
16166 @item ^s^SHIFT_JIS^
16167 Shift/JIS encoding
16168
16169 @item ^e^EUC^
16170 EUC encoding
16171
16172 @item ^8^UTF8^
16173 UTF-8 encoding
16174
16175 @item ^b^BRACKETS^
16176 Brackets encoding (default value)
16177 @end itemize
16178
16179 @end table
16180
16181 @noindent
16182 Options @option{^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^},
16183 @option{^-o^/OUTPUT^} and
16184 @option{^-of^/FORCED_OUTPUT^} are allowed only if the call to gnatpp
16185 contains only one file to reformat.
16186 Option
16187 @option{^--eol^/END_OF_LINE^}
16188 and
16189 @option{^-W^/RESULT_ENCODING^}
16190 cannot be used together
16191 with @option{^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^} option.
16192
16193 @node Other gnatpp Switches
16194 @subsection Other @code{gnatpp} Switches
16195
16196 @noindent
16197 The additional @command{gnatpp} switches are defined in this subsection.
16198
16199 @table @option
16200 @item ^-files @var{filename}^/FILES=@var{output_file}^
16201 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatpp})
16202 Take the argument source files from the specified file. This file should be an
16203 ordinary textual file containing file names separated by spaces or
16204 line breaks. You can use this switch more then once in the same call to
16205 @command{gnatpp}. You also can combine this switch with explicit list of
16206 files.
16207
16208 @item ^-v^/VERBOSE^
16209 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatpp})
16210 Verbose mode;
16211 @command{gnatpp} generates version information and then
16212 a trace of the actions it takes to produce or obtain the ASIS tree.
16213
16214 @item ^-w^/WARNINGS^
16215 @cindex @option{^-w^/WARNINGS^} (@code{gnatpp})
16216 Warning mode;
16217 @command{gnatpp} generates a warning whenever it cannot provide
16218 a required layout in the result source.
16219 @end table
16220
16221 @node Formatting Rules
16222 @section Formatting Rules
16223
16224 @noindent
16225 The following subsections show how @command{gnatpp} treats ``white space'',
16226 comments, program layout, and name casing.
16227 They provide the detailed descriptions of the switches shown above.
16228
16229 @menu
16230 * White Space and Empty Lines::
16231 * Formatting Comments::
16232 * Construct Layout::
16233 * Name Casing::
16234 @end menu
16235
16236 @node White Space and Empty Lines
16237 @subsection White Space and Empty Lines
16238
16239 @noindent
16240 @command{gnatpp} does not have an option to control space characters.
16241 It will add or remove spaces according to the style illustrated by the
16242 examples in the @cite{Ada Reference Manual}.
16243
16244 The only format effectors
16245 (see @cite{Ada Reference Manual}, paragraph 2.1(13))
16246 that will appear in the output file are platform-specific line breaks,
16247 and also format effectors within (but not at the end of) comments.
16248 In particular, each horizontal tab character that is not inside
16249 a comment will be treated as a space and thus will appear in the
16250 output file as zero or more spaces depending on
16251 the reformatting of the line in which it appears.
16252 The only exception is a Form Feed character, which is inserted after a
16253 pragma @code{Page} when @option{-ff} is set.
16254
16255 The output file will contain no lines with trailing ``white space'' (spaces,
16256 format effectors).
16257
16258 Empty lines in the original source are preserved
16259 only if they separate declarations or statements.
16260 In such contexts, a
16261 sequence of two or more empty lines is replaced by exactly one empty line.
16262 Note that a blank line will be removed if it separates two ``comment blocks''
16263 (a comment block is a sequence of whole-line comments).
16264 In order to preserve a visual separation between comment blocks, use an
16265 ``empty comment'' (a line comprising only hyphens) rather than an empty line.
16266 Likewise, if for some reason you wish to have a sequence of empty lines,
16267 use a sequence of empty comments instead.
16268
16269 @node Formatting Comments
16270 @subsection Formatting Comments
16271
16272 @noindent
16273 Comments in Ada code are of two kinds:
16274 @itemize @bullet
16275 @item
16276 a @emph{whole-line comment}, which appears by itself (possibly preceded by
16277 ``white space'') on a line
16278
16279 @item
16280 an @emph{end-of-line comment}, which follows some other Ada lexical element
16281 on the same line.
16282 @end itemize
16283
16284 @noindent
16285 The indentation of a whole-line comment is that of either
16286 the preceding or following line in
16287 the formatted source, depending on switch settings as will be described below.
16288
16289 For an end-of-line comment, @command{gnatpp} leaves the same number of spaces
16290 between the end of the preceding Ada lexical element and the beginning
16291 of the comment as appear in the original source,
16292 unless either the comment has to be split to
16293 satisfy the line length limitation, or else the next line contains a
16294 whole line comment that is considered a continuation of this end-of-line
16295 comment (because it starts at the same position).
16296 In the latter two
16297 cases, the start of the end-of-line comment is moved right to the nearest
16298 multiple of the indentation level.
16299 This may result in a ``line overflow'' (the right-shifted comment extending
16300 beyond the maximum line length), in which case the comment is split as
16301 described below.
16302
16303 There is a difference between @option{^-c1^/COMMENTS_LAYOUT=DEFAULT^}
16304 (GNAT-style comment line indentation)
16305 and @option{^-c2^/COMMENTS_LAYOUT=STANDARD_INDENT^}
16306 (reference-manual comment line indentation).
16307 With reference-manual style, a whole-line comment is indented as if it
16308 were a declaration or statement at the same place
16309 (i.e., according to the indentation of the preceding line(s)).
16310 With GNAT style, a whole-line comment that is immediately followed by an
16311 @b{if} or @b{case} statement alternative, a record variant, or the reserved
16312 word @b{begin}, is indented based on the construct that follows it.
16313
16314 For example:
16315 @smallexample @c ada
16316 @cartouche
16317 if A then
16318     null;
16319        -- some comment
16320 else
16321    null;
16322 end if;
16323 @end cartouche
16324 @end smallexample
16325
16326 @noindent
16327 Reference-manual indentation produces:
16328
16329 @smallexample @c ada
16330 @cartouche
16331 if A then
16332    null;
16333    --  some comment
16334 else
16335    null;
16336 end if;
16337 @end cartouche
16338 @end smallexample
16339
16340 @noindent
16341 while GNAT-style indentation produces:
16342
16343 @smallexample @c ada
16344 @cartouche
16345 if A then
16346    null;
16347 --  some comment
16348 else
16349    null;
16350 end if;
16351 @end cartouche
16352 @end smallexample
16353
16354 @noindent
16355 The @option{^-c3^/COMMENTS_LAYOUT=GNAT_BEGINNING^} switch
16356 (GNAT style comment beginning) has the following
16357 effect:
16358
16359 @itemize @bullet
16360 @item
16361 For each whole-line comment that does not end with two hyphens,
16362 @command{gnatpp} inserts spaces if necessary after the starting two hyphens
16363 to ensure that there are at least two spaces between these hyphens and the
16364 first non-blank character of the comment.
16365 @end itemize
16366
16367 @noindent
16368 For an end-of-line comment, if in the original source the next line is a
16369 whole-line comment that starts at the same position
16370 as the end-of-line comment,
16371 then the whole-line comment (and all whole-line comments
16372 that follow it and that start at the same position)
16373 will start at this position in the output file.
16374
16375 @noindent
16376 That is, if in the original source we have:
16377
16378 @smallexample @c ada
16379 @cartouche
16380 begin
16381 A := B + C;            --  B must be in the range Low1..High1
16382                        --  C must be in the range Low2..High2
16383              --B+C will be in the range Low1+Low2..High1+High2
16384 X := X + 1;
16385 @end cartouche
16386 @end smallexample
16387
16388 @noindent
16389 Then in the formatted source we get
16390
16391 @smallexample @c ada
16392 @cartouche
16393 begin
16394    A := B + C;            --  B must be in the range Low1..High1
16395                           --  C must be in the range Low2..High2
16396    --  B+C will be in the range Low1+Low2..High1+High2
16397    X := X + 1;
16398 @end cartouche
16399 @end smallexample
16400
16401 @noindent
16402 A comment that exceeds the line length limit will be split.
16403 Unless switch
16404 @option{^-c4^/COMMENTS_LAYOUT=REFORMAT^} (reformat comment blocks) is set and
16405 the line belongs to a reformattable block, splitting the line generates a
16406 @command{gnatpp} warning.
16407 The @option{^-c4^/COMMENTS_LAYOUT=REFORMAT^} switch specifies that whole-line
16408 comments may be reformatted in typical
16409 word processor style (that is, moving words between lines and putting as
16410 many words in a line as possible).
16411
16412 @noindent
16413 The @option{^-c5^/COMMENTS_LAYOUT=KEEP_SPECIAL^} switch specifies, that comments
16414 that has a special format (that is, a character that is neither a letter nor digit
16415 not white space nor line break immediately following the leading @code{--} of
16416 the comment) should be without any change moved from the argument source
16417 into reformatted source. This switch allows to preserve comments that are used
16418 as a special marks in the code (e.g.@: SPARK annotation).
16419
16420 @node Construct Layout
16421 @subsection Construct Layout
16422
16423 @noindent
16424 In several cases the suggested layout in the Ada Reference Manual includes
16425 an extra level of indentation that many programmers prefer to avoid. The
16426 affected cases include:
16427
16428 @itemize @bullet
16429
16430 @item Record type declaration (RM 3.8)
16431
16432 @item Record representation clause (RM 13.5.1)
16433
16434 @item Loop statement in case if a loop has a statement identifier (RM 5.6)
16435
16436 @item Block statement in case if a block has a statement identifier (RM 5.6)
16437 @end itemize
16438
16439 @noindent
16440 In compact mode (when GNAT style layout or compact layout is set),
16441 the pretty printer uses one level of indentation instead
16442 of two. This is achieved in the record definition and record representation
16443 clause cases by putting the @code{record} keyword on the same line as the
16444 start of the declaration or representation clause, and in the block and loop
16445 case by putting the block or loop header on the same line as the statement
16446 identifier.
16447
16448 @noindent
16449 The difference between GNAT style @option{^-l1^/CONSTRUCT_LAYOUT=GNAT^}
16450 and compact @option{^-l2^/CONSTRUCT_LAYOUT=COMPACT^}
16451 layout on the one hand, and uncompact layout
16452 @option{^-l3^/CONSTRUCT_LAYOUT=UNCOMPACT^} on the other hand,
16453 can be illustrated by the following examples:
16454
16455 @iftex
16456 @cartouche
16457 @multitable @columnfractions .5 .5
16458 @item @i{GNAT style, compact layout} @tab @i{Uncompact layout}
16459
16460 @item
16461 @smallexample @c ada
16462 type q is record
16463    a : integer;
16464    b : integer;
16465 end record;
16466 @end smallexample
16467 @tab
16468 @smallexample @c ada
16469 type q is
16470    record
16471       a : integer;
16472       b : integer;
16473    end record;
16474 @end smallexample
16475
16476 @item
16477 @smallexample @c ada
16478 for q use record
16479    a at 0 range  0 .. 31;
16480    b at 4 range  0 .. 31;
16481 end record;
16482 @end smallexample
16483 @tab
16484 @smallexample @c ada
16485 for q use
16486    record
16487       a at 0 range  0 .. 31;
16488       b at 4 range  0 .. 31;
16489    end record;
16490 @end smallexample
16491
16492 @item
16493 @smallexample @c ada
16494 Block : declare
16495    A : Integer := 3;
16496 begin
16497    Proc (A, A);
16498 end Block;
16499 @end smallexample
16500 @tab
16501 @smallexample @c ada
16502 Block :
16503    declare
16504       A : Integer := 3;
16505    begin
16506       Proc (A, A);
16507    end Block;
16508 @end smallexample
16509
16510 @item
16511 @smallexample @c ada
16512 Clear : for J in 1 .. 10 loop
16513    A (J) := 0;
16514 end loop Clear;
16515 @end smallexample
16516 @tab
16517 @smallexample @c ada
16518 Clear :
16519    for J in 1 .. 10 loop
16520       A (J) := 0;
16521    end loop Clear;
16522 @end smallexample
16523 @end multitable
16524 @end cartouche
16525 @end iftex
16526
16527 @ifnottex
16528 @smallexample
16529 @cartouche
16530 GNAT style, compact layout              Uncompact layout
16531
16532 type q is record                        type q is
16533    a : integer;                            record
16534    b : integer;                               a : integer;
16535 end record;                                   b : integer;
16536                                            end record;
16537
16538 for q use record                        for q use
16539    a at 0 range  0 .. 31;                  record
16540    b at 4 range  0 .. 31;                     a at 0 range  0 .. 31;
16541 end record;                                   b at 4 range  0 .. 31;
16542                                            end record;
16543
16544 Block : declare                         Block :
16545    A : Integer := 3;                       declare
16546 begin                                         A : Integer := 3;
16547    Proc (A, A);                            begin
16548 end Block;                                    Proc (A, A);
16549                                            end Block;
16550
16551 Clear : for J in 1 .. 10 loop           Clear :
16552    A (J) := 0;                             for J in 1 .. 10 loop
16553 end loop Clear;                               A (J) := 0;
16554                                            end loop Clear;
16555 @end cartouche
16556 @end smallexample
16557 @end ifnottex
16558
16559 @noindent
16560 A further difference between GNAT style layout and compact layout is that
16561 GNAT style layout inserts empty lines as separation for
16562 compound statements, return statements and bodies.
16563
16564 Note that the layout specified by
16565 @option{^--separate-stmt-name^/STMT_NAME_ON_NEW_LINE^}
16566 for named block and loop statements overrides the layout defined by these
16567 constructs by @option{^-l1^/CONSTRUCT_LAYOUT=GNAT^},
16568 @option{^-l2^/CONSTRUCT_LAYOUT=COMPACT^} or
16569 @option{^-l3^/CONSTRUCT_LAYOUT=UNCOMPACT^} option.
16570
16571 @node Name Casing
16572 @subsection Name Casing
16573
16574 @noindent
16575 @command{gnatpp} always converts the usage occurrence of a (simple) name to
16576 the same casing as the corresponding defining identifier.
16577
16578 You control the casing for defining occurrences via the
16579 @option{^-n^/NAME_CASING^} switch.
16580 @ifclear vms
16581 With @option{-nD} (``as declared'', which is the default),
16582 @end ifclear
16583 @ifset vms
16584 With @option{/NAME_CASING=AS_DECLARED}, which is the default,
16585 @end ifset
16586 defining occurrences appear exactly as in the source file
16587 where they are declared.
16588 The other ^values for this switch^options for this qualifier^ ---
16589 @option{^-nU^UPPER_CASE^},
16590 @option{^-nL^LOWER_CASE^},
16591 @option{^-nM^MIXED_CASE^} ---
16592 result in
16593 ^upper, lower, or mixed case, respectively^the corresponding casing^.
16594 If @command{gnatpp} changes the casing of a defining
16595 occurrence, it analogously changes the casing of all the
16596 usage occurrences of this name.
16597
16598 If the defining occurrence of a name is not in the source compilation unit
16599 currently being processed by @command{gnatpp}, the casing of each reference to
16600 this name is changed according to the value of the @option{^-n^/NAME_CASING^}
16601 switch (subject to the dictionary file mechanism described below).
16602 Thus @command{gnatpp} acts as though the @option{^-n^/NAME_CASING^} switch
16603 had affected the
16604 casing for the defining occurrence of the name.
16605
16606 Some names may need to be spelled with casing conventions that are not
16607 covered by the upper-, lower-, and mixed-case transformations.
16608 You can arrange correct casing by placing such names in a
16609 @emph{dictionary file},
16610 and then supplying a @option{^-D^/DICTIONARY^} switch.
16611 The casing of names from dictionary files overrides
16612 any @option{^-n^/NAME_CASING^} switch.
16613
16614 To handle the casing of Ada predefined names and the names from GNAT libraries,
16615 @command{gnatpp} assumes a default dictionary file.
16616 The name of each predefined entity is spelled with the same casing as is used
16617 for the entity in the @cite{Ada Reference Manual}.
16618 The name of each entity in the GNAT libraries is spelled with the same casing
16619 as is used in the declaration of that entity.
16620
16621 The @w{@option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^}} switch suppresses the use of the
16622 default dictionary file.
16623 Instead, the casing for predefined and GNAT-defined names will be established
16624 by the @option{^-n^/NAME_CASING^} switch or explicit dictionary files.
16625 For example, by default the names @code{Ada.Text_IO} and @code{GNAT.OS_Lib}
16626 will appear as just shown,
16627 even in the presence of a @option{^-nU^/NAME_CASING=UPPER_CASE^} switch.
16628 To ensure that even such names are rendered in uppercase,
16629 additionally supply the @w{@option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^}} switch
16630 (or else, less conveniently, place these names in upper case in a dictionary
16631 file).
16632
16633 A dictionary file is
16634 a plain text file; each line in this file can be either a blank line
16635 (containing only space characters and ASCII.HT characters), an Ada comment
16636 line, or the specification of exactly one @emph{casing schema}.
16637
16638 A casing schema is a string that has the following syntax:
16639
16640 @smallexample
16641 @cartouche
16642   @var{casing_schema} ::= @var{identifier} | *@var{simple_identifier}*
16643
16644   @var{simple_identifier} ::= @var{letter}@{@var{letter_or_digit}@}
16645 @end cartouche
16646 @end smallexample
16647
16648 @noindent
16649 (See @cite{Ada Reference Manual}, Section 2.3) for the definition of the
16650 @var{identifier} lexical element and the @var{letter_or_digit} category.)
16651
16652 The casing schema string can be followed by white space and/or an Ada-style
16653 comment; any amount of white space is allowed before the string.
16654
16655 If a dictionary file is passed as
16656 @ifclear vms
16657 the value of a @option{-D@var{file}} switch
16658 @end ifclear
16659 @ifset vms
16660 an option to the @option{/DICTIONARY} qualifier
16661 @end ifset
16662 then for every
16663 simple name and every identifier, @command{gnatpp} checks if the dictionary
16664 defines the casing for the name or for some of its parts (the term ``subword''
16665 is used below to denote the part of a name which is delimited by ``_'' or by
16666 the beginning or end of the word and which does not contain any ``_'' inside):
16667
16668 @itemize @bullet
16669 @item
16670 if the whole name is in the dictionary, @command{gnatpp} uses for this name
16671 the casing defined by the dictionary; no subwords are checked for this word
16672
16673 @item
16674 for every subword @command{gnatpp} checks if the dictionary contains the
16675 corresponding string of the form @code{*@var{simple_identifier}*},
16676 and if it does, the casing of this @var{simple_identifier} is used
16677 for this subword
16678
16679 @item
16680 if the whole name does not contain any ``_'' inside, and if for this name
16681 the dictionary contains two entries - one of the form @var{identifier},
16682 and another - of the form *@var{simple_identifier}*, then the first one
16683 is applied to define the casing of this name
16684
16685 @item
16686 if more than one dictionary file is passed as @command{gnatpp} switches, each
16687 dictionary adds new casing exceptions and overrides all the existing casing
16688 exceptions set by the previous dictionaries
16689
16690 @item
16691 when @command{gnatpp} checks if the word or subword is in the dictionary,
16692 this check is not case sensitive
16693 @end itemize
16694
16695 @noindent
16696 For example, suppose we have the following source to reformat:
16697
16698 @smallexample @c ada
16699 @cartouche
16700 procedure test is
16701    name1 : integer := 1;
16702    name4_name3_name2 : integer := 2;
16703    name2_name3_name4 : Boolean;
16704    name1_var : Float;
16705 begin
16706    name2_name3_name4 := name4_name3_name2 > name1;
16707 end;
16708 @end cartouche
16709 @end smallexample
16710
16711 @noindent
16712 And suppose we have two dictionaries:
16713
16714 @smallexample
16715 @cartouche
16716 @i{dict1:}
16717    NAME1
16718    *NaMe3*
16719    *Name1*
16720 @end cartouche
16721
16722 @cartouche
16723 @i{dict2:}
16724   *NAME3*
16725 @end cartouche
16726 @end smallexample
16727
16728 @noindent
16729 If @command{gnatpp} is called with the following switches:
16730
16731 @smallexample
16732 @ifclear vms
16733 @command{gnatpp -nM -D dict1 -D dict2 test.adb}
16734 @end ifclear
16735 @ifset vms
16736 @command{gnatpp test.adb /NAME_CASING=MIXED_CASE /DICTIONARY=(dict1, dict2)}
16737 @end ifset
16738 @end smallexample
16739
16740 @noindent
16741 then we will get the following name casing in the @command{gnatpp} output:
16742
16743 @smallexample @c ada
16744 @cartouche
16745 procedure Test is
16746    NAME1             : Integer := 1;
16747    Name4_NAME3_Name2 : Integer := 2;
16748    Name2_NAME3_Name4 : Boolean;
16749    Name1_Var         : Float;
16750 begin
16751    Name2_NAME3_Name4 := Name4_NAME3_Name2 > NAME1;
16752 end Test;
16753 @end cartouche
16754 @end smallexample
16755
16756 @c *********************************
16757 @node The GNAT Metric Tool gnatmetric
16758 @chapter The GNAT Metric Tool @command{gnatmetric}
16759 @findex gnatmetric
16760 @cindex Metric tool
16761
16762 @noindent
16763 ^The @command{gnatmetric} tool^@command{GNAT METRIC}^ is an ASIS-based utility
16764 for computing various program metrics.
16765 It takes an Ada source file as input and generates a file containing the
16766 metrics data as output. Various switches control which
16767 metrics are computed and output.
16768
16769 @command{gnatmetric} generates and uses the ASIS
16770 tree for the input source and thus requires the input to be syntactically and
16771 semantically legal.
16772 If this condition is not met, @command{gnatmetric} will generate
16773 an error message; no metric information for this file will be
16774 computed and reported.
16775
16776 If the compilation unit contained in the input source depends semantically
16777 upon units in files located outside the current directory, you have to provide
16778 the source search path when invoking @command{gnatmetric}.
16779 If it depends semantically upon units that are contained
16780 in files with names that do not follow the GNAT file naming rules, you have to
16781 provide the configuration file describing the corresponding naming scheme (see
16782 the description of the @command{gnatmetric} switches below.)
16783 Alternatively, you may use a project file and invoke @command{gnatmetric}
16784 through the @command{gnat} driver.
16785
16786 The @command{gnatmetric} command has the form
16787
16788 @smallexample
16789 $ gnatmetric @ovar{switches} @{@var{filename}@} @r{[}-cargs @var{gcc_switches}@r{]}
16790 @end smallexample
16791
16792 @noindent
16793 where
16794 @itemize @bullet
16795 @item
16796 @var{switches} specify the metrics to compute and define the destination for
16797 the output
16798
16799 @item
16800 Each @var{filename} is the name (including the extension) of a source
16801 file to process. ``Wildcards'' are allowed, and
16802 the file name may contain path information.
16803 If no @var{filename} is supplied, then the @var{switches} list must contain
16804 at least one
16805 @option{-files} switch (@pxref{Other gnatmetric Switches}).
16806 Including both a @option{-files} switch and one or more
16807 @var{filename} arguments is permitted.
16808
16809 @item
16810 @samp{-cargs @var{gcc_switches}} is a list of switches for
16811 @command{gcc}. They will be passed on to all compiler invocations made by
16812 @command{gnatmetric} to generate the ASIS trees. Here you can provide
16813 @option{^-I^/INCLUDE_DIRS=^} switches to form the source search path,
16814 and use the @option{-gnatec} switch to set the configuration file.
16815 @end itemize
16816
16817 @menu
16818 * Switches for gnatmetric::
16819 @end menu
16820
16821 @node Switches for gnatmetric
16822 @section Switches for @command{gnatmetric}
16823
16824 @noindent
16825 The following subsections describe the various switches accepted by
16826 @command{gnatmetric}, organized by category.
16827
16828 @menu
16829 * Output Files Control::
16830 * Disable Metrics For Local Units::
16831 * Specifying a set of metrics to compute::
16832 * Other gnatmetric Switches::
16833 * Generate project-wide metrics::
16834 @end menu
16835
16836 @node Output Files Control
16837 @subsection Output File Control
16838 @cindex Output file control in @command{gnatmetric}
16839
16840 @noindent
16841 @command{gnatmetric} has two output formats. It can generate a
16842 textual (human-readable) form, and also XML. By default only textual
16843 output is generated.
16844
16845 When generating the output in textual form, @command{gnatmetric} creates
16846 for each Ada source file a corresponding text file
16847 containing the computed metrics, except for the case when the set of metrics
16848 specified by gnatmetric parameters consists only of metrics that are computed
16849 for the whole set of analyzed sources, but not for each Ada source.
16850 By default, this file is placed in the same directory as where the source
16851 file is located, and its name is obtained
16852 by appending the ^@file{.metrix}^@file{$METRIX}^ suffix to the name of the
16853 input file.
16854
16855 All the output information generated in XML format is placed in a single
16856 file. By default this file is placed in the current directory and has the
16857 name ^@file{metrix.xml}^@file{METRIX$XML}^.
16858
16859 Some of the computed metrics are summed over the units passed to
16860 @command{gnatmetric}; for example, the total number of lines of code.
16861 By default this information is sent to @file{stdout}, but a file
16862 can be specified with the @option{-og} switch.
16863
16864 The following switches control the @command{gnatmetric} output:
16865
16866 @table @option
16867 @cindex @option{^-x^/XML^} (@command{gnatmetric})
16868 @item ^-x^/XML^
16869 Generate the XML output
16870
16871 @cindex @option{^-nt^/NO_TEXT^} (@command{gnatmetric})
16872 @item ^-nt^/NO_TEXT^
16873 Do not generate the output in text form (implies @option{^-x^/XML^})
16874
16875 @cindex @option{^-d^/DIRECTORY^} (@command{gnatmetric})
16876 @item ^-d @var{output_dir}^/DIRECTORY=@var{output_dir}^
16877 Put textual files with detailed metrics into @var{output_dir}
16878
16879 @cindex @option{^-o^/SUFFIX_DETAILS^} (@command{gnatmetric})
16880 @item ^-o @var{file_suffix}^/SUFFIX_DETAILS=@var{file_suffix}^
16881 Use @var{file_suffix}, instead of ^@file{.metrix}^@file{$METRIX}^
16882 in the name of the output file.
16883
16884 @cindex @option{^-og^/GLOBAL_OUTPUT^} (@command{gnatmetric})
16885 @item ^-og @var{file_name}^/GLOBAL_OUTPUT=@var{file_name}^
16886 Put global metrics into @var{file_name}
16887
16888 @cindex @option{^-ox^/XML_OUTPUT^} (@command{gnatmetric})
16889 @item ^-ox @var{file_name}^/XML_OUTPUT=@var{file_name}^
16890 Put the XML output into @var{file_name} (also implies @option{^-x^/XML^})
16891
16892 @cindex @option{^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^} (@command{gnatmetric})
16893 @item ^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^
16894 Use ``short'' source file names in the output.  (The @command{gnatmetric}
16895 output includes the name(s) of the Ada source file(s) from which the metrics
16896 are computed.  By default each name includes the absolute path. The
16897 @option{^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^} switch causes @command{gnatmetric}
16898 to exclude all directory information from the file names that are output.)
16899
16900 @end table
16901
16902 @node Disable Metrics For Local Units
16903 @subsection Disable Metrics For Local Units
16904 @cindex Disable Metrics For Local Units in @command{gnatmetric}
16905
16906 @noindent
16907 @command{gnatmetric} relies on the GNAT compilation model @minus{}
16908 one compilation
16909 unit per one source file. It computes line metrics for the whole source
16910 file, and it also computes syntax
16911 and complexity metrics for the file's outermost unit.
16912
16913 By default, @command{gnatmetric} will also compute all metrics for certain
16914 kinds of locally declared program units:
16915
16916 @itemize @bullet
16917 @item
16918 subprogram (and generic subprogram) bodies;
16919
16920 @item
16921 package (and generic package) specs and bodies;
16922
16923 @item
16924 task object and type specifications and bodies;
16925
16926 @item
16927 protected object and type specifications and bodies.
16928 @end itemize
16929
16930 @noindent
16931 These kinds of entities will be referred to as
16932 @emph{eligible local program units}, or simply @emph{eligible local units},
16933 @cindex Eligible local unit (for @command{gnatmetric})
16934 in the discussion below.
16935
16936 Note that a subprogram declaration, generic instantiation,
16937 or renaming declaration only receives metrics
16938 computation when it appear as the outermost entity
16939 in a source file.
16940
16941 Suppression of metrics computation for eligible local units can be
16942 obtained via the following switch:
16943
16944 @table @option
16945 @cindex @option{^-n@var{x}^/SUPPRESS^} (@command{gnatmetric})
16946 @item ^-nolocal^/SUPPRESS=LOCAL_DETAILS^
16947 Do not compute detailed metrics for eligible local program units
16948
16949 @end table
16950
16951 @node Specifying a set of metrics to compute
16952 @subsection Specifying a set of metrics to compute
16953
16954 @noindent
16955 By default all the metrics are computed and reported. The switches
16956 described in this subsection allow you to control, on an individual
16957 basis, whether metrics are computed and
16958 reported. If at least one positive metric
16959 switch is specified (that is, a switch that defines that a given
16960 metric or set of metrics is to be computed), then only
16961 explicitly specified metrics are reported.
16962
16963 @menu
16964 * Line Metrics Control::
16965 * Syntax Metrics Control::
16966 * Complexity Metrics Control::
16967 * Object-Oriented Metrics Control::
16968 @end menu
16969
16970 @node Line Metrics Control
16971 @subsubsection Line Metrics Control
16972 @cindex Line metrics control in @command{gnatmetric}
16973
16974 @noindent
16975 For any (legal) source file, and for each of its
16976 eligible local program units, @command{gnatmetric} computes the following
16977 metrics:
16978
16979 @itemize @bullet
16980 @item
16981 the total number of lines;
16982
16983 @item
16984 the total number of code lines (i.e., non-blank lines that are not comments)
16985
16986 @item
16987 the number of comment lines
16988
16989 @item
16990 the number of code lines containing end-of-line comments;
16991
16992 @item
16993 the comment percentage: the ratio between the number of lines that contain
16994 comments and the number of all non-blank lines, expressed as a percentage;
16995
16996 @item
16997 the number of empty lines and lines containing only space characters and/or
16998 format effectors (blank lines)
16999
17000 @item
17001 the average number of code lines in subprogram bodies, task bodies, entry
17002 bodies and statement sequences in package bodies (this metric is only computed
17003 across the whole set of the analyzed units)
17004
17005 @end itemize
17006
17007 @noindent
17008 @command{gnatmetric} sums the values of the line metrics for all the
17009 files being processed and then generates the cumulative results. The tool
17010 also computes for all the files being processed the average number of code
17011 lines in bodies.
17012
17013 You can use the following switches to select the specific line metrics
17014 to be computed and reported.
17015
17016 @table @option
17017 @cindex @option{^--lines@var{x}^/LINE_COUNT_METRICS^} (@command{gnatmetric})
17018
17019 @ifclear vms
17020 @cindex @option{--no-lines@var{x}}
17021 @end ifclear
17022
17023 @item ^--lines-all^/LINE_COUNT_METRICS=ALL_ON^
17024 Report all the line metrics
17025
17026 @item ^--no-lines-all^/LINE_COUNT_METRICS=ALL_OFF^
17027 Do not report any of line metrics
17028
17029 @item ^--lines^/LINE_COUNT_METRICS=ALL_LINES_ON^
17030 Report the number of all lines
17031
17032 @item ^--no-lines^/LINE_COUNT_METRICS=ALL_LINES_OFF^
17033 Do not report the number of all lines
17034
17035 @item ^--lines-code^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_LINES_ON^
17036 Report the number of code lines
17037
17038 @item ^--no-lines-code^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_LINES_OFF^
17039 Do not report the number of code lines
17040
17041 @item ^--lines-comment^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_LINES_ON^
17042 Report the number of comment lines
17043
17044 @item ^--no-lines-comment^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_LINES_OFF^
17045 Do not report the number of comment lines
17046
17047 @item ^--lines-eol-comment^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_COMMENT_LINES_ON^
17048 Report the number of code lines containing
17049 end-of-line comments
17050
17051 @item ^--no-lines-eol-comment^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_COMMENT_LINES_OFF^
17052 Do not report the number of code lines containing
17053 end-of-line comments
17054
17055 @item ^--lines-ratio^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_PERCENTAGE_ON^
17056 Report the comment percentage in the program text
17057
17058 @item ^--no-lines-ratio^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_PERCENTAGE_OFF^
17059 Do not report the comment percentage in the program text
17060
17061 @item ^--lines-blank^/LINE_COUNT_METRICS=BLANK_LINES_ON^
17062 Report the number of blank lines
17063
17064 @item ^--no-lines-blank^/LINE_COUNT_METRICS=BLANK_LINES_OFF^
17065 Do not report the number of blank lines
17066
17067 @item ^--lines-average^/LINE_COUNT_METRICS=AVERAGE_BODY_LINES_ON^
17068 Report the average number of code lines in subprogram bodies, task bodies,
17069 entry bodies and statement sequences in package bodies. The metric is computed
17070 and reported for the whole set of processed Ada sources only.
17071
17072 @item ^--no-lines-average^/LINE_COUNT_METRICS=AVERAGE_BODY_LINES_OFF^
17073 Do not report the average number of code lines in subprogram bodies,
17074 task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies.
17075
17076 @end table
17077
17078 @node Syntax Metrics Control
17079 @subsubsection Syntax Metrics Control
17080 @cindex Syntax metrics control in @command{gnatmetric}
17081
17082 @noindent
17083 @command{gnatmetric} computes various syntactic metrics for the
17084 outermost unit and for each eligible local unit:
17085
17086 @table @emph
17087 @item LSLOC (``Logical Source Lines Of Code'')
17088 The total number of declarations and the total number of statements
17089
17090 @item Maximal static nesting level of inner program units
17091 According to
17092 @cite{Ada Reference Manual}, 10.1(1), ``A program unit is either a
17093 package, a task unit, a protected unit, a
17094 protected entry, a generic unit, or an explicitly declared subprogram other
17095 than an enumeration literal.''
17096
17097 @item Maximal nesting level of composite syntactic constructs
17098 This corresponds to the notion of the
17099 maximum nesting level in the GNAT built-in style checks
17100 (@pxref{Style Checking})
17101 @end table
17102
17103 @noindent
17104 For the outermost unit in the file, @command{gnatmetric} additionally computes
17105 the following metrics:
17106
17107 @table @emph
17108 @item Public subprograms
17109 This metric is computed for package specs. It is the
17110 number of subprograms and generic subprograms declared in the visible
17111 part (including the visible part of nested packages, protected objects, and
17112 protected types).
17113
17114 @item All subprograms
17115 This metric is computed for bodies and subunits. The
17116 metric is equal to a total number of subprogram bodies in the compilation
17117 unit.
17118 Neither generic instantiations nor renamings-as-a-body nor body stubs
17119 are counted. Any subprogram body is counted, independently of its nesting
17120 level and enclosing constructs. Generic bodies and bodies of protected
17121 subprograms are counted in the same way as ``usual'' subprogram bodies.
17122
17123 @item Public types
17124 This metric is computed for package specs and
17125 generic package declarations. It is the total number of types
17126 that can be referenced from outside this compilation unit, plus the
17127 number of types from all the visible parts of all the visible generic
17128 packages. Generic formal types are not counted.  Only types, not subtypes,
17129 are included.
17130
17131 @noindent
17132 Along with the total number of public types, the following
17133 types are counted and reported separately:
17134
17135 @itemize @bullet
17136 @item
17137 Abstract types
17138
17139 @item
17140 Root tagged types (abstract, non-abstract, private, non-private). Type
17141 extensions are @emph{not} counted
17142
17143 @item
17144 Private types (including private extensions)
17145
17146 @item
17147 Task types
17148
17149 @item
17150 Protected types
17151
17152 @end itemize
17153
17154 @item All types
17155 This metric is computed for any compilation unit. It is equal to the total
17156 number of the declarations of different types given in the compilation unit.
17157 The private and the corresponding full type declaration are counted as one
17158 type declaration. Incomplete type declarations and generic formal types
17159 are not counted.
17160 No distinction is made among different kinds of types (abstract,
17161 private etc.); the total number of types is computed and reported.
17162
17163 @end table
17164
17165 @noindent
17166 By default, all the syntax metrics are computed and reported. You can use the
17167 following switches to select specific syntax metrics.
17168
17169 @table @option
17170
17171 @cindex @option{^--syntax@var{x}^/SYNTAX_METRICS^} (@command{gnatmetric})
17172
17173 @ifclear vms
17174 @cindex @option{--no-syntax@var{x}} (@command{gnatmetric})
17175 @end ifclear
17176
17177 @item ^--syntax-all^/SYNTAX_METRICS=ALL_ON^
17178 Report all the syntax metrics
17179
17180 @item ^--no-syntax-all^/ALL_OFF^
17181 Do not report any of syntax metrics
17182
17183 @item ^--declarations^/SYNTAX_METRICS=DECLARATIONS_ON^
17184 Report the total number of declarations
17185
17186 @item ^--no-declarations^/SYNTAX_METRICS=DECLARATIONS_OFF^
17187 Do not report the total number of declarations
17188
17189 @item ^--statements^/SYNTAX_METRICS=STATEMENTS_ON^
17190 Report the total number of statements
17191
17192 @item ^--no-statements^/SYNTAX_METRICS=STATEMENTS_OFF^
17193 Do not report the total number of statements
17194
17195 @item ^--public-subprograms^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_SUBPROGRAMS_ON^
17196 Report the number of public subprograms in a compilation unit
17197
17198 @item ^--no-public-subprograms^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_SUBPROGRAMS_OFF^
17199 Do not report the number of public subprograms in a compilation unit
17200
17201 @item ^--all-subprograms^/SYNTAX_METRICS=ALL_SUBPROGRAMS_ON^
17202 Report the number of all the subprograms in a compilation unit
17203
17204 @item ^--no-all-subprograms^/SYNTAX_METRICS=ALL_SUBPROGRAMS_OFF^
17205 Do not report the number of all the subprograms in a compilation unit
17206
17207 @item ^--public-types^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_TYPES_ON^
17208 Report the number of public types in a compilation unit
17209
17210 @item ^--no-public-types^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_TYPES_OFF^
17211 Do not report the number of public types in a compilation unit
17212
17213 @item ^--all-types^/SYNTAX_METRICS=ALL_TYPES_ON^
17214 Report the number of all the types in a compilation unit
17215
17216 @item ^--no-all-types^/SYNTAX_METRICS=ALL_TYPES_OFF^
17217 Do not report the number of all the types in a compilation unit
17218
17219 @item ^--unit-nesting^/SYNTAX_METRICS=UNIT_NESTING_ON^
17220 Report the maximal program unit nesting level
17221
17222 @item ^--no-unit-nesting^/SYNTAX_METRICS=UNIT_NESTING_OFF^
17223 Do not report the maximal program unit nesting level
17224
17225 @item ^--construct-nesting^/SYNTAX_METRICS=CONSTRUCT_NESTING_ON^
17226 Report the maximal construct nesting level
17227
17228 @item ^--no-construct-nesting^/SYNTAX_METRICS=CONSTRUCT_NESTING_OFF^
17229 Do not report the maximal construct nesting level
17230
17231 @end table
17232
17233 @node Complexity Metrics Control
17234 @subsubsection Complexity Metrics Control
17235 @cindex Complexity metrics control in @command{gnatmetric}
17236
17237 @noindent
17238 For a program unit that is an executable body (a subprogram body (including
17239 generic bodies), task body, entry body or a package body containing
17240 its own statement sequence) @command{gnatmetric} computes the following
17241 complexity metrics:
17242
17243 @itemize @bullet
17244 @item
17245 McCabe cyclomatic complexity;
17246
17247 @item
17248 McCabe essential complexity;
17249
17250 @item
17251 maximal loop nesting level
17252
17253 @end itemize
17254
17255 @noindent
17256 The McCabe complexity metrics are defined
17257 in @url{http://www.mccabe.com/pdf/nist235r.pdf}
17258
17259 According to McCabe, both control statements and short-circuit control forms
17260 should be taken into account when computing cyclomatic complexity. For each
17261 body, we compute three metric values:
17262
17263 @itemize @bullet
17264 @item
17265 the complexity introduced by control
17266 statements only, without taking into account short-circuit forms,
17267
17268 @item
17269 the complexity introduced by short-circuit control forms only, and
17270
17271 @item
17272 the total
17273 cyclomatic complexity, which is the sum of these two values.
17274 @end itemize
17275
17276 @noindent
17277 When computing cyclomatic and essential complexity, @command{gnatmetric} skips
17278 the code in the exception handlers and in all the nested program units.
17279
17280 By default, all the complexity metrics are computed and reported.
17281 For more fine-grained control you can use
17282 the following switches:
17283
17284 @table @option
17285 @cindex @option{^-complexity@var{x}^/COMPLEXITY_METRICS^} (@command{gnatmetric})
17286
17287 @ifclear vms
17288 @cindex @option{--no-complexity@var{x}}
17289 @end ifclear
17290
17291 @item ^--complexity-all^/COMPLEXITY_METRICS=ALL_ON^
17292 Report all the complexity metrics
17293
17294 @item ^--no-complexity-all^/COMPLEXITY_METRICS=ALL_OFF^
17295 Do not report any of complexity metrics
17296
17297 @item ^--complexity-cyclomatic^/COMPLEXITY_METRICS=CYCLOMATIC_ON^
17298 Report the McCabe Cyclomatic Complexity
17299
17300 @item ^--no-complexity-cyclomatic^/COMPLEXITY_METRICS=CYCLOMATIC_OFF^
17301 Do not report the McCabe Cyclomatic Complexity
17302
17303 @item ^--complexity-essential^/COMPLEXITY_METRICS=ESSENTIAL_ON^
17304 Report the Essential Complexity
17305
17306 @item ^--no-complexity-essential^/COMPLEXITY_METRICS=ESSENTIAL_OFF^
17307 Do not report the Essential Complexity
17308
17309 @item ^--loop-nesting^/COMPLEXITY_METRICS=LOOP_NESTING_ON^
17310 Report maximal loop nesting level
17311
17312 @item ^--no-loop-nesting^/COMPLEXITY_METRICS=LOOP_NESTING_OFF^
17313 Do not report maximal loop nesting level
17314
17315 @item ^--complexity-average^/COMPLEXITY_METRICS=AVERAGE_COMPLEXITY_ON^
17316 Report the average McCabe Cyclomatic Complexity for all the subprogram bodies,
17317 task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies.
17318 The metric is computed and reported for whole set of processed Ada sources
17319 only.
17320
17321 @item ^--no-complexity-average^/COMPLEXITY_METRICS=AVERAGE_COMPLEXITY_OFF^
17322 Do not report the average McCabe Cyclomatic Complexity for all the subprogram
17323 bodies, task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies
17324
17325 @cindex @option{^-ne^/NO_EXITS_AS_GOTOS^} (@command{gnatmetric})
17326 @item ^-ne^/NO_EXITS_AS_GOTOS^
17327 Do not consider @code{exit} statements as @code{goto}s when
17328 computing Essential Complexity
17329
17330 @end table
17331
17332
17333 @node Object-Oriented Metrics Control
17334 @subsubsection Object-Oriented Metrics Control
17335 @cindex Object-Oriented metrics control in @command{gnatmetric}
17336
17337 @noindent
17338 @cindex Coupling metrics (in in @command{gnatmetric})
17339 Coupling metrics are object-oriented metrics that measure the
17340 dependencies between a given class (or a group of classes) and the
17341 ``external world'' (that is, the other classes in the program). In this
17342 subsection the term ``class'' is used in its
17343 traditional object-oriented programming sense
17344 (an instantiable module that contains data and/or method members).
17345 A @emph{category} (of classes)
17346 is a group of closely related classes that are reused and/or
17347 modified together.
17348
17349 A class @code{K}'s @emph{efferent coupling} is the number of classes
17350 that @code{K} depends upon.
17351 A category's efferent coupling is the number of classes outside the
17352 category that the classes inside the category depend upon.
17353
17354 A class @code{K}'s @emph{afferent coupling} is the number of classes
17355 that depend upon @code{K}.
17356 A category's afferent coupling is the number of classes outside the
17357 category that depend on classes belonging to the category.
17358
17359 Ada's implementation of the object-oriented paradigm does not use the
17360 traditional class notion, so the definition of the coupling
17361 metrics for Ada maps the class and class category notions
17362 onto Ada constructs.
17363
17364 For the coupling metrics, several kinds of modules -- a library package,
17365 a library generic package, and a library generic package instantiation --
17366 that define a tagged type or an interface type are
17367 considered to be a class. A category consists of a library package (or
17368 a library generic package) that defines a tagged or an interface type,
17369 together with all its descendant (generic) packages that define tagged
17370 or interface types. For any package counted as a class,
17371 its body (if any) is considered
17372 together with its spec when counting the dependencies. For dependencies
17373 between classes, the Ada semantic dependencies are considered.
17374 For coupling metrics, only dependencies on units that are considered as
17375 classes, are considered.
17376
17377 When computing coupling metrics, @command{gnatmetric} counts only
17378 dependencies between units that are arguments of the gnatmetric call.
17379 Coupling metrics are program-wide (or project-wide) metrics, so to
17380 get a valid result, you should call @command{gnatmetric} for
17381 the whole set of sources that make up your program. It can be done
17382 by calling @command{gnatmetric} from the GNAT driver with @option{-U}
17383 option (see See @ref{The GNAT Driver and Project Files} for details.
17384
17385 By default, all the coupling metrics are disabled. You can use the following
17386 switches to specify the coupling metrics to be computed and reported:
17387
17388 @table @option
17389
17390 @ifclear vms
17391 @cindex @option{--package@var{x}} (@command{gnatmetric})
17392 @cindex @option{--no-package@var{x}} (@command{gnatmetric})
17393 @cindex @option{--category@var{x}} (@command{gnatmetric})
17394 @cindex @option{--no-category@var{x}} (@command{gnatmetric})
17395 @end ifclear
17396
17397 @ifset vms
17398 @cindex @option{/COUPLING_METRICS} (@command{gnatmetric})
17399 @end ifset
17400
17401 @item ^--coupling-all^/COUPLING_METRICS=ALL_ON^
17402 Report all the coupling metrics
17403
17404 @item ^--no-coupling-all^/COUPLING_METRICS=ALL_OFF^
17405 Do not report any of  metrics
17406
17407 @item ^--package-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=PACKAGE_EFFERENT_ON^
17408 Report package efferent coupling
17409
17410 @item ^--no-package-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=PACKAGE_EFFERENT_OFF^
17411 Do not report package efferent coupling
17412
17413 @item ^--package-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=PACKAGE_AFFERENT_ON^
17414 Report package afferent coupling
17415
17416 @item ^--no-package-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=PACKAGE_AFFERENT_OFF^
17417 Do not report package afferent coupling
17418
17419 @item ^--category-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=CATEGORY_EFFERENT_ON^
17420 Report category efferent coupling
17421
17422 @item ^--no-category-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=CATEGORY_EFFERENT_OFF^
17423 Do not report category efferent coupling
17424
17425 @item ^--category-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=CATEGORY_AFFERENT_ON^
17426 Report category afferent coupling
17427
17428 @item ^--no-category-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=CATEGORY_AFFERENT_OFF^
17429 Do not report category afferent coupling
17430
17431 @end table
17432
17433 @node Other gnatmetric Switches
17434 @subsection Other @code{gnatmetric} Switches
17435
17436 @noindent
17437 Additional @command{gnatmetric} switches are as follows:
17438
17439 @table @option
17440 @item ^-files @var{filename}^/FILES=@var{filename}^
17441 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatmetric})
17442 Take the argument source files from the specified file. This file should be an
17443 ordinary text file containing file names separated by spaces or
17444 line breaks. You can use this switch more then once in the same call to
17445 @command{gnatmetric}. You also can combine this switch with
17446 an explicit list of files.
17447
17448 @item ^-v^/VERBOSE^
17449 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatmetric})
17450 Verbose mode;
17451 @command{gnatmetric} generates version information and then
17452 a trace of sources being processed.
17453
17454 @item ^-dv^/DEBUG_OUTPUT^
17455 @cindex @option{^-dv^/DEBUG_OUTPUT^} (@code{gnatmetric})
17456 Debug mode;
17457 @command{gnatmetric} generates various messages useful to understand what
17458 happens during the metrics computation
17459
17460 @item ^-q^/QUIET^
17461 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@code{gnatmetric})
17462 Quiet mode.
17463 @end table
17464
17465 @node Generate project-wide metrics
17466 @subsection Generate project-wide metrics
17467
17468 In order to compute metrics on all units of a given project, you can use
17469 the @command{gnat} driver along with the @option{-P} option:
17470 @smallexample
17471    gnat metric -Pproj
17472 @end smallexample
17473
17474 @noindent
17475 If the project @code{proj} depends upon other projects, you can compute
17476 the metrics on the project closure using the @option{-U} option:
17477 @smallexample
17478    gnat metric -Pproj -U
17479 @end smallexample
17480
17481 @noindent
17482 Finally, if not all the units are relevant to a particular main
17483 program in the project closure, you can generate metrics for the set
17484 of units needed to create a given main program (unit closure) using
17485 the @option{-U} option followed by the name of the main unit:
17486 @smallexample
17487    gnat metric -Pproj -U main
17488 @end smallexample
17489
17490
17491 @c ***********************************
17492 @node File Name Krunching Using gnatkr
17493 @chapter File Name Krunching Using @code{gnatkr}
17494 @findex gnatkr
17495
17496 @noindent
17497 This chapter discusses the method used by the compiler to shorten
17498 the default file names chosen for Ada units so that they do not
17499 exceed the maximum length permitted. It also describes the
17500 @code{gnatkr} utility that can be used to determine the result of
17501 applying this shortening.
17502 @menu
17503 * About gnatkr::
17504 * Using gnatkr::
17505 * Krunching Method::
17506 * Examples of gnatkr Usage::
17507 @end menu
17508
17509 @node About gnatkr
17510 @section About @code{gnatkr}
17511
17512 @noindent
17513 The default file naming rule in GNAT
17514 is that the file name must be derived from
17515 the unit name. The exact default rule is as follows:
17516 @itemize @bullet
17517 @item
17518 Take the unit name and replace all dots by hyphens.
17519 @item
17520 If such a replacement occurs in the
17521 second character position of a name, and the first character is
17522 ^@samp{a}, @samp{g}, @samp{s}, or @samp{i}, ^@samp{A}, @samp{G}, @samp{S}, or @samp{I},^
17523 then replace the dot by the character
17524 ^@samp{~} (tilde)^@samp{$} (dollar sign)^
17525 instead of a minus.
17526 @end itemize
17527 The reason for this exception is to avoid clashes
17528 with the standard names for children of System, Ada, Interfaces,
17529 and GNAT, which use the prefixes
17530 ^@samp{s-}, @samp{a-}, @samp{i-}, and @samp{g-},^@samp{S-}, @samp{A-}, @samp{I-}, and @samp{G-},^
17531 respectively.
17532
17533 The @option{^-gnatk^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=^@var{nn}}
17534 switch of the compiler activates a ``krunching''
17535 circuit that limits file names to nn characters (where nn is a decimal
17536 integer). For example, using OpenVMS,
17537 where the maximum file name length is
17538 39, the value of nn is usually set to 39, but if you want to generate
17539 a set of files that would be usable if ported to a system with some
17540 different maximum file length, then a different value can be specified.
17541 The default value of 39 for OpenVMS need not be specified.
17542
17543 The @code{gnatkr} utility can be used to determine the krunched name for
17544 a given file, when krunched to a specified maximum length.
17545
17546 @node Using gnatkr
17547 @section Using @code{gnatkr}
17548
17549 @noindent
17550 The @code{gnatkr} command has the form
17551
17552 @ifclear vms
17553 @smallexample
17554 $ gnatkr @var{name} @ovar{length}
17555 @end smallexample
17556 @end ifclear
17557
17558 @ifset vms
17559 @smallexample
17560 $ gnatkr @var{name} /COUNT=nn
17561 @end smallexample
17562 @end ifset
17563
17564 @noindent
17565 @var{name} is the uncrunched file name, derived from the name of the unit
17566 in the standard manner described in the previous section (i.e., in particular
17567 all dots are replaced by hyphens). The file name may or may not have an
17568 extension (defined as a suffix of the form period followed by arbitrary
17569 characters other than period). If an extension is present then it will
17570 be preserved in the output. For example, when krunching @file{hellofile.ads}
17571 to eight characters, the result will be hellofil.ads.
17572
17573 Note: for compatibility with previous versions of @code{gnatkr} dots may
17574 appear in the name instead of hyphens, but the last dot will always be
17575 taken as the start of an extension. So if @code{gnatkr} is given an argument
17576 such as @file{Hello.World.adb} it will be treated exactly as if the first
17577 period had been a hyphen, and for example krunching to eight characters
17578 gives the result @file{hellworl.adb}.
17579
17580 Note that the result is always all lower case (except on OpenVMS where it is
17581 all upper case). Characters of the other case are folded as required.
17582
17583 @var{length} represents the length of the krunched name. The default
17584 when no argument is given is ^8^39^ characters. A length of zero stands for
17585 unlimited, in other words do not chop except for system files where the
17586 implied crunching length is always eight characters.
17587
17588 @noindent
17589 The output is the krunched name. The output has an extension only if the
17590 original argument was a file name with an extension.
17591
17592 @node Krunching Method
17593 @section Krunching Method
17594
17595 @noindent
17596 The initial file name is determined by the name of the unit that the file
17597 contains. The name is formed by taking the full expanded name of the
17598 unit and replacing the separating dots with hyphens and
17599 using ^lowercase^uppercase^
17600 for all letters, except that a hyphen in the second character position is
17601 replaced by a ^tilde^dollar sign^ if the first character is
17602 ^@samp{a}, @samp{i}, @samp{g}, or @samp{s}^@samp{A}, @samp{I}, @samp{G}, or @samp{S}^.
17603 The extension is @code{.ads} for a
17604 spec and @code{.adb} for a body.
17605 Krunching does not affect the extension, but the file name is shortened to
17606 the specified length by following these rules:
17607
17608 @itemize @bullet
17609 @item
17610 The name is divided into segments separated by hyphens, tildes or
17611 underscores and all hyphens, tildes, and underscores are
17612 eliminated. If this leaves the name short enough, we are done.
17613
17614 @item
17615 If the name is too long, the longest segment is located (left-most
17616 if there are two of equal length), and shortened by dropping
17617 its last character. This is repeated until the name is short enough.
17618
17619 As an example, consider the krunching of @*@file{our-strings-wide_fixed.adb}
17620 to fit the name into 8 characters as required by some operating systems.
17621
17622 @smallexample
17623 our-strings-wide_fixed 22
17624 our strings wide fixed 19
17625 our string  wide fixed 18
17626 our strin   wide fixed 17
17627 our stri    wide fixed 16
17628 our stri    wide fixe  15
17629 our str     wide fixe  14
17630 our str     wid  fixe  13
17631 our str     wid  fix   12
17632 ou  str     wid  fix   11
17633 ou  st      wid  fix   10
17634 ou  st      wi   fix   9
17635 ou  st      wi   fi    8
17636 Final file name: oustwifi.adb
17637 @end smallexample
17638
17639 @item
17640 The file names for all predefined units are always krunched to eight
17641 characters. The krunching of these predefined units uses the following
17642 special prefix replacements:
17643
17644 @table @file
17645 @item ada-
17646 replaced by @file{^a^A^-}
17647
17648 @item gnat-
17649 replaced by @file{^g^G^-}
17650
17651 @item interfaces-
17652 replaced by @file{^i^I^-}
17653
17654 @item system-
17655 replaced by @file{^s^S^-}
17656 @end table
17657
17658 These system files have a hyphen in the second character position. That
17659 is why normal user files replace such a character with a
17660 ^tilde^dollar sign^, to
17661 avoid confusion with system file names.
17662
17663 As an example of this special rule, consider
17664 @*@file{ada-strings-wide_fixed.adb}, which gets krunched as follows:
17665
17666 @smallexample
17667 ada-strings-wide_fixed 22
17668 a-  strings wide fixed 18
17669 a-  string  wide fixed 17
17670 a-  strin   wide fixed 16
17671 a-  stri    wide fixed 15
17672 a-  stri    wide fixe  14
17673 a-  str     wide fixe  13
17674 a-  str     wid  fixe  12
17675 a-  str     wid  fix   11
17676 a-  st      wid  fix   10
17677 a-  st      wi   fix   9
17678 a-  st      wi   fi    8
17679 Final file name: a-stwifi.adb
17680 @end smallexample
17681 @end itemize
17682
17683 Of course no file shortening algorithm can guarantee uniqueness over all
17684 possible unit names, and if file name krunching is used then it is your
17685 responsibility to ensure that no name clashes occur. The utility
17686 program @code{gnatkr} is supplied for conveniently determining the
17687 krunched name of a file.
17688
17689 @node Examples of gnatkr Usage
17690 @section Examples of @code{gnatkr} Usage
17691
17692 @smallexample
17693 @iftex
17694 @leftskip=0cm
17695 @end iftex
17696 @ifclear vms
17697 $ gnatkr very_long_unit_name.ads      --> velounna.ads
17698 $ gnatkr grandparent-parent-child.ads --> grparchi.ads
17699 $ gnatkr Grandparent.Parent.Child.ads --> grparchi.ads
17700 $ gnatkr grandparent-parent-child     --> grparchi
17701 @end ifclear
17702 $ gnatkr very_long_unit_name.ads/count=6 --> vlunna.ads
17703 $ gnatkr very_long_unit_name.ads/count=0 --> very_long_unit_name.ads
17704 @end smallexample
17705
17706 @node Preprocessing Using gnatprep
17707 @chapter Preprocessing Using @code{gnatprep}
17708 @findex gnatprep
17709
17710 @noindent
17711 This chapter discusses how to use GNAT's @code{gnatprep} utility for simple
17712 preprocessing.
17713 Although designed for use with GNAT, @code{gnatprep} does not depend on any
17714 special GNAT features.
17715 For further discussion of conditional compilation in general, see
17716 @ref{Conditional Compilation}.
17717
17718 @menu
17719 * Preprocessing Symbols::
17720 * Using gnatprep::
17721 * Switches for gnatprep::
17722 * Form of Definitions File::
17723 * Form of Input Text for gnatprep::
17724 @end menu
17725
17726 @node Preprocessing Symbols
17727 @section Preprocessing Symbols
17728
17729 @noindent
17730 Preprocessing symbols are defined in definition files and referred to in
17731 sources to be preprocessed. A Preprocessing symbol is an identifier, following
17732 normal Ada (case-insensitive) rules for its syntax, with the restriction that
17733 all characters need to be in the ASCII set (no accented letters).
17734
17735 @node Using gnatprep
17736 @section Using @code{gnatprep}
17737
17738 @noindent
17739 To call @code{gnatprep} use
17740
17741 @smallexample
17742 $ gnatprep @ovar{switches} @var{infile} @var{outfile} @ovar{deffile}
17743 @end smallexample
17744
17745 @noindent
17746 where
17747 @table @var
17748 @item switches
17749 is an optional sequence of switches as described in the next section.
17750
17751 @item infile
17752 is the full name of the input file, which is an Ada source
17753 file containing preprocessor directives.
17754
17755 @item outfile
17756 is the full name of the output file, which is an Ada source
17757 in standard Ada form. When used with GNAT, this file name will
17758 normally have an ads or adb suffix.
17759
17760 @item deffile
17761 is the full name of a text file containing definitions of
17762 preprocessing symbols to be referenced by the preprocessor. This argument is
17763 optional, and can be replaced by the use of the @option{-D} switch.
17764
17765 @end table
17766
17767 @node Switches for gnatprep
17768 @section Switches for @code{gnatprep}
17769
17770 @table @option
17771 @c !sort!
17772
17773 @item ^-b^/BLANK_LINES^
17774 @cindex @option{^-b^/BLANK_LINES^} (@command{gnatprep})
17775 Causes both preprocessor lines and the lines deleted by
17776 preprocessing to be replaced by blank lines in the output source file,
17777 preserving line numbers in the output file.
17778
17779 @item ^-c^/COMMENTS^
17780 @cindex @option{^-c^/COMMENTS^} (@command{gnatprep})
17781 Causes both preprocessor lines and the lines deleted
17782 by preprocessing to be retained in the output source as comments marked
17783 with the special string @code{"--! "}. This option will result in line numbers
17784 being preserved in the output file.
17785
17786 @item ^-C^/REPLACE_IN_COMMENTS^
17787 @cindex @option{^-C^/REPLACE_IN_COMMENTS^} (@command{gnatprep})
17788 Causes comments to be scanned. Normally comments are ignored by gnatprep.
17789 If this option is specified, then comments are scanned and any $symbol
17790 substitutions performed as in program text. This is particularly useful
17791 when structured comments are used (e.g., when writing programs in the
17792 SPARK dialect of Ada). Note that this switch is not available when
17793 doing integrated preprocessing (it would be useless in this context
17794 since comments are ignored by the compiler in any case).
17795
17796 @item ^-Dsymbol=value^/ASSOCIATE="symbol=value"^
17797 @cindex @option{^-D^/ASSOCIATE^} (@command{gnatprep})
17798 Defines a new preprocessing symbol, associated with value. If no value is given
17799 on the command line, then symbol is considered to be @code{True}. This switch
17800 can be used in place of a definition file.
17801
17802 @ifset vms
17803 @item /REMOVE
17804 @cindex @option{/REMOVE} (@command{gnatprep})
17805 This is the default setting which causes lines deleted by preprocessing
17806 to be entirely removed from the output file.
17807 @end ifset
17808
17809 @item ^-r^/REFERENCE^
17810 @cindex @option{^-r^/REFERENCE^} (@command{gnatprep})
17811 Causes a @code{Source_Reference} pragma to be generated that
17812 references the original input file, so that error messages will use
17813 the file name of this original file. The use of this switch implies
17814 that preprocessor lines are not to be removed from the file, so its
17815 use will force @option{^-b^/BLANK_LINES^} mode if
17816 @option{^-c^/COMMENTS^}
17817 has not been specified explicitly.
17818
17819 Note that if the file to be preprocessed contains multiple units, then
17820 it will be necessary to @code{gnatchop} the output file from
17821 @code{gnatprep}. If a @code{Source_Reference} pragma is present
17822 in the preprocessed file, it will be respected by
17823 @code{gnatchop ^-r^/REFERENCE^}
17824 so that the final chopped files will correctly refer to the original
17825 input source file for @code{gnatprep}.
17826
17827 @item ^-s^/SYMBOLS^
17828 @cindex @option{^-s^/SYMBOLS^} (@command{gnatprep})
17829 Causes a sorted list of symbol names and values to be
17830 listed on the standard output file.
17831
17832 @item ^-u^/UNDEFINED^
17833 @cindex @option{^-u^/UNDEFINED^} (@command{gnatprep})
17834 Causes undefined symbols to be treated as having the value FALSE in the context
17835 of a preprocessor test. In the absence of this option, an undefined symbol in
17836 a @code{#if} or @code{#elsif} test will be treated as an error.
17837
17838 @end table
17839
17840 @ifclear vms
17841 @noindent
17842 Note: if neither @option{-b} nor @option{-c} is present,
17843 then preprocessor lines and
17844 deleted lines are completely removed from the output, unless -r is
17845 specified, in which case -b is assumed.
17846 @end ifclear
17847
17848 @node Form of Definitions File
17849 @section Form of Definitions File
17850
17851 @noindent
17852 The definitions file contains lines of the form
17853
17854 @smallexample
17855 symbol := value
17856 @end smallexample
17857
17858 @noindent
17859 where symbol is a preprocessing symbol, and value is one of the following:
17860
17861 @itemize @bullet
17862 @item
17863 Empty, corresponding to a null substitution
17864 @item
17865 A string literal using normal Ada syntax
17866 @item
17867 Any sequence of characters from the set
17868 (letters, digits, period, underline).
17869 @end itemize
17870
17871 @noindent
17872 Comment lines may also appear in the definitions file, starting with
17873 the usual @code{--},
17874 and comments may be added to the definitions lines.
17875
17876 @node Form of Input Text for gnatprep
17877 @section Form of Input Text for @code{gnatprep}
17878
17879 @noindent
17880 The input text may contain preprocessor conditional inclusion lines,
17881 as well as general symbol substitution sequences.
17882
17883 The preprocessor conditional inclusion commands have the form
17884
17885 @smallexample
17886 @group
17887 @cartouche
17888 #if @i{expression} @r{[}then@r{]}
17889    lines
17890 #elsif @i{expression} @r{[}then@r{]}
17891    lines
17892 #elsif @i{expression} @r{[}then@r{]}
17893    lines
17894 @dots{}
17895 #else
17896    lines
17897 #end if;
17898 @end cartouche
17899 @end group
17900 @end smallexample
17901
17902 @noindent
17903 In this example, @i{expression} is defined by the following grammar:
17904 @smallexample
17905 @i{expression} ::=  <symbol>
17906 @i{expression} ::=  <symbol> = "<value>"
17907 @i{expression} ::=  <symbol> = <symbol>
17908 @i{expression} ::=  <symbol> 'Defined
17909 @i{expression} ::=  not @i{expression}
17910 @i{expression} ::=  @i{expression} and @i{expression}
17911 @i{expression} ::=  @i{expression} or @i{expression}
17912 @i{expression} ::=  @i{expression} and then @i{expression}
17913 @i{expression} ::=  @i{expression} or else @i{expression}
17914 @i{expression} ::=  ( @i{expression} )
17915 @end smallexample
17916
17917 The following restriction exists: it is not allowed to have "and" or "or"
17918 following "not" in the same expression without parentheses. For example, this
17919 is not allowed:
17920
17921 @smallexample
17922    not X or Y
17923 @end smallexample
17924
17925 This should be one of the following:
17926
17927 @smallexample
17928    (not X) or Y
17929    not (X or Y)
17930 @end smallexample
17931
17932 @noindent
17933 For the first test (@i{expression} ::= <symbol>) the symbol must have
17934 either the value true or false, that is to say the right-hand of the
17935 symbol definition must be one of the (case-insensitive) literals
17936 @code{True} or @code{False}. If the value is true, then the
17937 corresponding lines are included, and if the value is false, they are
17938 excluded.
17939
17940 The test (@i{expression} ::= <symbol> @code{'Defined}) is true only if
17941 the symbol has been defined in the definition file or by a @option{-D}
17942 switch on the command line. Otherwise, the test is false.
17943
17944 The equality tests are case insensitive, as are all the preprocessor lines.
17945
17946 If the symbol referenced is not defined in the symbol definitions file,
17947 then the effect depends on whether or not switch @option{-u}
17948 is specified. If so, then the symbol is treated as if it had the value
17949 false and the test fails. If this switch is not specified, then
17950 it is an error to reference an undefined symbol. It is also an error to
17951 reference a symbol that is defined with a value other than @code{True}
17952 or @code{False}.
17953
17954 The use of the @code{not} operator inverts the sense of this logical test.
17955 The @code{not} operator cannot be combined with the @code{or} or @code{and}
17956 operators, without parentheses. For example, "if not X or Y then" is not
17957 allowed, but "if (not X) or Y then" and "if not (X or Y) then" are.
17958
17959 The @code{then} keyword is optional as shown
17960
17961 The @code{#} must be the first non-blank character on a line, but
17962 otherwise the format is free form. Spaces or tabs may appear between
17963 the @code{#} and the keyword. The keywords and the symbols are case
17964 insensitive as in normal Ada code. Comments may be used on a
17965 preprocessor line, but other than that, no other tokens may appear on a
17966 preprocessor line. Any number of @code{elsif} clauses can be present,
17967 including none at all. The @code{else} is optional, as in Ada.
17968
17969 The @code{#} marking the start of a preprocessor line must be the first
17970 non-blank character on the line, i.e., it must be preceded only by
17971 spaces or horizontal tabs.
17972
17973 Symbol substitution outside of preprocessor lines is obtained by using
17974 the sequence
17975
17976 @smallexample
17977 $symbol
17978 @end smallexample
17979
17980 @noindent
17981 anywhere within a source line, except in a comment or within a
17982 string literal. The identifier
17983 following the @code{$} must match one of the symbols defined in the symbol
17984 definition file, and the result is to substitute the value of the
17985 symbol in place of @code{$symbol} in the output file.
17986
17987 Note that although the substitution of strings within a string literal
17988 is not possible, it is possible to have a symbol whose defined value is
17989 a string literal. So instead of setting XYZ to @code{hello} and writing:
17990
17991 @smallexample
17992 Header : String := "$XYZ";
17993 @end smallexample
17994
17995 @noindent
17996 you should set XYZ to @code{"hello"} and write:
17997
17998 @smallexample
17999 Header : String := $XYZ;
18000 @end smallexample
18001
18002 @noindent
18003 and then the substitution will occur as desired.
18004
18005 @ifset vms
18006 @node The GNAT Run-Time Library Builder gnatlbr
18007 @chapter The GNAT Run-Time Library Builder @code{gnatlbr}
18008 @findex gnatlbr
18009 @cindex Library builder
18010
18011 @noindent
18012 @code{gnatlbr} is a tool for rebuilding the GNAT run time with user
18013 supplied configuration pragmas.
18014
18015 @menu
18016 * Running gnatlbr::
18017 * Switches for gnatlbr::
18018 * Examples of gnatlbr Usage::
18019 @end menu
18020
18021 @node Running gnatlbr
18022 @section Running @code{gnatlbr}
18023
18024 @noindent
18025 The @code{gnatlbr} command has the form
18026
18027 @smallexample
18028 $ GNAT LIBRARY /@r{[}CREATE@r{|}SET@r{|}DELETE@r{]}=directory @r{[}/CONFIG=file@r{]}
18029 @end smallexample
18030
18031 @node Switches for gnatlbr
18032 @section Switches for @code{gnatlbr}
18033
18034 @noindent
18035 @code{gnatlbr} recognizes the following switches:
18036
18037 @table @option
18038 @c !sort!
18039 @item /CREATE=directory
18040 @cindex @code{/CREATE} (@code{gnatlbr})
18041 Create the new run-time library in the specified directory.
18042
18043 @item /SET=directory
18044 @cindex @code{/SET} (@code{gnatlbr})
18045 Make the library in the specified directory the current run-time library.
18046
18047 @item /DELETE=directory
18048 @cindex @code{/DELETE} (@code{gnatlbr})
18049 Delete the run-time library in the specified directory.
18050
18051 @item /CONFIG=file
18052 @cindex @code{/CONFIG} (@code{gnatlbr})
18053 With /CREATE: Use the configuration pragmas in the specified file when
18054 building the library.
18055
18056 With /SET: Use the configuration pragmas in the specified file when
18057 compiling.
18058
18059 @end table
18060
18061 @node Examples of gnatlbr Usage
18062 @section Example of @code{gnatlbr} Usage
18063
18064 @smallexample
18065 Contents of VAXFLOAT.ADC:
18066 pragma Float_Representation (VAX_Float);
18067
18068 $ GNAT LIBRARY /CREATE=[.VAXFLOAT] /CONFIG=VAXFLOAT.ADC
18069
18070 GNAT LIBRARY rebuilds the run-time library in directory [.VAXFLOAT]
18071
18072 @end smallexample
18073 @end ifset
18074
18075 @node The GNAT Library Browser gnatls
18076 @chapter The GNAT Library Browser @code{gnatls}
18077 @findex gnatls
18078 @cindex Library browser
18079
18080 @noindent
18081 @code{gnatls} is a tool that outputs information about compiled
18082 units. It gives the relationship between objects, unit names and source
18083 files. It can also be used to check the source dependencies of a unit
18084 as well as various characteristics.
18085
18086 Note: to invoke @code{gnatls} with a project file, use the @code{gnat}
18087 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
18088
18089 @menu
18090 * Running gnatls::
18091 * Switches for gnatls::
18092 * Examples of gnatls Usage::
18093 @end menu
18094
18095 @node Running gnatls
18096 @section Running @code{gnatls}
18097
18098 @noindent
18099 The @code{gnatls} command has the form
18100
18101 @smallexample
18102 $ gnatls switches @var{object_or_ali_file}
18103 @end smallexample
18104
18105 @noindent
18106 The main argument is the list of object or @file{ali} files
18107 (@pxref{The Ada Library Information Files})
18108 for which information is requested.
18109
18110 In normal mode, without additional option, @code{gnatls} produces a
18111 four-column listing. Each line represents information for a specific
18112 object. The first column gives the full path of the object, the second
18113 column gives the name of the principal unit in this object, the third
18114 column gives the status of the source and the fourth column gives the
18115 full path of the source representing this unit.
18116 Here is a simple example of use:
18117
18118 @smallexample
18119 $ gnatls *.o
18120 ^./^[]^demo1.o            demo1            DIF demo1.adb
18121 ^./^[]^demo2.o            demo2             OK demo2.adb
18122 ^./^[]^hello.o            h1                OK hello.adb
18123 ^./^[]^instr-child.o      instr.child      MOK instr-child.adb
18124 ^./^[]^instr.o            instr             OK instr.adb
18125 ^./^[]^tef.o              tef              DIF tef.adb
18126 ^./^[]^text_io_example.o  text_io_example   OK text_io_example.adb
18127 ^./^[]^tgef.o             tgef             DIF tgef.adb
18128 @end smallexample
18129
18130 @noindent
18131 The first line can be interpreted as follows: the main unit which is
18132 contained in
18133 object file @file{demo1.o} is demo1, whose main source is in
18134 @file{demo1.adb}. Furthermore, the version of the source used for the
18135 compilation of demo1 has been modified (DIF). Each source file has a status
18136 qualifier which can be:
18137
18138 @table @code
18139 @item OK (unchanged)
18140 The version of the source file used for the compilation of the
18141 specified unit corresponds exactly to the actual source file.
18142
18143 @item MOK (slightly modified)
18144 The version of the source file used for the compilation of the
18145 specified unit differs from the actual source file but not enough to
18146 require recompilation. If you use gnatmake with the qualifier
18147 @option{^-m (minimal recompilation)^/MINIMAL_RECOMPILATION^}, a file marked
18148 MOK will not be recompiled.
18149
18150 @item DIF (modified)
18151 No version of the source found on the path corresponds to the source
18152 used to build this object.
18153
18154 @item ??? (file not found)
18155 No source file was found for this unit.
18156
18157 @item HID (hidden,  unchanged version not first on PATH)
18158 The version of the source that corresponds exactly to the source used
18159 for compilation has been found on the path but it is hidden by another
18160 version of the same source that has been modified.
18161
18162 @end table
18163
18164 @node Switches for gnatls
18165 @section Switches for @code{gnatls}
18166
18167 @noindent
18168 @code{gnatls} recognizes the following switches:
18169
18170 @table @option
18171 @c !sort!
18172 @cindex @option{--version} @command{gnatls}
18173 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
18174
18175 @item --help
18176 @cindex @option{--help} @command{gnatls}
18177 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
18178 all other options.
18179
18180 @item ^-a^/ALL_UNITS^
18181 @cindex @option{^-a^/ALL_UNITS^} (@code{gnatls})
18182 Consider all units, including those of the predefined Ada library.
18183 Especially useful with @option{^-d^/DEPENDENCIES^}.
18184
18185 @item ^-d^/DEPENDENCIES^
18186 @cindex @option{^-d^/DEPENDENCIES^} (@code{gnatls})
18187 List sources from which specified units depend on.
18188
18189 @item ^-h^/OUTPUT=OPTIONS^
18190 @cindex @option{^-h^/OUTPUT=OPTIONS^} (@code{gnatls})
18191 Output the list of options.
18192
18193 @item ^-o^/OUTPUT=OBJECTS^
18194 @cindex @option{^-o^/OUTPUT=OBJECTS^} (@code{gnatls})
18195 Only output information about object files.
18196
18197 @item ^-s^/OUTPUT=SOURCES^
18198 @cindex @option{^-s^/OUTPUT=SOURCES^} (@code{gnatls})
18199 Only output information about source files.
18200
18201 @item ^-u^/OUTPUT=UNITS^
18202 @cindex @option{^-u^/OUTPUT=UNITS^} (@code{gnatls})
18203 Only output information about compilation units.
18204
18205 @item ^-files^/FILES^=@var{file}
18206 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatls})
18207 Take as arguments the files listed in text file @var{file}.
18208 Text file @var{file} may contain empty lines that are ignored.
18209 Each nonempty line should contain the name of an existing file.
18210 Several such switches may be specified simultaneously.
18211
18212 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
18213 @itemx ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
18214 @itemx ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
18215 @itemx  ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
18216 @itemx -nostdinc
18217 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@code{gnatls})
18218 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@code{gnatls})
18219 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@code{gnatls})
18220 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@code{gnatls})
18221 Source path manipulation. Same meaning as the equivalent @command{gnatmake}
18222 flags (@pxref{Switches for gnatmake}).
18223
18224 @item --RTS=@var{rts-path}
18225 @cindex @option{--RTS} (@code{gnatls})
18226 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
18227 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
18228
18229 @item ^-v^/OUTPUT=VERBOSE^
18230 @cindex @option{^-v^/OUTPUT=VERBOSE^} (@code{gnatls})
18231 Verbose mode. Output the complete source, object and project paths. Do not use
18232 the default column layout but instead use long format giving as much as
18233 information possible on each requested units, including special
18234 characteristics such as:
18235
18236 @table @code
18237 @item  Preelaborable
18238 The unit is preelaborable in the Ada sense.
18239
18240 @item No_Elab_Code
18241 No elaboration code has been produced by the compiler for this unit.
18242
18243 @item Pure
18244 The unit is pure in the Ada sense.
18245
18246 @item Elaborate_Body
18247 The unit contains a pragma Elaborate_Body.
18248
18249 @item Remote_Types
18250 The unit contains a pragma Remote_Types.
18251
18252 @item Shared_Passive
18253 The unit contains a pragma Shared_Passive.
18254
18255 @item Predefined
18256 This unit is part of the predefined environment and cannot be modified
18257 by the user.
18258
18259 @item Remote_Call_Interface
18260 The unit contains a pragma Remote_Call_Interface.
18261
18262 @end table
18263
18264 @end table
18265
18266 @node Examples of gnatls Usage
18267 @section Example of @code{gnatls} Usage
18268 @ifclear vms
18269
18270 @noindent
18271 Example of using the verbose switch. Note how the source and
18272 object paths are affected by the -I switch.
18273
18274 @smallexample
18275 $ gnatls -v -I.. demo1.o
18276
18277 GNATLS 5.03w (20041123-34)
18278 Copyright 1997-2004 Free Software Foundation, Inc.
18279
18280 Source Search Path:
18281    <Current_Directory>
18282    ../
18283    /home/comar/local/adainclude/
18284
18285 Object Search Path:
18286    <Current_Directory>
18287    ../
18288    /home/comar/local/lib/gcc-lib/x86-linux/3.4.3/adalib/
18289
18290 Project Search Path:
18291    <Current_Directory>
18292    /home/comar/local/lib/gnat/
18293
18294 ./demo1.o
18295    Unit =>
18296      Name   => demo1
18297      Kind   => subprogram body
18298      Flags  => No_Elab_Code
18299      Source => demo1.adb    modified
18300 @end smallexample
18301
18302 @noindent
18303 The following is an example of use of the dependency list.
18304 Note the use of the -s switch
18305 which gives a straight list of source files. This can be useful for
18306 building specialized scripts.
18307
18308 @smallexample
18309 $ gnatls -d demo2.o
18310 ./demo2.o   demo2        OK demo2.adb
18311                          OK gen_list.ads
18312                          OK gen_list.adb
18313                          OK instr.ads
18314                          OK instr-child.ads
18315
18316 $ gnatls -d -s -a demo1.o
18317 demo1.adb
18318 /home/comar/local/adainclude/ada.ads
18319 /home/comar/local/adainclude/a-finali.ads
18320 /home/comar/local/adainclude/a-filico.ads
18321 /home/comar/local/adainclude/a-stream.ads
18322 /home/comar/local/adainclude/a-tags.ads
18323 gen_list.ads
18324 gen_list.adb
18325 /home/comar/local/adainclude/gnat.ads
18326 /home/comar/local/adainclude/g-io.ads
18327 instr.ads
18328 /home/comar/local/adainclude/system.ads
18329 /home/comar/local/adainclude/s-exctab.ads
18330 /home/comar/local/adainclude/s-finimp.ads
18331 /home/comar/local/adainclude/s-finroo.ads
18332 /home/comar/local/adainclude/s-secsta.ads
18333 /home/comar/local/adainclude/s-stalib.ads
18334 /home/comar/local/adainclude/s-stoele.ads
18335 /home/comar/local/adainclude/s-stratt.ads
18336 /home/comar/local/adainclude/s-tasoli.ads
18337 /home/comar/local/adainclude/s-unstyp.ads
18338 /home/comar/local/adainclude/unchconv.ads
18339 @end smallexample
18340 @end ifclear
18341
18342 @ifset vms
18343 @smallexample
18344 GNAT LIST /DEPENDENCIES /OUTPUT=SOURCES /ALL_UNITS DEMO1.ADB
18345
18346 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]ada.ads
18347 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-finali.ads
18348 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-filico.ads
18349 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-stream.ads
18350 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-tags.ads
18351 demo1.adb
18352 gen_list.ads
18353 gen_list.adb
18354 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]gnat.ads
18355 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]g-io.ads
18356 instr.ads
18357 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]system.ads
18358 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-exctab.ads
18359 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-finimp.ads
18360 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-finroo.ads
18361 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-secsta.ads
18362 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stalib.ads
18363 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stoele.ads
18364 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stratt.ads
18365 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-tasoli.ads
18366 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-unstyp.ads
18367 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]unchconv.ads
18368 @end smallexample
18369 @end ifset
18370
18371 @node Cleaning Up Using gnatclean
18372 @chapter Cleaning Up Using @code{gnatclean}
18373 @findex gnatclean
18374 @cindex Cleaning tool
18375
18376 @noindent
18377 @code{gnatclean} is a tool that allows the deletion of files produced by the
18378 compiler, binder and linker, including ALI files, object files, tree files,
18379 expanded source files, library files, interface copy source files, binder
18380 generated files and executable files.
18381
18382 @menu
18383 * Running gnatclean::
18384 * Switches for gnatclean::
18385 @c * Examples of gnatclean Usage::
18386 @end menu
18387
18388 @node Running gnatclean
18389 @section Running @code{gnatclean}
18390
18391 @noindent
18392 The @code{gnatclean} command has the form:
18393
18394 @smallexample
18395 $ gnatclean switches @var{names}
18396 @end smallexample
18397
18398 @noindent
18399 @var{names} is a list of source file names. Suffixes @code{.^ads^ADS^} and
18400 @code{^adb^ADB^} may be omitted. If a project file is specified using switch
18401 @code{^-P^/PROJECT_FILE=^}, then @var{names} may be completely omitted.
18402
18403 @noindent
18404 In normal mode, @code{gnatclean} delete the files produced by the compiler and,
18405 if switch @code{^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^} is not specified, by the binder and
18406 the linker. In informative-only mode, specified by switch
18407 @code{^-n^/NODELETE^}, the list of files that would have been deleted in
18408 normal mode is listed, but no file is actually deleted.
18409
18410 @node Switches for gnatclean
18411 @section Switches for @code{gnatclean}
18412
18413 @noindent
18414 @code{gnatclean} recognizes the following switches:
18415
18416 @table @option
18417 @c !sort!
18418 @cindex @option{--version} @command{gnatclean}
18419 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
18420
18421 @item --help
18422 @cindex @option{--help} @command{gnatclean}
18423 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
18424 all other options.
18425
18426 @item ^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^
18427 @cindex @option{^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^} (@code{gnatclean})
18428 Only attempt to delete the files produced by the compiler, not those produced
18429 by the binder or the linker. The files that are not to be deleted are library
18430 files, interface copy files, binder generated files and executable files.
18431
18432 @item ^-D ^/DIRECTORY_OBJECTS=^@var{dir}
18433 @cindex @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} (@code{gnatclean})
18434 Indicate that ALI and object files should normally be found in directory
18435 @var{dir}.
18436
18437 @item ^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^
18438 @cindex @option{^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^} (@code{gnatclean})
18439 When using project files, if some errors or warnings are detected during
18440 parsing and verbose mode is not in effect (no use of switch
18441 ^-v^/VERBOSE^), then error lines start with the full path name of the project
18442 file, rather than its simple file name.
18443
18444 @item ^-h^/HELP^
18445 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatclean})
18446 Output a message explaining the usage of @code{^gnatclean^gnatclean^}.
18447
18448 @item ^-n^/NODELETE^
18449 @cindex @option{^-n^/NODELETE^} (@code{gnatclean})
18450 Informative-only mode. Do not delete any files. Output the list of the files
18451 that would have been deleted if this switch was not specified.
18452
18453 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
18454 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@code{gnatclean})
18455 Use project file @var{project}. Only one such switch can be used.
18456 When cleaning a project file, the files produced by the compilation of the
18457 immediate sources or inherited sources of the project files are to be
18458 deleted. This is not depending on the presence or not of executable names
18459 on the command line.
18460
18461 @item ^-q^/QUIET^
18462 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@code{gnatclean})
18463 Quiet output. If there are no errors, do not output anything, except in
18464 verbose mode (switch ^-v^/VERBOSE^) or in informative-only mode
18465 (switch ^-n^/NODELETE^).
18466
18467 @item ^-r^/RECURSIVE^
18468 @cindex @option{^-r^/RECURSIVE^} (@code{gnatclean})
18469 When a project file is specified (using switch ^-P^/PROJECT_FILE=^),
18470 clean all imported and extended project files, recursively. If this switch
18471 is not specified, only the files related to the main project file are to be
18472 deleted. This switch has no effect if no project file is specified.
18473
18474 @item ^-v^/VERBOSE^
18475 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatclean})
18476 Verbose mode.
18477
18478 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
18479 @cindex @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE^} (@code{gnatclean})
18480 Indicates the verbosity of the parsing of GNAT project files.
18481 @xref{Switches Related to Project Files}.
18482
18483 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
18484 @cindex @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} (@code{gnatclean})
18485 Indicates that external variable @var{name} has the value @var{value}.
18486 The Project Manager will use this value for occurrences of
18487 @code{external(name)} when parsing the project file.
18488 @xref{Switches Related to Project Files}.
18489
18490 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
18491 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@code{gnatclean})
18492 When searching for ALI and object files, look in directory
18493 @var{dir}.
18494
18495 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
18496 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@code{gnatclean})
18497 Equivalent to @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}}.
18498
18499 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
18500 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@code{gnatclean})
18501 @cindex Source files, suppressing search
18502 Do not look for ALI or object files in the directory
18503 where @code{gnatclean} was invoked.
18504
18505 @end table
18506
18507 @c @node Examples of gnatclean Usage
18508 @c @section Examples of @code{gnatclean} Usage
18509
18510 @ifclear vms
18511 @node GNAT and Libraries
18512 @chapter GNAT and Libraries
18513 @cindex Library, building, installing, using
18514
18515 @noindent
18516 This chapter describes how to build and use libraries with GNAT, and also shows
18517 how to recompile the GNAT run-time library. You should be familiar with the
18518 Project Manager facility (@pxref{GNAT Project Manager}) before reading this
18519 chapter.
18520
18521 @menu
18522 * Introduction to Libraries in GNAT::
18523 * General Ada Libraries::
18524 * Stand-alone Ada Libraries::
18525 * Rebuilding the GNAT Run-Time Library::
18526 @end menu
18527
18528 @node Introduction to Libraries in GNAT
18529 @section Introduction to Libraries in GNAT
18530
18531 @noindent
18532 A library is, conceptually, a collection of objects which does not have its
18533 own main thread of execution, but rather provides certain services to the
18534 applications that use it. A library can be either statically linked with the
18535 application, in which case its code is directly included in the application,
18536 or, on platforms that support it, be dynamically linked, in which case
18537 its code is shared by all applications making use of this library.
18538
18539 GNAT supports both types of libraries.
18540 In the static case, the compiled code can be provided in different ways. The
18541 simplest approach is to provide directly the set of objects resulting from
18542 compilation of the library source files. Alternatively, you can group the
18543 objects into an archive using whatever commands are provided by the operating
18544 system. For the latter case, the objects are grouped into a shared library.
18545
18546 In the GNAT environment, a library has three types of components:
18547 @itemize @bullet
18548 @item
18549 Source files.
18550 @item
18551 @file{ALI} files.
18552 @xref{The Ada Library Information Files}.
18553 @item
18554 Object files, an archive or a shared library.
18555 @end itemize
18556
18557 @noindent
18558 A GNAT library may expose all its source files, which is useful for
18559 documentation purposes. Alternatively, it may expose only the units needed by
18560 an external user to make use of the library. That is to say, the specs
18561 reflecting the library services along with all the units needed to compile
18562 those specs, which can include generic bodies or any body implementing an
18563 inlined routine. In the case of @emph{stand-alone libraries} those exposed
18564 units are called @emph{interface units} (@pxref{Stand-alone Ada Libraries}).
18565
18566 All compilation units comprising an application, including those in a library,
18567 need to be elaborated in an order partially defined by Ada's semantics. GNAT
18568 computes the elaboration order from the @file{ALI} files and this is why they
18569 constitute a mandatory part of GNAT libraries. Except in the case of
18570 @emph{stand-alone libraries}, where a specific library elaboration routine is
18571 produced independently of the application(s) using the library.
18572
18573 @node General Ada Libraries
18574 @section General Ada Libraries
18575
18576 @menu
18577 * Building a library::
18578 * Installing a library::
18579 * Using a library::
18580 @end menu
18581
18582 @node Building a library
18583 @subsection Building a library
18584
18585 @noindent
18586 The easiest way to build a library is to use the Project Manager,
18587 which supports a special type of project called a @emph{Library Project}
18588 (@pxref{Library Projects}).
18589
18590 A project is considered a library project, when two project-level attributes
18591 are defined in it: @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}. In order to
18592 control different aspects of library configuration, additional optional
18593 project-level attributes can be specified:
18594 @table @code
18595 @item Library_Kind
18596 This attribute controls whether the library is to be static or dynamic
18597
18598 @item Library_Version
18599 This attribute specifies the library version; this value is used
18600 during dynamic linking of shared libraries to determine if the currently
18601 installed versions of the binaries are compatible.
18602
18603 @item Library_Options
18604 @item Library_GCC
18605 These attributes specify additional low-level options to be used during
18606 library generation, and redefine the actual application used to generate
18607 library.
18608 @end table
18609
18610 @noindent
18611 The GNAT Project Manager takes full care of the library maintenance task,
18612 including recompilation of the source files for which objects do not exist
18613 or are not up to date, assembly of the library archive, and installation of
18614 the library (i.e., copying associated source, object and @file{ALI} files
18615 to the specified location).
18616
18617 Here is a simple library project file:
18618 @smallexample @c ada
18619 project My_Lib is
18620    for Source_Dirs use ("src1", "src2");
18621    for Object_Dir use "obj";
18622    for Library_Name use "mylib";
18623    for Library_Dir use "lib";
18624    for Library_Kind use "dynamic";
18625 end My_lib;
18626 @end smallexample
18627
18628 @noindent
18629 and the compilation command to build and install the library:
18630
18631 @smallexample @c ada
18632   $ gnatmake -Pmy_lib
18633 @end smallexample
18634
18635 @noindent
18636 It is not entirely trivial to perform manually all the steps required to
18637 produce a library. We recommend that you use the GNAT Project Manager
18638 for this task. In special cases where this is not desired, the necessary
18639 steps are discussed below.
18640
18641 There are various possibilities for compiling the units that make up the
18642 library: for example with a Makefile (@pxref{Using the GNU make Utility}) or
18643 with a conventional script. For simple libraries, it is also possible to create
18644 a dummy main program which depends upon all the packages that comprise the
18645 interface of the library. This dummy main program can then be given to
18646 @command{gnatmake}, which will ensure that all necessary objects are built.
18647
18648 After this task is accomplished, you should follow the standard procedure
18649 of the underlying operating system to produce the static or shared library.
18650
18651 Here is an example of such a dummy program:
18652 @smallexample @c ada
18653 @group
18654 with My_Lib.Service1;
18655 with My_Lib.Service2;
18656 with My_Lib.Service3;
18657 procedure My_Lib_Dummy is
18658 begin
18659    null;
18660 end;
18661 @end group
18662 @end smallexample
18663
18664 @noindent
18665 Here are the generic commands that will build an archive or a shared library.
18666
18667 @smallexample
18668 # compiling the library
18669 $ gnatmake -c my_lib_dummy.adb
18670
18671 # we don't need the dummy object itself
18672 $ rm my_lib_dummy.o my_lib_dummy.ali
18673
18674 # create an archive with the remaining objects
18675 $ ar rc libmy_lib.a *.o
18676 # some systems may require "ranlib" to be run as well
18677
18678 # or create a shared library
18679 $ gcc -shared -o libmy_lib.so *.o
18680 # some systems may require the code to have been compiled with -fPIC
18681
18682 # remove the object files that are now in the library
18683 $ rm *.o
18684
18685 # Make the ALI files read-only so that gnatmake will not try to
18686 # regenerate the objects that are in the library
18687 $ chmod -w *.ali
18688 @end smallexample
18689
18690 @noindent
18691 Please note that the library must have a name of the form @file{lib@var{xxx}.a}
18692 or @file{lib@var{xxx}.so} (or @file{lib@var{xxx}.dll} on Windows) in order to
18693 be accessed by the directive @option{-l@var{xxx}} at link time.
18694
18695 @node Installing a library
18696 @subsection Installing a library
18697 @cindex @code{ADA_PROJECT_PATH}
18698
18699 @noindent
18700 If you use project files, library installation is part of the library build
18701 process. Thus no further action is needed in order to make use of the
18702 libraries that are built as part of the general application build. A usable
18703 version of the library is installed in the directory specified by the
18704 @code{Library_Dir} attribute of the library project file.
18705
18706 You may want to install a library in a context different from where the library
18707 is built. This situation arises with third party suppliers, who may want
18708 to distribute a library in binary form where the user is not expected to be
18709 able to recompile the library. The simplest option in this case is to provide
18710 a project file slightly different from the one used to build the library, by
18711 using the @code{externally_built} attribute. For instance, the project
18712 file used to build the library in the previous section can be changed into the
18713 following one when the library is installed:
18714
18715 @smallexample @c projectfile
18716 project My_Lib is
18717    for Source_Dirs use ("src1", "src2");
18718    for Library_Name use "mylib";
18719    for Library_Dir use "lib";
18720    for Library_Kind use "dynamic";
18721    for Externally_Built use "true";
18722 end My_lib;
18723 @end smallexample
18724
18725 @noindent
18726 This project file assumes that the directories @file{src1},
18727 @file{src2}, and @file{lib} exist in
18728 the directory containing the project file. The @code{externally_built}
18729 attribute makes it clear to the GNAT builder that it should not attempt to
18730 recompile any of the units from this library. It allows the library provider to
18731 restrict the source set to the minimum necessary for clients to make use of the
18732 library as described in the first section of this chapter. It is the
18733 responsibility of the library provider to install the necessary sources, ALI
18734 files and libraries in the directories mentioned in the project file. For
18735 convenience, the user's library project file should be installed in a location
18736 that will be searched automatically by the GNAT
18737 builder. These are the directories referenced in the @env{ADA_PROJECT_PATH}
18738 environment variable (@pxref{Importing Projects}), and also the default GNAT
18739 library location that can be queried with @command{gnatls -v} and is usually of
18740 the form $gnat_install_root/lib/gnat.
18741
18742 When project files are not an option, it is also possible, but not recommended,
18743 to install the library so that the sources needed to use the library are on the
18744 Ada source path and the ALI files & libraries be on the Ada Object path (see
18745 @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}. Alternatively, the system
18746 administrator can place general-purpose libraries in the default compiler
18747 paths, by specifying the libraries' location in the configuration files
18748 @file{ada_source_path} and @file{ada_object_path}. These configuration files
18749 must be located in the GNAT installation tree at the same place as the gcc spec
18750 file. The location of the gcc spec file can be determined as follows:
18751 @smallexample
18752 $ gcc -v
18753 @end smallexample
18754
18755 @noindent
18756 The configuration files mentioned above have a simple format: each line
18757 must contain one unique directory name.
18758 Those names are added to the corresponding path
18759 in their order of appearance in the file. The names can be either absolute
18760 or relative; in the latter case, they are relative to where theses files
18761 are located.
18762
18763 The files @file{ada_source_path} and @file{ada_object_path} might not be
18764 present in a
18765 GNAT installation, in which case, GNAT will look for its run-time library in
18766 the directories @file{adainclude} (for the sources) and @file{adalib} (for the
18767 objects and @file{ALI} files). When the files exist, the compiler does not
18768 look in @file{adainclude} and @file{adalib}, and thus the
18769 @file{ada_source_path} file
18770 must contain the location for the GNAT run-time sources (which can simply
18771 be @file{adainclude}). In the same way, the @file{ada_object_path} file must
18772 contain the location for the GNAT run-time objects (which can simply
18773 be @file{adalib}).
18774
18775 You can also specify a new default path to the run-time library at compilation
18776 time with the switch @option{--RTS=rts-path}. You can thus choose / change
18777 the run-time library you want your program to be compiled with. This switch is
18778 recognized by @command{gcc}, @command{gnatmake}, @command{gnatbind},
18779 @command{gnatls}, @command{gnatfind} and @command{gnatxref}.
18780
18781 It is possible to install a library before or after the standard GNAT
18782 library, by reordering the lines in the configuration files. In general, a
18783 library must be installed before the GNAT library if it redefines
18784 any part of it.
18785
18786 @node Using a library
18787 @subsection Using a library
18788
18789 @noindent Once again, the project facility greatly simplifies the use of
18790 libraries. In this context, using a library is just a matter of adding a
18791 @code{with} clause in the user project. For instance, to make use of the
18792 library @code{My_Lib} shown in examples in earlier sections, you can
18793 write:
18794
18795 @smallexample @c projectfile
18796 with "my_lib";
18797 project My_Proj is
18798   @dots{}
18799 end My_Proj;
18800 @end smallexample
18801
18802 Even if you have a third-party, non-Ada library, you can still use GNAT's
18803 Project Manager facility to provide a wrapper for it. For example, the
18804 following project, when @code{with}ed by your main project, will link with the
18805 third-party library @file{liba.a}:
18806
18807 @smallexample @c projectfile
18808 @group
18809 project Liba is
18810    for Externally_Built use "true";
18811    for Source_Files use ();
18812    for Library_Dir use "lib";
18813    for Library_Name use "a";
18814    for Library_Kind use "static";
18815 end Liba;
18816 @end group
18817 @end smallexample
18818 This is an alternative to the use of @code{pragma Linker_Options}. It is
18819 especially interesting in the context of systems with several interdependent
18820 static libraries where finding a proper linker order is not easy and best be
18821 left to the tools having visibility over project dependence information.
18822
18823 @noindent
18824 In order to use an Ada library manually, you need to make sure that this
18825 library is on both your source and object path
18826 (see @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}
18827 and @ref{Search Paths for gnatbind}). Furthermore, when the objects are grouped
18828 in an archive or a shared library, you need to specify the desired
18829 library at link time.
18830
18831 For example, you can use the library @file{mylib} installed in
18832 @file{/dir/my_lib_src} and @file{/dir/my_lib_obj} with the following commands:
18833
18834 @smallexample
18835 $ gnatmake -aI/dir/my_lib_src -aO/dir/my_lib_obj my_appl \
18836   -largs -lmy_lib
18837 @end smallexample
18838
18839 @noindent
18840 This can be expressed more simply:
18841 @smallexample
18842 $ gnatmake my_appl
18843 @end smallexample
18844 @noindent
18845 when the following conditions are met:
18846 @itemize @bullet
18847 @item
18848 @file{/dir/my_lib_src} has been added by the user to the environment
18849 variable @env{ADA_INCLUDE_PATH}, or by the administrator to the file
18850 @file{ada_source_path}
18851 @item
18852 @file{/dir/my_lib_obj} has been added by the user to the environment
18853 variable @env{ADA_OBJECTS_PATH}, or by the administrator to the file
18854 @file{ada_object_path}
18855 @item
18856 a pragma @code{Linker_Options} has been added to one of the sources.
18857 For example:
18858
18859 @smallexample @c ada
18860 pragma Linker_Options ("-lmy_lib");
18861 @end smallexample
18862 @end itemize
18863
18864 @node Stand-alone Ada Libraries
18865 @section Stand-alone Ada Libraries
18866 @cindex Stand-alone library, building, using
18867
18868 @menu
18869 * Introduction to Stand-alone Libraries::
18870 * Building a Stand-alone Library::
18871 * Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context::
18872 * Restrictions in Stand-alone Libraries::
18873 @end menu
18874
18875 @node Introduction to Stand-alone Libraries
18876 @subsection Introduction to Stand-alone Libraries
18877
18878 @noindent
18879 A Stand-alone Library (abbreviated ``SAL'') is a library that contains the
18880 necessary code to
18881 elaborate the Ada units that are included in the library. In contrast with
18882 an ordinary library, which consists of all sources, objects and @file{ALI}
18883 files of the
18884 library, a SAL may specify a restricted subset of compilation units
18885 to serve as a library interface. In this case, the fully
18886 self-sufficient set of files will normally consist of an objects
18887 archive, the sources of interface units' specs, and the @file{ALI}
18888 files of interface units.
18889 If an interface spec contains a generic unit or an inlined subprogram,
18890 the body's
18891 source must also be provided; if the units that must be provided in the source
18892 form depend on other units, the source and @file{ALI} files of those must
18893 also be provided.
18894
18895 The main purpose of a SAL is to minimize the recompilation overhead of client
18896 applications when a new version of the library is installed. Specifically,
18897 if the interface sources have not changed, client applications do not need to
18898 be recompiled. If, furthermore, a SAL is provided in the shared form and its
18899 version, controlled by @code{Library_Version} attribute, is not changed,
18900 then the clients do not need to be relinked.
18901
18902 SALs also allow the library providers to minimize the amount of library source
18903 text exposed to the clients.  Such ``information hiding'' might be useful or
18904 necessary for various reasons.
18905
18906 Stand-alone libraries are also well suited to be used in an executable whose
18907 main routine is not written in Ada.
18908
18909 @node Building a Stand-alone Library
18910 @subsection Building a Stand-alone Library
18911
18912 @noindent
18913 GNAT's Project facility provides a simple way of building and installing
18914 stand-alone libraries; see @ref{Stand-alone Library Projects}.
18915 To be a Stand-alone Library Project, in addition to the two attributes
18916 that make a project a Library Project (@code{Library_Name} and
18917 @code{Library_Dir}; see @ref{Library Projects}), the attribute
18918 @code{Library_Interface} must be defined.  For example:
18919
18920 @smallexample @c projectfile
18921 @group
18922    for Library_Dir use "lib_dir";
18923    for Library_Name use "dummy";
18924    for Library_Interface use ("int1", "int1.child");
18925 @end group
18926 @end smallexample
18927
18928 @noindent
18929 Attribute @code{Library_Interface} has a non-empty string list value,
18930 each string in the list designating a unit contained in an immediate source
18931 of the project file.
18932
18933 When a Stand-alone Library is built, first the binder is invoked to build
18934 a package whose name depends on the library name
18935 (@file{^b~dummy.ads/b^B$DUMMY.ADS/B^} in the example above).
18936 This binder-generated package includes initialization and
18937 finalization procedures whose
18938 names depend on the library name (@code{dummyinit} and @code{dummyfinal}
18939 in the example
18940 above). The object corresponding to this package is included in the library.
18941
18942 You must ensure timely (e.g., prior to any use of interfaces in the SAL)
18943 calling of these procedures if a static SAL is built, or if a shared SAL
18944 is built
18945 with the project-level attribute @code{Library_Auto_Init} set to
18946 @code{"false"}.
18947
18948 For a Stand-Alone Library, only the @file{ALI} files of the Interface Units
18949 (those that are listed in attribute @code{Library_Interface}) are copied to
18950 the Library Directory. As a consequence, only the Interface Units may be
18951 imported from Ada units outside of the library. If other units are imported,
18952 the binding phase will fail.
18953
18954 The attribute @code{Library_Src_Dir} may be specified for a
18955 Stand-Alone Library. @code{Library_Src_Dir} is a simple attribute that has a
18956 single string value. Its value must be the path (absolute or relative to the
18957 project directory) of an existing directory. This directory cannot be the
18958 object directory or one of the source directories, but it can be the same as
18959 the library directory. The sources of the Interface
18960 Units of the library that are needed by an Ada client of the library will be
18961 copied to the designated directory, called the Interface Copy directory.
18962 These sources include the specs of the Interface Units, but they may also
18963 include bodies and subunits, when pragmas @code{Inline} or @code{Inline_Always}
18964 are used, or when there is a generic unit in the spec. Before the sources
18965 are copied to the Interface Copy directory, an attempt is made to delete all
18966 files in the Interface Copy directory.
18967
18968 Building stand-alone libraries by hand is somewhat tedious, but for those
18969 occasions when it is necessary here are the steps that you need to perform:
18970 @itemize @bullet
18971 @item
18972 Compile all library sources.
18973
18974 @item
18975 Invoke the binder with the switch @option{-n} (No Ada main program),
18976 with all the @file{ALI} files of the interfaces, and
18977 with the switch @option{-L} to give specific names to the @code{init}
18978 and @code{final} procedures.  For example:
18979 @smallexample
18980   gnatbind -n int1.ali int2.ali -Lsal1
18981 @end smallexample
18982
18983 @item
18984 Compile the binder generated file:
18985 @smallexample
18986   gcc -c b~int2.adb
18987 @end smallexample
18988
18989 @item
18990 Link the dynamic library with all the necessary object files,
18991 indicating to the linker the names of the @code{init} (and possibly
18992 @code{final}) procedures for automatic initialization (and finalization).
18993 The built library should be placed in a directory different from
18994 the object directory.
18995
18996 @item
18997 Copy the @code{ALI} files of the interface to the library directory,
18998 add in this copy an indication that it is an interface to a SAL
18999 (i.e., add a word @option{SL} on the line in the @file{ALI} file that starts
19000 with letter ``P'') and make the modified copy of the @file{ALI} file
19001 read-only.
19002 @end itemize
19003
19004 @noindent
19005 Using SALs is not different from using other libraries
19006 (see @ref{Using a library}).
19007
19008 @node Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context
19009 @subsection Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context
19010
19011 @noindent
19012 It is easy to adapt the SAL build procedure discussed above for use of a SAL in
19013 a non-Ada context.
19014
19015 The only extra step required is to ensure that library interface subprograms
19016 are compatible with the main program, by means of @code{pragma Export}
19017 or @code{pragma Convention}.
19018
19019 Here is an example of simple library interface for use with C main program:
19020
19021 @smallexample @c ada
19022 package Interface is
19023
19024    procedure Do_Something;
19025    pragma Export (C, Do_Something, "do_something");
19026
19027    procedure Do_Something_Else;
19028    pragma Export (C, Do_Something_Else, "do_something_else");
19029
19030 end Interface;
19031 @end smallexample
19032
19033 @noindent
19034 On the foreign language side, you must provide a ``foreign'' view of the
19035 library interface; remember that it should contain elaboration routines in
19036 addition to interface subprograms.
19037
19038 The example below shows the content of @code{mylib_interface.h} (note
19039 that there is no rule for the naming of this file, any name can be used)
19040 @smallexample
19041 /* the library elaboration procedure */
19042 extern void mylibinit (void);
19043
19044 /* the library finalization procedure */
19045 extern void mylibfinal (void);
19046
19047 /* the interface exported by the library */
19048 extern void do_something (void);
19049 extern void do_something_else (void);
19050 @end smallexample
19051
19052 @noindent
19053 Libraries built as explained above can be used from any program, provided
19054 that the elaboration procedures (named @code{mylibinit} in the previous
19055 example) are called before the library services are used. Any number of
19056 libraries can be used simultaneously, as long as the elaboration
19057 procedure of each library is called.
19058
19059 Below is an example of a C program that uses the @code{mylib} library.
19060
19061 @smallexample
19062 #include "mylib_interface.h"
19063
19064 int
19065 main (void)
19066 @{
19067    /* First, elaborate the library before using it */
19068    mylibinit ();
19069
19070    /* Main program, using the library exported entities */
19071    do_something ();
19072    do_something_else ();
19073
19074    /* Library finalization at the end of the program */
19075    mylibfinal ();
19076    return 0;
19077 @}
19078 @end smallexample
19079
19080 @noindent
19081 Note that invoking any library finalization procedure generated by
19082 @code{gnatbind} shuts down the Ada run-time environment.
19083 Consequently, the
19084 finalization of all Ada libraries must be performed at the end of the program.
19085 No call to these libraries or to the Ada run-time library should be made
19086 after the finalization phase.
19087
19088 @node Restrictions in Stand-alone Libraries
19089 @subsection Restrictions in Stand-alone Libraries
19090
19091 @noindent
19092 The pragmas listed below should be used with caution inside libraries,
19093 as they can create incompatibilities with other Ada libraries:
19094 @itemize @bullet
19095 @item pragma @code{Locking_Policy}
19096 @item pragma @code{Queuing_Policy}
19097 @item pragma @code{Task_Dispatching_Policy}
19098 @item pragma @code{Unreserve_All_Interrupts}
19099 @end itemize
19100
19101 @noindent
19102 When using a library that contains such pragmas, the user must make sure
19103 that all libraries use the same pragmas with the same values. Otherwise,
19104 @code{Program_Error} will
19105 be raised during the elaboration of the conflicting
19106 libraries. The usage of these pragmas and its consequences for the user
19107 should therefore be well documented.
19108
19109 Similarly, the traceback in the exception occurrence mechanism should be
19110 enabled or disabled in a consistent manner across all libraries.
19111 Otherwise, Program_Error will be raised during the elaboration of the
19112 conflicting libraries.
19113
19114 If the @code{Version} or @code{Body_Version}
19115 attributes are used inside a library, then you need to
19116 perform a @code{gnatbind} step that specifies all @file{ALI} files in all
19117 libraries, so that version identifiers can be properly computed.
19118 In practice these attributes are rarely used, so this is unlikely
19119 to be a consideration.
19120
19121 @node  Rebuilding the GNAT Run-Time Library
19122 @section Rebuilding the GNAT Run-Time Library
19123 @cindex GNAT Run-Time Library, rebuilding
19124 @cindex Building the GNAT Run-Time Library
19125 @cindex Rebuilding the GNAT Run-Time Library
19126 @cindex Run-Time Library, rebuilding
19127
19128 @noindent
19129 It may be useful to recompile the GNAT library in various contexts, the
19130 most important one being the use of partition-wide configuration pragmas
19131 such as @code{Normalize_Scalars}. A special Makefile called
19132 @code{Makefile.adalib} is provided to that effect and can be found in
19133 the directory containing the GNAT library. The location of this
19134 directory depends on the way the GNAT environment has been installed and can
19135 be determined by means of the command:
19136
19137 @smallexample
19138 $ gnatls -v
19139 @end smallexample
19140
19141 @noindent
19142 The last entry in the object search path usually contains the
19143 gnat library. This Makefile contains its own documentation and in
19144 particular the set of instructions needed to rebuild a new library and
19145 to use it.
19146
19147 @node Using the GNU make Utility
19148 @chapter Using the GNU @code{make} Utility
19149 @findex make
19150
19151 @noindent
19152 This chapter offers some examples of makefiles that solve specific
19153 problems. It does not explain how to write a makefile (@pxref{Top,, GNU
19154 make, make, GNU @code{make}}), nor does it try to replace the
19155 @command{gnatmake} utility (@pxref{The GNAT Make Program gnatmake}).
19156
19157 All the examples in this section are specific to the GNU version of
19158 make. Although @command{make} is a standard utility, and the basic language
19159 is the same, these examples use some advanced features found only in
19160 @code{GNU make}.
19161
19162 @menu
19163 * Using gnatmake in a Makefile::
19164 * Automatically Creating a List of Directories::
19165 * Generating the Command Line Switches::
19166 * Overcoming Command Line Length Limits::
19167 @end menu
19168
19169 @node Using gnatmake in a Makefile
19170 @section Using gnatmake in a Makefile
19171 @findex makefile
19172 @cindex GNU make
19173
19174 @noindent
19175 Complex project organizations can be handled in a very powerful way by
19176 using GNU make combined with gnatmake. For instance, here is a Makefile
19177 which allows you to build each subsystem of a big project into a separate
19178 shared library. Such a makefile allows you to significantly reduce the link
19179 time of very big applications while maintaining full coherence at
19180 each step of the build process.
19181
19182 The list of dependencies are handled automatically by
19183 @command{gnatmake}. The Makefile is simply used to call gnatmake in each of
19184 the appropriate directories.
19185
19186 Note that you should also read the example on how to automatically
19187 create the list of directories
19188 (@pxref{Automatically Creating a List of Directories})
19189 which might help you in case your project has a lot of subdirectories.
19190
19191 @smallexample
19192 @iftex
19193 @leftskip=0cm
19194 @font@heightrm=cmr8
19195 @heightrm
19196 @end iftex
19197 ## This Makefile is intended to be used with the following directory
19198 ## configuration:
19199 ##  - The sources are split into a series of csc (computer software components)
19200 ##    Each of these csc is put in its own directory.
19201 ##    Their name are referenced by the directory names.
19202 ##    They will be compiled into shared library (although this would also work
19203 ##    with static libraries
19204 ##  - The main program (and possibly other packages that do not belong to any
19205 ##    csc is put in the top level directory (where the Makefile is).
19206 ##       toplevel_dir __ first_csc  (sources) __ lib (will contain the library)
19207 ##                    \_ second_csc (sources) __ lib (will contain the library)
19208 ##                    \_ @dots{}
19209 ## Although this Makefile is build for shared library, it is easy to modify
19210 ## to build partial link objects instead (modify the lines with -shared and
19211 ## gnatlink below)
19212 ##
19213 ## With this makefile, you can change any file in the system or add any new
19214 ## file, and everything will be recompiled correctly (only the relevant shared
19215 ## objects will be recompiled, and the main program will be re-linked).
19216
19217 # The list of computer software component for your project. This might be
19218 # generated automatically.
19219 CSC_LIST=aa bb cc
19220
19221 # Name of the main program (no extension)
19222 MAIN=main
19223
19224 # If we need to build objects with -fPIC, uncomment the following line
19225 #NEED_FPIC=-fPIC
19226
19227 # The following variable should give the directory containing libgnat.so
19228 # You can get this directory through 'gnatls -v'. This is usually the last
19229 # directory in the Object_Path.
19230 GLIB=@dots{}
19231
19232 # The directories for the libraries
19233 # (This macro expands the list of CSC to the list of shared libraries, you
19234 # could simply use the expanded form:
19235 # LIB_DIR=aa/lib/libaa.so bb/lib/libbb.so cc/lib/libcc.so
19236 LIB_DIR=$@{foreach dir,$@{CSC_LIST@},$@{dir@}/lib/lib$@{dir@}.so@}
19237
19238 $@{MAIN@}: objects $@{LIB_DIR@}
19239     gnatbind $@{MAIN@} $@{CSC_LIST:%=-aO%/lib@} -shared
19240     gnatlink $@{MAIN@} $@{CSC_LIST:%=-l%@}
19241
19242 objects::
19243     # recompile the sources
19244     gnatmake -c -i $@{MAIN@}.adb $@{NEED_FPIC@} $@{CSC_LIST:%=-I%@}
19245
19246 # Note: In a future version of GNAT, the following commands will be simplified
19247 # by a new tool, gnatmlib
19248 $@{LIB_DIR@}:
19249     mkdir -p $@{dir $@@ @}
19250     cd $@{dir $@@ @} && gcc -shared -o $@{notdir $@@ @} ../*.o -L$@{GLIB@} -lgnat
19251     cd $@{dir $@@ @} && cp -f ../*.ali .
19252
19253 # The dependencies for the modules
19254 # Note that we have to force the expansion of *.o, since in some cases
19255 # make won't be able to do it itself.
19256 aa/lib/libaa.so: $@{wildcard aa/*.o@}
19257 bb/lib/libbb.so: $@{wildcard bb/*.o@}
19258 cc/lib/libcc.so: $@{wildcard cc/*.o@}
19259
19260 # Make sure all of the shared libraries are in the path before starting the
19261 # program
19262 run::
19263     LD_LIBRARY_PATH=`pwd`/aa/lib:`pwd`/bb/lib:`pwd`/cc/lib ./$@{MAIN@}
19264
19265 clean::
19266     $@{RM@} -rf $@{CSC_LIST:%=%/lib@}
19267     $@{RM@} $@{CSC_LIST:%=%/*.ali@}
19268     $@{RM@} $@{CSC_LIST:%=%/*.o@}
19269     $@{RM@} *.o *.ali $@{MAIN@}
19270 @end smallexample
19271
19272 @node Automatically Creating a List of Directories
19273 @section Automatically Creating a List of Directories
19274
19275 @noindent
19276 In most makefiles, you will have to specify a list of directories, and
19277 store it in a variable. For small projects, it is often easier to
19278 specify each of them by hand, since you then have full control over what
19279 is the proper order for these directories, which ones should be
19280 included.
19281
19282 However, in larger projects, which might involve hundreds of
19283 subdirectories, it might be more convenient to generate this list
19284 automatically.
19285
19286 The example below presents two methods. The first one, although less
19287 general, gives you more control over the list. It involves wildcard
19288 characters, that are automatically expanded by @command{make}. Its
19289 shortcoming is that you need to explicitly specify some of the
19290 organization of your project, such as for instance the directory tree
19291 depth, whether some directories are found in a separate tree, @enddots{}
19292
19293 The second method is the most general one. It requires an external
19294 program, called @command{find}, which is standard on all Unix systems. All
19295 the directories found under a given root directory will be added to the
19296 list.
19297
19298 @smallexample
19299 @iftex
19300 @leftskip=0cm
19301 @font@heightrm=cmr8
19302 @heightrm
19303 @end iftex
19304 # The examples below are based on the following directory hierarchy:
19305 # All the directories can contain any number of files
19306 # ROOT_DIRECTORY ->  a  ->  aa  ->  aaa
19307 #                       ->  ab
19308 #                       ->  ac
19309 #                ->  b  ->  ba  ->  baa
19310 #                       ->  bb
19311 #                       ->  bc
19312 # This Makefile creates a variable called DIRS, that can be reused any time
19313 # you need this list (see the other examples in this section)
19314
19315 # The root of your project's directory hierarchy
19316 ROOT_DIRECTORY=.
19317
19318 ####
19319 # First method: specify explicitly the list of directories
19320 # This allows you to specify any subset of all the directories you need.
19321 ####
19322
19323 DIRS := a/aa/ a/ab/ b/ba/
19324
19325 ####
19326 # Second method: use wildcards
19327 # Note that the argument(s) to wildcard below should end with a '/'.
19328 # Since wildcards also return file names, we have to filter them out
19329 # to avoid duplicate directory names.
19330 # We thus use make's @code{dir} and @code{sort} functions.
19331 # It sets DIRs to the following value (note that the directories aaa and baa
19332 # are not given, unless you change the arguments to wildcard).
19333 # DIRS= ./a/a/ ./b/ ./a/aa/ ./a/ab/ ./a/ac/ ./b/ba/ ./b/bb/ ./b/bc/
19334 ####
19335
19336 DIRS := $@{sort $@{dir $@{wildcard $@{ROOT_DIRECTORY@}/*/
19337                     $@{ROOT_DIRECTORY@}/*/*/@}@}@}
19338
19339 ####
19340 # Third method: use an external program
19341 # This command is much faster if run on local disks, avoiding NFS slowdowns.
19342 # This is the most complete command: it sets DIRs to the following value:
19343 # DIRS= ./a ./a/aa ./a/aa/aaa ./a/ab ./a/ac ./b ./b/ba ./b/ba/baa ./b/bb ./b/bc
19344 ####
19345
19346 DIRS := $@{shell find $@{ROOT_DIRECTORY@} -type d -print@}
19347
19348 @end smallexample
19349
19350 @node Generating the Command Line Switches
19351 @section Generating the Command Line Switches
19352
19353 @noindent
19354 Once you have created the list of directories as explained in the
19355 previous section (@pxref{Automatically Creating a List of Directories}),
19356 you can easily generate the command line arguments to pass to gnatmake.
19357
19358 For the sake of completeness, this example assumes that the source path
19359 is not the same as the object path, and that you have two separate lists
19360 of directories.
19361
19362 @smallexample
19363 # see "Automatically creating a list of directories" to create
19364 # these variables
19365 SOURCE_DIRS=
19366 OBJECT_DIRS=
19367
19368 GNATMAKE_SWITCHES := $@{patsubst %,-aI%,$@{SOURCE_DIRS@}@}
19369 GNATMAKE_SWITCHES += $@{patsubst %,-aO%,$@{OBJECT_DIRS@}@}
19370
19371 all:
19372         gnatmake $@{GNATMAKE_SWITCHES@} main_unit
19373 @end smallexample
19374
19375 @node Overcoming Command Line Length Limits
19376 @section Overcoming Command Line Length Limits
19377
19378 @noindent
19379 One problem that might be encountered on big projects is that many
19380 operating systems limit the length of the command line. It is thus hard to give
19381 gnatmake the list of source and object directories.
19382
19383 This example shows how you can set up environment variables, which will
19384 make @command{gnatmake} behave exactly as if the directories had been
19385 specified on the command line, but have a much higher length limit (or
19386 even none on most systems).
19387
19388 It assumes that you have created a list of directories in your Makefile,
19389 using one of the methods presented in
19390 @ref{Automatically Creating a List of Directories}.
19391 For the sake of completeness, we assume that the object
19392 path (where the ALI files are found) is different from the sources patch.
19393
19394 Note a small trick in the Makefile below: for efficiency reasons, we
19395 create two temporary variables (SOURCE_LIST and OBJECT_LIST), that are
19396 expanded immediately by @code{make}. This way we overcome the standard
19397 make behavior which is to expand the variables only when they are
19398 actually used.
19399
19400 On Windows, if you are using the standard Windows command shell, you must
19401 replace colons with semicolons in the assignments to these variables.
19402
19403 @smallexample
19404 @iftex
19405 @leftskip=0cm
19406 @font@heightrm=cmr8
19407 @heightrm
19408 @end iftex
19409 # In this example, we create both ADA_INCLUDE_PATH and ADA_OBJECT_PATH.
19410 # This is the same thing as putting the -I arguments on the command line.
19411 # (the equivalent of using -aI on the command line would be to define
19412 #  only ADA_INCLUDE_PATH, the equivalent of -aO is ADA_OBJECT_PATH).
19413 # You can of course have different values for these variables.
19414 #
19415 # Note also that we need to keep the previous values of these variables, since
19416 # they might have been set before running 'make' to specify where the GNAT
19417 # library is installed.
19418
19419 # see "Automatically creating a list of directories" to create these
19420 # variables
19421 SOURCE_DIRS=
19422 OBJECT_DIRS=
19423
19424 empty:=
19425 space:=$@{empty@} $@{empty@}
19426 SOURCE_LIST := $@{subst $@{space@},:,$@{SOURCE_DIRS@}@}
19427 OBJECT_LIST := $@{subst $@{space@},:,$@{OBJECT_DIRS@}@}
19428 ADA_INCLUDE_PATH += $@{SOURCE_LIST@}
19429 ADA_OBJECT_PATH += $@{OBJECT_LIST@}
19430 export ADA_INCLUDE_PATH
19431 export ADA_OBJECT_PATH
19432
19433 all:
19434         gnatmake main_unit
19435 @end smallexample
19436 @end ifclear
19437
19438 @node Memory Management Issues
19439 @chapter Memory Management Issues
19440
19441 @noindent
19442 This chapter describes some useful memory pools provided in the GNAT library
19443 and in particular the GNAT Debug Pool facility, which can be used to detect
19444 incorrect uses of access values (including ``dangling references'').
19445 @ifclear vms
19446 It also describes the @command{gnatmem} tool, which can be used to track down
19447 ``memory leaks''.
19448 @end ifclear
19449
19450 @menu
19451 * Some Useful Memory Pools::
19452 * The GNAT Debug Pool Facility::
19453 @ifclear vms
19454 * The gnatmem Tool::
19455 @end ifclear
19456 @end menu
19457
19458 @node Some Useful Memory Pools
19459 @section Some Useful Memory Pools
19460 @findex Memory Pool
19461 @cindex storage, pool
19462
19463 @noindent
19464 The @code{System.Pool_Global} package offers the Unbounded_No_Reclaim_Pool
19465 storage pool. Allocations use the standard system call @code{malloc} while
19466 deallocations use the standard system call @code{free}. No reclamation is
19467 performed when the pool goes out of scope. For performance reasons, the
19468 standard default Ada allocators/deallocators do not use any explicit storage
19469 pools but if they did, they could use this storage pool without any change in
19470 behavior. That is why this storage pool is used  when the user
19471 manages to make the default implicit allocator explicit as in this example:
19472 @smallexample @c ada
19473    type T1 is access Something;
19474     -- no Storage pool is defined for T2
19475    type T2 is access Something_Else;
19476    for T2'Storage_Pool use T1'Storage_Pool;
19477    -- the above is equivalent to
19478    for T2'Storage_Pool use System.Pool_Global.Global_Pool_Object;
19479 @end smallexample
19480
19481 @noindent
19482 The @code{System.Pool_Local} package offers the Unbounded_Reclaim_Pool storage
19483 pool. The allocation strategy is similar to @code{Pool_Local}'s
19484 except that the all
19485 storage allocated with this pool is reclaimed when the pool object goes out of
19486 scope. This pool provides a explicit mechanism similar to the implicit one
19487 provided by several Ada 83 compilers for allocations performed through a local
19488 access type and whose purpose was to reclaim memory when exiting the
19489 scope of a given local access. As an example, the following program does not
19490 leak memory even though it does not perform explicit deallocation:
19491
19492 @smallexample @c ada
19493 with System.Pool_Local;
19494 procedure Pooloc1 is
19495    procedure Internal is
19496       type A is access Integer;
19497       X : System.Pool_Local.Unbounded_Reclaim_Pool;
19498       for A'Storage_Pool use X;
19499       v : A;
19500    begin
19501       for I in  1 .. 50 loop
19502          v := new Integer;
19503       end loop;
19504    end Internal;
19505 begin
19506    for I in  1 .. 100 loop
19507       Internal;
19508    end loop;
19509 end Pooloc1;
19510 @end smallexample
19511
19512 @noindent
19513 The @code{System.Pool_Size} package implements the Stack_Bounded_Pool used when
19514 @code{Storage_Size} is specified for an access type.
19515 The whole storage for the pool is
19516 allocated at once, usually on the stack at the point where the access type is
19517 elaborated. It is automatically reclaimed when exiting the scope where the
19518 access type is defined. This package is not intended to be used directly by the
19519 user and it is implicitly used for each such declaration:
19520
19521 @smallexample @c ada
19522    type T1 is access Something;
19523    for T1'Storage_Size use 10_000;
19524 @end smallexample
19525
19526 @node The GNAT Debug Pool Facility
19527 @section The GNAT Debug Pool Facility
19528 @findex Debug Pool
19529 @cindex storage, pool, memory corruption
19530
19531 @noindent
19532 The use of unchecked deallocation and unchecked conversion can easily
19533 lead to incorrect memory references. The problems generated by such
19534 references are usually difficult to tackle because the symptoms can be
19535 very remote from the origin of the problem. In such cases, it is
19536 very helpful to detect the problem as early as possible. This is the
19537 purpose of the Storage Pool provided by @code{GNAT.Debug_Pools}.
19538
19539 In order to use the GNAT specific debugging pool, the user must
19540 associate a debug pool object with each of the access types that may be
19541 related to suspected memory problems. See Ada Reference Manual 13.11.
19542 @smallexample @c ada
19543 type Ptr is access Some_Type;
19544 Pool : GNAT.Debug_Pools.Debug_Pool;
19545 for Ptr'Storage_Pool use Pool;
19546 @end smallexample
19547
19548 @noindent
19549 @code{GNAT.Debug_Pools} is derived from a GNAT-specific kind of
19550 pool: the @code{Checked_Pool}. Such pools, like standard Ada storage pools,
19551 allow the user to redefine allocation and deallocation strategies. They
19552 also provide a checkpoint for each dereference, through the use of
19553 the primitive operation @code{Dereference} which is implicitly called at
19554 each dereference of an access value.
19555
19556 Once an access type has been associated with a debug pool, operations on
19557 values of the type may raise four distinct exceptions,
19558 which correspond to four potential kinds of memory corruption:
19559 @itemize @bullet
19560 @item
19561 @code{GNAT.Debug_Pools.Accessing_Not_Allocated_Storage}
19562 @item
19563 @code{GNAT.Debug_Pools.Accessing_Deallocated_Storage}
19564 @item
19565 @code{GNAT.Debug_Pools.Freeing_Not_Allocated_Storage}
19566 @item
19567 @code{GNAT.Debug_Pools.Freeing_Deallocated_Storage }
19568 @end itemize
19569
19570 @noindent
19571 For types associated with a Debug_Pool, dynamic allocation is performed using
19572 the standard GNAT allocation routine. References to all allocated chunks of
19573 memory are kept in an internal dictionary. Several deallocation strategies are
19574 provided, whereupon the user can choose to release the memory to the system,
19575 keep it allocated for further invalid access checks, or fill it with an easily
19576 recognizable pattern for debug sessions. The memory pattern is the old IBM
19577 hexadecimal convention: @code{16#DEADBEEF#}.
19578
19579 See the documentation in the file g-debpoo.ads for more information on the
19580 various strategies.
19581
19582 Upon each dereference, a check is made that the access value denotes a
19583 properly allocated memory location. Here is a complete example of use of
19584 @code{Debug_Pools}, that includes typical instances of  memory corruption:
19585 @smallexample @c ada
19586 @iftex
19587 @leftskip=0cm
19588 @end iftex
19589 with Gnat.Io; use Gnat.Io;
19590 with Unchecked_Deallocation;
19591 with Unchecked_Conversion;
19592 with GNAT.Debug_Pools;
19593 with System.Storage_Elements;
19594 with Ada.Exceptions; use Ada.Exceptions;
19595 procedure Debug_Pool_Test is
19596
19597    type T is access Integer;
19598    type U is access all T;
19599
19600    P : GNAT.Debug_Pools.Debug_Pool;
19601    for T'Storage_Pool use P;
19602
19603    procedure Free is new Unchecked_Deallocation (Integer, T);
19604    function UC is new Unchecked_Conversion (U, T);
19605    A, B : aliased T;
19606
19607    procedure Info is new GNAT.Debug_Pools.Print_Info(Put_Line);
19608
19609 begin
19610    Info (P);
19611    A := new Integer;
19612    B := new Integer;
19613    B := A;
19614    Info (P);
19615    Free (A);
19616    begin
19617       Put_Line (Integer'Image(B.all));
19618    exception
19619       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19620    end;
19621    begin
19622       Free (B);
19623    exception
19624       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19625    end;
19626    B := UC(A'Access);
19627    begin
19628       Put_Line (Integer'Image(B.all));
19629    exception
19630       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19631    end;
19632    begin
19633       Free (B);
19634    exception
19635       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19636    end;
19637    Info (P);
19638 end Debug_Pool_Test;
19639 @end smallexample
19640
19641 @noindent
19642 The debug pool mechanism provides the following precise diagnostics on the
19643 execution of this erroneous program:
19644 @smallexample
19645 Debug Pool info:
19646   Total allocated bytes :  0
19647   Total deallocated bytes :  0
19648   Current Water Mark:  0
19649   High Water Mark:  0
19650
19651 Debug Pool info:
19652   Total allocated bytes :  8
19653   Total deallocated bytes :  0
19654   Current Water Mark:  8
19655   High Water Mark:  8
19656
19657 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.ACCESSING_DEALLOCATED_STORAGE
19658 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.FREEING_DEALLOCATED_STORAGE
19659 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.ACCESSING_NOT_ALLOCATED_STORAGE
19660 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.FREEING_NOT_ALLOCATED_STORAGE
19661 Debug Pool info:
19662   Total allocated bytes :  8
19663   Total deallocated bytes :  4
19664   Current Water Mark:  4
19665   High Water Mark:  8
19666 @end smallexample
19667
19668 @ifclear vms
19669 @node The gnatmem Tool
19670 @section The @command{gnatmem} Tool
19671 @findex gnatmem
19672
19673 @noindent
19674 The @code{gnatmem} utility monitors dynamic allocation and
19675 deallocation activity in a program, and displays information about
19676 incorrect deallocations and possible sources of memory leaks.
19677 It provides three type of information:
19678 @itemize @bullet
19679 @item
19680 General information concerning memory management, such as the total
19681 number of allocations and deallocations, the amount of allocated
19682 memory and the high water mark, i.e.@: the largest amount of allocated
19683 memory in the course of program execution.
19684
19685 @item
19686 Backtraces for all incorrect deallocations, that is to say deallocations
19687 which do not correspond to a valid allocation.
19688
19689 @item
19690 Information on each allocation that is potentially the origin of a memory
19691 leak.
19692 @end itemize
19693
19694 @menu
19695 * Running gnatmem::
19696 * Switches for gnatmem::
19697 * Example of gnatmem Usage::
19698 @end menu
19699
19700 @node Running gnatmem
19701 @subsection Running @code{gnatmem}
19702
19703 @noindent
19704 @code{gnatmem} makes use of the output created by the special version of
19705 allocation and deallocation routines that record call information. This
19706 allows to obtain accurate dynamic memory usage history at a minimal cost to
19707 the execution speed. Note however, that @code{gnatmem} is not supported on
19708 all platforms (currently, it is supported on AIX, HP-UX, GNU/Linux,
19709 Solaris and Windows NT/2000/XP (x86).
19710
19711 @noindent
19712 The @code{gnatmem} command has the form
19713
19714 @smallexample
19715    $ gnatmem @ovar{switches} user_program
19716 @end smallexample
19717
19718 @noindent
19719 The program must have been linked with the instrumented version of the
19720 allocation and deallocation routines. This is done by linking with the
19721 @file{libgmem.a} library. For correct symbolic backtrace information,
19722 the user program should be compiled with debugging options
19723 (see @ref{Switches for gcc}). For example to build @file{my_program}:
19724
19725 @smallexample
19726 $ gnatmake -g my_program -largs -lgmem
19727 @end smallexample
19728
19729 @noindent
19730 As library @file{libgmem.a} contains an alternate body for package
19731 @code{System.Memory}, @file{s-memory.adb} should not be compiled and linked
19732 when an executable is linked with library @file{libgmem.a}. It is then not
19733 recommended to use @command{gnatmake} with switch @option{^-a^/ALL_FILES^}.
19734
19735 @noindent
19736 When @file{my_program} is executed, the file @file{gmem.out} is produced.
19737 This file contains information about all allocations and deallocations
19738 performed by the program. It is produced by the instrumented allocations and
19739 deallocations routines and will be used by @code{gnatmem}.
19740
19741 In order to produce symbolic backtrace information for allocations and
19742 deallocations performed by the GNAT run-time library, you need to use a
19743 version of that library that has been compiled with the @option{-g} switch
19744 (see @ref{Rebuilding the GNAT Run-Time Library}).
19745
19746 Gnatmem must be supplied with the @file{gmem.out} file and the executable to
19747 examine. If the location of @file{gmem.out} file was not explicitly supplied by
19748 @option{-i} switch, gnatmem will assume that this file can be found in the
19749 current directory. For example, after you have executed @file{my_program},
19750 @file{gmem.out} can be analyzed by @code{gnatmem} using the command:
19751
19752 @smallexample
19753 $ gnatmem my_program
19754 @end smallexample
19755
19756 @noindent
19757 This will produce the output with the following format:
19758
19759 *************** debut cc
19760 @smallexample
19761 $ gnatmem my_program
19762
19763 Global information
19764 ------------------
19765    Total number of allocations        :  45
19766    Total number of deallocations      :   6
19767    Final Water Mark (non freed mem)   :  11.29 Kilobytes
19768    High Water Mark                    :  11.40 Kilobytes
19769
19770 .
19771 .
19772 .
19773 Allocation Root # 2
19774 -------------------
19775  Number of non freed allocations    :  11
19776  Final Water Mark (non freed mem)   :   1.16 Kilobytes
19777  High Water Mark                    :   1.27 Kilobytes
19778  Backtrace                          :
19779    my_program.adb:23 my_program.alloc
19780 .
19781 .
19782 .
19783 @end smallexample
19784
19785 The first block of output gives general information. In this case, the
19786 Ada construct ``@code{@b{new}}'' was executed 45 times, and only 6 calls to an
19787 Unchecked_Deallocation routine occurred.
19788
19789 @noindent
19790 Subsequent paragraphs display  information on all allocation roots.
19791 An allocation root is a specific point in the execution of the program
19792 that generates some dynamic allocation, such as a ``@code{@b{new}}''
19793 construct. This root is represented by an execution backtrace (or subprogram
19794 call stack). By default the backtrace depth for allocations roots is 1, so
19795 that a root corresponds exactly to a source location. The backtrace can
19796 be made deeper, to make the root more specific.
19797
19798 @node Switches for gnatmem
19799 @subsection Switches for @code{gnatmem}
19800
19801 @noindent
19802 @code{gnatmem} recognizes the following switches:
19803
19804 @table @option
19805
19806 @item -q
19807 @cindex @option{-q} (@code{gnatmem})
19808 Quiet. Gives the minimum output needed to identify the origin of the
19809 memory leaks. Omits statistical information.
19810
19811 @item @var{N}
19812 @cindex @var{N} (@code{gnatmem})
19813 N is an integer literal (usually between 1 and 10) which controls the
19814 depth of the backtraces defining allocation root. The default value for
19815 N is 1. The deeper the backtrace, the more precise the localization of
19816 the root. Note that the total number of roots can depend on this
19817 parameter. This parameter must be specified @emph{before} the name of the
19818 executable to be analyzed, to avoid ambiguity.
19819
19820 @item -b n
19821 @cindex @option{-b} (@code{gnatmem})
19822 This switch has the same effect as just depth parameter.
19823
19824 @item -i @var{file}
19825 @cindex @option{-i} (@code{gnatmem})
19826 Do the @code{gnatmem} processing starting from @file{file}, rather than
19827 @file{gmem.out} in the current directory.
19828
19829 @item -m n
19830 @cindex @option{-m} (@code{gnatmem})
19831 This switch causes @code{gnatmem} to mask the allocation roots that have less
19832 than n leaks. The default value is 1. Specifying the value of 0 will allow to
19833 examine even the roots that didn't result in leaks.
19834
19835 @item -s order
19836 @cindex @option{-s} (@code{gnatmem})
19837 This switch causes @code{gnatmem} to sort the allocation roots according to the
19838 specified order of sort criteria, each identified by a single letter. The
19839 currently supported criteria are @code{n, h, w} standing respectively for
19840 number of unfreed allocations, high watermark, and final watermark
19841 corresponding to a specific root. The default order is @code{nwh}.
19842
19843 @end table
19844
19845 @node Example of gnatmem Usage
19846 @subsection Example of @code{gnatmem} Usage
19847
19848 @noindent
19849 The following example shows the use of @code{gnatmem}
19850 on a simple memory-leaking program.
19851 Suppose that we have the following Ada program:
19852
19853 @smallexample @c ada
19854 @group
19855 @cartouche
19856 with Unchecked_Deallocation;
19857 procedure Test_Gm is
19858
19859    type T is array (1..1000) of Integer;
19860    type Ptr is access T;
19861    procedure Free is new Unchecked_Deallocation (T, Ptr);
19862    A : Ptr;
19863
19864    procedure My_Alloc is
19865    begin
19866       A := new T;
19867    end My_Alloc;
19868
19869    procedure My_DeAlloc is
19870       B : Ptr := A;
19871    begin
19872       Free (B);
19873    end My_DeAlloc;
19874
19875 begin
19876    My_Alloc;
19877    for I in 1 .. 5 loop
19878       for J in I .. 5 loop
19879          My_Alloc;
19880       end loop;
19881       My_Dealloc;
19882    end loop;
19883 end;
19884 @end cartouche
19885 @end group
19886 @end smallexample
19887
19888 @noindent
19889 The program needs to be compiled with debugging option and linked with
19890 @code{gmem} library:
19891
19892 @smallexample
19893 $ gnatmake -g test_gm -largs -lgmem
19894 @end smallexample
19895
19896 @noindent
19897 Then we execute the program as usual:
19898
19899 @smallexample
19900 $ test_gm
19901 @end smallexample
19902
19903 @noindent
19904 Then @code{gnatmem} is invoked simply with
19905 @smallexample
19906 $ gnatmem test_gm
19907 @end smallexample
19908
19909 @noindent
19910 which produces the following output (result may vary on different platforms):
19911
19912 @smallexample
19913 Global information
19914 ------------------
19915    Total number of allocations        :  18
19916    Total number of deallocations      :   5
19917    Final Water Mark (non freed mem)   :  53.00 Kilobytes
19918    High Water Mark                    :  56.90 Kilobytes
19919
19920 Allocation Root # 1
19921 -------------------
19922  Number of non freed allocations    :  11
19923  Final Water Mark (non freed mem)   :  42.97 Kilobytes
19924  High Water Mark                    :  46.88 Kilobytes
19925  Backtrace                          :
19926    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
19927
19928 Allocation Root # 2
19929 -------------------
19930  Number of non freed allocations    :   1
19931  Final Water Mark (non freed mem)   :  10.02 Kilobytes
19932  High Water Mark                    :  10.02 Kilobytes
19933  Backtrace                          :
19934    s-secsta.adb:81 system.secondary_stack.ss_init
19935
19936 Allocation Root # 3
19937 -------------------
19938  Number of non freed allocations    :   1
19939  Final Water Mark (non freed mem)   :  12 Bytes
19940  High Water Mark                    :  12 Bytes
19941  Backtrace                          :
19942    s-secsta.adb:181 system.secondary_stack.ss_init
19943 @end smallexample
19944
19945 @noindent
19946 Note that the GNAT run time contains itself a certain number of
19947 allocations that have no  corresponding deallocation,
19948 as shown here for root #2 and root
19949 #3. This is a normal behavior when the number of non-freed allocations
19950 is one, it allocates dynamic data structures that the run time needs for
19951 the complete lifetime of the program. Note also that there is only one
19952 allocation root in the user program with a single line back trace:
19953 test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc, whereas a careful analysis of the
19954 program shows that 'My_Alloc' is called at 2 different points in the
19955 source (line 21 and line 24). If those two allocation roots need to be
19956 distinguished, the backtrace depth parameter can be used:
19957
19958 @smallexample
19959 $ gnatmem 3 test_gm
19960 @end smallexample
19961
19962 @noindent
19963 which will give the following output:
19964
19965 @smallexample
19966 Global information
19967 ------------------
19968    Total number of allocations        :  18
19969    Total number of deallocations      :   5
19970    Final Water Mark (non freed mem)   :  53.00 Kilobytes
19971    High Water Mark                    :  56.90 Kilobytes
19972
19973 Allocation Root # 1
19974 -------------------
19975  Number of non freed allocations    :  10
19976  Final Water Mark (non freed mem)   :  39.06 Kilobytes
19977  High Water Mark                    :  42.97 Kilobytes
19978  Backtrace                          :
19979    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
19980    test_gm.adb:24 test_gm
19981    b_test_gm.c:52 main
19982
19983 Allocation Root # 2
19984 -------------------
19985  Number of non freed allocations    :   1
19986  Final Water Mark (non freed mem)   :  10.02 Kilobytes
19987  High Water Mark                    :  10.02 Kilobytes
19988  Backtrace                          :
19989    s-secsta.adb:81  system.secondary_stack.ss_init
19990    s-secsta.adb:283 <system__secondary_stack___elabb>
19991    b_test_gm.c:33   adainit
19992
19993 Allocation Root # 3
19994 -------------------
19995  Number of non freed allocations    :   1
19996  Final Water Mark (non freed mem)   :   3.91 Kilobytes
19997  High Water Mark                    :   3.91 Kilobytes
19998  Backtrace                          :
19999    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
20000    test_gm.adb:21 test_gm
20001    b_test_gm.c:52 main
20002
20003 Allocation Root # 4
20004 -------------------
20005  Number of non freed allocations    :   1
20006  Final Water Mark (non freed mem)   :  12 Bytes
20007  High Water Mark                    :  12 Bytes
20008  Backtrace                          :
20009    s-secsta.adb:181 system.secondary_stack.ss_init
20010    s-secsta.adb:283 <system__secondary_stack___elabb>
20011    b_test_gm.c:33   adainit
20012 @end smallexample
20013
20014 @noindent
20015 The allocation root #1 of the first example has been split in 2 roots #1
20016 and #3 thanks to the more precise associated backtrace.
20017
20018 @end ifclear
20019
20020 @node Stack Related Facilities
20021 @chapter Stack Related Facilities
20022
20023 @noindent
20024 This chapter describes some useful tools associated with stack
20025 checking and analysis. In
20026 particular, it deals with dynamic and static stack usage measurements.
20027
20028 @menu
20029 * Stack Overflow Checking::
20030 * Static Stack Usage Analysis::
20031 * Dynamic Stack Usage Analysis::
20032 @end menu
20033
20034 @node Stack Overflow Checking
20035 @section Stack Overflow Checking
20036 @cindex Stack Overflow Checking
20037 @cindex -fstack-check
20038
20039 @noindent
20040 For most operating systems, @command{gcc} does not perform stack overflow
20041 checking by default. This means that if the main environment task or
20042 some other task exceeds the available stack space, then unpredictable
20043 behavior will occur. Most native systems offer some level of protection by
20044 adding a guard page at the end of each task stack. This mechanism is usually
20045 not enough for dealing properly with stack overflow situations because
20046 a large local variable could ``jump'' above the guard page.
20047 Furthermore, when the
20048 guard page is hit, there may not be any space left on the stack for executing
20049 the exception propagation code. Enabling stack checking avoids
20050 such situations.
20051
20052 To activate stack checking, compile all units with the gcc option
20053 @option{-fstack-check}. For example:
20054
20055 @smallexample
20056 gcc -c -fstack-check package1.adb
20057 @end smallexample
20058
20059 @noindent
20060 Units compiled with this option will generate extra instructions to check
20061 that any use of the stack (for procedure calls or for declaring local
20062 variables in declare blocks) does not exceed the available stack space.
20063 If the space is exceeded, then a @code{Storage_Error} exception is raised.
20064
20065 For declared tasks, the stack size is controlled by the size
20066 given in an applicable @code{Storage_Size} pragma or by the value specified
20067 at bind time with @option{-d} (@pxref{Switches for gnatbind}) or is set to
20068 the default size as defined in the GNAT runtime otherwise.
20069
20070 For the environment task, the stack size depends on
20071 system defaults and is unknown to the compiler. Stack checking
20072 may still work correctly if a fixed
20073 size stack is allocated, but this cannot be guaranteed.
20074 @ifclear vms
20075 To ensure that a clean exception is signalled for stack
20076 overflow, set the environment variable
20077 @env{GNAT_STACK_LIMIT} to indicate the maximum
20078 stack area that can be used, as in:
20079 @cindex GNAT_STACK_LIMIT
20080
20081 @smallexample
20082 SET GNAT_STACK_LIMIT 1600
20083 @end smallexample
20084
20085 @noindent
20086 The limit is given in kilobytes, so the above declaration would
20087 set the stack limit of the environment task to 1.6 megabytes.
20088 Note that the only purpose of this usage is to limit the amount
20089 of stack used by the environment task. If it is necessary to
20090 increase the amount of stack for the environment task, then this
20091 is an operating systems issue, and must be addressed with the
20092 appropriate operating systems commands.
20093 @end ifclear
20094 @ifset vms
20095 To have a fixed size stack in the environment task, the stack must be put
20096 in the P0 address space and its size specified.  Use these switches to
20097 create a p0 image:
20098
20099 @smallexample
20100 gnatmake my_progs -largs "-Wl,--opt=STACK=4000,/p0image"
20101 @end smallexample
20102
20103 @noindent
20104 The quotes are required to keep case.  The number after @samp{STACK=} is the
20105 size of the environmental task stack in pagelets (512 bytes).  In this example
20106 the stack size is about 2 megabytes.
20107
20108 @noindent
20109 A consequence of the @option{/p0image} qualifier is also to makes RMS buffers
20110 be placed in P0 space.  Refer to @cite{HP OpenVMS Linker Utility Manual} for
20111 more details about the @option{/p0image} qualifier and the @option{stack}
20112 option.
20113 @end ifset
20114
20115 @node Static Stack Usage Analysis
20116 @section Static Stack Usage Analysis
20117 @cindex Static Stack Usage Analysis
20118 @cindex -fstack-usage
20119
20120 @noindent
20121 A unit compiled with @option{-fstack-usage} will generate an extra file
20122 that specifies
20123 the maximum amount of stack used, on a per-function basis.
20124 The file has the same
20125 basename as the target object file with a @file{.su} extension.
20126 Each line of this file is made up of three fields:
20127
20128 @itemize
20129 @item
20130 The name of the function.
20131 @item
20132 A number of bytes.
20133 @item
20134 One or more qualifiers: @code{static}, @code{dynamic}, @code{bounded}.
20135 @end itemize
20136
20137 The second field corresponds to the size of the known part of the function
20138 frame.
20139
20140 The qualifier @code{static} means that the function frame size
20141 is purely static.
20142 It usually means that all local variables have a static size.
20143 In this case, the second field is a reliable measure of the function stack
20144 utilization.
20145
20146 The qualifier @code{dynamic} means that the function frame size is not static.
20147 It happens mainly when some local variables have a dynamic size. When this
20148 qualifier appears alone, the second field is not a reliable measure
20149 of the function stack analysis. When it is qualified with  @code{bounded}, it
20150 means that the second field is a reliable maximum of the function stack
20151 utilization.
20152
20153 @node Dynamic Stack Usage Analysis
20154 @section Dynamic Stack Usage Analysis
20155
20156 @noindent
20157 It is possible to measure the maximum amount of stack used by a task, by
20158 adding a switch to @command{gnatbind}, as:
20159
20160 @smallexample
20161 $ gnatbind -u0 file
20162 @end smallexample
20163
20164 @noindent
20165 With this option, at each task termination, its stack usage is  output on
20166 @file{stderr}.
20167 It is not always convenient to output the stack usage when the program
20168 is still running. Hence, it is possible to delay this output until program
20169 termination. for a given number of tasks specified as the argument of the
20170 @option{-u} option. For instance:
20171
20172 @smallexample
20173 $ gnatbind -u100 file
20174 @end smallexample
20175
20176 @noindent
20177 will buffer the stack usage information of the first 100 tasks to terminate and
20178 output this info at program termination. Results are displayed in four
20179 columns:
20180
20181 @noindent
20182 Index | Task Name | Stack Size | Actual Use [min - max]
20183
20184 @noindent
20185 where:
20186
20187 @table @emph
20188 @item Index
20189 is a number associated with each task.
20190
20191 @item Task Name
20192 is the name of the task analyzed.
20193
20194 @item Stack Size
20195 is the maximum size for the stack.
20196
20197 @item Actual Use
20198 is the measure done by the stack analyzer. In order to prevent overflow,
20199 the stack is not entirely analyzed, and it's not possible to know exactly how
20200 much has actually been used. The real amount of stack used is between the min
20201 and max values.
20202
20203 @end table
20204
20205 @noindent
20206 The environment task stack, e.g., the stack that contains the main unit, is
20207 only processed when the environment variable GNAT_STACK_LIMIT is set.
20208
20209
20210 @c *********************************
20211 @c *            GNATCHECK          *
20212 @c *********************************
20213 @node Verifying Properties Using gnatcheck
20214 @chapter Verifying Properties Using @command{gnatcheck}
20215 @findex gnatcheck
20216 @cindex @command{gnatcheck}
20217
20218 @noindent
20219 The @command{gnatcheck} tool is an ASIS-based utility that checks properties
20220 of Ada source files according to a given set of semantic rules.
20221 @cindex ASIS
20222
20223 In order to check compliance with a given rule, @command{gnatcheck} has to
20224 semantically analyze the Ada sources.
20225 Therefore, checks can only be performed on
20226 legal Ada units. Moreover, when a unit depends semantically upon units located
20227 outside the current directory, the source search path has to be provided when
20228 calling @command{gnatcheck}, either through a specified project file or
20229 through @command{gnatcheck} switches as described below.
20230
20231 A number of rules are predefined in @command{gnatcheck} and are described
20232 later in this chapter.
20233 You can also add new rules, by modifying the @command{gnatcheck} code and
20234 rebuilding the tool. In order to add a simple rule making some local checks,
20235 a small amount of straightforward ASIS-based programming is usually needed.
20236
20237 Project support for @command{gnatcheck} is provided by the GNAT
20238 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
20239
20240 Invoking @command{gnatcheck} on the command line has the form:
20241
20242 @smallexample
20243 $ gnatcheck @ovar{switches}  @{@var{filename}@}
20244       @r{[}^-files^/FILES^=@{@var{arg_list_filename}@}@r{]}
20245       @r{[}-cargs @var{gcc_switches}@r{]} @r{[}-rules @var{rule_options}@r{]}
20246 @end smallexample
20247
20248 @noindent
20249 where
20250 @itemize @bullet
20251 @item
20252 @var{switches} specify the general tool options
20253
20254 @item
20255 Each @var{filename} is the name (including the extension) of a source
20256 file to process. ``Wildcards'' are allowed, and
20257 the file name may contain path information.
20258
20259 @item
20260 Each @var{arg_list_filename} is the name (including the extension) of a text
20261 file containing the names of the source files to process, separated by spaces
20262 or line breaks.
20263
20264 @item
20265 @var{gcc_switches} is a list of switches for
20266 @command{gcc}. They will be passed on to all compiler invocations made by
20267 @command{gnatcheck} to generate the ASIS trees. Here you can provide
20268 @option{^-I^/INCLUDE_DIRS=^} switches to form the source search path,
20269 and use the @option{-gnatec} switch to set the configuration file.
20270
20271 @item
20272 @var{rule_options} is a list of options for controlling a set of
20273 rules to be checked by @command{gnatcheck} (@pxref{gnatcheck Rule Options}).
20274 @end itemize
20275
20276 @noindent
20277 Either a @file{@var{filename}} or an @file{@var{arg_list_filename}} must be supplied.
20278
20279 @menu
20280 * Format of the Report File::
20281 * General gnatcheck Switches::
20282 * gnatcheck Rule Options::
20283 * Adding the Results of Compiler Checks to gnatcheck Output::
20284 * Project-Wide Checks::
20285 * Predefined Rules::
20286 @end menu
20287
20288 @node Format of the Report File
20289 @section Format of the Report File
20290 @cindex Report file (for @code{gnatcheck})
20291
20292 @noindent
20293 The @command{gnatcheck} tool outputs on @file{stdout} all messages concerning
20294 rule violations.
20295 It also creates, in the current
20296 directory, a text file named @file{^gnatcheck.out^GNATCHECK.OUT^} that
20297 contains the complete report of the last gnatcheck run. This report contains:
20298 @itemize @bullet
20299 @item a list of the Ada source files being checked,
20300 @item a list of enabled and disabled rules,
20301 @item a list of the diagnostic messages, ordered in three different ways
20302 and collected in three separate
20303 sections. Section 1 contains the raw list of diagnostic messages. It
20304 corresponds to the output going to @file{stdout}. Section 2 contains
20305 messages ordered by rules.
20306 Section 3 contains messages ordered by source files.
20307 @end itemize
20308
20309 @node General gnatcheck Switches
20310 @section General @command{gnatcheck} Switches
20311
20312 @noindent
20313 The following switches control the general @command{gnatcheck} behavior
20314
20315 @table @option
20316 @c !sort!
20317 @cindex @option{^-a^/ALL^} (@command{gnatcheck})
20318 @item ^-a^/ALL^
20319 Process all units including those with read-only ALI files such as
20320 those from GNAT Run-Time library.
20321
20322 @ifclear vms
20323 @ignore
20324 @cindex @option{-d} (@command{gnatcheck})
20325 @item -d
20326 Debug mode
20327 @end ignore
20328
20329 @cindex @option{-dd} (@command{gnatcheck})
20330 @item -dd
20331 Progress indicator mode (for use in GPS)
20332 @end ifclear
20333
20334 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@command{gnatcheck})
20335 @item ^-h^/HELP^
20336 List the predefined and user-defined rules. For more details see
20337 @ref{Predefined Rules}.
20338
20339 @cindex @option{^-l^/LOCS^} (@command{gnatcheck})
20340 @item ^-l^/LOCS^
20341 Use full source locations references in the report file. For a construct from
20342 a generic instantiation a full source location is a chain from the location
20343 of this construct in the generic unit to the place where this unit is
20344 instantiated.
20345
20346 @cindex @option{^-m^/DIAGNOSIS_LIMIT^} (@command{gnatcheck})
20347 @item ^-m@i{nnn}^/DIAGNOSIS_LIMIT=@i{nnn}^
20348 Maximum number of diagnoses to be sent to Stdout, @i{nnn} from o@dots{}1000,
20349 the default value is 500. Zero means that there is no limitation on
20350 the number of diagnostic messages to be printed into Stdout.
20351
20352 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatcheck})
20353 @item ^-q^/QUIET^
20354 Quiet mode. All the diagnoses about rule violations are placed in the
20355 @command{gnatcheck} report file only, without duplicating in @file{stdout}.
20356
20357 @cindex @option{^-s^/SHORT^} (@command{gnatcheck})
20358 @item ^-s^/SHORT^
20359 Short format of the report file (no version information, no list of applied
20360 rules, no list of checked sources is included)
20361
20362 @cindex @option{^-s1^/COMPILER_STYLE^} (@command{gnatcheck})
20363 @item ^-s1^/COMPILER_STYLE^
20364 Include the compiler-style section in the report file
20365
20366 @cindex @option{^-s2^/BY_RULES^} (@command{gnatcheck})
20367 @item ^-s2^/BY_RULES^
20368 Include the section containing diagnoses ordered by rules in the report file
20369
20370 @cindex @option{^-s3^/BY_FILES_BY_RULES^} (@command{gnatcheck})
20371 @item ^-s3^/BY_FILES_BY_RULES^
20372 Include the section containing diagnoses ordered by files and then by rules
20373 in the report file
20374
20375 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatcheck})
20376 @item ^-v^/VERBOSE^
20377 Verbose mode; @command{gnatcheck} generates version information and then
20378 a trace of sources being processed.
20379
20380 @end table
20381
20382 @noindent
20383 Note that if any of the options @option{^-s1^/COMPILER_STYLE^},
20384 @option{^-s2^/BY_RULES^} or
20385 @option{^-s3^/BY_FILES_BY_RULES^} is specified,
20386 then the  @command{gnatcheck} report file will only contain sections
20387 explicitly denoted by these options.
20388
20389 @node gnatcheck Rule Options
20390 @section @command{gnatcheck} Rule Options
20391
20392 @noindent
20393 The following options control the processing performed by
20394 @command{gnatcheck}.
20395
20396 @table @option
20397 @cindex @option{+ALL} (@command{gnatcheck})
20398 @item +ALL
20399 Turn all the rule checks ON.
20400
20401 @cindex @option{-ALL} (@command{gnatcheck})
20402 @item -ALL
20403 Turn all the rule checks OFF.
20404
20405 @cindex @option{+R} (@command{gnatcheck})
20406 @item +R@var{rule_id}@r{[}:@var{param}@r{]}
20407 Turn on the check for a specified rule with the specified parameter, if any.
20408 @var{rule_id} must be the identifier of one of the currently implemented rules
20409 (use @option{^-h^/HELP^} for the list of implemented rules). Rule identifiers
20410 are not case-sensitive. The @var{param} item must
20411 be a string representing a valid parameter(s) for the specified rule.
20412 If it contains any space characters then this string must be enclosed in
20413 quotation marks.
20414
20415 @cindex @option{-R} (@command{gnatcheck})
20416 @item -R@var{rule_id}@r{[}:@var{param}@r{]}
20417 Turn off the check for a specified rule with the specified parameter, if any.
20418
20419 @cindex @option{-from} (@command{gnatcheck})
20420 @item -from=@var{rule_option_filename}
20421 Read the rule options from the text file @var{rule_option_filename}, referred as
20422 ``rule file'' below.
20423
20424 @end table
20425
20426 @noindent
20427 The default behavior is that all the rule checks are disabled.
20428
20429 A rule file is a text file containing a set of rule options.
20430 @cindex Rule file (for @code{gnatcheck})
20431 The file may contain empty lines and Ada-style comments (comment
20432 lines and end-of-line comments). The rule file has free format; that is,
20433 you do not have to start a new rule option on a new line.
20434
20435 A rule file may contain other @option{-from=@var{rule_option_filename}}
20436 options, each such option being replaced with the content of the
20437 corresponding rule file during the rule files processing. In case a
20438 cycle is detected (that is, @file{@var{rule_file_1}} reads rule options
20439 from @file{@var{rule_file_2}}, and @file{@var{rule_file_2}} reads
20440 (directly or indirectly) rule options from @file{@var{rule_file_1}}),
20441 the processing of rule files is interrupted and a part of their content
20442 is ignored.
20443
20444
20445 @node Adding the Results of Compiler Checks to gnatcheck Output
20446 @section Adding the Results of Compiler Checks to @command{gnatcheck} Output
20447
20448 @noindent
20449 The @command{gnatcheck} tool can include in the generated diagnostic messages
20450 and in
20451 the report file the results of the checks performed by the compiler. Though
20452 disabled by default, this effect may be obtained by using @option{+R} with
20453 the following rule identifiers and parameters:
20454
20455 @table @option
20456 @item Restrictions
20457 To record restrictions violations (that are performed by the compiler if the
20458 pragma @code{Restrictions} or @code{Restriction_Warnings} are given),
20459 use the rule named
20460 @code{Restrictions} with the same parameters as pragma
20461 @code{Restrictions} or @code{Restriction_Warnings}.
20462
20463 @item Style_Checks
20464 To record compiler style checks(@pxref{Style Checking}), use the rule named
20465 @code{Style_Checks}. A parameter of this rule can be either @code{All_Checks},
20466 which enables all the standard style checks that corresponds to @option{-gnatyy}
20467 GNAT style check option, or a string that has exactly the same
20468 structure and semantics as the @code{string_LITERAL} parameter of GNAT pragma
20469 @code{Style_Checks} (for further information about this pragma,
20470 @pxref{Pragma Style_Checks,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}).
20471
20472 @item Warnings
20473 To record compiler warnings (@pxref{Warning Message Control}), use the rule
20474 named @code{Warnings} with a parameter that is a valid
20475 @i{static_string_expression} argument of GNAT pragma @code{Warnings}
20476 (for further information about this pragma, @pxref{Pragma Warnings,,,
20477 gnat_rm, GNAT Reference Manual}). Note, that in case of gnatcheck
20478 's' parameter, that corresponds to the GNAT @option{-gnatws} option, disables
20479 all the specific warnings, but not suppresses the warning mode,
20480 and 'e' parameter, corresponding to @option{-gnatwe} that means
20481 "treat warnings as errors", does not have any effect.
20482
20483 @end table
20484
20485 To disable a specific restriction check, use @code{-RStyle_Checks} gnatcheck
20486 option with the corresponding restriction name as a parameter. @code{-R} is
20487 not available for @code{Style_Checks} and @code{Warnings} options, to disable
20488 warnings and style checks, use the corresponding warning and style options.
20489
20490 @node Project-Wide Checks
20491 @section Project-Wide Checks
20492 @cindex Project-wide checks (for @command{gnatcheck})
20493
20494 @noindent
20495 In order to perform checks on all units of a given project, you can use
20496 the GNAT driver along with the @option{-P} option:
20497 @smallexample
20498    gnat check -Pproj -rules -from=my_rules
20499 @end smallexample
20500
20501 @noindent
20502 If the project @code{proj} depends upon other projects, you can perform
20503 checks on the project closure using the @option{-U} option:
20504 @smallexample
20505    gnat check -Pproj -U -rules -from=my_rules
20506 @end smallexample
20507
20508 @noindent
20509 Finally, if not all the units are relevant to a particular main
20510 program in the project closure, you can perform checks for the set
20511 of units needed to create a given main program (unit closure) using
20512 the @option{-U} option followed by the name of the main unit:
20513 @smallexample
20514    gnat check -Pproj -U main -rules -from=my_rules
20515 @end smallexample
20516
20517
20518 @node Predefined Rules
20519 @section Predefined Rules
20520 @cindex Predefined rules (for @command{gnatcheck})
20521
20522 @ignore
20523 @c (Jan 2007) Since the global rules are still under development and are not
20524 @c documented, there is no point in explaining the difference between
20525 @c global and local rules
20526 @noindent
20527 A rule in @command{gnatcheck} is either local or global.
20528 A @emph{local rule} is a rule that applies to a well-defined section
20529 of a program and that can be checked by analyzing only this section.
20530 A @emph{global rule} requires analysis of some global properties of the
20531 whole program (mostly related to the program call graph).
20532 As of @value{NOW}, the implementation of global rules should be
20533 considered to be at a preliminary stage. You can use the
20534 @option{+GLOBAL} option to enable all the global rules, and the
20535 @option{-GLOBAL} rule option to disable all the global rules.
20536
20537 All the global rules in the list below are
20538 so indicated by marking them ``GLOBAL''.
20539 This +GLOBAL and -GLOBAL options are not
20540 included in the list of gnatcheck options above, because at the moment they
20541 are considered as a temporary debug options.
20542
20543 @command{gnatcheck} performs rule checks for generic
20544 instances only for global rules.  This limitation may be relaxed in a later
20545 release.
20546 @end ignore
20547
20548 @noindent
20549 The following subsections document the rules implemented in
20550 @command{gnatcheck}.
20551 The subsection title is the same as the rule identifier, which may be
20552 used as a parameter of the @option{+R} or @option{-R} options.
20553
20554
20555 @menu
20556 * Abstract_Type_Declarations::
20557 * Anonymous_Arrays::
20558 * Anonymous_Subtypes::
20559 * Blocks::
20560 * Boolean_Relational_Operators::
20561 @ignore
20562 * Ceiling_Violations::
20563 @end ignore
20564 * Controlled_Type_Declarations::
20565 * Declarations_In_Blocks::
20566 * Default_Parameters::
20567 * Discriminated_Records::
20568 * Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements::
20569 * Exceptions_As_Control_Flow::
20570 * EXIT_Statements_With_No_Loop_Name::
20571 * Expanded_Loop_Exit_Names::
20572 * Explicit_Full_Discrete_Ranges::
20573 * Float_Equality_Checks::
20574 * Forbidden_Pragmas::
20575 * Function_Style_Procedures::
20576 * Generics_In_Subprograms::
20577 * GOTO_Statements::
20578 * Implicit_IN_Mode_Parameters::
20579 * Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types::
20580 * Improperly_Located_Instantiations::
20581 * Improper_Returns::
20582 * Library_Level_Subprograms::
20583 * Local_Packages::
20584 @ignore
20585 * Improperly_Called_Protected_Entries::
20586 @end ignore
20587 * Metrics::
20588 * Misnamed_Identifiers::
20589 * Multiple_Entries_In_Protected_Definitions::
20590 * Name_Clashes::
20591 * Non_Qualified_Aggregates::
20592 * Non_Short_Circuit_Operators::
20593 * Non_SPARK_Attributes::
20594 * Non_Tagged_Derived_Types::
20595 * Non_Visible_Exceptions::
20596 * Numeric_Literals::
20597 * OTHERS_In_Aggregates::
20598 * OTHERS_In_CASE_Statements::
20599 * OTHERS_In_Exception_Handlers::
20600 * Outer_Loop_Exits::
20601 * Overloaded_Operators::
20602 * Overly_Nested_Control_Structures::
20603 * Parameters_Out_Of_Order::
20604 * Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters::
20605 * Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters::
20606 * Positional_Components::
20607 * Positional_Generic_Parameters::
20608 * Positional_Parameters::
20609 * Predefined_Numeric_Types::
20610 * Raising_External_Exceptions::
20611 * Raising_Predefined_Exceptions::
20612 * Separate_Numeric_Error_Handlers::
20613 @ignore
20614 * Recursion::
20615 * Side_Effect_Functions::
20616 @end ignore
20617 * Slices::
20618 * Unassigned_OUT_Parameters::
20619 * Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies::
20620 * Unconstrained_Array_Returns::
20621 * Universal_Ranges::
20622 * Unnamed_Blocks_And_Loops::
20623 @ignore
20624 * Unused_Subprograms::
20625 @end ignore
20626 * USE_PACKAGE_Clauses::
20627 * Volatile_Objects_Without_Address_Clauses::
20628 @end menu
20629
20630
20631 @node Abstract_Type_Declarations
20632 @subsection @code{Abstract_Type_Declarations}
20633 @cindex @code{Abstract_Type_Declarations} rule (for @command{gnatcheck})
20634
20635 @noindent
20636 Flag all declarations of abstract types. For an abstract private
20637 type, both the private and full type declarations are flagged.
20638
20639 This rule has no parameters.
20640
20641
20642 @node Anonymous_Arrays
20643 @subsection @code{Anonymous_Arrays}
20644 @cindex @code{Anonymous_Arrays} rule (for @command{gnatcheck})
20645
20646 @noindent
20647 Flag all anonymous array type definitions (by Ada semantics these can only
20648 occur in object declarations).
20649
20650 This rule has no parameters.
20651
20652 @node Anonymous_Subtypes
20653 @subsection @code{Anonymous_Subtypes}
20654 @cindex @code{Anonymous_Subtypes} rule (for @command{gnatcheck})
20655
20656 @noindent
20657 Flag all uses of anonymous subtypes. A use of an anonymous subtype is
20658 any instance of a subtype indication with a constraint, other than one
20659 that occurs immediately within a subtype declaration. Any use of a range
20660 other than as a constraint used immediately within a subtype declaration
20661 is considered as an anonymous subtype.
20662
20663 An effect of this rule is that @code{for} loops such as the following are
20664 flagged (since @code{1..N} is formally a ``range''):
20665
20666 @smallexample @c ada
20667 for I in 1 .. N loop
20668    @dots{}
20669 end loop;
20670 @end smallexample
20671
20672 @noindent
20673 Declaring an explicit subtype solves the problem:
20674
20675 @smallexample @c ada
20676 subtype S is Integer range 1..N;
20677 @dots{}
20678 for I in S loop
20679    @dots{}
20680 end loop;
20681 @end smallexample
20682
20683 @noindent
20684 This rule has no parameters.
20685
20686 @node Blocks
20687 @subsection @code{Blocks}
20688 @cindex @code{Blocks} rule (for @command{gnatcheck})
20689
20690 @noindent
20691 Flag each block statement.
20692
20693 This rule has no parameters.
20694
20695 @node Boolean_Relational_Operators
20696 @subsection @code{Boolean_Relational_Operators}
20697 @cindex @code{Boolean_Relational_Operators} rule (for @command{gnatcheck})
20698
20699 @noindent
20700 Flag each call to a predefined relational operator (``<'', ``>'', ``<='',
20701 ``>='', ``='' and ``/='') for the predefined Boolean type.
20702 (This rule is useful in enforcing the SPARK language restrictions.)
20703
20704 Calls to predefined relational operators of any type derived from
20705 @code{Standard.Boolean} are not detected.  Calls to user-defined functions
20706 with these designators, and uses of operators that are renamings
20707 of the predefined relational operators for @code{Standard.Boolean},
20708 are likewise not detected.
20709
20710 This rule has no parameters.
20711
20712 @ignore
20713 @node Ceiling_Violations
20714 @subsection @code{Ceiling_Violations} (under construction, GLOBAL)
20715 @cindex @code{Ceiling_Violations} rule (for @command{gnatcheck})
20716
20717 @noindent
20718 Flag invocations of a protected operation by a task whose priority exceeds
20719 the protected object's ceiling.
20720
20721 As of @value{NOW}, this rule has the following limitations:
20722
20723 @itemize @bullet
20724
20725 @item
20726  We consider only pragmas Priority and Interrupt_Priority as means to define
20727   a task/protected operation priority. We do not consider the effect of using
20728   Ada.Dynamic_Priorities.Set_Priority procedure;
20729
20730 @item
20731  We consider only base task priorities, and no priority inheritance. That is,
20732   we do not make a difference between calls issued during task activation and
20733   execution of the sequence of statements from task body;
20734
20735 @item
20736  Any situation when the priority of protected operation caller is set by a
20737   dynamic expression (that is, the corresponding Priority or
20738   Interrupt_Priority pragma has a non-static expression as an argument) we
20739   treat as a priority inconsistency (and, therefore, detect this situation).
20740 @end itemize
20741
20742 @noindent
20743 At the moment the notion of the main subprogram is not implemented in
20744 gnatcheck, so any pragma Priority in a library level subprogram body (in case
20745 if this subprogram can be a main subprogram of a partition) changes the
20746 priority of an environment task. So if we have more then one such pragma in
20747 the set of processed sources, the pragma that is processed last, defines the
20748 priority of an environment task.
20749
20750 This rule has no parameters.
20751 @end ignore
20752
20753 @node Controlled_Type_Declarations
20754 @subsection @code{Controlled_Type_Declarations}
20755 @cindex @code{Controlled_Type_Declarations} rule (for @command{gnatcheck})
20756
20757 @noindent
20758 Flag all declarations of controlled types. A declaration of a private type
20759 is flagged if its full declaration declares a controlled type. A declaration
20760 of a derived type is flagged if its ancestor type is controlled. Subtype
20761 declarations are not checked. A declaration of a type that itself is not a
20762 descendant of a type declared in @code{Ada.Finalization} but has a controlled
20763 component is not checked.
20764
20765 This rule has no parameters.
20766
20767
20768
20769 @node Declarations_In_Blocks
20770 @subsection @code{Declarations_In_Blocks}
20771 @cindex @code{Declarations_In_Blocks} rule (for @command{gnatcheck})
20772
20773 @noindent
20774 Flag all block statements containing local declarations. A @code{declare}
20775 block with an empty @i{declarative_part} or with a @i{declarative part}
20776 containing only pragmas and/or @code{use} clauses is not flagged.
20777
20778 This rule has no parameters.
20779
20780
20781 @node Default_Parameters
20782 @subsection @code{Default_Parameters}
20783 @cindex @code{Default_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
20784
20785 @noindent
20786 Flag all default expressions for subprogram parameters. Parameter
20787 declarations of formal and generic subprograms are also checked.
20788
20789 This rule has no parameters.
20790
20791
20792 @node Discriminated_Records
20793 @subsection @code{Discriminated_Records}
20794 @cindex @code{Discriminated_Records} rule (for @command{gnatcheck})
20795
20796 @noindent
20797 Flag all declarations of record types with discriminants. Only the
20798 declarations of record and record extension types are checked. Incomplete,
20799 formal, private, derived and private extension type declarations are not
20800 checked. Task and protected type declarations also are not checked.
20801
20802 This rule has no parameters.
20803
20804
20805 @node Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements
20806 @subsection @code{Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements}
20807 @cindex @code{Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements} (for @command{gnatcheck})
20808
20809 @noindent
20810 Flag each use of a range of enumeration literals as a choice in a
20811 @code{case} statement.
20812 All forms for specifying a range (explicit ranges
20813 such as @code{A .. B}, subtype marks and @code{'Range} attributes) are flagged.
20814 An enumeration range is
20815 flagged even if contains exactly one enumeration value or no values at all. A
20816 type derived from an enumeration type is considered as an enumeration type.
20817
20818 This rule helps prevent maintenance problems arising from adding an
20819 enumeration value to a type and having it implicitly handled by an existing
20820 @code{case} statement with an enumeration range that includes the new literal.
20821
20822 This rule has no parameters.
20823
20824
20825 @node Exceptions_As_Control_Flow
20826 @subsection @code{Exceptions_As_Control_Flow}
20827 @cindex @code{Exceptions_As_Control_Flow} (for @command{gnatcheck})
20828
20829 @noindent
20830 Flag each place where an exception is explicitly raised and handled in the
20831 same subprogram body. A @code{raise} statement in an exception handler,
20832 package body, task body or entry body is not flagged.
20833
20834 The rule has no parameters.
20835
20836 @node EXIT_Statements_With_No_Loop_Name
20837 @subsection @code{EXIT_Statements_With_No_Loop_Name}
20838 @cindex @code{EXIT_Statements_With_No_Loop_Name} (for @command{gnatcheck})
20839
20840 @noindent
20841 Flag each @code{exit} statement that does not specify the name of the loop
20842 being exited.
20843
20844 The rule has no parameters.
20845
20846
20847 @node Expanded_Loop_Exit_Names
20848 @subsection @code{Expanded_Loop_Exit_Names}
20849 @cindex @code{Expanded_Loop_Exit_Names} rule (for @command{gnatcheck})
20850
20851 @noindent
20852 Flag all expanded loop names in @code{exit} statements.
20853
20854 This rule has no parameters.
20855
20856 @node Explicit_Full_Discrete_Ranges
20857 @subsection @code{Explicit_Full_Discrete_Ranges}
20858 @cindex @code{Explicit_Full_Discrete_Ranges} rule (for @command{gnatcheck})
20859
20860 @noindent
20861 Flag each discrete range that has the form @code{A'First .. A'Last}.
20862
20863 This rule has no parameters.
20864
20865 @node Float_Equality_Checks
20866 @subsection @code{Float_Equality_Checks}
20867 @cindex @code{Float_Equality_Checks} rule (for @command{gnatcheck})
20868
20869 @noindent
20870 Flag all calls to the predefined equality operations for floating-point types.
20871 Both ``@code{=}'' and ``@code{/=}'' operations are checked.
20872 User-defined equality operations are not flagged, nor are ``@code{=}''
20873 and ``@code{/=}'' operations for fixed-point types.
20874
20875 This rule has no parameters.
20876
20877
20878 @node Forbidden_Pragmas
20879 @subsection @code{Forbidden_Pragmas}
20880 @cindex @code{Forbidden_Pragmas} rule (for @command{gnatcheck})
20881
20882 @noindent
20883 Flag each use of the specified pragmas.  The pragmas to be detected
20884 are named in the rule's  parameters.
20885
20886 This rule has the following parameters:
20887
20888 @itemize @bullet
20889 @item For the @option{+R} option
20890
20891 @table @asis
20892 @item @emph{Pragma_Name}
20893 Adds the specified pragma to the set of pragmas to be
20894 checked and sets the checks for all the specified pragmas
20895 ON. @emph{Pragma_Name} is treated as a name of a pragma. If it
20896 does not correspond to any pragma name defined in the Ada
20897 standard or to the name of a GNAT-specific pragma defined
20898 in @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference
20899 Manual}, it is treated as the name of unknown pragma.
20900
20901 @item @code{GNAT}
20902 All the GNAT-specific pragmas are detected; this sets
20903 the checks for all the specified pragmas ON.
20904
20905 @item @code{ALL}
20906 All pragmas are detected; this sets the rule ON.
20907 @end table
20908
20909 @item For the @option{-R} option
20910 @table @asis
20911 @item @emph{Pragma_Name}
20912 Removes the specified pragma from the set of pragmas to be
20913 checked without affecting checks for
20914 other pragmas. @emph{Pragma_Name} is treated as a name
20915 of a pragma. If it does not correspond to any pragma
20916 defined in the Ada standard or to any name defined in
20917 @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual},
20918 this option is treated as turning OFF detection of all unknown pragmas.
20919
20920 @item GNAT
20921 Turn OFF detection of all GNAT-specific pragmas
20922
20923 @item ALL
20924 Clear the list of the pragmas to be detected and
20925 turn the rule OFF.
20926 @end table
20927 @end itemize
20928
20929 @noindent
20930 Parameters are not case sensitive. If @emph{Pragma_Name} does not have
20931 the syntax of an Ada identifier and therefore can not be considered
20932 as a pragma name, a diagnostic message is generated and the corresponding
20933 parameter is ignored.
20934
20935 When more then one parameter is given in the same rule option, the parameters
20936 must be separated by a comma.
20937
20938 If more then one option for this rule is specified for the @command{gnatcheck}
20939 call, a new option overrides the previous one(s).
20940
20941 The @option{+R} option with no parameters turns the rule ON with the set of
20942 pragmas to be detected defined by the previous rule options.
20943 (By default this set is empty, so if the only option specified for the rule is
20944 @option{+RForbidden_Pragmas} (with
20945 no parameter), then the rule is enabled, but it does not detect anything).
20946 The @option{-R} option with no parameter turns the rule OFF, but it does not
20947 affect the set of pragmas to be detected.
20948
20949
20950
20951
20952 @node Function_Style_Procedures
20953 @subsection @code{Function_Style_Procedures}
20954 @cindex @code{Function_Style_Procedures} rule (for @command{gnatcheck})
20955
20956 @noindent
20957 Flag each procedure that can be rewritten as a function. A procedure can be
20958 converted into a function if it has exactly one parameter of mode @code{out}
20959 and no parameters of mode @code{in out}. Procedure declarations,
20960 formal procedure declarations, and generic procedure declarations are always
20961 checked. Procedure
20962 bodies and body stubs are flagged only if they do not have corresponding
20963 separate declarations. Procedure renamings and procedure instantiations are
20964 not flagged.
20965
20966 If a procedure can be rewritten as a function, but its @code{out} parameter is
20967 of a limited type, it is not flagged.
20968
20969 Protected procedures are not flagged. Null procedures also are not flagged.
20970
20971 This rule has no parameters.
20972
20973
20974 @node Generics_In_Subprograms
20975 @subsection @code{Generics_In_Subprograms}
20976 @cindex @code{Generics_In_Subprograms} rule (for @command{gnatcheck})
20977
20978 @noindent
20979 Flag each declaration of a generic unit in a subprogram. Generic
20980 declarations in the bodies of generic subprograms are also flagged.
20981 A generic unit nested in another generic unit is not flagged.
20982 If a generic unit is
20983 declared in a local package that is declared in a subprogram body, the
20984 generic unit is flagged.
20985
20986 This rule has no parameters.
20987
20988
20989 @node GOTO_Statements
20990 @subsection @code{GOTO_Statements}
20991 @cindex @code{GOTO_Statements} rule (for @command{gnatcheck})
20992
20993 @noindent
20994 Flag each occurrence of a @code{goto} statement.
20995
20996 This rule has no parameters.
20997
20998
20999 @node Implicit_IN_Mode_Parameters
21000 @subsection @code{Implicit_IN_Mode_Parameters}
21001 @cindex @code{Implicit_IN_Mode_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21002
21003 @noindent
21004 Flag each occurrence of a formal parameter with an implicit @code{in} mode.
21005 Note that @code{access} parameters, although they technically behave
21006 like @code{in} parameters, are not flagged.
21007
21008 This rule has no parameters.
21009
21010
21011 @node Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types
21012 @subsection @code{Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types}
21013 @cindex @code{Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types} rule (for @command{gnatcheck})
21014
21015 @noindent
21016 Flag each fixed point type declaration that lacks an explicit
21017 representation  clause to define its @code{'Small} value.
21018 Since @code{'Small} can be  defined only for ordinary fixed point types,
21019 decimal fixed point type declarations are not checked.
21020
21021 This rule has no parameters.
21022
21023
21024 @node Improperly_Located_Instantiations
21025 @subsection @code{Improperly_Located_Instantiations}
21026 @cindex @code{Improperly_Located_Instantiations} rule (for @command{gnatcheck})
21027
21028 @noindent
21029 Flag all generic instantiations in library-level package specs
21030 (including library generic packages) and in all subprogram bodies.
21031
21032 Instantiations in task and entry bodies are not flagged. Instantiations in the
21033 bodies of protected subprograms are flagged.
21034
21035 This rule has no parameters.
21036
21037
21038
21039 @node Improper_Returns
21040 @subsection @code{Improper_Returns}
21041 @cindex @code{Improper_Returns} rule (for @command{gnatcheck})
21042
21043 @noindent
21044 Flag each explicit @code{return} statement in procedures, and
21045 multiple @code{return} statements in functions.
21046 Diagnostic messages are generated for all @code{return} statements
21047 in a procedure (thus each procedure must be written so that it
21048 returns implicitly at the end of its statement part),
21049 and for all @code{return} statements in a function after the first one.
21050 This rule supports the stylistic convention that each subprogram
21051 should have no more than one point of normal return.
21052
21053 This rule has no parameters.
21054
21055
21056 @node Library_Level_Subprograms
21057 @subsection @code{Library_Level_Subprograms}
21058 @cindex @code{Library_Level_Subprograms} rule (for @command{gnatcheck})
21059
21060 @noindent
21061 Flag all library-level subprograms (including generic subprogram instantiations).
21062
21063 This rule has no parameters.
21064
21065
21066 @node Local_Packages
21067 @subsection @code{Local_Packages}
21068 @cindex @code{Local_Packages} rule (for @command{gnatcheck})
21069
21070 @noindent
21071 Flag all local packages declared in package and generic package
21072 specs.
21073 Local packages in bodies are not flagged.
21074
21075 This rule has no parameters.
21076
21077 @ignore
21078 @node Improperly_Called_Protected_Entries
21079 @subsection @code{Improperly_Called_Protected_Entries} (under construction, GLOBAL)
21080 @cindex @code{Improperly_Called_Protected_Entries} rule (for @command{gnatcheck})
21081
21082 @noindent
21083 Flag each protected entry that can be called from more than one task.
21084
21085 This rule has no parameters.
21086 @end ignore
21087
21088 @node Metrics
21089 @subsection @code{Metrics}
21090 @cindex @code{Metrics} rule (for @command{gnatcheck})
21091
21092 @noindent
21093 There is a set of checks based on computing a metric value and comparing the
21094 result with the specified upper (or lower, depending on a specific metric)
21095 value specified for a given metric. A construct is flagged if a given metric
21096 is applicable (can be computed) for it and the computed value is greater
21097 then (lover then) the specified upper (lower) bound.
21098
21099 The name of any metric-based rule consists of the prefix @code{Metrics_}
21100 followed by the name of the corresponding metric (see the table below).
21101 For @option{+R} option, each metric-based rule has a numeric parameter
21102 specifying the bound (integer or real, depending on a metric), @option{-R}
21103 option for metric rules does not have a parameter.
21104
21105 The following table shows the metric names for that the corresponding
21106 metrics-based checks are supported by gnatcheck, including the
21107 constraint that must be satisfied by the bound that is specified for the check
21108 and what bound - upper (U) or lower (L) - should be specified.
21109
21110 @multitable {@code{Cyclomatic_Complexity}}{Cyclomatic complexity}{Positive integer}
21111 @ifnothtml
21112 @headitem Check Name @tab Description @tab Bounds Value
21113 @end ifnothtml
21114 @ifhtml
21115 @item @b{Check Name} @tab @b{Description} @tab @b{Bounds Value}
21116 @end ifhtml
21117 @c Above conditional code is workaround to bug in texi2html (Feb 2008)
21118 @item @code{Essential_Complexity} @tab Essential complexity @tab Positive integer (U)
21119 @item @code{Cyclomatic_Complexity} @tab Cyclomatic complexity @tab Positive integer (U)
21120 @item @code{LSLOC} @tab Logical Source Lines of Code @tab Positive integer (U)
21121 @end multitable
21122
21123 @noindent
21124 The meaning and the computed values for all these metrics are exactly
21125 the same as for the corresponding metrics in @command{gnatmetric}.
21126
21127 @emph{Example:} the rule
21128 @smallexample
21129 +RMetrics_Cyclomatic_Complexity : 7
21130 @end smallexample
21131 @noindent
21132 means that all bodies with cyclomatic complexity exceeding 7 will be flagged.
21133
21134 To turn OFF the check for cyclomatic complexity metric, use the following option:
21135 @smallexample
21136 -RMetrics_Cyclomatic_Complexity
21137 @end smallexample
21138
21139 @node Misnamed_Identifiers
21140 @subsection @code{Misnamed_Identifiers}
21141 @cindex @code{Misnamed_Identifiers} rule (for @command{gnatcheck})
21142
21143 @noindent
21144 Flag the declaration of each identifier that does not have a suffix
21145 corresponding to the kind of entity being declared.
21146 The following declarations are checked:
21147
21148 @itemize @bullet
21149 @item
21150 type declarations
21151
21152 @item
21153 constant declarations (but not number declarations)
21154
21155 @item
21156 package renaming declarations (but not generic package renaming
21157 declarations)
21158 @end itemize
21159
21160 @noindent
21161 This rule may have parameters. When used without parameters, the rule enforces
21162 the following checks:
21163
21164 @itemize @bullet
21165 @item
21166 type-defining names end with @code{_T}, unless the type is an access type,
21167 in which case the suffix must be @code{_A}
21168 @item
21169 constant names end with @code{_C}
21170 @item
21171 names defining package renamings end with @code{_R}
21172 @end itemize
21173
21174 @noindent
21175 For a private or incomplete type declaration the following checks are
21176 made for the defining name suffix:
21177
21178 @itemize @bullet
21179 @item
21180 For an incomplete type declaration: if the corresponding full type
21181 declaration is available, the defining identifier from the full type
21182 declaration is checked, but the defining identifier from the incomplete type
21183 declaration is not; otherwise the defining identifier from the incomplete
21184 type declaration is checked against the suffix specified for type
21185 declarations.
21186
21187 @item
21188 For a private type declaration (including private extensions),  the defining
21189 identifier from the private type declaration is checked against the type
21190 suffix (even if the corresponding full declaration is an access type
21191 declaration), and the defining identifier from the corresponding full type
21192 declaration is not checked.
21193 @end itemize
21194
21195 @noindent
21196 For a deferred constant, the defining name in the corresponding full constant
21197 declaration is not checked.
21198
21199 Defining names of formal types are not checked.
21200
21201 The rule may have the following parameters:
21202
21203 @itemize @bullet
21204 @item
21205 For the @option{+R} option:
21206 @table @code
21207 @item Default
21208 Sets the default listed above for all the names to be checked.
21209
21210 @item Type_Suffix=@emph{string}
21211 Specifies the suffix for a type name.
21212
21213 @item Access_Suffix=@emph{string}
21214 Specifies the suffix for an access type name. If
21215 this parameter is set, it overrides for access
21216 types the suffix set by the @code{Type_Suffix} parameter.
21217
21218 @item Constant_Suffix=@emph{string}
21219 Specifies the suffix for a constant name.
21220
21221 @item Renaming_Suffix=@emph{string}
21222 Specifies the suffix for a package renaming name.
21223 @end table
21224
21225 @item
21226 For the @option{-R} option:
21227 @table @code
21228 @item All_Suffixes
21229 Remove all the suffixes specified for the
21230 identifier suffix checks, whether by default or
21231 as specified by other rule parameters. All the
21232 checks for this rule are disabled as a result.
21233
21234 @item Type_Suffix
21235 Removes the suffix specified for types. This
21236 disables checks for types but does not disable
21237 any other checks for this rule (including the
21238 check for access type names if @code{Access_Suffix} is
21239 set).
21240
21241 @item Access_Suffix
21242 Removes the suffix specified for access types.
21243 This disables checks for access type names but
21244 does not disable any other checks for this rule.
21245 If @code{Type_Suffix} is set, access type names are
21246 checked as ordinary type names.
21247
21248 @item Constant_Suffix
21249 Removes the suffix specified for constants. This
21250 disables checks for constant names but does not
21251 disable any other checks for this rule.
21252
21253 @item Renaming_Suffix
21254 Removes the suffix specified for package
21255 renamings. This disables checks for package
21256 renamings but does not disable any other checks
21257 for this rule.
21258 @end table
21259 @end itemize
21260
21261 @noindent
21262 If more than one parameter is used, parameters must be separated by commas.
21263
21264 If more than one  option is specified for the @command{gnatcheck} invocation,
21265 a new option overrides the previous one(s).
21266
21267 The @option{+RMisnamed_Identifiers} option (with no parameter) enables
21268 checks for all the
21269 name suffixes specified by previous options used for this rule.
21270
21271 The @option{-RMisnamed_Identifiers} option (with no parameter) disables
21272 all the checks but keeps
21273 all the suffixes specified by previous options used for this rule.
21274
21275 The @emph{string} value must be a valid suffix for an Ada identifier (after
21276 trimming all the leading and trailing space characters, if any).
21277 Parameters are not case sensitive, except the @emph{string} part.
21278
21279 If any error is detected in a rule parameter, the parameter is ignored.
21280 In such a case the options that are set for the rule are not
21281 specified.
21282
21283
21284
21285 @node Multiple_Entries_In_Protected_Definitions
21286 @subsection @code{Multiple_Entries_In_Protected_Definitions}
21287 @cindex @code{Multiple_Entries_In_Protected_Definitions} rule (for @command{gnatcheck})
21288
21289 @noindent
21290 Flag each protected definition (i.e., each protected object/type declaration)
21291 that defines more than one entry.
21292 Diagnostic messages are generated for all the entry declarations
21293 except the first one. An entry family is counted as one entry. Entries from
21294 the private part of the protected definition are also checked.
21295
21296 This rule has no parameters.
21297
21298 @node Name_Clashes
21299 @subsection @code{Name_Clashes}
21300 @cindex @code{Name_Clashes} rule (for @command{gnatcheck})
21301
21302 @noindent
21303 Check that certain names are not used as defining identifiers. To activate
21304 this rule, you need to supply a reference to the dictionary file(s) as a rule
21305 parameter(s) (more then one dictionary file can be specified). If no
21306 dictionary file is set, this rule will not cause anything to be flagged.
21307 Only defining occurrences, not references, are checked.
21308 The check is not case-sensitive.
21309
21310 This rule is enabled by default, but without setting any corresponding
21311 dictionary file(s); thus the default effect is to do no checks.
21312
21313 A dictionary file is a plain text file. The maximum line length for this file
21314 is 1024 characters.  If the line is longer then this limit, extra characters
21315 are ignored.
21316
21317 Each line can be either an empty line, a comment line, or a line containing
21318 a list of identifiers separated by space or HT characters.
21319 A comment is an Ada-style comment (from @code{--} to end-of-line).
21320 Identifiers must follow the Ada syntax for identifiers.
21321 A line containing one or more identifiers may end with a comment.
21322
21323 @node Non_Qualified_Aggregates
21324 @subsection @code{Non_Qualified_Aggregates}
21325 @cindex @code{Non_Qualified_Aggregates} rule (for @command{gnatcheck})
21326
21327 @noindent
21328 Flag each non-qualified aggregate.
21329 A non-qualified aggregate is an
21330 aggregate that is not the expression of a qualified expression. A
21331 string literal is not considered an aggregate, but an array
21332 aggregate of a string type is considered as a normal aggregate.
21333 Aggregates of anonymous array types are not flagged.
21334
21335 This rule has no parameters.
21336
21337
21338 @node Non_Short_Circuit_Operators
21339 @subsection @code{Non_Short_Circuit_Operators}
21340 @cindex @code{Non_Short_Circuit_Operators} rule (for @command{gnatcheck})
21341
21342 @noindent
21343 Flag all calls to predefined @code{and} and @code{or} operators for
21344 any boolean type. Calls to
21345 user-defined @code{and} and @code{or} and to operators defined by renaming
21346 declarations are not flagged. Calls to predefined @code{and} and @code{or}
21347 operators for modular types or boolean array types are not flagged.
21348
21349 This rule has no parameters.
21350
21351
21352
21353 @node Non_SPARK_Attributes
21354 @subsection @code{Non_SPARK_Attributes}
21355 @cindex @code{Non_SPARK_Attributes} rule (for @command{gnatcheck})
21356
21357 @noindent
21358 The SPARK language defines the following subset of Ada 95 attribute
21359 designators as those that can be used in SPARK programs. The use of
21360 any other attribute is flagged.
21361
21362 @itemize @bullet
21363 @item @code{'Adjacent}
21364 @item @code{'Aft}
21365 @item @code{'Base}
21366 @item @code{'Ceiling}
21367 @item @code{'Component_Size}
21368 @item @code{'Compose}
21369 @item @code{'Copy_Sign}
21370 @item @code{'Delta}
21371 @item @code{'Denorm}
21372 @item @code{'Digits}
21373 @item @code{'Exponent}
21374 @item @code{'First}
21375 @item @code{'Floor}
21376 @item @code{'Fore}
21377 @item @code{'Fraction}
21378 @item @code{'Last}
21379 @item @code{'Leading_Part}
21380 @item @code{'Length}
21381 @item @code{'Machine}
21382 @item @code{'Machine_Emax}
21383 @item @code{'Machine_Emin}
21384 @item @code{'Machine_Mantissa}
21385 @item @code{'Machine_Overflows}
21386 @item @code{'Machine_Radix}
21387 @item @code{'Machine_Rounds}
21388 @item @code{'Max}
21389 @item @code{'Min}
21390 @item @code{'Model}
21391 @item @code{'Model_Emin}
21392 @item @code{'Model_Epsilon}
21393 @item @code{'Model_Mantissa}
21394 @item @code{'Model_Small}
21395 @item @code{'Modulus}
21396 @item @code{'Pos}
21397 @item @code{'Pred}
21398 @item @code{'Range}
21399 @item @code{'Remainder}
21400 @item @code{'Rounding}
21401 @item @code{'Safe_First}
21402 @item @code{'Safe_Last}
21403 @item @code{'Scaling}
21404 @item @code{'Signed_Zeros}
21405 @item @code{'Size}
21406 @item @code{'Small}
21407 @item @code{'Succ}
21408 @item @code{'Truncation}
21409 @item @code{'Unbiased_Rounding}
21410 @item @code{'Val}
21411 @item @code{'Valid}
21412 @end itemize
21413
21414 @noindent
21415 This rule has no parameters.
21416
21417
21418 @node Non_Tagged_Derived_Types
21419 @subsection @code{Non_Tagged_Derived_Types}
21420 @cindex @code{Non_Tagged_Derived_Types} rule (for @command{gnatcheck})
21421
21422 @noindent
21423 Flag all derived type declarations that do not have a record extension part.
21424
21425 This rule has no parameters.
21426
21427
21428
21429 @node Non_Visible_Exceptions
21430 @subsection @code{Non_Visible_Exceptions}
21431 @cindex @code{Non_Visible_Exceptions} rule (for @command{gnatcheck})
21432
21433 @noindent
21434 Flag constructs leading to the possibility of propagating an exception
21435 out of the scope in which the exception is declared.
21436 Two cases are detected:
21437
21438 @itemize @bullet
21439 @item
21440 An exception declaration in a subprogram body, task body or block
21441 statement is flagged if the body or statement does not contain a handler for
21442 that exception or a handler with an @code{others} choice.
21443
21444 @item
21445 A @code{raise} statement in an exception handler of a subprogram body,
21446 task body or block statement is flagged if it (re)raises a locally
21447 declared exception.  This may occur under the following circumstances:
21448 @itemize @minus
21449 @item
21450 it explicitly raises a locally declared exception, or
21451 @item
21452 it does not specify an exception name (i.e., it is simply @code{raise;})
21453 and the enclosing handler contains a locally declared exception in its
21454 exception choices.
21455 @end itemize
21456 @end itemize
21457
21458 @noindent
21459 Renamings of local exceptions are not flagged.
21460
21461 This rule has no parameters.
21462
21463
21464 @node Numeric_Literals
21465 @subsection @code{Numeric_Literals}
21466 @cindex @code{Numeric_Literals} rule (for @command{gnatcheck})
21467
21468 @noindent
21469 Flag each use of a numeric literal in an index expression, and in any
21470 circumstance except for the following:
21471
21472 @itemize @bullet
21473 @item
21474 a literal occurring in the initialization expression for a constant
21475 declaration or a named number declaration, or
21476
21477 @item
21478 an integer literal that is less than or equal to a value
21479 specified by the @option{N} rule parameter.
21480 @end itemize
21481
21482 @noindent
21483 This rule may have the following parameters for the @option{+R} option:
21484
21485 @table @asis
21486 @item @emph{N}
21487 @emph{N} is an integer literal used as the maximal value that is not flagged
21488 (i.e., integer literals not exceeding this value are allowed)
21489
21490 @item @code{ALL}
21491 All integer literals are flagged
21492 @end table
21493
21494 @noindent
21495 If no parameters are set, the maximum unflagged value is 1.
21496
21497 The last specified check limit (or the fact that there is no limit at
21498 all) is used when multiple @option{+R} options appear.
21499
21500 The @option{-R} option for this rule has no parameters.
21501 It disables the rule but retains the last specified maximum unflagged value.
21502 If the @option{+R} option subsequently appears, this value is used as the
21503 threshold for the check.
21504
21505
21506 @node OTHERS_In_Aggregates
21507 @subsection @code{OTHERS_In_Aggregates}
21508 @cindex @code{OTHERS_In_Aggregates} rule (for @command{gnatcheck})
21509
21510 @noindent
21511 Flag each use of an @code{others} choice in extension aggregates.
21512 In record and array aggregates, an @code{others} choice is flagged unless
21513 it is used to refer to all components, or to all but one component.
21514
21515 If, in case of a named array aggregate, there are two associations, one
21516 with an @code{others} choice and another with a discrete range, the
21517 @code{others} choice is flagged even if the discrete range specifies
21518 exactly one component; for example, @code{(1..1 => 0, others => 1)}.
21519
21520 This rule has no parameters.
21521
21522 @node OTHERS_In_CASE_Statements
21523 @subsection @code{OTHERS_In_CASE_Statements}
21524 @cindex @code{OTHERS_In_CASE_Statements} rule (for @command{gnatcheck})
21525
21526 @noindent
21527 Flag any use of an @code{others} choice in a @code{case} statement.
21528
21529 This rule has no parameters.
21530
21531 @node OTHERS_In_Exception_Handlers
21532 @subsection @code{OTHERS_In_Exception_Handlers}
21533 @cindex @code{OTHERS_In_Exception_Handlers} rule (for @command{gnatcheck})
21534
21535 @noindent
21536 Flag any use of an @code{others} choice in an exception handler.
21537
21538 This rule has no parameters.
21539
21540
21541 @node Outer_Loop_Exits
21542 @subsection @code{Outer_Loop_Exits}
21543 @cindex @code{Outer_Loop_Exits} rule (for @command{gnatcheck})
21544
21545 @noindent
21546 Flag each @code{exit} statement containing a loop name that is not the name
21547 of the immediately enclosing @code{loop} statement.
21548
21549 This rule has no parameters.
21550
21551
21552 @node Overloaded_Operators
21553 @subsection @code{Overloaded_Operators}
21554 @cindex @code{Overloaded_Operators} rule (for @command{gnatcheck})
21555
21556 @noindent
21557 Flag each function declaration that overloads an operator symbol.
21558 A function body is checked only if the body does not have a
21559 separate spec. Formal functions are also checked. For a
21560 renaming declaration, only renaming-as-declaration is checked
21561
21562 This rule has no parameters.
21563
21564
21565 @node Overly_Nested_Control_Structures
21566 @subsection @code{Overly_Nested_Control_Structures}
21567 @cindex @code{Overly_Nested_Control_Structures} rule (for @command{gnatcheck})
21568
21569 @noindent
21570 Flag each control structure whose nesting level exceeds the value provided
21571 in the rule parameter.
21572
21573 The control structures checked are the following:
21574
21575 @itemize @bullet
21576 @item    @code{if} statement
21577 @item    @code{case} statement
21578 @item    @code{loop} statement
21579 @item    Selective accept statement
21580 @item    Timed entry call statement
21581 @item    Conditional entry call
21582 @item    Asynchronous select statement
21583 @end itemize
21584
21585 @noindent
21586 The rule has the following parameter for the @option{+R} option:
21587
21588 @table @emph
21589 @item N
21590 Positive integer specifying the maximal control structure nesting
21591 level that is not flagged
21592 @end table
21593
21594 @noindent
21595 If the parameter for the @option{+R} option is not specified or
21596 if it is not a positive integer, @option{+R} option is ignored.
21597
21598 If more then one  option is specified for the gnatcheck call, the later option and
21599 new parameter override the previous one(s).
21600
21601
21602 @node Parameters_Out_Of_Order
21603 @subsection @code{Parameters_Out_Of_Order}
21604 @cindex @code{Parameters_Out_Of_Order} rule (for @command{gnatcheck})
21605
21606 @noindent
21607 Flag each subprogram and entry declaration whose formal parameters are not
21608 ordered according to the following scheme:
21609
21610 @itemize @bullet
21611
21612 @item @code{in} and @code{access} parameters first,
21613 then @code{in out} parameters,
21614 and then @code{out} parameters;
21615
21616 @item for @code{in} mode, parameters with default initialization expressions
21617 occur last
21618 @end itemize
21619
21620 @noindent
21621 Only the first violation of the described order is flagged.
21622
21623 The following constructs are checked:
21624
21625 @itemize @bullet
21626 @item   subprogram declarations (including null procedures);
21627 @item   generic subprogram declarations;
21628 @item   formal subprogram declarations;
21629 @item   entry declarations;
21630 @item   subprogram bodies and subprogram body stubs that do not
21631 have separate specifications
21632 @end itemize
21633
21634 @noindent
21635 Subprogram renamings are not checked.
21636
21637 This rule has no parameters.
21638
21639
21640 @node Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters
21641 @subsection @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters}
21642 @cindex @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21643
21644 @noindent
21645 Flag each generic actual parameter corresponding to a generic formal
21646 parameter with a default initialization, if positional notation is used.
21647
21648 This rule has no parameters.
21649
21650 @node Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters
21651 @subsection @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters}
21652 @cindex @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21653
21654 @noindent
21655 Flag each actual parameter to a subprogram or entry call where the
21656 corresponding formal parameter has a default expression, if positional
21657 notation is used.
21658
21659 This rule has no parameters.
21660
21661 @node Positional_Components
21662 @subsection @code{Positional_Components}
21663 @cindex @code{Positional_Components} rule (for @command{gnatcheck})
21664
21665 @noindent
21666 Flag each array, record and extension aggregate that includes positional
21667 notation.
21668
21669 This rule has no parameters.
21670
21671
21672 @node Positional_Generic_Parameters
21673 @subsection @code{Positional_Generic_Parameters}
21674 @cindex @code{Positional_Generic_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21675
21676 @noindent
21677 Flag each instantiation using positional parameter notation.
21678
21679 This rule has no parameters.
21680
21681
21682 @node Positional_Parameters
21683 @subsection @code{Positional_Parameters}
21684 @cindex @code{Positional_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21685
21686 @noindent
21687 Flag each subprogram or entry call using positional parameter notation,
21688 except for the following:
21689
21690 @itemize @bullet
21691 @item
21692 Invocations of prefix or infix operators are not flagged
21693 @item
21694 If the called subprogram or entry has only one formal parameter,
21695 the call is not flagged;
21696 @item
21697 If a subprogram call uses the @emph{Object.Operation} notation, then
21698 @itemize @minus
21699 @item
21700 the first parameter (that is, @emph{Object}) is not flagged;
21701 @item
21702 if the called subprogram has only two parameters, the second parameter
21703 of the call is not flagged;
21704 @end itemize
21705 @end itemize
21706
21707 @noindent
21708 This rule has no parameters.
21709
21710
21711
21712
21713 @node Predefined_Numeric_Types
21714 @subsection @code{Predefined_Numeric_Types}
21715 @cindex @code{Predefined_Numeric_Types} rule (for @command{gnatcheck})
21716
21717 @noindent
21718 Flag each explicit use of the name of any numeric type or subtype defined
21719 in package @code{Standard}.
21720
21721 The rationale for this rule is to detect when the
21722 program may depend on platform-specific characteristics of the implementation
21723 of the predefined numeric types. Note that this rule is over-pessimistic;
21724 for example, a program that uses @code{String} indexing
21725 likely needs a variable of type @code{Integer}.
21726 Another example is the flagging of predefined numeric types with explicit
21727 constraints:
21728
21729 @smallexample @c ada
21730     subtype My_Integer is Integer range Left .. Right;
21731     Vy_Var : My_Integer;
21732 @end smallexample
21733
21734 @noindent
21735 This rule detects only numeric types and subtypes defined in
21736 @code{Standard}. The use of numeric types and subtypes defined in other
21737 predefined packages (such as @code{System.Any_Priority} or
21738 @code{Ada.Text_IO.Count}) is not flagged
21739
21740 This rule has no parameters.
21741
21742
21743
21744 @node Raising_External_Exceptions
21745 @subsection @code{Raising_External_Exceptions}
21746 @cindex @code{Raising_External_Exceptions} rule (for @command{gnatcheck})
21747
21748 @noindent
21749 Flag any @code{raise} statement, in a program unit declared in a library
21750 package or in a generic library package, for an exception that is
21751 neither a predefined exception nor an exception that is also declared (or
21752 renamed) in the visible part of the package.
21753
21754 This rule has no parameters.
21755
21756
21757
21758 @node Raising_Predefined_Exceptions
21759 @subsection @code{Raising_Predefined_Exceptions}
21760 @cindex @code{Raising_Predefined_Exceptions} rule (for @command{gnatcheck})
21761
21762 @noindent
21763 Flag each @code{raise} statement that raises a predefined exception
21764 (i.e., one of the exceptions @code{Constraint_Error}, @code{Numeric_Error},
21765 @code{Program_Error}, @code{Storage_Error}, or @code{Tasking_Error}).
21766
21767 This rule has no parameters.
21768
21769 @node Separate_Numeric_Error_Handlers
21770 @subsection @code{Separate_Numeric_Error_Handlers}
21771 @cindex @code{Separate_Numeric_Error_Handlers} rule (for @command{gnatcheck})
21772
21773 @noindent
21774 Flags each exception handler that contains a choice for
21775 the predefined @code{Constraint_Error} exception, but does not contain
21776 the choice for the predefined @code{Numeric_Error} exception, or
21777 that contains the choice for @code{Numeric_Error}, but does not contain the
21778 choice for @code{Constraint_Error}.
21779
21780 This rule has no parameters.
21781
21782 @ignore
21783 @node Recursion
21784 @subsection @code{Recursion} (under construction, GLOBAL)
21785 @cindex @code{Recursion} rule (for @command{gnatcheck})
21786
21787 @noindent
21788 Flag recursive subprograms (cycles in the call graph). Declarations, and not
21789 calls, of recursive subprograms are detected.
21790
21791 This rule has no parameters.
21792 @end ignore
21793
21794 @ignore
21795 @node Side_Effect_Functions
21796 @subsection @code{Side_Effect_Functions} (under construction, GLOBAL)
21797 @cindex @code{Side_Effect_Functions} rule (for @command{gnatcheck})
21798
21799 @noindent
21800 Flag functions with side effects.
21801
21802 We define a side effect as changing any data object that is not local for the
21803 body of this function.
21804
21805 At the moment, we do NOT consider a side effect any input-output operations
21806 (changing a state or a content of any file).
21807
21808 We do not consider protected functions for this rule (???)
21809
21810 There are the following sources of side effect:
21811
21812 @enumerate
21813 @item Explicit (or direct) side-effect:
21814
21815 @itemize @bullet
21816 @item
21817 direct assignment to a non-local variable;
21818
21819 @item
21820 direct call to an entity that is known to change some data object that is
21821      not local for the body of this function (Note, that if F1 calls F2 and F2
21822      does have a side effect, this does not automatically mean that F1 also
21823      have a side effect, because it may be the case that F2 is declared in
21824      F1's body and it changes some data object that is global for F2, but
21825      local for F1);
21826 @end itemize
21827
21828 @item Indirect side-effect:
21829 @itemize @bullet
21830 @item
21831 Subprogram calls implicitly issued by:
21832 @itemize @bullet
21833 @item
21834 computing initialization expressions from type declarations as a part
21835          of object elaboration or allocator evaluation;
21836 @item
21837 computing implicit parameters of subprogram or entry calls or generic
21838          instantiations;
21839 @end itemize
21840
21841 @item
21842 activation of a task that change some non-local data object (directly or
21843      indirectly);
21844
21845 @item
21846 elaboration code of a package that is a result of a package instantiation;
21847
21848 @item
21849 controlled objects;
21850 @end itemize
21851
21852 @item Situations when we can suspect a side-effect, but the full static check
21853 is either impossible or too hard:
21854 @itemize @bullet
21855 @item
21856 assignment to access variables or to the objects pointed by access
21857      variables;
21858
21859 @item
21860 call to a subprogram pointed by access-to-subprogram value
21861
21862 @item
21863 dispatching calls;
21864 @end itemize
21865 @end enumerate
21866
21867 @noindent
21868 This rule has no parameters.
21869 @end ignore
21870
21871 @node Slices
21872 @subsection @code{Slices}
21873 @cindex @code{Slices} rule (for @command{gnatcheck})
21874
21875 @noindent
21876 Flag all uses of array slicing
21877
21878 This rule has no parameters.
21879
21880
21881 @node Unassigned_OUT_Parameters
21882 @subsection @code{Unassigned_OUT_Parameters}
21883 @cindex @code{Unassigned_OUT_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21884
21885 @noindent
21886 Flags procedures' @code{out} parameters that are not assigned, and
21887 identifies the contexts in which the assignments are missing.
21888
21889 An @code{out} parameter is flagged in the statements in the procedure
21890 body's handled sequence of statements (before the procedure body's
21891 @code{exception} part, if any) if this sequence of statements contains
21892 no assignments to the parameter.
21893
21894 An @code{out} parameter is flagged in an exception handler in the exception
21895 part of the procedure body's handled sequence of statements if the handler
21896 contains no assignment to the parameter.
21897
21898 Bodies of generic procedures are also considered.
21899
21900 The following are treated as assignments to an @code{out} parameter:
21901
21902 @itemize @bullet
21903 @item
21904 an assignment statement, with the parameter or some component as the target;
21905
21906 @item
21907 passing the parameter (or one of its components) as an @code{out} or
21908 @code{in out} parameter.
21909 @end itemize
21910
21911 @noindent
21912 This rule does not have any parameters.
21913
21914
21915
21916 @node Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies
21917 @subsection @code{Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies}
21918 @cindex @code{Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies} rule (for @command{gnatcheck})
21919
21920 @noindent
21921 Flags each package body with declarations and a statement part that does not
21922 include a trailing comment on the line containing the @code{begin} keyword;
21923 this trailing comment needs to specify the package name and nothing else.
21924 The @code{begin} is not flagged if the package body does not
21925 contain any declarations.
21926
21927 If the @code{begin} keyword is placed on the
21928 same line as the last declaration or the first statement, it is flagged
21929 independently of whether the line contains a trailing comment. The
21930 diagnostic message is attached to the line containing the first statement.
21931
21932 This rule has no parameters.
21933
21934
21935 @node Unconstrained_Array_Returns
21936 @subsection @code{Unconstrained_Array_Returns}
21937 @cindex @code{Unconstrained_Array_Returns} rule (for @command{gnatcheck})
21938
21939 @noindent
21940 Flag each function returning an unconstrained array. Function declarations,
21941 function bodies (and body stubs) having no separate specifications,
21942 and generic function instantiations are checked.
21943 Generic function declarations, function calls and function renamings are
21944 not checked.
21945
21946 This rule has no parameters.
21947
21948 @node Universal_Ranges
21949 @subsection @code{Universal_Ranges}
21950 @cindex @code{Universal_Ranges} rule (for @command{gnatcheck})
21951
21952 @noindent
21953 Flag discrete ranges that are a part of an index constraint, constrained
21954 array definition, or @code{for}-loop parameter specification, and whose bounds
21955 are both of type @i{universal_integer}. Ranges that have at least one
21956 bound of a specific type (such as @code{1 .. N}, where @code{N} is a variable
21957 or an expression of non-universal type) are not flagged.
21958
21959 This rule has no parameters.
21960
21961
21962 @node Unnamed_Blocks_And_Loops
21963 @subsection @code{Unnamed_Blocks_And_Loops}
21964 @cindex @code{Unnamed_Blocks_And_Loops} rule (for @command{gnatcheck})
21965
21966 @noindent
21967 Flag each unnamed block statement and loop statement.
21968
21969 The rule has no parameters.
21970
21971
21972
21973 @ignore
21974 @node Unused_Subprograms
21975 @subsection @code{Unused_Subprograms} (under construction, GLOBAL)
21976 @cindex @code{Unused_Subprograms} rule (for @command{gnatcheck})
21977
21978 @noindent
21979 Flag all unused subprograms.
21980
21981 This rule has no parameters.
21982 @end ignore
21983
21984
21985
21986
21987 @node USE_PACKAGE_Clauses
21988 @subsection @code{USE_PACKAGE_Clauses}
21989 @cindex @code{USE_PACKAGE_Clauses} rule (for @command{gnatcheck})
21990
21991 @noindent
21992 Flag all @code{use} clauses for packages; @code{use type} clauses are
21993 not flagged.
21994
21995 This rule has no parameters.
21996
21997
21998
21999 @node Volatile_Objects_Without_Address_Clauses
22000 @subsection @code{Volatile_Objects_Without_Address_Clauses}
22001 @cindex @code{Volatile_Objects_Without_Address_Clauses} rule (for @command{gnatcheck})
22002
22003 @noindent
22004 Flag each volatile object that does not have an address clause.
22005
22006 The following check is made: if the pragma @code{Volatile} is applied to a
22007 data object or to its type, then an address clause must
22008 be supplied for this object.
22009
22010 This rule does not check the components of data objects,
22011 array components that are volatile as a result of the pragma
22012 @code{Volatile_Components}, or objects that are volatile because
22013 they are atomic as a result of pragmas @code{Atomic} or
22014 @code{Atomic_Components}.
22015
22016 Only variable declarations, and not constant declarations, are checked.
22017
22018 This rule has no parameters.
22019
22020
22021 @c *********************************
22022 @node Creating Sample Bodies Using gnatstub
22023 @chapter Creating Sample Bodies Using @command{gnatstub}
22024 @findex gnatstub
22025
22026 @noindent
22027 @command{gnatstub} creates body stubs, that is, empty but compilable bodies
22028 for library unit declarations.
22029
22030 Note: to invoke @code{gnatstub} with a project file, use the @code{gnat}
22031 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
22032
22033 To create a body stub, @command{gnatstub} has to compile the library
22034 unit declaration. Therefore, bodies can be created only for legal
22035 library units. Moreover, if a library unit depends semantically upon
22036 units located outside the current directory, you have to provide
22037 the source search path when calling @command{gnatstub}, see the description
22038 of @command{gnatstub} switches below.
22039
22040 @menu
22041 * Running gnatstub::
22042 * Switches for gnatstub::
22043 @end menu
22044
22045 @node Running gnatstub
22046 @section Running @command{gnatstub}
22047
22048 @noindent
22049 @command{gnatstub} has the command-line interface of the form
22050
22051 @smallexample
22052 $ gnatstub @ovar{switches} @var{filename} @ovar{directory}
22053 @end smallexample
22054
22055 @noindent
22056 where
22057 @table @var
22058 @item filename
22059 is the name of the source file that contains a library unit declaration
22060 for which a body must be created. The file name may contain the path
22061 information.
22062 The file name does not have to follow the GNAT file name conventions. If the
22063 name
22064 does not follow GNAT file naming conventions, the name of the body file must
22065 be provided
22066 explicitly as the value of the @option{^-o^/BODY=^@var{body-name}} option.
22067 If the file name follows the GNAT file naming
22068 conventions and the name of the body file is not provided,
22069 @command{gnatstub}
22070 creates the name
22071 of the body file from the argument file name by replacing the @file{.ads}
22072 suffix
22073 with the @file{.adb} suffix.
22074
22075 @item directory
22076 indicates the directory in which the body stub is to be placed (the default
22077 is the
22078 current directory)
22079
22080 @item switches
22081 is an optional sequence of switches as described in the next section
22082 @end table
22083
22084 @node Switches for gnatstub
22085 @section Switches for @command{gnatstub}
22086
22087 @table @option
22088 @c !sort!
22089
22090 @item ^-f^/FULL^
22091 @cindex @option{^-f^/FULL^} (@command{gnatstub})
22092 If the destination directory already contains a file with the name of the
22093 body file
22094 for the argument spec file, replace it with the generated body stub.
22095
22096 @item ^-hs^/HEADER=SPEC^
22097 @cindex @option{^-hs^/HEADER=SPEC^} (@command{gnatstub})
22098 Put the comment header (i.e., all the comments preceding the
22099 compilation unit) from the source of the library unit declaration
22100 into the body stub.
22101
22102 @item ^-hg^/HEADER=GENERAL^
22103 @cindex @option{^-hg^/HEADER=GENERAL^} (@command{gnatstub})
22104 Put a sample comment header into the body stub.
22105
22106 @item ^--header-file=@var{filename}^/FROM_HEADER_FILE=@var{filename}^
22107 @cindex @option{^--header-file^/FROM_HEADER_FILE=^} (@command{gnatstub})
22108 Use the content of the file as the comment header for a generated body stub.
22109
22110 @ifclear vms
22111 @item -IDIR
22112 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatstub})
22113 @itemx -I-
22114 @cindex @option{-I-} (@command{gnatstub})
22115 @end ifclear
22116 @ifset vms
22117 @item /NOCURRENT_DIRECTORY
22118 @cindex @option{/NOCURRENT_DIRECTORY} (@command{gnatstub})
22119 @end ifset
22120 ^These switches have ^This switch has^ the same meaning as in calls to
22121 @command{gcc}.
22122 ^They define ^It defines ^ the source search path in the call to
22123 @command{gcc} issued
22124 by @command{gnatstub} to compile an argument source file.
22125
22126 @item ^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE=^@var{PATH}
22127 @cindex @option{^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^} (@command{gnatstub})
22128 This switch has the same meaning as in calls to @command{gcc}.
22129 It defines the additional configuration file to be passed to the call to
22130 @command{gcc} issued
22131 by @command{gnatstub} to compile an argument source file.
22132
22133 @item ^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH=^@var{n}
22134 @cindex @option{^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH^} (@command{gnatstub})
22135 (@var{n} is a non-negative integer). Set the maximum line length in the
22136 body stub to @var{n}; the default is 79. The maximum value that can be
22137 specified is 32767. Note that in the special case of configuration
22138 pragma files, the maximum is always 32767 regardless of whether or
22139 not this switch appears.
22140
22141 @item ^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^@var{n}
22142 @cindex @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^} (@command{gnatstub})
22143 (@var{n} is a non-negative integer from 1 to 9). Set the indentation level in
22144 the generated body sample to @var{n}.
22145 The default indentation is 3.
22146
22147 @item ^-gnatyo^/ORDERED_SUBPROGRAMS^
22148 @cindex @option{^-gnato^/ORDERED_SUBPROGRAMS^} (@command{gnatstub})
22149 Order local bodies alphabetically. (By default local bodies are ordered
22150 in the same way as the corresponding local specs in the argument spec file.)
22151
22152 @item ^-i^/INDENTATION=^@var{n}
22153 @cindex @option{^-i^/INDENTATION^} (@command{gnatstub})
22154 Same as @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^@var{n}}
22155
22156 @item ^-k^/TREE_FILE=SAVE^
22157 @cindex @option{^-k^/TREE_FILE=SAVE^} (@command{gnatstub})
22158 Do not remove the tree file (i.e., the snapshot of the compiler internal
22159 structures used by @command{gnatstub}) after creating the body stub.
22160
22161 @item ^-l^/LINE_LENGTH=^@var{n}
22162 @cindex @option{^-l^/LINE_LENGTH^} (@command{gnatstub})
22163 Same as @option{^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH=^@var{n}}
22164
22165 @item ^-o^/BODY=^@var{body-name}
22166 @cindex @option{^-o^/BODY^} (@command{gnatstub})
22167 Body file name.  This should be set if the argument file name does not
22168 follow
22169 the GNAT file naming
22170 conventions. If this switch is omitted the default name for the body will be
22171 obtained
22172 from the argument file name according to the GNAT file naming conventions.
22173
22174 @item ^-q^/QUIET^
22175 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatstub})
22176 Quiet mode: do not generate a confirmation when a body is
22177 successfully created, and do not generate a message when a body is not
22178 required for an
22179 argument unit.
22180
22181 @item ^-r^/TREE_FILE=REUSE^
22182 @cindex @option{^-r^/TREE_FILE=REUSE^} (@command{gnatstub})
22183 Reuse the tree file (if it exists) instead of creating it.  Instead of
22184 creating the tree file for the library unit declaration, @command{gnatstub}
22185 tries to find it in the current directory and use it for creating
22186 a body. If the tree file is not found, no body is created. This option
22187 also implies @option{^-k^/SAVE^}, whether or not
22188 the latter is set explicitly.
22189
22190 @item ^-t^/TREE_FILE=OVERWRITE^
22191 @cindex @option{^-t^/TREE_FILE=OVERWRITE^} (@command{gnatstub})
22192 Overwrite the existing tree file.  If the current directory already
22193 contains the file which, according to the GNAT file naming rules should
22194 be considered as a tree file for the argument source file,
22195 @command{gnatstub}
22196 will refuse to create the tree file needed to create a sample body
22197 unless this option is set.
22198
22199 @item ^-v^/VERBOSE^
22200 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatstub})
22201 Verbose mode: generate version information.
22202
22203 @end table
22204
22205 @node Other Utility Programs
22206 @chapter Other Utility Programs
22207
22208 @noindent
22209 This chapter discusses some other utility programs available in the Ada
22210 environment.
22211
22212 @menu
22213 * Using Other Utility Programs with GNAT::
22214 * The External Symbol Naming Scheme of GNAT::
22215 * Converting Ada Files to html with gnathtml::
22216 * Installing gnathtml::
22217 @ifset vms
22218 * LSE::
22219 * Profiling::
22220 @end ifset
22221 @end menu
22222
22223 @node Using Other Utility Programs with GNAT
22224 @section Using Other Utility Programs with GNAT
22225
22226 @noindent
22227 The object files generated by GNAT are in standard system format and in
22228 particular the debugging information uses this format. This means
22229 programs generated by GNAT can be used with existing utilities that
22230 depend on these formats.
22231
22232 @ifclear vms
22233 In general, any utility program that works with C will also often work with
22234 Ada programs generated by GNAT. This includes software utilities such as
22235 gprof (a profiling program), @code{gdb} (the FSF debugger), and utilities such
22236 as Purify.
22237 @end ifclear
22238
22239 @node The External Symbol Naming Scheme of GNAT
22240 @section The External Symbol Naming Scheme of GNAT
22241
22242 @noindent
22243 In order to interpret the output from GNAT, when using tools that are
22244 originally intended for use with other languages, it is useful to
22245 understand the conventions used to generate link names from the Ada
22246 entity names.
22247
22248 All link names are in all lowercase letters. With the exception of library
22249 procedure names, the mechanism used is simply to use the full expanded
22250 Ada name with dots replaced by double underscores. For example, suppose
22251 we have the following package spec:
22252
22253 @smallexample @c ada
22254 @group
22255 @cartouche
22256 package QRS is
22257    MN : Integer;
22258 end QRS;
22259 @end cartouche
22260 @end group
22261 @end smallexample
22262
22263 @noindent
22264 The variable @code{MN} has a full expanded Ada name of @code{QRS.MN}, so
22265 the corresponding link name is @code{qrs__mn}.
22266 @findex Export
22267 Of course if a @code{pragma Export} is used this may be overridden:
22268
22269 @smallexample @c ada
22270 @group
22271 @cartouche
22272 package Exports is
22273    Var1 : Integer;
22274    pragma Export (Var1, C, External_Name => "var1_name");
22275    Var2 : Integer;
22276    pragma Export (Var2, C, Link_Name => "var2_link_name");
22277 end Exports;
22278 @end cartouche
22279 @end group
22280 @end smallexample
22281
22282 @noindent
22283 In this case, the link name for @var{Var1} is whatever link name the
22284 C compiler would assign for the C function @var{var1_name}. This typically
22285 would be either @var{var1_name} or @var{_var1_name}, depending on operating
22286 system conventions, but other possibilities exist. The link name for
22287 @var{Var2} is @var{var2_link_name}, and this is not operating system
22288 dependent.
22289
22290 @findex _main
22291 One exception occurs for library level procedures. A potential ambiguity
22292 arises between the required name @code{_main} for the C main program,
22293 and the name we would otherwise assign to an Ada library level procedure
22294 called @code{Main} (which might well not be the main program).
22295
22296 To avoid this ambiguity, we attach the prefix @code{_ada_} to such
22297 names. So if we have a library level procedure such as
22298
22299 @smallexample @c ada
22300 @group
22301 @cartouche
22302 procedure Hello (S : String);
22303 @end cartouche
22304 @end group
22305 @end smallexample
22306
22307 @noindent
22308 the external name of this procedure will be @var{_ada_hello}.
22309
22310
22311 @node Converting Ada Files to html with gnathtml
22312 @section Converting Ada Files to HTML with @code{gnathtml}
22313
22314 @noindent
22315 This @code{Perl} script allows Ada source files to be browsed using
22316 standard Web browsers. For installation procedure, see the section
22317 @xref{Installing gnathtml}.
22318
22319 Ada reserved keywords are highlighted in a bold font and Ada comments in
22320 a blue font. Unless your program was compiled with the gcc @option{-gnatx}
22321 switch to suppress the generation of cross-referencing information, user
22322 defined variables and types will appear in a different color; you will
22323 be able to click on any identifier and go to its declaration.
22324
22325 The command line is as follow:
22326 @smallexample
22327 $ perl gnathtml.pl @ovar{^switches^options^} @var{ada-files}
22328 @end smallexample
22329
22330 @noindent
22331 You can pass it as many Ada files as you want. @code{gnathtml} will generate
22332 an html file for every ada file, and a global file called @file{index.htm}.
22333 This file is an index of every identifier defined in the files.
22334
22335 The available ^switches^options^ are the following ones:
22336
22337 @table @option
22338 @item -83
22339 @cindex @option{-83} (@code{gnathtml})
22340 Only the Ada 83 subset of keywords will be highlighted.
22341
22342 @item -cc @var{color}
22343 @cindex @option{-cc} (@code{gnathtml})
22344 This option allows you to change the color used for comments. The default
22345 value is green. The color argument can be any name accepted by html.
22346
22347 @item -d
22348 @cindex @option{-d} (@code{gnathtml})
22349 If the Ada files depend on some other files (for instance through
22350 @code{with} clauses, the latter files will also be converted to html.
22351 Only the files in the user project will be converted to html, not the files
22352 in the run-time library itself.
22353
22354 @item -D
22355 @cindex @option{-D} (@code{gnathtml})
22356 This command is the same as @option{-d} above, but @command{gnathtml} will
22357 also look for files in the run-time library, and generate html files for them.
22358
22359 @item -ext @var{extension}
22360 @cindex @option{-ext} (@code{gnathtml})
22361 This option allows you to change the extension of the generated HTML files.
22362 If you do not specify an extension, it will default to @file{htm}.
22363
22364 @item -f
22365 @cindex @option{-f} (@code{gnathtml})
22366 By default, gnathtml will generate html links only for global entities
22367 ('with'ed units, global variables and types,@dots{}).  If you specify
22368 @option{-f} on the command line, then links will be generated for local
22369 entities too.
22370
22371 @item -l @var{number}
22372 @cindex @option{-l} (@code{gnathtml})
22373 If this ^switch^option^ is provided and @var{number} is not 0, then
22374 @code{gnathtml} will number the html files every @var{number} line.
22375
22376 @item -I @var{dir}
22377 @cindex @option{-I} (@code{gnathtml})
22378 Specify a directory to search for library files (@file{.ALI} files) and
22379 source files. You can provide several -I switches on the command line,
22380 and the directories will be parsed in the order of the command line.
22381
22382 @item -o @var{dir}
22383 @cindex @option{-o} (@code{gnathtml})
22384 Specify the output directory for html files. By default, gnathtml will
22385 saved the generated html files in a subdirectory named @file{html/}.
22386
22387 @item -p @var{file}
22388 @cindex @option{-p} (@code{gnathtml})
22389 If you are using Emacs and the most recent Emacs Ada mode, which provides
22390 a full Integrated Development Environment for compiling, checking,
22391 running and debugging applications, you may use @file{.gpr} files
22392 to give the directories where Emacs can find sources and object files.
22393
22394 Using this ^switch^option^, you can tell gnathtml to use these files.
22395 This allows you to get an html version of your application, even if it
22396 is spread over multiple directories.
22397
22398 @item -sc @var{color}
22399 @cindex @option{-sc} (@code{gnathtml})
22400 This ^switch^option^ allows you to change the color used for symbol
22401 definitions.
22402 The default value is red. The color argument can be any name accepted by html.
22403
22404 @item -t @var{file}
22405 @cindex @option{-t} (@code{gnathtml})
22406 This ^switch^option^ provides the name of a file. This file contains a list of
22407 file names to be converted, and the effect is exactly as though they had
22408 appeared explicitly on the command line. This
22409 is the recommended way to work around the command line length limit on some
22410 systems.
22411
22412 @end table
22413
22414 @node Installing gnathtml
22415 @section Installing @code{gnathtml}
22416
22417 @noindent
22418 @code{Perl} needs to be installed on your machine to run this script.
22419 @code{Perl} is freely available for almost every architecture and
22420 Operating System via the Internet.
22421
22422 On Unix systems, you  may want to modify  the  first line of  the script
22423 @code{gnathtml},  to explicitly  tell  the Operating  system  where Perl
22424 is. The syntax of this line is:
22425 @smallexample
22426 #!full_path_name_to_perl
22427 @end smallexample
22428
22429 @noindent
22430 Alternatively, you may run the script using the following command line:
22431
22432 @smallexample
22433 $ perl gnathtml.pl @ovar{switches} @var{files}
22434 @end smallexample
22435
22436 @ifset vms
22437 @node LSE
22438 @section LSE
22439 @findex LSE
22440
22441 @noindent
22442 The GNAT distribution provides an Ada 95 template for the HP Language
22443 Sensitive Editor (LSE), a component of DECset. In order to
22444 access it, invoke LSE with the qualifier /ENVIRONMENT=GNU:[LIB]ADA95.ENV.
22445
22446 @node Profiling
22447 @section Profiling
22448 @findex PCA
22449
22450 @noindent
22451 GNAT supports The HP Performance Coverage Analyzer (PCA), a component
22452 of DECset. To use it proceed as outlined under ``HELP PCA'', except for running
22453 the collection phase with the /DEBUG qualifier.
22454
22455 @smallexample
22456 $ GNAT MAKE /DEBUG <PROGRAM_NAME>
22457 $ DEFINE LIB$DEBUG PCA$COLLECTOR
22458 $ RUN/DEBUG <PROGRAM_NAME>
22459 @end smallexample
22460 @noindent
22461 @end ifset
22462
22463 @ifclear vms
22464 @c ******************************
22465 @node Code Coverage and Profiling
22466 @chapter Code Coverage and Profiling
22467 @cindex Code Coverage
22468 @cindex Profiling
22469
22470 @noindent
22471 This chapter describes how to use @code{gcov} - coverage testing tool - and
22472 @code{gprof} - profiler tool - on your Ada programs.
22473
22474 @menu
22475 * Code Coverage of Ada Programs using gcov::
22476 * Profiling an Ada Program using gprof::
22477 @end menu
22478
22479 @node Code Coverage of Ada Programs using gcov
22480 @section Code Coverage of Ada Programs using gcov
22481 @cindex gcov
22482 @cindex -fprofile-arcs
22483 @cindex -ftest-coverage
22484 @cindex -coverage
22485 @cindex Code Coverage
22486
22487 @noindent
22488 @code{gcov} is a test coverage program: it analyzes the execution of a given
22489 program on selected tests, to help you determine the portions of the program
22490 that are still untested.
22491
22492 @code{gcov} is part of the GCC suite, and is described in detail in the GCC
22493 User's Guide. You can refer to this documentation for a more complete
22494 description.
22495
22496 This chapter provides a quick startup guide, and
22497 details some Gnat-specific features.
22498
22499 @menu
22500 * Quick startup guide::
22501 * Gnat specifics::
22502 @end menu
22503
22504 @node Quick startup guide
22505 @subsection Quick startup guide
22506
22507 In order to perform coverage analysis of a program using @code{gcov}, 3
22508 steps are needed:
22509
22510 @itemize @bullet
22511 @item
22512 Code instrumentation during the compilation process
22513 @item
22514 Execution of the instrumented program
22515 @item
22516 Execution of the @code{gcov} tool to generate the result.
22517 @end itemize
22518
22519 The code instrumentation needed by gcov is created at the object level:
22520 The source code is not modified in any way, because the instrumentation code is
22521 inserted by gcc during the compilation process. To compile your code with code
22522 coverage activated, you need to recompile your whole project using the
22523 switches
22524 @code{-fprofile-arcs} and @code{-ftest-coverage}, and link it using
22525 @code{-fprofile-arcs}.
22526
22527 @smallexample
22528 $ gnatmake -P my_project.gpr -f -cargs -fprofile-arcs -ftest-coverage \
22529    -largs -fprofile-arcs
22530 @end smallexample
22531
22532 This compilation process will create @file{.gcno} files together with
22533 the usual object files.
22534
22535 Once the program is compiled with coverage instrumentation, you can
22536 run it as many times as needed - on portions of a test suite for
22537 example. The first execution will produce @file{.gcda} files at the
22538 same location as the @file{.gcno} files.  The following executions
22539 will update those files, so that a cumulative result of the covered
22540 portions of the program is generated.
22541
22542 Finally, you need to call the @code{gcov} tool. The different options of
22543 @code{gcov} are available in the GCC User's Guide, section 'Invoking gcov'.
22544
22545 This will create annotated source files with a @file{.gcov} extension:
22546 @file{my_main.adb} file will be analysed in @file{my_main.adb.gcov}.
22547
22548 @node Gnat specifics
22549 @subsection Gnat specifics
22550
22551 Because Ada semantics, portions of the source code may be shared among
22552 several object files. This is the case for example when generics are
22553 involved, when inlining is active  or when declarations generate  initialisation
22554 calls. In order to take
22555 into account this shared code, you need to call @code{gcov} on all
22556 source files of the tested program at once.
22557
22558 The list of source files might exceed the system's maximum command line
22559 length. In order to bypass this limitation, a new mechanism has been
22560 implemented in @code{gcov}: you can now list all your project's files into a
22561 text file, and provide this file to gcov as a parameter,  preceded by a @@
22562 (e.g. @samp{gcov @@mysrclist.txt}).
22563
22564 Note that on AIX compiling a static library with @code{-fprofile-arcs} is
22565 not supported as there can be unresolved symbols during the final link.
22566
22567 @node Profiling an Ada Program using gprof
22568 @section Profiling an Ada Program using gprof
22569 @cindex gprof
22570 @cindex -pg
22571 @cindex Profiling
22572
22573 @noindent
22574 This section is not meant to be an exhaustive documentation of @code{gprof}.
22575 Full documentation for it can be found in the GNU Profiler User's Guide
22576 documentation that is part of this GNAT distribution.
22577
22578 Profiling a program helps determine the parts of a program that are executed
22579 most often, and are therefore the most time-consuming.
22580
22581 @code{gprof} is the standard GNU profiling tool; it has been enhanced to
22582 better handle Ada programs and multitasking.
22583 It is currently supported on the following platforms
22584 @itemize @bullet
22585 @item
22586 linux x86/x86_64
22587 @item
22588 solaris sparc/sparc64/x86
22589 @item
22590 windows x86
22591 @end itemize
22592
22593 @noindent
22594 In order to profile a program using @code{gprof}, 3 steps are needed:
22595
22596 @itemize @bullet
22597 @item
22598 Code instrumentation, requiring a full recompilation of the project with the
22599 proper switches.
22600 @item
22601 Execution of the program under the analysis conditions, i.e. with the desired
22602 input.
22603 @item
22604 Analysis of the results using the @code{gprof} tool.
22605 @end itemize
22606
22607 @noindent
22608 The following sections detail the different steps, and indicate how
22609 to interpret the results:
22610 @menu
22611 * Compilation for profiling::
22612 * Program execution::
22613 * Running gprof::
22614 * Interpretation of profiling results::
22615 @end menu
22616
22617 @node Compilation for profiling
22618 @subsection Compilation for profiling
22619 @cindex -pg
22620 @cindex Profiling
22621
22622 In order to profile a program the first step is to tell the compiler
22623 to generate the necessary profiling information. The compiler switch to be used
22624 is @code{-pg}, which must be added to other compilation switches. This
22625 switch needs to be specified both during compilation and link stages, and can
22626 be specified once when using gnatmake:
22627
22628 @smallexample
22629 gnatmake -f -pg -P my_project
22630 @end smallexample
22631
22632 @noindent
22633 Note that only the objects that were compiled with the @samp{-pg} switch will be
22634 profiled; if you need to profile your whole project, use the
22635 @samp{-f} gnatmake switch to force full recompilation.
22636
22637 @node Program execution
22638 @subsection Program execution
22639
22640 @noindent
22641 Once the program has been compiled for profiling, you can run it as usual.
22642
22643 The only constraint imposed by profiling is that the program must terminate
22644 normally. An interrupted program (via a Ctrl-C, kill, etc.) will not be
22645 properly analyzed.
22646
22647 Once the program completes execution, a data file called @file{gmon.out} is
22648 generated in the directory where the program was launched from. If this file
22649 already exists, it will be overwritten.
22650
22651 @node Running gprof
22652 @subsection Running gprof
22653
22654 @noindent
22655 The @code{gprof} tool is called as follow:
22656
22657 @smallexample
22658 gprof my_prog gmon.out
22659 @end smallexample
22660
22661 @noindent
22662 or simpler:
22663
22664 @smallexample
22665 gprof my_prog
22666 @end smallexample
22667
22668 @noindent
22669 The complete form of the gprof command line is the following:
22670
22671 @smallexample
22672 gprof [^switches^options^] [executable [data-file]]
22673 @end smallexample
22674
22675 @noindent
22676 @code{gprof} supports numerous ^switch^options^. The order of these
22677 ^switch^options^ does not matter. The full list of options can be found in
22678 the GNU Profiler User's Guide documentation that comes with this documentation.
22679
22680 The following is the subset of those switches that is most relevant:
22681
22682 @table @option
22683
22684 @item --demangle[=@var{style}]
22685 @itemx --no-demangle
22686 @cindex @option{--demangle} (@code{gprof})
22687 These options control whether symbol names should be demangled when
22688 printing output.  The default is to demangle C++ symbols.  The
22689 @code{--no-demangle} option may be used to turn off demangling. Different
22690 compilers have different mangling styles.  The optional demangling style
22691 argument can be used to choose an appropriate demangling style for your
22692 compiler, in particular Ada symbols generated by GNAT can be demangled using
22693 @code{--demangle=gnat}.
22694
22695 @item -e @var{function_name}
22696 @cindex @option{-e} (@code{gprof})
22697 The @samp{-e @var{function}} option tells @code{gprof} not to print
22698 information about the function @var{function_name} (and its
22699 children@dots{}) in the call graph.  The function will still be listed
22700 as a child of any functions that call it, but its index number will be
22701 shown as @samp{[not printed]}.  More than one @samp{-e} option may be
22702 given; only one @var{function_name} may be indicated with each @samp{-e}
22703 option.
22704
22705 @item -E @var{function_name}
22706 @cindex @option{-E} (@code{gprof})
22707 The @code{-E @var{function}} option works like the @code{-e} option, but
22708 execution time spent in the function (and children who were not called from
22709 anywhere else), will not be used to compute the percentages-of-time for
22710 the call graph.  More than one @samp{-E} option may be given; only one
22711 @var{function_name} may be indicated with each @samp{-E} option.
22712
22713 @item -f @var{function_name}
22714 @cindex @option{-f} (@code{gprof})
22715 The @samp{-f @var{function}} option causes @code{gprof} to limit the
22716 call graph to the function @var{function_name} and its children (and
22717 their children@dots{}).  More than one @samp{-f} option may be given;
22718 only one @var{function_name} may be indicated with each @samp{-f}
22719 option.
22720
22721 @item -F @var{function_name}
22722 @cindex @option{-F} (@code{gprof})
22723 The @samp{-F @var{function}} option works like the @code{-f} option, but
22724 only time spent in the function and its children (and their
22725 children@dots{}) will be used to determine total-time and
22726 percentages-of-time for the call graph.  More than one @samp{-F} option
22727 may be given; only one @var{function_name} may be indicated with each
22728 @samp{-F} option.  The @samp{-F} option overrides the @samp{-E} option.
22729
22730 @end table
22731
22732 @node Interpretation of profiling results
22733 @subsection Interpretation of profiling results
22734
22735 @noindent
22736
22737 The results of the profiling analysis are represented by two arrays: the
22738 'flat profile' and the 'call graph'. Full documentation of those outputs
22739 can be found in the GNU Profiler User's Guide.
22740
22741 The flat profile shows the time spent in each function of the program, and how
22742 many time it has been called. This allows you to locate easily the most
22743 time-consuming functions.
22744
22745 The call graph shows, for each subprogram, the subprograms that call it,
22746 and the subprograms that it calls. It also provides an estimate of the time
22747 spent in each of those callers/called subprograms.
22748 @end ifclear
22749
22750 @c ******************************
22751 @node Running and Debugging Ada Programs
22752 @chapter Running and Debugging Ada Programs
22753 @cindex Debugging
22754
22755 @noindent
22756 This chapter discusses how to debug Ada programs.
22757 @ifset vms
22758 It applies to GNAT on the Alpha OpenVMS platform;
22759 for I64 OpenVMS please refer to the @cite{OpenVMS Debugger Manual},
22760 since HP has implemented Ada support in the OpenVMS debugger on I64.
22761 @end ifset
22762
22763 An incorrect Ada program may be handled in three ways by the GNAT compiler:
22764
22765 @enumerate
22766 @item
22767 The illegality may be a violation of the static semantics of Ada. In
22768 that case GNAT diagnoses the constructs in the program that are illegal.
22769 It is then a straightforward matter for the user to modify those parts of
22770 the program.
22771
22772 @item
22773 The illegality may be a violation of the dynamic semantics of Ada. In
22774 that case the program compiles and executes, but may generate incorrect
22775 results, or may terminate abnormally with some exception.
22776
22777 @item
22778 When presented with a program that contains convoluted errors, GNAT
22779 itself may terminate abnormally without providing full diagnostics on
22780 the incorrect user program.
22781 @end enumerate
22782
22783 @menu
22784 * The GNAT Debugger GDB::
22785 * Running GDB::
22786 * Introduction to GDB Commands::
22787 * Using Ada Expressions::
22788 * Calling User-Defined Subprograms::
22789 * Using the Next Command in a Function::
22790 * Ada Exceptions::
22791 * Ada Tasks::
22792 * Debugging Generic Units::
22793 * GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate::
22794 * Naming Conventions for GNAT Source Files::
22795 * Getting Internal Debugging Information::
22796 * Stack Traceback::
22797 @end menu
22798
22799 @cindex Debugger
22800 @findex gdb
22801
22802 @node The GNAT Debugger GDB
22803 @section The GNAT Debugger GDB
22804
22805 @noindent
22806 @code{GDB} is a general purpose, platform-independent debugger that
22807 can be used to debug mixed-language programs compiled with @command{gcc},
22808 and in particular is capable of debugging Ada programs compiled with
22809 GNAT. The latest versions of @code{GDB} are Ada-aware and can handle
22810 complex Ada data structures.
22811
22812 @xref{Top,, Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB},
22813 @ifset vms
22814 located in the GNU:[DOCS] directory,
22815 @end ifset
22816 for full details on the usage of @code{GDB}, including a section on
22817 its usage on programs. This manual should be consulted for full
22818 details. The section that follows is a brief introduction to the
22819 philosophy and use of @code{GDB}.
22820
22821 When GNAT programs are compiled, the compiler optionally writes debugging
22822 information into the generated object file, including information on
22823 line numbers, and on declared types and variables. This information is
22824 separate from the generated code. It makes the object files considerably
22825 larger, but it does not add to the size of the actual executable that
22826 will be loaded into memory, and has no impact on run-time performance. The
22827 generation of debug information is triggered by the use of the
22828 ^-g^/DEBUG^ switch in the @command{gcc} or @command{gnatmake} command
22829 used to carry out the compilations. It is important to emphasize that
22830 the use of these options does not change the generated code.
22831
22832 The debugging information is written in standard system formats that
22833 are used by many tools, including debuggers and profilers. The format
22834 of the information is typically designed to describe C types and
22835 semantics, but GNAT implements a translation scheme which allows full
22836 details about Ada types and variables to be encoded into these
22837 standard C formats. Details of this encoding scheme may be found in
22838 the file exp_dbug.ads in the GNAT source distribution. However, the
22839 details of this encoding are, in general, of no interest to a user,
22840 since @code{GDB} automatically performs the necessary decoding.
22841
22842 When a program is bound and linked, the debugging information is
22843 collected from the object files, and stored in the executable image of
22844 the program. Again, this process significantly increases the size of
22845 the generated executable file, but it does not increase the size of
22846 the executable program itself. Furthermore, if this program is run in
22847 the normal manner, it runs exactly as if the debug information were
22848 not present, and takes no more actual memory.
22849
22850 However, if the program is run under control of @code{GDB}, the
22851 debugger is activated.  The image of the program is loaded, at which
22852 point it is ready to run.  If a run command is given, then the program
22853 will run exactly as it would have if @code{GDB} were not present. This
22854 is a crucial part of the @code{GDB} design philosophy.  @code{GDB} is
22855 entirely non-intrusive until a breakpoint is encountered.  If no
22856 breakpoint is ever hit, the program will run exactly as it would if no
22857 debugger were present. When a breakpoint is hit, @code{GDB} accesses
22858 the debugging information and can respond to user commands to inspect
22859 variables, and more generally to report on the state of execution.
22860
22861 @c **************
22862 @node Running GDB
22863 @section Running GDB
22864
22865 @noindent
22866 This section describes how to initiate the debugger.
22867 @c The above sentence is really just filler, but it was otherwise
22868 @c clumsy to get the first paragraph nonindented given the conditional
22869 @c nature of the description
22870
22871 @ifclear vms
22872 The debugger can be launched from a @code{GPS} menu or
22873 directly from the command line. The description below covers the latter use.
22874 All the commands shown can be used in the @code{GPS} debug console window,
22875 but there are usually more GUI-based ways to achieve the same effect.
22876 @end ifclear
22877
22878 The command to run @code{GDB} is
22879
22880 @smallexample
22881 $ ^gdb program^GDB PROGRAM^
22882 @end smallexample
22883
22884 @noindent
22885 where @code{^program^PROGRAM^} is the name of the executable file. This
22886 activates the debugger and results in a prompt for debugger commands.
22887 The simplest command is simply @code{run}, which causes the program to run
22888 exactly as if the debugger were not present. The following section
22889 describes some of the additional commands that can be given to @code{GDB}.
22890
22891 @c *******************************
22892 @node Introduction to GDB Commands
22893 @section Introduction to GDB Commands
22894
22895 @noindent
22896 @code{GDB} contains a large repertoire of commands.  @xref{Top,,
22897 Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB},
22898 @ifset vms
22899 located in the GNU:[DOCS] directory,
22900 @end ifset
22901 for extensive documentation on the use
22902 of these commands, together with examples of their use. Furthermore,
22903 the command @command{help} invoked from within GDB activates a simple help
22904 facility which summarizes the available commands and their options.
22905 In this section we summarize a few of the most commonly
22906 used commands to give an idea of what @code{GDB} is about. You should create
22907 a simple program with debugging information and experiment with the use of
22908 these @code{GDB} commands on the program as you read through the
22909 following section.
22910
22911 @table @code
22912 @item set args @var{arguments}
22913 The @var{arguments} list above is a list of arguments to be passed to
22914 the program on a subsequent run command, just as though the arguments
22915 had been entered on a normal invocation of the program. The @code{set args}
22916 command is not needed if the program does not require arguments.
22917
22918 @item run
22919 The @code{run} command causes execution of the program to start from
22920 the beginning. If the program is already running, that is to say if
22921 you are currently positioned at a breakpoint, then a prompt will ask
22922 for confirmation that you want to abandon the current execution and
22923 restart.
22924
22925 @item breakpoint @var{location}
22926 The breakpoint command sets a breakpoint, that is to say a point at which
22927 execution will halt and @code{GDB} will await further
22928 commands. @var{location} is
22929 either a line number within a file, given in the format @code{file:linenumber},
22930 or it is the name of a subprogram. If you request that a breakpoint be set on
22931 a subprogram that is overloaded, a prompt will ask you to specify on which of
22932 those subprograms you want to breakpoint. You can also
22933 specify that all of them should be breakpointed. If the program is run
22934 and execution encounters the breakpoint, then the program
22935 stops and @code{GDB} signals that the breakpoint was encountered by
22936 printing the line of code before which the program is halted.
22937
22938 @item breakpoint exception @var{name}
22939 A special form of the breakpoint command which breakpoints whenever
22940 exception @var{name} is raised.
22941 If @var{name} is omitted,
22942 then a breakpoint will occur when any exception is raised.
22943
22944 @item print @var{expression}
22945 This will print the value of the given expression. Most simple
22946 Ada expression formats are properly handled by @code{GDB}, so the expression
22947 can contain function calls, variables, operators, and attribute references.
22948
22949 @item continue
22950 Continues execution following a breakpoint, until the next breakpoint or the
22951 termination of the program.
22952
22953 @item step
22954 Executes a single line after a breakpoint. If the next statement
22955 is a subprogram call, execution continues into (the first statement of)
22956 the called subprogram.
22957
22958 @item next
22959 Executes a single line. If this line is a subprogram call, executes and
22960 returns from the call.
22961
22962 @item list
22963 Lists a few lines around the current source location. In practice, it
22964 is usually more convenient to have a separate edit window open with the
22965 relevant source file displayed. Successive applications of this command
22966 print subsequent lines. The command can be given an argument which is a
22967 line number, in which case it displays a few lines around the specified one.
22968
22969 @item backtrace
22970 Displays a backtrace of the call chain. This command is typically
22971 used after a breakpoint has occurred, to examine the sequence of calls that
22972 leads to the current breakpoint. The display includes one line for each
22973 activation record (frame) corresponding to an active subprogram.
22974
22975 @item up
22976 At a breakpoint, @code{GDB} can display the values of variables local
22977 to the current frame. The command @code{up} can be used to
22978 examine the contents of other active frames, by moving the focus up
22979 the stack, that is to say from callee to caller, one frame at a time.
22980
22981 @item down
22982 Moves the focus of @code{GDB} down from the frame currently being
22983 examined to the frame of its callee (the reverse of the previous command),
22984
22985 @item frame @var{n}
22986 Inspect the frame with the given number. The value 0 denotes the frame
22987 of the current breakpoint, that is to say the top of the call stack.
22988
22989 @end table
22990
22991 @noindent
22992 The above list is a very short introduction to the commands that
22993 @code{GDB} provides. Important additional capabilities, including conditional
22994 breakpoints, the ability to execute command sequences on a breakpoint,
22995 the ability to debug at the machine instruction level and many other
22996 features are described in detail in @ref{Top,, Debugging with GDB, gdb,
22997 Debugging with GDB}.  Note that most commands can be abbreviated
22998 (for example, c for continue, bt for backtrace).
22999
23000 @node Using Ada Expressions
23001 @section Using Ada Expressions
23002 @cindex Ada expressions
23003
23004 @noindent
23005 @code{GDB} supports a fairly large subset of Ada expression syntax, with some
23006 extensions. The philosophy behind the design of this subset is
23007
23008 @itemize @bullet
23009 @item
23010 That @code{GDB} should provide basic literals and access to operations for
23011 arithmetic, dereferencing, field selection, indexing, and subprogram calls,
23012 leaving more sophisticated computations to subprograms written into the
23013 program (which therefore may be called from @code{GDB}).
23014
23015 @item
23016 That type safety and strict adherence to Ada language restrictions
23017 are not particularly important to the @code{GDB} user.
23018
23019 @item
23020 That brevity is important to the @code{GDB} user.
23021 @end itemize
23022
23023 @noindent
23024 Thus, for brevity, the debugger acts as if there were
23025 implicit @code{with} and @code{use} clauses in effect for all user-written
23026 packages, thus making it unnecessary to fully qualify most names with
23027 their packages, regardless of context. Where this causes ambiguity,
23028 @code{GDB} asks the user's intent.
23029
23030 For details on the supported Ada syntax, see @ref{Top,, Debugging with
23031 GDB, gdb, Debugging with GDB}.
23032
23033 @node Calling User-Defined Subprograms
23034 @section Calling User-Defined Subprograms
23035
23036 @noindent
23037 An important capability of @code{GDB} is the ability to call user-defined
23038 subprograms while debugging. This is achieved simply by entering
23039 a subprogram call statement in the form:
23040
23041 @smallexample
23042 call subprogram-name (parameters)
23043 @end smallexample
23044
23045 @noindent
23046 The keyword @code{call} can be omitted in the normal case where the
23047 @code{subprogram-name} does not coincide with any of the predefined
23048 @code{GDB} commands.
23049
23050 The effect is to invoke the given subprogram, passing it the
23051 list of parameters that is supplied. The parameters can be expressions and
23052 can include variables from the program being debugged. The
23053 subprogram must be defined
23054 at the library level within your program, and @code{GDB} will call the
23055 subprogram within the environment of your program execution (which
23056 means that the subprogram is free to access or even modify variables
23057 within your program).
23058
23059 The most important use of this facility is in allowing the inclusion of
23060 debugging routines that are tailored to particular data structures
23061 in your program. Such debugging routines can be written to provide a suitably
23062 high-level description of an abstract type, rather than a low-level dump
23063 of its physical layout. After all, the standard
23064 @code{GDB print} command only knows the physical layout of your
23065 types, not their abstract meaning. Debugging routines can provide information
23066 at the desired semantic level and are thus enormously useful.
23067
23068 For example, when debugging GNAT itself, it is crucial to have access to
23069 the contents of the tree nodes used to represent the program internally.
23070 But tree nodes are represented simply by an integer value (which in turn
23071 is an index into a table of nodes).
23072 Using the @code{print} command on a tree node would simply print this integer
23073 value, which is not very useful. But the PN routine (defined in file
23074 treepr.adb in the GNAT sources) takes a tree node as input, and displays
23075 a useful high level representation of the tree node, which includes the
23076 syntactic category of the node, its position in the source, the integers
23077 that denote descendant nodes and parent node, as well as varied
23078 semantic information. To study this example in more detail, you might want to
23079 look at the body of the PN procedure in the stated file.
23080
23081 @node Using the Next Command in a Function
23082 @section Using the Next Command in a Function
23083
23084 @noindent
23085 When you use the @code{next} command in a function, the current source
23086 location will advance to the next statement as usual. A special case
23087 arises in the case of a @code{return} statement.
23088
23089 Part of the code for a return statement is the ``epilog'' of the function.
23090 This is the code that returns to the caller. There is only one copy of
23091 this epilog code, and it is typically associated with the last return
23092 statement in the function if there is more than one return. In some
23093 implementations, this epilog is associated with the first statement
23094 of the function.
23095
23096 The result is that if you use the @code{next} command from a return
23097 statement that is not the last return statement of the function you
23098 may see a strange apparent jump to the last return statement or to
23099 the start of the function. You should simply ignore this odd jump.
23100 The value returned is always that from the first return statement
23101 that was stepped through.
23102
23103 @node Ada Exceptions
23104 @section Breaking on Ada Exceptions
23105 @cindex Exceptions
23106
23107 @noindent
23108 You can set breakpoints that trip when your program raises
23109 selected exceptions.
23110
23111 @table @code
23112 @item break exception
23113 Set a breakpoint that trips whenever (any task in the) program raises
23114 any exception.
23115
23116 @item break exception @var{name}
23117 Set a breakpoint that trips whenever (any task in the) program raises
23118 the exception @var{name}.
23119
23120 @item break exception unhandled
23121 Set a breakpoint that trips whenever (any task in the) program raises an
23122 exception for which there is no handler.
23123
23124 @item info exceptions
23125 @itemx info exceptions @var{regexp}
23126 The @code{info exceptions} command permits the user to examine all defined
23127 exceptions within Ada programs. With a regular expression, @var{regexp}, as
23128 argument, prints out only those exceptions whose name matches @var{regexp}.
23129 @end table
23130
23131 @node Ada Tasks
23132 @section Ada Tasks
23133 @cindex Tasks
23134
23135 @noindent
23136 @code{GDB} allows the following task-related commands:
23137
23138 @table @code
23139 @item info tasks
23140 This command shows a list of current Ada tasks, as in the following example:
23141
23142 @smallexample
23143 @iftex
23144 @leftskip=0cm
23145 @end iftex
23146 (gdb) info tasks
23147   ID       TID P-ID   Thread Pri State                 Name
23148    1   8088000   0   807e000  15 Child Activation Wait main_task
23149    2   80a4000   1   80ae000  15 Accept/Select Wait    b
23150    3   809a800   1   80a4800  15 Child Activation Wait a
23151 *  4   80ae800   3   80b8000  15 Running               c
23152 @end smallexample
23153
23154 @noindent
23155 In this listing, the asterisk before the first task indicates it to be the
23156 currently running task. The first column lists the task ID that is used
23157 to refer to tasks in the following commands.
23158
23159 @item break @var{linespec} task @var{taskid}
23160 @itemx break @var{linespec} task @var{taskid} if @dots{}
23161 @cindex Breakpoints and tasks
23162 These commands are like the @code{break @dots{} thread @dots{}}.
23163 @var{linespec} specifies source lines.
23164
23165 Use the qualifier @samp{task @var{taskid}} with a breakpoint command
23166 to specify that you only want @code{GDB} to stop the program when a
23167 particular Ada task reaches this breakpoint. @var{taskid} is one of the
23168 numeric task identifiers assigned by @code{GDB}, shown in the first
23169 column of the @samp{info tasks} display.
23170
23171 If you do not specify @samp{task @var{taskid}} when you set a
23172 breakpoint, the breakpoint applies to @emph{all} tasks of your
23173 program.
23174
23175 You can use the @code{task} qualifier on conditional breakpoints as
23176 well; in this case, place @samp{task @var{taskid}} before the
23177 breakpoint condition (before the @code{if}).
23178
23179 @item task @var{taskno}
23180 @cindex Task switching
23181
23182 This command allows to switch to the task referred by @var{taskno}. In
23183 particular, This allows to browse the backtrace of the specified
23184 task. It is advised to switch back to the original task before
23185 continuing execution otherwise the scheduling of the program may be
23186 perturbed.
23187 @end table
23188
23189 @noindent
23190 For more detailed information on the tasking support,
23191 see @ref{Top,, Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB}.
23192
23193 @node Debugging Generic Units
23194 @section Debugging Generic Units
23195 @cindex Debugging Generic Units
23196 @cindex Generics
23197
23198 @noindent
23199 GNAT always uses code expansion for generic instantiation. This means that
23200 each time an instantiation occurs, a complete copy of the original code is
23201 made, with appropriate substitutions of formals by actuals.
23202
23203 It is not possible to refer to the original generic entities in
23204 @code{GDB}, but it is always possible to debug a particular instance of
23205 a generic, by using the appropriate expanded names. For example, if we have
23206
23207 @smallexample @c ada
23208 @group
23209 @cartouche
23210 procedure g is
23211
23212    generic package k is
23213       procedure kp (v1 : in out integer);
23214    end k;
23215
23216    package body k is
23217       procedure kp (v1 : in out integer) is
23218       begin
23219          v1 := v1 + 1;
23220       end kp;
23221    end k;
23222
23223    package k1 is new k;
23224    package k2 is new k;
23225
23226    var : integer := 1;
23227
23228 begin
23229    k1.kp (var);
23230    k2.kp (var);
23231    k1.kp (var);
23232    k2.kp (var);
23233 end;
23234 @end cartouche
23235 @end group
23236 @end smallexample
23237
23238 @noindent
23239 Then to break on a call to procedure kp in the k2 instance, simply
23240 use the command:
23241
23242 @smallexample
23243 (gdb) break g.k2.kp
23244 @end smallexample
23245
23246 @noindent
23247 When the breakpoint occurs, you can step through the code of the
23248 instance in the normal manner and examine the values of local variables, as for
23249 other units.
23250
23251 @node GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
23252 @section GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
23253 @cindex GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
23254
23255 @noindent
23256 When presented with programs that contain serious errors in syntax
23257 or semantics,
23258 GNAT may on rare occasions  experience problems in operation, such
23259 as aborting with a
23260 segmentation fault or illegal memory access, raising an internal
23261 exception, terminating abnormally, or failing to terminate at all.
23262 In such cases, you can activate
23263 various features of GNAT that can help you pinpoint the construct in your
23264 program that is the likely source of the problem.
23265
23266 The following strategies are presented in increasing order of
23267 difficulty, corresponding to your experience in using GNAT and your
23268 familiarity with compiler internals.
23269
23270 @enumerate
23271 @item
23272 Run @command{gcc} with the @option{-gnatf}. This first
23273 switch causes all errors on a given line to be reported. In its absence,
23274 only the first error on a line is displayed.
23275
23276 The @option{-gnatdO} switch causes errors to be displayed as soon as they
23277 are encountered, rather than after compilation is terminated. If GNAT
23278 terminates prematurely or goes into an infinite loop, the last error
23279 message displayed may help to pinpoint the culprit.
23280
23281 @item
23282 Run @command{gcc} with the @option{^-v (verbose)^/VERBOSE^} switch. In this
23283 mode, @command{gcc} produces ongoing information about the progress of the
23284 compilation and provides the name of each procedure as code is
23285 generated. This switch allows you to find which Ada procedure was being
23286 compiled when it encountered a code generation problem.
23287
23288 @item
23289 @cindex @option{-gnatdc} switch
23290 Run @command{gcc} with the @option{-gnatdc} switch. This is a GNAT specific
23291 switch that does for the front-end what @option{^-v^VERBOSE^} does
23292 for the back end. The system prints the name of each unit,
23293 either a compilation unit or nested unit, as it is being analyzed.
23294 @item
23295 Finally, you can start
23296 @code{gdb} directly on the @code{gnat1} executable. @code{gnat1} is the
23297 front-end of GNAT, and can be run independently (normally it is just
23298 called from @command{gcc}). You can use @code{gdb} on @code{gnat1} as you
23299 would on a C program (but @pxref{The GNAT Debugger GDB} for caveats). The
23300 @code{where} command is the first line of attack; the variable
23301 @code{lineno} (seen by @code{print lineno}), used by the second phase of
23302 @code{gnat1} and by the @command{gcc} backend, indicates the source line at
23303 which the execution stopped, and @code{input_file name} indicates the name of
23304 the source file.
23305 @end enumerate
23306
23307 @node Naming Conventions for GNAT Source Files
23308 @section Naming Conventions for GNAT Source Files
23309
23310 @noindent
23311 In order to examine the workings of the GNAT system, the following
23312 brief description of its organization may be helpful:
23313
23314 @itemize @bullet
23315 @item
23316 Files with prefix @file{^sc^SC^} contain the lexical scanner.
23317
23318 @item
23319 All files prefixed with @file{^par^PAR^} are components of the parser. The
23320 numbers correspond to chapters of the Ada Reference Manual. For example,
23321 parsing of select statements can be found in @file{par-ch9.adb}.
23322
23323 @item
23324 All files prefixed with @file{^sem^SEM^} perform semantic analysis. The
23325 numbers correspond to chapters of the Ada standard. For example, all
23326 issues involving context clauses can be found in @file{sem_ch10.adb}. In
23327 addition, some features of the language require sufficient special processing
23328 to justify their own semantic files: sem_aggr for aggregates, sem_disp for
23329 dynamic dispatching, etc.
23330
23331 @item
23332 All files prefixed with @file{^exp^EXP^} perform normalization and
23333 expansion of the intermediate representation (abstract syntax tree, or AST).
23334 these files use the same numbering scheme as the parser and semantics files.
23335 For example, the construction of record initialization procedures is done in
23336 @file{exp_ch3.adb}.
23337
23338 @item
23339 The files prefixed with @file{^bind^BIND^} implement the binder, which
23340 verifies the consistency of the compilation, determines an order of
23341 elaboration, and generates the bind file.
23342
23343 @item
23344 The files @file{atree.ads} and @file{atree.adb} detail the low-level
23345 data structures used by the front-end.
23346
23347 @item
23348 The files @file{sinfo.ads} and @file{sinfo.adb} detail the structure of
23349 the abstract syntax tree as produced by the parser.
23350
23351 @item
23352 The files @file{einfo.ads} and @file{einfo.adb} detail the attributes of
23353 all entities, computed during semantic analysis.
23354
23355 @item
23356 Library management issues are dealt with in files with prefix
23357 @file{^lib^LIB^}.
23358
23359 @item
23360 @findex Ada
23361 @cindex Annex A
23362 Ada files with the prefix @file{^a-^A-^} are children of @code{Ada}, as
23363 defined in Annex A.
23364
23365 @item
23366 @findex Interfaces
23367 @cindex Annex B
23368 Files with prefix @file{^i-^I-^} are children of @code{Interfaces}, as
23369 defined in Annex B.
23370
23371 @item
23372 @findex System
23373 Files with prefix @file{^s-^S-^} are children of @code{System}. This includes
23374 both language-defined children and GNAT run-time routines.
23375
23376 @item
23377 @findex GNAT
23378 Files with prefix @file{^g-^G-^} are children of @code{GNAT}. These are useful
23379 general-purpose packages, fully documented in their specs. All
23380 the other @file{.c} files are modifications of common @command{gcc} files.
23381 @end itemize
23382
23383 @node Getting Internal Debugging Information
23384 @section Getting Internal Debugging Information
23385
23386 @noindent
23387 Most compilers have internal debugging switches and modes. GNAT
23388 does also, except GNAT internal debugging switches and modes are not
23389 secret. A summary and full description of all the compiler and binder
23390 debug flags are in the file @file{debug.adb}. You must obtain the
23391 sources of the compiler to see the full detailed effects of these flags.
23392
23393 The switches that print the source of the program (reconstructed from
23394 the internal tree) are of general interest for user programs, as are the
23395 options to print
23396 the full internal tree, and the entity table (the symbol table
23397 information). The reconstructed source provides a readable version of the
23398 program after the front-end has completed analysis and  expansion,
23399 and is useful when studying the performance of specific constructs.
23400 For example, constraint checks are indicated, complex aggregates
23401 are replaced with loops and assignments, and tasking primitives
23402 are replaced with run-time calls.
23403
23404 @node Stack Traceback
23405 @section Stack Traceback
23406 @cindex traceback
23407 @cindex stack traceback
23408 @cindex stack unwinding
23409
23410 @noindent
23411 Traceback is a mechanism to display the sequence of subprogram calls that
23412 leads to a specified execution point in a program. Often (but not always)
23413 the execution point is an instruction at which an exception has been raised.
23414 This mechanism is also known as @i{stack unwinding} because it obtains
23415 its information by scanning the run-time stack and recovering the activation
23416 records of all active subprograms. Stack unwinding is one of the most
23417 important tools for program debugging.
23418
23419 The first entry stored in traceback corresponds to the deepest calling level,
23420 that is to say the subprogram currently executing the instruction
23421 from which we want to obtain the traceback.
23422
23423 Note that there is no runtime performance penalty when stack traceback
23424 is enabled, and no exception is raised during program execution.
23425
23426 @menu
23427 * Non-Symbolic Traceback::
23428 * Symbolic Traceback::
23429 @end menu
23430
23431 @node Non-Symbolic Traceback
23432 @subsection Non-Symbolic Traceback
23433 @cindex traceback, non-symbolic
23434
23435 @noindent
23436 Note: this feature is not supported on all platforms. See
23437 @file{GNAT.Traceback spec in g-traceb.ads} for a complete list of supported
23438 platforms.
23439
23440 @menu
23441 * Tracebacks From an Unhandled Exception::
23442 * Tracebacks From Exception Occurrences (non-symbolic)::
23443 * Tracebacks From Anywhere in a Program (non-symbolic)::
23444 @end menu
23445
23446 @node Tracebacks From an Unhandled Exception
23447 @subsubsection Tracebacks From an Unhandled Exception
23448
23449 @noindent
23450 A runtime non-symbolic traceback is a list of addresses of call instructions.
23451 To enable this feature you must use the @option{-E}
23452 @code{gnatbind}'s option. With this option a stack traceback is stored as part
23453 of exception information. You can retrieve this information using the
23454 @code{addr2line} tool.
23455
23456 Here is a simple example:
23457
23458 @smallexample @c ada
23459 @cartouche
23460 procedure STB is
23461
23462    procedure P1 is
23463    begin
23464       raise Constraint_Error;
23465    end P1;
23466
23467    procedure P2 is
23468    begin
23469       P1;
23470    end P2;
23471
23472 begin
23473    P2;
23474 end STB;
23475 @end cartouche
23476 @end smallexample
23477
23478 @smallexample
23479 $ gnatmake stb -bargs -E
23480 $ stb
23481
23482 Execution terminated by unhandled exception
23483 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
23484 Message: stb.adb:5
23485 Call stack traceback locations:
23486 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
23487 @end smallexample
23488
23489 @noindent
23490 As we see the traceback lists a sequence of addresses for the unhandled
23491 exception @code{CONSTRAINT_ERROR} raised in procedure P1. It is easy to
23492 guess that this exception come from procedure P1. To translate these
23493 addresses into the source lines where the calls appear, the
23494 @code{addr2line} tool, described below, is invaluable. The use of this tool
23495 requires the program to be compiled with debug information.
23496
23497 @smallexample
23498 $ gnatmake -g stb -bargs -E
23499 $ stb
23500
23501 Execution terminated by unhandled exception
23502 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
23503 Message: stb.adb:5
23504 Call stack traceback locations:
23505 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
23506
23507 $ addr2line --exe=stb 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4
23508    0x4011f1 0x77e892a4
23509
23510 00401373 at d:/stb/stb.adb:5
23511 0040138B at d:/stb/stb.adb:10
23512 0040139C at d:/stb/stb.adb:14
23513 00401335 at d:/stb/b~stb.adb:104
23514 004011C4 at /build/@dots{}/crt1.c:200
23515 004011F1 at /build/@dots{}/crt1.c:222
23516 77E892A4 in ?? at ??:0
23517 @end smallexample
23518
23519 @noindent
23520 The @code{addr2line} tool has several other useful options:
23521
23522 @table @code
23523 @item --functions
23524 to get the function name corresponding to any location
23525
23526 @item --demangle=gnat
23527 to use the gnat decoding mode for the function names. Note that
23528 for binutils version 2.9.x the option is simply @option{--demangle}.
23529 @end table
23530
23531 @smallexample
23532 $ addr2line --exe=stb --functions --demangle=gnat 0x401373 0x40138b
23533    0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1
23534
23535 00401373 in stb.p1 at d:/stb/stb.adb:5
23536 0040138B in stb.p2 at d:/stb/stb.adb:10
23537 0040139C in stb at d:/stb/stb.adb:14
23538 00401335 in main at d:/stb/b~stb.adb:104
23539 004011C4 in <__mingw_CRTStartup> at /build/@dots{}/crt1.c:200
23540 004011F1 in <mainCRTStartup> at /build/@dots{}/crt1.c:222
23541 @end smallexample
23542
23543 @noindent
23544 From this traceback we can see that the exception was raised in
23545 @file{stb.adb} at line 5, which was reached from a procedure call in
23546 @file{stb.adb} at line 10, and so on. The @file{b~std.adb} is the binder file,
23547 which contains the call to the main program.
23548 @xref{Running gnatbind}. The remaining entries are assorted runtime routines,
23549 and the output will vary from platform to platform.
23550
23551 It is also possible to use @code{GDB} with these traceback addresses to debug
23552 the program. For example, we can break at a given code location, as reported
23553 in the stack traceback:
23554
23555 @smallexample
23556 $ gdb -nw stb
23557 @ifclear vms
23558 @noindent
23559 Furthermore, this feature is not implemented inside Windows DLL. Only
23560 the non-symbolic traceback is reported in this case.
23561 @end ifclear
23562
23563 (gdb) break *0x401373
23564 Breakpoint 1 at 0x401373: file stb.adb, line 5.
23565 @end smallexample
23566
23567 @noindent
23568 It is important to note that the stack traceback addresses
23569 do not change when debug information is included. This is particularly useful
23570 because it makes it possible to release software without debug information (to
23571 minimize object size), get a field report that includes a stack traceback
23572 whenever an internal bug occurs, and then be able to retrieve the sequence
23573 of calls with the same program compiled with debug information.
23574
23575 @node Tracebacks From Exception Occurrences (non-symbolic)
23576 @subsubsection Tracebacks From Exception Occurrences
23577
23578 @noindent
23579 Non-symbolic tracebacks are obtained by using the @option{-E} binder argument.
23580 The stack traceback is attached to the exception information string, and can
23581 be retrieved in an exception handler within the Ada program, by means of the
23582 Ada facilities defined in @code{Ada.Exceptions}. Here is a simple example:
23583
23584 @smallexample @c ada
23585 with Ada.Text_IO;
23586 with Ada.Exceptions;
23587
23588 procedure STB is
23589
23590    use Ada;
23591    use Ada.Exceptions;
23592
23593    procedure P1 is
23594       K : Positive := 1;
23595    begin
23596       K := K - 1;
23597    exception
23598       when E : others =>
23599          Text_IO.Put_Line (Exception_Information (E));
23600    end P1;
23601
23602    procedure P2 is
23603    begin
23604       P1;
23605    end P2;
23606
23607 begin
23608    P2;
23609 end STB;
23610 @end smallexample
23611
23612 @noindent
23613 This program will output:
23614
23615 @smallexample
23616 $ stb
23617
23618 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
23619 Message: stb.adb:12
23620 Call stack traceback locations:
23621 0x4015e4 0x401633 0x401644 0x401461 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
23622 @end smallexample
23623
23624 @node Tracebacks From Anywhere in a Program (non-symbolic)
23625 @subsubsection Tracebacks From Anywhere in a Program
23626
23627 @noindent
23628 It is also possible to retrieve a stack traceback from anywhere in a
23629 program. For this you need to
23630 use the @code{GNAT.Traceback} API. This package includes a procedure called
23631 @code{Call_Chain} that computes a complete stack traceback, as well as useful
23632 display procedures described below. It is not necessary to use the
23633 @option{-E gnatbind} option in this case, because the stack traceback mechanism
23634 is invoked explicitly.
23635
23636 @noindent
23637 In the following example we compute a traceback at a specific location in
23638 the program, and we display it using @code{GNAT.Debug_Utilities.Image} to
23639 convert addresses to strings:
23640
23641 @smallexample @c ada
23642 with Ada.Text_IO;
23643 with GNAT.Traceback;
23644 with GNAT.Debug_Utilities;
23645
23646 procedure STB is
23647
23648    use Ada;
23649    use GNAT;
23650    use GNAT.Traceback;
23651
23652    procedure P1 is
23653       TB  : Tracebacks_Array (1 .. 10);
23654       --  We are asking for a maximum of 10 stack frames.
23655       Len : Natural;
23656       --  Len will receive the actual number of stack frames returned.
23657    begin
23658       Call_Chain (TB, Len);
23659
23660       Text_IO.Put ("In STB.P1 : ");
23661
23662       for K in 1 .. Len loop
23663          Text_IO.Put (Debug_Utilities.Image (TB (K)));
23664          Text_IO.Put (' ');
23665       end loop;
23666
23667       Text_IO.New_Line;
23668    end P1;
23669
23670    procedure P2 is
23671    begin
23672       P1;
23673    end P2;
23674
23675 begin
23676    P2;
23677 end STB;
23678 @end smallexample
23679
23680 @smallexample
23681 $ gnatmake -g stb
23682 $ stb
23683
23684 In STB.P1 : 16#0040_F1E4# 16#0040_14F2# 16#0040_170B# 16#0040_171C#
23685 16#0040_1461# 16#0040_11C4# 16#0040_11F1# 16#77E8_92A4#
23686 @end smallexample
23687
23688 @noindent
23689 You can then get further information by invoking the @code{addr2line}
23690 tool as described earlier (note that the hexadecimal addresses
23691 need to be specified in C format, with a leading ``0x'').
23692
23693 @node Symbolic Traceback
23694 @subsection Symbolic Traceback
23695 @cindex traceback, symbolic
23696
23697 @noindent
23698 A symbolic traceback is a stack traceback in which procedure names are
23699 associated with each code location.
23700
23701 @noindent
23702 Note that this feature is not supported on all platforms. See
23703 @file{GNAT.Traceback.Symbolic spec in g-trasym.ads} for a complete
23704 list of currently supported platforms.
23705
23706 @noindent
23707 Note that the symbolic traceback requires that the program be compiled
23708 with debug information. If it is not compiled with debug information
23709 only the non-symbolic information will be valid.
23710
23711 @menu
23712 * Tracebacks From Exception Occurrences (symbolic)::
23713 * Tracebacks From Anywhere in a Program (symbolic)::
23714 @end menu
23715
23716 @node Tracebacks From Exception Occurrences (symbolic)
23717 @subsubsection Tracebacks From Exception Occurrences
23718
23719 @smallexample @c ada
23720 with Ada.Text_IO;
23721 with GNAT.Traceback.Symbolic;
23722
23723 procedure STB is
23724
23725    procedure P1 is
23726    begin
23727       raise Constraint_Error;
23728    end P1;
23729
23730    procedure P2 is
23731    begin
23732       P1;
23733    end P2;
23734
23735    procedure P3 is
23736    begin
23737       P2;
23738    end P3;
23739
23740 begin
23741    P3;
23742 exception
23743    when E : others =>
23744       Ada.Text_IO.Put_Line (GNAT.Traceback.Symbolic.Symbolic_Traceback (E));
23745 end STB;
23746 @end smallexample
23747
23748 @smallexample
23749 $ gnatmake -g .\stb -bargs -E -largs -lgnat -laddr2line -lintl
23750 $ stb
23751
23752 0040149F in stb.p1 at stb.adb:8
23753 004014B7 in stb.p2 at stb.adb:13
23754 004014CF in stb.p3 at stb.adb:18
23755 004015DD in ada.stb at stb.adb:22
23756 00401461 in main at b~stb.adb:168
23757 004011C4 in __mingw_CRTStartup at crt1.c:200
23758 004011F1 in mainCRTStartup at crt1.c:222
23759 77E892A4 in ?? at ??:0
23760 @end smallexample
23761
23762 @noindent
23763 In the above example the ``.\'' syntax in the @command{gnatmake} command
23764 is currently required by @command{addr2line} for files that are in
23765 the current working directory.
23766 Moreover, the exact sequence of linker options may vary from platform
23767 to platform.
23768 The above @option{-largs} section is for Windows platforms. By contrast,
23769 under Unix there is no need for the @option{-largs} section.
23770 Differences across platforms are due to details of linker implementation.
23771
23772 @node Tracebacks From Anywhere in a Program (symbolic)
23773 @subsubsection Tracebacks From Anywhere in a Program
23774
23775 @noindent
23776 It is possible to get a symbolic stack traceback
23777 from anywhere in a program, just as for non-symbolic tracebacks.
23778 The first step is to obtain a non-symbolic
23779 traceback, and then call @code{Symbolic_Traceback} to compute the symbolic
23780 information. Here is an example:
23781
23782 @smallexample @c ada
23783 with Ada.Text_IO;
23784 with GNAT.Traceback;
23785 with GNAT.Traceback.Symbolic;
23786
23787 procedure STB is
23788
23789    use Ada;
23790    use GNAT.Traceback;
23791    use GNAT.Traceback.Symbolic;
23792
23793    procedure P1 is
23794       TB  : Tracebacks_Array (1 .. 10);
23795       --  We are asking for a maximum of 10 stack frames.
23796       Len : Natural;
23797       --  Len will receive the actual number of stack frames returned.
23798    begin
23799       Call_Chain (TB, Len);
23800       Text_IO.Put_Line (Symbolic_Traceback (TB (1 .. Len)));
23801    end P1;
23802
23803    procedure P2 is
23804    begin
23805       P1;
23806    end P2;
23807
23808 begin
23809    P2;
23810 end STB;
23811 @end smallexample
23812
23813 @c ******************************
23814 @ifset vms
23815 @node Compatibility with HP Ada
23816 @chapter Compatibility with HP Ada
23817 @cindex Compatibility
23818
23819 @noindent
23820 @cindex DEC Ada
23821 @cindex HP Ada
23822 @cindex Compatibility between GNAT and HP Ada
23823 This chapter compares HP Ada (formerly known as ``DEC Ada'')
23824 for OpenVMS Alpha and GNAT for OpenVMS for Alpha and for I64.
23825 GNAT is highly compatible
23826 with HP Ada, and it should generally be straightforward to port code
23827 from the HP Ada environment to GNAT. However, there are a few language
23828 and implementation differences of which the user must be aware. These
23829 differences are discussed in this chapter. In
23830 addition, the operating environment and command structure for the
23831 compiler are different, and these differences are also discussed.
23832
23833 For further details on these and other compatibility issues,
23834 see Appendix E of the HP publication
23835 @cite{HP Ada, Technical Overview and Comparison on HP Platforms}.
23836
23837 Except where otherwise indicated, the description of GNAT for OpenVMS
23838 applies to both the Alpha and I64 platforms.
23839
23840 For information on porting Ada code from GNAT on Alpha OpenVMS to GNAT on
23841 I64 OpenVMS, see @ref{Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS}.
23842
23843 The discussion in this chapter addresses specifically the implementation
23844 of Ada 83 for HP OpenVMS Alpha Systems. In cases where the implementation
23845 of HP Ada differs between OpenVMS Alpha Systems and OpenVMS VAX Systems,
23846 GNAT always follows the Alpha implementation.
23847
23848 For GNAT running on other than VMS systems, all the HP Ada 83 pragmas and
23849 attributes are recognized, although only a subset of them can sensibly
23850 be implemented.  The description of pragmas in
23851 @xref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}
23852 indicates whether or not they are applicable to non-VMS systems.
23853
23854 @menu
23855 * Ada Language Compatibility::
23856 * Differences in the Definition of Package System::
23857 * Language-Related Features::
23858 * The Package STANDARD::
23859 * The Package SYSTEM::
23860 * Tasking and Task-Related Features::
23861 * Pragmas and Pragma-Related Features::
23862 * Library of Predefined Units::
23863 * Bindings::
23864 * Main Program Definition::
23865 * Implementation-Defined Attributes::
23866 * Compiler and Run-Time Interfacing::
23867 * Program Compilation and Library Management::
23868 * Input-Output::
23869 * Implementation Limits::
23870 * Tools and Utilities::
23871 @end menu
23872
23873 @node Ada Language Compatibility
23874 @section Ada Language Compatibility
23875
23876 @noindent
23877 GNAT handles Ada 95 and Ada 2005 as well as Ada 83, whereas HP Ada is only
23878 for Ada 83. Ada 95 and Ada 2005 are almost completely upwards compatible
23879 with Ada 83, and therefore Ada 83 programs will compile
23880 and run under GNAT with
23881 no changes or only minor changes. The @cite{Annotated Ada Reference Manual}
23882 provides details on specific incompatibilities.
23883
23884 GNAT provides the switch @option{/83} on the @command{GNAT COMPILE} command,
23885 as well as the pragma @code{ADA_83}, to force the compiler to
23886 operate in Ada 83 mode. This mode does not guarantee complete
23887 conformance to Ada 83, but in practice is sufficient to
23888 eliminate most sources of incompatibilities.
23889 In particular, it eliminates the recognition of the
23890 additional Ada 95 and Ada 2005 keywords, so that their use as identifiers
23891 in Ada 83 programs is legal, and handles the cases of packages
23892 with optional bodies, and generics that instantiate unconstrained
23893 types without the use of @code{(<>)}.
23894
23895 @node Differences in the Definition of Package System
23896 @section Differences in the Definition of Package @code{System}
23897
23898 @noindent
23899 An Ada compiler is allowed to add
23900 implementation-dependent declarations to package @code{System}.
23901 In normal mode,
23902 GNAT does not take advantage of this permission, and the version of
23903 @code{System} provided by GNAT exactly matches that defined in the Ada
23904 Reference Manual.
23905
23906 However, HP Ada adds an extensive set of declarations to package
23907 @code{System},
23908 as fully documented in the HP Ada manuals. To minimize changes required
23909 for programs that make use of these extensions, GNAT provides the pragma
23910 @code{Extend_System} for extending the definition of package System. By using:
23911 @cindex pragma @code{Extend_System}
23912 @cindex @code{Extend_System} pragma
23913
23914 @smallexample @c ada
23915 @group
23916 @cartouche
23917 pragma Extend_System (Aux_DEC);
23918 @end cartouche
23919 @end group
23920 @end smallexample
23921
23922 @noindent
23923 the set of definitions in @code{System} is extended to include those in
23924 package @code{System.Aux_DEC}.
23925 @cindex @code{System.Aux_DEC} package
23926 @cindex @code{Aux_DEC} package (child of @code{System})
23927 These definitions are incorporated directly into package @code{System},
23928 as though they had been declared there. For a
23929 list of the declarations added, see the spec of this package,
23930 which can be found in the file @file{s-auxdec.ads} in the GNAT library.
23931 @cindex @file{s-auxdec.ads} file
23932 The pragma @code{Extend_System} is a configuration pragma, which means that
23933 it can be placed in the file @file{gnat.adc}, so that it will automatically
23934 apply to all subsequent compilations. See @ref{Configuration Pragmas},
23935 for further details.
23936
23937 An alternative approach that avoids the use of the non-standard
23938 @code{Extend_System} pragma is to add a context clause to the unit that
23939 references these facilities:
23940
23941 @smallexample @c ada
23942 @cartouche
23943 with System.Aux_DEC;
23944 use  System.Aux_DEC;
23945 @end cartouche
23946 @end smallexample
23947
23948 @noindent
23949 The effect is not quite semantically identical to incorporating
23950 the declarations directly into package @code{System},
23951 but most programs will not notice a difference
23952 unless they use prefix notation (e.g.@: @code{System.Integer_8})
23953 to reference the entities directly in package @code{System}.
23954 For units containing such references,
23955 the prefixes must either be removed, or the pragma @code{Extend_System}
23956 must be used.
23957
23958 @node Language-Related Features
23959 @section Language-Related Features
23960
23961 @noindent
23962 The following sections highlight differences in types,
23963 representations of types, operations, alignment, and
23964 related topics.
23965
23966 @menu
23967 * Integer Types and Representations::
23968 * Floating-Point Types and Representations::
23969 * Pragmas Float_Representation and Long_Float::
23970 * Fixed-Point Types and Representations::
23971 * Record and Array Component Alignment::
23972 * Address Clauses::
23973 * Other Representation Clauses::
23974 @end menu
23975
23976 @node Integer Types and Representations
23977 @subsection Integer Types and Representations
23978
23979 @noindent
23980 The set of predefined integer types is identical in HP Ada and GNAT.
23981 Furthermore the representation of these integer types is also identical,
23982 including the capability of size clauses forcing biased representation.
23983
23984 In addition,
23985 HP Ada for OpenVMS Alpha systems has defined the
23986 following additional integer types in package @code{System}:
23987
23988 @itemize @bullet
23989
23990 @item
23991 @code{INTEGER_8}
23992
23993 @item
23994 @code{INTEGER_16}
23995
23996 @item
23997 @code{INTEGER_32}
23998
23999 @item
24000 @code{INTEGER_64}
24001
24002 @item
24003 @code{LARGEST_INTEGER}
24004 @end itemize
24005
24006 @noindent
24007 In GNAT, the first four of these types may be obtained from the
24008 standard Ada package @code{Interfaces}.
24009 Alternatively, by use of the pragma @code{Extend_System}, identical
24010 declarations can be referenced directly in package @code{System}.
24011 On both GNAT and HP Ada, the maximum integer size is 64 bits.
24012
24013 @node Floating-Point Types and Representations
24014 @subsection Floating-Point Types and Representations
24015 @cindex Floating-Point types
24016
24017 @noindent
24018 The set of predefined floating-point types is identical in HP Ada and GNAT.
24019 Furthermore the representation of these floating-point
24020 types is also identical. One important difference is that the default
24021 representation for HP Ada is @code{VAX_Float}, but the default representation
24022 for GNAT is IEEE.
24023
24024 Specific types may be declared to be @code{VAX_Float} or IEEE, using the
24025 pragma @code{Float_Representation} as described in the HP Ada
24026 documentation.
24027 For example, the declarations:
24028
24029 @smallexample @c ada
24030 @cartouche
24031 type F_Float is digits 6;
24032 pragma Float_Representation (VAX_Float, F_Float);
24033 @end cartouche
24034 @end smallexample
24035
24036 @noindent
24037 declares a type @code{F_Float} that will be represented in @code{VAX_Float}
24038 format.
24039 This set of declarations actually appears in @code{System.Aux_DEC},
24040 which contains
24041 the full set of additional floating-point declarations provided in
24042 the HP Ada version of package @code{System}.
24043 This and similar declarations may be accessed in a user program
24044 by using pragma @code{Extend_System}. The use of this
24045 pragma, and the related pragma @code{Long_Float} is described in further
24046 detail in the following section.
24047
24048 @node Pragmas Float_Representation and Long_Float
24049 @subsection Pragmas @code{Float_Representation} and @code{Long_Float}
24050
24051 @noindent
24052 HP Ada provides the pragma @code{Float_Representation}, which
24053 acts as a program library switch to allow control over
24054 the internal representation chosen for the predefined
24055 floating-point types declared in the package @code{Standard}.
24056 The format of this pragma is as follows:
24057
24058 @smallexample @c ada
24059 @cartouche
24060 pragma Float_Representation(VAX_Float | IEEE_Float);
24061 @end cartouche
24062 @end smallexample
24063
24064 @noindent
24065 This pragma controls the representation of floating-point
24066 types as follows:
24067
24068 @itemize @bullet
24069 @item
24070 @code{VAX_Float} specifies that floating-point
24071 types are represented by default with the VAX system hardware types
24072 @code{F-floating}, @code{D-floating}, @code{G-floating}.
24073 Note that the @code{H-floating}
24074 type was available only on VAX systems, and is not available
24075 in either HP Ada or GNAT.
24076
24077 @item
24078 @code{IEEE_Float} specifies that floating-point
24079 types are represented by default with the IEEE single and
24080 double floating-point types.
24081 @end itemize
24082
24083 @noindent
24084 GNAT provides an identical implementation of the pragma
24085 @code{Float_Representation}, except that it functions as a
24086 configuration pragma. Note that the
24087 notion of configuration pragma corresponds closely to the
24088 HP Ada notion of a program library switch.
24089
24090 When no pragma is used in GNAT, the default is @code{IEEE_Float},
24091 which is different
24092 from HP Ada 83, where the default is @code{VAX_Float}. In addition, the
24093 predefined libraries in GNAT are built using @code{IEEE_Float}, so it is not
24094 advisable to change the format of numbers passed to standard library
24095 routines, and if necessary explicit type conversions may be needed.
24096
24097 The use of @code{IEEE_Float} is recommended in GNAT since it is more
24098 efficient, and (given that it conforms to an international standard)
24099 potentially more portable.
24100 The situation in which @code{VAX_Float} may be useful is in interfacing
24101 to existing code and data that expect the use of @code{VAX_Float}.
24102 In such a situation use the predefined @code{VAX_Float}
24103 types in package @code{System}, as extended by
24104 @code{Extend_System}. For example, use @code{System.F_Float}
24105 to specify the 32-bit @code{F-Float} format.
24106
24107 @noindent
24108 On OpenVMS systems, HP Ada provides the pragma @code{Long_Float}
24109 to allow control over the internal representation chosen
24110 for the predefined type @code{Long_Float} and for floating-point
24111 type declarations with digits specified in the range 7 .. 15.
24112 The format of this pragma is as follows:
24113
24114 @smallexample @c ada
24115 @cartouche
24116 pragma Long_Float (D_FLOAT | G_FLOAT);
24117 @end cartouche
24118 @end smallexample
24119
24120 @node Fixed-Point Types and Representations
24121 @subsection Fixed-Point Types and Representations
24122
24123 @noindent
24124 On HP Ada for OpenVMS Alpha systems, rounding is
24125 away from zero for both positive and negative numbers.
24126 Therefore, @code{+0.5} rounds to @code{1},
24127 and @code{-0.5} rounds to @code{-1}.
24128
24129 On GNAT the results of operations
24130 on fixed-point types are in accordance with the Ada
24131 rules. In particular, results of operations on decimal
24132 fixed-point types are truncated.
24133
24134 @node Record and Array Component Alignment
24135 @subsection Record and Array Component Alignment
24136
24137 @noindent
24138 On HP Ada for OpenVMS Alpha, all non-composite components
24139 are aligned on natural boundaries. For example, 1-byte
24140 components are aligned on byte boundaries, 2-byte
24141 components on 2-byte boundaries, 4-byte components on 4-byte
24142 byte boundaries, and so on. The OpenVMS Alpha hardware
24143 runs more efficiently with naturally aligned data.
24144
24145 On GNAT, alignment rules are compatible
24146 with HP Ada for OpenVMS Alpha.
24147
24148 @node Address Clauses
24149 @subsection Address Clauses
24150
24151 @noindent
24152 In HP Ada and GNAT, address clauses are supported for
24153 objects and imported subprograms.
24154 The predefined type @code{System.Address} is a private type
24155 in both compilers on Alpha OpenVMS, with the same representation
24156 (it is simply a machine pointer). Addition, subtraction, and comparison
24157 operations are available in the standard Ada package
24158 @code{System.Storage_Elements}, or in package @code{System}
24159 if it is extended to include @code{System.Aux_DEC} using a
24160 pragma @code{Extend_System} as previously described.
24161
24162 Note that code that @code{with}'s both this extended package @code{System}
24163 and the package @code{System.Storage_Elements} should not @code{use}
24164 both packages, or ambiguities will result. In general it is better
24165 not to mix these two sets of facilities. The Ada package was
24166 designed specifically to provide the kind of features that HP Ada
24167 adds directly to package @code{System}.
24168
24169 The type @code{System.Address} is a 64-bit integer type in GNAT for
24170 I64 OpenVMS.  For more information,
24171 see @ref{Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS}.
24172
24173 GNAT is compatible with HP Ada in its handling of address
24174 clauses, except for some limitations in
24175 the form of address clauses for composite objects with
24176 initialization. Such address clauses are easily replaced
24177 by the use of an explicitly-defined constant as described
24178 in the Ada Reference Manual (13.1(22)). For example, the sequence
24179 of declarations:
24180
24181 @smallexample @c ada
24182 @cartouche
24183 X, Y : Integer := Init_Func;
24184 Q : String (X .. Y) := "abc";
24185 @dots{}
24186 for Q'Address use Compute_Address;
24187 @end cartouche
24188 @end smallexample
24189
24190 @noindent
24191 will be rejected by GNAT, since the address cannot be computed at the time
24192 that @code{Q} is declared. To achieve the intended effect, write instead:
24193
24194 @smallexample @c ada
24195 @group
24196 @cartouche
24197 X, Y : Integer := Init_Func;
24198 Q_Address : constant Address := Compute_Address;
24199 Q : String (X .. Y) := "abc";
24200 @dots{}
24201 for Q'Address use Q_Address;
24202 @end cartouche
24203 @end group
24204 @end smallexample
24205
24206 @noindent
24207 which will be accepted by GNAT (and other Ada compilers), and is also
24208 compatible with Ada 83. A fuller description of the restrictions
24209 on address specifications is found in @ref{Top, GNAT Reference Manual,
24210 About This Guide, gnat_rm, GNAT Reference Manual}.
24211
24212 @node Other Representation Clauses
24213 @subsection Other Representation Clauses
24214
24215 @noindent
24216 GNAT implements in a compatible manner all the representation
24217 clauses supported by HP Ada. In addition, GNAT
24218 implements the representation clause forms that were introduced in Ada 95,
24219 including @code{COMPONENT_SIZE} and @code{SIZE} clauses for objects.
24220
24221 @node The Package STANDARD
24222 @section The Package @code{STANDARD}
24223
24224 @noindent
24225 The package @code{STANDARD}, as implemented by HP Ada, is fully
24226 described in the @cite{Ada Reference Manual} and in the
24227 @cite{HP Ada Language Reference Manual}. As implemented by GNAT, the
24228 package @code{STANDARD} is described in the @cite{Ada Reference Manual}.
24229
24230 In addition, HP Ada supports the Latin-1 character set in
24231 the type @code{CHARACTER}. GNAT supports the Latin-1 character set
24232 in the type @code{CHARACTER} and also Unicode (ISO 10646 BMP) in
24233 the type @code{WIDE_CHARACTER}.
24234
24235 The floating-point types supported by GNAT are those
24236 supported by HP Ada, but the defaults are different, and are controlled by
24237 pragmas. See @ref{Floating-Point Types and Representations}, for details.
24238
24239 @node The Package SYSTEM
24240 @section The Package @code{SYSTEM}
24241
24242 @noindent
24243 HP Ada provides a specific version of the package
24244 @code{SYSTEM} for each platform on which the language is implemented.
24245 For the complete spec of the package @code{SYSTEM}, see
24246 Appendix F of the @cite{HP Ada Language Reference Manual}.
24247
24248 On HP Ada, the package @code{SYSTEM} includes the following conversion
24249 functions:
24250 @itemize @bullet
24251 @item @code{TO_ADDRESS(INTEGER)}
24252
24253 @item @code{TO_ADDRESS(UNSIGNED_LONGWORD)}
24254
24255 @item @code{TO_ADDRESS(}@i{universal_integer}@code{)}
24256
24257 @item @code{TO_INTEGER(ADDRESS)}
24258
24259 @item @code{TO_UNSIGNED_LONGWORD(ADDRESS)}
24260
24261 @item Function @code{IMPORT_VALUE return UNSIGNED_LONGWORD} and the
24262 functions @code{IMPORT_ADDRESS} and @code{IMPORT_LARGEST_VALUE}
24263 @end itemize
24264
24265 @noindent
24266 By default, GNAT supplies a version of @code{SYSTEM} that matches
24267 the definition given in the @cite{Ada Reference Manual}.
24268 This
24269 is a subset of the HP system definitions, which is as
24270 close as possible to the original definitions. The only difference
24271 is that the definition of @code{SYSTEM_NAME} is different:
24272
24273 @smallexample @c ada
24274 @cartouche
24275 type Name is (SYSTEM_NAME_GNAT);
24276 System_Name : constant Name := SYSTEM_NAME_GNAT;
24277 @end cartouche
24278 @end smallexample
24279
24280 @noindent
24281 Also, GNAT adds the Ada declarations for
24282 @code{BIT_ORDER} and @code{DEFAULT_BIT_ORDER}.
24283
24284 However, the use of the following pragma causes GNAT
24285 to extend the definition of package @code{SYSTEM} so that it
24286 encompasses the full set of HP-specific extensions,
24287 including the functions listed above:
24288
24289 @smallexample @c ada
24290 @cartouche
24291 pragma Extend_System (Aux_DEC);
24292 @end cartouche
24293 @end smallexample
24294
24295 @noindent
24296 The pragma @code{Extend_System} is a configuration pragma that
24297 is most conveniently placed in the @file{gnat.adc} file. @xref{Pragma
24298 Extend_System,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual} for further details.
24299
24300 HP Ada does not allow the recompilation of the package
24301 @code{SYSTEM}. Instead HP Ada provides several pragmas
24302 (@code{SYSTEM_NAME}, @code{STORAGE_UNIT}, and @code{MEMORY_SIZE})
24303 to modify values in the package @code{SYSTEM}.
24304 On OpenVMS Alpha systems, the pragma
24305 @code{SYSTEM_NAME} takes the enumeration literal @code{OPENVMS_AXP} as
24306 its single argument.
24307
24308 GNAT does permit the recompilation of package @code{SYSTEM} using
24309 the special switch @option{-gnatg}, and this switch can be used if
24310 it is necessary to modify the definitions in @code{SYSTEM}. GNAT does
24311 not permit the specification of @code{SYSTEM_NAME}, @code{STORAGE_UNIT}
24312 or @code{MEMORY_SIZE} by any other means.
24313
24314 On GNAT systems, the pragma @code{SYSTEM_NAME} takes the
24315 enumeration literal @code{SYSTEM_NAME_GNAT}.
24316
24317 The definitions provided by the use of
24318
24319 @smallexample @c ada
24320 pragma Extend_System (AUX_Dec);
24321 @end smallexample
24322
24323 @noindent
24324 are virtually identical to those provided by the HP Ada 83 package
24325 @code{SYSTEM}. One important difference is that the name of the
24326 @code{TO_ADDRESS}
24327 function for type @code{UNSIGNED_LONGWORD} is changed to
24328 @code{TO_ADDRESS_LONG}.
24329 @xref{Address Clauses,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual} for a
24330 discussion of why this change was necessary.
24331
24332 @noindent
24333 The version of @code{TO_ADDRESS} taking a @i{universal_integer} argument
24334 is in fact
24335 an extension to Ada 83 not strictly compatible with the reference manual.
24336 GNAT, in order to be exactly compatible with the standard,
24337 does not provide this capability. In HP Ada 83, the
24338 point of this definition is to deal with a call like:
24339
24340 @smallexample @c ada
24341 TO_ADDRESS (16#12777#);
24342 @end smallexample
24343
24344 @noindent
24345 Normally, according to Ada 83 semantics, one would expect this to be
24346 ambiguous, since it matches both the @code{INTEGER} and
24347 @code{UNSIGNED_LONGWORD} forms of @code{TO_ADDRESS}.
24348 However, in HP Ada 83, there is no ambiguity, since the
24349 definition using @i{universal_integer} takes precedence.
24350
24351 In GNAT, since the version with @i{universal_integer} cannot be supplied,
24352 it is
24353 not possible to be 100% compatible. Since there are many programs using
24354 numeric constants for the argument to @code{TO_ADDRESS}, the decision in
24355 GNAT was
24356 to change the name of the function in the @code{UNSIGNED_LONGWORD} case,
24357 so the declarations provided in the GNAT version of @code{AUX_Dec} are:
24358
24359 @smallexample @c ada
24360 function To_Address (X : Integer) return Address;
24361 pragma Pure_Function (To_Address);
24362
24363 function To_Address_Long (X : Unsigned_Longword) return Address;
24364 pragma Pure_Function (To_Address_Long);
24365 @end smallexample
24366
24367 @noindent
24368 This means that programs using @code{TO_ADDRESS} for
24369 @code{UNSIGNED_LONGWORD} must change the name to @code{TO_ADDRESS_LONG}.
24370
24371 @node Tasking and Task-Related Features
24372 @section Tasking and Task-Related Features
24373
24374 @noindent
24375 This section compares the treatment of tasking in GNAT
24376 and in HP Ada for OpenVMS Alpha.
24377 The GNAT description applies to both Alpha and I64 OpenVMS.
24378 For detailed information on tasking in
24379 HP Ada, see the @cite{HP Ada Language Reference Manual} and the
24380 relevant run-time reference manual.
24381
24382 @menu
24383 * Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems::
24384 * Assigning Task IDs::
24385 * Task IDs and Delays::
24386 * Task-Related Pragmas::
24387 * Scheduling and Task Priority::
24388 * The Task Stack::
24389 * External Interrupts::
24390 @end menu
24391
24392 @node Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems
24393 @subsection Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems
24394
24395 @noindent
24396 On OpenVMS Alpha systems, each Ada task (except a passive
24397 task) is implemented as a single stream of execution
24398 that is created and managed by the kernel. On these
24399 systems, HP Ada tasking support is based on DECthreads,
24400 an implementation of the POSIX standard for threads.
24401
24402 Also, on OpenVMS Alpha systems, HP Ada tasks and foreign
24403 code that calls DECthreads routines can be used together.
24404 The interaction between Ada tasks and DECthreads routines
24405 can have some benefits. For example when on OpenVMS Alpha,
24406 HP Ada can call C code that is already threaded.
24407
24408 GNAT uses the facilities of DECthreads,
24409 and Ada tasks are mapped to threads.
24410
24411 @node Assigning Task IDs
24412 @subsection Assigning Task IDs
24413
24414 @noindent
24415 The HP Ada Run-Time Library always assigns @code{%TASK 1} to
24416 the environment task that executes the main program. On
24417 OpenVMS Alpha systems, @code{%TASK 0} is often used for tasks
24418 that have been created but are not yet activated.
24419
24420 On OpenVMS Alpha systems, task IDs are assigned at
24421 activation. On GNAT systems, task IDs are also assigned at
24422 task creation but do not have the same form or values as
24423 task ID values in HP Ada. There is no null task, and the
24424 environment task does not have a specific task ID value.
24425
24426 @node Task IDs and Delays
24427 @subsection Task IDs and Delays
24428
24429 @noindent
24430 On OpenVMS Alpha systems, tasking delays are implemented
24431 using Timer System Services. The Task ID is used for the
24432 identification of the timer request (the @code{REQIDT} parameter).
24433 If Timers are used in the application take care not to use
24434 @code{0} for the identification, because cancelling such a timer
24435 will cancel all timers and may lead to unpredictable results.
24436
24437 @node Task-Related Pragmas
24438 @subsection Task-Related Pragmas
24439
24440 @noindent
24441 Ada supplies the pragma @code{TASK_STORAGE}, which allows
24442 specification of the size of the guard area for a task
24443 stack. (The guard area forms an area of memory that has no
24444 read or write access and thus helps in the detection of
24445 stack overflow.) On OpenVMS Alpha systems, if the pragma
24446 @code{TASK_STORAGE} specifies a value of zero, a minimal guard
24447 area is created. In the absence of a pragma @code{TASK_STORAGE},
24448 a default guard area is created.
24449
24450 GNAT supplies the following task-related pragmas:
24451
24452 @itemize @bullet
24453 @item  @code{TASK_INFO}
24454
24455 This pragma appears within a task definition and
24456 applies to the task in which it appears. The argument
24457 must be of type @code{SYSTEM.TASK_INFO.TASK_INFO_TYPE}.
24458
24459 @item  @code{TASK_STORAGE}
24460
24461 GNAT implements pragma @code{TASK_STORAGE} in the same way as HP Ada.
24462 Both HP Ada and GNAT supply the pragmas @code{PASSIVE},
24463 @code{SUPPRESS}, and @code{VOLATILE}.
24464 @end itemize
24465 @node Scheduling and Task Priority
24466 @subsection Scheduling and Task Priority
24467
24468 @noindent
24469 HP Ada implements the Ada language requirement that
24470 when two tasks are eligible for execution and they have
24471 different priorities, the lower priority task does not
24472 execute while the higher priority task is waiting. The HP
24473 Ada Run-Time Library keeps a task running until either the
24474 task is suspended or a higher priority task becomes ready.
24475
24476 On OpenVMS Alpha systems, the default strategy is round-
24477 robin with preemption. Tasks of equal priority take turns
24478 at the processor. A task is run for a certain period of
24479 time and then placed at the tail of the ready queue for
24480 its priority level.
24481
24482 HP Ada provides the implementation-defined pragma @code{TIME_SLICE},
24483 which can be used to enable or disable round-robin
24484 scheduling of tasks with the same priority.
24485 See the relevant HP Ada run-time reference manual for
24486 information on using the pragmas to control HP Ada task
24487 scheduling.
24488
24489 GNAT follows the scheduling rules of Annex D (Real-Time
24490 Annex) of the @cite{Ada Reference Manual}. In general, this
24491 scheduling strategy is fully compatible with HP Ada
24492 although it provides some additional constraints (as
24493 fully documented in Annex D).
24494 GNAT implements time slicing control in a manner compatible with
24495 HP Ada 83, by means of the pragma @code{Time_Slice}, whose semantics
24496 are identical to the HP Ada 83 pragma of the same name.
24497 Note that it is not possible to mix GNAT tasking and
24498 HP Ada 83 tasking in the same program, since the two run-time
24499 libraries are not compatible.
24500
24501 @node The Task Stack
24502 @subsection The Task Stack
24503
24504 @noindent
24505 In HP Ada, a task stack is allocated each time a
24506 non-passive task is activated. As soon as the task is
24507 terminated, the storage for the task stack is deallocated.
24508 If you specify a size of zero (bytes) with @code{T'STORAGE_SIZE},
24509 a default stack size is used. Also, regardless of the size
24510 specified, some additional space is allocated for task
24511 management purposes. On OpenVMS Alpha systems, at least
24512 one page is allocated.
24513
24514 GNAT handles task stacks in a similar manner. In accordance with
24515 the Ada rules, it provides the pragma @code{STORAGE_SIZE} as
24516 an alternative method for controlling the task stack size.
24517 The specification of the attribute @code{T'STORAGE_SIZE} is also
24518 supported in a manner compatible with HP Ada.
24519
24520 @node External Interrupts
24521 @subsection External Interrupts
24522
24523 @noindent
24524 On HP Ada, external interrupts can be associated with task entries.
24525 GNAT is compatible with HP Ada in its handling of external interrupts.
24526
24527 @node Pragmas and Pragma-Related Features
24528 @section Pragmas and Pragma-Related Features
24529
24530 @noindent
24531 Both HP Ada and GNAT supply all language-defined pragmas
24532 as specified by the Ada 83 standard. GNAT also supplies all
24533 language-defined pragmas introduced by Ada 95 and Ada 2005.
24534 In addition, GNAT implements the implementation-defined pragmas
24535 from HP Ada 83.
24536
24537 @itemize @bullet
24538 @item  @code{AST_ENTRY}
24539
24540 @item  @code{COMMON_OBJECT}
24541
24542 @item  @code{COMPONENT_ALIGNMENT}
24543
24544 @item  @code{EXPORT_EXCEPTION}
24545
24546 @item  @code{EXPORT_FUNCTION}
24547
24548 @item  @code{EXPORT_OBJECT}
24549
24550 @item  @code{EXPORT_PROCEDURE}
24551
24552 @item  @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE}
24553
24554 @item  @code{FLOAT_REPRESENTATION}
24555
24556 @item  @code{IDENT}
24557
24558 @item  @code{IMPORT_EXCEPTION}
24559
24560 @item  @code{IMPORT_FUNCTION}
24561
24562 @item  @code{IMPORT_OBJECT}
24563
24564 @item  @code{IMPORT_PROCEDURE}
24565
24566 @item  @code{IMPORT_VALUED_PROCEDURE}
24567
24568 @item  @code{INLINE_GENERIC}
24569
24570 @item  @code{INTERFACE_NAME}
24571
24572 @item  @code{LONG_FLOAT}
24573
24574 @item  @code{MAIN_STORAGE}
24575
24576 @item  @code{PASSIVE}
24577
24578 @item  @code{PSECT_OBJECT}
24579
24580 @item  @code{SHARE_GENERIC}
24581
24582 @item  @code{SUPPRESS_ALL}
24583
24584 @item  @code{TASK_STORAGE}
24585
24586 @item  @code{TIME_SLICE}
24587
24588 @item  @code{TITLE}
24589 @end itemize
24590
24591 @noindent
24592 These pragmas are all fully implemented, with the exception of @code{TITLE},
24593 @code{PASSIVE}, and @code{SHARE_GENERIC}, which are
24594 recognized, but which have no
24595 effect in GNAT. The effect of @code{PASSIVE} may be obtained by the
24596 use of Ada protected objects. In GNAT, all generics are inlined.
24597
24598 Unlike HP Ada, the GNAT ``@code{EXPORT_}@i{subprogram}'' pragmas require
24599 a separate subprogram specification which must appear before the
24600 subprogram body.
24601
24602 GNAT also supplies a number of implementation-defined pragmas as follows:
24603 @itemize @bullet
24604 @item  @code{ABORT_DEFER}
24605
24606 @item  @code{ADA_83}
24607
24608 @item  @code{ADA_95}
24609
24610 @item  @code{ADA_05}
24611
24612 @item  @code{ANNOTATE}
24613
24614 @item  @code{ASSERT}
24615
24616 @item  @code{C_PASS_BY_COPY}
24617
24618 @item  @code{CPP_CLASS}
24619
24620 @item  @code{CPP_CONSTRUCTOR}
24621
24622 @item  @code{CPP_DESTRUCTOR}
24623
24624 @item  @code{DEBUG}
24625
24626 @item  @code{EXTEND_SYSTEM}
24627
24628 @item  @code{LINKER_ALIAS}
24629
24630 @item  @code{LINKER_SECTION}
24631
24632 @item  @code{MACHINE_ATTRIBUTE}
24633
24634 @item  @code{NO_RETURN}
24635
24636 @item  @code{PURE_FUNCTION}
24637
24638 @item  @code{SOURCE_FILE_NAME}
24639
24640 @item  @code{SOURCE_REFERENCE}
24641
24642 @item  @code{TASK_INFO}
24643
24644 @item  @code{UNCHECKED_UNION}
24645
24646 @item  @code{UNIMPLEMENTED_UNIT}
24647
24648 @item  @code{UNIVERSAL_DATA}
24649
24650 @item  @code{UNSUPPRESS}
24651
24652 @item  @code{WARNINGS}
24653
24654 @item  @code{WEAK_EXTERNAL}
24655 @end itemize
24656
24657 @noindent
24658 For full details on these GNAT implementation-defined pragmas,
24659 see @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference
24660 Manual}.
24661
24662 @menu
24663 * Restrictions on the Pragma INLINE::
24664 * Restrictions on the Pragma INTERFACE::
24665 * Restrictions on the Pragma SYSTEM_NAME::
24666 @end menu
24667
24668 @node Restrictions on the Pragma INLINE
24669 @subsection Restrictions on Pragma @code{INLINE}
24670
24671 @noindent
24672 HP Ada enforces the following restrictions on the pragma @code{INLINE}:
24673 @itemize @bullet
24674 @item  Parameters cannot have a task type.
24675
24676 @item  Function results cannot be task types, unconstrained
24677 array types, or unconstrained types with discriminants.
24678
24679 @item  Bodies cannot declare the following:
24680 @itemize @bullet
24681 @item  Subprogram body or stub (imported subprogram is allowed)
24682
24683 @item  Tasks
24684
24685 @item  Generic declarations
24686
24687 @item  Instantiations
24688
24689 @item  Exceptions
24690
24691 @item  Access types (types derived from access types allowed)
24692
24693 @item  Array or record types
24694
24695 @item  Dependent tasks
24696
24697 @item  Direct recursive calls of subprogram or containing
24698 subprogram, directly or via a renaming
24699
24700 @end itemize
24701 @end itemize
24702
24703 @noindent
24704 In GNAT, the only restriction on pragma @code{INLINE} is that the
24705 body must occur before the call if both are in the same
24706 unit, and the size must be appropriately small. There are
24707 no other specific restrictions which cause subprograms to
24708 be incapable of being inlined.
24709
24710 @node  Restrictions on the Pragma INTERFACE
24711 @subsection  Restrictions on Pragma @code{INTERFACE}
24712
24713 @noindent
24714 The following restrictions on pragma @code{INTERFACE}
24715 are enforced by both HP Ada and GNAT:
24716 @itemize @bullet
24717 @item  Languages accepted: Ada, Bliss, C, Fortran, Default.
24718 Default is the default on OpenVMS Alpha systems.
24719
24720 @item  Parameter passing: Language specifies default
24721 mechanisms but can be overridden with an @code{EXPORT} pragma.
24722
24723 @itemize @bullet
24724 @item  Ada: Use internal Ada rules.
24725
24726 @item  Bliss, C: Parameters must be mode @code{in}; cannot be
24727 record or task type. Result cannot be a string, an
24728 array, or a record.
24729
24730 @item  Fortran: Parameters cannot have a task type. Result cannot
24731 be a string, an array, or a record.
24732 @end itemize
24733 @end itemize
24734
24735 @noindent
24736 GNAT is entirely upwards compatible with HP Ada, and in addition allows
24737 record parameters for all languages.
24738
24739 @node  Restrictions on the Pragma SYSTEM_NAME
24740 @subsection  Restrictions on Pragma @code{SYSTEM_NAME}
24741
24742 @noindent
24743 For HP Ada for OpenVMS Alpha, the enumeration literal
24744 for the type @code{NAME} is @code{OPENVMS_AXP}.
24745 In GNAT, the enumeration
24746 literal for the type @code{NAME} is @code{SYSTEM_NAME_GNAT}.
24747
24748 @node  Library of Predefined Units
24749 @section  Library of Predefined Units
24750
24751 @noindent
24752 A library of predefined units is provided as part of the
24753 HP Ada and GNAT implementations. HP Ada does not provide
24754 the package @code{MACHINE_CODE} but instead recommends importing
24755 assembler code.
24756
24757 The GNAT versions of the HP Ada Run-Time Library (@code{ADA$PREDEFINED:})
24758 units are taken from the OpenVMS Alpha version, not the OpenVMS VAX
24759 version.
24760 The HP Ada Predefined Library units are modified to remove post-Ada 83
24761 incompatibilities and to make them interoperable with GNAT
24762 (@pxref{Changes to DECLIB}, for details).
24763 The units are located in the @file{DECLIB} directory.
24764
24765 The GNAT RTL is contained in
24766 the @file{ADALIB} directory, and
24767 the default search path is set up to find @code{DECLIB} units in preference
24768 to @code{ADALIB} units with the same name (@code{TEXT_IO},
24769 @code{SEQUENTIAL_IO}, and @code{DIRECT_IO}, for example).
24770
24771 @menu
24772 * Changes to DECLIB::
24773 @end menu
24774
24775 @node Changes to DECLIB
24776 @subsection Changes to @code{DECLIB}
24777
24778 @noindent
24779 The changes made to the HP Ada predefined library for GNAT and post-Ada 83
24780 compatibility are minor and include the following:
24781
24782 @itemize @bullet
24783 @item  Adjusting the location of pragmas and record representation
24784 clauses to obey Ada 95 (and thus Ada 2005) rules
24785
24786 @item  Adding the proper notation to generic formal parameters
24787 that take unconstrained types in instantiation
24788
24789 @item  Adding pragma @code{ELABORATE_BODY} to package specs
24790 that have package bodies not otherwise allowed
24791
24792 @item  Replacing occurrences of the identifier ``@code{PROTECTED}'' by
24793 ``@code{PROTECTD}''.
24794 Currently these are found only in the @code{STARLET} package spec.
24795
24796 @item Changing @code{SYSTEM.ADDRESS} to @code{SYSTEM.SHORT_ADDRESS}
24797 where the address size is constrained to 32 bits.
24798 @end itemize
24799
24800 @noindent
24801 None of the above changes is visible to users.
24802
24803 @node Bindings
24804 @section Bindings
24805
24806 @noindent
24807 On OpenVMS Alpha, HP Ada provides the following strongly-typed bindings:
24808 @itemize @bullet
24809
24810 @item  Command Language Interpreter (CLI interface)
24811
24812 @item  DECtalk Run-Time Library (DTK interface)
24813
24814 @item  Librarian utility routines (LBR interface)
24815
24816 @item  General Purpose Run-Time Library (LIB interface)
24817
24818 @item  Math Run-Time Library (MTH interface)
24819
24820 @item  National Character Set Run-Time Library (NCS interface)
24821
24822 @item  Compiled Code Support Run-Time Library (OTS interface)
24823
24824 @item  Parallel Processing Run-Time Library (PPL interface)
24825
24826 @item  Screen Management Run-Time Library (SMG interface)
24827
24828 @item  Sort Run-Time Library (SOR interface)
24829
24830 @item  String Run-Time Library (STR interface)
24831
24832 @item STARLET System Library
24833 @findex Starlet
24834
24835 @item  X Window System Version 11R4 and 11R5 (X, XLIB interface)
24836
24837 @item  X Windows Toolkit (XT interface)
24838
24839 @item  X/Motif Version 1.1.3 and 1.2 (XM interface)
24840 @end itemize
24841
24842 @noindent
24843 GNAT provides implementations of these HP bindings in the @code{DECLIB}
24844 directory, on both the Alpha and I64 OpenVMS platforms.
24845
24846 The X/Motif bindings used to build @code{DECLIB} are whatever versions are
24847 in the
24848 HP Ada @file{ADA$PREDEFINED} directory with extension @file{.ADC}.
24849 A pragma @code{Linker_Options} has been added to packages @code{Xm},
24850 @code{Xt}, and @code{X_Lib}
24851 causing the default X/Motif sharable image libraries to be linked in. This
24852 is done via options files named @file{xm.opt}, @file{xt.opt}, and
24853 @file{x_lib.opt} (also located in the @file{DECLIB} directory).
24854
24855 It may be necessary to edit these options files to update or correct the
24856 library names if, for example, the newer X/Motif bindings from
24857 @file{ADA$EXAMPLES}
24858 had been (previous to installing GNAT) copied and renamed to supersede the
24859 default @file{ADA$PREDEFINED} versions.
24860
24861 @menu
24862 * Shared Libraries and Options Files::
24863 * Interfaces to C::
24864 @end menu
24865
24866 @node Shared Libraries and Options Files
24867 @subsection Shared Libraries and Options Files
24868
24869 @noindent
24870 When using the HP Ada
24871 predefined X and Motif bindings, the linking with their sharable images is
24872 done automatically by @command{GNAT LINK}.
24873 When using other X and Motif bindings, you need
24874 to add the corresponding sharable images to the command line for
24875 @code{GNAT LINK}. When linking with shared libraries, or with
24876 @file{.OPT} files, you must
24877 also add them to the command line for @command{GNAT LINK}.
24878
24879 A shared library to be used with GNAT is built in the same way as other
24880 libraries under VMS. The VMS Link command can be used in standard fashion.
24881
24882 @node Interfaces to C
24883 @subsection Interfaces to C
24884
24885 @noindent
24886 HP Ada
24887 provides the following Ada types and operations:
24888
24889 @itemize @bullet
24890 @item C types package (@code{C_TYPES})
24891
24892 @item C strings (@code{C_TYPES.NULL_TERMINATED})
24893
24894 @item Other_types (@code{SHORT_INT})
24895 @end itemize
24896
24897 @noindent
24898 Interfacing to C with GNAT, you can use the above approach
24899 described for HP Ada or the facilities of Annex B of
24900 the @cite{Ada Reference Manual} (packages @code{INTERFACES.C},
24901 @code{INTERFACES.C.STRINGS} and @code{INTERFACES.C.POINTERS}). For more
24902 information, see @ref{Interfacing to C,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}.
24903
24904 The @option{-gnatF} qualifier forces default and explicit
24905 @code{External_Name} parameters in pragmas @code{Import} and @code{Export}
24906 to be uppercased for compatibility with the default behavior
24907 of HP C. The qualifier has no effect on @code{Link_Name} parameters.
24908
24909 @node Main Program Definition
24910 @section Main Program Definition
24911
24912 @noindent
24913 The following section discusses differences in the
24914 definition of main programs on HP Ada and GNAT.
24915 On HP Ada, main programs are defined to meet the
24916 following conditions:
24917 @itemize @bullet
24918 @item  Procedure with no formal parameters (returns @code{0} upon
24919 normal completion)
24920
24921 @item  Procedure with no formal parameters (returns @code{42} when
24922 an unhandled exception is raised)
24923
24924 @item  Function with no formal parameters whose returned value
24925 is of a discrete type
24926
24927 @item  Procedure with one @code{out} formal of a discrete type for
24928 which a specification of pragma @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE} is given.
24929
24930 @end itemize
24931
24932 @noindent
24933 When declared with the pragma @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE},
24934 a main function or main procedure returns a discrete
24935 value whose size is less than 64 bits (32 on VAX systems),
24936 the value is zero- or sign-extended as appropriate.
24937 On GNAT, main programs are defined as follows:
24938 @itemize @bullet
24939 @item  Must be a non-generic, parameterless subprogram that
24940 is either a procedure or function returning an Ada
24941 @code{STANDARD.INTEGER} (the predefined type)
24942
24943 @item  Cannot be a generic subprogram or an instantiation of a
24944 generic subprogram
24945 @end itemize
24946
24947 @node Implementation-Defined Attributes
24948 @section Implementation-Defined Attributes
24949
24950 @noindent
24951 GNAT provides all HP Ada implementation-defined
24952 attributes.
24953
24954 @node Compiler and Run-Time Interfacing
24955 @section Compiler and Run-Time Interfacing
24956
24957 @noindent
24958 HP Ada provides the following qualifiers to pass options to the linker
24959 (ACS LINK):
24960 @itemize @bullet
24961 @item  @option{/WAIT} and @option{/SUBMIT}
24962
24963 @item  @option{/COMMAND}
24964
24965 @item  @option{/@r{[}NO@r{]}MAP}
24966
24967 @item  @option{/OUTPUT=@var{file-spec}}
24968
24969 @item  @option{/@r{[}NO@r{]}DEBUG} and @option{/@r{[}NO@r{]}TRACEBACK}
24970 @end itemize
24971
24972 @noindent
24973 To pass options to the linker, GNAT provides the following
24974 switches:
24975
24976 @itemize @bullet
24977 @item   @option{/EXECUTABLE=@var{exec-name}}
24978
24979 @item   @option{/VERBOSE}
24980
24981 @item   @option{/@r{[}NO@r{]}DEBUG} and @option{/@r{[}NO@r{]}TRACEBACK}
24982 @end itemize
24983
24984 @noindent
24985 For more information on these switches, see
24986 @ref{Switches for gnatlink}.
24987 In HP Ada, the command-line switch @option{/OPTIMIZE} is available
24988 to control optimization. HP Ada also supplies the
24989 following pragmas:
24990 @itemize @bullet
24991 @item  @code{OPTIMIZE}
24992
24993 @item  @code{INLINE}
24994
24995 @item  @code{INLINE_GENERIC}
24996
24997 @item  @code{SUPPRESS_ALL}
24998
24999 @item  @code{PASSIVE}
25000 @end itemize
25001
25002 @noindent
25003 In GNAT, optimization is controlled strictly by command
25004 line parameters, as described in the corresponding section of this guide.
25005 The HP pragmas for control of optimization are
25006 recognized but ignored.
25007
25008 Note that in GNAT, the default is optimization off, whereas in HP Ada
25009 the default is that optimization is turned on.
25010
25011 @node Program Compilation and Library Management
25012 @section Program Compilation and Library Management
25013
25014 @noindent
25015 HP Ada and GNAT provide a comparable set of commands to
25016 build programs. HP Ada also provides a program library,
25017 which is a concept that does not exist on GNAT. Instead,
25018 GNAT provides directories of sources that are compiled as
25019 needed.
25020
25021 The following table summarizes
25022 the HP Ada commands and provides
25023 equivalent GNAT commands. In this table, some GNAT
25024 equivalents reflect the fact that GNAT does not use the
25025 concept of a program library. Instead, it uses a model
25026 in which collections of source and object files are used
25027 in a manner consistent with other languages like C and
25028 Fortran. Therefore, standard system file commands are used
25029 to manipulate these elements. Those GNAT commands are marked with
25030 an asterisk.
25031 Note that, unlike HP Ada, none of the GNAT commands accepts wild cards.
25032
25033 @need 1500
25034 @multitable @columnfractions .35 .65
25035
25036 @item @emph{HP Ada Command}
25037 @tab @emph{GNAT Equivalent / Description}
25038
25039 @item @command{ADA}
25040 @tab @command{GNAT COMPILE}@*
25041 Invokes the compiler to compile one or more Ada source files.
25042
25043 @item @command{ACS ATTACH}@*
25044 @tab [No equivalent]@*
25045 Switches control of terminal from current process running the program
25046 library manager.
25047
25048 @item @command{ACS CHECK}
25049 @tab @command{GNAT MAKE /DEPENDENCY_LIST}@*
25050 Forms the execution closure of one
25051 or more compiled units and checks completeness and currency.
25052
25053 @item @command{ACS COMPILE}
25054 @tab @command{GNAT MAKE /ACTIONS=COMPILE}@*
25055 Forms the execution closure of one or
25056 more specified units, checks completeness and currency,
25057 identifies units that have revised source files, compiles same,
25058 and recompiles units that are or will become obsolete.
25059 Also completes incomplete generic instantiations.
25060
25061 @item @command{ACS COPY FOREIGN}
25062 @tab Copy (*)@*
25063 Copies a foreign object file into the program library as a
25064 library unit body.
25065
25066 @item @command{ACS COPY UNIT}
25067 @tab Copy (*)@*
25068 Copies a compiled unit from one program library to another.
25069
25070 @item @command{ACS CREATE LIBRARY}
25071 @tab Create /directory (*)@*
25072 Creates a program library.
25073
25074 @item @command{ACS CREATE SUBLIBRARY}
25075 @tab Create /directory (*)@*
25076 Creates a program sublibrary.
25077
25078 @item @command{ACS DELETE LIBRARY}
25079 @tab @*
25080 Deletes a program library and its contents.
25081
25082 @item @command{ACS DELETE SUBLIBRARY}
25083 @tab @*
25084 Deletes a program sublibrary and its contents.
25085
25086 @item @command{ACS DELETE UNIT}
25087 @tab Delete file (*)@*
25088 On OpenVMS systems, deletes one or more compiled units from
25089 the current program library.
25090
25091 @item @command{ACS DIRECTORY}
25092 @tab Directory (*)@*
25093 On OpenVMS systems, lists units contained in the current
25094 program library.
25095
25096 @item @command{ACS ENTER FOREIGN}
25097 @tab Copy (*)@*
25098 Allows the import of a foreign body as an Ada library
25099 spec and enters a reference to a pointer.
25100
25101 @item @command{ACS ENTER UNIT}
25102 @tab Copy (*)@*
25103 Enters a reference (pointer) from the current program library to
25104 a unit compiled into another program library.
25105
25106 @item @command{ACS EXIT}
25107 @tab [No equivalent]@*
25108 Exits from the program library manager.
25109
25110 @item @command{ACS EXPORT}
25111 @tab Copy (*)@*
25112 Creates an object file that contains system-specific object code
25113 for one or more units. With GNAT, object files can simply be copied
25114 into the desired directory.
25115
25116 @item @command{ACS EXTRACT SOURCE}
25117 @tab Copy (*)@*
25118 Allows access to the copied source file for each Ada compilation unit
25119
25120 @item @command{ACS HELP}
25121 @tab @command{HELP GNAT}@*
25122 Provides online help.
25123
25124 @item @command{ACS LINK}
25125 @tab @command{GNAT LINK}@*
25126 Links an object file containing Ada units into an executable file.
25127
25128 @item @command{ACS LOAD}
25129 @tab Copy (*)@*
25130 Loads (partially compiles) Ada units into the program library.
25131 Allows loading a program from a collection of files into a library
25132 without knowing the relationship among units.
25133
25134 @item @command{ACS MERGE}
25135 @tab Copy (*)@*
25136 Merges into the current program library, one or more units from
25137 another library where they were modified.
25138
25139 @item @command{ACS RECOMPILE}
25140 @tab @command{GNAT MAKE /ACTIONS=COMPILE}@*
25141 Recompiles from   external or copied source files any obsolete
25142 unit in the closure. Also, completes any incomplete generic
25143 instantiations.
25144
25145 @item @command{ACS REENTER}
25146 @tab @command{GNAT MAKE}@*
25147 Reenters current references to units compiled after last entered
25148 with the @command{ACS ENTER UNIT} command.
25149
25150 @item @command{ACS SET LIBRARY}
25151 @tab Set default (*)@*
25152 Defines a program library to be the compilation context as well
25153 as the target library for compiler output and commands in general.
25154
25155 @item @command{ACS SET PRAGMA}
25156 @tab Edit @file{gnat.adc} (*)@*
25157 Redefines specified  values of the library characteristics
25158 @code{LONG_ FLOAT}, @code{MEMORY_SIZE}, @code{SYSTEM_NAME},
25159 and @code{Float_Representation}.
25160
25161 @item @command{ACS SET SOURCE}
25162 @tab Define @code{ADA_INCLUDE_PATH} path (*)@*
25163 Defines the source file search list for the @command{ACS COMPILE} command.
25164
25165 @item @command{ACS SHOW LIBRARY}
25166 @tab Directory (*)@*
25167 Lists information about one or more program libraries.
25168
25169 @item @command{ACS SHOW PROGRAM}
25170 @tab [No equivalent]@*
25171 Lists information about the execution closure of one or
25172 more units in the program library.
25173
25174 @item @command{ACS SHOW SOURCE}
25175 @tab Show logical @code{ADA_INCLUDE_PATH}@*
25176 Shows the source file search used when compiling units.
25177
25178 @item @command{ACS SHOW VERSION}
25179 @tab Compile with @option{VERBOSE} option
25180 Displays the version number of the compiler and program library
25181 manager used.
25182
25183 @item @command{ACS SPAWN}
25184 @tab [No equivalent]@*
25185 Creates a subprocess of the current process (same as @command{DCL SPAWN}
25186 command).
25187
25188 @item @command{ACS VERIFY}
25189 @tab [No equivalent]@*
25190 Performs a series of consistency checks on a program library to
25191 determine whether the library structure and library files are in
25192 valid form.
25193 @end multitable
25194
25195 @noindent
25196
25197 @node Input-Output
25198 @section Input-Output
25199
25200 @noindent
25201 On OpenVMS Alpha systems, HP Ada uses OpenVMS Record
25202 Management Services (RMS) to perform operations on
25203 external files.
25204
25205 @noindent
25206 HP Ada and GNAT predefine an identical set of input-
25207 output packages. To make the use of the
25208 generic @code{TEXT_IO} operations more convenient, HP Ada
25209 provides predefined library packages that instantiate the
25210 integer and floating-point operations for the predefined
25211 integer and floating-point types as shown in the following table.
25212
25213 @multitable @columnfractions .45 .55
25214 @item @emph{Package Name} @tab Instantiation
25215
25216 @item @code{INTEGER_TEXT_IO}
25217 @tab @code{INTEGER_IO(INTEGER)}
25218
25219 @item @code{SHORT_INTEGER_TEXT_IO}
25220 @tab @code{INTEGER_IO(SHORT_INTEGER)}
25221
25222 @item @code{SHORT_SHORT_INTEGER_TEXT_IO}
25223 @tab @code{INTEGER_IO(SHORT_SHORT_INTEGER)}
25224
25225 @item @code{FLOAT_TEXT_IO}
25226 @tab @code{FLOAT_IO(FLOAT)}
25227
25228 @item @code{LONG_FLOAT_TEXT_IO}
25229 @tab @code{FLOAT_IO(LONG_FLOAT)}
25230 @end multitable
25231
25232 @noindent
25233 The HP Ada predefined packages and their operations
25234 are implemented using OpenVMS Alpha files and input-output
25235 facilities. HP Ada supports asynchronous input-output on OpenVMS Alpha.
25236 Familiarity with the following is recommended:
25237 @itemize @bullet
25238 @item  RMS file organizations and access methods
25239
25240 @item  OpenVMS file specifications and directories
25241
25242 @item  OpenVMS File Definition Language (FDL)
25243 @end itemize
25244
25245 @noindent
25246 GNAT provides I/O facilities that are completely
25247 compatible with HP Ada. The distribution includes the
25248 standard HP Ada versions of all I/O packages, operating
25249 in a manner compatible with HP Ada. In particular, the
25250 following packages are by default the HP Ada (Ada 83)
25251 versions of these packages rather than the renamings
25252 suggested in Annex J of the Ada Reference Manual:
25253 @itemize @bullet
25254 @item  @code{TEXT_IO}
25255
25256 @item  @code{SEQUENTIAL_IO}
25257
25258 @item  @code{DIRECT_IO}
25259 @end itemize
25260
25261 @noindent
25262 The use of the standard child package syntax (for
25263 example, @code{ADA.TEXT_IO}) retrieves the post-Ada 83 versions of these
25264 packages.
25265 GNAT provides HP-compatible predefined instantiations
25266 of the @code{TEXT_IO} packages, and also
25267 provides the standard predefined instantiations required
25268 by the @cite{Ada Reference Manual}.
25269
25270 For further information on how GNAT interfaces to the file
25271 system or how I/O is implemented in programs written in
25272 mixed languages, see @ref{Implementation of the Standard I/O,,,
25273 gnat_rm, GNAT Reference Manual}.
25274 This chapter covers the following:
25275 @itemize @bullet
25276 @item  Standard I/O packages
25277
25278 @item  @code{FORM} strings
25279
25280 @item  @code{ADA.DIRECT_IO}
25281
25282 @item  @code{ADA.SEQUENTIAL_IO}
25283
25284 @item  @code{ADA.TEXT_IO}
25285
25286 @item  Stream pointer positioning
25287
25288 @item  Reading and writing non-regular files
25289
25290 @item  @code{GET_IMMEDIATE}
25291
25292 @item  Treating @code{TEXT_IO} files as streams
25293
25294 @item  Shared files
25295
25296 @item  Open modes
25297 @end itemize
25298
25299 @node Implementation Limits
25300 @section Implementation Limits
25301
25302 @noindent
25303 The following table lists implementation limits for HP Ada
25304 and GNAT systems.
25305 @multitable @columnfractions .60 .20 .20
25306 @sp 1
25307 @item  @emph{Compilation Parameter}
25308 @tab   @emph{HP Ada}
25309 @tab   @emph{GNAT}
25310 @sp 1
25311
25312 @item  In a subprogram or entry  declaration, maximum number of
25313 formal parameters that are of an unconstrained record type
25314 @tab   32
25315 @tab   No set limit
25316 @sp 1
25317
25318 @item  Maximum identifier length (number of characters)
25319 @tab   255
25320 @tab   32766
25321 @sp 1
25322
25323 @item  Maximum number of characters in a source line
25324 @tab   255
25325 @tab   32766
25326 @sp 1
25327
25328 @item  Maximum collection size   (number of bytes)
25329 @tab   2**31-1
25330 @tab   2**31-1
25331 @sp 1
25332
25333 @item  Maximum number of discriminants for a record type
25334 @tab   245
25335 @tab   No set limit
25336 @sp 1
25337
25338 @item  Maximum number of formal parameters in an entry or
25339 subprogram declaration
25340 @tab   246
25341 @tab    No set limit
25342 @sp 1
25343
25344 @item  Maximum number of dimensions in an array type
25345 @tab   255
25346 @tab   No set limit
25347 @sp 1
25348
25349 @item  Maximum number of library  units and subunits in a compilation.
25350 @tab   4095
25351 @tab   No set limit
25352 @sp 1
25353
25354 @item  Maximum number of library units and subunits in an execution.
25355 @tab   16383
25356 @tab   No set limit
25357 @sp 1
25358
25359 @item  Maximum number of objects declared with the pragma @code{COMMON_OBJECT}
25360 or @code{PSECT_OBJECT}
25361 @tab   32757
25362 @tab   No set limit
25363 @sp 1
25364
25365 @item  Maximum number of enumeration literals in an enumeration type
25366 definition
25367 @tab   65535
25368 @tab   No set limit
25369 @sp 1
25370
25371 @item  Maximum number of lines in a source file
25372 @tab   65534
25373 @tab   No set limit
25374 @sp 1
25375
25376 @item  Maximum number of bits in any object
25377 @tab   2**31-1
25378 @tab   2**31-1
25379 @sp 1
25380
25381 @item  Maximum size of the static portion of a stack frame (approximate)
25382 @tab   2**31-1
25383 @tab   2**31-1
25384 @end multitable
25385
25386 @node Tools and Utilities
25387 @section Tools and Utilities
25388
25389 @noindent
25390 The following table lists some of the OpenVMS development tools
25391 available for HP Ada, and the corresponding tools for
25392 use with @value{EDITION} on Alpha and I64 platforms.
25393 Aside from the debugger, all the OpenVMS tools identified are part
25394 of the DECset package.
25395
25396 @iftex
25397 @c Specify table in TeX since Texinfo does a poor job
25398 @tex
25399 \smallskip
25400 \smallskip
25401 \settabs\+Language-Sensitive Editor\quad
25402    &Product with HP Ada\quad
25403    &\cr
25404 \+\it Tool
25405    &\it Product with HP Ada
25406    & \it Product with GNAT Pro\cr
25407 \smallskip
25408 \+Code Management System
25409    &HP CMS
25410    & HP CMS\cr
25411 \smallskip
25412 \+Language-Sensitive Editor
25413    &HP LSE
25414    & emacs or HP LSE (Alpha)\cr
25415 \+
25416    &
25417    & HP LSE (I64)\cr
25418 \smallskip
25419 \+Debugger
25420    &OpenVMS Debug
25421    & gdb (Alpha),\cr
25422 \+
25423    &
25424    & OpenVMS Debug (I64)\cr
25425 \smallskip
25426 \+Source Code Analyzer /
25427    &HP SCA
25428    & GNAT XREF\cr
25429 \+Cross Referencer
25430    &
25431    &\cr
25432 \smallskip
25433 \+Test Manager
25434    &HP Digital Test
25435    & HP DTM\cr
25436 \+
25437    &Manager (DTM)
25438    &\cr
25439 \smallskip
25440 \+Performance and
25441    & HP PCA
25442    & HP PCA\cr
25443 \+Coverage Analyzer
25444    &
25445    &\cr
25446 \smallskip
25447 \+Module Management
25448    & HP MMS
25449    & Not applicable\cr
25450 \+ System
25451    &
25452    &\cr
25453 \smallskip
25454 \smallskip
25455 @end tex
25456 @end iftex
25457
25458 @ifnottex
25459 @c This is the Texinfo version of the table.  It renders poorly in pdf, hence
25460 @c the TeX version above for the printed version
25461 @flushleft
25462 @c @multitable @columnfractions .3 .4 .4
25463 @multitable {Source Code Analyzer /}{Tool with HP Ada}{Tool with GNAT Pro}
25464 @item @i{Tool}
25465 @tab @i{Tool with HP Ada}
25466 @tab @i{Tool with @value{EDITION}}
25467 @item Code Management@*System
25468 @tab HP CMS
25469 @tab HP CMS
25470 @item Language-Sensitive@*Editor
25471 @tab HP LSE
25472 @tab emacs or HP LSE (Alpha)
25473 @item
25474 @tab
25475 @tab HP LSE (I64)
25476 @item Debugger
25477 @tab OpenVMS Debug
25478 @tab gdb (Alpha),
25479 @item
25480 @tab
25481 @tab OpenVMS Debug (I64)
25482 @item Source Code Analyzer /@*Cross Referencer
25483 @tab HP SCA
25484 @tab GNAT XREF
25485 @item Test Manager
25486 @tab HP Digital Test@*Manager (DTM)
25487 @tab HP DTM
25488 @item Performance and@*Coverage Analyzer
25489 @tab HP PCA
25490 @tab HP PCA
25491 @item Module Management@*System
25492 @tab HP MMS
25493 @tab Not applicable
25494 @end multitable
25495 @end flushleft
25496 @end ifnottex
25497
25498 @end ifset
25499
25500 @c **************************************
25501 @node Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries
25502 @appendix Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries
25503 @cindex Tasking and threads libraries
25504 @cindex Threads libraries and tasking
25505 @cindex Run-time libraries (platform-specific information)
25506
25507 @noindent
25508 The GNAT run-time implementation may vary with respect to both the
25509 underlying threads library and the exception handling scheme.
25510 For threads support, one or more of the following are supplied:
25511 @itemize @bullet
25512 @item @b{native threads library}, a binding to the thread package from
25513 the underlying operating system
25514
25515 @item @b{pthreads library} (Sparc Solaris only), a binding to the Solaris
25516 POSIX thread package
25517 @end itemize
25518
25519 @noindent
25520 For exception handling, either or both of two models are supplied:
25521 @itemize @bullet
25522 @item @b{Zero-Cost Exceptions} (``ZCX''),@footnote{
25523 Most programs should experience a substantial speed improvement by
25524 being compiled with a ZCX run-time.
25525 This is especially true for
25526 tasking applications or applications with many exception handlers.}
25527 @cindex Zero-Cost Exceptions
25528 @cindex ZCX (Zero-Cost Exceptions)
25529 which uses binder-generated tables that
25530 are interrogated at run time to locate a handler
25531
25532 @item @b{setjmp / longjmp} (``SJLJ''),
25533 @cindex setjmp/longjmp Exception Model
25534 @cindex SJLJ (setjmp/longjmp Exception Model)
25535 which uses dynamically-set data to establish
25536 the set of handlers
25537 @end itemize
25538
25539 @noindent
25540 This appendix summarizes which combinations of threads and exception support
25541 are supplied on various GNAT platforms.
25542 It then shows how to select a particular library either
25543 permanently or temporarily,
25544 explains the properties of (and tradeoffs among) the various threads
25545 libraries, and provides some additional
25546 information about several specific platforms.
25547
25548 @menu
25549 * Summary of Run-Time Configurations::
25550 * Specifying a Run-Time Library::
25551 * Choosing the Scheduling Policy::
25552 * Solaris-Specific Considerations::
25553 * Linux-Specific Considerations::
25554 * AIX-Specific Considerations::
25555 * Irix-Specific Considerations::
25556 * RTX-Specific Considerations::
25557 @end menu
25558
25559 @node Summary of Run-Time Configurations
25560 @section Summary of Run-Time Configurations
25561
25562 @multitable @columnfractions .30 .70
25563 @item @b{alpha-openvms}
25564 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25565 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native VMS threads
25566 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25567 @*
25568 @item @b{alpha-tru64}
25569 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25570 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native TRU64 threads
25571 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25572 @*
25573 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
25574 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native TRU64 threads
25575 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25576 @*
25577 @item @b{ia64-hp_linux}
25578 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25579 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25580 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25581 @*
25582 @item @b{ia64-hpux}
25583 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25584 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
25585 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25586 @*
25587 @item @b{ia64-openvms}
25588 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25589 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native VMS threads
25590 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25591 @*
25592 @item @b{ia64-sgi_linux}
25593 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25594 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25595 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25596 @*
25597 @item @b{mips-irix}
25598 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25599 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native IRIX threads
25600 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25601 @*
25602 @item @b{pa-hpux}
25603 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25604 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
25605 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25606 @*
25607 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
25608 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
25609 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25610 @*
25611 @item @b{ppc-aix}
25612 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25613 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native AIX threads
25614 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25615 @*
25616 @item @b{ppc-darwin}
25617 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25618 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native MacOS threads
25619 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25620 @*
25621 @item @b{sparc-solaris}  @tab
25622 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25623 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
25624 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25625 @*
25626 @item @code{@ @ }@i{rts-pthread}
25627 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25628 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25629 @*
25630 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
25631 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
25632 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25633 @*
25634 @item @b{sparc64-solaris}  @tab
25635 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25636 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
25637 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25638 @*
25639 @item @b{x86-linux}
25640 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25641 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25642 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25643 @*
25644 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
25645 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25646 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25647 @*
25648 @item @b{x86-lynx}
25649 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25650 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native LynxOS threads
25651 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25652 @*
25653 @item @b{x86-solaris}
25654 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25655 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads
25656 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25657 @*
25658 @item @b{x86-windows}
25659 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25660 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Win32 threads
25661 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25662 @*
25663 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj (default)}
25664 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Win32 threads
25665 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25666 @*
25667 @item @b{x86-windows-rtx}
25668 @item @code{@ @ }@i{rts-rtx-rtss (default)}
25669 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab RTX real-time subsystem RTSS threads (kernel mode)
25670 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25671 @*
25672 @item @code{@ @ }@i{rts-rtx-w32}
25673 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab RTX Win32 threads (user mode)
25674 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25675 @*
25676 @item @b{x86_64-linux}
25677 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25678 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25679 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25680 @*
25681 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
25682 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25683 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25684 @*
25685 @end multitable
25686
25687 @node Specifying a Run-Time Library
25688 @section Specifying a Run-Time Library
25689
25690 @noindent
25691 The @file{adainclude} subdirectory containing the sources of the GNAT
25692 run-time library, and the @file{adalib} subdirectory containing the
25693 @file{ALI} files and the static and/or shared GNAT library, are located
25694 in the gcc target-dependent area:
25695
25696 @smallexample
25697 target=$prefix/lib/gcc/gcc-@i{dumpmachine}/gcc-@i{dumpversion}/
25698 @end smallexample
25699
25700 @noindent
25701 As indicated above, on some platforms several run-time libraries are supplied.
25702 These libraries are installed in the target dependent area and
25703 contain a complete source and binary subdirectory. The detailed description
25704 below explains the differences between the different libraries in terms of
25705 their thread support.
25706
25707 The default run-time library (when GNAT is installed) is @emph{rts-native}.
25708 This default run time is selected by the means of soft links.
25709 For example on x86-linux:
25710
25711 @smallexample
25712 @group
25713  $(target-dir)
25714      |
25715      +--- adainclude----------+
25716      |                        |
25717      +--- adalib-----------+  |
25718      |                     |  |
25719      +--- rts-native       |  |
25720      |    |                |  |
25721      |    +--- adainclude <---+
25722      |    |                |
25723      |    +--- adalib <----+
25724      |
25725      +--- rts-sjlj
25726           |
25727           +--- adainclude
25728           |
25729           +--- adalib
25730 @end group
25731 @end smallexample
25732
25733 @noindent
25734 If the @i{rts-sjlj} library is to be selected on a permanent basis,
25735 these soft links can be modified with the following commands:
25736
25737 @smallexample
25738 $ cd $target
25739 $ rm -f adainclude adalib
25740 $ ln -s rts-sjlj/adainclude adainclude
25741 $ ln -s rts-sjlj/adalib adalib
25742 @end smallexample
25743
25744 @noindent
25745 Alternatively, you can specify @file{rts-sjlj/adainclude} in the file
25746 @file{$target/ada_source_path} and @file{rts-sjlj/adalib} in
25747 @file{$target/ada_object_path}.
25748
25749 Selecting another run-time library temporarily can be
25750 achieved by using the @option{--RTS} switch, e.g., @option{--RTS=sjlj}
25751 @cindex @option{--RTS} option
25752
25753 @node Choosing the Scheduling Policy
25754 @section Choosing the Scheduling Policy
25755
25756 @noindent
25757 When using a POSIX threads implementation, you have a choice of several
25758 scheduling policies: @code{SCHED_FIFO},
25759 @cindex @code{SCHED_FIFO} scheduling policy
25760 @code{SCHED_RR}
25761 @cindex @code{SCHED_RR} scheduling policy
25762 and @code{SCHED_OTHER}.
25763 @cindex @code{SCHED_OTHER} scheduling policy
25764 Typically, the default is @code{SCHED_OTHER}, while using @code{SCHED_FIFO}
25765 or @code{SCHED_RR} requires special (e.g., root) privileges.
25766
25767 By default, GNAT uses the @code{SCHED_OTHER} policy. To specify
25768 @code{SCHED_FIFO},
25769 @cindex @code{SCHED_FIFO} scheduling policy
25770 you can use one of the following:
25771
25772 @itemize @bullet
25773 @item
25774 @code{pragma Time_Slice (0.0)}
25775 @cindex pragma Time_Slice
25776 @item
25777 the corresponding binder option @option{-T0}
25778 @cindex @option{-T0} option
25779 @item
25780 @code{pragma Task_Dispatching_Policy (FIFO_Within_Priorities)}
25781 @cindex pragma Task_Dispatching_Policy
25782 @end itemize
25783
25784 @noindent
25785 To specify @code{SCHED_RR},
25786 @cindex @code{SCHED_RR} scheduling policy
25787 you should use @code{pragma Time_Slice} with a
25788 value greater than @code{0.0}, or else use the corresponding @option{-T}
25789 binder option.
25790
25791 @node Solaris-Specific Considerations
25792 @section Solaris-Specific Considerations
25793 @cindex Solaris Sparc threads libraries
25794
25795 @noindent
25796 This section addresses some topics related to the various threads libraries
25797 on Sparc Solaris.
25798
25799 @menu
25800 * Solaris Threads Issues::
25801 @end menu
25802
25803 @node Solaris Threads Issues
25804 @subsection Solaris Threads Issues
25805
25806 @noindent
25807 GNAT under Solaris/Sparc 32 bits comes with an alternate tasking run-time
25808 library based on POSIX threads --- @emph{rts-pthread}.
25809 @cindex rts-pthread threads library
25810 This run-time library has the advantage of being mostly shared across all
25811 POSIX-compliant thread implementations, and it also provides under
25812 @w{Solaris 8} the @code{PTHREAD_PRIO_INHERIT}
25813 @cindex @code{PTHREAD_PRIO_INHERIT} policy (under rts-pthread)
25814 and @code{PTHREAD_PRIO_PROTECT}
25815 @cindex @code{PTHREAD_PRIO_PROTECT} policy (under rts-pthread)
25816 semantics that can be selected using the predefined pragma
25817 @code{Locking_Policy}
25818 @cindex pragma Locking_Policy (under rts-pthread)
25819 with respectively
25820 @code{Inheritance_Locking} and @code{Ceiling_Locking} as the policy.
25821 @cindex @code{Inheritance_Locking} (under rts-pthread)
25822 @cindex @code{Ceiling_Locking} (under rts-pthread)
25823
25824 As explained above, the native run-time library is based on the Solaris thread
25825 library (@code{libthread}) and is the default library.
25826
25827 When the Solaris threads library is used (this is the default), programs
25828 compiled with GNAT can automatically take advantage of
25829 and can thus execute on multiple processors.
25830 The user can alternatively specify a processor on which the program should run
25831 to emulate a single-processor system. The multiprocessor / uniprocessor choice
25832 is made by
25833 setting the environment variable @env{GNAT_PROCESSOR}
25834 @cindex @env{GNAT_PROCESSOR} environment variable (on Sparc Solaris)
25835 to one of the following:
25836
25837 @table @code
25838 @item -2
25839 Use the default configuration (run the program on all
25840 available processors) - this is the same as having @code{GNAT_PROCESSOR}
25841 unset
25842
25843 @item -1
25844 Let the run-time implementation choose one processor and run the program on
25845 that processor
25846
25847 @item 0 .. Last_Proc
25848 Run the program on the specified processor.
25849 @code{Last_Proc} is equal to @code{_SC_NPROCESSORS_CONF - 1}
25850 (where @code{_SC_NPROCESSORS_CONF} is a system variable).
25851 @end table
25852
25853 @node Linux-Specific Considerations
25854 @section Linux-Specific Considerations
25855 @cindex Linux threads libraries
25856
25857 @noindent
25858 On GNU/Linux without NPTL support (usually system with GNU C Library
25859 older than 2.3), the signal model is not POSIX compliant, which means
25860 that to send a signal to the process, you need to send the signal to all
25861 threads, e.g.@: by using @code{killpg()}.
25862
25863 @node AIX-Specific Considerations
25864 @section AIX-Specific Considerations
25865 @cindex AIX resolver library
25866
25867 @noindent
25868 On AIX, the resolver library initializes some internal structure on
25869 the first call to @code{get*by*} functions, which are used to implement
25870 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Name} and
25871 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Address}.
25872 If such initialization occurs within an Ada task, and the stack size for
25873 the task is the default size, a stack overflow may occur.
25874
25875 To avoid this overflow, the user should either ensure that the first call
25876 to @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Name} or
25877 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Addrss}
25878 occurs in the environment task, or use @code{pragma Storage_Size} to
25879 specify a sufficiently large size for the stack of the task that contains
25880 this call.
25881
25882 @node Irix-Specific Considerations
25883 @section Irix-Specific Considerations
25884 @cindex Irix libraries
25885
25886 @noindent
25887 The GCC support libraries coming with the Irix compiler have moved to
25888 their canonical place with respect to the general Irix ABI related
25889 conventions. Running applications built with the default shared GNAT
25890 run-time now requires the LD_LIBRARY_PATH environment variable to
25891 include this location. A possible way to achieve this is to issue the
25892 following command line on a bash prompt:
25893
25894 @smallexample
25895 @group
25896 $  LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:`dirname \`gcc --print-file-name=libgcc_s.so\``
25897 @end group
25898 @end smallexample
25899
25900 @node RTX-Specific Considerations
25901 @section RTX-Specific Considerations
25902 @cindex RTX libraries
25903
25904 @noindent
25905 The Real-time Extension (RTX) to Windows is based on the Windows Win32
25906 API. Applications can be built to work in two different modes:
25907
25908 @itemize @bullet
25909 @item
25910 Windows executables that run in Ring 3 to utilize memory protection
25911 (@emph{rts-rtx-w32}).
25912
25913 @item
25914 Real-time subsystem (RTSS) executables that run in Ring 0, where
25915 performance can be optimized with RTSS applications taking precedent
25916 over all Windows applications (@emph{rts-rtx-rtss}).
25917
25918 @end itemize
25919
25920 @c *******************************
25921 @node Example of Binder Output File
25922 @appendix Example of Binder Output File
25923
25924 @noindent
25925 This Appendix displays the source code for @command{gnatbind}'s output
25926 file generated for a simple ``Hello World'' program.
25927 Comments have been added for clarification purposes.
25928
25929 @smallexample @c adanocomment
25930 @iftex
25931 @leftskip=0cm
25932 @end iftex
25933 --  The package is called Ada_Main unless this name is actually used
25934 --  as a unit name in the partition, in which case some other unique
25935 --  name is used.
25936
25937 with System;
25938 package ada_main is
25939
25940    Elab_Final_Code : Integer;
25941    pragma Import (C, Elab_Final_Code, "__gnat_inside_elab_final_code");
25942
25943    --  The main program saves the parameters (argument count,
25944    --  argument values, environment pointer) in global variables
25945    --  for later access by other units including
25946    --  Ada.Command_Line.
25947
25948    gnat_argc : Integer;
25949    gnat_argv : System.Address;
25950    gnat_envp : System.Address;
25951
25952    --  The actual variables are stored in a library routine. This
25953    --  is useful for some shared library situations, where there
25954    --  are problems if variables are not in the library.
25955
25956    pragma Import (C, gnat_argc);
25957    pragma Import (C, gnat_argv);
25958    pragma Import (C, gnat_envp);
25959
25960    --  The exit status is similarly an external location
25961
25962    gnat_exit_status : Integer;
25963    pragma Import (C, gnat_exit_status);
25964
25965    GNAT_Version : constant String :=
25966                     "GNAT Version: 6.0.0w (20061115)";
25967    pragma Export (C, GNAT_Version, "__gnat_version");
25968
25969    --  This is the generated adafinal routine that performs
25970    --  finalization at the end of execution. In the case where
25971    --  Ada is the main program, this main program makes a call
25972    --  to adafinal at program termination.
25973
25974    procedure adafinal;
25975    pragma Export (C, adafinal, "adafinal");
25976
25977    --  This is the generated adainit routine that performs
25978    --  initialization at the start of execution. In the case
25979    --  where Ada is the main program, this main program makes
25980    --  a call to adainit at program startup.
25981
25982    procedure adainit;
25983    pragma Export (C, adainit, "adainit");
25984
25985    --  This routine is called at the start of execution. It is
25986    --  a dummy routine that is used by the debugger to breakpoint
25987    --  at the start of execution.
25988
25989    procedure Break_Start;
25990    pragma Import (C, Break_Start, "__gnat_break_start");
25991
25992    --  This is the actual generated main program (it would be
25993    --  suppressed if the no main program switch were used). As
25994    --  required by standard system conventions, this program has
25995    --  the external name main.
25996
25997    function main
25998      (argc : Integer;
25999       argv : System.Address;
26000       envp : System.Address)
26001       return Integer;
26002    pragma Export (C, main, "main");
26003
26004    --  The following set of constants give the version
26005    --  identification values for every unit in the bound
26006    --  partition. This identification is computed from all
26007    --  dependent semantic units, and corresponds to the
26008    --  string that would be returned by use of the
26009    --  Body_Version or Version attributes.
26010
26011    type Version_32 is mod 2 ** 32;
26012    u00001 : constant Version_32 := 16#7880BEB3#;
26013    u00002 : constant Version_32 := 16#0D24CBD0#;
26014    u00003 : constant Version_32 := 16#3283DBEB#;
26015    u00004 : constant Version_32 := 16#2359F9ED#;
26016    u00005 : constant Version_32 := 16#664FB847#;
26017    u00006 : constant Version_32 := 16#68E803DF#;
26018    u00007 : constant Version_32 := 16#5572E604#;
26019    u00008 : constant Version_32 := 16#46B173D8#;
26020    u00009 : constant Version_32 := 16#156A40CF#;
26021    u00010 : constant Version_32 := 16#033DABE0#;
26022    u00011 : constant Version_32 := 16#6AB38FEA#;
26023    u00012 : constant Version_32 := 16#22B6217D#;
26024    u00013 : constant Version_32 := 16#68A22947#;
26025    u00014 : constant Version_32 := 16#18CC4A56#;
26026    u00015 : constant Version_32 := 16#08258E1B#;
26027    u00016 : constant Version_32 := 16#367D5222#;
26028    u00017 : constant Version_32 := 16#20C9ECA4#;
26029    u00018 : constant Version_32 := 16#50D32CB6#;
26030    u00019 : constant Version_32 := 16#39A8BB77#;
26031    u00020 : constant Version_32 := 16#5CF8FA2B#;
26032    u00021 : constant Version_32 := 16#2F1EB794#;
26033    u00022 : constant Version_32 := 16#31AB6444#;
26034    u00023 : constant Version_32 := 16#1574B6E9#;
26035    u00024 : constant Version_32 := 16#5109C189#;
26036    u00025 : constant Version_32 := 16#56D770CD#;
26037    u00026 : constant Version_32 := 16#02F9DE3D#;
26038    u00027 : constant Version_32 := 16#08AB6B2C#;
26039    u00028 : constant Version_32 := 16#3FA37670#;
26040    u00029 : constant Version_32 := 16#476457A0#;
26041    u00030 : constant Version_32 := 16#731E1B6E#;
26042    u00031 : constant Version_32 := 16#23C2E789#;
26043    u00032 : constant Version_32 := 16#0F1BD6A1#;
26044    u00033 : constant Version_32 := 16#7C25DE96#;
26045    u00034 : constant Version_32 := 16#39ADFFA2#;
26046    u00035 : constant Version_32 := 16#571DE3E7#;
26047    u00036 : constant Version_32 := 16#5EB646AB#;
26048    u00037 : constant Version_32 := 16#4249379B#;
26049    u00038 : constant Version_32 := 16#0357E00A#;
26050    u00039 : constant Version_32 := 16#3784FB72#;
26051    u00040 : constant Version_32 := 16#2E723019#;
26052    u00041 : constant Version_32 := 16#623358EA#;
26053    u00042 : constant Version_32 := 16#107F9465#;
26054    u00043 : constant Version_32 := 16#6843F68A#;
26055    u00044 : constant Version_32 := 16#63305874#;
26056    u00045 : constant Version_32 := 16#31E56CE1#;
26057    u00046 : constant Version_32 := 16#02917970#;
26058    u00047 : constant Version_32 := 16#6CCBA70E#;
26059    u00048 : constant Version_32 := 16#41CD4204#;
26060    u00049 : constant Version_32 := 16#572E3F58#;
26061    u00050 : constant Version_32 := 16#20729FF5#;
26062    u00051 : constant Version_32 := 16#1D4F93E8#;
26063    u00052 : constant Version_32 := 16#30B2EC3D#;
26064    u00053 : constant Version_32 := 16#34054F96#;
26065    u00054 : constant Version_32 := 16#5A199860#;
26066    u00055 : constant Version_32 := 16#0E7F912B#;
26067    u00056 : constant Version_32 := 16#5760634A#;
26068    u00057 : constant Version_32 := 16#5D851835#;
26069
26070    --  The following Export pragmas export the version numbers
26071    --  with symbolic names ending in B (for body) or S
26072    --  (for spec) so that they can be located in a link. The
26073    --  information provided here is sufficient to track down
26074    --  the exact versions of units used in a given build.
26075
26076    pragma Export (C, u00001, "helloB");
26077    pragma Export (C, u00002, "system__standard_libraryB");
26078    pragma Export (C, u00003, "system__standard_libraryS");
26079    pragma Export (C, u00004, "adaS");
26080    pragma Export (C, u00005, "ada__text_ioB");
26081    pragma Export (C, u00006, "ada__text_ioS");
26082    pragma Export (C, u00007, "ada__exceptionsB");
26083    pragma Export (C, u00008, "ada__exceptionsS");
26084    pragma Export (C, u00009, "gnatS");
26085    pragma Export (C, u00010, "gnat__heap_sort_aB");
26086    pragma Export (C, u00011, "gnat__heap_sort_aS");
26087    pragma Export (C, u00012, "systemS");
26088    pragma Export (C, u00013, "system__exception_tableB");
26089    pragma Export (C, u00014, "system__exception_tableS");
26090    pragma Export (C, u00015, "gnat__htableB");
26091    pragma Export (C, u00016, "gnat__htableS");
26092    pragma Export (C, u00017, "system__exceptionsS");
26093    pragma Export (C, u00018, "system__machine_state_operationsB");
26094    pragma Export (C, u00019, "system__machine_state_operationsS");
26095    pragma Export (C, u00020, "system__machine_codeS");
26096    pragma Export (C, u00021, "system__storage_elementsB");
26097    pragma Export (C, u00022, "system__storage_elementsS");
26098    pragma Export (C, u00023, "system__secondary_stackB");
26099    pragma Export (C, u00024, "system__secondary_stackS");
26100    pragma Export (C, u00025, "system__parametersB");
26101    pragma Export (C, u00026, "system__parametersS");
26102    pragma Export (C, u00027, "system__soft_linksB");
26103    pragma Export (C, u00028, "system__soft_linksS");
26104    pragma Export (C, u00029, "system__stack_checkingB");
26105    pragma Export (C, u00030, "system__stack_checkingS");
26106    pragma Export (C, u00031, "system__tracebackB");
26107    pragma Export (C, u00032, "system__tracebackS");
26108    pragma Export (C, u00033, "ada__streamsS");
26109    pragma Export (C, u00034, "ada__tagsB");
26110    pragma Export (C, u00035, "ada__tagsS");
26111    pragma Export (C, u00036, "system__string_opsB");
26112    pragma Export (C, u00037, "system__string_opsS");
26113    pragma Export (C, u00038, "interfacesS");
26114    pragma Export (C, u00039, "interfaces__c_streamsB");
26115    pragma Export (C, u00040, "interfaces__c_streamsS");
26116    pragma Export (C, u00041, "system__file_ioB");
26117    pragma Export (C, u00042, "system__file_ioS");
26118    pragma Export (C, u00043, "ada__finalizationB");
26119    pragma Export (C, u00044, "ada__finalizationS");
26120    pragma Export (C, u00045, "system__finalization_rootB");
26121    pragma Export (C, u00046, "system__finalization_rootS");
26122    pragma Export (C, u00047, "system__finalization_implementationB");
26123    pragma Export (C, u00048, "system__finalization_implementationS");
26124    pragma Export (C, u00049, "system__string_ops_concat_3B");
26125    pragma Export (C, u00050, "system__string_ops_concat_3S");
26126    pragma Export (C, u00051, "system__stream_attributesB");
26127    pragma Export (C, u00052, "system__stream_attributesS");
26128    pragma Export (C, u00053, "ada__io_exceptionsS");
26129    pragma Export (C, u00054, "system__unsigned_typesS");
26130    pragma Export (C, u00055, "system__file_control_blockS");
26131    pragma Export (C, u00056, "ada__finalization__list_controllerB");
26132    pragma Export (C, u00057, "ada__finalization__list_controllerS");
26133
26134    -- BEGIN ELABORATION ORDER
26135    -- ada (spec)
26136    -- gnat (spec)
26137    -- gnat.heap_sort_a (spec)
26138    -- gnat.heap_sort_a (body)
26139    -- gnat.htable (spec)
26140    -- gnat.htable (body)
26141    -- interfaces (spec)
26142    -- system (spec)
26143    -- system.machine_code (spec)
26144    -- system.parameters (spec)
26145    -- system.parameters (body)
26146    -- interfaces.c_streams (spec)
26147    -- interfaces.c_streams (body)
26148    -- system.standard_library (spec)
26149    -- ada.exceptions (spec)
26150    -- system.exception_table (spec)
26151    -- system.exception_table (body)
26152    -- ada.io_exceptions (spec)
26153    -- system.exceptions (spec)
26154    -- system.storage_elements (spec)
26155    -- system.storage_elements (body)
26156    -- system.machine_state_operations (spec)
26157    -- system.machine_state_operations (body)
26158    -- system.secondary_stack (spec)
26159    -- system.stack_checking (spec)
26160    -- system.soft_links (spec)
26161    -- system.soft_links (body)
26162    -- system.stack_checking (body)
26163    -- system.secondary_stack (body)
26164    -- system.standard_library (body)
26165    -- system.string_ops (spec)
26166    -- system.string_ops (body)
26167    -- ada.tags (spec)
26168    -- ada.tags (body)
26169    -- ada.streams (spec)
26170    -- system.finalization_root (spec)
26171    -- system.finalization_root (body)
26172    -- system.string_ops_concat_3 (spec)
26173    -- system.string_ops_concat_3 (body)
26174    -- system.traceback (spec)
26175    -- system.traceback (body)
26176    -- ada.exceptions (body)
26177    -- system.unsigned_types (spec)
26178    -- system.stream_attributes (spec)
26179    -- system.stream_attributes (body)
26180    -- system.finalization_implementation (spec)
26181    -- system.finalization_implementation (body)
26182    -- ada.finalization (spec)
26183    -- ada.finalization (body)
26184    -- ada.finalization.list_controller (spec)
26185    -- ada.finalization.list_controller (body)
26186    -- system.file_control_block (spec)
26187    -- system.file_io (spec)
26188    -- system.file_io (body)
26189    -- ada.text_io (spec)
26190    -- ada.text_io (body)
26191    -- hello (body)
26192    -- END ELABORATION ORDER
26193
26194 end ada_main;
26195
26196 --  The following source file name pragmas allow the generated file
26197 --  names to be unique for different main programs. They are needed
26198 --  since the package name will always be Ada_Main.
26199
26200 pragma Source_File_Name (ada_main, Spec_File_Name => "b~hello.ads");
26201 pragma Source_File_Name (ada_main, Body_File_Name => "b~hello.adb");
26202
26203 --  Generated package body for Ada_Main starts here
26204
26205 package body ada_main is
26206
26207    --  The actual finalization is performed by calling the
26208    --  library routine in System.Standard_Library.Adafinal
26209
26210    procedure Do_Finalize;
26211    pragma Import (C, Do_Finalize, "system__standard_library__adafinal");
26212
26213    -------------
26214    -- adainit --
26215    -------------
26216
26217 @findex adainit
26218    procedure adainit is
26219
26220       --  These booleans are set to True once the associated unit has
26221       --  been elaborated. It is also used to avoid elaborating the
26222       --  same unit twice.
26223
26224       E040 : Boolean;
26225       pragma Import (Ada, E040, "interfaces__c_streams_E");
26226
26227       E008 : Boolean;
26228       pragma Import (Ada, E008, "ada__exceptions_E");
26229
26230       E014 : Boolean;
26231       pragma Import (Ada, E014, "system__exception_table_E");
26232
26233       E053 : Boolean;
26234       pragma Import (Ada, E053, "ada__io_exceptions_E");
26235
26236       E017 : Boolean;
26237       pragma Import (Ada, E017, "system__exceptions_E");
26238
26239       E024 : Boolean;
26240       pragma Import (Ada, E024, "system__secondary_stack_E");
26241
26242       E030 : Boolean;
26243       pragma Import (Ada, E030, "system__stack_checking_E");
26244
26245       E028 : Boolean;
26246       pragma Import (Ada, E028, "system__soft_links_E");
26247
26248       E035 : Boolean;
26249       pragma Import (Ada, E035, "ada__tags_E");
26250
26251       E033 : Boolean;
26252       pragma Import (Ada, E033, "ada__streams_E");
26253
26254       E046 : Boolean;
26255       pragma Import (Ada, E046, "system__finalization_root_E");
26256
26257       E048 : Boolean;
26258       pragma Import (Ada, E048, "system__finalization_implementation_E");
26259
26260       E044 : Boolean;
26261       pragma Import (Ada, E044, "ada__finalization_E");
26262
26263       E057 : Boolean;
26264       pragma Import (Ada, E057, "ada__finalization__list_controller_E");
26265
26266       E055 : Boolean;
26267       pragma Import (Ada, E055, "system__file_control_block_E");
26268
26269       E042 : Boolean;
26270       pragma Import (Ada, E042, "system__file_io_E");
26271
26272       E006 : Boolean;
26273       pragma Import (Ada, E006, "ada__text_io_E");
26274
26275       --  Set_Globals is a library routine that stores away the
26276       --  value of the indicated set of global values in global
26277       --  variables within the library.
26278
26279       procedure Set_Globals
26280         (Main_Priority            : Integer;
26281          Time_Slice_Value         : Integer;
26282          WC_Encoding              : Character;
26283          Locking_Policy           : Character;
26284          Queuing_Policy           : Character;
26285          Task_Dispatching_Policy  : Character;
26286          Adafinal                 : System.Address;
26287          Unreserve_All_Interrupts : Integer;
26288          Exception_Tracebacks     : Integer);
26289 @findex __gnat_set_globals
26290       pragma Import (C, Set_Globals, "__gnat_set_globals");
26291
26292       --  SDP_Table_Build is a library routine used to build the
26293       --  exception tables. See unit Ada.Exceptions in files
26294       --  a-except.ads/adb for full details of how zero cost
26295       --  exception handling works. This procedure, the call to
26296       --  it, and the two following tables are all omitted if the
26297       --  build is in longjmp/setjmp exception mode.
26298
26299 @findex SDP_Table_Build
26300 @findex Zero Cost Exceptions
26301       procedure SDP_Table_Build
26302         (SDP_Addresses   : System.Address;
26303          SDP_Count       : Natural;
26304          Elab_Addresses  : System.Address;
26305          Elab_Addr_Count : Natural);
26306       pragma Import (C, SDP_Table_Build, "__gnat_SDP_Table_Build");
26307
26308       --  Table of Unit_Exception_Table addresses. Used for zero
26309       --  cost exception handling to build the top level table.
26310
26311       ST : aliased constant array (1 .. 23) of System.Address := (
26312         Hello'UET_Address,
26313         Ada.Text_Io'UET_Address,
26314         Ada.Exceptions'UET_Address,
26315         Gnat.Heap_Sort_A'UET_Address,
26316         System.Exception_Table'UET_Address,
26317         System.Machine_State_Operations'UET_Address,
26318         System.Secondary_Stack'UET_Address,
26319         System.Parameters'UET_Address,
26320         System.Soft_Links'UET_Address,
26321         System.Stack_Checking'UET_Address,
26322         System.Traceback'UET_Address,
26323         Ada.Streams'UET_Address,
26324         Ada.Tags'UET_Address,
26325         System.String_Ops'UET_Address,
26326         Interfaces.C_Streams'UET_Address,
26327         System.File_Io'UET_Address,
26328         Ada.Finalization'UET_Address,
26329         System.Finalization_Root'UET_Address,
26330         System.Finalization_Implementation'UET_Address,
26331         System.String_Ops_Concat_3'UET_Address,
26332         System.Stream_Attributes'UET_Address,
26333         System.File_Control_Block'UET_Address,
26334         Ada.Finalization.List_Controller'UET_Address);
26335
26336       --  Table of addresses of elaboration routines. Used for
26337       --  zero cost exception handling to make sure these
26338       --  addresses are included in the top level procedure
26339       --  address table.
26340
26341       EA : aliased constant array (1 .. 23) of System.Address := (
26342         adainit'Code_Address,
26343         Do_Finalize'Code_Address,
26344         Ada.Exceptions'Elab_Spec'Address,
26345         System.Exceptions'Elab_Spec'Address,
26346         Interfaces.C_Streams'Elab_Spec'Address,
26347         System.Exception_Table'Elab_Body'Address,
26348         Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec'Address,
26349         System.Stack_Checking'Elab_Spec'Address,
26350         System.Soft_Links'Elab_Body'Address,
26351         System.Secondary_Stack'Elab_Body'Address,
26352         Ada.Tags'Elab_Spec'Address,
26353         Ada.Tags'Elab_Body'Address,
26354         Ada.Streams'Elab_Spec'Address,
26355         System.Finalization_Root'Elab_Spec'Address,
26356         Ada.Exceptions'Elab_Body'Address,
26357         System.Finalization_Implementation'Elab_Spec'Address,
26358         System.Finalization_Implementation'Elab_Body'Address,
26359         Ada.Finalization'Elab_Spec'Address,
26360         Ada.Finalization.List_Controller'Elab_Spec'Address,
26361         System.File_Control_Block'Elab_Spec'Address,
26362         System.File_Io'Elab_Body'Address,
26363         Ada.Text_Io'Elab_Spec'Address,
26364         Ada.Text_Io'Elab_Body'Address);
26365
26366    --  Start of processing for adainit
26367
26368    begin
26369
26370       --  Call SDP_Table_Build to build the top level procedure
26371       --  table for zero cost exception handling (omitted in
26372       --  longjmp/setjmp mode).
26373
26374       SDP_Table_Build (ST'Address, 23, EA'Address, 23);
26375
26376       --  Call Set_Globals to record various information for
26377       --  this partition.  The values are derived by the binder
26378       --  from information stored in the ali files by the compiler.
26379
26380 @findex __gnat_set_globals
26381       Set_Globals
26382         (Main_Priority            => -1,
26383          --  Priority of main program, -1 if no pragma Priority used
26384
26385          Time_Slice_Value         => -1,
26386          --  Time slice from Time_Slice pragma, -1 if none used
26387
26388          WC_Encoding              => 'b',
26389          --  Wide_Character encoding used, default is brackets
26390
26391          Locking_Policy           => ' ',
26392          --  Locking_Policy used, default of space means not
26393          --  specified, otherwise it is the first character of
26394          --  the policy name.
26395
26396          Queuing_Policy           => ' ',
26397          --  Queuing_Policy used, default of space means not
26398          --  specified, otherwise it is the first character of
26399          --  the policy name.
26400
26401          Task_Dispatching_Policy  => ' ',
26402          --  Task_Dispatching_Policy used, default of space means
26403          --  not specified, otherwise first character of the
26404          --  policy name.
26405
26406          Adafinal                 => System.Null_Address,
26407          --  Address of Adafinal routine, not used anymore
26408
26409          Unreserve_All_Interrupts => 0,
26410          --  Set true if pragma Unreserve_All_Interrupts was used
26411
26412          Exception_Tracebacks     => 0);
26413          --  Indicates if exception tracebacks are enabled
26414
26415       Elab_Final_Code := 1;
26416
26417       --  Now we have the elaboration calls for all units in the partition.
26418       --  The Elab_Spec and Elab_Body attributes generate references to the
26419       --  implicit elaboration procedures generated by the compiler for
26420       --  each unit that requires elaboration.
26421
26422       if not E040 then
26423          Interfaces.C_Streams'Elab_Spec;
26424       end if;
26425       E040 := True;
26426       if not E008 then
26427          Ada.Exceptions'Elab_Spec;
26428       end if;
26429       if not E014 then
26430          System.Exception_Table'Elab_Body;
26431          E014 := True;
26432       end if;
26433       if not E053 then
26434          Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec;
26435          E053 := True;
26436       end if;
26437       if not E017 then
26438          System.Exceptions'Elab_Spec;
26439          E017 := True;
26440       end if;
26441       if not E030 then
26442          System.Stack_Checking'Elab_Spec;
26443       end if;
26444       if not E028 then
26445          System.Soft_Links'Elab_Body;
26446          E028 := True;
26447       end if;
26448       E030 := True;
26449       if not E024 then
26450          System.Secondary_Stack'Elab_Body;
26451          E024 := True;
26452       end if;
26453       if not E035 then
26454          Ada.Tags'Elab_Spec;
26455       end if;
26456       if not E035 then
26457          Ada.Tags'Elab_Body;
26458          E035 := True;
26459       end if;
26460       if not E033 then
26461          Ada.Streams'Elab_Spec;
26462          E033 := True;
26463       end if;
26464       if not E046 then
26465          System.Finalization_Root'Elab_Spec;
26466       end if;
26467       E046 := True;
26468       if not E008 then
26469          Ada.Exceptions'Elab_Body;
26470          E008 := True;
26471       end if;
26472       if not E048 then
26473          System.Finalization_Implementation'Elab_Spec;
26474       end if;
26475       if not E048 then
26476          System.Finalization_Implementation'Elab_Body;
26477          E048 := True;
26478       end if;
26479       if not E044 then
26480          Ada.Finalization'Elab_Spec;
26481       end if;
26482       E044 := True;
26483       if not E057 then
26484          Ada.Finalization.List_Controller'Elab_Spec;
26485       end if;
26486       E057 := True;
26487       if not E055 then
26488          System.File_Control_Block'Elab_Spec;
26489          E055 := True;
26490       end if;
26491       if not E042 then
26492          System.File_Io'Elab_Body;
26493          E042 := True;
26494       end if;
26495       if not E006 then
26496          Ada.Text_Io'Elab_Spec;
26497       end if;
26498       if not E006 then
26499          Ada.Text_Io'Elab_Body;
26500          E006 := True;
26501       end if;
26502
26503       Elab_Final_Code := 0;
26504    end adainit;
26505
26506    --------------
26507    -- adafinal --
26508    --------------
26509
26510 @findex adafinal
26511    procedure adafinal is
26512    begin
26513       Do_Finalize;
26514    end adafinal;
26515
26516    ----------
26517    -- main --
26518    ----------
26519
26520    --  main is actually a function, as in the ANSI C standard,
26521    --  defined to return the exit status. The three parameters
26522    --  are the argument count, argument values and environment
26523    --  pointer.
26524
26525 @findex Main Program
26526    function main
26527      (argc : Integer;
26528       argv : System.Address;
26529       envp : System.Address)
26530       return Integer
26531    is
26532       --  The initialize routine performs low level system
26533       --  initialization using a standard library routine which
26534       --  sets up signal handling and performs any other
26535       --  required setup. The routine can be found in file
26536       --  a-init.c.
26537
26538 @findex __gnat_initialize
26539       procedure initialize;
26540       pragma Import (C, initialize, "__gnat_initialize");
26541
26542       --  The finalize routine performs low level system
26543       --  finalization using a standard library routine. The
26544       --  routine is found in file a-final.c and in the standard
26545       --  distribution is a dummy routine that does nothing, so
26546       --  really this is a hook for special user finalization.
26547
26548 @findex __gnat_finalize
26549       procedure finalize;
26550       pragma Import (C, finalize, "__gnat_finalize");
26551
26552       --  We get to the main program of the partition by using
26553       --  pragma Import because if we try to with the unit and
26554       --  call it Ada style, then not only do we waste time
26555       --  recompiling it, but also, we don't really know the right
26556       --  switches (e.g.@: identifier character set) to be used
26557       --  to compile it.
26558
26559       procedure Ada_Main_Program;
26560       pragma Import (Ada, Ada_Main_Program, "_ada_hello");
26561
26562    --  Start of processing for main
26563
26564    begin
26565       --  Save global variables
26566
26567       gnat_argc := argc;
26568       gnat_argv := argv;
26569       gnat_envp := envp;
26570
26571       --  Call low level system initialization
26572
26573       Initialize;
26574
26575       --  Call our generated Ada initialization routine
26576
26577       adainit;
26578
26579       --  This is the point at which we want the debugger to get
26580       --  control
26581
26582       Break_Start;
26583
26584       --  Now we call the main program of the partition
26585
26586       Ada_Main_Program;
26587
26588       --  Perform Ada finalization
26589
26590       adafinal;
26591
26592       --  Perform low level system finalization
26593
26594       Finalize;
26595
26596       --  Return the proper exit status
26597       return (gnat_exit_status);
26598    end;
26599
26600 --  This section is entirely comments, so it has no effect on the
26601 --  compilation of the Ada_Main package. It provides the list of
26602 --  object files and linker options, as well as some standard
26603 --  libraries needed for the link. The gnatlink utility parses
26604 --  this b~hello.adb file to read these comment lines to generate
26605 --  the appropriate command line arguments for the call to the
26606 --  system linker. The BEGIN/END lines are used for sentinels for
26607 --  this parsing operation.
26608
26609 --  The exact file names will of course depend on the environment,
26610 --  host/target and location of files on the host system.
26611
26612 @findex Object file list
26613 -- BEGIN Object file/option list
26614    --   ./hello.o
26615    --   -L./
26616    --   -L/usr/local/gnat/lib/gcc-lib/i686-pc-linux-gnu/2.8.1/adalib/
26617    --   /usr/local/gnat/lib/gcc-lib/i686-pc-linux-gnu/2.8.1/adalib/libgnat.a
26618 -- END Object file/option list
26619
26620 end ada_main;
26621 @end smallexample
26622
26623 @noindent
26624 The Ada code in the above example is exactly what is generated by the
26625 binder. We have added comments to more clearly indicate the function
26626 of each part of the generated @code{Ada_Main} package.
26627
26628 The code is standard Ada in all respects, and can be processed by any
26629 tools that handle Ada. In particular, it is possible to use the debugger
26630 in Ada mode to debug the generated @code{Ada_Main} package. For example,
26631 suppose that for reasons that you do not understand, your program is crashing
26632 during elaboration of the body of @code{Ada.Text_IO}. To locate this bug,
26633 you can place a breakpoint on the call:
26634
26635 @smallexample @c ada
26636 Ada.Text_Io'Elab_Body;
26637 @end smallexample
26638
26639 @noindent
26640 and trace the elaboration routine for this package to find out where
26641 the problem might be (more usually of course you would be debugging
26642 elaboration code in your own application).
26643
26644 @node Elaboration Order Handling in GNAT
26645 @appendix Elaboration Order Handling in GNAT
26646 @cindex Order of elaboration
26647 @cindex Elaboration control
26648
26649 @menu
26650 * Elaboration Code::
26651 * Checking the Elaboration Order::
26652 * Controlling the Elaboration Order::
26653 * Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls::
26654 * Controlling Elaboration in GNAT - External Calls::
26655 * Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety::
26656 * Treatment of Pragma Elaborate::
26657 * Elaboration Issues for Library Tasks::
26658 * Mixing Elaboration Models::
26659 * What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails::
26660 * Elaboration for Access-to-Subprogram Values::
26661 * Summary of Procedures for Elaboration Control::
26662 * Other Elaboration Order Considerations::
26663 @end menu
26664
26665 @noindent
26666 This chapter describes the handling of elaboration code in Ada and
26667 in GNAT, and discusses how the order of elaboration of program units can
26668 be controlled in GNAT, either automatically or with explicit programming
26669 features.
26670
26671 @node Elaboration Code
26672 @section Elaboration Code
26673
26674 @noindent
26675 Ada provides rather general mechanisms for executing code at elaboration
26676 time, that is to say before the main program starts executing. Such code arises
26677 in three contexts:
26678
26679 @table @asis
26680 @item Initializers for variables.
26681 Variables declared at the library level, in package specs or bodies, can
26682 require initialization that is performed at elaboration time, as in:
26683 @smallexample @c ada
26684 @cartouche
26685 Sqrt_Half : Float := Sqrt (0.5);
26686 @end cartouche
26687 @end smallexample
26688
26689 @item Package initialization code
26690 Code in a @code{BEGIN-END} section at the outer level of a package body is
26691 executed as part of the package body elaboration code.
26692
26693 @item Library level task allocators
26694 Tasks that are declared using task allocators at the library level
26695 start executing immediately and hence can execute at elaboration time.
26696 @end table
26697
26698 @noindent
26699 Subprogram calls are possible in any of these contexts, which means that
26700 any arbitrary part of the program may be executed as part of the elaboration
26701 code. It is even possible to write a program which does all its work at
26702 elaboration time, with a null main program, although stylistically this
26703 would usually be considered an inappropriate way to structure
26704 a program.
26705
26706 An important concern arises in the context of elaboration code:
26707 we have to be sure that it is executed in an appropriate order. What we
26708 have is a series of elaboration code sections, potentially one section
26709 for each unit in the program. It is important that these execute
26710 in the correct order. Correctness here means that, taking the above
26711 example of the declaration of @code{Sqrt_Half},
26712 if some other piece of
26713 elaboration code references @code{Sqrt_Half},
26714 then it must run after the
26715 section of elaboration code that contains the declaration of
26716 @code{Sqrt_Half}.
26717
26718 There would never be any order of elaboration problem if we made a rule
26719 that whenever you @code{with} a unit, you must elaborate both the spec and body
26720 of that unit before elaborating the unit doing the @code{with}'ing:
26721
26722 @smallexample @c ada
26723 @group
26724 @cartouche
26725 with Unit_1;
26726 package Unit_2 is @dots{}
26727 @end cartouche
26728 @end group
26729 @end smallexample
26730
26731 @noindent
26732 would require that both the body and spec of @code{Unit_1} be elaborated
26733 before the spec of @code{Unit_2}. However, a rule like that would be far too
26734 restrictive. In particular, it would make it impossible to have routines
26735 in separate packages that were mutually recursive.
26736
26737 You might think that a clever enough compiler could look at the actual
26738 elaboration code and determine an appropriate correct order of elaboration,
26739 but in the general case, this is not possible. Consider the following
26740 example.
26741
26742 In the body of @code{Unit_1}, we have a procedure @code{Func_1}
26743 that references
26744 the variable @code{Sqrt_1}, which is declared in the elaboration code
26745 of the body of @code{Unit_1}:
26746
26747 @smallexample @c ada
26748 @cartouche
26749 Sqrt_1 : Float := Sqrt (0.1);
26750 @end cartouche
26751 @end smallexample
26752
26753 @noindent
26754 The elaboration code of the body of @code{Unit_1} also contains:
26755
26756 @smallexample @c ada
26757 @group
26758 @cartouche
26759 if expression_1 = 1 then
26760    Q := Unit_2.Func_2;
26761 end if;
26762 @end cartouche
26763 @end group
26764 @end smallexample
26765
26766 @noindent
26767 @code{Unit_2} is exactly parallel,
26768 it has a procedure @code{Func_2} that references
26769 the variable @code{Sqrt_2}, which is declared in the elaboration code of
26770 the body @code{Unit_2}:
26771
26772 @smallexample @c ada
26773 @cartouche
26774 Sqrt_2 : Float := Sqrt (0.1);
26775 @end cartouche
26776 @end smallexample
26777
26778 @noindent
26779 The elaboration code of the body of @code{Unit_2} also contains:
26780
26781 @smallexample @c ada
26782 @group
26783 @cartouche
26784 if expression_2 = 2 then
26785    Q := Unit_1.Func_1;
26786 end if;
26787 @end cartouche
26788 @end group
26789 @end smallexample
26790
26791 @noindent
26792 Now the question is, which of the following orders of elaboration is
26793 acceptable:
26794
26795 @smallexample
26796 @group
26797 Spec of Unit_1
26798 Spec of Unit_2
26799 Body of Unit_1
26800 Body of Unit_2
26801 @end group
26802 @end smallexample
26803
26804 @noindent
26805 or
26806
26807 @smallexample
26808 @group
26809 Spec of Unit_2
26810 Spec of Unit_1
26811 Body of Unit_2
26812 Body of Unit_1
26813 @end group
26814 @end smallexample
26815
26816 @noindent
26817 If you carefully analyze the flow here, you will see that you cannot tell
26818 at compile time the answer to this question.
26819 If @code{expression_1} is not equal to 1,
26820 and @code{expression_2} is not equal to 2,
26821 then either order is acceptable, because neither of the function calls is
26822 executed. If both tests evaluate to true, then neither order is acceptable
26823 and in fact there is no correct order.
26824
26825 If one of the two expressions is true, and the other is false, then one
26826 of the above orders is correct, and the other is incorrect. For example,
26827 if @code{expression_1} /= 1 and @code{expression_2} = 2,
26828 then the call to @code{Func_1}
26829 will occur, but not the call to @code{Func_2.}
26830 This means that it is essential
26831 to elaborate the body of @code{Unit_1} before
26832 the body of @code{Unit_2}, so the first
26833 order of elaboration is correct and the second is wrong.
26834
26835 By making @code{expression_1} and @code{expression_2}
26836 depend on input data, or perhaps
26837 the time of day, we can make it impossible for the compiler or binder
26838 to figure out which of these expressions will be true, and hence it
26839 is impossible to guarantee a safe order of elaboration at run time.
26840
26841 @node Checking the Elaboration Order
26842 @section Checking the Elaboration Order
26843
26844 @noindent
26845 In some languages that involve the same kind of elaboration problems,
26846 e.g.@: Java and C++, the programmer is expected to worry about these
26847 ordering problems himself, and it is common to
26848 write a program in which an incorrect elaboration order  gives
26849 surprising results, because it references variables before they
26850 are initialized.
26851 Ada is designed to be a safe language, and a programmer-beware approach is
26852 clearly not sufficient. Consequently, the language provides three lines
26853 of defense:
26854
26855 @table @asis
26856 @item Standard rules
26857 Some standard rules restrict the possible choice of elaboration
26858 order. In particular, if you @code{with} a unit, then its spec is always
26859 elaborated before the unit doing the @code{with}. Similarly, a parent
26860 spec is always elaborated before the child spec, and finally
26861 a spec is always elaborated before its corresponding body.
26862
26863 @item Dynamic elaboration checks
26864 @cindex Elaboration checks
26865 @cindex Checks, elaboration
26866 Dynamic checks are made at run time, so that if some entity is accessed
26867 before it is elaborated (typically  by means of a subprogram call)
26868 then the exception (@code{Program_Error}) is raised.
26869
26870 @item Elaboration control
26871 Facilities are provided for the programmer to specify the desired order
26872 of elaboration.
26873 @end table
26874
26875 Let's look at these facilities in more detail. First, the rules for
26876 dynamic checking. One possible rule would be simply to say that the
26877 exception is raised if you access a variable which has not yet been
26878 elaborated. The trouble with this approach is that it could require
26879 expensive checks on every variable reference. Instead Ada has two
26880 rules which are a little more restrictive, but easier to check, and
26881 easier to state:
26882
26883 @table @asis
26884 @item Restrictions on calls
26885 A subprogram can only be called at elaboration time if its body
26886 has been elaborated. The rules for elaboration given above guarantee
26887 that the spec of the subprogram has been elaborated before the
26888 call, but not the body. If this rule is violated, then the
26889 exception @code{Program_Error} is raised.
26890
26891 @item Restrictions on instantiations
26892 A generic unit can only be instantiated if the body of the generic
26893 unit has been elaborated. Again, the rules for elaboration given above
26894 guarantee that the spec of the generic unit has been elaborated
26895 before the instantiation, but not the body. If this rule is
26896 violated, then the exception @code{Program_Error} is raised.
26897 @end table
26898
26899 @noindent
26900 The idea is that if the body has been elaborated, then any variables
26901 it references must have been elaborated; by checking for the body being
26902 elaborated we guarantee that none of its references causes any
26903 trouble. As we noted above, this is a little too restrictive, because a
26904 subprogram that has no non-local references in its body may in fact be safe
26905 to call. However, it really would be unsafe to rely on this, because
26906 it would mean that the caller was aware of details of the implementation
26907 in the body. This goes against the basic tenets of Ada.
26908
26909 A plausible implementation can be described as follows.
26910 A Boolean variable is associated with each subprogram
26911 and each generic unit. This variable is initialized to False, and is set to
26912 True at the point body is elaborated. Every call or instantiation checks the
26913 variable, and raises @code{Program_Error} if the variable is False.
26914
26915 Note that one might think that it would be good enough to have one Boolean
26916 variable for each package, but that would not deal with cases of trying
26917 to call a body in the same package as the call
26918 that has not been elaborated yet.
26919 Of course a compiler may be able to do enough analysis to optimize away
26920 some of the Boolean variables as unnecessary, and @code{GNAT} indeed
26921 does such optimizations, but still the easiest conceptual model is to
26922 think of there being one variable per subprogram.
26923
26924 @node Controlling the Elaboration Order
26925 @section Controlling the Elaboration Order
26926
26927 @noindent
26928 In the previous section we discussed the rules in Ada which ensure
26929 that @code{Program_Error} is raised if an incorrect elaboration order is
26930 chosen. This prevents erroneous executions, but we need mechanisms to
26931 specify a correct execution and avoid the exception altogether.
26932 To achieve this, Ada provides a number of features for controlling
26933 the order of elaboration. We discuss these features in this section.
26934
26935 First, there are several ways of indicating to the compiler that a given
26936 unit has no elaboration problems:
26937
26938 @table @asis
26939 @item packages that do not require a body
26940 A library package that does not require a body does not permit
26941 a body (this rule was introduced in Ada 95).
26942 Thus if we have a such a package, as in:
26943
26944 @smallexample @c ada
26945 @group
26946 @cartouche
26947 package Definitions is
26948    generic
26949       type m is new integer;
26950    package Subp is
26951       type a is array (1 .. 10) of m;
26952       type b is array (1 .. 20) of m;
26953    end Subp;
26954 end Definitions;
26955 @end cartouche
26956 @end group
26957 @end smallexample
26958
26959 @noindent
26960 A package that @code{with}'s @code{Definitions} may safely instantiate
26961 @code{Definitions.Subp} because the compiler can determine that there
26962 definitely is no package body to worry about in this case
26963
26964 @item pragma Pure
26965 @cindex pragma Pure
26966 @findex Pure
26967 Places sufficient restrictions on a unit to guarantee that
26968 no call to any subprogram in the unit can result in an
26969 elaboration problem. This means that the compiler does not need
26970 to worry about the point of elaboration of such units, and in
26971 particular, does not need to check any calls to any subprograms
26972 in this unit.
26973
26974 @item pragma Preelaborate
26975 @findex Preelaborate
26976 @cindex pragma Preelaborate
26977 This pragma places slightly less stringent restrictions on a unit than
26978 does pragma Pure,
26979 but these restrictions are still sufficient to ensure that there
26980 are no elaboration problems with any calls to the unit.
26981
26982 @item pragma Elaborate_Body
26983 @findex Elaborate_Body
26984 @cindex pragma Elaborate_Body
26985 This pragma requires that the body of a unit be elaborated immediately
26986 after its spec. Suppose a unit @code{A} has such a pragma,
26987 and unit @code{B} does
26988 a @code{with} of unit @code{A}. Recall that the standard rules require
26989 the spec of unit @code{A}
26990 to be elaborated before the @code{with}'ing unit; given the pragma in
26991 @code{A}, we also know that the body of @code{A}
26992 will be elaborated before @code{B}, so
26993 that calls to @code{A} are safe and do not need a check.
26994 @end table
26995
26996 @noindent
26997 Note that,
26998 unlike pragma @code{Pure} and pragma @code{Preelaborate},
26999 the use of
27000 @code{Elaborate_Body} does not guarantee that the program is
27001 free of elaboration problems, because it may not be possible
27002 to satisfy the requested elaboration order.
27003 Let's go back to the example with @code{Unit_1} and @code{Unit_2}.
27004 If a programmer
27005 marks @code{Unit_1} as @code{Elaborate_Body},
27006 and not @code{Unit_2,} then the order of
27007 elaboration will be:
27008
27009 @smallexample
27010 @group
27011 Spec of Unit_2
27012 Spec of Unit_1
27013 Body of Unit_1
27014 Body of Unit_2
27015 @end group
27016 @end smallexample
27017
27018 @noindent
27019 Now that means that the call to @code{Func_1} in @code{Unit_2}
27020 need not be checked,
27021 it must be safe. But the call to @code{Func_2} in
27022 @code{Unit_1} may still fail if
27023 @code{Expression_1} is equal to 1,
27024 and the programmer must still take
27025 responsibility for this not being the case.
27026
27027 If all units carry a pragma @code{Elaborate_Body}, then all problems are
27028 eliminated, except for calls entirely within a body, which are
27029 in any case fully under programmer control. However, using the pragma
27030 everywhere is not always possible.
27031 In particular, for our @code{Unit_1}/@code{Unit_2} example, if
27032 we marked both of them as having pragma @code{Elaborate_Body}, then
27033 clearly there would be no possible elaboration order.
27034
27035 The above pragmas allow a server to guarantee safe use by clients, and
27036 clearly this is the preferable approach. Consequently a good rule
27037 is to mark units as @code{Pure} or @code{Preelaborate} if possible,
27038 and if this is not possible,
27039 mark them as @code{Elaborate_Body} if possible.
27040 As we have seen, there are situations where neither of these
27041 three pragmas can be used.
27042 So we also provide methods for clients to control the
27043 order of elaboration of the servers on which they depend:
27044
27045 @table @asis
27046 @item pragma Elaborate (unit)
27047 @findex Elaborate
27048 @cindex pragma Elaborate
27049 This pragma is placed in the context clause, after a @code{with} clause,
27050 and it requires that the body of the named unit be elaborated before
27051 the unit in which the pragma occurs. The idea is to use this pragma
27052 if the current unit calls at elaboration time, directly or indirectly,
27053 some subprogram in the named unit.
27054
27055 @item pragma Elaborate_All (unit)
27056 @findex Elaborate_All
27057 @cindex pragma Elaborate_All
27058 This is a stronger version of the Elaborate pragma. Consider the
27059 following example:
27060
27061 @smallexample
27062 Unit A @code{with}'s unit B and calls B.Func in elab code
27063 Unit B @code{with}'s unit C, and B.Func calls C.Func
27064 @end smallexample
27065
27066 @noindent
27067 Now if we put a pragma @code{Elaborate (B)}
27068 in unit @code{A}, this ensures that the
27069 body of @code{B} is elaborated before the call, but not the
27070 body of @code{C}, so
27071 the call to @code{C.Func} could still cause @code{Program_Error} to
27072 be raised.
27073
27074 The effect of a pragma @code{Elaborate_All} is stronger, it requires
27075 not only that the body of the named unit be elaborated before the
27076 unit doing the @code{with}, but also the bodies of all units that the
27077 named unit uses, following @code{with} links transitively. For example,
27078 if we put a pragma @code{Elaborate_All (B)} in unit @code{A},
27079 then it requires
27080 not only that the body of @code{B} be elaborated before @code{A},
27081 but also the
27082 body of @code{C}, because @code{B} @code{with}'s @code{C}.
27083 @end table
27084
27085 @noindent
27086 We are now in a position to give a usage rule in Ada for avoiding
27087 elaboration problems, at least if dynamic dispatching and access to
27088 subprogram values are not used. We will handle these cases separately
27089 later.
27090
27091 The rule is simple. If a unit has elaboration code that can directly or
27092 indirectly make a call to a subprogram in a @code{with}'ed unit, or instantiate
27093 a generic package in a @code{with}'ed unit,
27094 then if the @code{with}'ed unit does not have
27095 pragma @code{Pure} or @code{Preelaborate}, then the client should have
27096 a pragma @code{Elaborate_All}
27097 for the @code{with}'ed unit. By following this rule a client is
27098 assured that calls can be made without risk of an exception.
27099
27100 For generic subprogram instantiations, the rule can be relaxed to
27101 require only a pragma @code{Elaborate} since elaborating the body
27102 of a subprogram cannot cause any transitive elaboration (we are
27103 not calling the subprogram in this case, just elaborating its
27104 declaration).
27105
27106 If this rule is not followed, then a program may be in one of four
27107 states:
27108
27109 @table @asis
27110 @item No order exists
27111 No order of elaboration exists which follows the rules, taking into
27112 account any @code{Elaborate}, @code{Elaborate_All},
27113 or @code{Elaborate_Body} pragmas. In
27114 this case, an Ada compiler must diagnose the situation at bind
27115 time, and refuse to build an executable program.
27116
27117 @item One or more orders exist, all incorrect
27118 One or more acceptable elaboration orders exist, and all of them
27119 generate an elaboration order problem. In this case, the binder
27120 can build an executable program, but @code{Program_Error} will be raised
27121 when the program is run.
27122
27123 @item Several orders exist, some right, some incorrect
27124 One or more acceptable elaboration orders exists, and some of them
27125 work, and some do not. The programmer has not controlled
27126 the order of elaboration, so the binder may or may not pick one of
27127 the correct orders, and the program may or may not raise an
27128 exception when it is run. This is the worst case, because it means
27129 that the program may fail when moved to another compiler, or even
27130 another version of the same compiler.
27131
27132 @item One or more orders exists, all correct
27133 One ore more acceptable elaboration orders exist, and all of them
27134 work. In this case the program runs successfully. This state of
27135 affairs can be guaranteed by following the rule we gave above, but
27136 may be true even if the rule is not followed.
27137 @end table
27138
27139 @noindent
27140 Note that one additional advantage of following our rules on the use
27141 of @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All}
27142 is that the program continues to stay in the ideal (all orders OK) state
27143 even if maintenance
27144 changes some bodies of some units. Conversely, if a program that does
27145 not follow this rule happens to be safe at some point, this state of affairs
27146 may deteriorate silently as a result of maintenance changes.
27147
27148 You may have noticed that the above discussion did not mention
27149 the use of @code{Elaborate_Body}. This was a deliberate omission. If you
27150 @code{with} an @code{Elaborate_Body} unit, it still may be the case that
27151 code in the body makes calls to some other unit, so it is still necessary
27152 to use @code{Elaborate_All} on such units.
27153
27154 @node Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls
27155 @section Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls
27156
27157 @noindent
27158 In the case of internal calls, i.e., calls within a single package, the
27159 programmer has full control over the order of elaboration, and it is up
27160 to the programmer to elaborate declarations in an appropriate order. For
27161 example writing:
27162
27163 @smallexample @c ada
27164 @group
27165 @cartouche
27166 function One return Float;
27167
27168 Q : Float := One;
27169
27170 function One return Float is
27171 begin
27172      return 1.0;
27173 end One;
27174 @end cartouche
27175 @end group
27176 @end smallexample
27177
27178 @noindent
27179 will obviously raise @code{Program_Error} at run time, because function
27180 One will be called before its body is elaborated. In this case GNAT will
27181 generate a warning that the call will raise @code{Program_Error}:
27182
27183 @smallexample
27184 @group
27185 @cartouche
27186  1. procedure y is
27187  2.    function One return Float;
27188  3.
27189  4.    Q : Float := One;
27190                     |
27191     >>> warning: cannot call "One" before body is elaborated
27192     >>> warning: Program_Error will be raised at run time
27193
27194  5.
27195  6.    function One return Float is
27196  7.    begin
27197  8.         return 1.0;
27198  9.    end One;
27199 10.
27200 11. begin
27201 12.    null;
27202 13. end;
27203 @end cartouche
27204 @end group
27205 @end smallexample
27206
27207 @noindent
27208 Note that in this particular case, it is likely that the call is safe, because
27209 the function @code{One} does not access any global variables.
27210 Nevertheless in Ada, we do not want the validity of the check to depend on
27211 the contents of the body (think about the separate compilation case), so this
27212 is still wrong, as we discussed in the previous sections.
27213
27214 The error is easily corrected by rearranging the declarations so that the
27215 body of @code{One} appears before the declaration containing the call
27216 (note that in Ada 95 and Ada 2005,
27217 declarations can appear in any order, so there is no restriction that
27218 would prevent this reordering, and if we write:
27219
27220 @smallexample @c ada
27221 @group
27222 @cartouche
27223 function One return Float;
27224
27225 function One return Float is
27226 begin
27227      return 1.0;
27228 end One;
27229
27230 Q : Float := One;
27231 @end cartouche
27232 @end group
27233 @end smallexample
27234
27235 @noindent
27236 then all is well, no warning is generated, and no
27237 @code{Program_Error} exception
27238 will be raised.
27239 Things are more complicated when a chain of subprograms is executed:
27240
27241 @smallexample @c ada
27242 @group
27243 @cartouche
27244 function A return Integer;
27245 function B return Integer;
27246 function C return Integer;
27247
27248 function B return Integer is begin return A; end;
27249 function C return Integer is begin return B; end;
27250
27251 X : Integer := C;
27252
27253 function A return Integer is begin return 1; end;
27254 @end cartouche
27255 @end group
27256 @end smallexample
27257
27258 @noindent
27259 Now the call to @code{C}
27260 at elaboration time in the declaration of @code{X} is correct, because
27261 the body of @code{C} is already elaborated,
27262 and the call to @code{B} within the body of
27263 @code{C} is correct, but the call
27264 to @code{A} within the body of @code{B} is incorrect, because the body
27265 of @code{A} has not been elaborated, so @code{Program_Error}
27266 will be raised on the call to @code{A}.
27267 In this case GNAT will generate a
27268 warning that @code{Program_Error} may be
27269 raised at the point of the call. Let's look at the warning:
27270
27271 @smallexample
27272 @group
27273 @cartouche
27274  1. procedure x is
27275  2.    function A return Integer;
27276  3.    function B return Integer;
27277  4.    function C return Integer;
27278  5.
27279  6.    function B return Integer is begin return A; end;
27280                                                     |
27281     >>> warning: call to "A" before body is elaborated may
27282                  raise Program_Error
27283     >>> warning: "B" called at line 7
27284     >>> warning: "C" called at line 9
27285
27286  7.    function C return Integer is begin return B; end;
27287  8.
27288  9.    X : Integer := C;
27289 10.
27290 11.    function A return Integer is begin return 1; end;
27291 12.
27292 13. begin
27293 14.    null;
27294 15. end;
27295 @end cartouche
27296 @end group
27297 @end smallexample
27298
27299 @noindent
27300 Note that the message here says ``may raise'', instead of the direct case,
27301 where the message says ``will be raised''. That's because whether
27302 @code{A} is
27303 actually called depends in general on run-time flow of control.
27304 For example, if the body of @code{B} said
27305
27306 @smallexample @c ada
27307 @group
27308 @cartouche
27309 function B return Integer is
27310 begin
27311    if some-condition-depending-on-input-data then
27312       return A;
27313    else
27314       return 1;
27315    end if;
27316 end B;
27317 @end cartouche
27318 @end group
27319 @end smallexample
27320
27321 @noindent
27322 then we could not know until run time whether the incorrect call to A would
27323 actually occur, so @code{Program_Error} might
27324 or might not be raised. It is possible for a compiler to
27325 do a better job of analyzing bodies, to
27326 determine whether or not @code{Program_Error}
27327 might be raised, but it certainly
27328 couldn't do a perfect job (that would require solving the halting problem
27329 and is provably impossible), and because this is a warning anyway, it does
27330 not seem worth the effort to do the analysis. Cases in which it
27331 would be relevant are rare.
27332
27333 In practice, warnings of either of the forms given
27334 above will usually correspond to
27335 real errors, and should be examined carefully and eliminated.
27336 In the rare case where a warning is bogus, it can be suppressed by any of
27337 the following methods:
27338
27339 @itemize @bullet
27340 @item
27341 Compile with the @option{-gnatws} switch set
27342
27343 @item
27344 Suppress @code{Elaboration_Check} for the called subprogram
27345
27346 @item
27347 Use pragma @code{Warnings_Off} to turn warnings off for the call
27348 @end itemize
27349
27350 @noindent
27351 For the internal elaboration check case,
27352 GNAT by default generates the
27353 necessary run-time checks to ensure
27354 that @code{Program_Error} is raised if any
27355 call fails an elaboration check. Of course this can only happen if a
27356 warning has been issued as described above. The use of pragma
27357 @code{Suppress (Elaboration_Check)} may (but is not guaranteed to) suppress
27358 some of these checks, meaning that it may be possible (but is not
27359 guaranteed) for a program to be able to call a subprogram whose body
27360 is not yet elaborated, without raising a @code{Program_Error} exception.
27361
27362 @node Controlling Elaboration in GNAT - External Calls
27363 @section Controlling Elaboration in GNAT - External Calls
27364
27365 @noindent
27366 The previous section discussed the case in which the execution of a
27367 particular thread of elaboration code occurred entirely within a
27368 single unit. This is the easy case to handle, because a programmer
27369 has direct and total control over the order of elaboration, and
27370 furthermore, checks need only be generated in cases which are rare
27371 and which the compiler can easily detect.
27372 The situation is more complex when separate compilation is taken into account.
27373 Consider the following:
27374
27375 @smallexample @c ada
27376 @cartouche
27377 @group
27378 package Math is
27379    function Sqrt (Arg : Float) return Float;
27380 end Math;
27381
27382 package body Math is
27383    function Sqrt (Arg : Float) return Float is
27384    begin
27385          @dots{}
27386    end Sqrt;
27387 end Math;
27388 @end group
27389 @group
27390 with Math;
27391 package Stuff is
27392    X : Float := Math.Sqrt (0.5);
27393 end Stuff;
27394
27395 with Stuff;
27396 procedure Main is
27397 begin
27398    @dots{}
27399 end Main;
27400 @end group
27401 @end cartouche
27402 @end smallexample
27403
27404 @noindent
27405 where @code{Main} is the main program. When this program is executed, the
27406 elaboration code must first be executed, and one of the jobs of the
27407 binder is to determine the order in which the units of a program are
27408 to be elaborated. In this case we have four units: the spec and body
27409 of @code{Math},
27410 the spec of @code{Stuff} and the body of @code{Main}).
27411 In what order should the four separate sections of elaboration code
27412 be executed?
27413
27414 There are some restrictions in the order of elaboration that the binder
27415 can choose. In particular, if unit U has a @code{with}
27416 for a package @code{X}, then you
27417 are assured that the spec of @code{X}
27418 is elaborated before U , but you are
27419 not assured that the body of @code{X}
27420 is elaborated before U.
27421 This means that in the above case, the binder is allowed to choose the
27422 order:
27423
27424 @smallexample
27425 spec of Math
27426 spec of Stuff
27427 body of Math
27428 body of Main
27429 @end smallexample
27430
27431 @noindent
27432 but that's not good, because now the call to @code{Math.Sqrt}
27433 that happens during
27434 the elaboration of the @code{Stuff}
27435 spec happens before the body of @code{Math.Sqrt} is
27436 elaborated, and hence causes @code{Program_Error} exception to be raised.
27437 At first glance, one might say that the binder is misbehaving, because
27438 obviously you want to elaborate the body of something you @code{with}
27439 first, but
27440 that is not a general rule that can be followed in all cases. Consider
27441
27442 @smallexample @c ada
27443 @group
27444 @cartouche
27445 package X is @dots{}
27446
27447 package Y is @dots{}
27448
27449 with X;
27450 package body Y is @dots{}
27451
27452 with Y;
27453 package body X is @dots{}
27454 @end cartouche
27455 @end group
27456 @end smallexample
27457
27458 @noindent
27459 This is a common arrangement, and, apart from the order of elaboration
27460 problems that might arise in connection with elaboration code, this works fine.
27461 A rule that says that you must first elaborate the body of anything you
27462 @code{with} cannot work in this case:
27463 the body of @code{X} @code{with}'s @code{Y},
27464 which means you would have to
27465 elaborate the body of @code{Y} first, but that @code{with}'s @code{X},
27466 which means
27467 you have to elaborate the body of @code{X} first, but @dots{} and we have a
27468 loop that cannot be broken.
27469
27470 It is true that the binder can in many cases guess an order of elaboration
27471 that is unlikely to cause a @code{Program_Error}
27472 exception to be raised, and it tries to do so (in the
27473 above example of @code{Math/Stuff/Spec}, the GNAT binder will
27474 by default
27475 elaborate the body of @code{Math} right after its spec, so all will be well).
27476
27477 However, a program that blindly relies on the binder to be helpful can
27478 get into trouble, as we discussed in the previous sections, so
27479 GNAT
27480 provides a number of facilities for assisting the programmer in
27481 developing programs that are robust with respect to elaboration order.
27482
27483 @node Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety
27484 @section Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety
27485
27486 @noindent
27487 The default behavior in GNAT ensures elaboration safety. In its
27488 default mode GNAT implements the
27489 rule we previously described as the right approach. Let's restate it:
27490
27491 @itemize
27492 @item
27493 @emph{If a unit has elaboration code that can directly or indirectly make a
27494 call to a subprogram in a @code{with}'ed unit, or instantiate a generic
27495 package in a @code{with}'ed unit, then if the @code{with}'ed unit
27496 does not have pragma @code{Pure} or
27497 @code{Preelaborate}, then the client should have an
27498 @code{Elaborate_All} pragma for the @code{with}'ed unit.}
27499
27500 @emph{In the case of instantiating a generic subprogram, it is always
27501 sufficient to have only an @code{Elaborate} pragma for the
27502 @code{with}'ed unit.}
27503 @end itemize
27504
27505 @noindent
27506 By following this rule a client is assured that calls and instantiations
27507 can be made without risk of an exception.
27508
27509 In this mode GNAT traces all calls that are potentially made from
27510 elaboration code, and puts in any missing implicit @code{Elaborate}
27511 and @code{Elaborate_All} pragmas.
27512 The advantage of this approach is that no elaboration problems
27513 are possible if the binder can find an elaboration order that is
27514 consistent with these implicit @code{Elaborate} and
27515 @code{Elaborate_All} pragmas. The
27516 disadvantage of this approach is that no such order may exist.
27517
27518 If the binder does not generate any diagnostics, then it means that it has
27519 found an elaboration order that is guaranteed to be safe. However, the binder
27520 may still be relying on implicitly generated @code{Elaborate} and
27521 @code{Elaborate_All} pragmas so portability to other compilers than GNAT is not
27522 guaranteed.
27523
27524 If it is important to guarantee portability, then the compilations should
27525 use the
27526 @option{-gnatwl}
27527 (warn on elaboration problems) switch. This will cause warning messages
27528 to be generated indicating the missing @code{Elaborate} and
27529 @code{Elaborate_All} pragmas.
27530 Consider the following source program:
27531
27532 @smallexample @c ada
27533 @group
27534 @cartouche
27535 with k;
27536 package j is
27537   m : integer := k.r;
27538 end;
27539 @end cartouche
27540 @end group
27541 @end smallexample
27542
27543 @noindent
27544 where it is clear that there
27545 should be a pragma @code{Elaborate_All}
27546 for unit @code{k}. An implicit pragma will be generated, and it is
27547 likely that the binder will be able to honor it. However, if you want
27548 to port this program to some other Ada compiler than GNAT.
27549 it is safer to include the pragma explicitly in the source. If this
27550 unit is compiled with the
27551 @option{-gnatwl}
27552 switch, then the compiler outputs a warning:
27553
27554 @smallexample
27555 @group
27556 @cartouche
27557 1. with k;
27558 2. package j is
27559 3.   m : integer := k.r;
27560                      |
27561    >>> warning: call to "r" may raise Program_Error
27562    >>> warning: missing pragma Elaborate_All for "k"
27563
27564 4. end;
27565 @end cartouche
27566 @end group
27567 @end smallexample
27568
27569 @noindent
27570 and these warnings can be used as a guide for supplying manually
27571 the missing pragmas. It is usually a bad idea to use this warning
27572 option during development. That's because it will warn you when
27573 you need to put in a pragma, but cannot warn you when it is time
27574 to take it out. So the use of pragma @code{Elaborate_All} may lead to
27575 unnecessary dependencies and even false circularities.
27576
27577 This default mode is more restrictive than the Ada Reference
27578 Manual, and it is possible to construct programs which will compile
27579 using the dynamic model described there, but will run into a
27580 circularity using the safer static model we have described.
27581
27582 Of course any Ada compiler must be able to operate in a mode
27583 consistent with the requirements of the Ada Reference Manual,
27584 and in particular must have the capability of implementing the
27585 standard dynamic model of elaboration with run-time checks.
27586
27587 In GNAT, this standard mode can be achieved either by the use of
27588 the @option{-gnatE} switch on the compiler (@command{gcc} or
27589 @command{gnatmake}) command, or by the use of the configuration pragma:
27590
27591 @smallexample @c ada
27592 pragma Elaboration_Checks (RM);
27593 @end smallexample
27594
27595 @noindent
27596 Either approach will cause the unit affected to be compiled using the
27597 standard dynamic run-time elaboration checks described in the Ada
27598 Reference Manual. The static model is generally preferable, since it
27599 is clearly safer to rely on compile and link time checks rather than
27600 run-time checks. However, in the case of legacy code, it may be
27601 difficult to meet the requirements of the static model. This
27602 issue is further discussed in
27603 @ref{What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails}.
27604
27605 Note that the static model provides a strict subset of the allowed
27606 behavior and programs of the Ada Reference Manual, so if you do
27607 adhere to the static model and no circularities exist,
27608 then you are assured that your program will
27609 work using the dynamic model, providing that you remove any
27610 pragma Elaborate statements from the source.
27611
27612 @node Treatment of Pragma Elaborate
27613 @section Treatment of Pragma Elaborate
27614 @cindex Pragma Elaborate
27615
27616 @noindent
27617 The use of @code{pragma Elaborate}
27618 should generally be avoided in Ada 95 and Ada 2005 programs,
27619 since there is no guarantee that transitive calls
27620 will be properly handled. Indeed at one point, this pragma was placed
27621 in Annex J (Obsolescent Features), on the grounds that it is never useful.
27622
27623 Now that's a bit restrictive. In practice, the case in which
27624 @code{pragma Elaborate} is useful is when the caller knows that there
27625 are no transitive calls, or that the called unit contains all necessary
27626 transitive @code{pragma Elaborate} statements, and legacy code often
27627 contains such uses.
27628
27629 Strictly speaking the static mode in GNAT should ignore such pragmas,
27630 since there is no assurance at compile time that the necessary safety
27631 conditions are met. In practice, this would cause GNAT to be incompatible
27632 with correctly written Ada 83 code that had all necessary
27633 @code{pragma Elaborate} statements in place. Consequently, we made the
27634 decision that GNAT in its default mode will believe that if it encounters
27635 a @code{pragma Elaborate} then the programmer knows what they are doing,
27636 and it will trust that no elaboration errors can occur.
27637
27638 The result of this decision is two-fold. First to be safe using the
27639 static mode, you should remove all @code{pragma Elaborate} statements.
27640 Second, when fixing circularities in existing code, you can selectively
27641 use @code{pragma Elaborate} statements to convince the static mode of
27642 GNAT that it need not generate an implicit @code{pragma Elaborate_All}
27643 statement.
27644
27645 When using the static mode with @option{-gnatwl}, any use of
27646 @code{pragma Elaborate} will generate a warning about possible
27647 problems.
27648
27649 @node Elaboration Issues for Library Tasks
27650 @section Elaboration Issues for Library Tasks
27651 @cindex Library tasks, elaboration issues
27652 @cindex Elaboration of library tasks
27653
27654 @noindent
27655 In this section we examine special elaboration issues that arise for
27656 programs that declare library level tasks.
27657
27658 Generally the model of execution of an Ada program is that all units are
27659 elaborated, and then execution of the program starts. However, the
27660 declaration of library tasks definitely does not fit this model. The
27661 reason for this is that library tasks start as soon as they are declared
27662 (more precisely, as soon as the statement part of the enclosing package
27663 body is reached), that is to say before elaboration
27664 of the program is complete. This means that if such a task calls a
27665 subprogram, or an entry in another task, the callee may or may not be
27666 elaborated yet, and in the standard
27667 Reference Manual model of dynamic elaboration checks, you can even
27668 get timing dependent Program_Error exceptions, since there can be
27669 a race between the elaboration code and the task code.
27670
27671 The static model of elaboration in GNAT seeks to avoid all such
27672 dynamic behavior, by being conservative, and the conservative
27673 approach in this particular case is to assume that all the code
27674 in a task body is potentially executed at elaboration time if
27675 a task is declared at the library level.
27676
27677 This can definitely result in unexpected circularities. Consider
27678 the following example
27679
27680 @smallexample @c ada
27681 package Decls is
27682   task Lib_Task is
27683      entry Start;
27684   end Lib_Task;
27685
27686   type My_Int is new Integer;
27687
27688   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
27689 end Decls;
27690
27691 with Utils;
27692 package body Decls is
27693   task body Lib_Task is
27694   begin
27695      accept Start;
27696      Utils.Put_Val (2);
27697   end Lib_Task;
27698
27699   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
27700   begin
27701      return M;
27702   end Ident;
27703 end Decls;
27704
27705 with Decls;
27706 package Utils is
27707   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int);
27708 end Utils;
27709
27710 with Text_IO;
27711 package body Utils is
27712   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int) is
27713   begin
27714      Text_IO.Put_Line (Decls.My_Int'Image (Decls.Ident (Arg)));
27715   end Put_Val;
27716 end Utils;
27717
27718 with Decls;
27719 procedure Main is
27720 begin
27721    Decls.Lib_Task.Start;
27722 end;
27723 @end smallexample
27724
27725 @noindent
27726 If the above example is compiled in the default static elaboration
27727 mode, then a circularity occurs. The circularity comes from the call
27728 @code{Utils.Put_Val} in the task body of @code{Decls.Lib_Task}. Since
27729 this call occurs in elaboration code, we need an implicit pragma
27730 @code{Elaborate_All} for @code{Utils}. This means that not only must
27731 the spec and body of @code{Utils} be elaborated before the body
27732 of @code{Decls}, but also the spec and body of any unit that is
27733 @code{with'ed} by the body of @code{Utils} must also be elaborated before
27734 the body of @code{Decls}. This is the transitive implication of
27735 pragma @code{Elaborate_All} and it makes sense, because in general
27736 the body of @code{Put_Val} might have a call to something in a
27737 @code{with'ed} unit.
27738
27739 In this case, the body of Utils (actually its spec) @code{with's}
27740 @code{Decls}. Unfortunately this means that the body of @code{Decls}
27741 must be elaborated before itself, in case there is a call from the
27742 body of @code{Utils}.
27743
27744 Here is the exact chain of events we are worrying about:
27745
27746 @enumerate
27747 @item
27748 In the body of @code{Decls} a call is made from within the body of a library
27749 task to a subprogram in the package @code{Utils}. Since this call may
27750 occur at elaboration time (given that the task is activated at elaboration
27751 time), we have to assume the worst, i.e., that the
27752 call does happen at elaboration time.
27753
27754 @item
27755 This means that the body and spec of @code{Util} must be elaborated before
27756 the body of @code{Decls} so that this call does not cause an access before
27757 elaboration.
27758
27759 @item
27760 Within the body of @code{Util}, specifically within the body of
27761 @code{Util.Put_Val} there may be calls to any unit @code{with}'ed
27762 by this package.
27763
27764 @item
27765 One such @code{with}'ed package is package @code{Decls}, so there
27766 might be a call to a subprogram in @code{Decls} in @code{Put_Val}.
27767 In fact there is such a call in this example, but we would have to
27768 assume that there was such a call even if it were not there, since
27769 we are not supposed to write the body of @code{Decls} knowing what
27770 is in the body of @code{Utils}; certainly in the case of the
27771 static elaboration model, the compiler does not know what is in
27772 other bodies and must assume the worst.
27773
27774 @item
27775 This means that the spec and body of @code{Decls} must also be
27776 elaborated before we elaborate the unit containing the call, but
27777 that unit is @code{Decls}! This means that the body of @code{Decls}
27778 must be elaborated before itself, and that's a circularity.
27779 @end enumerate
27780
27781 @noindent
27782 Indeed, if you add an explicit pragma @code{Elaborate_All} for @code{Utils} in
27783 the body of @code{Decls} you will get a true Ada Reference Manual
27784 circularity that makes the program illegal.
27785
27786 In practice, we have found that problems with the static model of
27787 elaboration in existing code often arise from library tasks, so
27788 we must address this particular situation.
27789
27790 Note that if we compile and run the program above, using the dynamic model of
27791 elaboration (that is to say use the @option{-gnatE} switch),
27792 then it compiles, binds,
27793 links, and runs, printing the expected result of 2. Therefore in some sense
27794 the circularity here is only apparent, and we need to capture
27795 the properties of this program that  distinguish it from other library-level
27796 tasks that have real elaboration problems.
27797
27798 We have four possible answers to this question:
27799
27800 @itemize @bullet
27801
27802 @item
27803 Use the dynamic model of elaboration.
27804
27805 If we use the @option{-gnatE} switch, then as noted above, the program works.
27806 Why is this? If we examine the task body, it is apparent that the task cannot
27807 proceed past the
27808 @code{accept} statement until after elaboration has been completed, because
27809 the corresponding entry call comes from the main program, not earlier.
27810 This is why the dynamic model works here. But that's really giving
27811 up on a precise analysis, and we prefer to take this approach only if we cannot
27812 solve the
27813 problem in any other manner. So let us examine two ways to reorganize
27814 the program to avoid the potential elaboration problem.
27815
27816 @item
27817 Split library tasks into separate packages.
27818
27819 Write separate packages, so that library tasks are isolated from
27820 other declarations as much as possible. Let us look at a variation on
27821 the above program.
27822
27823 @smallexample @c ada
27824 package Decls1 is
27825   task Lib_Task is
27826      entry Start;
27827   end Lib_Task;
27828 end Decls1;
27829
27830 with Utils;
27831 package body Decls1 is
27832   task body Lib_Task is
27833   begin
27834      accept Start;
27835      Utils.Put_Val (2);
27836   end Lib_Task;
27837 end Decls1;
27838
27839 package Decls2 is
27840   type My_Int is new Integer;
27841   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
27842 end Decls2;
27843
27844 with Utils;
27845 package body Decls2 is
27846   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
27847   begin
27848      return M;
27849   end Ident;
27850 end Decls2;
27851
27852 with Decls2;
27853 package Utils is
27854   procedure Put_Val (Arg : Decls2.My_Int);
27855 end Utils;
27856
27857 with Text_IO;
27858 package body Utils is
27859   procedure Put_Val (Arg : Decls2.My_Int) is
27860   begin
27861      Text_IO.Put_Line (Decls2.My_Int'Image (Decls2.Ident (Arg)));
27862   end Put_Val;
27863 end Utils;
27864
27865 with Decls1;
27866 procedure Main is
27867 begin
27868    Decls1.Lib_Task.Start;
27869 end;
27870 @end smallexample
27871
27872 @noindent
27873 All we have done is to split @code{Decls} into two packages, one
27874 containing the library task, and one containing everything else. Now
27875 there is no cycle, and the program compiles, binds, links and executes
27876 using the default static model of elaboration.
27877
27878 @item
27879 Declare separate task types.
27880
27881 A significant part of the problem arises because of the use of the
27882 single task declaration form. This means that the elaboration of
27883 the task type, and the elaboration of the task itself (i.e.@: the
27884 creation of the task) happen at the same time. A good rule
27885 of style in Ada is to always create explicit task types. By
27886 following the additional step of placing task objects in separate
27887 packages from the task type declaration, many elaboration problems
27888 are avoided. Here is another modified example of the example program:
27889
27890 @smallexample @c ada
27891 package Decls is
27892   task type Lib_Task_Type is
27893      entry Start;
27894   end Lib_Task_Type;
27895
27896   type My_Int is new Integer;
27897
27898   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
27899 end Decls;
27900
27901 with Utils;
27902 package body Decls is
27903   task body Lib_Task_Type is
27904   begin
27905      accept Start;
27906      Utils.Put_Val (2);
27907   end Lib_Task_Type;
27908
27909   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
27910   begin
27911      return M;
27912   end Ident;
27913 end Decls;
27914
27915 with Decls;
27916 package Utils is
27917   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int);
27918 end Utils;
27919
27920 with Text_IO;
27921 package body Utils is
27922   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int) is
27923   begin
27924      Text_IO.Put_Line (Decls.My_Int'Image (Decls.Ident (Arg)));
27925   end Put_Val;
27926 end Utils;
27927
27928 with Decls;
27929 package Declst is
27930    Lib_Task : Decls.Lib_Task_Type;
27931 end Declst;
27932
27933 with Declst;
27934 procedure Main is
27935 begin
27936    Declst.Lib_Task.Start;
27937 end;
27938 @end smallexample
27939
27940 @noindent
27941 What we have done here is to replace the @code{task} declaration in
27942 package @code{Decls} with a @code{task type} declaration. Then we
27943 introduce a separate package @code{Declst} to contain the actual
27944 task object. This separates the elaboration issues for
27945 the @code{task type}
27946 declaration, which causes no trouble, from the elaboration issues
27947 of the task object, which is also unproblematic, since it is now independent
27948 of the elaboration of  @code{Utils}.
27949 This separation of concerns also corresponds to
27950 a generally sound engineering principle of separating declarations
27951 from instances. This version of the program also compiles, binds, links,
27952 and executes, generating the expected output.
27953
27954 @item
27955 Use No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code restriction.
27956 @cindex No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code
27957
27958 The previous two approaches described how a program can be restructured
27959 to avoid the special problems caused by library task bodies. in practice,
27960 however, such restructuring may be difficult to apply to existing legacy code,
27961 so we must consider solutions that do not require massive rewriting.
27962
27963 Let us consider more carefully why our original sample program works
27964 under the dynamic model of elaboration. The reason is that the code
27965 in the task body blocks immediately on the @code{accept}
27966 statement. Now of course there is nothing to prohibit elaboration
27967 code from making entry calls (for example from another library level task),
27968 so we cannot tell in isolation that
27969 the task will not execute the accept statement  during elaboration.
27970
27971 However, in practice it is very unusual to see elaboration code
27972 make any entry calls, and the pattern of tasks starting
27973 at elaboration time and then immediately blocking on @code{accept} or
27974 @code{select} statements is very common. What this means is that
27975 the compiler is being too pessimistic when it analyzes the
27976 whole package body as though it might be executed at elaboration
27977 time.
27978
27979 If we know that the elaboration code contains no entry calls, (a very safe
27980 assumption most of the time, that could almost be made the default
27981 behavior), then we can compile all units of the program under control
27982 of the following configuration pragma:
27983
27984 @smallexample
27985 pragma Restrictions (No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code);
27986 @end smallexample
27987
27988 @noindent
27989 This pragma can be placed in the @file{gnat.adc} file in the usual
27990 manner. If we take our original unmodified program and compile it
27991 in the presence of a @file{gnat.adc} containing the above pragma,
27992 then once again, we can compile, bind, link, and execute, obtaining
27993 the expected result. In the presence of this pragma, the compiler does
27994 not trace calls in a task body, that appear after the first @code{accept}
27995 or @code{select} statement, and therefore does not report a potential
27996 circularity in the original program.
27997
27998 The compiler will check to the extent it can that the above
27999 restriction is not violated, but it is not always possible to do a
28000 complete check at compile time, so it is important to use this
28001 pragma only if the stated restriction is in fact met, that is to say
28002 no task receives an entry call before elaboration of all units is completed.
28003
28004 @end itemize
28005
28006 @node Mixing Elaboration Models
28007 @section Mixing Elaboration Models
28008 @noindent
28009 So far, we have assumed that the entire program is either compiled
28010 using the dynamic model or static model, ensuring consistency. It
28011 is possible to mix the two models, but rules have to be followed
28012 if this mixing is done to ensure that elaboration checks are not
28013 omitted.
28014
28015 The basic rule is that @emph{a unit compiled with the static model cannot
28016 be @code{with'ed} by a unit compiled with the dynamic model}. The
28017 reason for this is that in the static model, a unit assumes that
28018 its clients guarantee to use (the equivalent of) pragma
28019 @code{Elaborate_All} so that no elaboration checks are required
28020 in inner subprograms, and this assumption is violated if the
28021 client is compiled with dynamic checks.
28022
28023 The precise rule is as follows. A unit that is compiled with dynamic
28024 checks can only @code{with} a unit that meets at least one of the
28025 following criteria:
28026
28027 @itemize @bullet
28028
28029 @item
28030 The @code{with'ed} unit is itself compiled with dynamic elaboration
28031 checks (that is with the @option{-gnatE} switch.
28032
28033 @item
28034 The @code{with'ed} unit is an internal GNAT implementation unit from
28035 the System, Interfaces, Ada, or GNAT hierarchies.
28036
28037 @item
28038 The @code{with'ed} unit has pragma Preelaborate or pragma Pure.
28039
28040 @item
28041 The @code{with'ing} unit (that is the client) has an explicit pragma
28042 @code{Elaborate_All} for the @code{with'ed} unit.
28043
28044 @end itemize
28045
28046 @noindent
28047 If this rule is violated, that is if a unit with dynamic elaboration
28048 checks @code{with's} a unit that does not meet one of the above four
28049 criteria, then the binder (@code{gnatbind}) will issue a warning
28050 similar to that in the following example:
28051
28052 @smallexample
28053 warning: "x.ads" has dynamic elaboration checks and with's
28054 warning:   "y.ads" which has static elaboration checks
28055 @end smallexample
28056
28057 @noindent
28058 These warnings indicate that the rule has been violated, and that as a result
28059 elaboration checks may be missed in the resulting executable file.
28060 This warning may be suppressed using the @option{-ws} binder switch
28061 in the usual manner.
28062
28063 One useful application of this mixing rule is in the case of a subsystem
28064 which does not itself @code{with} units from the remainder of the
28065 application. In this case, the entire subsystem can be compiled with
28066 dynamic checks to resolve a circularity in the subsystem, while
28067 allowing the main application that uses this subsystem to be compiled
28068 using the more reliable default static model.
28069
28070 @node What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails
28071 @section What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails
28072
28073 @noindent
28074 If the binder cannot find an acceptable order, it outputs detailed
28075 diagnostics. For example:
28076 @smallexample
28077 @group
28078 @iftex
28079 @leftskip=0cm
28080 @end iftex
28081 error: elaboration circularity detected
28082 info:   "proc (body)" must be elaborated before "pack (body)"
28083 info:     reason: Elaborate_All probably needed in unit "pack (body)"
28084 info:     recompile "pack (body)" with -gnatwl
28085 info:                             for full details
28086 info:       "proc (body)"
28087 info:         is needed by its spec:
28088 info:       "proc (spec)"
28089 info:         which is withed by:
28090 info:       "pack (body)"
28091 info:  "pack (body)" must be elaborated before "proc (body)"
28092 info:     reason: pragma Elaborate in unit "proc (body)"
28093 @end group
28094
28095 @end smallexample
28096
28097 @noindent
28098 In this case we have a cycle that the binder cannot break. On the one
28099 hand, there is an explicit pragma Elaborate in @code{proc} for
28100 @code{pack}. This means that the body of @code{pack} must be elaborated
28101 before the body of @code{proc}. On the other hand, there is elaboration
28102 code in @code{pack} that calls a subprogram in @code{proc}. This means
28103 that for maximum safety, there should really be a pragma
28104 Elaborate_All in @code{pack} for @code{proc} which would require that
28105 the body of @code{proc} be elaborated before the body of
28106 @code{pack}. Clearly both requirements cannot be satisfied.
28107 Faced with a circularity of this kind, you have three different options.
28108
28109 @table @asis
28110 @item Fix the program
28111 The most desirable option from the point of view of long-term maintenance
28112 is to rearrange the program so that the elaboration problems are avoided.
28113 One useful technique is to place the elaboration code into separate
28114 child packages. Another is to move some of the initialization code to
28115 explicitly called subprograms, where the program controls the order
28116 of initialization explicitly. Although this is the most desirable option,
28117 it may be impractical and involve too much modification, especially in
28118 the case of complex legacy code.
28119
28120 @item Perform dynamic checks
28121 If the compilations are done using the
28122 @option{-gnatE}
28123 (dynamic elaboration check) switch, then GNAT behaves in a quite different
28124 manner. Dynamic checks are generated for all calls that could possibly result
28125 in raising an exception. With this switch, the compiler does not generate
28126 implicit @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas. The behavior then is
28127 exactly as specified in the @cite{Ada Reference Manual}.
28128 The binder will generate
28129 an executable program that may or may not raise @code{Program_Error}, and then
28130 it is the programmer's job to ensure that it does not raise an exception. Note
28131 that it is important to compile all units with the switch, it cannot be used
28132 selectively.
28133
28134 @item Suppress checks
28135 The drawback of dynamic checks is that they generate a
28136 significant overhead at run time, both in space and time. If you
28137 are absolutely sure that your program cannot raise any elaboration
28138 exceptions, and you still want to use the dynamic elaboration model,
28139 then you can use the configuration pragma
28140 @code{Suppress (Elaboration_Check)} to suppress all such checks. For
28141 example this pragma could be placed in the @file{gnat.adc} file.
28142
28143 @item Suppress checks selectively
28144 When you know that certain calls or instantiations in elaboration code cannot
28145 possibly lead to an elaboration error, and the binder nevertheless complains
28146 about implicit @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas that lead to
28147 elaboration circularities, it is possible to remove those warnings locally and
28148 obtain a program that will bind. Clearly this can be unsafe, and it is the
28149 responsibility of the programmer to make sure that the resulting program has no
28150 elaboration anomalies. The pragma @code{Suppress (Elaboration_Check)} can be
28151 used with different granularity to suppress warnings and break elaboration
28152 circularities:
28153
28154 @itemize @bullet
28155 @item
28156 Place the pragma that names the called subprogram in the declarative part
28157 that contains the call.
28158
28159 @item
28160 Place the pragma in the declarative part, without naming an entity. This
28161 disables warnings on all calls in the corresponding  declarative region.
28162
28163 @item
28164 Place the pragma in the package spec that declares the called subprogram,
28165 and name the subprogram. This disables warnings on all elaboration calls to
28166 that subprogram.
28167
28168 @item
28169 Place the pragma in the package spec that declares the called subprogram,
28170 without naming any entity. This disables warnings on all elaboration calls to
28171 all subprograms declared in this spec.
28172
28173 @item Use Pragma Elaborate
28174 As previously described in section @xref{Treatment of Pragma Elaborate},
28175 GNAT in static mode assumes that a @code{pragma} Elaborate indicates correctly
28176 that no elaboration checks are required on calls to the designated unit.
28177 There may be cases in which the caller knows that no transitive calls
28178 can occur, so that a @code{pragma Elaborate} will be sufficient in a
28179 case where @code{pragma Elaborate_All} would cause a circularity.
28180 @end itemize
28181
28182 @noindent
28183 These five cases are listed in order of decreasing safety, and therefore
28184 require increasing programmer care in their application. Consider the
28185 following program:
28186
28187 @smallexample @c adanocomment
28188 package Pack1 is
28189   function F1 return Integer;
28190   X1 : Integer;
28191 end Pack1;
28192
28193 package Pack2 is
28194   function F2 return Integer;
28195   function Pure (x : integer) return integer;
28196   --  pragma Suppress (Elaboration_Check, On => Pure);  -- (3)
28197   --  pragma Suppress (Elaboration_Check);              -- (4)
28198 end Pack2;
28199
28200 with Pack2;
28201 package body Pack1 is
28202   function F1 return Integer is
28203   begin
28204     return 100;
28205   end F1;
28206   Val : integer := Pack2.Pure (11);    --  Elab. call (1)
28207 begin
28208   declare
28209     --  pragma Suppress(Elaboration_Check, Pack2.F2);   -- (1)
28210     --  pragma Suppress(Elaboration_Check);             -- (2)
28211   begin
28212     X1 := Pack2.F2 + 1;                --  Elab. call (2)
28213   end;
28214 end Pack1;
28215
28216 with Pack1;
28217 package body Pack2 is
28218   function F2 return Integer is
28219   begin
28220      return Pack1.F1;
28221   end F2;
28222   function Pure (x : integer) return integer is
28223   begin
28224      return x ** 3 - 3 * x;
28225   end;
28226 end Pack2;
28227
28228 with Pack1, Ada.Text_IO;
28229 procedure Proc3 is
28230 begin
28231   Ada.Text_IO.Put_Line(Pack1.X1'Img); -- 101
28232 end Proc3;
28233 @end smallexample
28234 In the absence of any pragmas, an attempt to bind this program produces
28235 the following diagnostics:
28236 @smallexample
28237 @group
28238 @iftex
28239 @leftskip=.5cm
28240 @end iftex
28241 error: elaboration circularity detected
28242 info:    "pack1 (body)" must be elaborated before "pack1 (body)"
28243 info:       reason: Elaborate_All probably needed in unit "pack1 (body)"
28244 info:       recompile "pack1 (body)" with -gnatwl for full details
28245 info:          "pack1 (body)"
28246 info:             must be elaborated along with its spec:
28247 info:          "pack1 (spec)"
28248 info:             which is withed by:
28249 info:          "pack2 (body)"
28250 info:             which must be elaborated along with its spec:
28251 info:          "pack2 (spec)"
28252 info:             which is withed by:
28253 info:          "pack1 (body)"
28254 @end group
28255 @end smallexample
28256 The sources of the circularity are the two calls to @code{Pack2.Pure} and
28257 @code{Pack2.F2} in the body of @code{Pack1}. We can see that the call to
28258 F2 is safe, even though F2 calls F1, because the call appears after the
28259 elaboration of the body of F1. Therefore the pragma (1) is safe, and will
28260 remove the warning on the call. It is also possible to use pragma (2)
28261 because there are no other potentially unsafe calls in the block.
28262
28263 @noindent
28264 The call to @code{Pure} is safe because this function does not depend on the
28265 state of @code{Pack2}. Therefore any call to this function is safe, and it
28266 is correct to place pragma (3) in the corresponding package spec.
28267
28268 @noindent
28269 Finally, we could place pragma (4) in the spec of @code{Pack2} to disable
28270 warnings on all calls to functions declared therein. Note that this is not
28271 necessarily safe, and requires more detailed examination of the subprogram
28272 bodies involved. In particular, a call to @code{F2} requires that @code{F1}
28273 be already elaborated.
28274 @end table
28275
28276 @noindent
28277 It is hard to generalize on which of these four approaches should be
28278 taken. Obviously if it is possible to fix the program so that the default
28279 treatment works, this is preferable, but this may not always be practical.
28280 It is certainly simple enough to use
28281 @option{-gnatE}
28282 but the danger in this case is that, even if the GNAT binder
28283 finds a correct elaboration order, it may not always do so,
28284 and certainly a binder from another Ada compiler might not. A
28285 combination of testing and analysis (for which the warnings generated
28286 with the
28287 @option{-gnatwl}
28288 switch can be useful) must be used to ensure that the program is free
28289 of errors. One switch that is useful in this testing is the
28290 @option{^-p (pessimistic elaboration order)^/PESSIMISTIC_ELABORATION_ORDER^}
28291 switch for
28292 @code{gnatbind}.
28293 Normally the binder tries to find an order that has the best chance
28294 of avoiding elaboration problems. However, if this switch is used, the binder
28295 plays a devil's advocate role, and tries to choose the order that
28296 has the best chance of failing. If your program works even with this
28297 switch, then it has a better chance of being error free, but this is still
28298 not a guarantee.
28299
28300 For an example of this approach in action, consider the C-tests (executable
28301 tests) from the ACVC suite. If these are compiled and run with the default
28302 treatment, then all but one of them succeed without generating any error
28303 diagnostics from the binder. However, there is one test that fails, and
28304 this is not surprising, because the whole point of this test is to ensure
28305 that the compiler can handle cases where it is impossible to determine
28306 a correct order statically, and it checks that an exception is indeed
28307 raised at run time.
28308
28309 This one test must be compiled and run using the
28310 @option{-gnatE}
28311 switch, and then it passes. Alternatively, the entire suite can
28312 be run using this switch. It is never wrong to run with the dynamic
28313 elaboration switch if your code is correct, and we assume that the
28314 C-tests are indeed correct (it is less efficient, but efficiency is
28315 not a factor in running the ACVC tests.)
28316
28317 @node Elaboration for Access-to-Subprogram Values
28318 @section Elaboration for Access-to-Subprogram Values
28319 @cindex Access-to-subprogram
28320
28321 @noindent
28322 Access-to-subprogram types (introduced in Ada 95) complicate
28323 the handling of elaboration. The trouble is that it becomes
28324 impossible to tell at compile time which procedure
28325 is being called. This means that it is not possible for the binder
28326 to analyze the elaboration requirements in this case.
28327
28328 If at the point at which the access value is created
28329 (i.e., the evaluation of @code{P'Access} for a subprogram @code{P}),
28330 the body of the subprogram is
28331 known to have been elaborated, then the access value is safe, and its use
28332 does not require a check. This may be achieved by appropriate arrangement
28333 of the order of declarations if the subprogram is in the current unit,
28334 or, if the subprogram is in another unit, by using pragma
28335 @code{Pure}, @code{Preelaborate}, or @code{Elaborate_Body}
28336 on the referenced unit.
28337
28338 If the referenced body is not known to have been elaborated at the point
28339 the access value is created, then any use of the access value must do a
28340 dynamic check, and this dynamic check will fail and raise a
28341 @code{Program_Error} exception if the body has not been elaborated yet.
28342 GNAT will generate the necessary checks, and in addition, if the
28343 @option{-gnatwl}
28344 switch is set, will generate warnings that such checks are required.
28345
28346 The use of dynamic dispatching for tagged types similarly generates
28347 a requirement for dynamic checks, and premature calls to any primitive
28348 operation of a tagged type before the body of the operation has been
28349 elaborated, will result in the raising of @code{Program_Error}.
28350
28351 @node Summary of Procedures for Elaboration Control
28352 @section Summary of Procedures for Elaboration Control
28353 @cindex Elaboration control
28354
28355 @noindent
28356 First, compile your program with the default options, using none of
28357 the special elaboration control switches. If the binder successfully
28358 binds your program, then you can be confident that, apart from issues
28359 raised by the use of access-to-subprogram types and dynamic dispatching,
28360 the program is free of elaboration errors. If it is important that the
28361 program be portable, then use the
28362 @option{-gnatwl}
28363 switch to generate warnings about missing @code{Elaborate} or
28364 @code{Elaborate_All} pragmas, and supply the missing pragmas.
28365
28366 If the program fails to bind using the default static elaboration
28367 handling, then you can fix the program to eliminate the binder
28368 message, or recompile the entire program with the
28369 @option{-gnatE} switch to generate dynamic elaboration checks,
28370 and, if you are sure there really are no elaboration problems,
28371 use a global pragma @code{Suppress (Elaboration_Check)}.
28372
28373 @node Other Elaboration Order Considerations
28374 @section Other Elaboration Order Considerations
28375 @noindent
28376 This section has been entirely concerned with the issue of finding a valid
28377 elaboration order, as defined by the Ada Reference Manual. In a case
28378 where several elaboration orders are valid, the task is to find one
28379 of the possible valid elaboration orders (and the static model in GNAT
28380 will ensure that this is achieved).
28381
28382 The purpose of the elaboration rules in the Ada Reference Manual is to
28383 make sure that no entity is accessed before it has been elaborated. For
28384 a subprogram, this means that the spec and body must have been elaborated
28385 before the subprogram is called. For an object, this means that the object
28386 must have been elaborated before its value is read or written. A violation
28387 of either of these two requirements is an access before elaboration order,
28388 and this section has been all about avoiding such errors.
28389
28390 In the case where more than one order of elaboration is possible, in the
28391 sense that access before elaboration errors are avoided, then any one of
28392 the orders is ``correct'' in the sense that it meets the requirements of
28393 the Ada Reference Manual, and no such error occurs.
28394
28395 However, it may be the case for a given program, that there are
28396 constraints on the order of elaboration that come not from consideration
28397 of avoiding elaboration errors, but rather from extra-lingual logic
28398 requirements. Consider this example:
28399
28400 @smallexample @c ada
28401 with Init_Constants;
28402 package Constants is
28403    X : Integer := 0;
28404    Y : Integer := 0;
28405 end Constants;
28406
28407 package Init_Constants is
28408    procedure P; -- require a body
28409 end Init_Constants;
28410
28411 with Constants;
28412 package body Init_Constants is
28413    procedure P is begin null; end;
28414 begin
28415    Constants.X := 3;
28416    Constants.Y := 4;
28417 end Init_Constants;
28418
28419 with Constants;
28420 package Calc is
28421    Z : Integer := Constants.X + Constants.Y;
28422 end Calc;
28423
28424 with Calc;
28425 with Text_IO; use Text_IO;
28426 procedure Main is
28427 begin
28428    Put_Line (Calc.Z'Img);
28429 end Main;
28430 @end smallexample
28431
28432 @noindent
28433 In this example, there is more than one valid order of elaboration. For
28434 example both the following are correct orders:
28435
28436 @smallexample
28437 Init_Constants spec
28438 Constants spec
28439 Calc spec
28440 Init_Constants body
28441 Main body
28442
28443   and
28444
28445 Init_Constants spec
28446 Init_Constants body
28447 Constants spec
28448 Calc spec
28449 Main body
28450 @end smallexample
28451
28452 @noindent
28453 There is no language rule to prefer one or the other, both are correct
28454 from an order of elaboration point of view. But the programmatic effects
28455 of the two orders are very different. In the first, the elaboration routine
28456 of @code{Calc} initializes @code{Z} to zero, and then the main program
28457 runs with this value of zero. But in the second order, the elaboration
28458 routine of @code{Calc} runs after the body of Init_Constants has set
28459 @code{X} and @code{Y} and thus @code{Z} is set to 7 before @code{Main}
28460 runs.
28461
28462 One could perhaps by applying pretty clever non-artificial intelligence
28463 to the situation guess that it is more likely that the second order of
28464 elaboration is the one desired, but there is no formal linguistic reason
28465 to prefer one over the other. In fact in this particular case, GNAT will
28466 prefer the second order, because of the rule that bodies are elaborated
28467 as soon as possible, but it's just luck that this is what was wanted
28468 (if indeed the second order was preferred).
28469
28470 If the program cares about the order of elaboration routines in a case like
28471 this, it is important to specify the order required. In this particular
28472 case, that could have been achieved by adding to the spec of Calc:
28473
28474 @smallexample @c ada
28475 pragma Elaborate_All (Constants);
28476 @end smallexample
28477
28478 @noindent
28479 which requires that the body (if any) and spec of @code{Constants},
28480 as well as the body and spec of any unit @code{with}'ed by
28481 @code{Constants} be elaborated before @code{Calc} is elaborated.
28482
28483 Clearly no automatic method can always guess which alternative you require,
28484 and if you are working with legacy code that had constraints of this kind
28485 which were not properly specified by adding @code{Elaborate} or
28486 @code{Elaborate_All} pragmas, then indeed it is possible that two different
28487 compilers can choose different orders.
28488
28489 However, GNAT does attempt to diagnose the common situation where there
28490 are uninitialized variables in the visible part of a package spec, and the
28491 corresponding package body has an elaboration block that directly or
28492 indirectly initialized one or more of these variables. This is the situation
28493 in which a pragma Elaborate_Body is usually desirable, and GNAT will generate
28494 a warning that suggests this addition if it detects this situation.
28495
28496 The @code{gnatbind}
28497 @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} switch may be useful in smoking
28498 out problems. This switch causes bodies to be elaborated as late as possible
28499 instead of as early as possible. In the example above, it would have forced
28500 the choice of the first elaboration order. If you get different results
28501 when using this switch, and particularly if one set of results is right,
28502 and one is wrong as far as you are concerned, it shows that you have some
28503 missing @code{Elaborate} pragmas. For the example above, we have the
28504 following output:
28505
28506 @smallexample
28507 gnatmake -f -q main
28508 main
28509  7
28510 gnatmake -f -q main -bargs -p
28511 main
28512  0
28513 @end smallexample
28514
28515 @noindent
28516 It is of course quite unlikely that both these results are correct, so
28517 it is up to you in a case like this to investigate the source of the
28518 difference, by looking at the two elaboration orders that are chosen,
28519 and figuring out which is correct, and then adding the necessary
28520 @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas to ensure the desired order.
28521
28522
28523
28524 @c *******************************
28525 @node Conditional Compilation
28526 @appendix Conditional Compilation
28527 @c *******************************
28528 @cindex Conditional compilation
28529
28530 @noindent
28531 It is often necessary to arrange for a single source program
28532 to serve multiple purposes, where it is compiled in different
28533 ways to achieve these different goals. Some examples of the
28534 need for this feature are
28535
28536 @itemize @bullet
28537 @item  Adapting a program to a different hardware environment
28538 @item  Adapting a program to a different target architecture
28539 @item  Turning debugging features on and off
28540 @item  Arranging for a program to compile with different compilers
28541 @end itemize
28542
28543 @noindent
28544 In C, or C++, the typical approach would be to use the preprocessor
28545 that is defined as part of the language. The Ada language does not
28546 contain such a feature. This is not an oversight, but rather a very
28547 deliberate design decision, based on the experience that overuse of
28548 the preprocessing features in C and C++ can result in programs that
28549 are extremely difficult to maintain. For example, if we have ten
28550 switches that can be on or off, this means that there are a thousand
28551 separate programs, any one of which might not even be syntactically
28552 correct, and even if syntactically correct, the resulting program
28553 might not work correctly. Testing all combinations can quickly become
28554 impossible.
28555
28556 Nevertheless, the need to tailor programs certainly exists, and in
28557 this Appendix we will discuss how this can
28558 be achieved using Ada in general, and GNAT in particular.
28559
28560 @menu
28561 * Use of Boolean Constants::
28562 * Debugging - A Special Case::
28563 * Conditionalizing Declarations::
28564 * Use of Alternative Implementations::
28565 * Preprocessing::
28566 @end menu
28567
28568 @node Use of Boolean Constants
28569 @section Use of Boolean Constants
28570
28571 @noindent
28572 In the case where the difference is simply which code
28573 sequence is executed, the cleanest solution is to use Boolean
28574 constants to control which code is executed.
28575
28576 @smallexample @c ada
28577 @group
28578 FP_Initialize_Required : constant Boolean := True;
28579 @dots{}
28580 if FP_Initialize_Required then
28581 @dots{}
28582 end if;
28583 @end group
28584 @end smallexample
28585
28586 @noindent
28587 Not only will the code inside the @code{if} statement not be executed if
28588 the constant Boolean is @code{False}, but it will also be completely
28589 deleted from the program.
28590 However, the code is only deleted after the @code{if} statement
28591 has been checked for syntactic and semantic correctness.
28592 (In contrast, with preprocessors the code is deleted before the
28593 compiler ever gets to see it, so it is not checked until the switch
28594 is turned on.)
28595 @cindex Preprocessors (contrasted with conditional compilation)
28596
28597 Typically the Boolean constants will be in a separate package,
28598 something like:
28599
28600 @smallexample @c ada
28601 @group
28602 package Config is
28603    FP_Initialize_Required : constant Boolean := True;
28604    Reset_Available        : constant Boolean := False;
28605    @dots{}
28606 end Config;
28607 @end group
28608 @end smallexample
28609
28610 @noindent
28611 The @code{Config} package exists in multiple forms for the various targets,
28612 with an appropriate script selecting the version of @code{Config} needed.
28613 Then any other unit requiring conditional compilation can do a @code{with}
28614 of @code{Config} to make the constants visible.
28615
28616
28617 @node Debugging - A Special Case
28618 @section Debugging - A Special Case
28619
28620 @noindent
28621 A common use of conditional code is to execute statements (for example
28622 dynamic checks, or output of intermediate results) under control of a
28623 debug switch, so that the debugging behavior can be turned on and off.
28624 This can be done using a Boolean constant to control whether the code
28625 is active:
28626
28627 @smallexample @c ada
28628 @group
28629 if Debugging then
28630    Put_Line ("got to the first stage!");
28631 end if;
28632 @end group
28633 @end smallexample
28634
28635 @noindent
28636 or
28637
28638 @smallexample @c ada
28639 @group
28640 if Debugging and then Temperature > 999.0 then
28641    raise Temperature_Crazy;
28642 end if;
28643 @end group
28644 @end smallexample
28645
28646 @noindent
28647 Since this is a common case, there are special features to deal with
28648 this in a convenient manner. For the case of tests, Ada 2005 has added
28649 a pragma @code{Assert} that can be used for such tests. This pragma is modeled
28650 @cindex pragma @code{Assert}
28651 on the @code{Assert} pragma that has always been available in GNAT, so this
28652 feature may be used with GNAT even if you are not using Ada 2005 features.
28653 The use of pragma @code{Assert} is described in
28654 @ref{Pragma Assert,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, but as an
28655 example, the last test could be written:
28656
28657 @smallexample @c ada
28658 pragma Assert (Temperature <= 999.0, "Temperature Crazy");
28659 @end smallexample
28660
28661 @noindent
28662 or simply
28663
28664 @smallexample @c ada
28665 pragma Assert (Temperature <= 999.0);
28666 @end smallexample
28667
28668 @noindent
28669 In both cases, if assertions are active and the temperature is excessive,
28670 the exception @code{Assert_Failure} will be raised, with the given string in
28671 the first case or a string indicating the location of the pragma in the second
28672 case used as the exception message.
28673
28674 You can turn assertions on and off by using the @code{Assertion_Policy}
28675 pragma.
28676 @cindex pragma @code{Assertion_Policy}
28677 This is an Ada 2005 pragma which is implemented in all modes by
28678 GNAT, but only in the latest versions of GNAT which include Ada 2005
28679 capability. Alternatively, you can use the @option{-gnata} switch
28680 @cindex @option{-gnata} switch
28681 to enable assertions from the command line (this is recognized by all versions
28682 of GNAT).
28683
28684 For the example above with the @code{Put_Line}, the GNAT-specific pragma
28685 @code{Debug} can be used:
28686 @cindex pragma @code{Debug}
28687
28688 @smallexample @c ada
28689 pragma Debug (Put_Line ("got to the first stage!"));
28690 @end smallexample
28691
28692 @noindent
28693 If debug pragmas are enabled, the argument, which must be of the form of
28694 a procedure call, is executed (in this case, @code{Put_Line} will be called).
28695 Only one call can be present, but of course a special debugging procedure
28696 containing any code you like can be included in the program and then
28697 called in a pragma @code{Debug} argument as needed.
28698
28699 One advantage of pragma @code{Debug} over the @code{if Debugging then}
28700 construct is that pragma @code{Debug} can appear in declarative contexts,
28701 such as at the very beginning of a procedure, before local declarations have
28702 been elaborated.
28703
28704 Debug pragmas are enabled using either the @option{-gnata} switch that also
28705 controls assertions, or with a separate Debug_Policy pragma.
28706 @cindex pragma @code{Debug_Policy}
28707 The latter pragma is new in the Ada 2005 versions of GNAT (but it can be used
28708 in Ada 95 and Ada 83 programs as well), and is analogous to
28709 pragma @code{Assertion_Policy} to control assertions.
28710
28711 @code{Assertion_Policy} and @code{Debug_Policy} are configuration pragmas,
28712 and thus they can appear in @file{gnat.adc} if you are not using a
28713 project file, or in the file designated to contain configuration pragmas
28714 in a project file.
28715 They then apply to all subsequent compilations. In practice the use of
28716 the @option{-gnata} switch is often the most convenient method of controlling
28717 the status of these pragmas.
28718
28719 Note that a pragma is not a statement, so in contexts where a statement
28720 sequence is required, you can't just write a pragma on its own. You have
28721 to add a @code{null} statement.
28722
28723 @smallexample @c ada
28724 @group
28725 if @dots{} then
28726    @dots{} -- some statements
28727 else
28728    pragma Assert (Num_Cases < 10);
28729    null;
28730 end if;
28731 @end group
28732 @end smallexample
28733
28734
28735 @node Conditionalizing Declarations
28736 @section Conditionalizing Declarations
28737
28738 @noindent
28739 In some cases, it may be necessary to conditionalize declarations to meet
28740 different requirements. For example we might want a bit string whose length
28741 is set to meet some hardware message requirement.
28742
28743 In some cases, it may be possible to do this using declare blocks controlled
28744 by conditional constants:
28745
28746 @smallexample @c ada
28747 @group
28748 if Small_Machine then
28749    declare
28750       X : Bit_String (1 .. 10);
28751    begin
28752       @dots{}
28753    end;
28754 else
28755    declare
28756       X : Large_Bit_String (1 .. 1000);
28757    begin
28758       @dots{}
28759    end;
28760 end if;
28761 @end group
28762 @end smallexample
28763
28764 @noindent
28765 Note that in this approach, both declarations are analyzed by the
28766 compiler so this can only be used where both declarations are legal,
28767 even though one of them will not be used.
28768
28769 Another approach is to define integer constants, e.g.@: @code{Bits_Per_Word}, or
28770 Boolean constants, e.g.@: @code{Little_Endian}, and then write declarations
28771 that are parameterized by these constants. For example
28772
28773 @smallexample @c ada
28774 @group
28775 for Rec use
28776   Field1 at 0 range Boolean'Pos (Little_Endian) * 10 .. Bits_Per_Word;
28777 end record;
28778 @end group
28779 @end smallexample
28780
28781 @noindent
28782 If @code{Bits_Per_Word} is set to 32, this generates either
28783
28784 @smallexample @c ada
28785 @group
28786 for Rec use
28787   Field1 at 0 range 0 .. 32;
28788 end record;
28789 @end group
28790 @end smallexample
28791
28792 @noindent
28793 for the big endian case, or
28794
28795 @smallexample @c ada
28796 @group
28797 for Rec use record
28798   Field1 at 0 range 10 .. 32;
28799 end record;
28800 @end group
28801 @end smallexample
28802
28803 @noindent
28804 for the little endian case. Since a powerful subset of Ada expression
28805 notation is usable for creating static constants, clever use of this
28806 feature can often solve quite difficult problems in conditionalizing
28807 compilation (note incidentally that in Ada 95, the little endian
28808 constant was introduced as @code{System.Default_Bit_Order}, so you do not
28809 need to define this one yourself).
28810
28811
28812 @node Use of Alternative Implementations
28813 @section Use of Alternative Implementations
28814
28815 @noindent
28816 In some cases, none of the approaches described above are adequate. This
28817 can occur for example if the set of declarations required is radically
28818 different for two different configurations.
28819
28820 In this situation, the official Ada way of dealing with conditionalizing
28821 such code is to write separate units for the different cases. As long as
28822 this does not result in excessive duplication of code, this can be done
28823 without creating maintenance problems. The approach is to share common
28824 code as far as possible, and then isolate the code and declarations
28825 that are different. Subunits are often a convenient method for breaking
28826 out a piece of a unit that is to be conditionalized, with separate files
28827 for different versions of the subunit for different targets, where the
28828 build script selects the right one to give to the compiler.
28829 @cindex Subunits (and conditional compilation)
28830
28831 As an example, consider a situation where a new feature in Ada 2005
28832 allows something to be done in a really nice way. But your code must be able
28833 to compile with an Ada 95 compiler. Conceptually you want to say:
28834
28835 @smallexample @c ada
28836 @group
28837 if Ada_2005 then
28838    @dots{} neat Ada 2005 code
28839 else
28840    @dots{} not quite as neat Ada 95 code
28841 end if;
28842 @end group
28843 @end smallexample
28844
28845 @noindent
28846 where @code{Ada_2005} is a Boolean constant.
28847
28848 But this won't work when @code{Ada_2005} is set to @code{False},
28849 since the @code{then} clause will be illegal for an Ada 95 compiler.
28850 (Recall that although such unreachable code would eventually be deleted
28851 by the compiler, it still needs to be legal.  If it uses features
28852 introduced in Ada 2005, it will be illegal in Ada 95.)
28853
28854 So instead we write
28855
28856 @smallexample @c ada
28857 procedure Insert is separate;
28858 @end smallexample
28859
28860 @noindent
28861 Then we have two files for the subunit @code{Insert}, with the two sets of
28862 code.
28863 If the package containing this is called @code{File_Queries}, then we might
28864 have two files
28865
28866 @itemize @bullet
28867 @item    @file{file_queries-insert-2005.adb}
28868 @item    @file{file_queries-insert-95.adb}
28869 @end itemize
28870
28871 @noindent
28872 and the build script renames the appropriate file to
28873
28874 @smallexample
28875 file_queries-insert.adb
28876 @end smallexample
28877
28878 @noindent
28879 and then carries out the compilation.
28880
28881 This can also be done with project files' naming schemes. For example:
28882
28883 @smallexample @c project
28884 For Body ("File_Queries.Insert") use "file_queries-insert-2005.ada";
28885 @end smallexample
28886
28887 @noindent
28888 Note also that with project files it is desirable to use a different extension
28889 than @file{ads} / @file{adb} for alternative versions. Otherwise a naming
28890 conflict may arise through another commonly used feature: to declare as part
28891 of the project a set of directories containing all the sources obeying the
28892 default naming scheme.
28893
28894 The use of alternative units is certainly feasible in all situations,
28895 and for example the Ada part of the GNAT run-time is conditionalized
28896 based on the target architecture using this approach. As a specific example,
28897 consider the implementation of the AST feature in VMS. There is one
28898 spec:
28899
28900 @smallexample
28901 s-asthan.ads
28902 @end smallexample
28903
28904 @noindent
28905 which is the same for all architectures, and three bodies:
28906
28907 @table @file
28908 @item    s-asthan.adb
28909 used for all non-VMS operating systems
28910 @item    s-asthan-vms-alpha.adb
28911 used for VMS on the Alpha
28912 @item    s-asthan-vms-ia64.adb
28913 used for VMS on the ia64
28914 @end table
28915
28916 @noindent
28917 The dummy version @file{s-asthan.adb} simply raises exceptions noting that
28918 this operating system feature is not available, and the two remaining
28919 versions interface with the corresponding versions of VMS to provide
28920 VMS-compatible AST handling. The GNAT build script knows the architecture
28921 and operating system, and automatically selects the right version,
28922 renaming it if necessary to @file{s-asthan.adb} before the run-time build.
28923
28924 Another style for arranging alternative implementations is through Ada's
28925 access-to-subprogram facility.
28926 In case some functionality is to be conditionally included,
28927 you can declare an access-to-procedure variable @code{Ref} that is initialized
28928 to designate a ``do nothing'' procedure, and then invoke @code{Ref.all}
28929 when appropriate.
28930 In some library package, set @code{Ref} to @code{Proc'Access} for some
28931 procedure @code{Proc} that performs the relevant processing.
28932 The initialization only occurs if the library package is included in the
28933 program.
28934 The same idea can also be implemented using tagged types and dispatching
28935 calls.
28936
28937
28938 @node Preprocessing
28939 @section Preprocessing
28940 @cindex Preprocessing
28941
28942 @noindent
28943 Although it is quite possible to conditionalize code without the use of
28944 C-style preprocessing, as described earlier in this section, it is
28945 nevertheless convenient in some cases to use the C approach. Moreover,
28946 older Ada compilers have often provided some preprocessing capability,
28947 so legacy code may depend on this approach, even though it is not
28948 standard.
28949
28950 To accommodate such use, GNAT provides a preprocessor (modeled to a large
28951 extent on the various preprocessors that have been used
28952 with legacy code on other compilers, to enable easier transition).
28953
28954 The preprocessor may be used in two separate modes. It can be used quite
28955 separately from the compiler, to generate a separate output source file
28956 that is then fed to the compiler as a separate step. This is the
28957 @code{gnatprep} utility, whose use is fully described in
28958 @ref{Preprocessing Using gnatprep}.
28959 @cindex @code{gnatprep}
28960
28961 The preprocessing language allows such constructs as
28962
28963 @smallexample
28964 @group
28965 #if DEBUG or PRIORITY > 4 then
28966    bunch of declarations
28967 #else
28968    completely different bunch of declarations
28969 #end if;
28970 @end group
28971 @end smallexample
28972
28973 @noindent
28974 The values of the symbols @code{DEBUG} and @code{PRIORITY} can be
28975 defined either on the command line or in a separate file.
28976
28977 The other way of running the preprocessor is even closer to the C style and
28978 often more convenient. In this approach the preprocessing is integrated into
28979 the compilation process. The compiler is fed the preprocessor input which
28980 includes @code{#if} lines etc, and then the compiler carries out the
28981 preprocessing internally and processes the resulting output.
28982 For more details on this approach, see @ref{Integrated Preprocessing}.
28983
28984
28985 @c *******************************
28986 @node Inline Assembler
28987 @appendix Inline Assembler
28988 @c *******************************
28989
28990 @noindent
28991 If you need to write low-level software that interacts directly
28992 with the hardware, Ada provides two ways to incorporate assembly
28993 language code into your program.  First, you can import and invoke
28994 external routines written in assembly language, an Ada feature fully
28995 supported by GNAT@.  However, for small sections of code it may be simpler
28996 or more efficient to include assembly language statements directly
28997 in your Ada source program, using the facilities of the implementation-defined
28998 package @code{System.Machine_Code}, which incorporates the gcc
28999 Inline Assembler.  The Inline Assembler approach offers a number of advantages,
29000 including the following:
29001
29002 @itemize @bullet
29003 @item No need to use non-Ada tools
29004 @item Consistent interface over different targets
29005 @item Automatic usage of the proper calling conventions
29006 @item Access to Ada constants and variables
29007 @item Definition of intrinsic routines
29008 @item Possibility of inlining a subprogram comprising assembler code
29009 @item Code optimizer can take Inline Assembler code into account
29010 @end itemize
29011
29012 This chapter presents a series of examples to show you how to use
29013 the Inline Assembler.  Although it focuses on the Intel x86,
29014 the general approach applies also to other processors.
29015 It is assumed that you are familiar with Ada
29016 and with assembly language programming.
29017
29018 @menu
29019 * Basic Assembler Syntax::
29020 * A Simple Example of Inline Assembler::
29021 * Output Variables in Inline Assembler::
29022 * Input Variables in Inline Assembler::
29023 * Inlining Inline Assembler Code::
29024 * Other Asm Functionality::
29025 @end menu
29026
29027 @c ---------------------------------------------------------------------------
29028 @node Basic Assembler Syntax
29029 @section Basic Assembler Syntax
29030
29031 @noindent
29032 The assembler used by GNAT and gcc is based not on the Intel assembly
29033 language, but rather on a language that descends from the AT&T Unix
29034 assembler @emph{as} (and which is often referred to as ``AT&T syntax'').
29035 The following table summarizes the main features of @emph{as} syntax
29036 and points out the differences from the Intel conventions.
29037 See the gcc @emph{as} and @emph{gas} (an @emph{as} macro
29038 pre-processor) documentation for further information.
29039
29040 @table @asis
29041 @item Register names
29042 gcc / @emph{as}: Prefix with ``%''; for example @code{%eax}
29043 @*
29044 Intel: No extra punctuation; for example @code{eax}
29045
29046 @item Immediate operand
29047 gcc / @emph{as}: Prefix with ``$''; for example @code{$4}
29048 @*
29049 Intel: No extra punctuation; for example @code{4}
29050
29051 @item Address
29052 gcc / @emph{as}: Prefix with ``$''; for example @code{$loc}
29053 @*
29054 Intel: No extra punctuation; for example @code{loc}
29055
29056 @item Memory contents
29057 gcc / @emph{as}: No extra punctuation; for example @code{loc}
29058 @*
29059 Intel: Square brackets; for example @code{[loc]}
29060
29061 @item Register contents
29062 gcc / @emph{as}: Parentheses; for example @code{(%eax)}
29063 @*
29064 Intel: Square brackets; for example @code{[eax]}
29065
29066 @item Hexadecimal numbers
29067 gcc / @emph{as}: Leading ``0x'' (C language syntax); for example @code{0xA0}
29068 @*
29069 Intel: Trailing ``h''; for example @code{A0h}
29070
29071 @item Operand size
29072 gcc / @emph{as}: Explicit in op code; for example @code{movw} to move
29073 a 16-bit word
29074 @*
29075 Intel: Implicit, deduced by assembler; for example @code{mov}
29076
29077 @item Instruction repetition
29078 gcc / @emph{as}: Split into two lines; for example
29079 @*
29080 @code{rep}
29081 @*
29082 @code{stosl}
29083 @*
29084 Intel: Keep on one line; for example @code{rep stosl}
29085
29086 @item Order of operands
29087 gcc / @emph{as}: Source first; for example @code{movw $4, %eax}
29088 @*
29089 Intel: Destination first; for example @code{mov eax, 4}
29090 @end table
29091
29092 @c ---------------------------------------------------------------------------
29093 @node A Simple Example of Inline Assembler
29094 @section A Simple Example of Inline Assembler
29095
29096 @noindent
29097 The following example will generate a single assembly language statement,
29098 @code{nop}, which does nothing.  Despite its lack of run-time effect,
29099 the example will be useful in illustrating the basics of
29100 the Inline Assembler facility.
29101
29102 @smallexample @c ada
29103 @group
29104 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29105 procedure Nothing is
29106 begin
29107    Asm ("nop");
29108 end Nothing;
29109 @end group
29110 @end smallexample
29111
29112 @code{Asm} is a procedure declared in package @code{System.Machine_Code};
29113 here it takes one parameter, a @emph{template string} that must be a static
29114 expression and that will form the generated instruction.
29115 @code{Asm} may be regarded as a compile-time procedure that parses
29116 the template string and additional parameters (none here),
29117 from which it generates a sequence of assembly language instructions.
29118
29119 The examples in this chapter will illustrate several of the forms
29120 for invoking @code{Asm}; a complete specification of the syntax
29121 is found in @ref{Machine Code Insertions,,, gnat_rm, GNAT Reference
29122 Manual}.
29123
29124 Under the standard GNAT conventions, the @code{Nothing} procedure
29125 should be in a file named @file{nothing.adb}.
29126 You can build the executable in the usual way:
29127 @smallexample
29128 gnatmake nothing
29129 @end smallexample
29130 However, the interesting aspect of this example is not its run-time behavior
29131 but rather the generated assembly code.
29132 To see this output, invoke the compiler as follows:
29133 @smallexample
29134    gcc -c -S -fomit-frame-pointer -gnatp @file{nothing.adb}
29135 @end smallexample
29136 where the options are:
29137
29138 @table @code
29139 @item -c
29140 compile only (no bind or link)
29141 @item -S
29142 generate assembler listing
29143 @item -fomit-frame-pointer
29144 do not set up separate stack frames
29145 @item -gnatp
29146 do not add runtime checks
29147 @end table
29148
29149 This gives a human-readable assembler version of the code. The resulting
29150 file will have the same name as the Ada source file, but with a @code{.s}
29151 extension. In our example, the file @file{nothing.s} has the following
29152 contents:
29153
29154 @smallexample
29155 @group
29156 .file "nothing.adb"
29157 gcc2_compiled.:
29158 ___gnu_compiled_ada:
29159 .text
29160    .align 4
29161 .globl __ada_nothing
29162 __ada_nothing:
29163 #APP
29164    nop
29165 #NO_APP
29166    jmp L1
29167    .align 2,0x90
29168 L1:
29169    ret
29170 @end group
29171 @end smallexample
29172
29173 The assembly code you included is clearly indicated by
29174 the compiler, between the @code{#APP} and @code{#NO_APP}
29175 delimiters. The character before the 'APP' and 'NOAPP'
29176 can differ on different targets. For example, GNU/Linux uses '#APP' while
29177 on NT you will see '/APP'.
29178
29179 If you make a mistake in your assembler code (such as using the
29180 wrong size modifier, or using a wrong operand for the instruction) GNAT
29181 will report this error in a temporary file, which will be deleted when
29182 the compilation is finished.  Generating an assembler file will help
29183 in such cases, since you can assemble this file separately using the
29184 @emph{as} assembler that comes with gcc.
29185
29186 Assembling the file using the command
29187
29188 @smallexample
29189 as @file{nothing.s}
29190 @end smallexample
29191 @noindent
29192 will give you error messages whose lines correspond to the assembler
29193 input file, so you can easily find and correct any mistakes you made.
29194 If there are no errors, @emph{as} will generate an object file
29195 @file{nothing.out}.
29196
29197 @c ---------------------------------------------------------------------------
29198 @node Output Variables in Inline Assembler
29199 @section Output Variables in Inline Assembler
29200
29201 @noindent
29202 The examples in this section, showing how to access the processor flags,
29203 illustrate how to specify the destination operands for assembly language
29204 statements.
29205
29206 @smallexample @c ada
29207 @group
29208 with Interfaces; use Interfaces;
29209 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29210 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29211 procedure Get_Flags is
29212    Flags : Unsigned_32;
29213    use ASCII;
29214 begin
29215    Asm ("pushfl"          & LF & HT & -- push flags on stack
29216         "popl %%eax"      & LF & HT & -- load eax with flags
29217         "movl %%eax, %0",             -- store flags in variable
29218         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29219    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
29220 end Get_Flags;
29221 @end group
29222 @end smallexample
29223
29224 In order to have a nicely aligned assembly listing, we have separated
29225 multiple assembler statements in the Asm template string with linefeed
29226 (ASCII.LF) and horizontal tab (ASCII.HT) characters.
29227 The resulting section of the assembly output file is:
29228
29229 @smallexample
29230 @group
29231 #APP
29232    pushfl
29233    popl %eax
29234    movl %eax, -40(%ebp)
29235 #NO_APP
29236 @end group
29237 @end smallexample
29238
29239 It would have been legal to write the Asm invocation as:
29240
29241 @smallexample
29242 Asm ("pushfl popl %%eax movl %%eax, %0")
29243 @end smallexample
29244
29245 but in the generated assembler file, this would come out as:
29246
29247 @smallexample
29248 #APP
29249    pushfl popl %eax movl %eax, -40(%ebp)
29250 #NO_APP
29251 @end smallexample
29252
29253 which is not so convenient for the human reader.
29254
29255 We use Ada comments
29256 at the end of each line to explain what the assembler instructions
29257 actually do.  This is a useful convention.
29258
29259 When writing Inline Assembler instructions, you need to precede each register
29260 and variable name with a percent sign.  Since the assembler already requires
29261 a percent sign at the beginning of a register name, you need two consecutive
29262 percent signs for such names in the Asm template string, thus @code{%%eax}.
29263 In the generated assembly code, one of the percent signs will be stripped off.
29264
29265 Names such as @code{%0}, @code{%1}, @code{%2}, etc., denote input or output
29266 variables: operands you later define using @code{Input} or @code{Output}
29267 parameters to @code{Asm}.
29268 An output variable is illustrated in
29269 the third statement in the Asm template string:
29270 @smallexample
29271 movl %%eax, %0
29272 @end smallexample
29273 The intent is to store the contents of the eax register in a variable that can
29274 be accessed in Ada.  Simply writing @code{movl %%eax, Flags} would not
29275 necessarily work, since the compiler might optimize by using a register
29276 to hold Flags, and the expansion of the @code{movl} instruction would not be
29277 aware of this optimization.  The solution is not to store the result directly
29278 but rather to advise the compiler to choose the correct operand form;
29279 that is the purpose of the @code{%0} output variable.
29280
29281 Information about the output variable is supplied in the @code{Outputs}
29282 parameter to @code{Asm}:
29283 @smallexample
29284 Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29285 @end smallexample
29286
29287 The output is defined by the @code{Asm_Output} attribute of the target type;
29288 the general format is
29289 @smallexample
29290 Type'Asm_Output (constraint_string, variable_name)
29291 @end smallexample
29292
29293 The constraint string directs the compiler how
29294 to store/access the associated variable.  In the example
29295 @smallexample
29296 Unsigned_32'Asm_Output ("=m", Flags);
29297 @end smallexample
29298 the @code{"m"} (memory) constraint tells the compiler that the variable
29299 @code{Flags} should be stored in a memory variable, thus preventing
29300 the optimizer from keeping it in a register.  In contrast,
29301 @smallexample
29302 Unsigned_32'Asm_Output ("=r", Flags);
29303 @end smallexample
29304 uses the @code{"r"} (register) constraint, telling the compiler to
29305 store the variable in a register.
29306
29307 If the constraint is preceded by the equal character (@strong{=}), it tells
29308 the compiler that the variable will be used to store data into it.
29309
29310 In the @code{Get_Flags} example, we used the @code{"g"} (global) constraint,
29311 allowing the optimizer to choose whatever it deems best.
29312
29313 There are a fairly large number of constraints, but the ones that are
29314 most useful (for the Intel x86 processor) are the following:
29315
29316 @table @code
29317 @item =
29318 output constraint
29319 @item g
29320 global (i.e.@: can be stored anywhere)
29321 @item m
29322 in memory
29323 @item I
29324 a constant
29325 @item a
29326 use eax
29327 @item b
29328 use ebx
29329 @item c
29330 use ecx
29331 @item d
29332 use edx
29333 @item S
29334 use esi
29335 @item D
29336 use edi
29337 @item r
29338 use one of eax, ebx, ecx or edx
29339 @item q
29340 use one of eax, ebx, ecx, edx, esi or edi
29341 @end table
29342
29343 The full set of constraints is described in the gcc and @emph{as}
29344 documentation; note that it is possible to combine certain constraints
29345 in one constraint string.
29346
29347 You specify the association of an output variable with an assembler operand
29348 through the @code{%}@emph{n} notation, where @emph{n} is a non-negative
29349 integer.  Thus in
29350 @smallexample @c ada
29351 @group
29352 Asm ("pushfl"          & LF & HT & -- push flags on stack
29353      "popl %%eax"      & LF & HT & -- load eax with flags
29354      "movl %%eax, %0",             -- store flags in variable
29355      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29356 @end group
29357 @end smallexample
29358 @noindent
29359 @code{%0} will be replaced in the expanded code by the appropriate operand,
29360 whatever
29361 the compiler decided for the @code{Flags} variable.
29362
29363 In general, you may have any number of output variables:
29364 @itemize @bullet
29365 @item
29366 Count the operands starting at 0; thus @code{%0}, @code{%1}, etc.
29367 @item
29368 Specify the @code{Outputs} parameter as a parenthesized comma-separated list
29369 of @code{Asm_Output} attributes
29370 @end itemize
29371
29372 For example:
29373 @smallexample @c ada
29374 @group
29375 Asm ("movl %%eax, %0" & LF & HT &
29376      "movl %%ebx, %1" & LF & HT &
29377      "movl %%ecx, %2",
29378      Outputs => (Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_A),   --  %0 = Var_A
29379                  Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_B),   --  %1 = Var_B
29380                  Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_C))); --  %2 = Var_C
29381 @end group
29382 @end smallexample
29383 @noindent
29384 where @code{Var_A}, @code{Var_B}, and @code{Var_C} are variables
29385 in the Ada program.
29386
29387 As a variation on the @code{Get_Flags} example, we can use the constraints
29388 string to direct the compiler to store the eax register into the @code{Flags}
29389 variable, instead of including the store instruction explicitly in the
29390 @code{Asm} template string:
29391
29392 @smallexample @c ada
29393 @group
29394 with Interfaces; use Interfaces;
29395 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29396 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29397 procedure Get_Flags_2 is
29398    Flags : Unsigned_32;
29399    use ASCII;
29400 begin
29401    Asm ("pushfl"      & LF & HT & -- push flags on stack
29402         "popl %%eax",             -- save flags in eax
29403         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Flags));
29404    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
29405 end Get_Flags_2;
29406 @end group
29407 @end smallexample
29408
29409 @noindent
29410 The @code{"a"} constraint tells the compiler that the @code{Flags}
29411 variable will come from the eax register. Here is the resulting code:
29412
29413 @smallexample
29414 @group
29415 #APP
29416    pushfl
29417    popl %eax
29418 #NO_APP
29419    movl %eax,-40(%ebp)
29420 @end group
29421 @end smallexample
29422
29423 @noindent
29424 The compiler generated the store of eax into Flags after
29425 expanding the assembler code.
29426
29427 Actually, there was no need to pop the flags into the eax register;
29428 more simply, we could just pop the flags directly into the program variable:
29429
29430 @smallexample @c ada
29431 @group
29432 with Interfaces; use Interfaces;
29433 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29434 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29435 procedure Get_Flags_3 is
29436    Flags : Unsigned_32;
29437    use ASCII;
29438 begin
29439    Asm ("pushfl"  & LF & HT & -- push flags on stack
29440         "pop %0",             -- save flags in Flags
29441         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29442    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
29443 end Get_Flags_3;
29444 @end group
29445 @end smallexample
29446
29447 @c ---------------------------------------------------------------------------
29448 @node Input Variables in Inline Assembler
29449 @section Input Variables in Inline Assembler
29450
29451 @noindent
29452 The example in this section illustrates how to specify the source operands
29453 for assembly language statements.
29454 The program simply increments its input value by 1:
29455
29456 @smallexample @c ada
29457 @group
29458 with Interfaces; use Interfaces;
29459 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29460 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29461 procedure Increment is
29462
29463    function Incr (Value : Unsigned_32) return Unsigned_32 is
29464       Result : Unsigned_32;
29465    begin
29466       Asm ("incl %0",
29467            Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input ("a", Value),
29468            Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Result));
29469       return Result;
29470    end Incr;
29471
29472    Value : Unsigned_32;
29473
29474 begin
29475    Value := 5;
29476    Put_Line ("Value before is" & Value'Img);
29477    Value := Incr (Value);
29478    Put_Line ("Value after is" & Value'Img);
29479 end Increment;
29480 @end group
29481 @end smallexample
29482
29483 The @code{Outputs} parameter to @code{Asm} specifies
29484 that the result will be in the eax register and that it is to be stored
29485 in the @code{Result} variable.
29486
29487 The @code{Inputs} parameter looks much like the @code{Outputs} parameter,
29488 but with an @code{Asm_Input} attribute.
29489 The @code{"="} constraint, indicating an output value, is not present.
29490
29491 You can have multiple input variables, in the same way that you can have more
29492 than one output variable.
29493
29494 The parameter count (%0, %1) etc, now starts at the first input
29495 statement, and continues with the output statements.
29496 When both parameters use the same variable, the
29497 compiler will treat them as the same %n operand, which is the case here.
29498
29499 Just as the @code{Outputs} parameter causes the register to be stored into the
29500 target variable after execution of the assembler statements, so does the
29501 @code{Inputs} parameter cause its variable to be loaded into the register
29502 before execution of the assembler statements.
29503
29504 Thus the effect of the @code{Asm} invocation is:
29505 @enumerate
29506 @item load the 32-bit value of @code{Value} into eax
29507 @item execute the @code{incl %eax} instruction
29508 @item store the contents of eax into the @code{Result} variable
29509 @end enumerate
29510
29511 The resulting assembler file (with @option{-O2} optimization) contains:
29512 @smallexample
29513 @group
29514 _increment__incr.1:
29515    subl $4,%esp
29516    movl 8(%esp),%eax
29517 #APP
29518    incl %eax
29519 #NO_APP
29520    movl %eax,%edx
29521    movl %ecx,(%esp)
29522    addl $4,%esp
29523    ret
29524 @end group
29525 @end smallexample
29526
29527 @c ---------------------------------------------------------------------------
29528 @node Inlining Inline Assembler Code
29529 @section Inlining Inline Assembler Code
29530
29531 @noindent
29532 For a short subprogram such as the @code{Incr} function in the previous
29533 section, the overhead of the call and return (creating / deleting the stack
29534 frame) can be significant, compared to the amount of code in the subprogram
29535 body.  A solution is to apply Ada's @code{Inline} pragma to the subprogram,
29536 which directs the compiler to expand invocations of the subprogram at the
29537 point(s) of call, instead of setting up a stack frame for out-of-line calls.
29538 Here is the resulting program:
29539
29540 @smallexample @c ada
29541 @group
29542 with Interfaces; use Interfaces;
29543 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29544 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29545 procedure Increment_2 is
29546
29547    function Incr (Value : Unsigned_32) return Unsigned_32 is
29548       Result : Unsigned_32;
29549    begin
29550       Asm ("incl %0",
29551            Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input ("a", Value),
29552            Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Result));
29553       return Result;
29554    end Incr;
29555    pragma Inline (Increment);
29556
29557    Value : Unsigned_32;
29558
29559 begin
29560    Value := 5;
29561    Put_Line ("Value before is" & Value'Img);
29562    Value := Increment (Value);
29563    Put_Line ("Value after is" & Value'Img);
29564 end Increment_2;
29565 @end group
29566 @end smallexample
29567
29568 Compile the program with both optimization (@option{-O2}) and inlining
29569 (@option{-gnatn}) enabled.
29570
29571 The @code{Incr} function is still compiled as usual, but at the
29572 point in @code{Increment} where our function used to be called:
29573
29574 @smallexample
29575 @group
29576 pushl %edi
29577 call _increment__incr.1
29578 @end group
29579 @end smallexample
29580
29581 @noindent
29582 the code for the function body directly appears:
29583
29584 @smallexample
29585 @group
29586 movl %esi,%eax
29587 #APP
29588    incl %eax
29589 #NO_APP
29590    movl %eax,%edx
29591 @end group
29592 @end smallexample
29593
29594 @noindent
29595 thus saving the overhead of stack frame setup and an out-of-line call.
29596
29597 @c ---------------------------------------------------------------------------
29598 @node Other Asm Functionality
29599 @section Other @code{Asm} Functionality
29600
29601 @noindent
29602 This section describes two important parameters to the @code{Asm}
29603 procedure: @code{Clobber}, which identifies register usage;
29604 and @code{Volatile}, which inhibits unwanted optimizations.
29605
29606 @menu
29607 * The Clobber Parameter::
29608 * The Volatile Parameter::
29609 @end menu
29610
29611 @c ---------------------------------------------------------------------------
29612 @node The Clobber Parameter
29613 @subsection The @code{Clobber} Parameter
29614
29615 @noindent
29616 One of the dangers of intermixing assembly language and a compiled language
29617 such as Ada is that the compiler needs to be aware of which registers are
29618 being used by the assembly code.  In some cases, such as the earlier examples,
29619 the constraint string is sufficient to indicate register usage (e.g.,
29620 @code{"a"} for
29621 the eax register).  But more generally, the compiler needs an explicit
29622 identification of the registers that are used by the Inline Assembly
29623 statements.
29624
29625 Using a register that the compiler doesn't know about
29626 could be a side effect of an instruction (like @code{mull}
29627 storing its result in both eax and edx).
29628 It can also arise from explicit register usage in your
29629 assembly code; for example:
29630 @smallexample
29631 @group
29632 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
29633      "movl %%ebx, %1",
29634      Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
29635      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out));
29636 @end group
29637 @end smallexample
29638 @noindent
29639 where the compiler (since it does not analyze the @code{Asm} template string)
29640 does not know you are using the ebx register.
29641
29642 In such cases you need to supply the @code{Clobber} parameter to @code{Asm},
29643 to identify the registers that will be used by your assembly code:
29644
29645 @smallexample
29646 @group
29647 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
29648      "movl %%ebx, %1",
29649      Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
29650      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
29651      Clobber => "ebx");
29652 @end group
29653 @end smallexample
29654
29655 The Clobber parameter is a static string expression specifying the
29656 register(s) you are using.  Note that register names are @emph{not} prefixed
29657 by a percent sign. Also, if more than one register is used then their names
29658 are separated by commas; e.g., @code{"eax, ebx"}
29659
29660 The @code{Clobber} parameter has several additional uses:
29661 @enumerate
29662 @item Use ``register'' name @code{cc} to indicate that flags might have changed
29663 @item Use ``register'' name @code{memory} if you changed a memory location
29664 @end enumerate
29665
29666 @c ---------------------------------------------------------------------------
29667 @node The Volatile Parameter
29668 @subsection The @code{Volatile} Parameter
29669 @cindex Volatile parameter
29670
29671 @noindent
29672 Compiler optimizations in the presence of Inline Assembler may sometimes have
29673 unwanted effects.  For example, when an @code{Asm} invocation with an input
29674 variable is inside a loop, the compiler might move the loading of the input
29675 variable outside the loop, regarding it as a one-time initialization.
29676
29677 If this effect is not desired, you can disable such optimizations by setting
29678 the @code{Volatile} parameter to @code{True}; for example:
29679
29680 @smallexample @c ada
29681 @group
29682 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
29683      "movl %%ebx, %1",
29684      Inputs   => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
29685      Outputs  => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
29686      Clobber  => "ebx",
29687      Volatile => True);
29688 @end group
29689 @end smallexample
29690
29691 By default, @code{Volatile} is set to @code{False} unless there is no
29692 @code{Outputs} parameter.
29693
29694 Although setting @code{Volatile} to @code{True} prevents unwanted
29695 optimizations, it will also disable other optimizations that might be
29696 important for efficiency. In general, you should set @code{Volatile}
29697 to @code{True} only if the compiler's optimizations have created
29698 problems.
29699 @c END OF INLINE ASSEMBLER CHAPTER
29700 @c ===============================
29701
29702 @c ***********************************
29703 @c * Compatibility and Porting Guide *
29704 @c ***********************************
29705 @node Compatibility and Porting Guide
29706 @appendix Compatibility and Porting Guide
29707
29708 @noindent
29709 This chapter describes the compatibility issues that may arise between
29710 GNAT and other Ada compilation systems (including those for Ada 83),
29711 and shows how GNAT can expedite porting
29712 applications developed in other Ada environments.
29713
29714 @menu
29715 * Compatibility with Ada 83::
29716 * Compatibility between Ada 95 and Ada 2005::
29717 * Implementation-dependent characteristics::
29718 * Compatibility with Other Ada Systems::
29719 * Representation Clauses::
29720 @ifclear vms
29721 @c Brief section is only in non-VMS version
29722 @c Full chapter is in VMS version
29723 * Compatibility with HP Ada 83::
29724 @end ifclear
29725 @ifset vms
29726 * Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS::
29727 @end ifset
29728 @end menu
29729
29730 @node Compatibility with Ada 83
29731 @section Compatibility with Ada 83
29732 @cindex Compatibility (between Ada 83 and Ada 95 / Ada 2005)
29733
29734 @noindent
29735 Ada 95 and Ada 2005 are highly upwards compatible with Ada 83.  In
29736 particular, the design intention was that the difficulties associated
29737 with moving from Ada 83 to Ada 95 or Ada 2005 should be no greater than those
29738 that occur when moving from one Ada 83 system to another.
29739
29740 However, there are a number of points at which there are minor
29741 incompatibilities.  The @cite{Ada 95 Annotated Reference Manual} contains
29742 full details of these issues,
29743 and should be consulted for a complete treatment.
29744 In practice the
29745 following subsections treat the most likely issues to be encountered.
29746
29747 @menu
29748 * Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95::
29749 * More deterministic semantics::
29750 * Changed semantics::
29751 * Other language compatibility issues::
29752 @end menu
29753
29754 @node Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95
29755 @subsection Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95
29756
29757 Some legal Ada 83 programs are illegal (i.e., they will fail to compile) in
29758 Ada 95 and thus also in Ada 2005:
29759
29760 @table @emph
29761 @item Character literals
29762 Some uses of character literals are ambiguous.  Since Ada 95 has introduced
29763 @code{Wide_Character} as a new predefined character type, some uses of
29764 character literals that were legal in Ada 83 are illegal in Ada 95.
29765 For example:
29766 @smallexample @c ada
29767    for Char in 'A' .. 'Z' loop @dots{} end loop;
29768 @end smallexample
29769
29770 @noindent
29771 The problem is that @code{'A'} and @code{'Z'} could be from either
29772 @code{Character} or @code{Wide_Character}.  The simplest correction
29773 is to make the type explicit; e.g.:
29774 @smallexample @c ada
29775    for Char in Character range 'A' .. 'Z' loop @dots{} end loop;
29776 @end smallexample
29777
29778 @item New reserved words
29779 The identifiers @code{abstract}, @code{aliased}, @code{protected},
29780 @code{requeue}, @code{tagged}, and @code{until} are reserved in Ada 95.
29781 Existing Ada 83 code using any of these identifiers must be edited to
29782 use some alternative name.
29783
29784 @item Freezing rules
29785 The rules in Ada 95 are slightly different with regard to the point at
29786 which entities are frozen, and representation pragmas and clauses are
29787 not permitted past the freeze point.  This shows up most typically in
29788 the form of an error message complaining that a representation item
29789 appears too late, and the appropriate corrective action is to move
29790 the item nearer to the declaration of the entity to which it refers.
29791
29792 A particular case is that representation pragmas
29793 @ifset vms
29794 (including the
29795 extended HP Ada 83 compatibility pragmas such as @code{Export_Procedure})
29796 @end ifset
29797 cannot be applied to a subprogram body.  If necessary, a separate subprogram
29798 declaration must be introduced to which the pragma can be applied.
29799
29800 @item Optional bodies for library packages
29801 In Ada 83, a package that did not require a package body was nevertheless
29802 allowed to have one.  This lead to certain surprises in compiling large
29803 systems (situations in which the body could be unexpectedly ignored by the
29804 binder).  In Ada 95, if a package does not require a body then it is not
29805 permitted to have a body.  To fix this problem, simply remove a redundant
29806 body if it is empty, or, if it is non-empty, introduce a dummy declaration
29807 into the spec that makes the body required.  One approach is to add a private
29808 part to the package declaration (if necessary), and define a parameterless
29809 procedure called @code{Requires_Body}, which must then be given a dummy
29810 procedure body in the package body, which then becomes required.
29811 Another approach (assuming that this does not introduce elaboration
29812 circularities) is to add an @code{Elaborate_Body} pragma to the package spec,
29813 since one effect of this pragma is to require the presence of a package body.
29814
29815 @item @code{Numeric_Error} is now the same as @code{Constraint_Error}
29816 In Ada 95, the exception @code{Numeric_Error} is a renaming of
29817 @code{Constraint_Error}.
29818 This means that it is illegal to have separate exception handlers for
29819 the two exceptions.  The fix is simply to remove the handler for the
29820 @code{Numeric_Error} case (since even in Ada 83, a compiler was free to raise
29821 @code{Constraint_Error} in place of @code{Numeric_Error} in all cases).
29822
29823 @item Indefinite subtypes in generics
29824 In Ada 83, it was permissible to pass an indefinite type (e.g.@: @code{String})
29825 as the actual for a generic formal private type, but then the instantiation
29826 would be illegal if there were any instances of declarations of variables
29827 of this type in the generic body.  In Ada 95, to avoid this clear violation
29828 of the methodological principle known as the ``contract model'',
29829 the generic declaration explicitly indicates whether
29830 or not such instantiations are permitted.  If a generic formal parameter
29831 has explicit unknown discriminants, indicated by using @code{(<>)} after the
29832 type name, then it can be instantiated with indefinite types, but no
29833 stand-alone variables can be declared of this type.  Any attempt to declare
29834 such a variable will result in an illegality at the time the generic is
29835 declared.  If the @code{(<>)} notation is not used, then it is illegal
29836 to instantiate the generic with an indefinite type.
29837 This is the potential incompatibility issue when porting Ada 83 code to Ada 95.
29838 It will show up as a compile time error, and
29839 the fix is usually simply to add the @code{(<>)} to the generic declaration.
29840 @end table
29841
29842 @node More deterministic semantics
29843 @subsection More deterministic semantics
29844
29845 @table @emph
29846 @item Conversions
29847 Conversions from real types to integer types round away from 0.  In Ada 83
29848 the conversion Integer(2.5) could deliver either 2 or 3 as its value.  This
29849 implementation freedom was intended to support unbiased rounding in
29850 statistical applications, but in practice it interfered with portability.
29851 In Ada 95 the conversion semantics are unambiguous, and rounding away from 0
29852 is required.  Numeric code may be affected by this change in semantics.
29853 Note, though, that this issue is no worse than already existed in Ada 83
29854 when porting code from one vendor to another.
29855
29856 @item Tasking
29857 The Real-Time Annex introduces a set of policies that define the behavior of
29858 features that were implementation dependent in Ada 83, such as the order in
29859 which open select branches are executed.
29860 @end table
29861
29862 @node Changed semantics
29863 @subsection Changed semantics
29864
29865 @noindent
29866 The worst kind of incompatibility is one where a program that is legal in
29867 Ada 83 is also legal in Ada 95 but can have an effect in Ada 95 that was not
29868 possible in Ada 83.  Fortunately this is extremely rare, but the one
29869 situation that you should be alert to is the change in the predefined type
29870 @code{Character} from 7-bit ASCII to 8-bit Latin-1.
29871
29872 @table @emph
29873 @item Range of type @code{Character}
29874 The range of @code{Standard.Character} is now the full 256 characters
29875 of Latin-1, whereas in most Ada 83 implementations it was restricted
29876 to 128 characters. Although some of the effects of
29877 this change will be manifest in compile-time rejection of legal
29878 Ada 83 programs it is possible for a working Ada 83 program to have
29879 a different effect in Ada 95, one that was not permitted in Ada 83.
29880 As an example, the expression
29881 @code{Character'Pos(Character'Last)} returned @code{127} in Ada 83 and now
29882 delivers @code{255} as its value.
29883 In general, you should look at the logic of any
29884 character-processing Ada 83 program and see whether it needs to be adapted
29885 to work correctly with Latin-1.  Note that the predefined Ada 95 API has a
29886 character handling package that may be relevant if code needs to be adapted
29887 to account for the additional Latin-1 elements.
29888 The desirable fix is to
29889 modify the program to accommodate the full character set, but in some cases
29890 it may be convenient to define a subtype or derived type of Character that
29891 covers only the restricted range.
29892 @cindex Latin-1
29893 @end table
29894
29895 @node Other language compatibility issues
29896 @subsection Other language compatibility issues
29897
29898 @table @emph
29899 @item @option{-gnat83} switch
29900 All implementations of GNAT provide a switch that causes GNAT to operate
29901 in Ada 83 mode.  In this mode, some but not all compatibility problems
29902 of the type described above are handled automatically.  For example, the
29903 new reserved words introduced in Ada 95 and Ada 2005 are treated simply
29904 as identifiers as in Ada 83.
29905 However,
29906 in practice, it is usually advisable to make the necessary modifications
29907 to the program to remove the need for using this switch.
29908 See @ref{Compiling Different Versions of Ada}.
29909
29910 @item Support for removed Ada 83 pragmas and attributes
29911 A number of pragmas and attributes from Ada 83 were removed from Ada 95,
29912 generally because they were replaced by other mechanisms.  Ada 95 and Ada 2005
29913 compilers are allowed, but not required, to implement these missing
29914 elements.  In contrast with some other compilers, GNAT implements all
29915 such pragmas and attributes, eliminating this compatibility concern.  These
29916 include @code{pragma Interface} and the floating point type attributes
29917 (@code{Emax}, @code{Mantissa}, etc.), among other items.
29918 @end table
29919
29920
29921 @node Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
29922 @section Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
29923 @cindex Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
29924
29925 @noindent
29926 Although Ada 2005 was designed to be upwards compatible with Ada 95, there are
29927 a number of incompatibilities. Several are enumerated below;
29928 for a complete description please see the
29929 Annotated Ada 2005 Reference Manual, or section 9.1.1 in
29930 @cite{Rationale for Ada 2005}.
29931
29932 @table @emph
29933 @item New reserved words.
29934 The words @code{interface}, @code{overriding} and @code{synchronized} are
29935 reserved in Ada 2005.
29936 A pre-Ada 2005 program that uses any of these as an identifier will be
29937 illegal.
29938
29939 @item New declarations in predefined packages.
29940 A number of packages in the predefined environment contain new declarations:
29941 @code{Ada.Exceptions}, @code{Ada.Real_Time}, @code{Ada.Strings},
29942 @code{Ada.Strings.Fixed}, @code{Ada.Strings.Bounded},
29943 @code{Ada.Strings.Unbounded}, @code{Ada.Strings.Wide_Fixed},
29944 @code{Ada.Strings.Wide_Bounded}, @code{Ada.Strings.Wide_Unbounded},
29945 @code{Ada.Tags}, @code{Ada.Text_IO}, and @code{Interfaces.C}.
29946 If an Ada 95 program does a @code{with} and @code{use} of any of these
29947 packages, the new declarations may cause name clashes.
29948
29949 @item Access parameters.
29950 A nondispatching subprogram with an access parameter cannot be renamed
29951 as a dispatching operation.  This was permitted in Ada 95.
29952
29953 @item Access types, discriminants, and constraints.
29954 Rule changes in this area have led to some incompatibilities; for example,
29955 constrained subtypes of some access types are not permitted in Ada 2005.
29956
29957 @item Aggregates for limited types.
29958 The allowance of aggregates for limited types in Ada 2005 raises the
29959 possibility of ambiguities in legal Ada 95 programs, since additional types
29960 now need to be considered in expression resolution.
29961
29962 @item Fixed-point multiplication and division.
29963 Certain expressions involving ``*'' or ``/'' for a fixed-point type, which
29964 were legal in Ada 95 and invoked the predefined versions of these operations,
29965 are now ambiguous.
29966 The ambiguity may be resolved either by applying a type conversion to the
29967 expression, or by explicitly invoking the operation from package
29968 @code{Standard}.
29969
29970 @item Return-by-reference types.
29971 The Ada 95 return-by-reference mechanism has been removed.  Instead, the user
29972 can declare a function returning a value from an anonymous access type.
29973 @end table
29974
29975
29976 @node Implementation-dependent characteristics
29977 @section Implementation-dependent characteristics
29978 @noindent
29979 Although the Ada language defines the semantics of each construct as
29980 precisely as practical, in some situations (for example for reasons of
29981 efficiency, or where the effect is heavily dependent on the host or target
29982 platform) the implementation is allowed some freedom.  In porting Ada 83
29983 code to GNAT, you need to be aware of whether / how the existing code
29984 exercised such implementation dependencies.  Such characteristics fall into
29985 several categories, and GNAT offers specific support in assisting the
29986 transition from certain Ada 83 compilers.
29987
29988 @menu
29989 * Implementation-defined pragmas::
29990 * Implementation-defined attributes::
29991 * Libraries::
29992 * Elaboration order::
29993 * Target-specific aspects::
29994 @end menu
29995
29996 @node Implementation-defined pragmas
29997 @subsection Implementation-defined pragmas
29998
29999 @noindent
30000 Ada compilers are allowed to supplement the language-defined pragmas, and
30001 these are a potential source of non-portability.  All GNAT-defined pragmas
30002 are described in @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT
30003 Reference Manual}, and these include several that are specifically
30004 intended to correspond to other vendors' Ada 83 pragmas.
30005 For migrating from VADS, the pragma @code{Use_VADS_Size} may be useful.
30006 For compatibility with HP Ada 83, GNAT supplies the pragmas
30007 @code{Extend_System}, @code{Ident}, @code{Inline_Generic},
30008 @code{Interface_Name}, @code{Passive}, @code{Suppress_All},
30009 and @code{Volatile}.
30010 Other relevant pragmas include @code{External} and @code{Link_With}.
30011 Some vendor-specific
30012 Ada 83 pragmas (@code{Share_Generic}, @code{Subtitle}, and @code{Title}) are
30013 recognized, thus
30014 avoiding compiler rejection of units that contain such pragmas; they are not
30015 relevant in a GNAT context and hence are not otherwise implemented.
30016
30017 @node Implementation-defined attributes
30018 @subsection Implementation-defined attributes
30019
30020 Analogous to pragmas, the set of attributes may be extended by an
30021 implementation.  All GNAT-defined attributes are described in
30022 @ref{Implementation Defined Attributes,,, gnat_rm, GNAT Reference
30023 Manual}, and these include several that are specifically intended
30024 to correspond to other vendors' Ada 83 attributes.  For migrating from VADS,
30025 the attribute @code{VADS_Size} may be useful.  For compatibility with HP
30026 Ada 83, GNAT supplies the attributes @code{Bit}, @code{Machine_Size} and
30027 @code{Type_Class}.
30028
30029 @node Libraries
30030 @subsection Libraries
30031 @noindent
30032 Vendors may supply libraries to supplement the standard Ada API.  If Ada 83
30033 code uses vendor-specific libraries then there are several ways to manage
30034 this in Ada 95 or Ada 2005:
30035 @enumerate
30036 @item
30037 If the source code for the libraries (specs and bodies) are
30038 available, then the libraries can be migrated in the same way as the
30039 application.
30040 @item
30041 If the source code for the specs but not the bodies are
30042 available, then you can reimplement the bodies.
30043 @item
30044 Some features introduced by Ada 95 obviate the need for library support.  For
30045 example most Ada 83 vendors supplied a package for unsigned integers.  The
30046 Ada 95 modular type feature is the preferred way to handle this need, so
30047 instead of migrating or reimplementing the unsigned integer package it may
30048 be preferable to retrofit the application using modular types.
30049 @end enumerate
30050
30051 @node Elaboration order
30052 @subsection Elaboration order
30053 @noindent
30054 The implementation can choose any elaboration order consistent with the unit
30055 dependency relationship.  This freedom means that some orders can result in
30056 Program_Error being raised due to an ``Access Before Elaboration'': an attempt
30057 to invoke a subprogram its body has been elaborated, or to instantiate a
30058 generic before the generic body has been elaborated.  By default GNAT
30059 attempts to choose a safe order (one that will not encounter access before
30060 elaboration problems) by implicitly inserting @code{Elaborate} or
30061 @code{Elaborate_All} pragmas where
30062 needed.  However, this can lead to the creation of elaboration circularities
30063 and a resulting rejection of the program by gnatbind.  This issue is
30064 thoroughly described in @ref{Elaboration Order Handling in GNAT}.
30065 In brief, there are several
30066 ways to deal with this situation:
30067
30068 @itemize @bullet
30069 @item
30070 Modify the program to eliminate the circularities, e.g.@: by moving
30071 elaboration-time code into explicitly-invoked procedures
30072 @item
30073 Constrain the elaboration order by including explicit @code{Elaborate_Body} or
30074 @code{Elaborate} pragmas, and then inhibit the generation of implicit
30075 @code{Elaborate_All}
30076 pragmas either globally (as an effect of the @option{-gnatE} switch) or locally
30077 (by selectively suppressing elaboration checks via pragma
30078 @code{Suppress(Elaboration_Check)} when it is safe to do so).
30079 @end itemize
30080
30081 @node Target-specific aspects
30082 @subsection Target-specific aspects
30083 @noindent
30084 Low-level applications need to deal with machine addresses, data
30085 representations, interfacing with assembler code, and similar issues.  If
30086 such an Ada 83 application is being ported to different target hardware (for
30087 example where the byte endianness has changed) then you will need to
30088 carefully examine the program logic; the porting effort will heavily depend
30089 on the robustness of the original design.  Moreover, Ada 95 (and thus
30090 Ada 2005) are sometimes
30091 incompatible with typical Ada 83 compiler practices regarding implicit
30092 packing, the meaning of the Size attribute, and the size of access values.
30093 GNAT's approach to these issues is described in @ref{Representation Clauses}.
30094
30095 @node Compatibility with Other Ada Systems
30096 @section Compatibility with Other Ada Systems
30097
30098 @noindent
30099 If programs avoid the use of implementation dependent and
30100 implementation defined features, as documented in the @cite{Ada
30101 Reference Manual}, there should be a high degree of portability between
30102 GNAT and other Ada systems.  The following are specific items which
30103 have proved troublesome in moving Ada 95 programs from GNAT to other Ada 95
30104 compilers, but do not affect porting code to GNAT@.
30105 (As of @value{NOW}, GNAT is the only compiler available for Ada 2005;
30106 the following issues may or may not arise for Ada 2005 programs
30107 when other compilers appear.)
30108
30109 @table @emph
30110 @item Ada 83 Pragmas and Attributes
30111 Ada 95 compilers are allowed, but not required, to implement the missing
30112 Ada 83 pragmas and attributes that are no longer defined in Ada 95.
30113 GNAT implements all such pragmas and attributes, eliminating this as
30114 a compatibility concern, but some other Ada 95 compilers reject these
30115 pragmas and attributes.
30116
30117 @item Specialized Needs Annexes
30118 GNAT implements the full set of special needs annexes.  At the
30119 current time, it is the only Ada 95 compiler to do so.  This means that
30120 programs making use of these features may not be portable to other Ada
30121 95 compilation systems.
30122
30123 @item Representation Clauses
30124 Some other Ada 95 compilers implement only the minimal set of
30125 representation clauses required by the Ada 95 reference manual.  GNAT goes
30126 far beyond this minimal set, as described in the next section.
30127 @end table
30128
30129 @node Representation Clauses
30130 @section Representation Clauses
30131
30132 @noindent
30133 The Ada 83 reference manual was quite vague in describing both the minimal
30134 required implementation of representation clauses, and also their precise
30135 effects.  Ada 95 (and thus also Ada 2005) are much more explicit, but the
30136 minimal set of capabilities required is still quite limited.
30137
30138 GNAT implements the full required set of capabilities in
30139 Ada 95 and Ada 2005, but also goes much further, and in particular
30140 an effort has been made to be compatible with existing Ada 83 usage to the
30141 greatest extent possible.
30142
30143 A few cases exist in which Ada 83 compiler behavior is incompatible with
30144 the requirements in Ada 95 (and thus also Ada 2005).  These are instances of
30145 intentional or accidental dependence on specific implementation dependent
30146 characteristics of these Ada 83 compilers.  The following is a list of
30147 the cases most likely to arise in existing Ada 83 code.
30148
30149 @table @emph
30150 @item Implicit Packing
30151 Some Ada 83 compilers allowed a Size specification to cause implicit
30152 packing of an array or record.  This could cause expensive implicit
30153 conversions for change of representation in the presence of derived
30154 types, and the Ada design intends to avoid this possibility.
30155 Subsequent AI's were issued to make it clear that such implicit
30156 change of representation in response to a Size clause is inadvisable,
30157 and this recommendation is represented explicitly in the Ada 95 (and Ada 2005)
30158 Reference Manuals as implementation advice that is followed by GNAT@.
30159 The problem will show up as an error
30160 message rejecting the size clause.  The fix is simply to provide
30161 the explicit pragma @code{Pack}, or for more fine tuned control, provide
30162 a Component_Size clause.
30163
30164 @item Meaning of Size Attribute
30165 The Size attribute in Ada 95 (and Ada 2005) for discrete types is defined as
30166 the minimal number of bits required to hold values of the type.  For example,
30167 on a 32-bit machine, the size of @code{Natural} will typically be 31 and not
30168 32 (since no sign bit is required).  Some Ada 83 compilers gave 31, and
30169 some 32 in this situation.  This problem will usually show up as a compile
30170 time error, but not always.  It is a good idea to check all uses of the
30171 'Size attribute when porting Ada 83 code.  The GNAT specific attribute
30172 Object_Size can provide a useful way of duplicating the behavior of
30173 some Ada 83 compiler systems.
30174
30175 @item Size of Access Types
30176 A common assumption in Ada 83 code is that an access type is in fact a pointer,
30177 and that therefore it will be the same size as a System.Address value.  This
30178 assumption is true for GNAT in most cases with one exception.  For the case of
30179 a pointer to an unconstrained array type (where the bounds may vary from one
30180 value of the access type to another), the default is to use a ``fat pointer'',
30181 which is represented as two separate pointers, one to the bounds, and one to
30182 the array.  This representation has a number of advantages, including improved
30183 efficiency.  However, it may cause some difficulties in porting existing Ada 83
30184 code which makes the assumption that, for example, pointers fit in 32 bits on
30185 a machine with 32-bit addressing.
30186
30187 To get around this problem, GNAT also permits the use of ``thin pointers'' for
30188 access types in this case (where the designated type is an unconstrained array
30189 type).  These thin pointers are indeed the same size as a System.Address value.
30190 To specify a thin pointer, use a size clause for the type, for example:
30191
30192 @smallexample @c ada
30193 type X is access all String;
30194 for X'Size use Standard'Address_Size;
30195 @end smallexample
30196
30197 @noindent
30198 which will cause the type X to be represented using a single pointer.
30199 When using this representation, the bounds are right behind the array.
30200 This representation is slightly less efficient, and does not allow quite
30201 such flexibility in the use of foreign pointers or in using the
30202 Unrestricted_Access attribute to create pointers to non-aliased objects.
30203 But for any standard portable use of the access type it will work in
30204 a functionally correct manner and allow porting of existing code.
30205 Note that another way of forcing a thin pointer representation
30206 is to use a component size clause for the element size in an array,
30207 or a record representation clause for an access field in a record.
30208 @end table
30209
30210 @ifclear vms
30211 @c This brief section is only in the non-VMS version
30212 @c The complete chapter on HP Ada is in the VMS version
30213 @node Compatibility with HP Ada 83
30214 @section Compatibility with HP Ada 83
30215
30216 @noindent
30217 The VMS version of GNAT fully implements all the pragmas and attributes
30218 provided by HP Ada 83, as well as providing the standard HP Ada 83
30219 libraries, including Starlet.  In addition, data layouts and parameter
30220 passing conventions are highly compatible.  This means that porting
30221 existing HP Ada 83 code to GNAT in VMS systems should be easier than
30222 most other porting efforts.  The following are some of the most
30223 significant differences between GNAT and HP Ada 83.
30224
30225 @table @emph
30226 @item Default floating-point representation
30227 In GNAT, the default floating-point format is IEEE, whereas in HP Ada 83,
30228 it is VMS format.  GNAT does implement the necessary pragmas
30229 (Long_Float, Float_Representation) for changing this default.
30230
30231 @item System
30232 The package System in GNAT exactly corresponds to the definition in the
30233 Ada 95 reference manual, which means that it excludes many of the
30234 HP Ada 83 extensions.  However, a separate package Aux_DEC is provided
30235 that contains the additional definitions, and a special pragma,
30236 Extend_System allows this package to be treated transparently as an
30237 extension of package System.
30238
30239 @item To_Address
30240 The definitions provided by Aux_DEC are exactly compatible with those
30241 in the HP Ada 83 version of System, with one exception.
30242 HP Ada provides the following declarations:
30243
30244 @smallexample @c ada
30245 TO_ADDRESS (INTEGER)
30246 TO_ADDRESS (UNSIGNED_LONGWORD)
30247 TO_ADDRESS (@i{universal_integer})
30248 @end smallexample
30249
30250 @noindent
30251 The version of TO_ADDRESS taking a @i{universal integer} argument is in fact
30252 an extension to Ada 83 not strictly compatible with the reference manual.
30253 In GNAT, we are constrained to be exactly compatible with the standard,
30254 and this means we cannot provide this capability.  In HP Ada 83, the
30255 point of this definition is to deal with a call like:
30256
30257 @smallexample @c ada
30258 TO_ADDRESS (16#12777#);
30259 @end smallexample
30260
30261 @noindent
30262 Normally, according to the Ada 83 standard, one would expect this to be
30263 ambiguous, since it matches both the INTEGER and UNSIGNED_LONGWORD forms
30264 of TO_ADDRESS@.  However, in HP Ada 83, there is no ambiguity, since the
30265 definition using @i{universal_integer} takes precedence.
30266
30267 In GNAT, since the version with @i{universal_integer} cannot be supplied, it
30268 is not possible to be 100% compatible.  Since there are many programs using
30269 numeric constants for the argument to TO_ADDRESS, the decision in GNAT was
30270 to change the name of the function in the UNSIGNED_LONGWORD case, so the
30271 declarations provided in the GNAT version of AUX_Dec are:
30272
30273 @smallexample @c ada
30274 function To_Address (X : Integer) return Address;
30275 pragma Pure_Function (To_Address);
30276
30277 function To_Address_Long (X : Unsigned_Longword)
30278  return Address;
30279 pragma Pure_Function (To_Address_Long);
30280 @end smallexample
30281
30282 @noindent
30283 This means that programs using TO_ADDRESS for UNSIGNED_LONGWORD must
30284 change the name to TO_ADDRESS_LONG@.
30285
30286 @item Task_Id values
30287 The Task_Id values assigned will be different in the two systems, and GNAT
30288 does not provide a specified value for the Task_Id of the environment task,
30289 which in GNAT is treated like any other declared task.
30290 @end table
30291
30292 @noindent
30293 For full details on these and other less significant compatibility issues,
30294 see appendix E of the HP publication entitled @cite{HP Ada, Technical
30295 Overview and Comparison on HP Platforms}.
30296
30297 For GNAT running on other than VMS systems, all the HP Ada 83 pragmas and
30298 attributes are recognized, although only a subset of them can sensibly
30299 be implemented.  The description of pragmas in @ref{Implementation
30300 Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}
30301 indicates whether or not they are applicable to non-VMS systems.
30302 @end ifclear
30303
30304 @ifset vms
30305 @node Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS
30306 @section Transitioning to 64-Bit @value{EDITION} for OpenVMS
30307
30308 @noindent
30309 This section is meant to assist users of pre-2006 @value{EDITION}
30310 for Alpha OpenVMS who are transitioning to 64-bit @value{EDITION},
30311 the version of the GNAT technology supplied in 2006 and later for
30312 OpenVMS on both Alpha and I64.
30313
30314 @menu
30315 * Introduction to transitioning::
30316 * Migration of 32 bit code::
30317 * Taking advantage of 64 bit addressing::
30318 * Technical details::
30319 @end menu
30320
30321 @node Introduction to transitioning
30322 @subsection Introduction
30323
30324 @noindent
30325 64-bit @value{EDITION} for Open VMS has been designed to meet
30326 three main goals:
30327
30328 @enumerate
30329 @item
30330 Providing a full conforming implementation of Ada 95 and Ada 2005
30331
30332 @item
30333 Allowing maximum backward compatibility, thus easing migration of existing
30334 Ada source code
30335
30336 @item
30337 Supplying a path for exploiting the full 64-bit address range
30338 @end enumerate
30339
30340 @noindent
30341 Ada's strong typing semantics has made it
30342 impractical to have different 32-bit and 64-bit modes. As soon as
30343 one object could possibly be outside the 32-bit address space, this
30344 would make it necessary for the @code{System.Address} type to be 64 bits.
30345 In particular, this would cause inconsistencies if 32-bit code is
30346 called from 64-bit code that raises an exception.
30347
30348 This issue has been resolved by always using 64-bit addressing
30349 at the system level, but allowing for automatic conversions between
30350 32-bit and 64-bit addresses where required. Thus users who
30351 do not currently require 64-bit addressing capabilities, can
30352 recompile their code with only minimal changes (and indeed
30353 if the code is written in portable Ada, with no assumptions about
30354 the size of the @code{Address} type, then no changes at all are necessary).
30355 At the same time,
30356 this approach provides a simple, gradual upgrade path to future
30357 use of larger memories than available for 32-bit systems.
30358 Also, newly written applications or libraries will by default
30359 be fully compatible with future systems exploiting 64-bit
30360 addressing capabilities.
30361
30362 @ref{Migration of 32 bit code}, will focus on porting applications
30363 that do not require more than 2 GB of
30364 addressable memory. This code will be referred to as
30365 @emph{32-bit code}.
30366 For applications intending to exploit the full 64-bit address space,
30367 @ref{Taking advantage of 64 bit addressing},
30368 will consider further changes that may be required.
30369 Such code will be referred to below as @emph{64-bit code}.
30370
30371 @node Migration of 32 bit code
30372 @subsection Migration of 32-bit code
30373
30374 @menu
30375 * Address types::
30376 * Access types::
30377 * Unchecked conversions::
30378 * Predefined constants::
30379 * Interfacing with C::
30380 * Experience with source compatibility::
30381 @end menu
30382
30383 @node Address types
30384 @subsubsection Address types
30385
30386 @noindent
30387 To solve the problem of mixing 64-bit and 32-bit addressing,
30388 while maintaining maximum backward compatibility, the following
30389 approach has been taken:
30390
30391 @itemize @bullet
30392 @item
30393 @code{System.Address} always has a size of 64 bits
30394
30395 @item
30396 @code{System.Short_Address} is a 32-bit subtype of @code{System.Address}
30397 @end itemize
30398
30399 @noindent
30400 Since @code{System.Short_Address} is a subtype of @code{System.Address},
30401 a @code{Short_Address}
30402 may be used where an @code{Address} is required, and vice versa, without
30403 needing explicit type conversions.
30404 By virtue of the Open VMS parameter passing conventions,
30405 even imported
30406 and exported subprograms that have 32-bit address parameters are
30407 compatible with those that have 64-bit address parameters.
30408 (See @ref{Making code 64 bit clean} for details.)
30409
30410 The areas that may need attention are those where record types have
30411 been defined that contain components of the type @code{System.Address}, and
30412 where objects of this type are passed to code expecting a record layout with
30413 32-bit addresses.
30414
30415 Different compilers on different platforms cannot be
30416 expected to represent the same type in the same way,
30417 since alignment constraints
30418 and other system-dependent properties affect the compiler's decision.
30419 For that reason, Ada code
30420 generally uses representation clauses to specify the expected
30421 layout where required.
30422
30423 If such a representation clause uses 32 bits for a component having
30424 the type @code{System.Address}, 64-bit @value{EDITION} for OpenVMS
30425 will detect that error and produce a specific diagnostic message.
30426 The developer should then determine whether the representation
30427 should be 64 bits or not and make either of two changes:
30428 change the size to 64 bits and leave the type as @code{System.Address}, or
30429 leave the size as 32 bits and change the type to @code{System.Short_Address}.
30430 Since @code{Short_Address} is a subtype of @code{Address}, no changes are
30431 required in any code setting or accessing the field; the compiler will
30432 automatically perform any needed conversions between address
30433 formats.
30434
30435 @node Access types
30436 @subsubsection Access types
30437
30438 @noindent
30439 By default, objects designated by access values are always
30440 allocated in the 32-bit
30441 address space. Thus legacy code will never contain
30442 any objects that are not addressable with 32-bit addresses, and
30443 the compiler will never raise exceptions as result of mixing
30444 32-bit and 64-bit addresses.
30445
30446 However, the access values themselves are represented in 64 bits, for optimum
30447 performance and future compatibility with 64-bit code. As was
30448 the case with @code{System.Address}, the compiler will give an error message
30449 if an object or record component has a representation clause that
30450 requires the access value to fit in 32 bits. In such a situation,
30451 an explicit size clause for the access type, specifying 32 bits,
30452 will have the desired effect.
30453
30454 General access types (declared with @code{access all}) can never be
30455 32 bits, as values of such types must be able to refer to any object
30456 of the  designated type,
30457 including objects residing outside the 32-bit address range.
30458 Existing Ada 83 code will not contain such type definitions,
30459 however, since general access types were introduced in Ada 95.
30460
30461 @node Unchecked conversions
30462 @subsubsection Unchecked conversions
30463
30464 @noindent
30465 In the case of an @code{Unchecked_Conversion} where the source type is a
30466 64-bit access type or the type @code{System.Address}, and the target
30467 type is a 32-bit type, the compiler will generate a warning.
30468 Even though the generated code will still perform the required
30469 conversions, it is highly recommended in these cases to use
30470 respectively a 32-bit access type or @code{System.Short_Address}
30471 as the source type.
30472
30473 @node Predefined constants
30474 @subsubsection Predefined constants
30475
30476 @noindent
30477 The following table shows the correspondence between pre-2006 versions of
30478 @value{EDITION} on Alpha OpenVMS (``Old'') and 64-bit @value{EDITION}
30479 (``New''):
30480
30481 @multitable {@code{System.Short_Memory_Size}} {2**32} {2**64}
30482 @item   @b{Constant}                     @tab @b{Old} @tab @b{New}
30483 @item   @code{System.Word_Size}          @tab 32      @tab 64
30484 @item   @code{System.Memory_Size}        @tab 2**32   @tab 2**64
30485 @item   @code{System.Short_Memory_Size}  @tab 2**32   @tab 2**32
30486 @item   @code{System.Address_Size}       @tab 32      @tab 64
30487 @end multitable
30488
30489 @noindent
30490 If you need to refer to the specific
30491 memory size of a 32-bit implementation, instead of the
30492 actual memory size, use @code{System.Short_Memory_Size}
30493 rather than @code{System.Memory_Size}.
30494 Similarly, references to @code{System.Address_Size} may need
30495 to be replaced by @code{System.Short_Address'Size}.
30496 The program @command{gnatfind} may be useful for locating
30497 references to the above constants, so that you can verify that they
30498 are still correct.
30499
30500 @node Interfacing with C
30501 @subsubsection Interfacing with C
30502
30503 @noindent
30504 In order to minimize the impact of the transition to 64-bit addresses on
30505 legacy programs, some fundamental types in the @code{Interfaces.C}
30506 package hierarchy continue to be represented in 32 bits.
30507 These types are: @code{ptrdiff_t}, @code{size_t}, and @code{chars_ptr}.
30508 This eases integration with the default HP C layout choices, for example
30509 as found in the system routines in @code{DECC$SHR.EXE}.
30510 Because of this implementation choice, the type fully compatible with
30511 @code{chars_ptr} is now @code{Short_Address} and not @code{Address}.
30512 Depending on the context the compiler will issue a
30513 warning or an error when type @code{Address} is used, alerting the user to a
30514 potential problem. Otherwise 32-bit programs that use
30515 @code{Interfaces.C} should normally not require code modifications
30516
30517 The other issue arising with C interfacing concerns pragma @code{Convention}.
30518 For VMS 64-bit systems, there is an issue of the appropriate default size
30519 of C convention pointers in the absence of an explicit size clause. The HP
30520 C compiler can choose either 32 or 64 bits depending on compiler options.
30521 GNAT chooses 32-bits rather than 64-bits in the default case where no size
30522 clause is given. This proves a better choice for porting 32-bit legacy
30523 applications. In order to have a 64-bit representation, it is necessary to
30524 specify a size representation clause. For example:
30525
30526 @smallexample @c ada
30527 type int_star is access Interfaces.C.int;
30528 pragma Convention(C, int_star);
30529 for int_star'Size use 64;  -- Necessary to get 64 and not 32 bits
30530 @end smallexample
30531
30532 @node Experience with source compatibility
30533 @subsubsection Experience with source compatibility
30534
30535 @noindent
30536 The Security Server and STARLET on I64 provide an interesting ``test case''
30537 for source compatibility issues, since it is in such system code
30538 where assumptions about @code{Address} size might be expected to occur.
30539 Indeed, there were a small number of occasions in the Security Server
30540 file @file{jibdef.ads}
30541 where a representation clause for a record type specified
30542 32 bits for a component of type @code{Address}.
30543 All of these errors were detected by the compiler.
30544 The repair was obvious and immediate; to simply replace @code{Address} by
30545 @code{Short_Address}.
30546
30547 In the case of STARLET, there were several record types that should
30548 have had representation clauses but did not.  In these record types
30549 there was an implicit assumption that an @code{Address} value occupied
30550 32 bits.
30551 These compiled without error, but their usage resulted in run-time error
30552 returns from STARLET system calls.
30553 Future GNAT technology enhancements may include a tool that detects and flags
30554 these sorts of potential source code porting problems.
30555
30556 @c ****************************************
30557 @node Taking advantage of 64 bit addressing
30558 @subsection Taking advantage of 64-bit addressing
30559
30560 @menu
30561 * Making code 64 bit clean::
30562 * Allocating memory from the 64 bit storage pool::
30563 * Restrictions on use of 64 bit objects::
30564 * Using 64 bit storage pools by default::
30565 * General access types::
30566 * STARLET and other predefined libraries::
30567 @end menu
30568
30569 @node Making code 64 bit clean
30570 @subsubsection Making code 64-bit clean
30571
30572 @noindent
30573 In order to prevent problems that may occur when (parts of) a
30574 system start using memory outside the 32-bit address range,
30575 we recommend some additional guidelines:
30576
30577 @itemize @bullet
30578 @item
30579 For imported subprograms that take parameters of the
30580 type @code{System.Address}, ensure that these subprograms can
30581 indeed handle 64-bit addresses. If not, or when in doubt,
30582 change the subprogram declaration to specify
30583 @code{System.Short_Address} instead.
30584
30585 @item
30586 Resolve all warnings related to size mismatches in
30587 unchecked conversions. Failing to do so causes
30588 erroneous execution if the source object is outside
30589 the 32-bit address space.
30590
30591 @item
30592 (optional) Explicitly use the 32-bit storage pool
30593 for access types used in a 32-bit context, or use
30594 generic access types where possible
30595 (@pxref{Restrictions on use of 64 bit objects}).
30596 @end itemize
30597
30598 @noindent
30599 If these rules are followed, the compiler will automatically insert
30600 any necessary checks to ensure that no addresses or access values
30601 passed to 32-bit code ever refer to objects outside the 32-bit
30602 address range.
30603 Any attempt to do this will raise @code{Constraint_Error}.
30604
30605 @node Allocating memory from the 64 bit storage pool
30606 @subsubsection Allocating memory from the 64-bit storage pool
30607
30608 @noindent
30609 For any access type @code{T} that potentially requires memory allocations
30610 beyond the 32-bit address space,
30611 use the following representation clause:
30612
30613 @smallexample @c ada
30614    for T'Storage_Pool use System.Pool_64;
30615 @end smallexample
30616
30617 @node Restrictions on use of 64 bit objects
30618 @subsubsection Restrictions on use of 64-bit objects
30619
30620 @noindent
30621 Taking the address of an object allocated from a 64-bit storage pool,
30622 and then passing this address to a subprogram expecting
30623 @code{System.Short_Address},
30624 or assigning it to a variable of type @code{Short_Address}, will cause
30625 @code{Constraint_Error} to be raised. In case the code is not 64-bit clean
30626 (@pxref{Making code 64 bit clean}), or checks are suppressed,
30627 no exception is raised and execution
30628 will become erroneous.
30629
30630 @node Using 64 bit storage pools by default
30631 @subsubsection Using 64-bit storage pools by default
30632
30633 @noindent
30634 In some cases it may be desirable to have the compiler allocate
30635 from 64-bit storage pools by default. This may be the case for
30636 libraries that are 64-bit clean, but may be used in both 32-bit
30637 and 64-bit contexts. For these cases the following configuration
30638 pragma may be specified:
30639
30640 @smallexample @c ada
30641   pragma Pool_64_Default;
30642 @end smallexample
30643
30644 @noindent
30645 Any code compiled in the context of this pragma will by default
30646 use the @code{System.Pool_64} storage pool. This default may be overridden
30647 for a specific access type @code{T} by the representation clause:
30648
30649 @smallexample @c ada
30650    for T'Storage_Pool use System.Pool_32;
30651 @end smallexample
30652
30653 @noindent
30654 Any object whose address may be passed to a subprogram with a
30655 @code{Short_Address} argument, or assigned to a variable of type
30656 @code{Short_Address}, needs to be allocated from this pool.
30657
30658 @node General access types
30659 @subsubsection General access types
30660
30661 @noindent
30662 Objects designated by access values from a
30663 general access type (declared with @code{access all}) are never allocated
30664 from a 64-bit storage pool. Code that uses general access types will
30665 accept objects allocated in either 32-bit or 64-bit address spaces,
30666 but never allocate objects outside the 32-bit address space.
30667 Using general access types ensures maximum compatibility with both
30668 32-bit and 64-bit code.
30669
30670 @node STARLET and other predefined libraries
30671 @subsubsection STARLET and other predefined libraries
30672
30673 @noindent
30674 All code that comes as part of GNAT is 64-bit clean, but the
30675 restrictions given in @ref{Restrictions on use of 64 bit objects},
30676 still apply. Look at the package
30677 specs to see in which contexts objects allocated
30678 in 64-bit address space are acceptable.
30679
30680 @node Technical details
30681 @subsection Technical details
30682
30683 @noindent
30684 64-bit @value{EDITION} for Open VMS takes advantage of the freedom given in the
30685 Ada standard with respect to the type of @code{System.Address}. Previous
30686 versions of GNAT Pro have defined this type as private and implemented it as a
30687 modular type.
30688
30689 In order to allow defining @code{System.Short_Address} as a proper subtype,
30690 and to match the implicit sign extension in parameter passing,
30691 in 64-bit @value{EDITION} for Open VMS, @code{System.Address} is defined as a
30692 visible (i.e., non-private) integer type.
30693 Standard operations on the type, such as the binary operators ``+'', ``-'',
30694 etc., that take @code{Address} operands and return an @code{Address} result,
30695 have been hidden by declaring these
30696 @code{abstract}, a feature introduced in Ada 95 that helps avoid the potential
30697 ambiguities that would otherwise result from overloading.
30698 (Note that, although @code{Address} is a visible integer type,
30699 good programming practice dictates against exploiting the type's
30700 integer properties such as literals, since this will compromise
30701 code portability.)
30702
30703 Defining @code{Address} as a visible integer type helps achieve
30704 maximum compatibility for existing Ada code,
30705 without sacrificing the capabilities of the 64-bit architecture.
30706 @end ifset
30707
30708 @c ************************************************
30709 @ifset unw
30710 @node Microsoft Windows Topics
30711 @appendix Microsoft Windows Topics
30712 @cindex Windows NT
30713 @cindex Windows 95
30714 @cindex Windows 98
30715
30716 @noindent
30717 This chapter describes topics that are specific to the Microsoft Windows
30718 platforms (NT, 2000, and XP Professional).
30719
30720 @menu
30721 * Using GNAT on Windows::
30722 * Using a network installation of GNAT::
30723 * CONSOLE and WINDOWS subsystems::
30724 * Temporary Files::
30725 * Mixed-Language Programming on Windows::
30726 * Windows Calling Conventions::
30727 * Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)::
30728 * Using DLLs with GNAT::
30729 * Building DLLs with GNAT::
30730 * Building DLLs with GNAT Project files::
30731 * Building DLLs with gnatdll::
30732 * GNAT and Windows Resources::
30733 * Debugging a DLL::
30734 * Setting Stack Size from gnatlink::
30735 * Setting Heap Size from gnatlink::
30736 @end menu
30737
30738 @node Using GNAT on Windows
30739 @section Using GNAT on Windows
30740
30741 @noindent
30742 One of the strengths of the GNAT technology is that its tool set
30743 (@command{gcc}, @command{gnatbind}, @command{gnatlink}, @command{gnatmake}, the
30744 @code{gdb} debugger, etc.) is used in the same way regardless of the
30745 platform.
30746
30747 On Windows this tool set is complemented by a number of Microsoft-specific
30748 tools that have been provided to facilitate interoperability with Windows
30749 when this is required. With these tools:
30750
30751 @itemize @bullet
30752
30753 @item
30754 You can build applications using the @code{CONSOLE} or @code{WINDOWS}
30755 subsystems.
30756
30757 @item
30758 You can use any Dynamically Linked Library (DLL) in your Ada code (both
30759 relocatable and non-relocatable DLLs are supported).
30760
30761 @item
30762 You can build Ada DLLs for use in other applications. These applications
30763 can be written in a language other than Ada (e.g., C, C++, etc). Again both
30764 relocatable and non-relocatable Ada DLLs are supported.
30765
30766 @item
30767 You can include Windows resources in your Ada application.
30768
30769 @item
30770 You can use or create COM/DCOM objects.
30771 @end itemize
30772
30773 @noindent
30774 Immediately below are listed all known general GNAT-for-Windows restrictions.
30775 Other restrictions about specific features like Windows Resources and DLLs
30776 are listed in separate sections below.
30777
30778 @itemize @bullet
30779
30780 @item
30781 It is not possible to use @code{GetLastError} and @code{SetLastError}
30782 when tasking, protected records, or exceptions are used. In these
30783 cases, in order to implement Ada semantics, the GNAT run-time system
30784 calls certain Win32 routines that set the last error variable to 0 upon
30785 success. It should be possible to use @code{GetLastError} and
30786 @code{SetLastError} when tasking, protected record, and exception
30787 features are not used, but it is not guaranteed to work.
30788
30789 @item
30790 It is not possible to link against Microsoft libraries except for
30791 import libraries. The library must be built to be compatible with
30792 @file{MSVCRT.LIB} (/MD Microsoft compiler option), @file{LIBC.LIB} and
30793 @file{LIBCMT.LIB} (/ML or /MT Microsoft compiler options) are known to
30794 not be compatible with the GNAT runtime. Even if the library is
30795 compatible with @file{MSVCRT.LIB} it is not guaranteed to work.
30796
30797 @item
30798 When the compilation environment is located on FAT32 drives, users may
30799 experience recompilations of the source files that have not changed if
30800 Daylight Saving Time (DST) state has changed since the last time files
30801 were compiled. NTFS drives do not have this problem.
30802
30803 @item
30804 No components of the GNAT toolset use any entries in the Windows
30805 registry. The only entries that can be created are file associations and
30806 PATH settings, provided the user has chosen to create them at installation
30807 time, as well as some minimal book-keeping information needed to correctly
30808 uninstall or integrate different GNAT products.
30809 @end itemize
30810
30811 @node Using a network installation of GNAT
30812 @section Using a network installation of GNAT
30813
30814 @noindent
30815 Make sure the system on which GNAT is installed is accessible from the
30816 current machine, i.e., the install location is shared over the network.
30817 Shared resources are accessed on Windows by means of UNC paths, which
30818 have the format @code{\\server\sharename\path}
30819
30820 In order to use such a network installation, simply add the UNC path of the
30821 @file{bin} directory of your GNAT installation in front of your PATH. For
30822 example, if GNAT is installed in @file{\GNAT} directory of a share location
30823 called @file{c-drive} on a machine @file{LOKI}, the following command will
30824 make it available:
30825
30826 @code{@ @ @ path \\loki\c-drive\gnat\bin;%path%}
30827
30828 Be aware that every compilation using the network installation results in the
30829 transfer of large amounts of data across the network and will likely cause
30830 serious performance penalty.
30831
30832 @node CONSOLE and WINDOWS subsystems
30833 @section CONSOLE and WINDOWS subsystems
30834 @cindex CONSOLE Subsystem
30835 @cindex WINDOWS Subsystem
30836 @cindex -mwindows
30837
30838 @noindent
30839 There are two main subsystems under Windows. The @code{CONSOLE} subsystem
30840 (which is the default subsystem) will always create a console when
30841 launching the application. This is not something desirable when the
30842 application has a Windows GUI. To get rid of this console the
30843 application must be using the @code{WINDOWS} subsystem. To do so
30844 the @option{-mwindows} linker option must be specified.
30845
30846 @smallexample
30847 $ gnatmake winprog -largs -mwindows
30848 @end smallexample
30849
30850 @node Temporary Files
30851 @section Temporary Files
30852 @cindex Temporary files
30853
30854 @noindent
30855 It is possible to control where temporary files gets created by setting
30856 the @env{TMP} environment variable. The file will be created:
30857
30858 @itemize
30859 @item Under the directory pointed to by the @env{TMP} environment variable if
30860 this directory exists.
30861
30862 @item Under @file{c:\temp}, if the @env{TMP} environment variable is not
30863 set (or not pointing to a directory) and if this directory exists.
30864
30865 @item Under the current working directory otherwise.
30866 @end itemize
30867
30868 @noindent
30869 This allows you to determine exactly where the temporary
30870 file will be created. This is particularly useful in networked
30871 environments where you may not have write access to some
30872 directories.
30873
30874 @node Mixed-Language Programming on Windows
30875 @section Mixed-Language Programming on Windows
30876
30877 @noindent
30878 Developing pure Ada applications on Windows is no different than on
30879 other GNAT-supported platforms. However, when developing or porting an
30880 application that contains a mix of Ada and C/C++, the choice of your
30881 Windows C/C++ development environment conditions your overall
30882 interoperability strategy.
30883
30884 If you use @command{gcc} to compile the non-Ada part of your application,
30885 there are no Windows-specific restrictions that affect the overall
30886 interoperability with your Ada code. If you plan to use
30887 Microsoft tools (e.g.@: Microsoft Visual C/C++), you should be aware of
30888 the following limitations:
30889
30890 @itemize @bullet
30891 @item
30892 You cannot link your Ada code with an object or library generated with
30893 Microsoft tools if these use the @code{.tls} section (Thread Local
30894 Storage section) since the GNAT linker does not yet support this section.
30895
30896 @item
30897 You cannot link your Ada code with an object or library generated with
30898 Microsoft tools if these use I/O routines other than those provided in
30899 the Microsoft DLL: @code{msvcrt.dll}. This is because the GNAT run time
30900 uses the services of @code{msvcrt.dll} for its I/Os. Use of other I/O
30901 libraries can cause a conflict with @code{msvcrt.dll} services. For
30902 instance Visual C++ I/O stream routines conflict with those in
30903 @code{msvcrt.dll}.
30904 @end itemize
30905
30906 @noindent
30907 If you do want to use the Microsoft tools for your non-Ada code and hit one
30908 of the above limitations, you have two choices:
30909
30910 @enumerate
30911 @item
30912 Encapsulate your non-Ada code in a DLL to be linked with your Ada
30913 application. In this case, use the Microsoft or whatever environment to
30914 build the DLL and use GNAT to build your executable
30915 (@pxref{Using DLLs with GNAT}).
30916
30917 @item
30918 Or you can encapsulate your Ada code in a DLL to be linked with the
30919 other part of your application. In this case, use GNAT to build the DLL
30920 (@pxref{Building DLLs with GNAT}) and use the Microsoft or whatever
30921 environment to build your executable.
30922 @end enumerate
30923
30924 @node Windows Calling Conventions
30925 @section Windows Calling Conventions
30926 @findex Stdcall
30927 @findex APIENTRY
30928
30929 @menu
30930 * C Calling Convention::
30931 * Stdcall Calling Convention::
30932 * Win32 Calling Convention::
30933 * DLL Calling Convention::
30934 @end menu
30935
30936 @noindent
30937 When a subprogram @code{F} (caller) calls a subprogram @code{G}
30938 (callee), there are several ways to push @code{G}'s parameters on the
30939 stack and there are several possible scenarios to clean up the stack
30940 upon @code{G}'s return. A calling convention is an agreed upon software
30941 protocol whereby the responsibilities between the caller (@code{F}) and
30942 the callee (@code{G}) are clearly defined. Several calling conventions
30943 are available for Windows:
30944
30945 @itemize @bullet
30946 @item
30947 @code{C} (Microsoft defined)
30948
30949 @item
30950 @code{Stdcall} (Microsoft defined)
30951
30952 @item
30953 @code{Win32} (GNAT specific)
30954
30955 @item
30956 @code{DLL} (GNAT specific)
30957 @end itemize
30958
30959 @node C Calling Convention
30960 @subsection @code{C} Calling Convention
30961
30962 @noindent
30963 This is the default calling convention used when interfacing to C/C++
30964 routines compiled with either @command{gcc} or Microsoft Visual C++.
30965
30966 In the @code{C} calling convention subprogram parameters are pushed on the
30967 stack by the caller from right to left. The caller itself is in charge of
30968 cleaning up the stack after the call. In addition, the name of a routine
30969 with @code{C} calling convention is mangled by adding a leading underscore.
30970
30971 The name to use on the Ada side when importing (or exporting) a routine
30972 with @code{C} calling convention is the name of the routine. For
30973 instance the C function:
30974
30975 @smallexample
30976 int get_val (long);
30977 @end smallexample
30978
30979 @noindent
30980 should be imported from Ada as follows:
30981
30982 @smallexample @c ada
30983 @group
30984 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
30985 pragma Import (C, Get_Val, External_Name => "get_val");
30986 @end group
30987 @end smallexample
30988
30989 @noindent
30990 Note that in this particular case the @code{External_Name} parameter could
30991 have been omitted since, when missing, this parameter is taken to be the
30992 name of the Ada entity in lower case. When the @code{Link_Name} parameter
30993 is missing, as in the above example, this parameter is set to be the
30994 @code{External_Name} with a leading underscore.
30995
30996 When importing a variable defined in C, you should always use the @code{C}
30997 calling convention unless the object containing the variable is part of a
30998 DLL (in which case you should use the @code{Stdcall} calling
30999 convention, @pxref{Stdcall Calling Convention}).
31000
31001 @node Stdcall Calling Convention
31002 @subsection @code{Stdcall} Calling Convention
31003
31004 @noindent
31005 This convention, which was the calling convention used for Pascal
31006 programs, is used by Microsoft for all the routines in the Win32 API for
31007 efficiency reasons. It must be used to import any routine for which this
31008 convention was specified.
31009
31010 In the @code{Stdcall} calling convention subprogram parameters are pushed
31011 on the stack by the caller from right to left. The callee (and not the
31012 caller) is in charge of cleaning the stack on routine exit. In addition,
31013 the name of a routine with @code{Stdcall} calling convention is mangled by
31014 adding a leading underscore (as for the @code{C} calling convention) and a
31015 trailing @code{@@}@code{@var{nn}}, where @var{nn} is the overall size (in
31016 bytes) of the parameters passed to the routine.
31017
31018 The name to use on the Ada side when importing a C routine with a
31019 @code{Stdcall} calling convention is the name of the C routine. The leading
31020 underscore and trailing @code{@@}@code{@var{nn}} are added automatically by
31021 the compiler. For instance the Win32 function:
31022
31023 @smallexample
31024 @b{APIENTRY} int get_val (long);
31025 @end smallexample
31026
31027 @noindent
31028 should be imported from Ada as follows:
31029
31030 @smallexample @c ada
31031 @group
31032 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
31033 pragma Import (Stdcall, Get_Val);
31034 --  On the x86 a long is 4 bytes, so the Link_Name is "_get_val@@4"
31035 @end group
31036 @end smallexample
31037
31038 @noindent
31039 As for the @code{C} calling convention, when the @code{External_Name}
31040 parameter is missing, it is taken to be the name of the Ada entity in lower
31041 case. If instead of writing the above import pragma you write:
31042
31043 @smallexample @c ada
31044 @group
31045 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
31046 pragma Import (Stdcall, Get_Val, External_Name => "retrieve_val");
31047 @end group
31048 @end smallexample
31049
31050 @noindent
31051 then the imported routine is @code{_retrieve_val@@4}. However, if instead
31052 of specifying the @code{External_Name} parameter you specify the
31053 @code{Link_Name} as in the following example:
31054
31055 @smallexample @c ada
31056 @group
31057 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
31058 pragma Import (Stdcall, Get_Val, Link_Name => "retrieve_val");
31059 @end group
31060 @end smallexample
31061
31062 @noindent
31063 then the imported routine is @code{retrieve_val}, that is, there is no
31064 decoration at all. No leading underscore and no Stdcall suffix
31065 @code{@@}@code{@var{nn}}.
31066
31067 @noindent
31068 This is especially important as in some special cases a DLL's entry
31069 point name lacks a trailing @code{@@}@code{@var{nn}} while the exported
31070 name generated for a call has it.
31071
31072 @noindent
31073 It is also possible to import variables defined in a DLL by using an
31074 import pragma for a variable. As an example, if a DLL contains a
31075 variable defined as:
31076
31077 @smallexample
31078 int my_var;
31079 @end smallexample
31080
31081 @noindent
31082 then, to access this variable from Ada you should write:
31083
31084 @smallexample @c ada
31085 @group
31086 My_Var : Interfaces.C.int;
31087 pragma Import (Stdcall, My_Var);
31088 @end group
31089 @end smallexample
31090
31091 @noindent
31092 Note that to ease building cross-platform bindings this convention
31093 will be handled as a @code{C} calling convention on non-Windows platforms.
31094
31095 @node Win32 Calling Convention
31096 @subsection @code{Win32} Calling Convention
31097
31098 @noindent
31099 This convention, which is GNAT-specific is fully equivalent to the
31100 @code{Stdcall} calling convention described above.
31101
31102 @node DLL Calling Convention
31103 @subsection @code{DLL} Calling Convention
31104
31105 @noindent
31106 This convention, which is GNAT-specific is fully equivalent to the
31107 @code{Stdcall} calling convention described above.
31108
31109 @node Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)
31110 @section Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)
31111 @findex DLL
31112
31113 @noindent
31114 A Dynamically Linked Library (DLL) is a library that can be shared by
31115 several applications running under Windows. A DLL can contain any number of
31116 routines and variables.
31117
31118 One advantage of DLLs is that you can change and enhance them without
31119 forcing all the applications that depend on them to be relinked or
31120 recompiled. However, you should be aware than all calls to DLL routines are
31121 slower since, as you will understand below, such calls are indirect.
31122
31123 To illustrate the remainder of this section, suppose that an application
31124 wants to use the services of a DLL @file{API.dll}. To use the services
31125 provided by @file{API.dll} you must statically link against the DLL or
31126 an import library which contains a jump table with an entry for each
31127 routine and variable exported by the DLL. In the Microsoft world this
31128 import library is called @file{API.lib}. When using GNAT this import
31129 library is called either @file{libAPI.dll.a}, @file{libapi.dll.a},
31130 @file{libAPI.a} or @file{libapi.a} (names are case insensitive).
31131
31132 After you have linked your application with the DLL or the import library
31133 and you run your application, here is what happens:
31134
31135 @enumerate
31136 @item
31137 Your application is loaded into memory.
31138
31139 @item
31140 The DLL @file{API.dll} is mapped into the address space of your
31141 application. This means that:
31142
31143 @itemize @bullet
31144 @item
31145 The DLL will use the stack of the calling thread.
31146
31147 @item
31148 The DLL will use the virtual address space of the calling process.
31149
31150 @item
31151 The DLL will allocate memory from the virtual address space of the calling
31152 process.
31153
31154 @item
31155 Handles (pointers) can be safely exchanged between routines in the DLL
31156 routines and routines in the application using the DLL.
31157 @end itemize
31158
31159 @item
31160 The entries in the jump table (from the import library @file{libAPI.dll.a}
31161 or @file{API.lib} or automatically created when linking against a DLL)
31162 which is part of your application are initialized with the addresses
31163 of the routines and variables in @file{API.dll}.
31164
31165 @item
31166 If present in @file{API.dll}, routines @code{DllMain} or
31167 @code{DllMainCRTStartup} are invoked. These routines typically contain
31168 the initialization code needed for the well-being of the routines and
31169 variables exported by the DLL.
31170 @end enumerate
31171
31172 @noindent
31173 There is an additional point which is worth mentioning. In the Windows
31174 world there are two kind of DLLs: relocatable and non-relocatable
31175 DLLs. Non-relocatable DLLs can only be loaded at a very specific address
31176 in the target application address space. If the addresses of two
31177 non-relocatable DLLs overlap and these happen to be used by the same
31178 application, a conflict will occur and the application will run
31179 incorrectly. Hence, when possible, it is always preferable to use and
31180 build relocatable DLLs. Both relocatable and non-relocatable DLLs are
31181 supported by GNAT. Note that the @option{-s} linker option (see GNU Linker
31182 User's Guide) removes the debugging symbols from the DLL but the DLL can
31183 still be relocated.
31184
31185 As a side note, an interesting difference between Microsoft DLLs and
31186 Unix shared libraries, is the fact that on most Unix systems all public
31187 routines are exported by default in a Unix shared library, while under
31188 Windows it is possible (but not required) to list exported routines in
31189 a definition file (@pxref{The Definition File}).
31190
31191 @node Using DLLs with GNAT
31192 @section Using DLLs with GNAT
31193
31194 @menu
31195 * Creating an Ada Spec for the DLL Services::
31196 * Creating an Import Library::
31197 @end menu
31198
31199 @noindent
31200 To use the services of a DLL, say @file{API.dll}, in your Ada application
31201 you must have:
31202
31203 @enumerate
31204 @item
31205 The Ada spec for the routines and/or variables you want to access in
31206 @file{API.dll}. If not available this Ada spec must be built from the C/C++
31207 header files provided with the DLL.
31208
31209 @item
31210 The import library (@file{libAPI.dll.a} or @file{API.lib}). As previously
31211 mentioned an import library is a statically linked library containing the
31212 import table which will be filled at load time to point to the actual
31213 @file{API.dll} routines. Sometimes you don't have an import library for the
31214 DLL you want to use. The following sections will explain how to build
31215 one. Note that this is optional.
31216
31217 @item
31218 The actual DLL, @file{API.dll}.
31219 @end enumerate
31220
31221 @noindent
31222 Once you have all the above, to compile an Ada application that uses the
31223 services of @file{API.dll} and whose main subprogram is @code{My_Ada_App},
31224 you simply issue the command
31225
31226 @smallexample
31227 $ gnatmake my_ada_app -largs -lAPI
31228 @end smallexample
31229
31230 @noindent
31231 The argument @option{-largs -lAPI} at the end of the @command{gnatmake} command
31232 tells the GNAT linker to look first for a library named @file{API.lib}
31233 (Microsoft-style name) and if not found for a libraries named
31234 @file{libAPI.dll.a}, @file{API.dll.a} or @file{libAPI.a}.
31235 (GNAT-style name). Note that if the Ada package spec for @file{API.dll}
31236 contains the following pragma
31237
31238 @smallexample @c ada
31239 pragma Linker_Options ("-lAPI");
31240 @end smallexample
31241
31242 @noindent
31243 you do not have to add @option{-largs -lAPI} at the end of the
31244 @command{gnatmake} command.
31245
31246 If any one of the items above is missing you will have to create it
31247 yourself. The following sections explain how to do so using as an
31248 example a fictitious DLL called @file{API.dll}.
31249
31250 @node Creating an Ada Spec for the DLL Services
31251 @subsection Creating an Ada Spec for the DLL Services
31252
31253 @noindent
31254 A DLL typically comes with a C/C++ header file which provides the
31255 definitions of the routines and variables exported by the DLL. The Ada
31256 equivalent of this header file is a package spec that contains definitions
31257 for the imported entities. If the DLL you intend to use does not come with
31258 an Ada spec you have to generate one such spec yourself. For example if
31259 the header file of @file{API.dll} is a file @file{api.h} containing the
31260 following two definitions:
31261
31262 @smallexample
31263 @group
31264 @cartouche
31265 int some_var;
31266 int get (char *);
31267 @end cartouche
31268 @end group
31269 @end smallexample
31270
31271 @noindent
31272 then the equivalent Ada spec could be:
31273
31274 @smallexample @c ada
31275 @group
31276 @cartouche
31277 with Interfaces.C.Strings;
31278 package API is
31279    use Interfaces;
31280
31281    Some_Var : C.int;
31282    function Get (Str : C.Strings.Chars_Ptr) return C.int;
31283
31284 private
31285    pragma Import (C, Get);
31286    pragma Import (DLL, Some_Var);
31287 end API;
31288 @end cartouche
31289 @end group
31290 @end smallexample
31291
31292 @noindent
31293 Note that a variable is
31294 @strong{always imported with a Stdcall convention}. A function
31295 can have @code{C} or @code{Stdcall} convention.
31296 (@pxref{Windows Calling Conventions}).
31297
31298 @node Creating an Import Library
31299 @subsection Creating an Import Library
31300 @cindex Import library
31301
31302 @menu
31303 * The Definition File::
31304 * GNAT-Style Import Library::
31305 * Microsoft-Style Import Library::
31306 @end menu
31307
31308 @noindent
31309 If a Microsoft-style import library @file{API.lib} or a GNAT-style
31310 import library @file{libAPI.dll.a} or @file{libAPI.a} is available
31311 with @file{API.dll} you can skip this section. You can also skip this
31312 section if @file{API.dll} or @file{libAPI.dll} is built with GNU tools
31313 as in this case it is possible to link directly against the
31314 DLL. Otherwise read on.
31315
31316 @node The Definition File
31317 @subsubsection The Definition File
31318 @cindex Definition file
31319 @findex .def
31320
31321 @noindent
31322 As previously mentioned, and unlike Unix systems, the list of symbols
31323 that are exported from a DLL must be provided explicitly in Windows.
31324 The main goal of a definition file is precisely that: list the symbols
31325 exported by a DLL. A definition file (usually a file with a @code{.def}
31326 suffix) has the following structure:
31327
31328 @smallexample
31329 @group
31330 @cartouche
31331 @r{[}LIBRARY @var{name}@r{]}
31332 @r{[}DESCRIPTION @var{string}@r{]}
31333 EXPORTS
31334    @var{symbol1}
31335    @var{symbol2}
31336    @dots{}
31337 @end cartouche
31338 @end group
31339 @end smallexample
31340
31341 @table @code
31342 @item LIBRARY @var{name}
31343 This section, which is optional, gives the name of the DLL.
31344
31345 @item DESCRIPTION @var{string}
31346 This section, which is optional, gives a description string that will be
31347 embedded in the import library.
31348
31349 @item EXPORTS
31350 This section gives the list of exported symbols (procedures, functions or
31351 variables). For instance in the case of @file{API.dll} the @code{EXPORTS}
31352 section of @file{API.def} looks like:
31353
31354 @smallexample
31355 @group
31356 @cartouche
31357 EXPORTS
31358    some_var
31359    get
31360 @end cartouche
31361 @end group
31362 @end smallexample
31363 @end table
31364
31365 @noindent
31366 Note that you must specify the correct suffix (@code{@@}@code{@var{nn}})
31367 (@pxref{Windows Calling Conventions}) for a Stdcall
31368 calling convention function in the exported symbols list.
31369
31370 @noindent
31371 There can actually be other sections in a definition file, but these
31372 sections are not relevant to the discussion at hand.
31373
31374 @node GNAT-Style Import Library
31375 @subsubsection GNAT-Style Import Library
31376
31377 @noindent
31378 To create a static import library from @file{API.dll} with the GNAT tools
31379 you should proceed as follows:
31380
31381 @enumerate
31382 @item
31383 Create the definition file @file{API.def} (@pxref{The Definition File}).
31384 For that use the @code{dll2def} tool as follows:
31385
31386 @smallexample
31387 $ dll2def API.dll > API.def
31388 @end smallexample
31389
31390 @noindent
31391 @code{dll2def} is a very simple tool: it takes as input a DLL and prints
31392 to standard output the list of entry points in the DLL. Note that if
31393 some routines in the DLL have the @code{Stdcall} convention
31394 (@pxref{Windows Calling Conventions}) with stripped @code{@@}@var{nn}
31395 suffix then you'll have to edit @file{api.def} to add it, and specify
31396 @option{-k} to @command{gnatdll} when creating the import library.
31397
31398 @noindent
31399 Here are some hints to find the right @code{@@}@var{nn} suffix.
31400
31401 @enumerate
31402 @item
31403 If you have the Microsoft import library (.lib), it is possible to get
31404 the right symbols by using Microsoft @code{dumpbin} tool (see the
31405 corresponding Microsoft documentation for further details).
31406
31407 @smallexample
31408 $ dumpbin /exports api.lib
31409 @end smallexample
31410
31411 @item
31412 If you have a message about a missing symbol at link time the compiler
31413 tells you what symbol is expected. You just have to go back to the
31414 definition file and add the right suffix.
31415 @end enumerate
31416
31417 @item
31418 Build the import library @code{libAPI.dll.a}, using @code{gnatdll}
31419 (@pxref{Using gnatdll}) as follows:
31420
31421 @smallexample
31422 $ gnatdll -e API.def -d API.dll
31423 @end smallexample
31424
31425 @noindent
31426 @code{gnatdll} takes as input a definition file @file{API.def} and the
31427 name of the DLL containing the services listed in the definition file
31428 @file{API.dll}. The name of the static import library generated is
31429 computed from the name of the definition file as follows: if the
31430 definition file name is @var{xyz}@code{.def}, the import library name will
31431 be @code{lib}@var{xyz}@code{.a}. Note that in the previous example option
31432 @option{-e} could have been removed because the name of the definition
31433 file (before the ``@code{.def}'' suffix) is the same as the name of the
31434 DLL (@pxref{Using gnatdll} for more information about @code{gnatdll}).
31435 @end enumerate
31436
31437 @node Microsoft-Style Import Library
31438 @subsubsection Microsoft-Style Import Library
31439
31440 @noindent
31441 With GNAT you can either use a GNAT-style or Microsoft-style import
31442 library. A Microsoft import library is needed only if you plan to make an
31443 Ada DLL available to applications developed with Microsoft
31444 tools (@pxref{Mixed-Language Programming on Windows}).
31445
31446 To create a Microsoft-style import library for @file{API.dll} you
31447 should proceed as follows:
31448
31449 @enumerate
31450 @item
31451 Create the definition file @file{API.def} from the DLL. For this use either
31452 the @code{dll2def} tool as described above or the Microsoft @code{dumpbin}
31453 tool (see the corresponding Microsoft documentation for further details).
31454
31455 @item
31456 Build the actual import library using Microsoft's @code{lib} utility:
31457
31458 @smallexample
31459 $ lib -machine:IX86 -def:API.def -out:API.lib
31460 @end smallexample
31461
31462 @noindent
31463 If you use the above command the definition file @file{API.def} must
31464 contain a line giving the name of the DLL:
31465
31466 @smallexample
31467 LIBRARY      "API"
31468 @end smallexample
31469
31470 @noindent
31471 See the Microsoft documentation for further details about the usage of
31472 @code{lib}.
31473 @end enumerate
31474
31475 @node Building DLLs with GNAT
31476 @section Building DLLs with GNAT
31477 @cindex DLLs, building
31478
31479 @noindent
31480 This section explain how to build DLLs using the GNAT built-in DLL
31481 support. With the following procedure it is straight forward to build
31482 and use DLLs with GNAT.
31483
31484 @enumerate
31485
31486 @item building object files
31487
31488 The first step is to build all objects files that are to be included
31489 into the DLL. This is done by using the standard @command{gnatmake} tool.
31490
31491 @item building the DLL
31492
31493 To build the DLL you must use @command{gcc}'s @option{-shared}
31494 option. It is quite simple to use this method:
31495
31496 @smallexample
31497 $ gcc -shared -o api.dll obj1.o obj2.o @dots{}
31498 @end smallexample
31499
31500 It is important to note that in this case all symbols found in the
31501 object files are automatically exported. It is possible to restrict
31502 the set of symbols to export by passing to @command{gcc} a definition
31503 file, @pxref{The Definition File}. For example:
31504
31505 @smallexample
31506 $ gcc -shared -o api.dll api.def obj1.o obj2.o @dots{}
31507 @end smallexample
31508
31509 If you use a definition file you must export the elaboration procedures
31510 for every package that required one. Elaboration procedures are named
31511 using the package name followed by "_E".
31512
31513 @item preparing DLL to be used
31514
31515 For the DLL to be used by client programs the bodies must be hidden
31516 from it and the .ali set with read-only attribute. This is very important
31517 otherwise GNAT will recompile all packages and will not actually use
31518 the code in the DLL. For example:
31519
31520 @smallexample
31521 $ mkdir apilib
31522 $ copy *.ads *.ali api.dll apilib
31523 $ attrib +R apilib\*.ali
31524 @end smallexample
31525
31526 @end enumerate
31527
31528 At this point it is possible to use the DLL by directly linking
31529 against it. Note that you must use the GNAT shared runtime when using
31530 GNAT shared libraries. This is achieved by using @option{-shared} binder's
31531 option.
31532
31533 @smallexample
31534 $ gnatmake main -Iapilib -bargs -shared -largs -Lapilib -lAPI
31535 @end smallexample
31536
31537 @node Building DLLs with GNAT Project files
31538 @section Building DLLs with GNAT Project files
31539 @cindex DLLs, building
31540
31541 @noindent
31542 There is nothing specific to Windows in the build process.
31543 @pxref{Library Projects}.
31544
31545 @noindent
31546 Due to a system limitation, it is not possible under Windows to create threads
31547 when inside the @code{DllMain} routine which is used for auto-initialization
31548 of shared libraries, so it is not possible to have library level tasks in SALs.
31549
31550 @node Building DLLs with gnatdll
31551 @section Building DLLs with gnatdll
31552 @cindex DLLs, building
31553
31554 @menu
31555 * Limitations When Using Ada DLLs from Ada::
31556 * Exporting Ada Entities::
31557 * Ada DLLs and Elaboration::
31558 * Ada DLLs and Finalization::
31559 * Creating a Spec for Ada DLLs::
31560 * Creating the Definition File::
31561 * Using gnatdll::
31562 @end menu
31563
31564 @noindent
31565 Note that it is preferred to use the built-in GNAT DLL support
31566 (@pxref{Building DLLs with GNAT}) or GNAT Project files
31567 (@pxref{Building DLLs with GNAT Project files}) to build DLLs.
31568
31569 This section explains how to build DLLs containing Ada code using
31570 @code{gnatdll}. These DLLs will be referred to as Ada DLLs in the
31571 remainder of this section.
31572
31573 The steps required to build an Ada DLL that is to be used by Ada as well as
31574 non-Ada applications are as follows:
31575
31576 @enumerate
31577 @item
31578 You need to mark each Ada @i{entity} exported by the DLL with a @code{C} or
31579 @code{Stdcall} calling convention to avoid any Ada name mangling for the
31580 entities exported by the DLL (@pxref{Exporting Ada Entities}). You can
31581 skip this step if you plan to use the Ada DLL only from Ada applications.
31582
31583 @item
31584 Your Ada code must export an initialization routine which calls the routine
31585 @code{adainit} generated by @command{gnatbind} to perform the elaboration of
31586 the Ada code in the DLL (@pxref{Ada DLLs and Elaboration}). The initialization
31587 routine exported by the Ada DLL must be invoked by the clients of the DLL
31588 to initialize the DLL.
31589
31590 @item
31591 When useful, the DLL should also export a finalization routine which calls
31592 routine @code{adafinal} generated by @command{gnatbind} to perform the
31593 finalization of the Ada code in the DLL (@pxref{Ada DLLs and Finalization}).
31594 The finalization routine exported by the Ada DLL must be invoked by the
31595 clients of the DLL when the DLL services are no further needed.
31596
31597 @item
31598 You must provide a spec for the services exported by the Ada DLL in each
31599 of the programming languages to which you plan to make the DLL available.
31600
31601 @item
31602 You must provide a definition file listing the exported entities
31603 (@pxref{The Definition File}).
31604
31605 @item
31606 Finally you must use @code{gnatdll} to produce the DLL and the import
31607 library (@pxref{Using gnatdll}).
31608 @end enumerate
31609
31610 @noindent
31611 Note that a relocatable DLL stripped using the @code{strip}
31612 binutils tool will not be relocatable anymore. To build a DLL without
31613 debug information pass @code{-largs -s} to @code{gnatdll}. This
31614 restriction does not apply to a DLL built using a Library Project.
31615 @pxref{Library Projects}.
31616
31617 @node Limitations When Using Ada DLLs from Ada
31618 @subsection Limitations When Using Ada DLLs from Ada
31619
31620 @noindent
31621 When using Ada DLLs from Ada applications there is a limitation users
31622 should be aware of. Because on Windows the GNAT run time is not in a DLL of
31623 its own, each Ada DLL includes a part of the GNAT run time. Specifically,
31624 each Ada DLL includes the services of the GNAT run time that are necessary
31625 to the Ada code inside the DLL. As a result, when an Ada program uses an
31626 Ada DLL there are two independent GNAT run times: one in the Ada DLL and
31627 one in the main program.
31628
31629 It is therefore not possible to exchange GNAT run-time objects between the
31630 Ada DLL and the main Ada program. Example of GNAT run-time objects are file
31631 handles (e.g.@: @code{Text_IO.File_Type}), tasks types, protected objects
31632 types, etc.
31633
31634 It is completely safe to exchange plain elementary, array or record types,
31635 Windows object handles, etc.
31636
31637 @node Exporting Ada Entities
31638 @subsection Exporting Ada Entities
31639 @cindex Export table
31640
31641 @noindent
31642 Building a DLL is a way to encapsulate a set of services usable from any
31643 application. As a result, the Ada entities exported by a DLL should be
31644 exported with the @code{C} or @code{Stdcall} calling conventions to avoid
31645 any Ada name mangling. As an example here is an Ada package
31646 @code{API}, spec and body, exporting two procedures, a function, and a
31647 variable:
31648
31649 @smallexample @c ada
31650 @group
31651 @cartouche
31652 with Interfaces.C; use Interfaces;
31653 package API is
31654    Count : C.int := 0;
31655    function Factorial (Val : C.int) return C.int;
31656
31657    procedure Initialize_API;
31658    procedure Finalize_API;
31659    --  Initialization & Finalization routines. More in the next section.
31660 private
31661    pragma Export (C, Initialize_API);
31662    pragma Export (C, Finalize_API);
31663    pragma Export (C, Count);
31664    pragma Export (C, Factorial);
31665 end API;
31666 @end cartouche
31667 @end group
31668 @end smallexample
31669
31670 @smallexample @c ada
31671 @group
31672 @cartouche
31673 package body API is
31674    function Factorial (Val : C.int) return C.int is
31675       Fact : C.int := 1;
31676    begin
31677       Count := Count + 1;
31678       for K in 1 .. Val loop
31679          Fact := Fact * K;
31680       end loop;
31681       return Fact;
31682    end Factorial;
31683
31684    procedure Initialize_API is
31685       procedure Adainit;
31686       pragma Import (C, Adainit);
31687    begin
31688       Adainit;
31689    end Initialize_API;
31690
31691    procedure Finalize_API is
31692       procedure Adafinal;
31693       pragma Import (C, Adafinal);
31694    begin
31695       Adafinal;
31696    end Finalize_API;
31697 end API;
31698 @end cartouche
31699 @end group
31700 @end smallexample
31701
31702 @noindent
31703 If the Ada DLL you are building will only be used by Ada applications
31704 you do not have to export Ada entities with a @code{C} or @code{Stdcall}
31705 convention. As an example, the previous package could be written as
31706 follows:
31707
31708 @smallexample @c ada
31709 @group
31710 @cartouche
31711 package API is
31712    Count : Integer := 0;
31713    function Factorial (Val : Integer) return Integer;
31714
31715    procedure Initialize_API;
31716    procedure Finalize_API;
31717    --  Initialization and Finalization routines.
31718 end API;
31719 @end cartouche
31720 @end group
31721 @end smallexample
31722
31723 @smallexample @c ada
31724 @group
31725 @cartouche
31726 package body API is
31727    function Factorial (Val : Integer) return Integer is
31728       Fact : Integer := 1;
31729    begin
31730       Count := Count + 1;
31731       for K in 1 .. Val loop
31732          Fact := Fact * K;
31733       end loop;
31734       return Fact;
31735    end Factorial;
31736
31737    @dots{}
31738    --  The remainder of this package body is unchanged.
31739 end API;
31740 @end cartouche
31741 @end group
31742 @end smallexample
31743
31744 @noindent
31745 Note that if you do not export the Ada entities with a @code{C} or
31746 @code{Stdcall} convention you will have to provide the mangled Ada names
31747 in the definition file of the Ada DLL
31748 (@pxref{Creating the Definition File}).
31749
31750 @node Ada DLLs and Elaboration
31751 @subsection Ada DLLs and Elaboration
31752 @cindex DLLs and elaboration
31753
31754 @noindent
31755 The DLL that you are building contains your Ada code as well as all the
31756 routines in the Ada library that are needed by it. The first thing a
31757 user of your DLL must do is elaborate the Ada code
31758 (@pxref{Elaboration Order Handling in GNAT}).
31759
31760 To achieve this you must export an initialization routine
31761 (@code{Initialize_API} in the previous example), which must be invoked
31762 before using any of the DLL services. This elaboration routine must call
31763 the Ada elaboration routine @code{adainit} generated by the GNAT binder
31764 (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs}). See the body of
31765 @code{Initialize_Api} for an example. Note that the GNAT binder is
31766 automatically invoked during the DLL build process by the @code{gnatdll}
31767 tool (@pxref{Using gnatdll}).
31768
31769 When a DLL is loaded, Windows systematically invokes a routine called
31770 @code{DllMain}. It would therefore be possible to call @code{adainit}
31771 directly from @code{DllMain} without having to provide an explicit
31772 initialization routine. Unfortunately, it is not possible to call
31773 @code{adainit} from the @code{DllMain} if your program has library level
31774 tasks because access to the @code{DllMain} entry point is serialized by
31775 the system (that is, only a single thread can execute ``through'' it at a
31776 time), which means that the GNAT run time will deadlock waiting for the
31777 newly created task to complete its initialization.
31778
31779 @node Ada DLLs and Finalization
31780 @subsection Ada DLLs and Finalization
31781 @cindex DLLs and finalization
31782
31783 @noindent
31784 When the services of an Ada DLL are no longer needed, the client code should
31785 invoke the DLL finalization routine, if available. The DLL finalization
31786 routine is in charge of releasing all resources acquired by the DLL. In the
31787 case of the Ada code contained in the DLL, this is achieved by calling
31788 routine @code{adafinal} generated by the GNAT binder
31789 (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs}).
31790 See the body of @code{Finalize_Api} for an
31791 example. As already pointed out the GNAT binder is automatically invoked
31792 during the DLL build process by the @code{gnatdll} tool
31793 (@pxref{Using gnatdll}).
31794
31795 @node Creating a Spec for Ada DLLs
31796 @subsection Creating a Spec for Ada DLLs
31797
31798 @noindent
31799 To use the services exported by the Ada DLL from another programming
31800 language (e.g.@: C), you have to translate the specs of the exported Ada
31801 entities in that language. For instance in the case of @code{API.dll},
31802 the corresponding C header file could look like:
31803
31804 @smallexample
31805 @group
31806 @cartouche
31807 extern int *_imp__count;
31808 #define count (*_imp__count)
31809 int factorial (int);
31810 @end cartouche
31811 @end group
31812 @end smallexample
31813
31814 @noindent
31815 It is important to understand that when building an Ada DLL to be used by
31816 other Ada applications, you need two different specs for the packages
31817 contained in the DLL: one for building the DLL and the other for using
31818 the DLL. This is because the @code{DLL} calling convention is needed to
31819 use a variable defined in a DLL, but when building the DLL, the variable
31820 must have either the @code{Ada} or @code{C} calling convention. As an
31821 example consider a DLL comprising the following package @code{API}:
31822
31823 @smallexample @c ada
31824 @group
31825 @cartouche
31826 package API is
31827    Count : Integer := 0;
31828    @dots{}
31829    --  Remainder of the package omitted.
31830 end API;
31831 @end cartouche
31832 @end group
31833 @end smallexample
31834
31835 @noindent
31836 After producing a DLL containing package @code{API}, the spec that
31837 must be used to import @code{API.Count} from Ada code outside of the
31838 DLL is:
31839
31840 @smallexample @c ada
31841 @group
31842 @cartouche
31843 package API is
31844    Count : Integer;
31845    pragma Import (DLL, Count);
31846 end API;
31847 @end cartouche
31848 @end group
31849 @end smallexample
31850
31851 @node Creating the Definition File
31852 @subsection Creating the Definition File
31853
31854 @noindent
31855 The definition file is the last file needed to build the DLL. It lists
31856 the exported symbols. As an example, the definition file for a DLL
31857 containing only package @code{API} (where all the entities are exported
31858 with a @code{C} calling convention) is:
31859
31860 @smallexample
31861 @group
31862 @cartouche
31863 EXPORTS
31864     count
31865     factorial
31866     finalize_api
31867     initialize_api
31868 @end cartouche
31869 @end group
31870 @end smallexample
31871
31872 @noindent
31873 If the @code{C} calling convention is missing from package @code{API},
31874 then the definition file contains the mangled Ada names of the above
31875 entities, which in this case are:
31876
31877 @smallexample
31878 @group
31879 @cartouche
31880 EXPORTS
31881     api__count
31882     api__factorial
31883     api__finalize_api
31884     api__initialize_api
31885 @end cartouche
31886 @end group
31887 @end smallexample
31888
31889 @node Using gnatdll
31890 @subsection Using @code{gnatdll}
31891 @findex gnatdll
31892
31893 @menu
31894 * gnatdll Example::
31895 * gnatdll behind the Scenes::
31896 * Using dlltool::
31897 @end menu
31898
31899 @noindent
31900 @code{gnatdll} is a tool to automate the DLL build process once all the Ada
31901 and non-Ada sources that make up your DLL have been compiled.
31902 @code{gnatdll} is actually in charge of two distinct tasks: build the
31903 static import library for the DLL and the actual DLL. The form of the
31904 @code{gnatdll} command is
31905
31906 @smallexample
31907 @cartouche
31908 $ gnatdll @ovar{switches} @var{list-of-files} @r{[}-largs @var{opts}@r{]}
31909 @end cartouche
31910 @end smallexample
31911
31912 @noindent
31913 where @var{list-of-files} is a list of ALI and object files. The object
31914 file list must be the exact list of objects corresponding to the non-Ada
31915 sources whose services are to be included in the DLL. The ALI file list
31916 must be the exact list of ALI files for the corresponding Ada sources
31917 whose services are to be included in the DLL. If @var{list-of-files} is
31918 missing, only the static import library is generated.
31919
31920 @noindent
31921 You may specify any of the following switches to @code{gnatdll}:
31922
31923 @table @code
31924 @item -a@ovar{address}
31925 @cindex @option{-a} (@code{gnatdll})
31926 Build a non-relocatable DLL at @var{address}. If @var{address} is not
31927 specified the default address @var{0x11000000} will be used. By default,
31928 when this switch is missing, @code{gnatdll} builds relocatable DLL. We
31929 advise the reader to build relocatable DLL.
31930
31931 @item -b @var{address}
31932 @cindex @option{-b} (@code{gnatdll})
31933 Set the relocatable DLL base address. By default the address is
31934 @code{0x11000000}.
31935
31936 @item -bargs @var{opts}
31937 @cindex @option{-bargs} (@code{gnatdll})
31938 Binder options. Pass @var{opts} to the binder.
31939
31940 @item -d @var{dllfile}
31941 @cindex @option{-d} (@code{gnatdll})
31942 @var{dllfile} is the name of the DLL. This switch must be present for
31943 @code{gnatdll} to do anything. The name of the generated import library is
31944 obtained algorithmically from @var{dllfile} as shown in the following
31945 example: if @var{dllfile} is @code{xyz.dll}, the import library name is
31946 @code{libxyz.dll.a}. The name of the definition file to use (if not specified
31947 by option @option{-e}) is obtained algorithmically from @var{dllfile}
31948 as shown in the following example:
31949 if @var{dllfile} is @code{xyz.dll}, the definition
31950 file used is @code{xyz.def}.
31951
31952 @item -e @var{deffile}
31953 @cindex @option{-e} (@code{gnatdll})
31954 @var{deffile} is the name of the definition file.
31955
31956 @item -g
31957 @cindex @option{-g} (@code{gnatdll})
31958 Generate debugging information. This information is stored in the object
31959 file and copied from there to the final DLL file by the linker,
31960 where it can be read by the debugger. You must use the
31961 @option{-g} switch if you plan on using the debugger or the symbolic
31962 stack traceback.
31963
31964 @item -h
31965 @cindex @option{-h} (@code{gnatdll})
31966 Help mode. Displays @code{gnatdll} switch usage information.
31967
31968 @item -Idir
31969 @cindex @option{-I} (@code{gnatdll})
31970 Direct @code{gnatdll} to search the @var{dir} directory for source and
31971 object files needed to build the DLL.
31972 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
31973
31974 @item -k
31975 @cindex @option{-k} (@code{gnatdll})
31976 Removes the @code{@@}@var{nn} suffix from the import library's exported
31977 names, but keeps them for the link names. You must specify this
31978 option if you want to use a @code{Stdcall} function in a DLL for which
31979 the @code{@@}@var{nn} suffix has been removed. This is the case for most
31980 of the Windows NT DLL for example. This option has no effect when
31981 @option{-n} option is specified.
31982
31983 @item -l @var{file}
31984 @cindex @option{-l} (@code{gnatdll})
31985 The list of ALI and object files used to build the DLL are listed in
31986 @var{file}, instead of being given in the command line. Each line in
31987 @var{file} contains the name of an ALI or object file.
31988
31989 @item -n
31990 @cindex @option{-n} (@code{gnatdll})
31991 No Import. Do not create the import library.
31992
31993 @item -q
31994 @cindex @option{-q} (@code{gnatdll})
31995 Quiet mode. Do not display unnecessary messages.
31996
31997 @item -v
31998 @cindex @option{-v} (@code{gnatdll})
31999 Verbose mode. Display extra information.
32000
32001 @item -largs @var{opts}
32002 @cindex @option{-largs} (@code{gnatdll})
32003 Linker options. Pass @var{opts} to the linker.
32004 @end table
32005
32006 @node gnatdll Example
32007 @subsubsection @code{gnatdll} Example
32008
32009 @noindent
32010 As an example the command to build a relocatable DLL from @file{api.adb}
32011 once @file{api.adb} has been compiled and @file{api.def} created is
32012
32013 @smallexample
32014 $ gnatdll -d api.dll api.ali
32015 @end smallexample
32016
32017 @noindent
32018 The above command creates two files: @file{libapi.dll.a} (the import
32019 library) and @file{api.dll} (the actual DLL). If you want to create
32020 only the DLL, just type:
32021
32022 @smallexample
32023 $ gnatdll -d api.dll -n api.ali
32024 @end smallexample
32025
32026 @noindent
32027 Alternatively if you want to create just the import library, type:
32028
32029 @smallexample
32030 $ gnatdll -d api.dll
32031 @end smallexample
32032
32033 @node gnatdll behind the Scenes
32034 @subsubsection @code{gnatdll} behind the Scenes
32035
32036 @noindent
32037 This section details the steps involved in creating a DLL. @code{gnatdll}
32038 does these steps for you. Unless you are interested in understanding what
32039 goes on behind the scenes, you should skip this section.
32040
32041 We use the previous example of a DLL containing the Ada package @code{API},
32042 to illustrate the steps necessary to build a DLL. The starting point is a
32043 set of objects that will make up the DLL and the corresponding ALI
32044 files. In the case of this example this means that @file{api.o} and
32045 @file{api.ali} are available. To build a relocatable DLL, @code{gnatdll} does
32046 the following:
32047
32048 @enumerate
32049 @item
32050 @code{gnatdll} builds the base file (@file{api.base}). A base file gives
32051 the information necessary to generate relocation information for the
32052 DLL.
32053
32054 @smallexample
32055 @group
32056 $ gnatbind -n api
32057 $ gnatlink api -o api.jnk -mdll -Wl,--base-file,api.base
32058 @end group
32059 @end smallexample
32060
32061 @noindent
32062 In addition to the base file, the @command{gnatlink} command generates an
32063 output file @file{api.jnk} which can be discarded. The @option{-mdll} switch
32064 asks @command{gnatlink} to generate the routines @code{DllMain} and
32065 @code{DllMainCRTStartup} that are called by the Windows loader when the DLL
32066 is loaded into memory.
32067
32068 @item
32069 @code{gnatdll} uses @code{dlltool} (@pxref{Using dlltool}) to build the
32070 export table (@file{api.exp}). The export table contains the relocation
32071 information in a form which can be used during the final link to ensure
32072 that the Windows loader is able to place the DLL anywhere in memory.
32073
32074 @smallexample
32075 @group
32076 $ dlltool --dllname api.dll --def api.def --base-file api.base \
32077           --output-exp api.exp
32078 @end group
32079 @end smallexample
32080
32081 @item
32082 @code{gnatdll} builds the base file using the new export table. Note that
32083 @command{gnatbind} must be called once again since the binder generated file
32084 has been deleted during the previous call to @command{gnatlink}.
32085
32086 @smallexample
32087 @group
32088 $ gnatbind -n api
32089 $ gnatlink api -o api.jnk api.exp -mdll
32090       -Wl,--base-file,api.base
32091 @end group
32092 @end smallexample
32093
32094 @item
32095 @code{gnatdll} builds the new export table using the new base file and
32096 generates the DLL import library @file{libAPI.dll.a}.
32097
32098 @smallexample
32099 @group
32100 $ dlltool --dllname api.dll --def api.def --base-file api.base \
32101           --output-exp api.exp --output-lib libAPI.a
32102 @end group
32103 @end smallexample
32104
32105 @item
32106 Finally @code{gnatdll} builds the relocatable DLL using the final export
32107 table.
32108
32109 @smallexample
32110 @group
32111 $ gnatbind -n api
32112 $ gnatlink api api.exp -o api.dll -mdll
32113 @end group
32114 @end smallexample
32115 @end enumerate
32116
32117 @node Using dlltool
32118 @subsubsection Using @code{dlltool}
32119
32120 @noindent
32121 @code{dlltool} is the low-level tool used by @code{gnatdll} to build
32122 DLLs and static import libraries. This section summarizes the most
32123 common @code{dlltool} switches. The form of the @code{dlltool} command
32124 is
32125
32126 @smallexample
32127 $ dlltool @ovar{switches}
32128 @end smallexample
32129
32130 @noindent
32131 @code{dlltool} switches include:
32132
32133 @table @option
32134 @item --base-file @var{basefile}
32135 @cindex @option{--base-file} (@command{dlltool})
32136 Read the base file @var{basefile} generated by the linker. This switch
32137 is used to create a relocatable DLL.
32138
32139 @item --def @var{deffile}
32140 @cindex @option{--def} (@command{dlltool})
32141 Read the definition file.
32142
32143 @item --dllname @var{name}
32144 @cindex @option{--dllname} (@command{dlltool})
32145 Gives the name of the DLL. This switch is used to embed the name of the
32146 DLL in the static import library generated by @code{dlltool} with switch
32147 @option{--output-lib}.
32148
32149 @item -k
32150 @cindex @option{-k} (@command{dlltool})
32151 Kill @code{@@}@var{nn} from exported names
32152 (@pxref{Windows Calling Conventions}
32153 for a discussion about @code{Stdcall}-style symbols.
32154
32155 @item --help
32156 @cindex @option{--help} (@command{dlltool})
32157 Prints the @code{dlltool} switches with a concise description.
32158
32159 @item --output-exp @var{exportfile}
32160 @cindex @option{--output-exp} (@command{dlltool})
32161 Generate an export file @var{exportfile}. The export file contains the
32162 export table (list of symbols in the DLL) and is used to create the DLL.
32163
32164 @item --output-lib @var{libfile}
32165 @cindex @option{--output-lib} (@command{dlltool})
32166 Generate a static import library @var{libfile}.
32167
32168 @item -v
32169 @cindex @option{-v} (@command{dlltool})
32170 Verbose mode.
32171
32172 @item --as @var{assembler-name}
32173 @cindex @option{--as} (@command{dlltool})
32174 Use @var{assembler-name} as the assembler. The default is @code{as}.
32175 @end table
32176
32177 @node GNAT and Windows Resources
32178 @section GNAT and Windows Resources
32179 @cindex Resources, windows
32180
32181 @menu
32182 * Building Resources::
32183 * Compiling Resources::
32184 * Using Resources::
32185 @end menu
32186
32187 @noindent
32188 Resources are an easy way to add Windows specific objects to your
32189 application. The objects that can be added as resources include:
32190
32191 @itemize @bullet
32192 @item
32193 menus
32194
32195 @item
32196 accelerators
32197
32198 @item
32199 dialog boxes
32200
32201 @item
32202 string tables
32203
32204 @item
32205 bitmaps
32206
32207 @item
32208 cursors
32209
32210 @item
32211 icons
32212
32213 @item
32214 fonts
32215 @end itemize
32216
32217 @noindent
32218 This section explains how to build, compile and use resources.
32219
32220 @node Building Resources
32221 @subsection Building Resources
32222 @cindex Resources, building
32223
32224 @noindent
32225 A resource file is an ASCII file. By convention resource files have an
32226 @file{.rc} extension.
32227 The easiest way to build a resource file is to use Microsoft tools
32228 such as @code{imagedit.exe} to build bitmaps, icons and cursors and
32229 @code{dlgedit.exe} to build dialogs.
32230 It is always possible to build an @file{.rc} file yourself by writing a
32231 resource script.
32232
32233 It is not our objective to explain how to write a resource file. A
32234 complete description of the resource script language can be found in the
32235 Microsoft documentation.
32236
32237 @node Compiling Resources
32238 @subsection Compiling Resources
32239 @findex rc
32240 @findex windres
32241 @cindex Resources, compiling
32242
32243 @noindent
32244 This section describes how to build a GNAT-compatible (COFF) object file
32245 containing the resources. This is done using the Resource Compiler
32246 @code{windres} as follows:
32247
32248 @smallexample
32249 $ windres -i myres.rc -o myres.o
32250 @end smallexample
32251
32252 @noindent
32253 By default @code{windres} will run @command{gcc} to preprocess the @file{.rc}
32254 file. You can specify an alternate preprocessor (usually named
32255 @file{cpp.exe}) using the @code{windres} @option{--preprocessor}
32256 parameter. A list of all possible options may be obtained by entering
32257 the command @code{windres} @option{--help}.
32258
32259 It is also possible to use the Microsoft resource compiler @code{rc.exe}
32260 to produce a @file{.res} file (binary resource file). See the
32261 corresponding Microsoft documentation for further details. In this case
32262 you need to use @code{windres} to translate the @file{.res} file to a
32263 GNAT-compatible object file as follows:
32264
32265 @smallexample
32266 $ windres -i myres.res -o myres.o
32267 @end smallexample
32268
32269 @node Using Resources
32270 @subsection Using Resources
32271 @cindex Resources, using
32272
32273 @noindent
32274 To include the resource file in your program just add the
32275 GNAT-compatible object file for the resource(s) to the linker
32276 arguments. With @command{gnatmake} this is done by using the @option{-largs}
32277 option:
32278
32279 @smallexample
32280 $ gnatmake myprog -largs myres.o
32281 @end smallexample
32282
32283 @node Debugging a DLL
32284 @section Debugging a DLL
32285 @cindex DLL debugging
32286
32287 @menu
32288 * Program and DLL Both Built with GCC/GNAT::
32289 * Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT::
32290 @end menu
32291
32292 @noindent
32293 Debugging a DLL is similar to debugging a standard program. But
32294 we have to deal with two different executable parts: the DLL and the
32295 program that uses it. We have the following four possibilities:
32296
32297 @enumerate 1
32298 @item
32299 The program and the DLL are built with @code{GCC/GNAT}.
32300 @item
32301 The program is built with foreign tools and the DLL is built with
32302 @code{GCC/GNAT}.
32303 @item
32304 The program is built with @code{GCC/GNAT} and the DLL is built with
32305 foreign tools.
32306 @item
32307 @end enumerate
32308
32309 @noindent
32310 In this section we address only cases one and two above.
32311 There is no point in trying to debug
32312 a DLL with @code{GNU/GDB}, if there is no GDB-compatible debugging
32313 information in it. To do so you must use a debugger compatible with the
32314 tools suite used to build the DLL.
32315
32316 @node Program and DLL Both Built with GCC/GNAT
32317 @subsection Program and DLL Both Built with GCC/GNAT
32318
32319 @noindent
32320 This is the simplest case. Both the DLL and the program have @code{GDB}
32321 compatible debugging information. It is then possible to break anywhere in
32322 the process. Let's suppose here that the main procedure is named
32323 @code{ada_main} and that in the DLL there is an entry point named
32324 @code{ada_dll}.
32325
32326 @noindent
32327 The DLL (@pxref{Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)}) and
32328 program must have been built with the debugging information (see GNAT -g
32329 switch). Here are the step-by-step instructions for debugging it:
32330
32331 @enumerate 1
32332 @item Launch @code{GDB} on the main program.
32333
32334 @smallexample
32335 $ gdb -nw ada_main
32336 @end smallexample
32337
32338 @item Start the program and stop at the beginning of the main procedure
32339
32340 @smallexample
32341 (gdb) start
32342 @end smallexample
32343
32344 @noindent
32345 This step is required to be able to set a breakpoint inside the DLL. As long
32346 as the program is not run, the DLL is not loaded. This has the
32347 consequence that the DLL debugging information is also not loaded, so it is not
32348 possible to set a breakpoint in the DLL.
32349
32350 @item Set a breakpoint inside the DLL
32351
32352 @smallexample
32353 (gdb) break ada_dll
32354 (gdb) cont
32355 @end smallexample
32356
32357 @end enumerate
32358
32359 @noindent
32360 At this stage a breakpoint is set inside the DLL. From there on
32361 you can use the standard approach to debug the whole program
32362 (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
32363
32364 @ignore
32365 @c This used to work, probably because the DLLs were non-relocatable
32366 @c keep this section around until the problem is sorted out.
32367
32368 To break on the @code{DllMain} routine it is not possible to follow
32369 the procedure above. At the time the program stop on @code{ada_main}
32370 the @code{DllMain} routine as already been called. Either you can use
32371 the procedure below @pxref{Debugging the DLL Directly} or this procedure:
32372
32373 @enumerate 1
32374 @item Launch @code{GDB} on the main program.
32375
32376 @smallexample
32377 $ gdb ada_main
32378 @end smallexample
32379
32380 @item Load DLL symbols
32381
32382 @smallexample
32383 (gdb) add-sym api.dll
32384 @end smallexample
32385
32386 @item Set a breakpoint inside the DLL
32387
32388 @smallexample
32389 (gdb) break ada_dll.adb:45
32390 @end smallexample
32391
32392 Note that at this point it is not possible to break using the routine symbol
32393 directly as the program is not yet running. The solution is to break
32394 on the proper line (break in @file{ada_dll.adb} line 45).
32395
32396 @item Start the program
32397
32398 @smallexample
32399 (gdb) run
32400 @end smallexample
32401
32402 @end enumerate
32403 @end ignore
32404
32405 @node Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT
32406 @subsection Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT
32407
32408 @menu
32409 * Debugging the DLL Directly::
32410 * Attaching to a Running Process::
32411 @end menu
32412
32413 @noindent
32414 In this case things are slightly more complex because it is not possible to
32415 start the main program and then break at the beginning to load the DLL and the
32416 associated DLL debugging information. It is not possible to break at the
32417 beginning of the program because there is no @code{GDB} debugging information,
32418 and therefore there is no direct way of getting initial control. This
32419 section addresses this issue by describing some methods that can be used
32420 to break somewhere in the DLL to debug it.
32421
32422 @noindent
32423 First suppose that the main procedure is named @code{main} (this is for
32424 example some C code built with Microsoft Visual C) and that there is a
32425 DLL named @code{test.dll} containing an Ada entry point named
32426 @code{ada_dll}.
32427
32428 @noindent
32429 The DLL (@pxref{Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)}) must have
32430 been built with debugging information (see GNAT -g option).
32431
32432 @node Debugging the DLL Directly
32433 @subsubsection Debugging the DLL Directly
32434
32435 @enumerate 1
32436 @item
32437 Find out the executable starting address
32438
32439 @smallexample
32440 $ objdump --file-header main.exe
32441 @end smallexample
32442
32443 The starting address is reported on the last line. For example:
32444
32445 @smallexample
32446 main.exe:     file format pei-i386
32447 architecture: i386, flags 0x0000010a:
32448 EXEC_P, HAS_DEBUG, D_PAGED
32449 start address 0x00401010
32450 @end smallexample
32451
32452 @item
32453 Launch the debugger on the executable.
32454
32455 @smallexample
32456 $ gdb main.exe
32457 @end smallexample
32458
32459 @item
32460 Set a breakpoint at the starting address, and launch the program.
32461
32462 @smallexample
32463 $ (gdb) break *0x00401010
32464 $ (gdb) run
32465 @end smallexample
32466
32467 The program will stop at the given address.
32468
32469 @item
32470 Set a breakpoint on a DLL subroutine.
32471
32472 @smallexample
32473 (gdb) break ada_dll.adb:45
32474 @end smallexample
32475
32476 Or if you want to break using a symbol on the DLL, you need first to
32477 select the Ada language (language used by the DLL).
32478
32479 @smallexample
32480 (gdb) set language ada
32481 (gdb) break ada_dll
32482 @end smallexample
32483
32484 @item
32485 Continue the program.
32486
32487 @smallexample
32488 (gdb) cont
32489 @end smallexample
32490
32491 @noindent
32492 This will run the program until it reaches the breakpoint that has been
32493 set. From that point you can use the standard way to debug a program
32494 as described in (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
32495
32496 @end enumerate
32497
32498 @noindent
32499 It is also possible to debug the DLL by attaching to a running process.
32500
32501 @node Attaching to a Running Process
32502 @subsubsection Attaching to a Running Process
32503 @cindex DLL debugging, attach to process
32504
32505 @noindent
32506 With @code{GDB} it is always possible to debug a running process by
32507 attaching to it. It is possible to debug a DLL this way. The limitation
32508 of this approach is that the DLL must run long enough to perform the
32509 attach operation. It may be useful for instance to insert a time wasting
32510 loop in the code of the DLL to meet this criterion.
32511
32512 @enumerate 1
32513
32514 @item Launch the main program @file{main.exe}.
32515
32516 @smallexample
32517 $ main
32518 @end smallexample
32519
32520 @item Use the Windows @i{Task Manager} to find the process ID. Let's say
32521 that the process PID for @file{main.exe} is 208.
32522
32523 @item Launch gdb.
32524
32525 @smallexample
32526 $ gdb
32527 @end smallexample
32528
32529 @item Attach to the running process to be debugged.
32530
32531 @smallexample
32532 (gdb) attach 208
32533 @end smallexample
32534
32535 @item Load the process debugging information.
32536
32537 @smallexample
32538 (gdb) symbol-file main.exe
32539 @end smallexample
32540
32541 @item Break somewhere in the DLL.
32542
32543 @smallexample
32544 (gdb) break ada_dll
32545 @end smallexample
32546
32547 @item Continue process execution.
32548
32549 @smallexample
32550 (gdb) cont
32551 @end smallexample
32552
32553 @end enumerate
32554
32555 @noindent
32556 This last step will resume the process execution, and stop at
32557 the breakpoint we have set. From there you can use the standard
32558 approach to debug a program as described in
32559 (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
32560
32561 @node Setting Stack Size from gnatlink
32562 @section Setting Stack Size from @command{gnatlink}
32563
32564 @noindent
32565 It is possible to specify the program stack size at link time. On modern
32566 versions of Windows, starting with XP, this is mostly useful to set the size of
32567 the main stack (environment task). The other task stacks are set with pragma
32568 Storage_Size or with the @command{gnatbind -d} command.
32569
32570 Since older versions of Windows (2000, NT4, etc.) do not allow setting the
32571 reserve size of individual tasks, the link-time stack size applies to all
32572 tasks, and pragma Storage_Size has no effect.
32573 In particular, Stack Overflow checks are made against this
32574 link-time specified size.
32575
32576 This setting can be done with
32577 @command{gnatlink} using either:
32578
32579 @itemize @bullet
32580
32581 @item using @option{-Xlinker} linker option
32582
32583 @smallexample
32584 $ gnatlink hello -Xlinker --stack=0x10000,0x1000
32585 @end smallexample
32586
32587 This sets the stack reserve size to 0x10000 bytes and the stack commit
32588 size to 0x1000 bytes.
32589
32590 @item using @option{-Wl} linker option
32591
32592 @smallexample
32593 $ gnatlink hello -Wl,--stack=0x1000000
32594 @end smallexample
32595
32596 This sets the stack reserve size to 0x1000000 bytes. Note that with
32597 @option{-Wl} option it is not possible to set the stack commit size
32598 because the coma is a separator for this option.
32599
32600 @end itemize
32601
32602 @node Setting Heap Size from gnatlink
32603 @section Setting Heap Size from @command{gnatlink}
32604
32605 @noindent
32606 Under Windows systems, it is possible to specify the program heap size from
32607 @command{gnatlink} using either:
32608
32609 @itemize @bullet
32610
32611 @item using @option{-Xlinker} linker option
32612
32613 @smallexample
32614 $ gnatlink hello -Xlinker --heap=0x10000,0x1000
32615 @end smallexample
32616
32617 This sets the heap reserve size to 0x10000 bytes and the heap commit
32618 size to 0x1000 bytes.
32619
32620 @item using @option{-Wl} linker option
32621
32622 @smallexample
32623 $ gnatlink hello -Wl,--heap=0x1000000
32624 @end smallexample
32625
32626 This sets the heap reserve size to 0x1000000 bytes. Note that with
32627 @option{-Wl} option it is not possible to set the heap commit size
32628 because the coma is a separator for this option.
32629
32630 @end itemize
32631
32632 @end ifset
32633
32634 @c **********************************
32635 @c * GNU Free Documentation License *
32636 @c **********************************
32637 @include fdl.texi
32638 @c GNU Free Documentation License
32639
32640 @node Index,,GNU Free Documentation License, Top
32641 @unnumbered Index
32642
32643 @printindex cp
32644
32645 @contents
32646 @c Put table of contents at end, otherwise it precedes the "title page" in
32647 @c the .txt version
32648 @c Edit the pdf file to move the contents to the beginning, after the title
32649 @c page
32650
32651 @bye