OSDN Git Service

2009-04-08 Ed Schonberg <schonberg@adacore.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ada / gnat_ugn.texi
1 \input texinfo   @c -*-texinfo-*-
2 @c %**start of header
3
4 @c oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo
5 @c                                                                            o
6 @c                            GNAT DOCUMENTATION                              o
7 @c                                                                            o
8 @c                             G N A T _ U G N                                o
9 @c                                                                            o
10 @c   GNAT is maintained by Ada Core Technologies Inc (http://www.gnat.com).   o
11 @c                                                                            o
12 @c oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo
13
14 @setfilename gnat_ugn.info
15
16 @copying
17 Copyright @copyright{} 1995-2005, 2006, 2007, 2008 Free Software Foundation,
18 Inc.
19
20 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
21 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.2 or
22 any later version published by the Free Software Foundation; with no
23 Invariant Sections, with no Front-Cover Texts and with no Back-Cover
24 Texts.  A copy of the license is included in the section entitled
25 ``GNU Free Documentation License''.
26 @end copying
27
28 @c oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo
29 @c
30 @c                           GNAT_UGN Style Guide
31 @c
32 @c  1. Always put a @noindent on the line before the first paragraph
33 @c     after any of these commands:
34 @c
35 @c          @chapter
36 @c          @section
37 @c          @subsection
38 @c          @subsubsection
39 @c          @subsubsubsection
40 @c
41 @c          @end smallexample
42 @c          @end itemize
43 @c          @end enumerate
44 @c
45 @c  2. DO NOT use @example. Use @smallexample instead.
46 @c     a) DO NOT use highlighting commands (@b{}, @i{}) inside an @smallexample
47 @c        context.  These can interfere with the readability of the texi
48 @c        source file.  Instead, use one of the following annotated
49 @c        @smallexample commands, and preprocess the texi file with the
50 @c        ada2texi tool (which generates appropriate highlighting):
51 @c        @smallexample @c ada
52 @c        @smallexample @c adanocomment
53 @c        @smallexample @c projectfile
54 @c     b) The "@c ada" markup will result in boldface for reserved words
55 @c        and italics for comments
56 @c     c) The "@c adanocomment" markup will result only in boldface for
57 @c        reserved words (comments are left alone)
58 @c     d) The "@c projectfile" markup is like "@c ada" except that the set
59 @c        of reserved words include the new reserved words for project files
60 @c
61 @c  3. Each @chapter, @section, @subsection, @subsubsection, etc.
62 @c     command must be preceded by two empty lines
63 @c
64 @c  4. The @item command should be on a line of its own if it is in an
65 @c     @itemize or @enumerate command.
66 @c
67 @c  5. When talking about ALI files use "ALI" (all uppercase), not "Ali"
68 @c     or "ali".
69 @c
70 @c  6. DO NOT put trailing spaces at the end of a line.  Such spaces will
71 @c     cause the document build to fail.
72 @c
73 @c  7. DO NOT use @cartouche for examples that are longer than around 10 lines.
74 @c     This command inhibits page breaks, so long examples in a @cartouche can
75 @c     lead to large, ugly patches of empty space on a page.
76 @c
77 @c  NOTE: This file should be submitted to xgnatugn with either the vms flag
78 @c        or the unw flag set.  The unw flag covers topics for both Unix and
79 @c        Windows.
80 @c
81 @c oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo
82
83 @set NOW January 2007
84 @c This flag is used where the text refers to conditions that exist when the
85 @c text was entered into the document but which may change over time.
86 @c Update the setting for the flag, and (if necessary) the text surrounding,
87 @c the references to the flag, on future doc revisions:
88 @c search for @value{NOW}.
89
90 @set FSFEDITION
91 @set EDITION GNAT
92 @set DEFAULTLANGUAGEVERSION Ada 2005
93 @set NONDEFAULTLANGUAGEVERSION Ada 95
94
95 @ifset unw
96 @set PLATFORM
97 @end ifset
98
99 @ifset vms
100 @set PLATFORM OpenVMS
101 @end ifset
102
103 @c @ovar(ARG)
104 @c ----------
105 @c The ARG is an optional argument.  To be used for macro arguments in
106 @c their documentation (@defmac).
107 @macro ovar{varname}
108 @r{[}@var{\varname\}@r{]}@c
109 @end macro
110
111 @settitle @value{EDITION} User's Guide @value{PLATFORM}
112 @dircategory GNU Ada tools
113 @direntry
114 * @value{EDITION} User's Guide: (gnat_ugn). @value{PLATFORM}
115 @end direntry
116
117 @include gcc-common.texi
118
119 @setchapternewpage odd
120 @syncodeindex fn cp
121 @c %**end of header
122
123 @titlepage
124 @title @value{EDITION} User's Guide
125 @ifset vms
126 @sp 1
127 @flushright
128 @titlefont{@i{@value{PLATFORM}}}
129 @end flushright
130 @end ifset
131
132 @sp 2
133
134 @subtitle GNAT, The GNU Ada Compiler
135 @versionsubtitle
136 @author AdaCore
137
138 @page
139 @vskip 0pt plus 1filll
140
141 @insertcopying
142
143 @end titlepage
144
145 @ifnottex
146 @node Top, About This Guide, (dir), (dir)
147 @top @value{EDITION} User's Guide
148
149 @noindent
150 @value{EDITION} User's Guide @value{PLATFORM}
151
152 @noindent
153 GNAT, The GNU Ada Compiler@*
154 GCC version @value{version-GCC}@*
155
156 @noindent
157 AdaCore@*
158
159 @menu
160 * About This Guide::
161 * Getting Started with GNAT::
162 * The GNAT Compilation Model::
163 * Compiling Using gcc::
164 * Binding Using gnatbind::
165 * Linking Using gnatlink::
166 * The GNAT Make Program gnatmake::
167 * Improving Performance::
168 * Renaming Files Using gnatchop::
169 * Configuration Pragmas::
170 * Handling Arbitrary File Naming Conventions Using gnatname::
171 * GNAT Project Manager::
172 * The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind::
173 * The GNAT Pretty-Printer gnatpp::
174 * The GNAT Metric Tool gnatmetric::
175 * File Name Krunching Using gnatkr::
176 * Preprocessing Using gnatprep::
177 @ifset vms
178 * The GNAT Run-Time Library Builder gnatlbr::
179 @end ifset
180 * The GNAT Library Browser gnatls::
181 * Cleaning Up Using gnatclean::
182 @ifclear vms
183 * GNAT and Libraries::
184 * Using the GNU make Utility::
185 @end ifclear
186 * Memory Management Issues::
187 * Stack Related Facilities::
188 * Verifying Properties Using gnatcheck::
189 * Creating Sample Bodies Using gnatstub::
190 * Other Utility Programs::
191 * Running and Debugging Ada Programs::
192 @ifclear vms
193 * Code Coverage and Profiling::
194 @end ifclear
195 @ifset vms
196 * Compatibility with HP Ada::
197 @end ifset
198 * Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries::
199 * Example of Binder Output File::
200 * Elaboration Order Handling in GNAT::
201 * Conditional Compilation::
202 * Inline Assembler::
203 * Compatibility and Porting Guide::
204 @ifset unw
205 * Microsoft Windows Topics::
206 @end ifset
207 * GNU Free Documentation License::
208 * Index::
209
210  --- The Detailed Node Listing ---
211
212 About This Guide
213
214 * What This Guide Contains::
215 * What You Should Know before Reading This Guide::
216 * Related Information::
217 * Conventions::
218
219 Getting Started with GNAT
220
221 * Running GNAT::
222 * Running a Simple Ada Program::
223 * Running a Program with Multiple Units::
224 * Using the gnatmake Utility::
225 @ifset vms
226 * Editing with Emacs::
227 @end ifset
228 @ifclear vms
229 * Introduction to GPS::
230 @end ifclear
231
232 The GNAT Compilation Model
233
234 * Source Representation::
235 * Foreign Language Representation::
236 * File Naming Rules::
237 * Using Other File Names::
238 * Alternative File Naming Schemes::
239 * Generating Object Files::
240 * Source Dependencies::
241 * The Ada Library Information Files::
242 * Binding an Ada Program::
243 * Mixed Language Programming::
244 @ifclear vms
245 * Building Mixed Ada & C++ Programs::
246 * Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models::
247 @end ifclear
248 * Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models::
249 @ifset vms
250 * Placement of temporary files::
251 @end ifset
252
253 Foreign Language Representation
254
255 * Latin-1::
256 * Other 8-Bit Codes::
257 * Wide Character Encodings::
258
259 Compiling Ada Programs With gcc
260
261 * Compiling Programs::
262 * Switches for gcc::
263 * Search Paths and the Run-Time Library (RTL)::
264 * Order of Compilation Issues::
265 * Examples::
266
267 Switches for gcc
268
269 * Output and Error Message Control::
270 * Warning Message Control::
271 * Debugging and Assertion Control::
272 * Validity Checking::
273 * Style Checking::
274 * Run-Time Checks::
275 * Using gcc for Syntax Checking::
276 * Using gcc for Semantic Checking::
277 * Compiling Different Versions of Ada::
278 * Character Set Control::
279 * File Naming Control::
280 * Subprogram Inlining Control::
281 * Auxiliary Output Control::
282 * Debugging Control::
283 * Exception Handling Control::
284 * Units to Sources Mapping Files::
285 * Integrated Preprocessing::
286 @ifset vms
287 * Return Codes::
288 @end ifset
289
290 Binding Ada Programs With gnatbind
291
292 * Running gnatbind::
293 * Switches for gnatbind::
294 * Command-Line Access::
295 * Search Paths for gnatbind::
296 * Examples of gnatbind Usage::
297
298 Switches for gnatbind
299
300 * Consistency-Checking Modes::
301 * Binder Error Message Control::
302 * Elaboration Control::
303 * Output Control::
304 * Binding with Non-Ada Main Programs::
305 * Binding Programs with No Main Subprogram::
306
307 Linking Using gnatlink
308
309 * Running gnatlink::
310 * Switches for gnatlink::
311
312 The GNAT Make Program gnatmake
313
314 * Running gnatmake::
315 * Switches for gnatmake::
316 * Mode Switches for gnatmake::
317 * Notes on the Command Line::
318 * How gnatmake Works::
319 * Examples of gnatmake Usage::
320
321 Improving Performance
322 * Performance Considerations::
323 * Text_IO Suggestions::
324 * Reducing Size of Ada Executables with gnatelim::
325 * Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination::
326
327 Performance Considerations
328 * Controlling Run-Time Checks::
329 * Use of Restrictions::
330 * Optimization Levels::
331 * Debugging Optimized Code::
332 * Inlining of Subprograms::
333 * Other Optimization Switches::
334 * Optimization and Strict Aliasing::
335 @ifset vms
336 * Coverage Analysis::
337 @end ifset
338
339 Reducing Size of Ada Executables with gnatelim
340 * About gnatelim::
341 * Running gnatelim::
342 * Correcting the List of Eliminate Pragmas::
343 * Making Your Executables Smaller::
344 * Summary of the gnatelim Usage Cycle::
345
346 Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination
347 * About unused subprogram/data elimination::
348 * Compilation options::
349
350 Renaming Files Using gnatchop
351
352 * Handling Files with Multiple Units::
353 * Operating gnatchop in Compilation Mode::
354 * Command Line for gnatchop::
355 * Switches for gnatchop::
356 * Examples of gnatchop Usage::
357
358 Configuration Pragmas
359
360 * Handling of Configuration Pragmas::
361 * The Configuration Pragmas Files::
362
363 Handling Arbitrary File Naming Conventions Using gnatname
364
365 * Arbitrary File Naming Conventions::
366 * Running gnatname::
367 * Switches for gnatname::
368 * Examples of gnatname Usage::
369
370 GNAT Project Manager
371
372 * Introduction::
373 * Examples of Project Files::
374 * Project File Syntax::
375 * Objects and Sources in Project Files::
376 * Importing Projects::
377 * Project Extension::
378 * Project Hierarchy Extension::
379 * External References in Project Files::
380 * Packages in Project Files::
381 * Variables from Imported Projects::
382 * Naming Schemes::
383 * Library Projects::
384 * Stand-alone Library Projects::
385 * Switches Related to Project Files::
386 * Tools Supporting Project Files::
387 * An Extended Example::
388 * Project File Complete Syntax::
389
390 The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
391
392 * gnatxref Switches::
393 * gnatfind Switches::
394 * Project Files for gnatxref and gnatfind::
395 * Regular Expressions in gnatfind and gnatxref::
396 * Examples of gnatxref Usage::
397 * Examples of gnatfind Usage::
398
399 The GNAT Pretty-Printer gnatpp
400
401 * Switches for gnatpp::
402 * Formatting Rules::
403
404 The GNAT Metrics Tool gnatmetric
405
406 * Switches for gnatmetric::
407
408 File Name Krunching Using gnatkr
409
410 * About gnatkr::
411 * Using gnatkr::
412 * Krunching Method::
413 * Examples of gnatkr Usage::
414
415 Preprocessing Using gnatprep
416 * Preprocessing Symbols::
417 * Using gnatprep::
418 * Switches for gnatprep::
419 * Form of Definitions File::
420 * Form of Input Text for gnatprep::
421
422 @ifset vms
423 The GNAT Run-Time Library Builder gnatlbr
424
425 * Running gnatlbr::
426 * Switches for gnatlbr::
427 * Examples of gnatlbr Usage::
428 @end ifset
429
430 The GNAT Library Browser gnatls
431
432 * Running gnatls::
433 * Switches for gnatls::
434 * Examples of gnatls Usage::
435
436 Cleaning Up Using gnatclean
437
438 * Running gnatclean::
439 * Switches for gnatclean::
440 @c * Examples of gnatclean Usage::
441
442 @ifclear vms
443
444 GNAT and Libraries
445
446 * Introduction to Libraries in GNAT::
447 * General Ada Libraries::
448 * Stand-alone Ada Libraries::
449 * Rebuilding the GNAT Run-Time Library::
450
451 Using the GNU make Utility
452
453 * Using gnatmake in a Makefile::
454 * Automatically Creating a List of Directories::
455 * Generating the Command Line Switches::
456 * Overcoming Command Line Length Limits::
457 @end ifclear
458
459 Memory Management Issues
460
461 * Some Useful Memory Pools::
462 * The GNAT Debug Pool Facility::
463 @ifclear vms
464 * The gnatmem Tool::
465 @end ifclear
466
467 Stack Related Facilities
468
469 * Stack Overflow Checking::
470 * Static Stack Usage Analysis::
471 * Dynamic Stack Usage Analysis::
472
473 Some Useful Memory Pools
474
475 The GNAT Debug Pool Facility
476
477 @ifclear vms
478 The gnatmem Tool
479
480 * Running gnatmem::
481 * Switches for gnatmem::
482 * Example of gnatmem Usage::
483 @end ifclear
484
485 Verifying Properties Using gnatcheck
486
487 * Format of the Report File::
488 * General gnatcheck Switches::
489 * gnatcheck Rule Options::
490 * Adding the Results of Compiler Checks to gnatcheck Output::
491 * Project-Wide Checks::
492 * Predefined Rules::
493
494 Sample Bodies Using gnatstub
495
496 * Running gnatstub::
497 * Switches for gnatstub::
498
499 Other Utility Programs
500
501 * Using Other Utility Programs with GNAT::
502 * The External Symbol Naming Scheme of GNAT::
503 * Converting Ada Files to html with gnathtml::
504
505 @ifclear vms
506 Code Coverage and Profiling
507
508 * Code Coverage of Ada Programs using gcov::
509 * Profiling an Ada Program using gprof::
510 @end ifclear
511
512 Running and Debugging Ada Programs
513
514 * The GNAT Debugger GDB::
515 * Running GDB::
516 * Introduction to GDB Commands::
517 * Using Ada Expressions::
518 * Calling User-Defined Subprograms::
519 * Using the Next Command in a Function::
520 * Ada Exceptions::
521 * Ada Tasks::
522 * Debugging Generic Units::
523 * GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate::
524 * Naming Conventions for GNAT Source Files::
525 * Getting Internal Debugging Information::
526 * Stack Traceback::
527
528 @ifset vms
529 * LSE::
530 @end ifset
531
532 @ifset vms
533 Compatibility with HP Ada
534
535 * Ada Language Compatibility::
536 * Differences in the Definition of Package System::
537 * Language-Related Features::
538 * The Package STANDARD::
539 * The Package SYSTEM::
540 * Tasking and Task-Related Features::
541 * Pragmas and Pragma-Related Features::
542 * Library of Predefined Units::
543 * Bindings::
544 * Main Program Definition::
545 * Implementation-Defined Attributes::
546 * Compiler and Run-Time Interfacing::
547 * Program Compilation and Library Management::
548 * Input-Output::
549 * Implementation Limits::
550 * Tools and Utilities::
551
552 Language-Related Features
553
554 * Integer Types and Representations::
555 * Floating-Point Types and Representations::
556 * Pragmas Float_Representation and Long_Float::
557 * Fixed-Point Types and Representations::
558 * Record and Array Component Alignment::
559 * Address Clauses::
560 * Other Representation Clauses::
561
562 Tasking and Task-Related Features
563
564 * Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems::
565 * Assigning Task IDs::
566 * Task IDs and Delays::
567 * Task-Related Pragmas::
568 * Scheduling and Task Priority::
569 * The Task Stack::
570 * External Interrupts::
571
572 Pragmas and Pragma-Related Features
573
574 * Restrictions on the Pragma INLINE::
575 * Restrictions on the Pragma INTERFACE::
576 * Restrictions on the Pragma SYSTEM_NAME::
577
578 Library of Predefined Units
579
580 * Changes to DECLIB::
581
582 Bindings
583
584 * Shared Libraries and Options Files::
585 * Interfaces to C::
586 @end ifset
587
588 Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries
589
590 * Summary of Run-Time Configurations::
591 * Specifying a Run-Time Library::
592 * Choosing the Scheduling Policy::
593 * Solaris-Specific Considerations::
594 * Linux-Specific Considerations::
595 * AIX-Specific Considerations::
596 * Irix-Specific Considerations::
597
598 Example of Binder Output File
599
600 Elaboration Order Handling in GNAT
601
602 * Elaboration Code::
603 * Checking the Elaboration Order::
604 * Controlling the Elaboration Order::
605 * Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls::
606 * Controlling Elaboration in GNAT - External Calls::
607 * Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety::
608 * Treatment of Pragma Elaborate::
609 * Elaboration Issues for Library Tasks::
610 * Mixing Elaboration Models::
611 * What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails::
612 * Elaboration for Access-to-Subprogram Values::
613 * Summary of Procedures for Elaboration Control::
614 * Other Elaboration Order Considerations::
615
616 Conditional Compilation
617 * Use of Boolean Constants::
618 * Debugging - A Special Case::
619 * Conditionalizing Declarations::
620 * Use of Alternative Implementations::
621 * Preprocessing::
622
623 Inline Assembler
624
625 * Basic Assembler Syntax::
626 * A Simple Example of Inline Assembler::
627 * Output Variables in Inline Assembler::
628 * Input Variables in Inline Assembler::
629 * Inlining Inline Assembler Code::
630 * Other Asm Functionality::
631
632 Compatibility and Porting Guide
633
634 * Compatibility with Ada 83::
635 * Compatibility between Ada 95 and Ada 2005::
636 * Implementation-dependent characteristics::
637 @ifclear vms
638 @c This brief section is only in the non-VMS version
639 @c The complete chapter on HP Ada issues is in the VMS version
640 * Compatibility with HP Ada 83::
641 @end ifclear
642 * Compatibility with Other Ada Systems::
643 * Representation Clauses::
644 @ifset vms
645 * Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS::
646 @end ifset
647
648 @ifset unw
649 Microsoft Windows Topics
650
651 * Using GNAT on Windows::
652 * CONSOLE and WINDOWS subsystems::
653 * Temporary Files::
654 * Mixed-Language Programming on Windows::
655 * Windows Calling Conventions::
656 * Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)::
657 * Using DLLs with GNAT::
658 * Building DLLs with GNAT::
659 * GNAT and Windows Resources::
660 * Debugging a DLL::
661 * Setting Stack Size from gnatlink::
662 * Setting Heap Size from gnatlink::
663 @end ifset
664
665 * Index::
666 @end menu
667 @end ifnottex
668
669 @node About This Guide
670 @unnumbered About This Guide
671
672 @noindent
673 @ifset vms
674 This guide describes the use of @value{EDITION},
675 a compiler and software development toolset for the full Ada
676 programming language, implemented on OpenVMS for HP's Alpha and
677 Integrity server (I64) platforms.
678 @end ifset
679 @ifclear vms
680 This guide describes the use of @value{EDITION},
681 a compiler and software development
682 toolset for the full Ada programming language.
683 @end ifclear
684 It documents the features of the compiler and tools, and explains
685 how to use them to build Ada applications.
686
687 @value{EDITION} implements Ada 95 and Ada 2005, and it may also be invoked in
688 Ada 83 compatibility mode.
689 By default, @value{EDITION} assumes @value{DEFAULTLANGUAGEVERSION},
690 but you can override with a compiler switch
691 (@pxref{Compiling Different Versions of Ada})
692 to explicitly specify the language version.
693 Throughout this manual, references to ``Ada'' without a year suffix
694 apply to both the Ada 95 and Ada 2005 versions of the language.
695
696
697 @ifclear FSFEDITION
698 For ease of exposition, ``@value{EDITION}'' will be referred to simply as
699 ``GNAT'' in the remainder of this document.
700 @end ifclear
701
702
703
704
705 @menu
706 * What This Guide Contains::
707 * What You Should Know before Reading This Guide::
708 * Related Information::
709 * Conventions::
710 @end menu
711
712 @node What This Guide Contains
713 @unnumberedsec What This Guide Contains
714
715 @noindent
716 This guide contains the following chapters:
717 @itemize @bullet
718
719 @item
720 @ref{Getting Started with GNAT}, describes how to get started compiling
721 and running Ada programs with the GNAT Ada programming environment.
722 @item
723 @ref{The GNAT Compilation Model}, describes the compilation model used
724 by GNAT.
725
726 @item
727 @ref{Compiling Using gcc}, describes how to compile
728 Ada programs with @command{gcc}, the Ada compiler.
729
730 @item
731 @ref{Binding Using gnatbind}, describes how to
732 perform binding of Ada programs with @code{gnatbind}, the GNAT binding
733 utility.
734
735 @item
736 @ref{Linking Using gnatlink},
737 describes @command{gnatlink}, a
738 program that provides for linking using the GNAT run-time library to
739 construct a program. @command{gnatlink} can also incorporate foreign language
740 object units into the executable.
741
742 @item
743 @ref{The GNAT Make Program gnatmake}, describes @command{gnatmake}, a
744 utility that automatically determines the set of sources
745 needed by an Ada compilation unit, and executes the necessary compilations
746 binding and link.
747
748 @item
749 @ref{Improving Performance}, shows various techniques for making your
750 Ada program run faster or take less space.
751 It discusses the effect of the compiler's optimization switch and
752 also describes the @command{gnatelim} tool and unused subprogram/data
753 elimination.
754
755 @item
756 @ref{Renaming Files Using gnatchop}, describes
757 @code{gnatchop}, a utility that allows you to preprocess a file that
758 contains Ada source code, and split it into one or more new files, one
759 for each compilation unit.
760
761 @item
762 @ref{Configuration Pragmas}, describes the configuration pragmas
763 handled by GNAT.
764
765 @item
766 @ref{Handling Arbitrary File Naming Conventions Using gnatname},
767 shows how to override the default GNAT file naming conventions,
768 either for an individual unit or globally.
769
770 @item
771 @ref{GNAT Project Manager}, describes how to use project files
772 to organize large projects.
773
774 @item
775 @ref{The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind}, discusses
776 @code{gnatxref} and @code{gnatfind}, two tools that provide an easy
777 way to navigate through sources.
778
779 @item
780 @ref{The GNAT Pretty-Printer gnatpp}, shows how to produce a reformatted
781 version of an Ada source file with control over casing, indentation,
782 comment placement, and other elements of program presentation style.
783
784 @item
785 @ref{The GNAT Metric Tool gnatmetric}, shows how to compute various
786 metrics for an Ada source file, such as the number of types and subprograms,
787 and assorted complexity measures.
788
789 @item
790 @ref{File Name Krunching Using gnatkr}, describes the @code{gnatkr}
791 file name krunching utility, used to handle shortened
792 file names on operating systems with a limit on the length of names.
793
794 @item
795 @ref{Preprocessing Using gnatprep}, describes @code{gnatprep}, a
796 preprocessor utility that allows a single source file to be used to
797 generate multiple or parameterized source files by means of macro
798 substitution.
799
800 @ifset vms
801 @item
802 @ref{The GNAT Run-Time Library Builder gnatlbr}, describes @command{gnatlbr},
803 a tool for rebuilding the GNAT run time with user-supplied
804 configuration pragmas.
805 @end ifset
806
807 @item
808 @ref{The GNAT Library Browser gnatls}, describes @code{gnatls}, a
809 utility that displays information about compiled units, including dependences
810 on the corresponding sources files, and consistency of compilations.
811
812 @item
813 @ref{Cleaning Up Using gnatclean}, describes @code{gnatclean}, a utility
814 to delete files that are produced by the compiler, binder and linker.
815
816 @ifclear vms
817 @item
818 @ref{GNAT and Libraries}, describes the process of creating and using
819 Libraries with GNAT. It also describes how to recompile the GNAT run-time
820 library.
821
822 @item
823 @ref{Using the GNU make Utility}, describes some techniques for using
824 the GNAT toolset in Makefiles.
825 @end ifclear
826
827 @item
828 @ref{Memory Management Issues}, describes some useful predefined storage pools
829 and in particular the GNAT Debug Pool facility, which helps detect incorrect
830 memory references.
831 @ifclear vms
832 It also describes @command{gnatmem}, a utility that monitors dynamic
833 allocation and deallocation and helps detect ``memory leaks''.
834 @end ifclear
835
836 @item
837 @ref{Stack Related Facilities}, describes some useful tools associated with
838 stack checking and analysis.
839
840 @item
841 @ref{Verifying Properties Using gnatcheck}, discusses @code{gnatcheck},
842 a utility that checks Ada code against a set of rules.
843
844 @item
845 @ref{Creating Sample Bodies Using gnatstub}, discusses @code{gnatstub},
846 a utility that generates empty but compilable bodies for library units.
847
848 @item
849 @ref{Other Utility Programs}, discusses several other GNAT utilities,
850 including @code{gnathtml}.
851
852 @ifclear vms
853 @item
854 @ref{Code Coverage and Profiling}, describes how to perform a structural
855 coverage and profile the execution of Ada programs.
856 @end ifclear
857
858 @item
859 @ref{Running and Debugging Ada Programs}, describes how to run and debug
860 Ada programs.
861
862 @ifset vms
863 @item
864 @ref{Compatibility with HP Ada}, details the compatibility of GNAT with
865 HP Ada 83 @footnote{``HP Ada'' refers to the legacy product originally
866 developed by Digital Equipment Corporation and currently supported by HP.}
867 for OpenVMS Alpha. This product was formerly known as DEC Ada,
868 @cindex DEC Ada
869 and for
870 historical compatibility reasons, the relevant libraries still use the
871 DEC prefix.
872 @end ifset
873
874 @item
875 @ref{Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries},
876 describes the various run-time
877 libraries supported by GNAT on various platforms and explains how to
878 choose a particular library.
879
880 @item
881 @ref{Example of Binder Output File}, shows the source code for the binder
882 output file for a sample program.
883
884 @item
885 @ref{Elaboration Order Handling in GNAT}, describes how GNAT helps
886 you deal with elaboration order issues.
887
888 @item
889 @ref{Conditional Compilation}, describes how to model conditional compilation,
890 both with Ada in general and with GNAT facilities in particular.
891
892 @item
893 @ref{Inline Assembler}, shows how to use the inline assembly facility
894 in an Ada program.
895
896 @item
897 @ref{Compatibility and Porting Guide}, contains sections on compatibility
898 of GNAT with other Ada development environments (including Ada 83 systems),
899 to assist in porting code from those environments.
900
901 @ifset unw
902 @item
903 @ref{Microsoft Windows Topics}, presents information relevant to the
904 Microsoft Windows platform.
905 @end ifset
906 @end itemize
907
908 @c *************************************************
909 @node What You Should Know before Reading This Guide
910 @c *************************************************
911 @unnumberedsec What You Should Know before Reading This Guide
912
913 @cindex Ada 95 Language Reference Manual
914 @cindex Ada 2005 Language Reference Manual
915 @noindent
916 This guide assumes a basic familiarity with the Ada 95 language, as
917 described in the International Standard ANSI/ISO/IEC-8652:1995, January
918 1995.
919 It does not require knowledge of the new features introduced by Ada 2005,
920 (officially known as ISO/IEC 8652:1995 with Technical Corrigendum 1
921 and Amendment 1).
922 Both reference manuals are included in the GNAT documentation
923 package.
924
925 @node Related Information
926 @unnumberedsec Related Information
927
928 @noindent
929 For further information about related tools, refer to the following
930 documents:
931
932 @itemize @bullet
933 @item
934 @xref{Top, GNAT Reference Manual, About This Guide, gnat_rm, GNAT
935 Reference Manual}, which contains all reference material for the GNAT
936 implementation of Ada.
937
938 @ifset unw
939 @item
940 @cite{Using the GNAT Programming Studio}, which describes the GPS
941 Integrated Development Environment.
942
943 @item
944 @cite{GNAT Programming Studio Tutorial}, which introduces the
945 main GPS features through examples.
946 @end ifset
947
948 @item
949 @cite{Ada 95 Reference Manual}, which contains reference
950 material for the Ada 95 programming language.
951
952 @item
953 @cite{Ada 2005 Reference Manual}, which contains reference
954 material for the Ada 2005 programming language.
955
956 @item
957 @xref{Top,, Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB},
958 @ifset vms
959 in the GNU:[DOCS] directory,
960 @end ifset
961 for all details on the use of the GNU source-level debugger.
962
963 @item
964 @xref{Top,, The extensible self-documenting text editor, emacs,
965 GNU Emacs Manual},
966 @ifset vms
967 located in the GNU:[DOCS] directory if the EMACS kit is installed,
968 @end ifset
969 for full information on the extensible editor and programming
970 environment Emacs.
971
972 @end itemize
973
974 @c **************
975 @node Conventions
976 @unnumberedsec Conventions
977 @cindex Conventions
978 @cindex Typographical conventions
979
980 @noindent
981 Following are examples of the typographical and graphic conventions used
982 in this guide:
983
984 @itemize @bullet
985 @item
986 @code{Functions}, @command{utility program names}, @code{standard names},
987 and @code{classes}.
988
989 @item
990 @option{Option flags}
991
992 @item
993 @file{File names}, @samp{button names}, and @samp{field names}.
994
995 @item
996 @code{Variables}, @env{environment variables}, and @var{metasyntactic
997 variables}.
998
999 @item
1000 @emph{Emphasis}.
1001
1002 @item
1003 @r{[}optional information or parameters@r{]}
1004
1005 @item
1006 Examples are described by text
1007 @smallexample
1008 and then shown this way.
1009 @end smallexample
1010 @end itemize
1011
1012 @noindent
1013 Commands that are entered by the user are preceded in this manual by the
1014 characters @w{``@code{$ }''} (dollar sign followed by space). If your system
1015 uses this sequence as a prompt, then the commands will appear exactly as
1016 you see them in the manual. If your system uses some other prompt, then
1017 the command will appear with the @code{$} replaced by whatever prompt
1018 character you are using.
1019
1020 @ifset unw
1021 Full file names are shown with the ``@code{/}'' character
1022 as the directory separator; e.g., @file{parent-dir/subdir/myfile.adb}.
1023 If you are using GNAT on a Windows platform, please note that
1024 the ``@code{\}'' character should be used instead.
1025 @end ifset
1026
1027 @c ****************************
1028 @node Getting Started with GNAT
1029 @chapter Getting Started with GNAT
1030
1031 @noindent
1032 This chapter describes some simple ways of using GNAT to build
1033 executable Ada programs.
1034 @ifset unw
1035 @ref{Running GNAT}, through @ref{Using the gnatmake Utility},
1036 show how to use the command line environment.
1037 @ref{Introduction to GPS}, provides a brief
1038 introduction to the GNAT Programming Studio, a visually-oriented
1039 Integrated Development Environment for GNAT.
1040 GPS offers a graphical ``look and feel'', support for development in
1041 other programming languages, comprehensive browsing features, and
1042 many other capabilities.
1043 For information on GPS please refer to
1044 @cite{Using the GNAT Programming Studio}.
1045 @end ifset
1046
1047 @menu
1048 * Running GNAT::
1049 * Running a Simple Ada Program::
1050 * Running a Program with Multiple Units::
1051 * Using the gnatmake Utility::
1052 @ifset vms
1053 * Editing with Emacs::
1054 @end ifset
1055 @ifclear vms
1056 * Introduction to GPS::
1057 @end ifclear
1058 @end menu
1059
1060 @node Running GNAT
1061 @section Running GNAT
1062
1063 @noindent
1064 Three steps are needed to create an executable file from an Ada source
1065 file:
1066
1067 @enumerate
1068 @item
1069 The source file(s) must be compiled.
1070 @item
1071 The file(s) must be bound using the GNAT binder.
1072 @item
1073 All appropriate object files must be linked to produce an executable.
1074 @end enumerate
1075
1076 @noindent
1077 All three steps are most commonly handled by using the @command{gnatmake}
1078 utility program that, given the name of the main program, automatically
1079 performs the necessary compilation, binding and linking steps.
1080
1081 @node Running a Simple Ada Program
1082 @section Running a Simple Ada Program
1083
1084 @noindent
1085 Any text editor may be used to prepare an Ada program.
1086 (If @code{Emacs} is
1087 used, the optional Ada mode may be helpful in laying out the program.)
1088 The
1089 program text is a normal text file. We will assume in our initial
1090 example that you have used your editor to prepare the following
1091 standard format text file:
1092
1093 @smallexample @c ada
1094 @cartouche
1095 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
1096 procedure Hello is
1097 begin
1098    Put_Line ("Hello WORLD!");
1099 end Hello;
1100 @end cartouche
1101 @end smallexample
1102
1103 @noindent
1104 This file should be named @file{hello.adb}.
1105 With the normal default file naming conventions, GNAT requires
1106 that each file
1107 contain a single compilation unit whose file name is the
1108 unit name,
1109 with periods replaced by hyphens; the
1110 extension is @file{ads} for a
1111 spec and @file{adb} for a body.
1112 You can override this default file naming convention by use of the
1113 special pragma @code{Source_File_Name} (@pxref{Using Other File Names}).
1114 Alternatively, if you want to rename your files according to this default
1115 convention, which is probably more convenient if you will be using GNAT
1116 for all your compilations, then the @code{gnatchop} utility
1117 can be used to generate correctly-named source files
1118 (@pxref{Renaming Files Using gnatchop}).
1119
1120 You can compile the program using the following command (@code{$} is used
1121 as the command prompt in the examples in this document):
1122
1123 @smallexample
1124 $ gcc -c hello.adb
1125 @end smallexample
1126
1127 @noindent
1128 @command{gcc} is the command used to run the compiler. This compiler is
1129 capable of compiling programs in several languages, including Ada and
1130 C. It assumes that you have given it an Ada program if the file extension is
1131 either @file{.ads} or @file{.adb}, and it will then call
1132 the GNAT compiler to compile the specified file.
1133
1134 @ifclear vms
1135 The @option{-c} switch is required. It tells @command{gcc} to only do a
1136 compilation. (For C programs, @command{gcc} can also do linking, but this
1137 capability is not used directly for Ada programs, so the @option{-c}
1138 switch must always be present.)
1139 @end ifclear
1140
1141 This compile command generates a file
1142 @file{hello.o}, which is the object
1143 file corresponding to your Ada program. It also generates
1144 an ``Ada Library Information'' file @file{hello.ali},
1145 which contains additional information used to check
1146 that an Ada program is consistent.
1147 To build an executable file,
1148 use @code{gnatbind} to bind the program
1149 and @command{gnatlink} to link it. The
1150 argument to both @code{gnatbind} and @command{gnatlink} is the name of the
1151 @file{ALI} file, but the default extension of @file{.ali} can
1152 be omitted. This means that in the most common case, the argument
1153 is simply the name of the main program:
1154
1155 @smallexample
1156 $ gnatbind hello
1157 $ gnatlink hello
1158 @end smallexample
1159
1160 @noindent
1161 A simpler method of carrying out these steps is to use
1162 @command{gnatmake},
1163 a master program that invokes all the required
1164 compilation, binding and linking tools in the correct order. In particular,
1165 @command{gnatmake} automatically recompiles any sources that have been
1166 modified since they were last compiled, or sources that depend
1167 on such modified sources, so that ``version skew'' is avoided.
1168 @cindex Version skew (avoided by @command{gnatmake})
1169
1170 @smallexample
1171 $ gnatmake hello.adb
1172 @end smallexample
1173
1174 @noindent
1175 The result is an executable program called @file{hello}, which can be
1176 run by entering:
1177
1178 @smallexample
1179 $ ^hello^RUN HELLO^
1180 @end smallexample
1181
1182 @noindent
1183 assuming that the current directory is on the search path
1184 for executable programs.
1185
1186 @noindent
1187 and, if all has gone well, you will see
1188
1189 @smallexample
1190 Hello WORLD!
1191 @end smallexample
1192
1193 @noindent
1194 appear in response to this command.
1195
1196 @c ****************************************
1197 @node Running a Program with Multiple Units
1198 @section Running a Program with Multiple Units
1199
1200 @noindent
1201 Consider a slightly more complicated example that has three files: a
1202 main program, and the spec and body of a package:
1203
1204 @smallexample @c ada
1205 @cartouche
1206 @group
1207 package Greetings is
1208    procedure Hello;
1209    procedure Goodbye;
1210 end Greetings;
1211
1212 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
1213 package body Greetings is
1214    procedure Hello is
1215    begin
1216       Put_Line ("Hello WORLD!");
1217    end Hello;
1218
1219    procedure Goodbye is
1220    begin
1221       Put_Line ("Goodbye WORLD!");
1222    end Goodbye;
1223 end Greetings;
1224 @end group
1225
1226 @group
1227 with Greetings;
1228 procedure Gmain is
1229 begin
1230    Greetings.Hello;
1231    Greetings.Goodbye;
1232 end Gmain;
1233 @end group
1234 @end cartouche
1235 @end smallexample
1236
1237 @noindent
1238 Following the one-unit-per-file rule, place this program in the
1239 following three separate files:
1240
1241 @table @file
1242 @item greetings.ads
1243 spec of package @code{Greetings}
1244
1245 @item greetings.adb
1246 body of package @code{Greetings}
1247
1248 @item gmain.adb
1249 body of main program
1250 @end table
1251
1252 @noindent
1253 To build an executable version of
1254 this program, we could use four separate steps to compile, bind, and link
1255 the program, as follows:
1256
1257 @smallexample
1258 $ gcc -c gmain.adb
1259 $ gcc -c greetings.adb
1260 $ gnatbind gmain
1261 $ gnatlink gmain
1262 @end smallexample
1263
1264 @noindent
1265 Note that there is no required order of compilation when using GNAT.
1266 In particular it is perfectly fine to compile the main program first.
1267 Also, it is not necessary to compile package specs in the case where
1268 there is an accompanying body; you only need to compile the body. If you want
1269 to submit these files to the compiler for semantic checking and not code
1270 generation, then use the
1271 @option{-gnatc} switch:
1272
1273 @smallexample
1274 $ gcc -c greetings.ads -gnatc
1275 @end smallexample
1276
1277 @noindent
1278 Although the compilation can be done in separate steps as in the
1279 above example, in practice it is almost always more convenient
1280 to use the @command{gnatmake} tool. All you need to know in this case
1281 is the name of the main program's source file. The effect of the above four
1282 commands can be achieved with a single one:
1283
1284 @smallexample
1285 $ gnatmake gmain.adb
1286 @end smallexample
1287
1288 @noindent
1289 In the next section we discuss the advantages of using @command{gnatmake} in
1290 more detail.
1291
1292 @c *****************************
1293 @node Using the gnatmake Utility
1294 @section Using the @command{gnatmake} Utility
1295
1296 @noindent
1297 If you work on a program by compiling single components at a time using
1298 @command{gcc}, you typically keep track of the units you modify. In order to
1299 build a consistent system, you compile not only these units, but also any
1300 units that depend on the units you have modified.
1301 For example, in the preceding case,
1302 if you edit @file{gmain.adb}, you only need to recompile that file. But if
1303 you edit @file{greetings.ads}, you must recompile both
1304 @file{greetings.adb} and @file{gmain.adb}, because both files contain
1305 units that depend on @file{greetings.ads}.
1306
1307 @code{gnatbind} will warn you if you forget one of these compilation
1308 steps, so that it is impossible to generate an inconsistent program as a
1309 result of forgetting to do a compilation. Nevertheless it is tedious and
1310 error-prone to keep track of dependencies among units.
1311 One approach to handle the dependency-bookkeeping is to use a
1312 makefile. However, makefiles present maintenance problems of their own:
1313 if the dependencies change as you change the program, you must make
1314 sure that the makefile is kept up-to-date manually, which is also an
1315 error-prone process.
1316
1317 The @command{gnatmake} utility takes care of these details automatically.
1318 Invoke it using either one of the following forms:
1319
1320 @smallexample
1321 $ gnatmake gmain.adb
1322 $ gnatmake ^gmain^GMAIN^
1323 @end smallexample
1324
1325 @noindent
1326 The argument is the name of the file containing the main program;
1327 you may omit the extension. @command{gnatmake}
1328 examines the environment, automatically recompiles any files that need
1329 recompiling, and binds and links the resulting set of object files,
1330 generating the executable file, @file{^gmain^GMAIN.EXE^}.
1331 In a large program, it
1332 can be extremely helpful to use @command{gnatmake}, because working out by hand
1333 what needs to be recompiled can be difficult.
1334
1335 Note that @command{gnatmake}
1336 takes into account all the Ada rules that
1337 establish dependencies among units. These include dependencies that result
1338 from inlining subprogram bodies, and from
1339 generic instantiation. Unlike some other
1340 Ada make tools, @command{gnatmake} does not rely on the dependencies that were
1341 found by the compiler on a previous compilation, which may possibly
1342 be wrong when sources change. @command{gnatmake} determines the exact set of
1343 dependencies from scratch each time it is run.
1344
1345 @ifset vms
1346 @node Editing with Emacs
1347 @section Editing with Emacs
1348 @cindex Emacs
1349
1350 @noindent
1351 Emacs is an extensible self-documenting text editor that is available in a
1352 separate VMSINSTAL kit.
1353
1354 Invoke Emacs by typing @kbd{Emacs} at the command prompt. To get started,
1355 click on the Emacs Help menu and run the Emacs Tutorial.
1356 In a character cell terminal, Emacs help is invoked with @kbd{Ctrl-h} (also
1357 written as @kbd{C-h}), and the tutorial by @kbd{C-h t}.
1358
1359 Documentation on Emacs and other tools is available in Emacs under the
1360 pull-down menu button: @code{Help - Info}. After selecting @code{Info},
1361 use the middle mouse button to select a topic (e.g.@: Emacs).
1362
1363 In a character cell terminal, do @kbd{C-h i} to invoke info, and then @kbd{m}
1364 (stands for menu) followed by the menu item desired, as in @kbd{m Emacs}, to
1365 get to the Emacs manual.
1366 Help on Emacs is also available by typing @kbd{HELP EMACS} at the DCL command
1367 prompt.
1368
1369 The tutorial is highly recommended in order to learn the intricacies of Emacs,
1370 which is sufficiently extensible to provide for a complete programming
1371 environment and shell for the sophisticated user.
1372 @end ifset
1373
1374 @ifclear vms
1375 @node Introduction to GPS
1376 @section Introduction to GPS
1377 @cindex GPS (GNAT Programming Studio)
1378 @cindex GNAT Programming Studio (GPS)
1379 @noindent
1380 Although the command line interface (@command{gnatmake}, etc.) alone
1381 is sufficient, a graphical Interactive Development
1382 Environment can make it easier for you to compose, navigate, and debug
1383 programs.  This section describes the main features of GPS
1384 (``GNAT Programming Studio''), the GNAT graphical IDE.
1385 You will see how to use GPS to build and debug an executable, and
1386 you will also learn some of the basics of the GNAT ``project'' facility.
1387
1388 GPS enables you to do much more than is presented here;
1389 e.g., you can produce a call graph, interface to a third-party
1390 Version Control System, and inspect the generated assembly language
1391 for a program.
1392 Indeed, GPS also supports languages other than Ada.
1393 Such additional information, and an explanation of all of the GPS menu
1394 items. may be found in the on-line help, which includes
1395 a user's guide and a tutorial (these are also accessible from the GNAT
1396 startup menu).
1397
1398 @menu
1399 * Building a New Program with GPS::
1400 * Simple Debugging with GPS::
1401 @end menu
1402
1403 @node Building a New Program with GPS
1404 @subsection Building a New Program with GPS
1405 @noindent
1406 GPS invokes the GNAT compilation tools using information
1407 contained in a @emph{project} (also known as a @emph{project file}):
1408 a collection of properties such
1409 as source directories, identities of main subprograms, tool switches, etc.,
1410 and their associated values.
1411 See @ref{GNAT Project Manager} for details.
1412 In order to run GPS, you will need to either create a new project
1413 or else open an existing one.
1414
1415 This section will explain how you can use GPS to create a project,
1416 to associate Ada source files with a project, and to build and run
1417 programs.
1418
1419 @enumerate
1420 @item @emph{Creating a project}
1421
1422 Invoke GPS, either from the command line or the platform's IDE.
1423 After it starts, GPS will display a ``Welcome'' screen with three
1424 radio buttons:
1425
1426 @itemize @bullet
1427 @item
1428 @code{Start with default project in directory}
1429
1430 @item
1431 @code{Create new project with wizard}
1432
1433 @item
1434 @code{Open existing project}
1435 @end itemize
1436
1437 @noindent
1438 Select @code{Create new project with wizard} and press @code{OK}.
1439 A new window will appear.  In the text box labeled with
1440 @code{Enter the name of the project to create}, type @file{sample}
1441 as the project name.
1442 In the next box, browse to choose the directory in which you
1443 would like to create the project file.
1444 After selecting an appropriate directory, press @code{Forward}.
1445
1446 A window will appear with the title
1447 @code{Version Control System Configuration}.
1448 Simply press @code{Forward}.
1449
1450 A window will appear with the title
1451 @code{Please select the source directories for this project}.
1452 The directory that you specified for the project file will be selected
1453 by default as the one to use for sources; simply press @code{Forward}.
1454
1455 A window will appear with the title
1456 @code{Please select the build directory for this project}.
1457 The directory that you specified for the project file will be selected
1458 by default for object files and executables;
1459 simply press @code{Forward}.
1460
1461 A window will appear with the title
1462 @code{Please select the main units for this project}.
1463 You will supply this information later, after creating the source file.
1464 Simply press @code{Forward} for now.
1465
1466 A window will appear with the title
1467 @code{Please select the switches to build the project}.
1468 Press @code{Apply}.  This will create a project file named
1469 @file{sample.prj} in the directory that you had specified.
1470
1471 @item @emph{Creating and saving the source file}
1472
1473 After you create the new project, a GPS window will appear, which is
1474 partitioned into two main sections:
1475
1476 @itemize @bullet
1477 @item
1478 A @emph{Workspace area}, initially greyed out, which you will use for
1479 creating and editing source files
1480
1481 @item
1482 Directly below, a @emph{Messages area}, which initially displays a
1483 ``Welcome'' message.
1484 (If the Messages area is not visible, drag its border upward to expand it.)
1485 @end itemize
1486
1487 @noindent
1488 Select @code{File} on the menu bar, and then the @code{New} command.
1489 The Workspace area will become white, and you can now
1490 enter the source program explicitly.
1491 Type the following text
1492
1493 @smallexample @c ada
1494 @group
1495 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
1496 procedure Hello is
1497 begin
1498   Put_Line("Hello from GPS!");
1499 end Hello;
1500 @end group
1501 @end smallexample
1502
1503 @noindent
1504 Select @code{File}, then @code{Save As}, and enter the source file name
1505 @file{hello.adb}.
1506 The file will be saved in the same directory you specified as the
1507 location of the default project file.
1508
1509 @item @emph{Updating the project file}
1510
1511 You need to add the new source file to the project.
1512 To do this, select
1513 the @code{Project} menu and then @code{Edit project properties}.
1514 Click the @code{Main files} tab on the left, and then the
1515 @code{Add} button.
1516 Choose @file{hello.adb} from the list, and press @code{Open}.
1517 The project settings window will reflect this action.
1518 Click @code{OK}.
1519
1520 @item @emph{Building and running the program}
1521
1522 In the main GPS window, now choose the @code{Build} menu, then @code{Make},
1523 and select @file{hello.adb}.
1524 The Messages window will display the resulting invocations of @command{gcc},
1525 @command{gnatbind}, and @command{gnatlink}
1526 (reflecting the default switch settings from the
1527 project file that you created) and then a ``successful compilation/build''
1528 message.
1529
1530 To run the program, choose the @code{Build} menu, then @code{Run}, and
1531 select @command{hello}.
1532 An @emph{Arguments Selection} window will appear.
1533 There are no command line arguments, so just click @code{OK}.
1534
1535 The Messages window will now display the program's output (the string
1536 @code{Hello from GPS}), and at the bottom of the GPS window a status
1537 update is displayed (@code{Run: hello}).
1538 Close the GPS window (or select @code{File}, then @code{Exit}) to
1539 terminate this GPS session.
1540 @end enumerate
1541
1542 @node Simple Debugging with GPS
1543 @subsection Simple Debugging with GPS
1544 @noindent
1545 This section illustrates basic debugging techniques (setting breakpoints,
1546 examining/modifying variables, single stepping).
1547
1548 @enumerate
1549 @item @emph{Opening a project}
1550
1551 Start GPS and select @code{Open existing project}; browse to
1552 specify the project file @file{sample.prj} that you had created in the
1553 earlier example.
1554
1555 @item @emph{Creating a source file}
1556
1557 Select @code{File}, then @code{New}, and type in the following program:
1558
1559 @smallexample @c ada
1560 @group
1561 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
1562 procedure Example is
1563    Line : String (1..80);
1564    N    : Natural;
1565 begin
1566    Put_Line("Type a line of text at each prompt; an empty line to exit");
1567    loop
1568       Put(": ");
1569       Get_Line (Line, N);
1570       Put_Line (Line (1..N) );
1571       exit when N=0;
1572    end loop;
1573 end Example;
1574 @end group
1575 @end smallexample
1576
1577 @noindent
1578 Select @code{File}, then @code{Save as}, and enter the file name
1579 @file{example.adb}.
1580
1581 @item @emph{Updating the project file}
1582
1583 Add @code{Example} as a new main unit for the project:
1584 @enumerate a
1585 @item
1586 Select @code{Project}, then @code{Edit Project Properties}.
1587
1588 @item
1589 Select the @code{Main files} tab, click @code{Add}, then
1590 select the file @file{example.adb} from the list, and
1591 click @code{Open}.
1592 You will see the file name appear in the list of main units
1593
1594 @item
1595 Click @code{OK}
1596 @end enumerate
1597
1598 @item @emph{Building/running the executable}
1599
1600 To build the executable
1601 select @code{Build}, then @code{Make}, and then choose @file{example.adb}.
1602
1603 Run the program to see its effect (in the Messages area).
1604 Each line that you enter is displayed; an empty line will
1605 cause the loop to exit and the program to terminate.
1606
1607 @item @emph{Debugging the program}
1608
1609 Note that the @option{-g} switches to @command{gcc} and @command{gnatlink},
1610 which are required for debugging, are on by default when you create
1611 a new project.
1612 Thus unless you intentionally remove these settings, you will be able
1613 to debug any program that you develop using GPS.
1614
1615 @enumerate a
1616 @item @emph{Initializing}
1617
1618 Select @code{Debug}, then @code{Initialize}, then @file{example}
1619
1620 @item @emph{Setting a breakpoint}
1621
1622 After performing the initialization step, you will observe a small
1623 icon to the right of each line number.
1624 This serves as a toggle for breakpoints; clicking the icon will
1625 set a breakpoint at the corresponding line (the icon will change to
1626 a red circle with an ``x''), and clicking it again
1627 will remove the breakpoint / reset the icon.
1628
1629 For purposes of this example, set a breakpoint at line 10 (the
1630 statement @code{Put_Line@ (Line@ (1..N));}
1631
1632 @item @emph{Starting program execution}
1633
1634 Select @code{Debug}, then @code{Run}.  When the
1635 @code{Program Arguments} window appears, click @code{OK}.
1636 A console window will appear; enter some line of text,
1637 e.g.@: @code{abcde}, at the prompt.
1638 The program will pause execution when it gets to the
1639 breakpoint, and the corresponding line is highlighted.
1640
1641 @item @emph{Examining a variable}
1642
1643 Move the mouse over one of the occurrences of the variable @code{N}.
1644 You will see the value (5) displayed, in ``tool tip'' fashion.
1645 Right click on @code{N}, select @code{Debug}, then select @code{Display N}.
1646 You will see information about @code{N} appear in the @code{Debugger Data}
1647 pane, showing the value as 5.
1648
1649 @item @emph{Assigning a new value to a variable}
1650
1651 Right click on the @code{N} in the @code{Debugger Data} pane, and
1652 select @code{Set value of N}.
1653 When the input window appears, enter the value @code{4} and click
1654 @code{OK}.
1655 This value does not automatically appear in the @code{Debugger Data}
1656 pane; to see it, right click again on the @code{N} in the
1657 @code{Debugger Data} pane and select @code{Update value}.
1658 The new value, 4, will appear in red.
1659
1660 @item @emph{Single stepping}
1661
1662 Select @code{Debug}, then @code{Next}.
1663 This will cause the next statement to be executed, in this case the
1664 call of @code{Put_Line} with the string slice.
1665 Notice in the console window that the displayed string is simply
1666 @code{abcd} and not @code{abcde} which you had entered.
1667 This is because the upper bound of the slice is now 4 rather than 5.
1668
1669 @item @emph{Removing a breakpoint}
1670
1671 Toggle the breakpoint icon at line 10.
1672
1673 @item @emph{Resuming execution from a breakpoint}
1674
1675 Select @code{Debug}, then @code{Continue}.
1676 The program will reach the next iteration of the loop, and
1677 wait for input after displaying the prompt.
1678 This time, just hit the @kbd{Enter} key.
1679 The value of @code{N} will be 0, and the program will terminate.
1680 The console window will disappear.
1681 @end enumerate
1682 @end enumerate
1683 @end ifclear
1684
1685 @node The GNAT Compilation Model
1686 @chapter The GNAT Compilation Model
1687 @cindex GNAT compilation model
1688 @cindex Compilation model
1689
1690 @menu
1691 * Source Representation::
1692 * Foreign Language Representation::
1693 * File Naming Rules::
1694 * Using Other File Names::
1695 * Alternative File Naming Schemes::
1696 * Generating Object Files::
1697 * Source Dependencies::
1698 * The Ada Library Information Files::
1699 * Binding an Ada Program::
1700 * Mixed Language Programming::
1701 @ifclear vms
1702 * Building Mixed Ada & C++ Programs::
1703 * Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models::
1704 @end ifclear
1705 * Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models::
1706 @ifset vms
1707 * Placement of temporary files::
1708 @end ifset
1709 @end menu
1710
1711 @noindent
1712 This chapter describes the compilation model used by GNAT. Although
1713 similar to that used by other languages, such as C and C++, this model
1714 is substantially different from the traditional Ada compilation models,
1715 which are based on a library. The model is initially described without
1716 reference to the library-based model. If you have not previously used an
1717 Ada compiler, you need only read the first part of this chapter. The
1718 last section describes and discusses the differences between the GNAT
1719 model and the traditional Ada compiler models. If you have used other
1720 Ada compilers, this section will help you to understand those
1721 differences, and the advantages of the GNAT model.
1722
1723 @node Source Representation
1724 @section Source Representation
1725 @cindex Latin-1
1726
1727 @noindent
1728 Ada source programs are represented in standard text files, using
1729 Latin-1 coding. Latin-1 is an 8-bit code that includes the familiar
1730 7-bit ASCII set, plus additional characters used for
1731 representing foreign languages (@pxref{Foreign Language Representation}
1732 for support of non-USA character sets). The format effector characters
1733 are represented using their standard ASCII encodings, as follows:
1734
1735 @table @code
1736 @item VT
1737 @findex VT
1738 Vertical tab, @code{16#0B#}
1739
1740 @item HT
1741 @findex HT
1742 Horizontal tab, @code{16#09#}
1743
1744 @item CR
1745 @findex CR
1746 Carriage return, @code{16#0D#}
1747
1748 @item LF
1749 @findex LF
1750 Line feed, @code{16#0A#}
1751
1752 @item FF
1753 @findex FF
1754 Form feed, @code{16#0C#}
1755 @end table
1756
1757 @noindent
1758 Source files are in standard text file format. In addition, GNAT will
1759 recognize a wide variety of stream formats, in which the end of
1760 physical lines is marked by any of the following sequences:
1761 @code{LF}, @code{CR}, @code{CR-LF}, or @code{LF-CR}. This is useful
1762 in accommodating files that are imported from other operating systems.
1763
1764 @cindex End of source file
1765 @cindex Source file, end
1766 @findex SUB
1767 The end of a source file is normally represented by the physical end of
1768 file. However, the control character @code{16#1A#} (@code{SUB}) is also
1769 recognized as signalling the end of the source file. Again, this is
1770 provided for compatibility with other operating systems where this
1771 code is used to represent the end of file.
1772
1773 Each file contains a single Ada compilation unit, including any pragmas
1774 associated with the unit. For example, this means you must place a
1775 package declaration (a package @dfn{spec}) and the corresponding body in
1776 separate files. An Ada @dfn{compilation} (which is a sequence of
1777 compilation units) is represented using a sequence of files. Similarly,
1778 you will place each subunit or child unit in a separate file.
1779
1780 @node Foreign Language Representation
1781 @section Foreign Language Representation
1782
1783 @noindent
1784 GNAT supports the standard character sets defined in Ada as well as
1785 several other non-standard character sets for use in localized versions
1786 of the compiler (@pxref{Character Set Control}).
1787 @menu
1788 * Latin-1::
1789 * Other 8-Bit Codes::
1790 * Wide Character Encodings::
1791 @end menu
1792
1793 @node Latin-1
1794 @subsection Latin-1
1795 @cindex Latin-1
1796
1797 @noindent
1798 The basic character set is Latin-1. This character set is defined by ISO
1799 standard 8859, part 1. The lower half (character codes @code{16#00#}
1800 @dots{} @code{16#7F#)} is identical to standard ASCII coding, but the upper half
1801 is used to represent additional characters. These include extended letters
1802 used by European languages, such as French accents, the vowels with umlauts
1803 used in German, and the extra letter A-ring used in Swedish.
1804
1805 @findex Ada.Characters.Latin_1
1806 For a complete list of Latin-1 codes and their encodings, see the source
1807 file of library unit @code{Ada.Characters.Latin_1} in file
1808 @file{a-chlat1.ads}.
1809 You may use any of these extended characters freely in character or
1810 string literals. In addition, the extended characters that represent
1811 letters can be used in identifiers.
1812
1813 @node Other 8-Bit Codes
1814 @subsection Other 8-Bit Codes
1815
1816 @noindent
1817 GNAT also supports several other 8-bit coding schemes:
1818
1819 @table @asis
1820 @item ISO 8859-2 (Latin-2)
1821 @cindex Latin-2
1822 @cindex ISO 8859-2
1823 Latin-2 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1824 equivalence.
1825
1826 @item ISO 8859-3 (Latin-3)
1827 @cindex Latin-3
1828 @cindex ISO 8859-3
1829 Latin-3 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1830 equivalence.
1831
1832 @item ISO 8859-4 (Latin-4)
1833 @cindex Latin-4
1834 @cindex ISO 8859-4
1835 Latin-4 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1836 equivalence.
1837
1838 @item ISO 8859-5 (Cyrillic)
1839 @cindex ISO 8859-5
1840 @cindex Cyrillic
1841 ISO 8859-5 letters (Cyrillic) allowed in identifiers, with uppercase and
1842 lowercase equivalence.
1843
1844 @item ISO 8859-15 (Latin-9)
1845 @cindex ISO 8859-15
1846 @cindex Latin-9
1847 ISO 8859-15 (Latin-9) letters allowed in identifiers, with uppercase and
1848 lowercase equivalence
1849
1850 @item IBM PC (code page 437)
1851 @cindex code page 437
1852 This code page is the normal default for PCs in the U.S. It corresponds
1853 to the original IBM PC character set. This set has some, but not all, of
1854 the extended Latin-1 letters, but these letters do not have the same
1855 encoding as Latin-1. In this mode, these letters are allowed in
1856 identifiers with uppercase and lowercase equivalence.
1857
1858 @item IBM PC (code page 850)
1859 @cindex code page 850
1860 This code page is a modification of 437 extended to include all the
1861 Latin-1 letters, but still not with the usual Latin-1 encoding. In this
1862 mode, all these letters are allowed in identifiers with uppercase and
1863 lowercase equivalence.
1864
1865 @item Full Upper 8-bit
1866 Any character in the range 80-FF allowed in identifiers, and all are
1867 considered distinct. In other words, there are no uppercase and lowercase
1868 equivalences in this range. This is useful in conjunction with
1869 certain encoding schemes used for some foreign character sets (e.g.,
1870 the typical method of representing Chinese characters on the PC).
1871
1872 @item No Upper-Half
1873 No upper-half characters in the range 80-FF are allowed in identifiers.
1874 This gives Ada 83 compatibility for identifier names.
1875 @end table
1876
1877 @noindent
1878 For precise data on the encodings permitted, and the uppercase and lowercase
1879 equivalences that are recognized, see the file @file{csets.adb} in
1880 the GNAT compiler sources. You will need to obtain a full source release
1881 of GNAT to obtain this file.
1882
1883 @node Wide Character Encodings
1884 @subsection Wide Character Encodings
1885
1886 @noindent
1887 GNAT allows wide character codes to appear in character and string
1888 literals, and also optionally in identifiers, by means of the following
1889 possible encoding schemes:
1890
1891 @table @asis
1892
1893 @item Hex Coding
1894 In this encoding, a wide character is represented by the following five
1895 character sequence:
1896
1897 @smallexample
1898 ESC a b c d
1899 @end smallexample
1900
1901 @noindent
1902 Where @code{a}, @code{b}, @code{c}, @code{d} are the four hexadecimal
1903 characters (using uppercase letters) of the wide character code. For
1904 example, ESC A345 is used to represent the wide character with code
1905 @code{16#A345#}.
1906 This scheme is compatible with use of the full Wide_Character set.
1907
1908 @item Upper-Half Coding
1909 @cindex Upper-Half Coding
1910 The wide character with encoding @code{16#abcd#} where the upper bit is on
1911 (in other words, ``a'' is in the range 8-F) is represented as two bytes,
1912 @code{16#ab#} and @code{16#cd#}. The second byte cannot be a format control
1913 character, but is not required to be in the upper half. This method can
1914 be also used for shift-JIS or EUC, where the internal coding matches the
1915 external coding.
1916
1917 @item Shift JIS Coding
1918 @cindex Shift JIS Coding
1919 A wide character is represented by a two-character sequence,
1920 @code{16#ab#} and
1921 @code{16#cd#}, with the restrictions described for upper-half encoding as
1922 described above. The internal character code is the corresponding JIS
1923 character according to the standard algorithm for Shift-JIS
1924 conversion. Only characters defined in the JIS code set table can be
1925 used with this encoding method.
1926
1927 @item EUC Coding
1928 @cindex EUC Coding
1929 A wide character is represented by a two-character sequence
1930 @code{16#ab#} and
1931 @code{16#cd#}, with both characters being in the upper half. The internal
1932 character code is the corresponding JIS character according to the EUC
1933 encoding algorithm. Only characters defined in the JIS code set table
1934 can be used with this encoding method.
1935
1936 @item UTF-8 Coding
1937 A wide character is represented using
1938 UCS Transformation Format 8 (UTF-8) as defined in Annex R of ISO
1939 10646-1/Am.2. Depending on the character value, the representation
1940 is a one, two, or three byte sequence:
1941 @smallexample
1942 @iftex
1943 @leftskip=.7cm
1944 @end iftex
1945 16#0000#-16#007f#: 2#0@var{xxxxxxx}#
1946 16#0080#-16#07ff#: 2#110@var{xxxxx}# 2#10@var{xxxxxx}#
1947 16#0800#-16#ffff#: 2#1110@var{xxxx}# 2#10@var{xxxxxx}# 2#10@var{xxxxxx}#
1948
1949 @end smallexample
1950
1951 @noindent
1952 where the @var{xxx} bits correspond to the left-padded bits of the
1953 16-bit character value. Note that all lower half ASCII characters
1954 are represented as ASCII bytes and all upper half characters and
1955 other wide characters are represented as sequences of upper-half
1956 (The full UTF-8 scheme allows for encoding 31-bit characters as
1957 6-byte sequences, but in this implementation, all UTF-8 sequences
1958 of four or more bytes length will be treated as illegal).
1959 @item Brackets Coding
1960 In this encoding, a wide character is represented by the following eight
1961 character sequence:
1962
1963 @smallexample
1964 [ " a b c d " ]
1965 @end smallexample
1966
1967 @noindent
1968 Where @code{a}, @code{b}, @code{c}, @code{d} are the four hexadecimal
1969 characters (using uppercase letters) of the wide character code. For
1970 example, [``A345''] is used to represent the wide character with code
1971 @code{16#A345#}. It is also possible (though not required) to use the
1972 Brackets coding for upper half characters. For example, the code
1973 @code{16#A3#} can be represented as @code{[``A3'']}.
1974
1975 This scheme is compatible with use of the full Wide_Character set,
1976 and is also the method used for wide character encoding in the standard
1977 ACVC (Ada Compiler Validation Capability) test suite distributions.
1978
1979 @end table
1980
1981 @noindent
1982 Note: Some of these coding schemes do not permit the full use of the
1983 Ada character set. For example, neither Shift JIS, nor EUC allow the
1984 use of the upper half of the Latin-1 set.
1985
1986 @node File Naming Rules
1987 @section File Naming Rules
1988
1989 @noindent
1990 The default file name is determined by the name of the unit that the
1991 file contains. The name is formed by taking the full expanded name of
1992 the unit and replacing the separating dots with hyphens and using
1993 ^lowercase^uppercase^ for all letters.
1994
1995 An exception arises if the file name generated by the above rules starts
1996 with one of the characters
1997 @ifset vms
1998 @samp{A}, @samp{G}, @samp{I}, or @samp{S},
1999 @end ifset
2000 @ifclear vms
2001 @samp{a}, @samp{g}, @samp{i}, or @samp{s},
2002 @end ifclear
2003 and the second character is a
2004 minus. In this case, the character ^tilde^dollar sign^ is used in place
2005 of the minus. The reason for this special rule is to avoid clashes with
2006 the standard names for child units of the packages System, Ada,
2007 Interfaces, and GNAT, which use the prefixes
2008 @ifset vms
2009 @samp{S-}, @samp{A-}, @samp{I-}, and @samp{G-},
2010 @end ifset
2011 @ifclear vms
2012 @samp{s-}, @samp{a-}, @samp{i-}, and @samp{g-},
2013 @end ifclear
2014 respectively.
2015
2016 The file extension is @file{.ads} for a spec and
2017 @file{.adb} for a body. The following list shows some
2018 examples of these rules.
2019
2020 @table @file
2021 @item main.ads
2022 Main (spec)
2023 @item main.adb
2024 Main (body)
2025 @item arith_functions.ads
2026 Arith_Functions (package spec)
2027 @item arith_functions.adb
2028 Arith_Functions (package body)
2029 @item func-spec.ads
2030 Func.Spec (child package spec)
2031 @item func-spec.adb
2032 Func.Spec (child package body)
2033 @item main-sub.adb
2034 Sub (subunit of Main)
2035 @item ^a~bad.adb^A$BAD.ADB^
2036 A.Bad (child package body)
2037 @end table
2038
2039 @noindent
2040 Following these rules can result in excessively long
2041 file names if corresponding
2042 unit names are long (for example, if child units or subunits are
2043 heavily nested). An option is available to shorten such long file names
2044 (called file name ``krunching''). This may be particularly useful when
2045 programs being developed with GNAT are to be used on operating systems
2046 with limited file name lengths. @xref{Using gnatkr}.
2047
2048 Of course, no file shortening algorithm can guarantee uniqueness over
2049 all possible unit names; if file name krunching is used, it is your
2050 responsibility to ensure no name clashes occur. Alternatively you
2051 can specify the exact file names that you want used, as described
2052 in the next section. Finally, if your Ada programs are migrating from a
2053 compiler with a different naming convention, you can use the gnatchop
2054 utility to produce source files that follow the GNAT naming conventions.
2055 (For details @pxref{Renaming Files Using gnatchop}.)
2056
2057 Note: in the case of @code{Windows NT/XP} or @code{OpenVMS} operating
2058 systems, case is not significant. So for example on @code{Windows XP}
2059 if the canonical name is @code{main-sub.adb}, you can use the file name
2060 @code{Main-Sub.adb} instead. However, case is significant for other
2061 operating systems, so for example, if you want to use other than
2062 canonically cased file names on a Unix system, you need to follow
2063 the procedures described in the next section.
2064
2065 @node Using Other File Names
2066 @section Using Other File Names
2067 @cindex File names
2068
2069 @noindent
2070 In the previous section, we have described the default rules used by
2071 GNAT to determine the file name in which a given unit resides. It is
2072 often convenient to follow these default rules, and if you follow them,
2073 the compiler knows without being explicitly told where to find all
2074 the files it needs.
2075
2076 However, in some cases, particularly when a program is imported from
2077 another Ada compiler environment, it may be more convenient for the
2078 programmer to specify which file names contain which units. GNAT allows
2079 arbitrary file names to be used by means of the Source_File_Name pragma.
2080 The form of this pragma is as shown in the following examples:
2081 @cindex Source_File_Name pragma
2082
2083 @smallexample @c ada
2084 @cartouche
2085 pragma Source_File_Name (My_Utilities.Stacks,
2086   Spec_File_Name => "myutilst_a.ada");
2087 pragma Source_File_name (My_Utilities.Stacks,
2088   Body_File_Name => "myutilst.ada");
2089 @end cartouche
2090 @end smallexample
2091
2092 @noindent
2093 As shown in this example, the first argument for the pragma is the unit
2094 name (in this example a child unit). The second argument has the form
2095 of a named association. The identifier
2096 indicates whether the file name is for a spec or a body;
2097 the file name itself is given by a string literal.
2098
2099 The source file name pragma is a configuration pragma, which means that
2100 normally it will be placed in the @file{gnat.adc}
2101 file used to hold configuration
2102 pragmas that apply to a complete compilation environment.
2103 For more details on how the @file{gnat.adc} file is created and used
2104 see @ref{Handling of Configuration Pragmas}.
2105 @cindex @file{gnat.adc}
2106
2107 @ifclear vms
2108 GNAT allows completely arbitrary file names to be specified using the
2109 source file name pragma. However, if the file name specified has an
2110 extension other than @file{.ads} or @file{.adb} it is necessary to use
2111 a special syntax when compiling the file. The name in this case must be
2112 preceded by the special sequence @option{-x} followed by a space and the name
2113 of the language, here @code{ada}, as in:
2114
2115 @smallexample
2116 $ gcc -c -x ada peculiar_file_name.sim
2117 @end smallexample
2118 @end ifclear
2119
2120 @noindent
2121 @command{gnatmake} handles non-standard file names in the usual manner (the
2122 non-standard file name for the main program is simply used as the
2123 argument to gnatmake). Note that if the extension is also non-standard,
2124 then it must be included in the @command{gnatmake} command, it may not
2125 be omitted.
2126
2127 @node Alternative File Naming Schemes
2128 @section Alternative File Naming Schemes
2129 @cindex File naming schemes, alternative
2130 @cindex File names
2131
2132 In the previous section, we described the use of the @code{Source_File_Name}
2133 pragma to allow arbitrary names to be assigned to individual source files.
2134 However, this approach requires one pragma for each file, and especially in
2135 large systems can result in very long @file{gnat.adc} files, and also create
2136 a maintenance problem.
2137
2138 GNAT also provides a facility for specifying systematic file naming schemes
2139 other than the standard default naming scheme previously described. An
2140 alternative scheme for naming is specified by the use of
2141 @code{Source_File_Name} pragmas having the following format:
2142 @cindex Source_File_Name pragma
2143
2144 @smallexample @c ada
2145 pragma Source_File_Name (
2146    Spec_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
2147  @r{[},Casing          => CASING_SPEC@r{]}
2148  @r{[},Dot_Replacement => STRING_LITERAL@r{]});
2149
2150 pragma Source_File_Name (
2151    Body_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
2152  @r{[},Casing          => CASING_SPEC@r{]}
2153  @r{[},Dot_Replacement => STRING_LITERAL@r{]});
2154
2155 pragma Source_File_Name (
2156    Subunit_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
2157  @r{[},Casing             => CASING_SPEC@r{]}
2158  @r{[},Dot_Replacement    => STRING_LITERAL@r{]});
2159
2160 FILE_NAME_PATTERN ::= STRING_LITERAL
2161 CASING_SPEC ::= Lowercase | Uppercase | Mixedcase
2162 @end smallexample
2163
2164 @noindent
2165 The @code{FILE_NAME_PATTERN} string shows how the file name is constructed.
2166 It contains a single asterisk character, and the unit name is substituted
2167 systematically for this asterisk. The optional parameter
2168 @code{Casing} indicates
2169 whether the unit name is to be all upper-case letters, all lower-case letters,
2170 or mixed-case. If no
2171 @code{Casing} parameter is used, then the default is all
2172 ^lower-case^upper-case^.
2173
2174 The optional @code{Dot_Replacement} string is used to replace any periods
2175 that occur in subunit or child unit names. If no @code{Dot_Replacement}
2176 argument is used then separating dots appear unchanged in the resulting
2177 file name.
2178 Although the above syntax indicates that the
2179 @code{Casing} argument must appear
2180 before the @code{Dot_Replacement} argument, but it
2181 is also permissible to write these arguments in the opposite order.
2182
2183 As indicated, it is possible to specify different naming schemes for
2184 bodies, specs, and subunits. Quite often the rule for subunits is the
2185 same as the rule for bodies, in which case, there is no need to give
2186 a separate @code{Subunit_File_Name} rule, and in this case the
2187 @code{Body_File_name} rule is used for subunits as well.
2188
2189 The separate rule for subunits can also be used to implement the rather
2190 unusual case of a compilation environment (e.g.@: a single directory) which
2191 contains a subunit and a child unit with the same unit name. Although
2192 both units cannot appear in the same partition, the Ada Reference Manual
2193 allows (but does not require) the possibility of the two units coexisting
2194 in the same environment.
2195
2196 The file name translation works in the following steps:
2197
2198 @itemize @bullet
2199
2200 @item
2201 If there is a specific @code{Source_File_Name} pragma for the given unit,
2202 then this is always used, and any general pattern rules are ignored.
2203
2204 @item
2205 If there is a pattern type @code{Source_File_Name} pragma that applies to
2206 the unit, then the resulting file name will be used if the file exists. If
2207 more than one pattern matches, the latest one will be tried first, and the
2208 first attempt resulting in a reference to a file that exists will be used.
2209
2210 @item
2211 If no pattern type @code{Source_File_Name} pragma that applies to the unit
2212 for which the corresponding file exists, then the standard GNAT default
2213 naming rules are used.
2214
2215 @end itemize
2216
2217 @noindent
2218 As an example of the use of this mechanism, consider a commonly used scheme
2219 in which file names are all lower case, with separating periods copied
2220 unchanged to the resulting file name, and specs end with @file{.1.ada}, and
2221 bodies end with @file{.2.ada}. GNAT will follow this scheme if the following
2222 two pragmas appear:
2223
2224 @smallexample @c ada
2225 pragma Source_File_Name
2226   (Spec_File_Name => "*.1.ada");
2227 pragma Source_File_Name
2228   (Body_File_Name => "*.2.ada");
2229 @end smallexample
2230
2231 @noindent
2232 The default GNAT scheme is actually implemented by providing the following
2233 default pragmas internally:
2234
2235 @smallexample @c ada
2236 pragma Source_File_Name
2237   (Spec_File_Name => "*.ads", Dot_Replacement => "-");
2238 pragma Source_File_Name
2239   (Body_File_Name => "*.adb", Dot_Replacement => "-");
2240 @end smallexample
2241
2242 @noindent
2243 Our final example implements a scheme typically used with one of the
2244 Ada 83 compilers, where the separator character for subunits was ``__''
2245 (two underscores), specs were identified by adding @file{_.ADA}, bodies
2246 by adding @file{.ADA}, and subunits by
2247 adding @file{.SEP}. All file names were
2248 upper case. Child units were not present of course since this was an
2249 Ada 83 compiler, but it seems reasonable to extend this scheme to use
2250 the same double underscore separator for child units.
2251
2252 @smallexample @c ada
2253 pragma Source_File_Name
2254   (Spec_File_Name => "*_.ADA",
2255    Dot_Replacement => "__",
2256    Casing = Uppercase);
2257 pragma Source_File_Name
2258   (Body_File_Name => "*.ADA",
2259    Dot_Replacement => "__",
2260    Casing = Uppercase);
2261 pragma Source_File_Name
2262   (Subunit_File_Name => "*.SEP",
2263    Dot_Replacement => "__",
2264    Casing = Uppercase);
2265 @end smallexample
2266
2267 @node Generating Object Files
2268 @section Generating Object Files
2269
2270 @noindent
2271 An Ada program consists of a set of source files, and the first step in
2272 compiling the program is to generate the corresponding object files.
2273 These are generated by compiling a subset of these source files.
2274 The files you need to compile are the following:
2275
2276 @itemize @bullet
2277 @item
2278 If a package spec has no body, compile the package spec to produce the
2279 object file for the package.
2280
2281 @item
2282 If a package has both a spec and a body, compile the body to produce the
2283 object file for the package. The source file for the package spec need
2284 not be compiled in this case because there is only one object file, which
2285 contains the code for both the spec and body of the package.
2286
2287 @item
2288 For a subprogram, compile the subprogram body to produce the object file
2289 for the subprogram. The spec, if one is present, is as usual in a
2290 separate file, and need not be compiled.
2291
2292 @item
2293 @cindex Subunits
2294 In the case of subunits, only compile the parent unit. A single object
2295 file is generated for the entire subunit tree, which includes all the
2296 subunits.
2297
2298 @item
2299 Compile child units independently of their parent units
2300 (though, of course, the spec of all the ancestor unit must be present in order
2301 to compile a child unit).
2302
2303 @item
2304 @cindex Generics
2305 Compile generic units in the same manner as any other units. The object
2306 files in this case are small dummy files that contain at most the
2307 flag used for elaboration checking. This is because GNAT always handles generic
2308 instantiation by means of macro expansion. However, it is still necessary to
2309 compile generic units, for dependency checking and elaboration purposes.
2310 @end itemize
2311
2312 @noindent
2313 The preceding rules describe the set of files that must be compiled to
2314 generate the object files for a program. Each object file has the same
2315 name as the corresponding source file, except that the extension is
2316 @file{.o} as usual.
2317
2318 You may wish to compile other files for the purpose of checking their
2319 syntactic and semantic correctness. For example, in the case where a
2320 package has a separate spec and body, you would not normally compile the
2321 spec. However, it is convenient in practice to compile the spec to make
2322 sure it is error-free before compiling clients of this spec, because such
2323 compilations will fail if there is an error in the spec.
2324
2325 GNAT provides an option for compiling such files purely for the
2326 purposes of checking correctness; such compilations are not required as
2327 part of the process of building a program. To compile a file in this
2328 checking mode, use the @option{-gnatc} switch.
2329
2330 @node Source Dependencies
2331 @section Source Dependencies
2332
2333 @noindent
2334 A given object file clearly depends on the source file which is compiled
2335 to produce it. Here we are using @dfn{depends} in the sense of a typical
2336 @code{make} utility; in other words, an object file depends on a source
2337 file if changes to the source file require the object file to be
2338 recompiled.
2339 In addition to this basic dependency, a given object may depend on
2340 additional source files as follows:
2341
2342 @itemize @bullet
2343 @item
2344 If a file being compiled @code{with}'s a unit @var{X}, the object file
2345 depends on the file containing the spec of unit @var{X}. This includes
2346 files that are @code{with}'ed implicitly either because they are parents
2347 of @code{with}'ed child units or they are run-time units required by the
2348 language constructs used in a particular unit.
2349
2350 @item
2351 If a file being compiled instantiates a library level generic unit, the
2352 object file depends on both the spec and body files for this generic
2353 unit.
2354
2355 @item
2356 If a file being compiled instantiates a generic unit defined within a
2357 package, the object file depends on the body file for the package as
2358 well as the spec file.
2359
2360 @item
2361 @findex Inline
2362 @cindex @option{-gnatn} switch
2363 If a file being compiled contains a call to a subprogram for which
2364 pragma @code{Inline} applies and inlining is activated with the
2365 @option{-gnatn} switch, the object file depends on the file containing the
2366 body of this subprogram as well as on the file containing the spec. Note
2367 that for inlining to actually occur as a result of the use of this switch,
2368 it is necessary to compile in optimizing mode.
2369
2370 @cindex @option{-gnatN} switch
2371 The use of @option{-gnatN} activates  inlining optimization
2372 that is performed by the front end of the compiler. This inlining does
2373 not require that the code generation be optimized. Like @option{-gnatn},
2374 the use of this switch generates additional dependencies.
2375 Note that
2376 @option{-gnatN} automatically implies @option{-gnatn} so it is not necessary
2377 to specify both options.
2378
2379 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
2380 of GNAT other than the JGNAT, .NET or GNAAMP versions), then the use of
2381 @option{-gnatN} is deprecated, and the use of @option{-gnatn} is preferred.
2382 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
2383 inlining, but that is no longer the case.
2384
2385 @item
2386 If an object file @file{O} depends on the proper body of a subunit through
2387 inlining or instantiation, it depends on the parent unit of the subunit.
2388 This means that any modification of the parent unit or one of its subunits
2389 affects the compilation of @file{O}.
2390
2391 @item
2392 The object file for a parent unit depends on all its subunit body files.
2393
2394 @item
2395 The previous two rules meant that for purposes of computing dependencies and
2396 recompilation, a body and all its subunits are treated as an indivisible whole.
2397
2398 @noindent
2399 These rules are applied transitively: if unit @code{A} @code{with}'s
2400 unit @code{B}, whose elaboration calls an inlined procedure in package
2401 @code{C}, the object file for unit @code{A} will depend on the body of
2402 @code{C}, in file @file{c.adb}.
2403
2404 The set of dependent files described by these rules includes all the
2405 files on which the unit is semantically dependent, as dictated by the
2406 Ada language standard. However, it is a superset of what the
2407 standard describes, because it includes generic, inline, and subunit
2408 dependencies.
2409
2410 An object file must be recreated by recompiling the corresponding source
2411 file if any of the source files on which it depends are modified. For
2412 example, if the @code{make} utility is used to control compilation,
2413 the rule for an Ada object file must mention all the source files on
2414 which the object file depends, according to the above definition.
2415 The determination of the necessary
2416 recompilations is done automatically when one uses @command{gnatmake}.
2417 @end itemize
2418
2419 @node The Ada Library Information Files
2420 @section The Ada Library Information Files
2421 @cindex Ada Library Information files
2422 @cindex @file{ALI} files
2423
2424 @noindent
2425 Each compilation actually generates two output files. The first of these
2426 is the normal object file that has a @file{.o} extension. The second is a
2427 text file containing full dependency information. It has the same
2428 name as the source file, but an @file{.ali} extension.
2429 This file is known as the Ada Library Information (@file{ALI}) file.
2430 The following information is contained in the @file{ALI} file.
2431
2432 @itemize @bullet
2433 @item
2434 Version information (indicates which version of GNAT was used to compile
2435 the unit(s) in question)
2436
2437 @item
2438 Main program information (including priority and time slice settings,
2439 as well as the wide character encoding used during compilation).
2440
2441 @item
2442 List of arguments used in the @command{gcc} command for the compilation
2443
2444 @item
2445 Attributes of the unit, including configuration pragmas used, an indication
2446 of whether the compilation was successful, exception model used etc.
2447
2448 @item
2449 A list of relevant restrictions applying to the unit (used for consistency)
2450 checking.
2451
2452 @item
2453 Categorization information (e.g.@: use of pragma @code{Pure}).
2454
2455 @item
2456 Information on all @code{with}'ed units, including presence of
2457 @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas.
2458
2459 @item
2460 Information from any @code{Linker_Options} pragmas used in the unit
2461
2462 @item
2463 Information on the use of @code{Body_Version} or @code{Version}
2464 attributes in the unit.
2465
2466 @item
2467 Dependency information. This is a list of files, together with
2468 time stamp and checksum information. These are files on which
2469 the unit depends in the sense that recompilation is required
2470 if any of these units are modified.
2471
2472 @item
2473 Cross-reference data. Contains information on all entities referenced
2474 in the unit. Used by tools like @code{gnatxref} and @code{gnatfind} to
2475 provide cross-reference information.
2476
2477 @end itemize
2478
2479 @noindent
2480 For a full detailed description of the format of the @file{ALI} file,
2481 see the source of the body of unit @code{Lib.Writ}, contained in file
2482 @file{lib-writ.adb} in the GNAT compiler sources.
2483
2484 @node Binding an Ada Program
2485 @section Binding an Ada Program
2486
2487 @noindent
2488 When using languages such as C and C++, once the source files have been
2489 compiled the only remaining step in building an executable program
2490 is linking the object modules together. This means that it is possible to
2491 link an inconsistent version of a program, in which two units have
2492 included different versions of the same header.
2493
2494 The rules of Ada do not permit such an inconsistent program to be built.
2495 For example, if two clients have different versions of the same package,
2496 it is illegal to build a program containing these two clients.
2497 These rules are enforced by the GNAT binder, which also determines an
2498 elaboration order consistent with the Ada rules.
2499
2500 The GNAT binder is run after all the object files for a program have
2501 been created. It is given the name of the main program unit, and from
2502 this it determines the set of units required by the program, by reading the
2503 corresponding ALI files. It generates error messages if the program is
2504 inconsistent or if no valid order of elaboration exists.
2505
2506 If no errors are detected, the binder produces a main program, in Ada by
2507 default, that contains calls to the elaboration procedures of those
2508 compilation unit that require them, followed by
2509 a call to the main program. This Ada program is compiled to generate the
2510 object file for the main program. The name of
2511 the Ada file is @file{b~@var{xxx}.adb} (with the corresponding spec
2512 @file{b~@var{xxx}.ads}) where @var{xxx} is the name of the
2513 main program unit.
2514
2515 Finally, the linker is used to build the resulting executable program,
2516 using the object from the main program from the bind step as well as the
2517 object files for the Ada units of the program.
2518
2519 @node Mixed Language Programming
2520 @section Mixed Language Programming
2521 @cindex Mixed Language Programming
2522
2523 @noindent
2524 This section describes how to develop a mixed-language program,
2525 specifically one that comprises units in both Ada and C.
2526
2527 @menu
2528 * Interfacing to C::
2529 * Calling Conventions::
2530 @end menu
2531
2532 @node Interfacing to C
2533 @subsection Interfacing to C
2534 @noindent
2535 Interfacing Ada with a foreign language such as C involves using
2536 compiler directives to import and/or export entity definitions in each
2537 language---using @code{extern} statements in C, for instance, and the
2538 @code{Import}, @code{Export}, and @code{Convention} pragmas in Ada.
2539 A full treatment of these topics is provided in Appendix B, section 1
2540 of the Ada Reference Manual.
2541
2542 There are two ways to build a program using GNAT that contains some Ada
2543 sources and some foreign language sources, depending on whether or not
2544 the main subprogram is written in Ada.  Here is a source example with
2545 the main subprogram in Ada:
2546
2547 @smallexample
2548 /* file1.c */
2549 #include <stdio.h>
2550
2551 void print_num (int num)
2552 @{
2553   printf ("num is %d.\n", num);
2554   return;
2555 @}
2556
2557 /* file2.c */
2558
2559 /* num_from_Ada is declared in my_main.adb */
2560 extern int num_from_Ada;
2561
2562 int get_num (void)
2563 @{
2564   return num_from_Ada;
2565 @}
2566 @end smallexample
2567
2568 @smallexample @c ada
2569 --  my_main.adb
2570 procedure My_Main is
2571
2572    --  Declare then export an Integer entity called num_from_Ada
2573    My_Num : Integer := 10;
2574    pragma Export (C, My_Num, "num_from_Ada");
2575
2576    --  Declare an Ada function spec for Get_Num, then use
2577    --  C function get_num for the implementation.
2578    function Get_Num return Integer;
2579    pragma Import (C, Get_Num, "get_num");
2580
2581    --  Declare an Ada procedure spec for Print_Num, then use
2582    --  C function print_num for the implementation.
2583    procedure Print_Num (Num : Integer);
2584    pragma Import (C, Print_Num, "print_num");
2585
2586 begin
2587    Print_Num (Get_Num);
2588 end My_Main;
2589 @end smallexample
2590
2591 @enumerate
2592 @item
2593 To build this example, first compile the foreign language files to
2594 generate object files:
2595 @smallexample
2596 ^gcc -c file1.c^gcc -c FILE1.C^
2597 ^gcc -c file2.c^gcc -c FILE2.C^
2598 @end smallexample
2599
2600 @item
2601 Then, compile the Ada units to produce a set of object files and ALI
2602 files:
2603 @smallexample
2604 gnatmake ^-c^/ACTIONS=COMPILE^ my_main.adb
2605 @end smallexample
2606
2607 @item
2608 Run the Ada binder on the Ada main program:
2609 @smallexample
2610 gnatbind my_main.ali
2611 @end smallexample
2612
2613 @item
2614 Link the Ada main program, the Ada objects and the other language
2615 objects:
2616 @smallexample
2617 gnatlink my_main.ali file1.o file2.o
2618 @end smallexample
2619 @end enumerate
2620
2621 The last three steps can be grouped in a single command:
2622 @smallexample
2623 gnatmake my_main.adb -largs file1.o file2.o
2624 @end smallexample
2625
2626 @cindex Binder output file
2627 @noindent
2628 If the main program is in a language other than Ada, then you may have
2629 more than one entry point into the Ada subsystem. You must use a special
2630 binder option to generate callable routines that initialize and
2631 finalize the Ada units (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs}).
2632 Calls to the initialization and finalization routines must be inserted
2633 in the main program, or some other appropriate point in the code. The
2634 call to initialize the Ada units must occur before the first Ada
2635 subprogram is called, and the call to finalize the Ada units must occur
2636 after the last Ada subprogram returns. The binder will place the
2637 initialization and finalization subprograms into the
2638 @file{b~@var{xxx}.adb} file where they can be accessed by your C
2639 sources.  To illustrate, we have the following example:
2640
2641 @smallexample
2642 /* main.c */
2643 extern void adainit (void);
2644 extern void adafinal (void);
2645 extern int add (int, int);
2646 extern int sub (int, int);
2647
2648 int main (int argc, char *argv[])
2649 @{
2650   int a = 21, b = 7;
2651
2652   adainit();
2653
2654   /* Should print "21 + 7 = 28" */
2655   printf ("%d + %d = %d\n", a, b, add (a, b));
2656   /* Should print "21 - 7 = 14" */
2657   printf ("%d - %d = %d\n", a, b, sub (a, b));
2658
2659   adafinal();
2660 @}
2661 @end smallexample
2662
2663 @smallexample @c ada
2664 --  unit1.ads
2665 package Unit1 is
2666    function Add (A, B : Integer) return Integer;
2667    pragma Export (C, Add, "add");
2668 end Unit1;
2669
2670 --  unit1.adb
2671 package body Unit1 is
2672    function Add (A, B : Integer) return Integer is
2673    begin
2674       return A + B;
2675    end Add;
2676 end Unit1;
2677
2678 --  unit2.ads
2679 package Unit2 is
2680    function Sub (A, B : Integer) return Integer;
2681    pragma Export (C, Sub, "sub");
2682 end Unit2;
2683
2684 --  unit2.adb
2685 package body Unit2 is
2686    function Sub (A, B : Integer) return Integer is
2687    begin
2688       return A - B;
2689    end Sub;
2690 end Unit2;
2691 @end smallexample
2692
2693 @enumerate
2694 @item
2695 The build procedure for this application is similar to the last
2696 example's.  First, compile the foreign language files to generate object
2697 files:
2698 @smallexample
2699 ^gcc -c main.c^gcc -c main.c^
2700 @end smallexample
2701
2702 @item
2703 Next, compile the Ada units to produce a set of object files and ALI
2704 files:
2705 @smallexample
2706 gnatmake ^-c^/ACTIONS=COMPILE^ unit1.adb
2707 gnatmake ^-c^/ACTIONS=COMPILE^ unit2.adb
2708 @end smallexample
2709
2710 @item
2711 Run the Ada binder on every generated ALI file.  Make sure to use the
2712 @option{-n} option to specify a foreign main program:
2713 @smallexample
2714 gnatbind ^-n^/NOMAIN^ unit1.ali unit2.ali
2715 @end smallexample
2716
2717 @item
2718 Link the Ada main program, the Ada objects and the foreign language
2719 objects. You need only list the last ALI file here:
2720 @smallexample
2721 gnatlink unit2.ali main.o -o exec_file
2722 @end smallexample
2723
2724 This procedure yields a binary executable called @file{exec_file}.
2725 @end enumerate
2726
2727 @noindent
2728 Depending on the circumstances (for example when your non-Ada main object
2729 does not provide symbol @code{main}), you may also need to instruct the
2730 GNAT linker not to include the standard startup objects by passing the
2731 @option{^-nostartfiles^/NOSTART_FILES^} switch to @command{gnatlink}.
2732
2733 @node Calling Conventions
2734 @subsection Calling Conventions
2735 @cindex Foreign Languages
2736 @cindex Calling Conventions
2737 GNAT follows standard calling sequence conventions and will thus interface
2738 to any other language that also follows these conventions. The following
2739 Convention identifiers are recognized by GNAT:
2740
2741 @table @code
2742 @cindex Interfacing to Ada
2743 @cindex Other Ada compilers
2744 @cindex Convention Ada
2745 @item Ada
2746 This indicates that the standard Ada calling sequence will be
2747 used and all Ada data items may be passed without any limitations in the
2748 case where GNAT is used to generate both the caller and callee. It is also
2749 possible to mix GNAT generated code and code generated by another Ada
2750 compiler. In this case, the data types should be restricted to simple
2751 cases, including primitive types. Whether complex data types can be passed
2752 depends on the situation. Probably it is safe to pass simple arrays, such
2753 as arrays of integers or floats. Records may or may not work, depending
2754 on whether both compilers lay them out identically. Complex structures
2755 involving variant records, access parameters, tasks, or protected types,
2756 are unlikely to be able to be passed.
2757
2758 Note that in the case of GNAT running
2759 on a platform that supports HP Ada 83, a higher degree of compatibility
2760 can be guaranteed, and in particular records are layed out in an identical
2761 manner in the two compilers. Note also that if output from two different
2762 compilers is mixed, the program is responsible for dealing with elaboration
2763 issues. Probably the safest approach is to write the main program in the
2764 version of Ada other than GNAT, so that it takes care of its own elaboration
2765 requirements, and then call the GNAT-generated adainit procedure to ensure
2766 elaboration of the GNAT components. Consult the documentation of the other
2767 Ada compiler for further details on elaboration.
2768
2769 However, it is not possible to mix the tasking run time of GNAT and
2770 HP Ada 83, All the tasking operations must either be entirely within
2771 GNAT compiled sections of the program, or entirely within HP Ada 83
2772 compiled sections of the program.
2773
2774 @cindex Interfacing to Assembly
2775 @cindex Convention Assembler
2776 @item Assembler
2777 Specifies assembler as the convention. In practice this has the
2778 same effect as convention Ada (but is not equivalent in the sense of being
2779 considered the same convention).
2780
2781 @cindex Convention Asm
2782 @findex Asm
2783 @item Asm
2784 Equivalent to Assembler.
2785
2786 @cindex Interfacing to COBOL
2787 @cindex Convention COBOL
2788 @findex COBOL
2789 @item COBOL
2790 Data will be passed according to the conventions described
2791 in section B.4 of the Ada Reference Manual.
2792
2793 @findex C
2794 @cindex Interfacing to C
2795 @cindex Convention C
2796 @item C
2797 Data will be passed according to the conventions described
2798 in section B.3 of the Ada Reference Manual.
2799
2800 A note on interfacing to a C ``varargs'' function:
2801 @findex C varargs function
2802 @cindex Interfacing to C varargs function
2803 @cindex varargs function interfaces
2804
2805 @itemize @bullet
2806 @item
2807 In C, @code{varargs} allows a function to take a variable number of
2808 arguments. There is no direct equivalent in this to Ada. One
2809 approach that can be used is to create a C wrapper for each
2810 different profile and then interface to this C wrapper. For
2811 example, to print an @code{int} value using @code{printf},
2812 create a C function @code{printfi} that takes two arguments, a
2813 pointer to a string and an int, and calls @code{printf}.
2814 Then in the Ada program, use pragma @code{Import} to
2815 interface to @code{printfi}.
2816
2817 @item
2818 It may work on some platforms to directly interface to
2819 a @code{varargs} function by providing a specific Ada profile
2820 for a particular call. However, this does not work on
2821 all platforms, since there is no guarantee that the
2822 calling sequence for a two argument normal C function
2823 is the same as for calling a @code{varargs} C function with
2824 the same two arguments.
2825 @end itemize
2826
2827 @cindex Convention Default
2828 @findex Default
2829 @item Default
2830 Equivalent to C.
2831
2832 @cindex Convention External
2833 @findex External
2834 @item External
2835 Equivalent to C.
2836
2837 @ifclear vms
2838 @findex C++
2839 @cindex Interfacing to C++
2840 @cindex Convention C++
2841 @item C_Plus_Plus (or CPP)
2842 This stands for C++. For most purposes this is identical to C.
2843 See the separate description of the specialized GNAT pragmas relating to
2844 C++ interfacing for further details.
2845 @end ifclear
2846
2847 @findex Fortran
2848 @cindex Interfacing to Fortran
2849 @cindex Convention Fortran
2850 @item Fortran
2851 Data will be passed according to the conventions described
2852 in section B.5 of the Ada Reference Manual.
2853
2854 @item Intrinsic
2855 This applies to an intrinsic operation, as defined in the Ada
2856 Reference Manual. If a pragma Import (Intrinsic) applies to a subprogram,
2857 this means that the body of the subprogram is provided by the compiler itself,
2858 usually by means of an efficient code sequence, and that the user does not
2859 supply an explicit body for it. In an application program, the pragma may
2860 be applied to the following sets of names:
2861
2862 @itemize @bullet
2863 @item
2864 Rotate_Left, Rotate_Right, Shift_Left, Shift_Right,
2865 Shift_Right_Arithmetic.  The corresponding subprogram declaration must have
2866 two formal parameters. The
2867 first one must be a signed integer type or a modular type with a binary
2868 modulus, and the second parameter must be of type Natural.
2869 The return type must be the same as the type of the first argument. The size
2870 of this type can only be 8, 16, 32, or 64.
2871
2872 @item
2873 Binary arithmetic operators: ``+'', ``-'', ``*'', ``/''
2874 The corresponding operator declaration must have parameters and result type
2875 that have the same root numeric type (for example, all three are long_float
2876 types). This simplifies the definition of operations that use type checking
2877 to perform dimensional checks:
2878
2879 @smallexample @c ada
2880 type Distance is new Long_Float;
2881 type Time     is new Long_Float;
2882 type Velocity is new Long_Float;
2883 function "/" (D : Distance; T : Time)
2884   return Velocity;
2885 pragma Import (Intrinsic, "/");
2886 @end smallexample
2887
2888 @noindent
2889 This common idiom is often programmed with a generic definition and an
2890 explicit body. The pragma makes it simpler to introduce such declarations.
2891 It incurs no overhead in compilation time or code size, because it is
2892 implemented as a single machine instruction.
2893
2894 @item
2895 General subprogram entities, to bind an Ada subprogram declaration to
2896 a compiler builtin by name with back-ends where such interfaces are
2897 available. A typical example is the set of ``__builtin'' functions
2898 exposed by the GCC back-end, as in the following example:
2899
2900 @smallexample @c ada
2901    function builtin_sqrt (F : Float) return Float;
2902    pragma Import (Intrinsic, builtin_sqrt, "__builtin_sqrtf");
2903 @end smallexample
2904
2905 Most of the GCC builtins are accessible this way, and as for other
2906 import conventions (e.g. C), it is the user's responsibility to ensure
2907 that the Ada subprogram profile matches the underlying builtin
2908 expectations.
2909 @end itemize
2910
2911 @noindent
2912
2913 @ifset unw
2914 @findex Stdcall
2915 @cindex Convention Stdcall
2916 @item Stdcall
2917 This is relevant only to Windows XP/2000/NT implementations of GNAT,
2918 and specifies that the @code{Stdcall} calling sequence will be used,
2919 as defined by the NT API. Nevertheless, to ease building
2920 cross-platform bindings this convention will be handled as a @code{C} calling
2921 convention on non-Windows platforms.
2922
2923 @findex DLL
2924 @cindex Convention DLL
2925 @item DLL
2926 This is equivalent to @code{Stdcall}.
2927
2928 @findex Win32
2929 @cindex Convention Win32
2930 @item Win32
2931 This is equivalent to @code{Stdcall}.
2932 @end ifset
2933
2934 @findex Stubbed
2935 @cindex Convention Stubbed
2936 @item Stubbed
2937 This is a special convention that indicates that the compiler
2938 should provide a stub body that raises @code{Program_Error}.
2939 @end table
2940
2941 @noindent
2942 GNAT additionally provides a useful pragma @code{Convention_Identifier}
2943 that can be used to parametrize conventions and allow additional synonyms
2944 to be specified. For example if you have legacy code in which the convention
2945 identifier Fortran77 was used for Fortran, you can use the configuration
2946 pragma:
2947
2948 @smallexample @c ada
2949 pragma Convention_Identifier (Fortran77, Fortran);
2950 @end smallexample
2951
2952 @noindent
2953 And from now on the identifier Fortran77 may be used as a convention
2954 identifier (for example in an @code{Import} pragma) with the same
2955 meaning as Fortran.
2956
2957 @ifclear vms
2958 @node Building Mixed Ada & C++ Programs
2959 @section Building Mixed Ada and C++ Programs
2960
2961 @noindent
2962 A programmer inexperienced with mixed-language development may find that
2963 building an application containing both Ada and C++ code can be a
2964 challenge.  This section gives a few
2965 hints that should make this task easier. The first section addresses
2966 the differences between interfacing with C and interfacing with C++.
2967 The second section
2968 looks into the delicate problem of linking the complete application from
2969 its Ada and C++ parts. The last section gives some hints on how the GNAT
2970 run-time library can be adapted in order to allow inter-language dispatching
2971 with a new C++ compiler.
2972
2973 @menu
2974 * Interfacing to C++::
2975 * Linking a Mixed C++ & Ada Program::
2976 * A Simple Example::
2977 * Interfacing with C++ at the Class Level::
2978 @end menu
2979
2980 @node Interfacing to C++
2981 @subsection Interfacing to C++
2982
2983 @noindent
2984 GNAT supports interfacing with the G++ compiler (or any C++ compiler
2985 generating code that is compatible with the G++ Application Binary
2986 Interface ---see http://www.codesourcery.com/archives/cxx-abi).
2987
2988 @noindent
2989 Interfacing can be done at 3 levels: simple data, subprograms, and
2990 classes. In the first two cases, GNAT offers a specific @code{Convention
2991 C_Plus_Plus} (or @code{CPP}) that behaves exactly like @code{Convention C}.
2992 Usually, C++ mangles the names of subprograms, and currently, GNAT does
2993 not provide any help to solve the demangling problem. This problem can be
2994 addressed in two ways:
2995 @itemize @bullet
2996 @item
2997 by modifying the C++ code in order to force a C convention using
2998 the @code{extern "C"} syntax.
2999
3000 @item
3001 by figuring out the mangled name and use it as the Link_Name argument of
3002 the pragma import.
3003 @end itemize
3004
3005 @noindent
3006 Interfacing at the class level can be achieved by using the GNAT specific
3007 pragmas such as @code{CPP_Constructor}.  @xref{Interfacing to C++,,,
3008 gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for additional information.
3009
3010 @node Linking a Mixed C++ & Ada Program
3011 @subsection Linking a Mixed C++ & Ada Program
3012
3013 @noindent
3014 Usually the linker of the C++ development system must be used to link
3015 mixed applications because most C++ systems will resolve elaboration
3016 issues (such as calling constructors on global class instances)
3017 transparently during the link phase. GNAT has been adapted to ease the
3018 use of a foreign linker for the last phase. Three cases can be
3019 considered:
3020 @enumerate
3021
3022 @item
3023 Using GNAT and G++ (GNU C++ compiler) from the same GCC installation:
3024 The C++ linker can simply be called by using the C++ specific driver
3025 called @code{c++}. Note that this setup is not very common because it
3026 may involve recompiling the whole GCC tree from sources, which makes it
3027 harder to upgrade the compilation system for one language without
3028 destabilizing the other.
3029
3030 @smallexample
3031 $ c++ -c file1.C
3032 $ c++ -c file2.C
3033 $ gnatmake ada_unit -largs file1.o file2.o --LINK=c++
3034 @end smallexample
3035
3036 @item
3037 Using GNAT and G++ from two different GCC installations: If both
3038 compilers are on the @env{PATH}, the previous method may be used. It is
3039 important to note that environment variables such as
3040 @env{C_INCLUDE_PATH}, @env{GCC_EXEC_PREFIX}, @env{BINUTILS_ROOT}, and
3041 @env{GCC_ROOT} will affect both compilers
3042 at the same time and may make one of the two compilers operate
3043 improperly if set during invocation of the wrong compiler.  It is also
3044 very important that the linker uses the proper @file{libgcc.a} GCC
3045 library -- that is, the one from the C++ compiler installation. The
3046 implicit link command as suggested in the @command{gnatmake} command
3047 from the former example can be replaced by an explicit link command with
3048 the full-verbosity option in order to verify which library is used:
3049 @smallexample
3050 $ gnatbind ada_unit
3051 $ gnatlink -v -v ada_unit file1.o file2.o --LINK=c++
3052 @end smallexample
3053 If there is a problem due to interfering environment variables, it can
3054 be worked around by using an intermediate script. The following example
3055 shows the proper script to use when GNAT has not been installed at its
3056 default location and g++ has been installed at its default location:
3057
3058 @smallexample
3059 $ cat ./my_script
3060 #!/bin/sh
3061 unset BINUTILS_ROOT
3062 unset GCC_ROOT
3063 c++ $*
3064 $ gnatlink -v -v ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
3065 @end smallexample
3066
3067 @item
3068 Using a non-GNU C++ compiler: The commands previously described can be
3069 used to insure that the C++ linker is used. Nonetheless, you need to add
3070 a few more parameters to the link command line, depending on the exception
3071 mechanism used.
3072
3073 If the @code{setjmp/longjmp} exception mechanism is used, only the paths
3074 to the libgcc libraries are required:
3075
3076 @smallexample
3077 $ cat ./my_script
3078 #!/bin/sh
3079 CC $* `gcc -print-file-name=libgcc.a` `gcc -print-file-name=libgcc_eh.a`
3080 $ gnatlink ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
3081 @end smallexample
3082
3083 Where CC is the name of the non-GNU C++ compiler.
3084
3085 If the @code{zero cost} exception mechanism is used, and the platform
3086 supports automatic registration of exception tables (e.g.@: Solaris or IRIX),
3087 paths to more objects are required:
3088
3089 @smallexample
3090 $ cat ./my_script
3091 #!/bin/sh
3092 CC `gcc -print-file-name=crtbegin.o` $* \
3093 `gcc -print-file-name=libgcc.a` `gcc -print-file-name=libgcc_eh.a` \
3094 `gcc -print-file-name=crtend.o`
3095 $ gnatlink ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
3096 @end smallexample
3097
3098 If the @code{zero cost} exception mechanism is used, and the platform
3099 doesn't support automatic registration of exception tables (e.g.@: HP-UX,
3100 Tru64 or AIX), the simple approach described above will not work and
3101 a pre-linking phase using GNAT will be necessary.
3102
3103 @end enumerate
3104
3105 @node A Simple Example
3106 @subsection  A Simple Example
3107 @noindent
3108 The following example, provided as part of the GNAT examples, shows how
3109 to achieve procedural interfacing between Ada and C++ in both
3110 directions. The C++ class A has two methods. The first method is exported
3111 to Ada by the means of an extern C wrapper function. The second method
3112 calls an Ada subprogram. On the Ada side, The C++ calls are modelled by
3113 a limited record with a layout comparable to the C++ class. The Ada
3114 subprogram, in turn, calls the C++ method. So, starting from the C++
3115 main program, the process passes back and forth between the two
3116 languages.
3117
3118 @noindent
3119 Here are the compilation commands:
3120 @smallexample
3121 $ gnatmake -c simple_cpp_interface
3122 $ c++ -c cpp_main.C
3123 $ c++ -c ex7.C
3124 $ gnatbind -n simple_cpp_interface
3125 $ gnatlink simple_cpp_interface -o cpp_main --LINK=$(CPLUSPLUS)
3126       -lstdc++ ex7.o cpp_main.o
3127 @end smallexample
3128
3129 @noindent
3130 Here are the corresponding sources:
3131 @smallexample
3132
3133 //cpp_main.C
3134
3135 #include "ex7.h"
3136
3137 extern "C" @{
3138   void adainit (void);
3139   void adafinal (void);
3140   void method1 (A *t);
3141 @}
3142
3143 void method1 (A *t)
3144 @{
3145   t->method1 ();
3146 @}
3147
3148 int main ()
3149 @{
3150   A obj;
3151   adainit ();
3152   obj.method2 (3030);
3153   adafinal ();
3154 @}
3155
3156 //ex7.h
3157
3158 class Origin @{
3159  public:
3160   int o_value;
3161 @};
3162 class A : public Origin @{
3163  public:
3164   void method1 (void);
3165   void method2 (int v);
3166   A();
3167   int   a_value;
3168 @};
3169
3170 //ex7.C
3171
3172 #include "ex7.h"
3173 #include <stdio.h>
3174
3175 extern "C" @{ void ada_method2 (A *t, int v);@}
3176
3177 void A::method1 (void)
3178 @{
3179   a_value = 2020;
3180   printf ("in A::method1, a_value = %d \n",a_value);
3181
3182 @}
3183
3184 void A::method2 (int v)
3185 @{
3186    ada_method2 (this, v);
3187    printf ("in A::method2, a_value = %d \n",a_value);
3188
3189 @}
3190
3191 A::A(void)
3192 @{
3193    a_value = 1010;
3194   printf ("in A::A, a_value = %d \n",a_value);
3195 @}
3196 @end smallexample
3197
3198 @smallexample @c ada
3199 -- Ada sources
3200 package body Simple_Cpp_Interface is
3201
3202    procedure Ada_Method2 (This : in out A; V : Integer) is
3203    begin
3204       Method1 (This);
3205       This.A_Value := V;
3206    end Ada_Method2;
3207
3208 end Simple_Cpp_Interface;
3209
3210 with System;
3211 package Simple_Cpp_Interface is
3212    type A is limited
3213       record
3214          Vptr    : System.Address;
3215          O_Value : Integer;
3216          A_Value : Integer;
3217       end record;
3218    pragma Convention (C, A);
3219
3220    procedure Method1 (This : in out A);
3221    pragma Import (C, Method1);
3222
3223    procedure Ada_Method2 (This : in out A; V : Integer);
3224    pragma Export (C, Ada_Method2);
3225
3226 end Simple_Cpp_Interface;
3227 @end smallexample
3228
3229 @node Interfacing with C++ at the Class Level
3230 @subsection Interfacing with C++ at the Class Level
3231 @noindent
3232 In this section we demonstrate the GNAT features for interfacing with
3233 C++ by means of an example making use of Ada 2005 abstract interface
3234 types. This example consists of a classification of animals; classes
3235 have been used to model our main classification of animals, and
3236 interfaces provide support for the management of secondary
3237 classifications. We first demonstrate a case in which the types and
3238 constructors are defined on the C++ side and imported from the Ada
3239 side, and latter the reverse case.
3240
3241 The root of our derivation will be the @code{Animal} class, with a
3242 single private attribute (the @code{Age} of the animal) and two public
3243 primitives to set and get the value of this attribute.
3244
3245 @smallexample
3246 @b{class} Animal @{
3247  @b{public}:
3248    @b{virtual} void Set_Age (int New_Age);
3249    @b{virtual} int Age ();
3250  @b{private}:
3251    int Age_Count;
3252 @};
3253 @end smallexample
3254
3255 Abstract interface types are defined in C++ by means of classes with pure
3256 virtual functions and no data members. In our example we will use two
3257 interfaces that provide support for the common management of @code{Carnivore}
3258 and @code{Domestic} animals:
3259
3260 @smallexample
3261 @b{class} Carnivore @{
3262 @b{public}:
3263    @b{virtual} int Number_Of_Teeth () = 0;
3264 @};
3265
3266 @b{class} Domestic @{
3267 @b{public}:
3268    @b{virtual void} Set_Owner (char* Name) = 0;
3269 @};
3270 @end smallexample
3271
3272 Using these declarations, we can now say that a @code{Dog} is an animal that is
3273 both Carnivore and Domestic, that is:
3274
3275 @smallexample
3276 @b{class} Dog : Animal, Carnivore, Domestic @{
3277  @b{public}:
3278    @b{virtual} int  Number_Of_Teeth ();
3279    @b{virtual} void Set_Owner (char* Name);
3280
3281    Dog(); // Constructor
3282  @b{private}:
3283    int  Tooth_Count;
3284    char *Owner;
3285 @};
3286 @end smallexample
3287
3288 In the following examples we will assume that the previous declarations are
3289 located in a file named @code{animals.h}. The following package demonstrates
3290 how to import these C++ declarations from the Ada side:
3291
3292 @smallexample @c ada
3293 with Interfaces.C.Strings; use Interfaces.C.Strings;
3294 package Animals is
3295   type Carnivore is interface;
3296   pragma Convention (C_Plus_Plus, Carnivore);
3297   function Number_Of_Teeth (X : Carnivore)
3298      return Natural is abstract;
3299
3300   type Domestic is interface;
3301   pragma Convention (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3302   procedure Set_Owner
3303     (X    : in out Domestic;
3304      Name : Chars_Ptr) is abstract;
3305
3306   type Animal is tagged record
3307     Age : Natural := 0;
3308   end record;
3309   pragma Import (C_Plus_Plus, Animal);
3310
3311   procedure Set_Age (X : in out Animal; Age : Integer);
3312   pragma Import (C_Plus_Plus, Set_Age);
3313
3314   function Age (X : Animal) return Integer;
3315   pragma Import (C_Plus_Plus, Age);
3316
3317   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
3318     Tooth_Count : Natural;
3319     Owner       : String (1 .. 30);
3320   end record;
3321   pragma Import (C_Plus_Plus, Dog);
3322
3323   function Number_Of_Teeth (A : Dog) return Integer;
3324   pragma Import (C_Plus_Plus, Number_Of_Teeth);
3325
3326   procedure Set_Owner (A : in out Dog; Name : Chars_Ptr);
3327   pragma Import (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3328
3329   function New_Dog return Dog'Class;
3330   pragma CPP_Constructor (New_Dog);
3331   pragma Import (CPP, New_Dog, "_ZN3DogC2Ev");
3332 end Animals;
3333 @end smallexample
3334
3335 Thanks to the compatibility between GNAT run-time structures and the C++ ABI,
3336 interfacing with these C++ classes is easy. The only requirement is that all
3337 the primitives and components must be declared exactly in the same order in
3338 the two languages.
3339
3340 Regarding the abstract interfaces, we must indicate to the GNAT compiler by
3341 means of a @code{pragma Convention (C_Plus_Plus)}, the convention used to pass
3342 the arguments to the called primitives will be the same as for C++. For the
3343 imported classes we use @code{pragma Import} with convention @code{C_Plus_Plus}
3344 to indicate that they have been defined on the C++ side; this is required
3345 because the dispatch table associated with these tagged types will be built
3346 in the C++ side and therefore will not contain the predefined Ada primitives
3347 which Ada would otherwise expect.
3348
3349 As the reader can see there is no need to indicate the C++ mangled names
3350 associated with each subprogram because it is assumed that all the calls to
3351 these primitives will be dispatching calls. The only exception is the
3352 constructor, which must be registered with the compiler by means of
3353 @code{pragma CPP_Constructor} and needs to provide its associated C++
3354 mangled name because the Ada compiler generates direct calls to it.
3355
3356 With the above packages we can now declare objects of type Dog on the Ada side
3357 and dispatch calls to the corresponding subprograms on the C++ side. We can
3358 also extend the tagged type Dog with further fields and primitives, and
3359 override some of its C++ primitives on the Ada side. For example, here we have
3360 a type derivation defined on the Ada side that inherits all the dispatching
3361 primitives of the ancestor from the C++ side.
3362
3363 @smallexample
3364 @b{with} Animals; @b{use} Animals;
3365 @b{package} Vaccinated_Animals @b{is}
3366   @b{type} Vaccinated_Dog @b{is new} Dog @b{with null record};
3367   @b{function} Vaccination_Expired (A : Vaccinated_Dog) @b{return} Boolean;
3368 @b{end} Vaccinated_Animals;
3369 @end smallexample
3370
3371 It is important to note that, because of the ABI compatibility, the programmer
3372 does not need to add any further information to indicate either the object
3373 layout or the dispatch table entry associated with each dispatching operation.
3374
3375 Now let us define all the types and constructors on the Ada side and export
3376 them to C++, using the same hierarchy of our previous example:
3377
3378 @smallexample @c ada
3379 with Interfaces.C.Strings;
3380 use Interfaces.C.Strings;
3381 package Animals is
3382   type Carnivore is interface;
3383   pragma Convention (C_Plus_Plus, Carnivore);
3384   function Number_Of_Teeth (X : Carnivore)
3385      return Natural is abstract;
3386
3387   type Domestic is interface;
3388   pragma Convention (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3389   procedure Set_Owner
3390     (X    : in out Domestic;
3391      Name : Chars_Ptr) is abstract;
3392
3393   type Animal is tagged record
3394     Age : Natural := 0;
3395   end record;
3396   pragma Convention (C_Plus_Plus, Animal);
3397
3398   procedure Set_Age (X : in out Animal; Age : Integer);
3399   pragma Export (C_Plus_Plus, Set_Age);
3400
3401   function Age (X : Animal) return Integer;
3402   pragma Export (C_Plus_Plus, Age);
3403
3404   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
3405     Tooth_Count : Natural;
3406     Owner       : String (1 .. 30);
3407   end record;
3408   pragma Convention (C_Plus_Plus, Dog);
3409
3410   function Number_Of_Teeth (A : Dog) return Integer;
3411   pragma Export (C_Plus_Plus, Number_Of_Teeth);
3412
3413   procedure Set_Owner (A : in out Dog; Name : Chars_Ptr);
3414   pragma Export (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3415
3416   function New_Dog return Dog'Class;
3417   pragma Export (C_Plus_Plus, New_Dog);
3418 end Animals;
3419 @end smallexample
3420
3421 Compared with our previous example the only difference is the use of
3422 @code{pragma Export} to indicate to the GNAT compiler that the primitives will
3423 be available to C++. Thanks to the ABI compatibility, on the C++ side there is
3424 nothing else to be done; as explained above, the only requirement is that all
3425 the primitives and components are declared in exactly the same order.
3426
3427 For completeness, let us see a brief C++ main program that uses the
3428 declarations available in @code{animals.h} (presented in our first example) to
3429 import and use the declarations from the Ada side, properly initializing and
3430 finalizing the Ada run-time system along the way:
3431
3432 @smallexample
3433 @b{#include} "animals.h"
3434 @b{#include} <iostream>
3435 @b{using namespace} std;
3436
3437 void Check_Carnivore (Carnivore *obj) @{@dots{}@}
3438 void Check_Domestic (Domestic *obj)   @{@dots{}@}
3439 void Check_Animal (Animal *obj)       @{@dots{}@}
3440 void Check_Dog (Dog *obj)             @{@dots{}@}
3441
3442 @b{extern} "C" @{
3443   void adainit (void);
3444   void adafinal (void);
3445   Dog* new_dog ();
3446 @}
3447
3448 void test ()
3449 @{
3450   Dog *obj = new_dog();  // Ada constructor
3451   Check_Carnivore (obj); // Check secondary DT
3452   Check_Domestic (obj);  // Check secondary DT
3453   Check_Animal (obj);    // Check primary DT
3454   Check_Dog (obj);       // Check primary DT
3455 @}
3456
3457 int main ()
3458 @{
3459   adainit ();  test();  adafinal ();
3460   return 0;
3461 @}
3462 @end smallexample
3463
3464 @node Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models
3465 @section Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models
3466
3467 @noindent
3468 The GNAT model of compilation is close to the C and C++ models. You can
3469 think of Ada specs as corresponding to header files in C. As in C, you
3470 don't need to compile specs; they are compiled when they are used. The
3471 Ada @code{with} is similar in effect to the @code{#include} of a C
3472 header.
3473
3474 One notable difference is that, in Ada, you may compile specs separately
3475 to check them for semantic and syntactic accuracy. This is not always
3476 possible with C headers because they are fragments of programs that have
3477 less specific syntactic or semantic rules.
3478
3479 The other major difference is the requirement for running the binder,
3480 which performs two important functions. First, it checks for
3481 consistency. In C or C++, the only defense against assembling
3482 inconsistent programs lies outside the compiler, in a makefile, for
3483 example. The binder satisfies the Ada requirement that it be impossible
3484 to construct an inconsistent program when the compiler is used in normal
3485 mode.
3486
3487 @cindex Elaboration order control
3488 The other important function of the binder is to deal with elaboration
3489 issues. There are also elaboration issues in C++ that are handled
3490 automatically. This automatic handling has the advantage of being
3491 simpler to use, but the C++ programmer has no control over elaboration.
3492 Where @code{gnatbind} might complain there was no valid order of
3493 elaboration, a C++ compiler would simply construct a program that
3494 malfunctioned at run time.
3495 @end ifclear
3496
3497 @node Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models
3498 @section Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models
3499
3500 @noindent
3501 This section is intended for Ada programmers who have
3502 used an Ada compiler implementing the traditional Ada library
3503 model, as described in the Ada Reference Manual.
3504
3505 @cindex GNAT library
3506 In GNAT, there is no ``library'' in the normal sense. Instead, the set of
3507 source files themselves acts as the library. Compiling Ada programs does
3508 not generate any centralized information, but rather an object file and
3509 a ALI file, which are of interest only to the binder and linker.
3510 In a traditional system, the compiler reads information not only from
3511 the source file being compiled, but also from the centralized library.
3512 This means that the effect of a compilation depends on what has been
3513 previously compiled. In particular:
3514
3515 @itemize @bullet
3516 @item
3517 When a unit is @code{with}'ed, the unit seen by the compiler corresponds
3518 to the version of the unit most recently compiled into the library.
3519
3520 @item
3521 Inlining is effective only if the necessary body has already been
3522 compiled into the library.
3523
3524 @item
3525 Compiling a unit may obsolete other units in the library.
3526 @end itemize
3527
3528 @noindent
3529 In GNAT, compiling one unit never affects the compilation of any other
3530 units because the compiler reads only source files. Only changes to source
3531 files can affect the results of a compilation. In particular:
3532
3533 @itemize @bullet
3534 @item
3535 When a unit is @code{with}'ed, the unit seen by the compiler corresponds
3536 to the source version of the unit that is currently accessible to the
3537 compiler.
3538
3539 @item
3540 @cindex Inlining
3541 Inlining requires the appropriate source files for the package or
3542 subprogram bodies to be available to the compiler. Inlining is always
3543 effective, independent of the order in which units are complied.
3544
3545 @item
3546 Compiling a unit never affects any other compilations. The editing of
3547 sources may cause previous compilations to be out of date if they
3548 depended on the source file being modified.
3549 @end itemize
3550
3551 @noindent
3552 The most important result of these differences is that order of compilation
3553 is never significant in GNAT. There is no situation in which one is
3554 required to do one compilation before another. What shows up as order of
3555 compilation requirements in the traditional Ada library becomes, in
3556 GNAT, simple source dependencies; in other words, there is only a set
3557 of rules saying what source files must be present when a file is
3558 compiled.
3559
3560 @ifset vms
3561 @node Placement of temporary files
3562 @section Placement of temporary files
3563 @cindex Temporary files (user control over placement)
3564
3565 @noindent
3566 GNAT creates temporary files in the directory designated by the environment
3567 variable @env{TMPDIR}.
3568 (See the HP @emph{C RTL Reference Manual} on the function @code{getenv()}
3569 for detailed information on how environment variables are resolved.
3570 For most users the easiest way to make use of this feature is to simply
3571 define @env{TMPDIR} as a job level logical name).
3572 For example, if you wish to use a Ramdisk (assuming DECRAM is installed)
3573 for compiler temporary files, then you can include something like the
3574 following command in your @file{LOGIN.COM} file:
3575
3576 @smallexample
3577 $ define/job TMPDIR "/disk$scratchram/000000/temp/"
3578 @end smallexample
3579
3580 @noindent
3581 If @env{TMPDIR} is not defined, then GNAT uses the directory designated by
3582 @env{TMP}; if @env{TMP} is not defined, then GNAT uses the directory
3583 designated by @env{TEMP}.
3584 If none of these environment variables are defined then GNAT uses the
3585 directory designated by the logical name @code{SYS$SCRATCH:}
3586 (by default the user's home directory). If all else fails
3587 GNAT uses the current directory for temporary files.
3588 @end ifset
3589
3590 @c *************************
3591 @node Compiling Using gcc
3592 @chapter Compiling Using @command{gcc}
3593
3594 @noindent
3595 This chapter discusses how to compile Ada programs using the @command{gcc}
3596 command. It also describes the set of switches
3597 that can be used to control the behavior of the compiler.
3598 @menu
3599 * Compiling Programs::
3600 * Switches for gcc::
3601 * Search Paths and the Run-Time Library (RTL)::
3602 * Order of Compilation Issues::
3603 * Examples::
3604 @end menu
3605
3606 @node Compiling Programs
3607 @section Compiling Programs
3608
3609 @noindent
3610 The first step in creating an executable program is to compile the units
3611 of the program using the @command{gcc} command. You must compile the
3612 following files:
3613
3614 @itemize @bullet
3615 @item
3616 the body file (@file{.adb}) for a library level subprogram or generic
3617 subprogram
3618
3619 @item
3620 the spec file (@file{.ads}) for a library level package or generic
3621 package that has no body
3622
3623 @item
3624 the body file (@file{.adb}) for a library level package
3625 or generic package that has a body
3626
3627 @end itemize
3628
3629 @noindent
3630 You need @emph{not} compile the following files
3631
3632 @itemize @bullet
3633
3634 @item
3635 the spec of a library unit which has a body
3636
3637 @item
3638 subunits
3639 @end itemize
3640
3641 @noindent
3642 because they are compiled as part of compiling related units. GNAT
3643 package specs
3644 when the corresponding body is compiled, and subunits when the parent is
3645 compiled.
3646
3647 @cindex cannot generate code
3648 If you attempt to compile any of these files, you will get one of the
3649 following error messages (where @var{fff} is the name of the file you compiled):
3650
3651 @smallexample
3652 cannot generate code for file @var{fff} (package spec)
3653 to check package spec, use -gnatc
3654
3655 cannot generate code for file @var{fff} (missing subunits)
3656 to check parent unit, use -gnatc
3657
3658 cannot generate code for file @var{fff} (subprogram spec)
3659 to check subprogram spec, use -gnatc
3660
3661 cannot generate code for file @var{fff} (subunit)
3662 to check subunit, use -gnatc
3663 @end smallexample
3664
3665 @noindent
3666 As indicated by the above error messages, if you want to submit
3667 one of these files to the compiler to check for correct semantics
3668 without generating code, then use the @option{-gnatc} switch.
3669
3670 The basic command for compiling a file containing an Ada unit is
3671
3672 @smallexample
3673 $ gcc -c @ovar{switches} @file{file name}
3674 @end smallexample
3675
3676 @noindent
3677 where @var{file name} is the name of the Ada file (usually
3678 having an extension
3679 @file{.ads} for a spec or @file{.adb} for a body).
3680 @ifclear vms
3681 You specify the
3682 @option{-c} switch to tell @command{gcc} to compile, but not link, the file.
3683 @end ifclear
3684 The result of a successful compilation is an object file, which has the
3685 same name as the source file but an extension of @file{.o} and an Ada
3686 Library Information (ALI) file, which also has the same name as the
3687 source file, but with @file{.ali} as the extension. GNAT creates these
3688 two output files in the current directory, but you may specify a source
3689 file in any directory using an absolute or relative path specification
3690 containing the directory information.
3691
3692 @findex gnat1
3693 @command{gcc} is actually a driver program that looks at the extensions of
3694 the file arguments and loads the appropriate compiler. For example, the
3695 GNU C compiler is @file{cc1}, and the Ada compiler is @file{gnat1}.
3696 These programs are in directories known to the driver program (in some
3697 configurations via environment variables you set), but need not be in
3698 your path. The @command{gcc} driver also calls the assembler and any other
3699 utilities needed to complete the generation of the required object
3700 files.
3701
3702 It is possible to supply several file names on the same @command{gcc}
3703 command. This causes @command{gcc} to call the appropriate compiler for
3704 each file. For example, the following command lists three separate
3705 files to be compiled:
3706
3707 @smallexample
3708 $ gcc -c x.adb y.adb z.c
3709 @end smallexample
3710
3711 @noindent
3712 calls @code{gnat1} (the Ada compiler) twice to compile @file{x.adb} and
3713 @file{y.adb}, and @code{cc1} (the C compiler) once to compile @file{z.c}.
3714 The compiler generates three object files @file{x.o}, @file{y.o} and
3715 @file{z.o} and the two ALI files @file{x.ali} and @file{y.ali} from the
3716 Ada compilations. Any switches apply to all the files ^listed,^listed.^
3717 @ifclear vms
3718 except for
3719 @option{-gnat@var{x}} switches, which apply only to Ada compilations.
3720 @end ifclear
3721
3722 @node Switches for gcc
3723 @section Switches for @command{gcc}
3724
3725 @noindent
3726 The @command{gcc} command accepts switches that control the
3727 compilation process. These switches are fully described in this section.
3728 First we briefly list all the switches, in alphabetical order, then we
3729 describe the switches in more detail in functionally grouped sections.
3730
3731 More switches exist for GCC than those documented here, especially
3732 for specific targets. However, their use is not recommended as
3733 they may change code generation in ways that are incompatible with
3734 the Ada run-time library, or can cause inconsistencies between
3735 compilation units.
3736
3737 @menu
3738 * Output and Error Message Control::
3739 * Warning Message Control::
3740 * Debugging and Assertion Control::
3741 * Validity Checking::
3742 * Style Checking::
3743 * Run-Time Checks::
3744 * Using gcc for Syntax Checking::
3745 * Using gcc for Semantic Checking::
3746 * Compiling Different Versions of Ada::
3747 * Character Set Control::
3748 * File Naming Control::
3749 * Subprogram Inlining Control::
3750 * Auxiliary Output Control::
3751 * Debugging Control::
3752 * Exception Handling Control::
3753 * Units to Sources Mapping Files::
3754 * Integrated Preprocessing::
3755 * Code Generation Control::
3756 @ifset vms
3757 * Return Codes::
3758 @end ifset
3759 @end menu
3760
3761 @table @option
3762 @c !sort!
3763 @ifclear vms
3764 @cindex @option{-b} (@command{gcc})
3765 @item -b @var{target}
3766 Compile your program to run on @var{target}, which is the name of a
3767 system configuration. You must have a GNAT cross-compiler built if
3768 @var{target} is not the same as your host system.
3769
3770 @item -B@var{dir}
3771 @cindex @option{-B} (@command{gcc})
3772 Load compiler executables (for example, @code{gnat1}, the Ada compiler)
3773 from @var{dir} instead of the default location. Only use this switch
3774 when multiple versions of the GNAT compiler are available.
3775 @xref{Directory Options,, Options for Directory Search, gcc, Using the
3776 GNU Compiler Collection (GCC)}, for further details. You would normally
3777 use the @option{-b} or @option{-V} switch instead.
3778
3779 @item -c
3780 @cindex @option{-c} (@command{gcc})
3781 Compile. Always use this switch when compiling Ada programs.
3782
3783 Note: for some other languages when using @command{gcc}, notably in
3784 the case of C and C++, it is possible to use
3785 use @command{gcc} without a @option{-c} switch to
3786 compile and link in one step. In the case of GNAT, you
3787 cannot use this approach, because the binder must be run
3788 and @command{gcc} cannot be used to run the GNAT binder.
3789 @end ifclear
3790
3791 @item -fno-inline
3792 @cindex @option{-fno-inline} (@command{gcc})
3793 Suppresses all back-end inlining, even if other optimization or inlining
3794 switches are set.
3795 This includes suppression of inlining that results
3796 from the use of the pragma @code{Inline_Always}.
3797 Any occurrences of pragma @code{Inline} or @code{Inline_Always}
3798 are ignored, and @option{-gnatn} and @option{-gnatN} have no
3799 effect if this switch is present.
3800
3801 @item -fno-inline-functions
3802 @cindex @option{-fno-inline-functions} (@command{gcc})
3803 Suppresses automatic inlining of small subprograms, which is enabled
3804 if @option{-O3} is used.
3805
3806 @item -fno-inline-functions-called-once
3807 @cindex @option{-fno-inline-functions-called-once} (@command{gcc})
3808 Suppresses inlining of subprograms local to the unit and called once
3809 from within it, which is enabled if @option{-O1} is used.
3810
3811 @item -fno-strict-aliasing
3812 @cindex @option{-fno-strict-aliasing} (@command{gcc})
3813 Causes the compiler to avoid assumptions regarding non-aliasing
3814 of objects of different types. See
3815 @ref{Optimization and Strict Aliasing} for details.
3816
3817 @item -fstack-check
3818 @cindex @option{-fstack-check} (@command{gcc})
3819 Activates stack checking.
3820 See @ref{Stack Overflow Checking} for details.
3821
3822 @item -fstack-usage
3823 @cindex @option{-fstack-usage} (@command{gcc})
3824 Makes the compiler output stack usage information for the program, on a
3825 per-function basis. See @ref{Static Stack Usage Analysis} for details.
3826
3827 @item -fcallgraph-info@r{[}=su@r{]}
3828 @cindex @option{-fcallgraph-info} (@command{gcc})
3829 Makes the compiler output callgraph information for the program, on a
3830 per-file basis.  The information is generated in the VCG format.  It can
3831 be decorated with stack-usage per-node information.
3832
3833 @item ^-g^/DEBUG^
3834 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gcc})
3835 Generate debugging information. This information is stored in the object
3836 file and copied from there to the final executable file by the linker,
3837 where it can be read by the debugger. You must use the
3838 @option{^-g^/DEBUG^} switch if you plan on using the debugger.
3839
3840 @item -gnat83
3841 @cindex @option{-gnat83} (@command{gcc})
3842 Enforce Ada 83 restrictions.
3843
3844 @item -gnat95
3845 @cindex @option{-gnat95} (@command{gcc})
3846 Enforce Ada 95 restrictions.
3847
3848 @item -gnat05
3849 @cindex @option{-gnat05} (@command{gcc})
3850 Allow full Ada 2005 features.
3851
3852 @item -gnata
3853 @cindex @option{-gnata} (@command{gcc})
3854 Assertions enabled. @code{Pragma Assert} and @code{pragma Debug} to be
3855 activated. Note that these pragmas can also be controlled using the
3856 configuration pragmas @code{Assertion_Policy} and @code{Debug_Policy}.
3857 It also activates pragmas @code{Check}, @code{Precondition}, and
3858 @code{Postcondition}. Note that these pragmas can also be controlled
3859 using the configuration pragma @code{Check_Policy}.
3860
3861 @item -gnatA
3862 @cindex @option{-gnatA} (@command{gcc})
3863 Avoid processing @file{gnat.adc}. If a @file{gnat.adc} file is present,
3864 it will be ignored.
3865
3866 @item -gnatb
3867 @cindex @option{-gnatb} (@command{gcc})
3868 Generate brief messages to @file{stderr} even if verbose mode set.
3869
3870 @item -gnatB
3871 @cindex @option{-gnatB} (@command{gcc})
3872 Assume no invalid (bad) values except for 'Valid attribute use.
3873
3874 @item -gnatc
3875 @cindex @option{-gnatc} (@command{gcc})
3876 Check syntax and semantics only (no code generation attempted).
3877
3878 @item -gnatd
3879 @cindex @option{-gnatd} (@command{gcc})
3880 Specify debug options for the compiler. The string of characters after
3881 the @option{-gnatd} specify the specific debug options. The possible
3882 characters are 0-9, a-z, A-Z, optionally preceded by a dot. See
3883 compiler source file @file{debug.adb} for details of the implemented
3884 debug options. Certain debug options are relevant to applications
3885 programmers, and these are documented at appropriate points in this
3886 users guide.
3887
3888 @item -gnatD
3889 @cindex @option{-gnatD[nn]} (@command{gcc})
3890 Create expanded source files for source level debugging. This switch
3891 also suppress generation of cross-reference information
3892 (see @option{-gnatx}).
3893
3894 @item -gnatec=@var{path}
3895 @cindex @option{-gnatec} (@command{gcc})
3896 Specify a configuration pragma file
3897 @ifclear vms
3898 (the equal sign is optional)
3899 @end ifclear
3900 (@pxref{The Configuration Pragmas Files}).
3901
3902 @item ^-gnateD^/DATA_PREPROCESSING=^symbol@r{[}=@var{value}@r{]}
3903 @cindex @option{-gnateD} (@command{gcc})
3904 Defines a symbol, associated with @var{value}, for preprocessing.
3905 (@pxref{Integrated Preprocessing}).
3906
3907 @item -gnatef
3908 @cindex @option{-gnatef} (@command{gcc})
3909 Display full source path name in brief error messages.
3910
3911 @item -gnateG
3912 @cindex @option{-gnateG} (@command{gcc})
3913 Save result of preprocessing in a text file.
3914
3915 @item -gnatem=@var{path}
3916 @cindex @option{-gnatem} (@command{gcc})
3917 Specify a mapping file
3918 @ifclear vms
3919 (the equal sign is optional)
3920 @end ifclear
3921 (@pxref{Units to Sources Mapping Files}).
3922
3923 @item -gnatep=@var{file}
3924 @cindex @option{-gnatep} (@command{gcc})
3925 Specify a preprocessing data file
3926 @ifclear vms
3927 (the equal sign is optional)
3928 @end ifclear
3929 (@pxref{Integrated Preprocessing}).
3930
3931 @item -gnatE
3932 @cindex @option{-gnatE} (@command{gcc})
3933 Full dynamic elaboration checks.
3934
3935 @item -gnatf
3936 @cindex @option{-gnatf} (@command{gcc})
3937 Full errors. Multiple errors per line, all undefined references, do not
3938 attempt to suppress cascaded errors.
3939
3940 @item -gnatF
3941 @cindex @option{-gnatF} (@command{gcc})
3942 Externals names are folded to all uppercase.
3943
3944 @item ^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^
3945 @cindex @option{^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^} (@command{gcc})
3946 Internal GNAT implementation mode. This should not be used for
3947 applications programs, it is intended only for use by the compiler
3948 and its run-time library. For documentation, see the GNAT sources.
3949 Note that @option{^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^} implies
3950 @option{^-gnatwae^/WARNINGS=ALL,ERRORS^} and
3951 @option{^-gnatyg^/STYLE_CHECKS=GNAT^}
3952 so that all standard warnings and all standard style options are turned on.
3953 All warnings and style error messages are treated as errors.
3954
3955 @item -gnatGnn
3956 @cindex @option{-gnatG[nn]} (@command{gcc})
3957 List generated expanded code in source form.
3958
3959 @item ^-gnath^/HELP^
3960 @cindex @option{^-gnath^/HELP^} (@command{gcc})
3961 Output usage information. The output is written to @file{stdout}.
3962
3963 @item ^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET=^@var{c}
3964 @cindex @option{^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET^} (@command{gcc})
3965 Identifier character set
3966 @ifclear vms
3967 (@var{c}=1/2/3/4/8/9/p/f/n/w).
3968 @end ifclear
3969 For details of the possible selections for @var{c},
3970 see @ref{Character Set Control}.
3971
3972 @item ^-gnatI^/IGNORE_REP_CLAUSES^
3973 @cindex @option{^-gnatI^IGNORE_REP_CLAUSES^} (@command{gcc})
3974 Ignore representation clauses. When this switch is used, all
3975 representation clauses are treated as comments. This is useful
3976 when initially porting code where you want to ignore rep clause
3977 problems, and also for compiling foreign code (particularly
3978 for use with ASIS).
3979
3980 @item -gnatjnn
3981 @cindex @option{-gnatjnn} (@command{gcc})
3982 Reformat error messages to fit on nn character lines
3983
3984 @item -gnatk=@var{n}
3985 @cindex @option{-gnatk} (@command{gcc})
3986 Limit file names to @var{n} (1-999) characters ^(@code{k} = krunch)^^.
3987
3988 @item -gnatl
3989 @cindex @option{-gnatl} (@command{gcc})
3990 Output full source listing with embedded error messages.
3991
3992 @item -gnatL
3993 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
3994 Used in conjunction with -gnatG or -gnatD to intersperse original
3995 source lines (as comment lines with line numbers) in the expanded
3996 source output.
3997
3998 @item -gnatm=@var{n}
3999 @cindex @option{-gnatm} (@command{gcc})
4000 Limit number of detected error or warning messages to @var{n}
4001 where @var{n} is in the range 1..999_999. The default setting if
4002 no switch is given is 9999. Compilation is terminated if this
4003 limit is exceeded. The equal sign here is optional.
4004
4005 @item -gnatn
4006 @cindex @option{-gnatn} (@command{gcc})
4007 Activate inlining for subprograms for which
4008 pragma @code{inline} is specified. This inlining is performed
4009 by the GCC back-end.
4010
4011 @item -gnatN
4012 @cindex @option{-gnatN} (@command{gcc})
4013 Activate front end inlining for subprograms for which
4014 pragma @code{Inline} is specified. This inlining is performed
4015 by the front end and will be visible in the
4016 @option{-gnatG} output.
4017 In some cases, this has proved more effective than the back end
4018 inlining resulting from the use of
4019 @option{-gnatn}.
4020 Note that
4021 @option{-gnatN} automatically implies
4022 @option{-gnatn} so it is not necessary
4023 to specify both options. There are a few cases that the back-end inlining
4024 catches that cannot be dealt with in the front-end.
4025
4026 @item -gnato
4027 @cindex @option{-gnato} (@command{gcc})
4028 Enable numeric overflow checking (which is not normally enabled by
4029 default). Note that division by zero is a separate check that is not
4030 controlled by this switch (division by zero checking is on by default).
4031
4032 @item -gnatp
4033 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
4034 Suppress all checks. See @ref{Run-Time Checks} for details.
4035
4036 @item -gnatP
4037 @cindex @option{-gnatP} (@command{gcc})
4038 Enable polling. This is required on some systems (notably Windows NT) to
4039 obtain asynchronous abort and asynchronous transfer of control capability.
4040 @xref{Pragma Polling,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for full
4041 details.
4042
4043 @item -gnatq
4044 @cindex @option{-gnatq} (@command{gcc})
4045 Don't quit. Try semantics, even if parse errors.
4046
4047 @item -gnatQ
4048 @cindex @option{-gnatQ} (@command{gcc})
4049 Don't quit. Generate @file{ALI} and tree files even if illegalities.
4050
4051 @item -gnatr
4052 @cindex @option{-gnatr} (@command{gcc})
4053 Treat pragma Restrictions as Restriction_Warnings.
4054
4055 @item ^-gnatR@r{[}0@r{/}1@r{/}2@r{/}3@r{[}s@r{]]}^/REPRESENTATION_INFO^
4056 @cindex @option{-gnatR} (@command{gcc})
4057 Output representation information for declared types and objects.
4058
4059 @item -gnats
4060 @cindex @option{-gnats} (@command{gcc})
4061 Syntax check only.
4062
4063 @item -gnatS
4064 @cindex @option{-gnatS} (@command{gcc})
4065 Print package Standard.
4066
4067 @item -gnatt
4068 @cindex @option{-gnatt} (@command{gcc})
4069 Generate tree output file.
4070
4071 @item ^-gnatT^/TABLE_MULTIPLIER=^@var{nnn}
4072 @cindex @option{^-gnatT^/TABLE_MULTIPLIER^} (@command{gcc})
4073 All compiler tables start at @var{nnn} times usual starting size.
4074
4075 @item -gnatu
4076 @cindex @option{-gnatu} (@command{gcc})
4077 List units for this compilation.
4078
4079 @item -gnatU
4080 @cindex @option{-gnatU} (@command{gcc})
4081 Tag all error messages with the unique string ``error:''
4082
4083 @item -gnatv
4084 @cindex @option{-gnatv} (@command{gcc})
4085 Verbose mode. Full error output with source lines to @file{stdout}.
4086
4087 @item -gnatV
4088 @cindex @option{-gnatV} (@command{gcc})
4089 Control level of validity checking. See separate section describing
4090 this feature.
4091
4092 @item ^-gnatw@var{xxx}^/WARNINGS=(@var{option}@r{[},@dots{}@r{]})^
4093 @cindex @option{^-gnatw^/WARNINGS^} (@command{gcc})
4094 Warning mode where
4095 ^@var{xxx} is a string of option letters that^the list of options^ denotes
4096 the exact warnings that
4097 are enabled or disabled (@pxref{Warning Message Control}).
4098
4099 @item ^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
4100 @cindex @option{^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@command{gcc})
4101 Wide character encoding method
4102 @ifclear vms
4103 (@var{e}=n/h/u/s/e/8).
4104 @end ifclear
4105 @ifset vms
4106 (@var{e}=@code{BRACKETS, NONE, HEX, UPPER, SHIFT_JIS, EUC, UTF8})
4107 @end ifset
4108
4109 @item -gnatx
4110 @cindex @option{-gnatx} (@command{gcc})
4111 Suppress generation of cross-reference information.
4112
4113 @item ^-gnaty^/STYLE_CHECKS=(option,option@dots{})^
4114 @cindex @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS^} (@command{gcc})
4115 Enable built-in style checks (@pxref{Style Checking}).
4116
4117 @item ^-gnatz^/DISTRIBUTION_STUBS=^@var{m}
4118 @cindex @option{^-gnatz^/DISTRIBUTION_STUBS^} (@command{gcc})
4119 Distribution stub generation and compilation
4120 @ifclear vms
4121 (@var{m}=r/c for receiver/caller stubs).
4122 @end ifclear
4123 @ifset vms
4124 (@var{m}=@code{RECEIVER} or @code{CALLER} to specify the type of stubs
4125 to be generated and compiled).
4126 @end ifset
4127
4128 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
4129 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gcc})
4130 @cindex RTL
4131 Direct GNAT to search the @var{dir} directory for source files needed by
4132 the current compilation
4133 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
4134
4135 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
4136 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gcc})
4137 @cindex RTL
4138 Except for the source file named in the command line, do not look for source
4139 files in the directory containing the source file named in the command line
4140 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
4141
4142 @ifclear vms
4143 @item -mbig-switch
4144 @cindex @option{-mbig-switch} (@command{gcc})
4145 @cindex @code{case} statement (effect of @option{-mbig-switch} option)
4146 This standard gcc switch causes the compiler to use larger offsets in its
4147 jump table representation for @code{case} statements.
4148 This may result in less efficient code, but is sometimes necessary
4149 (for example on HP-UX targets)
4150 @cindex HP-UX and @option{-mbig-switch} option
4151 in order to compile large and/or nested @code{case} statements.
4152
4153 @item -o @var{file}
4154 @cindex @option{-o} (@command{gcc})
4155 This switch is used in @command{gcc} to redirect the generated object file
4156 and its associated ALI file. Beware of this switch with GNAT, because it may
4157 cause the object file and ALI file to have different names which in turn
4158 may confuse the binder and the linker.
4159 @end ifclear
4160
4161 @item -nostdinc
4162 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gcc})
4163 Inhibit the search of the default location for the GNAT Run Time
4164 Library (RTL) source files.
4165
4166 @item -nostdlib
4167 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gcc})
4168 Inhibit the search of the default location for the GNAT Run Time
4169 Library (RTL) ALI files.
4170
4171 @ifclear vms
4172 @item -O@ovar{n}
4173 @cindex @option{-O} (@command{gcc})
4174 @var{n} controls the optimization level.
4175
4176 @table @asis
4177 @item n = 0
4178 No optimization, the default setting if no @option{-O} appears
4179
4180 @item n = 1
4181 Normal optimization, the default if you specify @option{-O} without
4182 an operand. A good compromise between code quality and compilation
4183 time.
4184
4185 @item n = 2
4186 Extensive optimization, may improve execution time, possibly at the cost of
4187 substantially increased compilation time.
4188
4189 @item n = 3
4190 Same as @option{-O2}, and also includes inline expansion for small subprograms
4191 in the same unit.
4192
4193 @item n = s
4194 Optimize space usage
4195 @end table
4196
4197 @noindent
4198 See also @ref{Optimization Levels}.
4199 @end ifclear
4200
4201 @ifset vms
4202 @item  /NOOPTIMIZE
4203 @cindex @option{/NOOPTIMIZE} (@code{GNAT COMPILE})
4204 Equivalent to @option{/OPTIMIZE=NONE}.
4205 This is the default behavior in the absence of an @option{/OPTIMIZE}
4206 qualifier.
4207
4208 @item /OPTIMIZE@r{[}=(keyword@r{[},@dots{}@r{]})@r{]}
4209 @cindex @option{/OPTIMIZE} (@code{GNAT COMPILE})
4210 Selects the level of optimization for your program. The supported
4211 keywords are as follows:
4212 @table @code
4213 @item   ALL
4214 Perform most optimizations, including those that
4215 are expensive.
4216 This is the default if the @option{/OPTIMIZE} qualifier is supplied
4217 without keyword options.
4218
4219 @item   NONE
4220 Do not do any optimizations. Same as @code{/NOOPTIMIZE}.
4221
4222 @item SOME
4223 Perform some optimizations, but omit ones that are costly.
4224
4225 @item   DEVELOPMENT
4226 Same as @code{SOME}.
4227
4228 @item INLINING
4229 Full optimization as in @option{/OPTIMIZE=ALL}, and also attempts
4230 automatic inlining of small subprograms within a unit
4231
4232 @item   UNROLL_LOOPS
4233 Try to unroll loops. This keyword may be specified together with
4234 any keyword above other than @code{NONE}. Loop unrolling
4235 usually, but not always, improves the performance of programs.
4236
4237 @item SPACE
4238 Optimize space usage
4239 @end table
4240
4241 @noindent
4242 See also @ref{Optimization Levels}.
4243 @end ifset
4244
4245 @ifclear vms
4246 @item -pass-exit-codes
4247 @cindex @option{-pass-exit-codes} (@command{gcc})
4248 Catch exit codes from the compiler and use the most meaningful as
4249 exit status.
4250 @end ifclear
4251
4252 @item --RTS=@var{rts-path}
4253 @cindex @option{--RTS} (@command{gcc})
4254 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
4255 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
4256
4257 @item ^-S^/ASM^
4258 @cindex @option{^-S^/ASM^} (@command{gcc})
4259 ^Used in place of @option{-c} to^Used to^
4260 cause the assembler source file to be
4261 generated, using @file{^.s^.S^} as the extension,
4262 instead of the object file.
4263 This may be useful if you need to examine the generated assembly code.
4264
4265 @item ^-fverbose-asm^/VERBOSE_ASM^
4266 @cindex @option{^-fverbose-asm^/VERBOSE_ASM^} (@command{gcc})
4267 ^Used in conjunction with @option{-S}^Used in place of @option{/ASM}^
4268 to cause the generated assembly code file to be annotated with variable
4269 names, making it significantly easier to follow.
4270
4271 @item ^-v^/VERBOSE^
4272 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gcc})
4273 Show commands generated by the @command{gcc} driver. Normally used only for
4274 debugging purposes or if you need to be sure what version of the
4275 compiler you are executing.
4276
4277 @ifclear vms
4278 @item -V @var{ver}
4279 @cindex @option{-V} (@command{gcc})
4280 Execute @var{ver} version of the compiler. This is the @command{gcc}
4281 version, not the GNAT version.
4282 @end ifclear
4283
4284 @item ^-w^/NO_BACK_END_WARNINGS^
4285 @cindex @option{-w} (@command{gcc})
4286 Turn off warnings generated by the back end of the compiler. Use of
4287 this switch also causes the default for front end warnings to be set
4288 to suppress (as though @option{-gnatws} had appeared at the start of
4289 the options).
4290
4291 @end table
4292
4293 @ifclear vms
4294 @c Combining qualifiers does not work on VMS
4295 You may combine a sequence of GNAT switches into a single switch. For
4296 example, the combined switch
4297
4298 @cindex Combining GNAT switches
4299 @smallexample
4300 -gnatofi3
4301 @end smallexample
4302
4303 @noindent
4304 is equivalent to specifying the following sequence of switches:
4305
4306 @smallexample
4307 -gnato -gnatf -gnati3
4308 @end smallexample
4309 @end ifclear
4310
4311 @noindent
4312 The following restrictions apply to the combination of switches
4313 in this manner:
4314
4315 @itemize @bullet
4316 @item
4317 The switch @option{-gnatc} if combined with other switches must come
4318 first in the string.
4319
4320 @item
4321 The switch @option{-gnats} if combined with other switches must come
4322 first in the string.
4323
4324 @item
4325 The switches
4326 @option{^-gnatz^/DISTRIBUTION_STUBS^}, @option{-gnatzc}, and @option{-gnatzr}
4327 may not be combined with any other switches.
4328
4329 @ifclear vms
4330 @item
4331 Once a ``y'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnaty}
4332 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4333 as style modifiers (see description of @option{-gnaty}).
4334
4335 @item
4336 Once a ``d'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatd}
4337 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4338 as debug flags (see description of @option{-gnatd}).
4339
4340 @item
4341 Once a ``w'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatw}
4342 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4343 as warning mode modifiers (see description of @option{-gnatw}).
4344
4345 @item
4346 Once a ``V'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatV}
4347 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4348 as validity checking options (see description of @option{-gnatV}).
4349 @end ifclear
4350 @end itemize
4351
4352 @node Output and Error Message Control
4353 @subsection Output and Error Message Control
4354 @findex stderr
4355
4356 @noindent
4357 The standard default format for error messages is called ``brief format''.
4358 Brief format messages are written to @file{stderr} (the standard error
4359 file) and have the following form:
4360
4361 @smallexample
4362 e.adb:3:04: Incorrect spelling of keyword "function"
4363 e.adb:4:20: ";" should be "is"
4364 @end smallexample
4365
4366 @noindent
4367 The first integer after the file name is the line number in the file,
4368 and the second integer is the column number within the line.
4369 @ifclear vms
4370 @code{GPS} can parse the error messages
4371 and point to the referenced character.
4372 @end ifclear
4373 The following switches provide control over the error message
4374 format:
4375
4376 @table @option
4377 @c !sort!
4378 @item -gnatv
4379 @cindex @option{-gnatv} (@command{gcc})
4380 @findex stdout
4381 @ifclear vms
4382 The v stands for verbose.
4383 @end ifclear
4384 The effect of this setting is to write long-format error
4385 messages to @file{stdout} (the standard output file.
4386 The same program compiled with the
4387 @option{-gnatv} switch would generate:
4388
4389 @smallexample
4390 @cartouche
4391 3. funcion X (Q : Integer)
4392    |
4393 >>> Incorrect spelling of keyword "function"
4394 4. return Integer;
4395                  |
4396 >>> ";" should be "is"
4397 @end cartouche
4398 @end smallexample
4399
4400 @noindent
4401 The vertical bar indicates the location of the error, and the @samp{>>>}
4402 prefix can be used to search for error messages. When this switch is
4403 used the only source lines output are those with errors.
4404
4405 @item -gnatl
4406 @cindex @option{-gnatl} (@command{gcc})
4407 @ifclear vms
4408 The @code{l} stands for list.
4409 @end ifclear
4410 This switch causes a full listing of
4411 the file to be generated. In the case where a body is
4412 compiled, the corresponding spec is also listed, along
4413 with any subunits. Typical output from compiling a package
4414 body @file{p.adb} might look like:
4415
4416 @smallexample @c ada
4417 @cartouche
4418  Compiling: p.adb
4419
4420      1. package body p is
4421      2.    procedure a;
4422      3.    procedure a is separate;
4423      4. begin
4424      5.    null
4425                |
4426         >>> missing ";"
4427
4428      6. end;
4429
4430 Compiling: p.ads
4431
4432      1. package p is
4433      2.    pragma Elaborate_Body
4434                                 |
4435         >>> missing ";"
4436
4437      3. end p;
4438
4439 Compiling: p-a.adb
4440
4441      1. separate p
4442                 |
4443         >>> missing "("
4444
4445      2. procedure a is
4446      3. begin
4447      4.    null
4448                |
4449         >>> missing ";"
4450
4451      5. end;
4452 @end cartouche
4453 @end smallexample
4454
4455 @noindent
4456 @findex stderr
4457 When you specify the @option{-gnatv} or @option{-gnatl} switches and
4458 standard output is redirected, a brief summary is written to
4459 @file{stderr} (standard error) giving the number of error messages and
4460 warning messages generated.
4461
4462 @item -^gnatl^OUTPUT_FILE^=file
4463 @cindex @option{^-gnatl^OUTPUT_FILE^=fname} (@command{gcc})
4464 This has the same effect as @option{-gnatl} except that the output is
4465 written to a file instead of to standard output. If the given name
4466 @file{fname} does not start with a period, then it is the full name
4467 of the file to be written. If @file{fname} is an extension, it is
4468 appended to the name of the file being compiled. For example, if
4469 file @file{xyz.adb} is compiled with @option{^-gnatl^OUTPUT_FILE^=.lst},
4470 then the output is written to file ^xyz.adb.lst^xyz.adb_lst^.
4471
4472 @item -gnatU
4473 @cindex @option{-gnatU} (@command{gcc})
4474 This switch forces all error messages to be preceded by the unique
4475 string ``error:''. This means that error messages take a few more
4476 characters in space, but allows easy searching for and identification
4477 of error messages.
4478
4479 @item -gnatb
4480 @cindex @option{-gnatb} (@command{gcc})
4481 @ifclear vms
4482 The @code{b} stands for brief.
4483 @end ifclear
4484 This switch causes GNAT to generate the
4485 brief format error messages to @file{stderr} (the standard error
4486 file) as well as the verbose
4487 format message or full listing (which as usual is written to
4488 @file{stdout} (the standard output file).
4489
4490 @item -gnatm=@var{n}
4491 @cindex @option{-gnatm} (@command{gcc})
4492 @ifclear vms
4493 The @code{m} stands for maximum.
4494 @end ifclear
4495 @var{n} is a decimal integer in the
4496 range of 1 to 999 and limits the number of error messages to be
4497 generated. For example, using @option{-gnatm2} might yield
4498
4499 @smallexample
4500 e.adb:3:04: Incorrect spelling of keyword "function"
4501 e.adb:5:35: missing ".."
4502 fatal error: maximum errors reached
4503 compilation abandoned
4504 @end smallexample
4505
4506 @noindent
4507 Note that the equal sign is optional, so the switches
4508 @option{-gnatm2} and @option{-gnatm=2} are equivalent.
4509
4510 @item -gnatf
4511 @cindex @option{-gnatf} (@command{gcc})
4512 @cindex Error messages, suppressing
4513 @ifclear vms
4514 The @code{f} stands for full.
4515 @end ifclear
4516 Normally, the compiler suppresses error messages that are likely to be
4517 redundant. This switch causes all error
4518 messages to be generated. In particular, in the case of
4519 references to undefined variables. If a given variable is referenced
4520 several times, the normal format of messages is
4521 @smallexample
4522 e.adb:7:07: "V" is undefined (more references follow)
4523 @end smallexample
4524
4525 @noindent
4526 where the parenthetical comment warns that there are additional
4527 references to the variable @code{V}. Compiling the same program with the
4528 @option{-gnatf} switch yields
4529
4530 @smallexample
4531 e.adb:7:07: "V" is undefined
4532 e.adb:8:07: "V" is undefined
4533 e.adb:8:12: "V" is undefined
4534 e.adb:8:16: "V" is undefined
4535 e.adb:9:07: "V" is undefined
4536 e.adb:9:12: "V" is undefined
4537 @end smallexample
4538
4539 @noindent
4540 The @option{-gnatf} switch also generates additional information for
4541 some error messages.  Some examples are:
4542
4543 @itemize @bullet
4544 @item
4545 Full details on entities not available in high integrity mode
4546 @item
4547 Details on possibly non-portable unchecked conversion
4548 @item
4549 List possible interpretations for ambiguous calls
4550 @item
4551 Additional details on incorrect parameters
4552 @end itemize
4553
4554 @item -gnatjnn
4555 @cindex @option{-gnatjnn} (@command{gcc})
4556 In normal operation mode (or if @option{-gnatj0} is used, then error messages
4557 with continuation lines are treated as though the continuation lines were
4558 separate messages (and so a warning with two continuation lines counts as
4559 three warnings, and is listed as three separate messages).
4560
4561 If the @option{-gnatjnn} switch is used with a positive value for nn, then
4562 messages are output in a different manner. A message and all its continuation
4563 lines are treated as a unit, and count as only one warning or message in the
4564 statistics totals. Furthermore, the message is reformatted so that no line
4565 is longer than nn characters.
4566
4567 @item -gnatq
4568 @cindex @option{-gnatq} (@command{gcc})
4569 @ifclear vms
4570 The @code{q} stands for quit (really ``don't quit'').
4571 @end ifclear
4572 In normal operation mode, the compiler first parses the program and
4573 determines if there are any syntax errors. If there are, appropriate
4574 error messages are generated and compilation is immediately terminated.
4575 This switch tells
4576 GNAT to continue with semantic analysis even if syntax errors have been
4577 found. This may enable the detection of more errors in a single run. On
4578 the other hand, the semantic analyzer is more likely to encounter some
4579 internal fatal error when given a syntactically invalid tree.
4580
4581 @item -gnatQ
4582 @cindex @option{-gnatQ} (@command{gcc})
4583 In normal operation mode, the @file{ALI} file is not generated if any
4584 illegalities are detected in the program. The use of @option{-gnatQ} forces
4585 generation of the @file{ALI} file. This file is marked as being in
4586 error, so it cannot be used for binding purposes, but it does contain
4587 reasonably complete cross-reference information, and thus may be useful
4588 for use by tools (e.g., semantic browsing tools or integrated development
4589 environments) that are driven from the @file{ALI} file. This switch
4590 implies @option{-gnatq}, since the semantic phase must be run to get a
4591 meaningful ALI file.
4592
4593 In addition, if @option{-gnatt} is also specified, then the tree file is
4594 generated even if there are illegalities. It may be useful in this case
4595 to also specify @option{-gnatq} to ensure that full semantic processing
4596 occurs. The resulting tree file can be processed by ASIS, for the purpose
4597 of providing partial information about illegal units, but if the error
4598 causes the tree to be badly malformed, then ASIS may crash during the
4599 analysis.
4600
4601 When @option{-gnatQ} is used and the generated @file{ALI} file is marked as
4602 being in error, @command{gnatmake} will attempt to recompile the source when it
4603 finds such an @file{ALI} file, including with switch @option{-gnatc}.
4604
4605 Note that @option{-gnatQ} has no effect if @option{-gnats} is specified,
4606 since ALI files are never generated if @option{-gnats} is set.
4607
4608 @end table
4609
4610 @node Warning Message Control
4611 @subsection Warning Message Control
4612 @cindex Warning messages
4613 @noindent
4614 In addition to error messages, which correspond to illegalities as defined
4615 in the Ada Reference Manual, the compiler detects two kinds of warning
4616 situations.
4617
4618 First, the compiler considers some constructs suspicious and generates a
4619 warning message to alert you to a possible error. Second, if the
4620 compiler detects a situation that is sure to raise an exception at
4621 run time, it generates a warning message. The following shows an example
4622 of warning messages:
4623 @smallexample
4624 e.adb:4:24: warning: creation of object may raise Storage_Error
4625 e.adb:10:17: warning: static value out of range
4626 e.adb:10:17: warning: "Constraint_Error" will be raised at run time
4627 @end smallexample
4628
4629 @noindent
4630 GNAT considers a large number of situations as appropriate
4631 for the generation of warning messages. As always, warnings are not
4632 definite indications of errors. For example, if you do an out-of-range
4633 assignment with the deliberate intention of raising a
4634 @code{Constraint_Error} exception, then the warning that may be
4635 issued does not indicate an error. Some of the situations for which GNAT
4636 issues warnings (at least some of the time) are given in the following
4637 list. This list is not complete, and new warnings are often added to
4638 subsequent versions of GNAT. The list is intended to give a general idea
4639 of the kinds of warnings that are generated.
4640
4641 @itemize @bullet
4642 @item
4643 Possible infinitely recursive calls
4644
4645 @item
4646 Out-of-range values being assigned
4647
4648 @item
4649 Possible order of elaboration problems
4650
4651 @item
4652 Assertions (pragma Assert) that are sure to fail
4653
4654 @item
4655 Unreachable code
4656
4657 @item
4658 Address clauses with possibly unaligned values, or where an attempt is
4659 made to overlay a smaller variable with a larger one.
4660
4661 @item
4662 Fixed-point type declarations with a null range
4663
4664 @item
4665 Direct_IO or Sequential_IO instantiated with a type that has access values
4666
4667 @item
4668 Variables that are never assigned a value
4669
4670 @item
4671 Variables that are referenced before being initialized
4672
4673 @item
4674 Task entries with no corresponding @code{accept} statement
4675
4676 @item
4677 Duplicate accepts for the same task entry in a @code{select}
4678
4679 @item
4680 Objects that take too much storage
4681
4682 @item
4683 Unchecked conversion between types of differing sizes
4684
4685 @item
4686 Missing @code{return} statement along some execution path in a function
4687
4688 @item
4689 Incorrect (unrecognized) pragmas
4690
4691 @item
4692 Incorrect external names
4693
4694 @item
4695 Allocation from empty storage pool
4696
4697 @item
4698 Potentially blocking operation in protected type
4699
4700 @item
4701 Suspicious parenthesization of expressions
4702
4703 @item
4704 Mismatching bounds in an aggregate
4705
4706 @item
4707 Attempt to return local value by reference
4708
4709 @item
4710 Premature instantiation of a generic body
4711
4712 @item
4713 Attempt to pack aliased components
4714
4715 @item
4716 Out of bounds array subscripts
4717
4718 @item
4719 Wrong length on string assignment
4720
4721 @item
4722 Violations of style rules if style checking is enabled
4723
4724 @item
4725 Unused @code{with} clauses
4726
4727 @item
4728 @code{Bit_Order} usage that does not have any effect
4729
4730 @item
4731 @code{Standard.Duration} used to resolve universal fixed expression
4732
4733 @item
4734 Dereference of possibly null value
4735
4736 @item
4737 Declaration that is likely to cause storage error
4738
4739 @item
4740 Internal GNAT unit @code{with}'ed by application unit
4741
4742 @item
4743 Values known to be out of range at compile time
4744
4745 @item
4746 Unreferenced labels and variables
4747
4748 @item
4749 Address overlays that could clobber memory
4750
4751 @item
4752 Unexpected initialization when address clause present
4753
4754 @item
4755 Bad alignment for address clause
4756
4757 @item
4758 Useless type conversions
4759
4760 @item
4761 Redundant assignment statements and other redundant constructs
4762
4763 @item
4764 Useless exception handlers
4765
4766 @item
4767 Accidental hiding of name by child unit
4768
4769 @item
4770 Access before elaboration detected at compile time
4771
4772 @item
4773 A range in a @code{for} loop that is known to be null or might be null
4774
4775 @end itemize
4776
4777 @noindent
4778 The following section lists compiler switches that are available
4779 to control the handling of warning messages. It is also possible
4780 to exercise much finer control over what warnings are issued and
4781 suppressed using the GNAT pragma Warnings, @xref{Pragma Warnings,,,
4782 gnat_rm, GNAT Reference manual}.
4783
4784 @table @option
4785 @c !sort!
4786 @item -gnatwa
4787 @emph{Activate all optional errors.}
4788 @cindex @option{-gnatwa} (@command{gcc})
4789 This switch activates most optional warning messages, see remaining list
4790 in this section for details on optional warning messages that can be
4791 individually controlled.  The warnings that are not turned on by this
4792 switch are
4793 @option{-gnatwd} (implicit dereferencing),
4794 @option{-gnatwh} (hiding),
4795 @option{-gnatwl} (elaboration warnings),
4796 @option{-gnatw.o} (warn on values set by out parameters ignored)
4797 and @option{-gnatwt} (tracking of deleted conditional code).
4798 All other optional warnings are turned on.
4799
4800 @item -gnatwA
4801 @emph{Suppress all optional errors.}
4802 @cindex @option{-gnatwA} (@command{gcc})
4803 This switch suppresses all optional warning messages, see remaining list
4804 in this section for details on optional warning messages that can be
4805 individually controlled.
4806
4807 @item -gnatw.a
4808 @emph{Activate warnings on failing assertions.}
4809 @cindex @option{-gnatw.a} (@command{gcc})
4810 @cindex Assert failures
4811 This switch activates warnings for assertions where the compiler can tell at
4812 compile time that the assertion will fail. Note that this warning is given
4813 even if assertions are disabled. The default is that such warnings are
4814 generated.
4815
4816 @item -gnatw.A
4817 @emph{Suppress warnings on failing assertions.}
4818 @cindex @option{-gnatw.A} (@command{gcc})
4819 @cindex Assert failures
4820 This switch suppresses warnings for assertions where the compiler can tell at
4821 compile time that the assertion will fail.
4822
4823 @item -gnatwb
4824 @emph{Activate warnings on bad fixed values.}
4825 @cindex @option{-gnatwb} (@command{gcc})
4826 @cindex Bad fixed values
4827 @cindex Fixed-point Small value
4828 @cindex Small value
4829 This switch activates warnings for static fixed-point expressions whose
4830 value is not an exact multiple of Small. Such values are implementation
4831 dependent, since an implementation is free to choose either of the multiples
4832 that surround the value. GNAT always chooses the closer one, but this is not
4833 required behavior, and it is better to specify a value that is an exact
4834 multiple, ensuring predictable execution. The default is that such warnings
4835 are not generated.
4836
4837 @item -gnatwB
4838 @emph{Suppress warnings on bad fixed values.}
4839 @cindex @option{-gnatwB} (@command{gcc})
4840 This switch suppresses warnings for static fixed-point expressions whose
4841 value is not an exact multiple of Small.
4842
4843 @item -gnatw.b
4844 @emph{Activate warnings on biased representation.}
4845 @cindex @option{-gnatw.b} (@command{gcc})
4846 @cindex Biased representation
4847 This switch activates warnings when a size clause, value size clause, component
4848 clause, or component size clause forces the use of biased representation for an
4849 integer type (e.g. representing a range of 10..11 in a single bit by using 0/1
4850 to represent 10/11). The default is that such warnings are generated.
4851
4852 @item -gnatw.B
4853 @emph{Suppress warnings on biased representation.}
4854 @cindex @option{-gnatwB} (@command{gcc})
4855 This switch suppresses warnings for representation clauses that force the use
4856 of biased representation.
4857
4858 @item -gnatwc
4859 @emph{Activate warnings on conditionals.}
4860 @cindex @option{-gnatwc} (@command{gcc})
4861 @cindex Conditionals, constant
4862 This switch activates warnings for conditional expressions used in
4863 tests that are known to be True or False at compile time. The default
4864 is that such warnings are not generated.
4865 Note that this warning does
4866 not get issued for the use of boolean variables or constants whose
4867 values are known at compile time, since this is a standard technique
4868 for conditional compilation in Ada, and this would generate too many
4869 false positive warnings.
4870
4871 This warning option also activates a special test for comparisons using
4872 the operators ``>='' and`` <=''.
4873 If the compiler can tell that only the equality condition is possible,
4874 then it will warn that the ``>'' or ``<'' part of the test
4875 is useless and that the operator could be replaced by ``=''.
4876 An example would be comparing a @code{Natural} variable <= 0.
4877
4878 This warning option also generates warnings if
4879 one or both tests is optimized away in a membership test for integer
4880 values if the result can be determined at compile time. Range tests on
4881 enumeration types are not included, since it is common for such tests
4882 to include an end point.
4883
4884 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
4885
4886 @item -gnatwC
4887 @emph{Suppress warnings on conditionals.}
4888 @cindex @option{-gnatwC} (@command{gcc})
4889 This switch suppresses warnings for conditional expressions used in
4890 tests that are known to be True or False at compile time.
4891
4892 @item -gnatw.c
4893 @emph{Activate warnings on missing component clauses.}
4894 @cindex @option{-gnatw.c} (@command{gcc})
4895 @cindex Component clause, missing
4896 This switch activates warnings for record components where a record
4897 representation clause is present and has component clauses for the
4898 majority, but not all, of the components. A warning is given for each
4899 component for which no component clause is present.
4900
4901 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
4902
4903 @item -gnatw.C
4904 @emph{Suppress warnings on missing component clauses.}
4905 @cindex @option{-gnatwC} (@command{gcc})
4906 This switch suppresses warnings for record components that are
4907 missing a component clause in the situation described above.
4908
4909 @item -gnatwd
4910 @emph{Activate warnings on implicit dereferencing.}
4911 @cindex @option{-gnatwd} (@command{gcc})
4912 If this switch is set, then the use of a prefix of an access type
4913 in an indexed component, slice, or selected component without an
4914 explicit @code{.all} will generate a warning. With this warning
4915 enabled, access checks occur only at points where an explicit
4916 @code{.all} appears in the source code (assuming no warnings are
4917 generated as a result of this switch). The default is that such
4918 warnings are not generated.
4919 Note that @option{-gnatwa} does not affect the setting of
4920 this warning option.
4921
4922 @item -gnatwD
4923 @emph{Suppress warnings on implicit dereferencing.}
4924 @cindex @option{-gnatwD} (@command{gcc})
4925 @cindex Implicit dereferencing
4926 @cindex Dereferencing, implicit
4927 This switch suppresses warnings for implicit dereferences in
4928 indexed components, slices, and selected components.
4929
4930 @item -gnatwe
4931 @emph{Treat warnings as errors.}
4932 @cindex @option{-gnatwe} (@command{gcc})
4933 @cindex Warnings, treat as error
4934 This switch causes warning messages to be treated as errors.
4935 The warning string still appears, but the warning messages are counted
4936 as errors, and prevent the generation of an object file.
4937
4938 @item -gnatw.e
4939 @emph{Activate every optional warning}
4940 @cindex @option{-gnatw.e} (@command{gcc})
4941 @cindex Warnings, activate every optional warning
4942 This switch activates all optional warnings, including those which
4943 are not activated by @code{-gnatwa}.
4944
4945 @item -gnatwf
4946 @emph{Activate warnings on unreferenced formals.}
4947 @cindex @option{-gnatwf} (@command{gcc})
4948 @cindex Formals, unreferenced
4949 This switch causes a warning to be generated if a formal parameter
4950 is not referenced in the body of the subprogram. This warning can
4951 also be turned on using @option{-gnatwa} or @option{-gnatwu}. The
4952 default is that these warnings are not generated.
4953
4954 @item -gnatwF
4955 @emph{Suppress warnings on unreferenced formals.}
4956 @cindex @option{-gnatwF} (@command{gcc})
4957 This switch suppresses warnings for unreferenced formal
4958 parameters. Note that the
4959 combination @option{-gnatwu} followed by @option{-gnatwF} has the
4960 effect of warning on unreferenced entities other than subprogram
4961 formals.
4962
4963 @item -gnatwg
4964 @emph{Activate warnings on unrecognized pragmas.}
4965 @cindex @option{-gnatwg} (@command{gcc})
4966 @cindex Pragmas, unrecognized
4967 This switch causes a warning to be generated if an unrecognized
4968 pragma is encountered. Apart from issuing this warning, the
4969 pragma is ignored and has no effect. This warning can
4970 also be turned on using @option{-gnatwa}. The default
4971 is that such warnings are issued (satisfying the Ada Reference
4972 Manual requirement that such warnings appear).
4973
4974 @item -gnatwG
4975 @emph{Suppress warnings on unrecognized pragmas.}
4976 @cindex @option{-gnatwG} (@command{gcc})
4977 This switch suppresses warnings for unrecognized pragmas.
4978
4979 @item -gnatwh
4980 @emph{Activate warnings on hiding.}
4981 @cindex @option{-gnatwh} (@command{gcc})
4982 @cindex Hiding of Declarations
4983 This switch activates warnings on hiding declarations.
4984 A declaration is considered hiding
4985 if it is for a non-overloadable entity, and it declares an entity with the
4986 same name as some other entity that is directly or use-visible. The default
4987 is that such warnings are not generated.
4988 Note that @option{-gnatwa} does not affect the setting of this warning option.
4989
4990 @item -gnatwH
4991 @emph{Suppress warnings on hiding.}
4992 @cindex @option{-gnatwH} (@command{gcc})
4993 This switch suppresses warnings on hiding declarations.
4994
4995 @item -gnatwi
4996 @emph{Activate warnings on implementation units.}
4997 @cindex @option{-gnatwi} (@command{gcc})
4998 This switch activates warnings for a @code{with} of an internal GNAT
4999 implementation unit, defined as any unit from the @code{Ada},
5000 @code{Interfaces}, @code{GNAT},
5001 ^^@code{DEC},^ or @code{System}
5002 hierarchies that is not
5003 documented in either the Ada Reference Manual or the GNAT
5004 Programmer's Reference Manual. Such units are intended only
5005 for internal implementation purposes and should not be @code{with}'ed
5006 by user programs. The default is that such warnings are generated
5007 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5008
5009 @item -gnatwI
5010 @emph{Disable warnings on implementation units.}
5011 @cindex @option{-gnatwI} (@command{gcc})
5012 This switch disables warnings for a @code{with} of an internal GNAT
5013 implementation unit.
5014
5015 @item -gnatwj
5016 @emph{Activate warnings on obsolescent features (Annex J).}
5017 @cindex @option{-gnatwj} (@command{gcc})
5018 @cindex Features, obsolescent
5019 @cindex Obsolescent features
5020 If this warning option is activated, then warnings are generated for
5021 calls to subprograms marked with @code{pragma Obsolescent} and
5022 for use of features in Annex J of the Ada Reference Manual. In the
5023 case of Annex J, not all features are flagged. In particular use
5024 of the renamed packages (like @code{Text_IO}) and use of package
5025 @code{ASCII} are not flagged, since these are very common and
5026 would generate many annoying positive warnings. The default is that
5027 such warnings are not generated. This warning is also turned on by
5028 the use of @option{-gnatwa}.
5029
5030 In addition to the above cases, warnings are also generated for
5031 GNAT features that have been provided in past versions but which
5032 have been superseded (typically by features in the new Ada standard).
5033 For example, @code{pragma Ravenscar} will be flagged since its
5034 function is replaced by @code{pragma Profile(Ravenscar)}.
5035
5036 Note that this warning option functions differently from the
5037 restriction @code{No_Obsolescent_Features} in two respects.
5038 First, the restriction applies only to annex J features.
5039 Second, the restriction does flag uses of package @code{ASCII}.
5040
5041 @item -gnatwJ
5042 @emph{Suppress warnings on obsolescent features (Annex J).}
5043 @cindex @option{-gnatwJ} (@command{gcc})
5044 This switch disables warnings on use of obsolescent features.
5045
5046 @item -gnatwk
5047 @emph{Activate warnings on variables that could be constants.}
5048 @cindex @option{-gnatwk} (@command{gcc})
5049 This switch activates warnings for variables that are initialized but
5050 never modified, and then could be declared constants. The default is that
5051 such warnings are not given.
5052 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5053
5054 @item -gnatwK
5055 @emph{Suppress warnings on variables that could be constants.}
5056 @cindex @option{-gnatwK} (@command{gcc})
5057 This switch disables warnings on variables that could be declared constants.
5058
5059 @item -gnatwl
5060 @emph{Activate warnings for elaboration pragmas.}
5061 @cindex @option{-gnatwl} (@command{gcc})
5062 @cindex Elaboration, warnings
5063 This switch activates warnings on missing
5064 @code{Elaborate_All} and @code{Elaborate} pragmas.
5065 See the section in this guide on elaboration checking for details on
5066 when such pragmas should be used. In dynamic elaboration mode, this switch
5067 generations warnings about the need to add elaboration pragmas. Note however,
5068 that if you blindly follow these warnings, and add @code{Elaborate_All}
5069 warnings wherever they are recommended, you basically end up with the
5070 equivalent of the static elaboration model, which may not be what you want for
5071 legacy code for which the static model does not work.
5072
5073 For the static model, the messages generated are labeled "info:" (for
5074 information messages). They are not warnings to add elaboration pragmas,
5075 merely informational messages showing what implicit elaboration pragmas
5076 have been added, for use in analyzing elaboration circularity problems.
5077
5078 Warnings are also generated if you
5079 are using the static mode of elaboration, and a @code{pragma Elaborate}
5080 is encountered. The default is that such warnings
5081 are not generated.
5082 This warning is not automatically turned on by the use of @option{-gnatwa}.
5083
5084 @item -gnatwL
5085 @emph{Suppress warnings for elaboration pragmas.}
5086 @cindex @option{-gnatwL} (@command{gcc})
5087 This switch suppresses warnings on missing Elaborate and Elaborate_All pragmas.
5088 See the section in this guide on elaboration checking for details on
5089 when such pragmas should be used.
5090
5091 @item -gnatwm
5092 @emph{Activate warnings on modified but unreferenced variables.}
5093 @cindex @option{-gnatwm} (@command{gcc})
5094 This switch activates warnings for variables that are assigned (using
5095 an initialization value or with one or more assignment statements) but
5096 whose value is never read. The warning is suppressed for volatile
5097 variables and also for variables that are renamings of other variables
5098 or for which an address clause is given.
5099 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5100 The default is that these warnings are not given.
5101
5102 @item -gnatwM
5103 @emph{Disable warnings on modified but unreferenced variables.}
5104 @cindex @option{-gnatwM} (@command{gcc})
5105 This switch disables warnings for variables that are assigned or
5106 initialized, but never read.
5107
5108 @item -gnatwn
5109 @emph{Set normal warnings mode.}
5110 @cindex @option{-gnatwn} (@command{gcc})
5111 This switch sets normal warning mode, in which enabled warnings are
5112 issued and treated as warnings rather than errors. This is the default
5113 mode. the switch @option{-gnatwn} can be used to cancel the effect of
5114 an explicit @option{-gnatws} or
5115 @option{-gnatwe}. It also cancels the effect of the
5116 implicit @option{-gnatwe} that is activated by the
5117 use of @option{-gnatg}.
5118
5119 @item -gnatwo
5120 @emph{Activate warnings on address clause overlays.}
5121 @cindex @option{-gnatwo} (@command{gcc})
5122 @cindex Address Clauses, warnings
5123 This switch activates warnings for possibly unintended initialization
5124 effects of defining address clauses that cause one variable to overlap
5125 another. The default is that such warnings are generated.
5126 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5127
5128 @item -gnatwO
5129 @emph{Suppress warnings on address clause overlays.}
5130 @cindex @option{-gnatwO} (@command{gcc})
5131 This switch suppresses warnings on possibly unintended initialization
5132 effects of defining address clauses that cause one variable to overlap
5133 another.
5134
5135 @item -gnatw.o
5136 @emph{Activate warnings on modified but unreferenced out parameters.}
5137 @cindex @option{-gnatw.o} (@command{gcc})
5138 This switch activates warnings for variables that are modified by using
5139 them as actuals for a call to a procedure with an out mode formal, where
5140 the resulting assigned value is never read. It is applicable in the case
5141 where there is more than one out mode formal. If there is only one out
5142 mode formal, the warning is issued by default (controlled by -gnatwu).
5143 The warning is suppressed for volatile
5144 variables and also for variables that are renamings of other variables
5145 or for which an address clause is given.
5146 The default is that these warnings are not given. Note that this warning
5147 is not included in -gnatwa, it must be activated explicitly.
5148
5149 @item -gnatw.O
5150 @emph{Disable warnings on modified but unreferenced out parameters.}
5151 @cindex @option{-gnatw.O} (@command{gcc})
5152 This switch suppresses warnings for variables that are modified by using
5153 them as actuals for a call to a procedure with an out mode formal, where
5154 the resulting assigned value is never read.
5155
5156 @item -gnatwp
5157 @emph{Activate warnings on ineffective pragma Inlines.}
5158 @cindex @option{-gnatwp} (@command{gcc})
5159 @cindex Inlining, warnings
5160 This switch activates warnings for failure of front end inlining
5161 (activated by @option{-gnatN}) to inline a particular call. There are
5162 many reasons for not being able to inline a call, including most
5163 commonly that the call is too complex to inline. The default is
5164 that such warnings are not given.
5165 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5166 Warnings on ineffective inlining by the gcc back-end can be activated
5167 separately, using the gcc switch -Winline.
5168
5169 @item -gnatwP
5170 @emph{Suppress warnings on ineffective pragma Inlines.}
5171 @cindex @option{-gnatwP} (@command{gcc})
5172 This switch suppresses warnings on ineffective pragma Inlines. If the
5173 inlining mechanism cannot inline a call, it will simply ignore the
5174 request silently.
5175
5176 @item -gnatw.p
5177 @emph{Activate warnings on parameter ordering.}
5178 @cindex @option{-gnatw.p} (@command{gcc})
5179 @cindex Parameter order, warnings
5180 This switch activates warnings for cases of suspicious parameter
5181 ordering when the list of arguments are all simple identifiers that
5182 match the names of the formals, but are in a different order. The
5183 warning is suppressed if any use of named parameter notation is used,
5184 so this is the appropriate way to suppress a false positive (and
5185 serves to emphasize that the "misordering" is deliberate). The
5186 default is
5187 that such warnings are not given.
5188 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5189
5190 @item -gnatw.P
5191 @emph{Suppress warnings on parameter ordering.}
5192 @cindex @option{-gnatw.P} (@command{gcc})
5193 This switch suppresses warnings on cases of suspicious parameter
5194 ordering.
5195
5196 @item -gnatwq
5197 @emph{Activate warnings on questionable missing parentheses.}
5198 @cindex @option{-gnatwq} (@command{gcc})
5199 @cindex Parentheses, warnings
5200 This switch activates warnings for cases where parentheses are not used and
5201 the result is potential ambiguity from a readers point of view. For example
5202 (not a > b) when a and b are modular means ((not a) > b) and very likely the
5203 programmer intended (not (a > b)). Similarly (-x mod 5) means (-(x mod 5)) and
5204 quite likely ((-x) mod 5) was intended. In such situations it seems best to
5205 follow the rule of always parenthesizing to make the association clear, and
5206 this warning switch warns if such parentheses are not present. The default
5207 is that these warnings are given.
5208 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5209
5210 @item -gnatwQ
5211 @emph{Suppress warnings on questionable missing parentheses.}
5212 @cindex @option{-gnatwQ} (@command{gcc})
5213 This switch suppresses warnings for cases where the association is not
5214 clear and the use of parentheses is preferred.
5215
5216 @item -gnatwr
5217 @emph{Activate warnings on redundant constructs.}
5218 @cindex @option{-gnatwr} (@command{gcc})
5219 This switch activates warnings for redundant constructs. The following
5220 is the current list of constructs regarded as redundant:
5221
5222 @itemize @bullet
5223 @item
5224 Assignment of an item to itself.
5225 @item
5226 Type conversion that converts an expression to its own type.
5227 @item
5228 Use of the attribute @code{Base} where @code{typ'Base} is the same
5229 as @code{typ}.
5230 @item
5231 Use of pragma @code{Pack} when all components are placed by a record
5232 representation clause.
5233 @item
5234 Exception handler containing only a reraise statement (raise with no
5235 operand) which has no effect.
5236 @item
5237 Use of the operator abs on an operand that is known at compile time
5238 to be non-negative
5239 @item
5240 Comparison of boolean expressions to an explicit True value.
5241 @end itemize
5242
5243 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5244 The default is that warnings for redundant constructs are not given.
5245
5246 @item -gnatwR
5247 @emph{Suppress warnings on redundant constructs.}
5248 @cindex @option{-gnatwR} (@command{gcc})
5249 This switch suppresses warnings for redundant constructs.
5250
5251 @item -gnatws
5252 @emph{Suppress all warnings.}
5253 @cindex @option{-gnatws} (@command{gcc})
5254 This switch completely suppresses the
5255 output of all warning messages from the GNAT front end.
5256 Note that it does not suppress warnings from the @command{gcc} back end.
5257 To suppress these back end warnings as well, use the switch @option{-w}
5258 in addition to @option{-gnatws}.
5259
5260 @item -gnatwt
5261 @emph{Activate warnings for tracking of deleted conditional code.}
5262 @cindex @option{-gnatwt} (@command{gcc})
5263 @cindex Deactivated code, warnings
5264 @cindex Deleted code, warnings
5265 This switch activates warnings for tracking of code in conditionals (IF and
5266 CASE statements) that is detected to be dead code which cannot be executed, and
5267 which is removed by the front end. This warning is off by default, and is not
5268 turned on by @option{-gnatwa}, it has to be turned on explicitly. This may be
5269 useful for detecting deactivated code in certified applications.
5270
5271 @item -gnatwT
5272 @emph{Suppress warnings for tracking of deleted conditional code.}
5273 @cindex @option{-gnatwT} (@command{gcc})
5274 This switch suppresses warnings for tracking of deleted conditional code.
5275
5276 @item -gnatwu
5277 @emph{Activate warnings on unused entities.}
5278 @cindex @option{-gnatwu} (@command{gcc})
5279 This switch activates warnings to be generated for entities that
5280 are declared but not referenced, and for units that are @code{with}'ed
5281 and not
5282 referenced. In the case of packages, a warning is also generated if
5283 no entities in the package are referenced. This means that if the package
5284 is referenced but the only references are in @code{use}
5285 clauses or @code{renames}
5286 declarations, a warning is still generated. A warning is also generated
5287 for a generic package that is @code{with}'ed but never instantiated.
5288 In the case where a package or subprogram body is compiled, and there
5289 is a @code{with} on the corresponding spec
5290 that is only referenced in the body,
5291 a warning is also generated, noting that the
5292 @code{with} can be moved to the body. The default is that
5293 such warnings are not generated.
5294 This switch also activates warnings on unreferenced formals
5295 (it includes the effect of @option{-gnatwf}).
5296 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5297
5298 @item -gnatwU
5299 @emph{Suppress warnings on unused entities.}
5300 @cindex @option{-gnatwU} (@command{gcc})
5301 This switch suppresses warnings for unused entities and packages.
5302 It also turns off warnings on unreferenced formals (and thus includes
5303 the effect of @option{-gnatwF}).
5304
5305 @item -gnatwv
5306 @emph{Activate warnings on unassigned variables.}
5307 @cindex @option{-gnatwv} (@command{gcc})
5308 @cindex Unassigned variable warnings
5309 This switch activates warnings for access to variables which
5310 may not be properly initialized. The default is that
5311 such warnings are generated.
5312 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5313
5314 @item -gnatwV
5315 @emph{Suppress warnings on unassigned variables.}
5316 @cindex @option{-gnatwV} (@command{gcc})
5317 This switch suppresses warnings for access to variables which
5318 may not be properly initialized.
5319 For variables of a composite type, the warning can also be suppressed in
5320 Ada 2005 by using a default initialization with a box. For example, if
5321 Table is an array of records whose components are only partially uninitialized,
5322 then the following code:
5323
5324 @smallexample @c ada
5325    Tab : Table := (others => <>);
5326 @end smallexample
5327
5328 will suppress warnings on subsequent statements that access components
5329 of variable Tab.
5330
5331 @item -gnatww
5332 @emph{Activate warnings on wrong low bound assumption.}
5333 @cindex @option{-gnatww} (@command{gcc})
5334 @cindex String indexing warnings
5335 This switch activates warnings for indexing an unconstrained string parameter
5336 with a literal or S'Length. This is a case where the code is assuming that the
5337 low bound is one, which is in general not true (for example when a slice is
5338 passed). The default is that such warnings are generated.
5339 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5340
5341 @item -gnatwW
5342 @emph{Suppress warnings on wrong low bound assumption.}
5343 @cindex @option{-gnatwW} (@command{gcc})
5344 This switch suppresses warnings for indexing an unconstrained string parameter
5345 with a literal or S'Length. Note that this warning can also be suppressed
5346 in a particular case by adding an
5347 assertion that the lower bound is 1,
5348 as shown in the following example.
5349
5350 @smallexample @c ada
5351    procedure K (S : String) is
5352       pragma Assert (S'First = 1);
5353       @dots{}
5354 @end smallexample
5355
5356 @item -gnatw.w
5357 @emph{Activate warnings on unnecessary Warnings Off pragmas}
5358 @cindex @option{-gnatw.w} (@command{gcc})
5359 @cindex Warnings Off control
5360 This switch activates warnings for use of @code{pragma Warnings (Off, entity}
5361 where either the pragma is entirely useless (because it suppresses no
5362 warnings), or it could be replaced by @code{pragma Unreferenced} or
5363 @code{pragma Unmodified}.The default is that these warnings are not given.
5364 Note that this warning is not included in -gnatwa, it must be
5365 activated explicitly.
5366
5367 @item -gnatw.W
5368 @emph{Suppress warnings on unnecessary Warnings Off pragmas}
5369 @cindex @option{-gnatw.W} (@command{gcc})
5370 This switch suppresses warnings for use of @code{pragma Warnings (Off, entity}.
5371
5372 @item -gnatwx
5373 @emph{Activate warnings on Export/Import pragmas.}
5374 @cindex @option{-gnatwx} (@command{gcc})
5375 @cindex Export/Import pragma warnings
5376 This switch activates warnings on Export/Import pragmas when
5377 the compiler detects a possible conflict between the Ada and
5378 foreign language calling sequences. For example, the use of
5379 default parameters in a convention C procedure is dubious
5380 because the C compiler cannot supply the proper default, so
5381 a warning is issued. The default is that such warnings are
5382 generated.
5383 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5384
5385 @item -gnatwX
5386 @emph{Suppress warnings on Export/Import pragmas.}
5387 @cindex @option{-gnatwX} (@command{gcc})
5388 This switch suppresses warnings on Export/Import pragmas.
5389 The sense of this is that you are telling the compiler that
5390 you know what you are doing in writing the pragma, and it
5391 should not complain at you.
5392
5393 @item -gnatw.x
5394 @emph{Activate warnings for No_Exception_Propagation mode.}
5395 @cindex @option{-gnatwm} (@command{gcc})
5396 This switch activates warnings for exception usage when pragma Restrictions
5397 (No_Exception_Propagation) is in effect. Warnings are given for implicit or
5398 explicit exception raises which are not covered by a local handler, and for
5399 exception handlers which do not cover a local raise. The default is that these
5400 warnings are not given.
5401
5402 @item -gnatw.X
5403 @emph{Disable warnings for No_Exception_Propagation mode.}
5404 This switch disables warnings for exception usage when pragma Restrictions
5405 (No_Exception_Propagation) is in effect.
5406
5407 @item -gnatwy
5408 @emph{Activate warnings for Ada 2005 compatibility issues.}
5409 @cindex @option{-gnatwy} (@command{gcc})
5410 @cindex Ada 2005 compatibility issues warnings
5411 For the most part Ada 2005 is upwards compatible with Ada 95,
5412 but there are some exceptions (for example the fact that
5413 @code{interface} is now a reserved word in Ada 2005). This
5414 switch activates several warnings to help in identifying
5415 and correcting such incompatibilities. The default is that
5416 these warnings are generated. Note that at one point Ada 2005
5417 was called Ada 0Y, hence the choice of character.
5418 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5419
5420 @item -gnatwY
5421 @emph{Disable warnings for Ada 2005 compatibility issues.}
5422 @cindex @option{-gnatwY} (@command{gcc})
5423 @cindex Ada 2005 compatibility issues warnings
5424 This switch suppresses several warnings intended to help in identifying
5425 incompatibilities between Ada 95 and Ada 2005.
5426
5427 @item -gnatwz
5428 @emph{Activate warnings on unchecked conversions.}
5429 @cindex @option{-gnatwz} (@command{gcc})
5430 @cindex Unchecked_Conversion warnings
5431 This switch activates warnings for unchecked conversions
5432 where the types are known at compile time to have different
5433 sizes. The default
5434 is that such warnings are generated. Warnings are also
5435 generated for subprogram pointers with different conventions,
5436 and, on VMS only, for data pointers with different conventions.
5437 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5438
5439 @item -gnatwZ
5440 @emph{Suppress warnings on unchecked conversions.}
5441 @cindex @option{-gnatwZ} (@command{gcc})
5442 This switch suppresses warnings for unchecked conversions
5443 where the types are known at compile time to have different
5444 sizes or conventions.
5445
5446 @item ^-Wunused^WARNINGS=UNUSED^
5447 @cindex @option{-Wunused}
5448 The warnings controlled by the @option{-gnatw} switch are generated by
5449 the front end of the compiler. The @option{GCC} back end can provide
5450 additional warnings and they are controlled by the @option{-W} switch.
5451 For example, @option{^-Wunused^WARNINGS=UNUSED^} activates back end
5452 warnings for entities that are declared but not referenced.
5453
5454 @item ^-Wuninitialized^WARNINGS=UNINITIALIZED^
5455 @cindex @option{-Wuninitialized}
5456 Similarly, @option{^-Wuninitialized^WARNINGS=UNINITIALIZED^} activates
5457 the back end warning for uninitialized variables. This switch must be
5458 used in conjunction with an optimization level greater than zero.
5459
5460 @item ^-Wall^/ALL_BACK_END_WARNINGS^
5461 @cindex @option{-Wall}
5462 This switch enables all the above warnings from the @option{GCC} back end.
5463 The code generator detects a number of warning situations that are missed
5464 by the @option{GNAT} front end, and this switch can be used to activate them.
5465 The use of this switch also sets the default front end warning mode to
5466 @option{-gnatwa}, that is, most front end warnings activated as well.
5467
5468 @item ^-w^/NO_BACK_END_WARNINGS^
5469 @cindex @option{-w}
5470 Conversely, this switch suppresses warnings from the @option{GCC} back end.
5471 The use of this switch also sets the default front end warning mode to
5472 @option{-gnatws}, that is, front end warnings suppressed as well.
5473
5474 @end table
5475
5476 @noindent
5477 @ifclear vms
5478 A string of warning parameters can be used in the same parameter. For example:
5479
5480 @smallexample
5481 -gnatwaLe
5482 @end smallexample
5483
5484 @noindent
5485 will turn on all optional warnings except for elaboration pragma warnings,
5486 and also specify that warnings should be treated as errors.
5487 @end ifclear
5488 When no switch @option{^-gnatw^/WARNINGS^} is used, this is equivalent to:
5489
5490 @table @option
5491 @c !sort!
5492 @item -gnatwC
5493 @item -gnatwD
5494 @item -gnatwF
5495 @item -gnatwg
5496 @item -gnatwH
5497 @item -gnatwi
5498 @item -gnatwJ
5499 @item -gnatwK
5500 @item -gnatwL
5501 @item -gnatwM
5502 @item -gnatwn
5503 @item -gnatwo
5504 @item -gnatwP
5505 @item -gnatwR
5506 @item -gnatwU
5507 @item -gnatwv
5508 @item -gnatwz
5509 @item -gnatwx
5510
5511 @end table
5512
5513 @node Debugging and Assertion Control
5514 @subsection Debugging and Assertion Control
5515
5516 @table @option
5517 @item -gnata
5518 @cindex @option{-gnata} (@command{gcc})
5519 @findex Assert
5520 @findex Debug
5521 @cindex Assertions
5522
5523 @noindent
5524 The pragmas @code{Assert} and @code{Debug} normally have no effect and
5525 are ignored. This switch, where @samp{a} stands for assert, causes
5526 @code{Assert} and @code{Debug} pragmas to be activated.
5527
5528 The pragmas have the form:
5529
5530 @smallexample
5531 @cartouche
5532    @b{pragma} Assert (@var{Boolean-expression} @r{[},
5533                       @var{static-string-expression}@r{]})
5534    @b{pragma} Debug (@var{procedure call})
5535 @end cartouche
5536 @end smallexample
5537
5538 @noindent
5539 The @code{Assert} pragma causes @var{Boolean-expression} to be tested.
5540 If the result is @code{True}, the pragma has no effect (other than
5541 possible side effects from evaluating the expression). If the result is
5542 @code{False}, the exception @code{Assert_Failure} declared in the package
5543 @code{System.Assertions} is
5544 raised (passing @var{static-string-expression}, if present, as the
5545 message associated with the exception). If no string expression is
5546 given the default is a string giving the file name and line number
5547 of the pragma.
5548
5549 The @code{Debug} pragma causes @var{procedure} to be called. Note that
5550 @code{pragma Debug} may appear within a declaration sequence, allowing
5551 debugging procedures to be called between declarations.
5552
5553 @ifset vms
5554 @item /DEBUG@r{[}=debug-level@r{]}
5555 @itemx  /NODEBUG
5556 Specifies how much debugging information is to be included in
5557 the resulting object file where 'debug-level' is one of the following:
5558 @table @code
5559 @item   TRACEBACK
5560 Include both debugger symbol records and traceback
5561 the object file.
5562 This is the default setting.
5563 @item   ALL
5564 Include both debugger symbol records and traceback in
5565 object file.
5566 @item   NONE
5567 Excludes both debugger symbol records and traceback
5568 the object file. Same as /NODEBUG.
5569 @item   SYMBOLS
5570 Includes only debugger symbol records in the object
5571 file. Note that this doesn't include traceback information.
5572 @end table
5573 @end ifset
5574 @end table
5575
5576 @node Validity Checking
5577 @subsection Validity Checking
5578 @findex Validity Checking
5579
5580 @noindent
5581 The Ada Reference Manual has specific requirements for checking
5582 for invalid values. In particular, RM 13.9.1 requires that the
5583 evaluation of invalid values (for example from unchecked conversions),
5584 not result in erroneous execution. In GNAT, the result of such an
5585 evaluation in normal default mode is to either use the value
5586 unmodified, or to raise Constraint_Error in those cases where use
5587 of the unmodified value would cause erroneous execution. The cases
5588 where unmodified values might lead to erroneous execution are case
5589 statements (where a wild jump might result from an invalid value),
5590 and subscripts on the left hand side (where memory corruption could
5591 occur as a result of an invalid value).
5592
5593 The @option{-gnatB} switch tells the compiler to assume that all
5594 values are valid (that is, within their declared subtype range)
5595 except in the context of a use of the Valid attribute. This means
5596 the compiler can generate more efficient code, since the range
5597 of values is better known at compile time.
5598
5599 The @option{-gnatV^@var{x}^^} switch allows more control over the validity
5600 checking mode.
5601 @ifclear vms
5602 The @code{x} argument is a string of letters that
5603 indicate validity checks that are performed or not performed in addition
5604 to the default checks described above.
5605 @end ifclear
5606 @ifset vms
5607 The options allowed for this qualifier
5608 indicate validity checks that are performed or not performed in addition
5609 to the default checks described above.
5610 @end ifset
5611
5612 @table @option
5613 @c !sort!
5614 @item -gnatVa
5615 @emph{All validity checks.}
5616 @cindex @option{-gnatVa} (@command{gcc})
5617 All validity checks are turned on.
5618 @ifclear vms
5619 That is, @option{-gnatVa} is
5620 equivalent to @option{gnatVcdfimorst}.
5621 @end ifclear
5622
5623 @item -gnatVc
5624 @emph{Validity checks for copies.}
5625 @cindex @option{-gnatVc} (@command{gcc})
5626 The right hand side of assignments, and the initializing values of
5627 object declarations are validity checked.
5628
5629 @item -gnatVd
5630 @emph{Default (RM) validity checks.}
5631 @cindex @option{-gnatVd} (@command{gcc})
5632 Some validity checks are done by default following normal Ada semantics
5633 (RM 13.9.1 (9-11)).
5634 A check is done in case statements that the expression is within the range
5635 of the subtype. If it is not, Constraint_Error is raised.
5636 For assignments to array components, a check is done that the expression used
5637 as index is within the range. If it is not, Constraint_Error is raised.
5638 Both these validity checks may be turned off using switch @option{-gnatVD}.
5639 They are turned on by default. If @option{-gnatVD} is specified, a subsequent
5640 switch @option{-gnatVd} will leave the checks turned on.
5641 Switch @option{-gnatVD} should be used only if you are sure that all such
5642 expressions have valid values. If you use this switch and invalid values
5643 are present, then the program is erroneous, and wild jumps or memory
5644 overwriting may occur.
5645
5646 @item -gnatVe
5647 @emph{Validity checks for elementary components.}
5648 @cindex @option{-gnatVe} (@command{gcc})
5649 In the absence of this switch, assignments to record or array components are
5650 not validity checked, even if validity checks for assignments generally
5651 (@option{-gnatVc}) are turned on. In Ada, assignment of composite values do not
5652 require valid data, but assignment of individual components does. So for
5653 example, there is a difference between copying the elements of an array with a
5654 slice assignment, compared to assigning element by element in a loop. This
5655 switch allows you to turn off validity checking for components, even when they
5656 are assigned component by component.
5657
5658 @item -gnatVf
5659 @emph{Validity checks for floating-point values.}
5660 @cindex @option{-gnatVf} (@command{gcc})
5661 In the absence of this switch, validity checking occurs only for discrete
5662 values. If @option{-gnatVf} is specified, then validity checking also applies
5663 for floating-point values, and NaNs and infinities are considered invalid,
5664 as well as out of range values for constrained types. Note that this means
5665 that standard IEEE infinity mode is not allowed. The exact contexts
5666 in which floating-point values are checked depends on the setting of other
5667 options. For example,
5668 @option{^-gnatVif^VALIDITY_CHECKING=(IN_PARAMS,FLOATS)^} or
5669 @option{^-gnatVfi^VALIDITY_CHECKING=(FLOATS,IN_PARAMS)^}
5670 (the order does not matter) specifies that floating-point parameters of mode
5671 @code{in} should be validity checked.
5672
5673 @item -gnatVi
5674 @emph{Validity checks for @code{in} mode parameters}
5675 @cindex @option{-gnatVi} (@command{gcc})
5676 Arguments for parameters of mode @code{in} are validity checked in function
5677 and procedure calls at the point of call.
5678
5679 @item -gnatVm
5680 @emph{Validity checks for @code{in out} mode parameters.}
5681 @cindex @option{-gnatVm} (@command{gcc})
5682 Arguments for parameters of mode @code{in out} are validity checked in
5683 procedure calls at the point of call. The @code{'m'} here stands for
5684 modify, since this concerns parameters that can be modified by the call.
5685 Note that there is no specific option to test @code{out} parameters,
5686 but any reference within the subprogram will be tested in the usual
5687 manner, and if an invalid value is copied back, any reference to it
5688 will be subject to validity checking.
5689
5690 @item -gnatVn
5691 @emph{No validity checks.}
5692 @cindex @option{-gnatVn} (@command{gcc})
5693 This switch turns off all validity checking, including the default checking
5694 for case statements and left hand side subscripts. Note that the use of
5695 the switch @option{-gnatp} suppresses all run-time checks, including
5696 validity checks, and thus implies @option{-gnatVn}. When this switch
5697 is used, it cancels any other @option{-gnatV} previously issued.
5698
5699 @item -gnatVo
5700 @emph{Validity checks for operator and attribute operands.}
5701 @cindex @option{-gnatVo} (@command{gcc})
5702 Arguments for predefined operators and attributes are validity checked.
5703 This includes all operators in package @code{Standard},
5704 the shift operators defined as intrinsic in package @code{Interfaces}
5705 and operands for attributes such as @code{Pos}. Checks are also made
5706 on individual component values for composite comparisons, and on the
5707 expressions in type conversions and qualified expressions. Checks are
5708 also made on explicit ranges using @samp{..} (e.g.@: slices, loops etc).
5709
5710 @item -gnatVp
5711 @emph{Validity checks for parameters.}
5712 @cindex @option{-gnatVp} (@command{gcc})
5713 This controls the treatment of parameters within a subprogram (as opposed
5714 to @option{-gnatVi} and @option{-gnatVm} which control validity testing
5715 of parameters on a call. If either of these call options is used, then
5716 normally an assumption is made within a subprogram that the input arguments
5717 have been validity checking at the point of call, and do not need checking
5718 again within a subprogram). If @option{-gnatVp} is set, then this assumption
5719 is not made, and parameters are not assumed to be valid, so their validity
5720 will be checked (or rechecked) within the subprogram.
5721
5722 @item -gnatVr
5723 @emph{Validity checks for function returns.}
5724 @cindex @option{-gnatVr} (@command{gcc})
5725 The expression in @code{return} statements in functions is validity
5726 checked.
5727
5728 @item -gnatVs
5729 @emph{Validity checks for subscripts.}
5730 @cindex @option{-gnatVs} (@command{gcc})
5731 All subscripts expressions are checked for validity, whether they appear
5732 on the right side or left side (in default mode only left side subscripts
5733 are validity checked).
5734
5735 @item -gnatVt
5736 @emph{Validity checks for tests.}
5737 @cindex @option{-gnatVt} (@command{gcc})
5738 Expressions used as conditions in @code{if}, @code{while} or @code{exit}
5739 statements are checked, as well as guard expressions in entry calls.
5740
5741 @end table
5742
5743 @noindent
5744 The @option{-gnatV} switch may be followed by
5745 ^a string of letters^a list of options^
5746 to turn on a series of validity checking options.
5747 For example,
5748 @option{^-gnatVcr^/VALIDITY_CHECKING=(COPIES, RETURNS)^}
5749 specifies that in addition to the default validity checking, copies and
5750 function return expressions are to be validity checked.
5751 In order to make it easier
5752 to specify the desired combination of effects,
5753 @ifclear vms
5754 the upper case letters @code{CDFIMORST} may
5755 be used to turn off the corresponding lower case option.
5756 @end ifclear
5757 @ifset vms
5758 the prefix @code{NO} on an option turns off the corresponding validity
5759 checking:
5760 @itemize @bullet
5761 @item @code{NOCOPIES}
5762 @item @code{NODEFAULT}
5763 @item @code{NOFLOATS}
5764 @item @code{NOIN_PARAMS}
5765 @item @code{NOMOD_PARAMS}
5766 @item @code{NOOPERANDS}
5767 @item @code{NORETURNS}
5768 @item @code{NOSUBSCRIPTS}
5769 @item @code{NOTESTS}
5770 @end itemize
5771 @end ifset
5772 Thus
5773 @option{^-gnatVaM^/VALIDITY_CHECKING=(ALL, NOMOD_PARAMS)^}
5774 turns on all validity checking options except for
5775 checking of @code{@b{in out}} procedure arguments.
5776
5777 The specification of additional validity checking generates extra code (and
5778 in the case of @option{-gnatVa} the code expansion can be substantial).
5779 However, these additional checks can be very useful in detecting
5780 uninitialized variables, incorrect use of unchecked conversion, and other
5781 errors leading to invalid values. The use of pragma @code{Initialize_Scalars}
5782 is useful in conjunction with the extra validity checking, since this
5783 ensures that wherever possible uninitialized variables have invalid values.
5784
5785 See also the pragma @code{Validity_Checks} which allows modification of
5786 the validity checking mode at the program source level, and also allows for
5787 temporary disabling of validity checks.
5788
5789 @node Style Checking
5790 @subsection Style Checking
5791 @findex Style checking
5792
5793 @noindent
5794 The @option{-gnaty^x^(option,option,@dots{})^} switch
5795 @cindex @option{-gnaty} (@command{gcc})
5796 causes the compiler to
5797 enforce specified style rules. A limited set of style rules has been used
5798 in writing the GNAT sources themselves. This switch allows user programs
5799 to activate all or some of these checks. If the source program fails a
5800 specified style check, an appropriate warning message is given, preceded by
5801 the character sequence ``(style)''.
5802 @ifset vms
5803 @code{(option,option,@dots{})} is a sequence of keywords
5804 @end ifset
5805 @ifclear vms
5806 The string @var{x} is a sequence of letters or digits
5807 @end ifclear
5808 indicating the particular style
5809 checks to be performed. The following checks are defined:
5810
5811 @table @option
5812 @c !sort!
5813 @item 0-9
5814 @emph{Specify indentation level.}
5815 If a digit from 1-9 appears
5816 ^in the string after @option{-gnaty}^as an option for /STYLE_CHECKS^
5817 then proper indentation is checked, with the digit indicating the
5818 indentation level required. A value of zero turns off this style check.
5819 The general style of required indentation is as specified by
5820 the examples in the Ada Reference Manual. Full line comments must be
5821 aligned with the @code{--} starting on a column that is a multiple of
5822 the alignment level, or they may be aligned the same way as the following
5823 non-blank line (this is useful when full line comments appear in the middle
5824 of a statement.
5825
5826 @item ^a^ATTRIBUTE^
5827 @emph{Check attribute casing.}
5828 Attribute names, including the case of keywords such as @code{digits}
5829 used as attributes names, must be written in mixed case, that is, the
5830 initial letter and any letter following an underscore must be uppercase.
5831 All other letters must be lowercase.
5832
5833 @item ^A^ARRAY_INDEXES^
5834 @emph{Use of array index numbers in array attributes.}
5835 When using the array attributes First, Last, Range,
5836 or Length, the index number must be omitted for one-dimensional arrays
5837 and is required for multi-dimensional arrays.
5838
5839 @item ^b^BLANKS^
5840 @emph{Blanks not allowed at statement end.}
5841 Trailing blanks are not allowed at the end of statements. The purpose of this
5842 rule, together with h (no horizontal tabs), is to enforce a canonical format
5843 for the use of blanks to separate source tokens.
5844
5845 @item ^c^COMMENTS^
5846 @emph{Check comments.}
5847 Comments must meet the following set of rules:
5848
5849 @itemize @bullet
5850
5851 @item
5852 The ``@code{--}'' that starts the column must either start in column one,
5853 or else at least one blank must precede this sequence.
5854
5855 @item
5856 Comments that follow other tokens on a line must have at least one blank
5857 following the ``@code{--}'' at the start of the comment.
5858
5859 @item
5860 Full line comments must have two blanks following the ``@code{--}'' that
5861 starts the comment, with the following exceptions.
5862
5863 @item
5864 A line consisting only of the ``@code{--}'' characters, possibly preceded
5865 by blanks is permitted.
5866
5867 @item
5868 A comment starting with ``@code{--x}'' where @code{x} is a special character
5869 is permitted.
5870 This allows proper processing of the output generated by specialized tools
5871 including @command{gnatprep} (where ``@code{--!}'' is used) and the SPARK
5872 annotation
5873 language (where ``@code{--#}'' is used). For the purposes of this rule, a
5874 special character is defined as being in one of the ASCII ranges
5875 @code{16#21#@dots{}16#2F#} or @code{16#3A#@dots{}16#3F#}.
5876 Note that this usage is not permitted
5877 in GNAT implementation units (i.e., when @option{-gnatg} is used).
5878
5879 @item
5880 A line consisting entirely of minus signs, possibly preceded by blanks, is
5881 permitted. This allows the construction of box comments where lines of minus
5882 signs are used to form the top and bottom of the box.
5883
5884 @item
5885 A comment that starts and ends with ``@code{--}'' is permitted as long as at
5886 least one blank follows the initial ``@code{--}''. Together with the preceding
5887 rule, this allows the construction of box comments, as shown in the following
5888 example:
5889 @smallexample
5890 ---------------------------
5891 -- This is a box comment --
5892 -- with two text lines.  --
5893 ---------------------------
5894 @end smallexample
5895 @end itemize
5896
5897 @item ^d^DOS_LINE_ENDINGS^
5898 @emph{Check no DOS line terminators present.}
5899 All lines must be terminated by a single ASCII.LF
5900 character (in particular the DOS line terminator sequence CR/LF is not
5901 allowed).
5902
5903 @item ^e^END^
5904 @emph{Check end/exit labels.}
5905 Optional labels on @code{end} statements ending subprograms and on
5906 @code{exit} statements exiting named loops, are required to be present.
5907
5908 @item ^f^VTABS^
5909 @emph{No form feeds or vertical tabs.}
5910 Neither form feeds nor vertical tab characters are permitted
5911 in the source text.
5912
5913 @item ^g^GNAT^
5914 @emph{GNAT style mode}
5915 The set of style check switches is set to match that used by the GNAT sources.
5916 This may be useful when developing code that is eventually intended to be
5917 incorporated into GNAT. For further details, see GNAT sources.
5918
5919 @item ^h^HTABS^
5920 @emph{No horizontal tabs.}
5921 Horizontal tab characters are not permitted in the source text.
5922 Together with the b (no blanks at end of line) check, this
5923 enforces a canonical form for the use of blanks to separate
5924 source tokens.
5925
5926 @item ^i^IF_THEN^
5927 @emph{Check if-then layout.}
5928 The keyword @code{then} must appear either on the same
5929 line as corresponding @code{if}, or on a line on its own, lined
5930 up under the @code{if} with at least one non-blank line in between
5931 containing all or part of the condition to be tested.
5932
5933 @item ^I^IN_MODE^
5934 @emph{check mode IN keywords}
5935 Mode @code{in} (the default mode) is not
5936 allowed to be given explicitly. @code{in out} is fine,
5937 but not @code{in} on its own.
5938
5939 @item ^k^KEYWORD^
5940 @emph{Check keyword casing.}
5941 All keywords must be in lower case (with the exception of keywords
5942 such as @code{digits} used as attribute names to which this check
5943 does not apply).
5944
5945 @item ^l^LAYOUT^
5946 @emph{Check layout.}
5947 Layout of statement and declaration constructs must follow the
5948 recommendations in the Ada Reference Manual, as indicated by the
5949 form of the syntax rules. For example an @code{else} keyword must
5950 be lined up with the corresponding @code{if} keyword.
5951
5952 There are two respects in which the style rule enforced by this check
5953 option are more liberal than those in the Ada Reference Manual. First
5954 in the case of record declarations, it is permissible to put the
5955 @code{record} keyword on the same line as the @code{type} keyword, and
5956 then the @code{end} in @code{end record} must line up under @code{type}.
5957 This is also permitted when the type declaration is split on two lines.
5958 For example, any of the following three layouts is acceptable:
5959
5960 @smallexample @c ada
5961 @cartouche
5962 type q is record
5963    a : integer;
5964    b : integer;
5965 end record;
5966
5967 type q is
5968    record
5969       a : integer;
5970       b : integer;
5971    end record;
5972
5973 type q is
5974    record
5975       a : integer;
5976       b : integer;
5977 end record;
5978
5979 @end cartouche
5980 @end smallexample
5981
5982 @noindent
5983 Second, in the case of a block statement, a permitted alternative
5984 is to put the block label on the same line as the @code{declare} or
5985 @code{begin} keyword, and then line the @code{end} keyword up under
5986 the block label. For example both the following are permitted:
5987
5988 @smallexample @c ada
5989 @cartouche
5990 Block : declare
5991    A : Integer := 3;
5992 begin
5993    Proc (A, A);
5994 end Block;
5995
5996 Block :
5997    declare
5998       A : Integer := 3;
5999    begin
6000       Proc (A, A);
6001    end Block;
6002 @end cartouche
6003 @end smallexample
6004
6005 @noindent
6006 The same alternative format is allowed for loops. For example, both of
6007 the following are permitted:
6008
6009 @smallexample @c ada
6010 @cartouche
6011 Clear : while J < 10 loop
6012    A (J) := 0;
6013 end loop Clear;
6014
6015 Clear :
6016    while J < 10 loop
6017       A (J) := 0;
6018    end loop Clear;
6019 @end cartouche
6020 @end smallexample
6021
6022 @item ^Lnnn^MAX_NESTING=nnn^
6023 @emph{Set maximum nesting level}
6024 The maximum level of nesting of constructs (including subprograms, loops,
6025 blocks, packages, and conditionals) may not exceed the given value
6026 @option{nnn}. A value of zero disconnects this style check.
6027
6028 @item ^m^LINE_LENGTH^
6029 @emph{Check maximum line length.}
6030 The length of source lines must not exceed 79 characters, including
6031 any trailing blanks. The value of 79 allows convenient display on an
6032 80 character wide device or window, allowing for possible special
6033 treatment of 80 character lines. Note that this count is of
6034 characters in the source text. This means that a tab character counts
6035 as one character in this count but a wide character sequence counts as
6036 a single character (however many bytes are needed in the encoding).
6037
6038 @item ^Mnnn^MAX_LENGTH=nnn^
6039 @emph{Set maximum line length.}
6040 The length of lines must not exceed the
6041 given value @option{nnn}. The maximum value that can be specified is 32767.
6042
6043 @item ^n^STANDARD_CASING^
6044 @emph{Check casing of entities in Standard.}
6045 Any identifier from Standard must be cased
6046 to match the presentation in the Ada Reference Manual (for example,
6047 @code{Integer} and @code{ASCII.NUL}).
6048
6049 @item ^N^NONE^
6050 @emph{Turn off all style checks}
6051 All style check options are turned off.
6052
6053 @item ^o^ORDERED_SUBPROGRAMS^
6054 @emph{Check order of subprogram bodies.}
6055 All subprogram bodies in a given scope
6056 (e.g.@: a package body) must be in alphabetical order. The ordering
6057 rule uses normal Ada rules for comparing strings, ignoring casing
6058 of letters, except that if there is a trailing numeric suffix, then
6059 the value of this suffix is used in the ordering (e.g.@: Junk2 comes
6060 before Junk10).
6061
6062 @item ^O^OVERRIDING_INDICATORS^
6063 @emph{Check that overriding subprograms are explicitly marked as such.}
6064 The declaration of a primitive operation of a type extension that overrides
6065 an inherited operation must carry an overriding indicator.
6066
6067 @item ^p^PRAGMA^
6068 @emph{Check pragma casing.}
6069 Pragma names must be written in mixed case, that is, the
6070 initial letter and any letter following an underscore must be uppercase.
6071 All other letters must be lowercase.
6072
6073 @item ^r^REFERENCES^
6074 @emph{Check references.}
6075 All identifier references must be cased in the same way as the
6076 corresponding declaration. No specific casing style is imposed on
6077 identifiers. The only requirement is for consistency of references
6078 with declarations.
6079
6080 @item ^S^STATEMENTS_AFTER_THEN_ELSE^
6081 @emph{Check no statements after THEN/ELSE.}
6082 No statements are allowed
6083 on the same line as a THEN or ELSE keyword following the
6084 keyword in an IF statement. OR ELSE and AND THEN are not affected,
6085 and a special exception allows a pragma to appear after ELSE.
6086
6087 @item ^s^SPECS^
6088 @emph{Check separate specs.}
6089 Separate declarations (``specs'') are required for subprograms (a
6090 body is not allowed to serve as its own declaration). The only
6091 exception is that parameterless library level procedures are
6092 not required to have a separate declaration. This exception covers
6093 the most frequent form of main program procedures.
6094
6095 @item ^t^TOKEN^
6096 @emph{Check token spacing.}
6097 The following token spacing rules are enforced:
6098
6099 @itemize @bullet
6100
6101 @item
6102 The keywords @code{@b{abs}} and @code{@b{not}} must be followed by a space.
6103
6104 @item
6105 The token @code{=>} must be surrounded by spaces.
6106
6107 @item
6108 The token @code{<>} must be preceded by a space or a left parenthesis.
6109
6110 @item
6111 Binary operators other than @code{**} must be surrounded by spaces.
6112 There is no restriction on the layout of the @code{**} binary operator.
6113
6114 @item
6115 Colon must be surrounded by spaces.
6116
6117 @item
6118 Colon-equal (assignment, initialization) must be surrounded by spaces.
6119
6120 @item
6121 Comma must be the first non-blank character on the line, or be
6122 immediately preceded by a non-blank character, and must be followed
6123 by a space.
6124
6125 @item
6126 If the token preceding a left parenthesis ends with a letter or digit, then
6127 a space must separate the two tokens.
6128
6129 @item
6130 A right parenthesis must either be the first non-blank character on
6131 a line, or it must be preceded by a non-blank character.
6132
6133 @item
6134 A semicolon must not be preceded by a space, and must not be followed by
6135 a non-blank character.
6136
6137 @item
6138 A unary plus or minus may not be followed by a space.
6139
6140 @item
6141 A vertical bar must be surrounded by spaces.
6142 @end itemize
6143
6144 @item ^u^UNNECESSARY_BLANK_LINES^
6145 @emph{Check unnecessary blank lines.}
6146 Unnecessary blank lines are not allowed. A blank line is considered
6147 unnecessary if it appears at the end of the file, or if more than
6148 one blank line occurs in sequence.
6149
6150 @item ^x^XTRA_PARENS^
6151 @emph{Check extra parentheses.}
6152 Unnecessary extra level of parentheses (C-style) are not allowed
6153 around conditions in @code{if} statements, @code{while} statements and
6154 @code{exit} statements.
6155
6156 @item ^y^ALL_BUILTIN^
6157 @emph{Set all standard style check options}
6158 This is equivalent to @code{gnaty3aAbcefhiklmnprst}, that is all checking
6159 options enabled with the exception of @option{-gnatyo}, @option{-gnatyI},
6160 @option{-gnatyS}, @option{-gnatyLnnn},
6161 @option{-gnatyd}, @option{-gnatyu}, and @option{-gnatyx}.
6162
6163 @ifclear vms
6164 @item -
6165 @emph{Remove style check options}
6166 This causes any subsequent options in the string to act as canceling the
6167 corresponding style check option. To cancel maximum nesting level control,
6168 use @option{L} parameter witout any integer value after that, because any
6169 digit following @option{-} in the parameter string of the @option{-gnaty}
6170 option will be threated as canceling indentation check. The same is true
6171 for @option{M} parameter. @option{y} and @option{N} parameters are not
6172 allowed after @option{-}.
6173
6174 @item +
6175 This causes any subsequent options in the string to enable the corresponding
6176 style check option. That is, it cancels the effect of a previous ^-^REMOVE^,
6177 if any.
6178 @end ifclear
6179
6180 @ifset vms
6181 @item NOxxx
6182 @emph{Removing style check options}
6183 If the name of a style check is preceded by @option{NO} then the corresponding
6184 style check is turned off. For example @option{NOCOMMENTS} turns off style
6185 checking for comments.
6186 @end ifset
6187 @end table
6188
6189 @noindent
6190 In the above rules, appearing in column one is always permitted, that is,
6191 counts as meeting either a requirement for a required preceding space,
6192 or as meeting a requirement for no preceding space.
6193
6194 Appearing at the end of a line is also always permitted, that is, counts
6195 as meeting either a requirement for a following space, or as meeting
6196 a requirement for no following space.
6197
6198 @noindent
6199 If any of these style rules is violated, a message is generated giving
6200 details on the violation. The initial characters of such messages are
6201 always ``@code{(style)}''. Note that these messages are treated as warning
6202 messages, so they normally do not prevent the generation of an object
6203 file. The @option{-gnatwe} switch can be used to treat warning messages,
6204 including style messages, as fatal errors.
6205
6206 The switch
6207 @ifclear vms
6208 @option{-gnaty} on its own (that is not
6209 followed by any letters or digits), then the effect is equivalent
6210 to the use of @option{-gnatyy}, as described above, that is all
6211 built-in standard style check options are enabled.
6212
6213 @end ifclear
6214 @ifset vms
6215 /STYLE_CHECKS=ALL_BUILTIN enables all checking options with
6216 the exception of ORDERED_SUBPROGRAMS, UNNECESSARY_BLANK_LINES,
6217 XTRA_PARENS, and DOS_LINE_ENDINGS. In addition
6218 @end ifset
6219
6220
6221
6222 The switch
6223 @ifclear vms
6224 @option{-gnatyN}
6225 @end ifclear
6226 @ifset vms
6227 /STYLE_CHECKS=NONE
6228 @end ifset
6229 clears any previously set style checks.
6230
6231 @node Run-Time Checks
6232 @subsection Run-Time Checks
6233 @cindex Division by zero
6234 @cindex Access before elaboration
6235 @cindex Checks, division by zero
6236 @cindex Checks, access before elaboration
6237 @cindex Checks, stack overflow checking
6238
6239 @noindent
6240 By default, the following checks are suppressed: integer overflow
6241 checks, stack overflow checks, and checks for access before
6242 elaboration on subprogram calls. All other checks, including range
6243 checks and array bounds checks, are turned on by default. The
6244 following @command{gcc} switches refine this default behavior.
6245
6246 @table @option
6247 @c !sort!
6248 @item -gnatp
6249 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
6250 @cindex Suppressing checks
6251 @cindex Checks, suppressing
6252 @findex Suppress
6253 Suppress all run-time checks as though @code{pragma Suppress (All_checks)}
6254 had been present in the source. Validity checks are also suppressed (in
6255 other words @option{-gnatp} also implies @option{-gnatVn}.
6256 Use this switch to improve the performance
6257 of the code at the expense of safety in the presence of invalid data or
6258 program bugs.
6259
6260 Note that when checks are suppressed, the compiler is allowed, but not
6261 required, to omit the checking code. If the run-time cost of the
6262 checking code is zero or near-zero, the compiler will generate it even
6263 if checks are suppressed. In particular, if the compiler can prove
6264 that a certain check will necessarily fail, it will generate code to
6265 do an unconditional ``raise'', even if checks are suppressed. The
6266 compiler warns in this case.
6267
6268 Of course, run-time checks are omitted whenever the compiler can prove
6269 that they will not fail, whether or not checks are suppressed.
6270
6271 Note that if you suppress a check that would have failed, program
6272 execution is erroneous, which means the behavior is totally
6273 unpredictable. The program might crash, or print wrong answers, or
6274 do anything else. It might even do exactly what you wanted it to do
6275 (and then it might start failing mysteriously next week or next
6276 year). The compiler will generate code based on the assumption that
6277 the condition being checked is true, which can result in disaster if
6278 that assumption is wrong.
6279
6280 @item -gnato
6281 @cindex @option{-gnato} (@command{gcc})
6282 @cindex Overflow checks
6283 @cindex Check, overflow
6284 Enables overflow checking for integer operations.
6285 This causes GNAT to generate slower and larger executable
6286 programs by adding code to check for overflow (resulting in raising
6287 @code{Constraint_Error} as required by standard Ada
6288 semantics). These overflow checks correspond to situations in which
6289 the true value of the result of an operation may be outside the base
6290 range of the result type. The following example shows the distinction:
6291
6292 @smallexample @c ada
6293 X1 : Integer := "Integer'Last";
6294 X2 : Integer range 1 .. 5 := "5";
6295 X3 : Integer := "Integer'Last";
6296 X4 : Integer range 1 .. 5 := "5";
6297 F  : Float := "2.0E+20";
6298 @dots{}
6299 X1 := X1 + 1;
6300 X2 := X2 + 1;
6301 X3 := Integer (F);
6302 X4 := Integer (F);
6303 @end smallexample
6304
6305 @noindent
6306 Note that if explicit values are assigned at compile time, the
6307 compiler may be able to detect overflow at compile time, in which case
6308 no actual run-time checking code is required, and Constraint_Error
6309 will be raised unconditionally, with or without
6310 @option{-gnato}. That's why the assigned values in the above fragment
6311 are in quotes, the meaning is "assign a value not known to the
6312 compiler that happens to be equal to ...". The remaining discussion
6313 assumes that the compiler cannot detect the values at compile time.
6314
6315 Here the first addition results in a value that is outside the base range
6316 of Integer, and hence requires an overflow check for detection of the
6317 constraint error. Thus the first assignment to @code{X1} raises a
6318 @code{Constraint_Error} exception only if @option{-gnato} is set.
6319
6320 The second increment operation results in a violation of the explicit
6321 range constraint; such range checks are performed by default, and are
6322 unaffected by @option{-gnato}.
6323
6324 The two conversions of @code{F} both result in values that are outside
6325 the base range of type @code{Integer} and thus will raise
6326 @code{Constraint_Error} exceptions only if @option{-gnato} is used.
6327 The fact that the result of the second conversion is assigned to
6328 variable @code{X4} with a restricted range is irrelevant, since the problem
6329 is in the conversion, not the assignment.
6330
6331 Basically the rule is that in the default mode (@option{-gnato} not
6332 used), the generated code assures that all integer variables stay
6333 within their declared ranges, or within the base range if there is
6334 no declared range. This prevents any serious problems like indexes
6335 out of range for array operations.
6336
6337 What is not checked in default mode is an overflow that results in
6338 an in-range, but incorrect value. In the above example, the assignments
6339 to @code{X1}, @code{X2}, @code{X3} all give results that are within the
6340 range of the target variable, but the result is wrong in the sense that
6341 it is too large to be represented correctly. Typically the assignment
6342 to @code{X1} will result in wrap around to the largest negative number.
6343 The conversions of @code{F} will result in some @code{Integer} value
6344 and if that integer value is out of the @code{X4} range then the
6345 subsequent assignment would generate an exception.
6346
6347 @findex Machine_Overflows
6348 Note that the @option{-gnato} switch does not affect the code generated
6349 for any floating-point operations; it applies only to integer
6350 semantics).
6351 For floating-point, GNAT has the @code{Machine_Overflows}
6352 attribute set to @code{False} and the normal mode of operation is to
6353 generate IEEE NaN and infinite values on overflow or invalid operations
6354 (such as dividing 0.0 by 0.0).
6355
6356 The reason that we distinguish overflow checking from other kinds of
6357 range constraint checking is that a failure of an overflow check, unlike
6358 for example the failure of a range check, can result in an incorrect
6359 value, but cannot cause random memory destruction (like an out of range
6360 subscript), or a wild jump (from an out of range case value). Overflow
6361 checking is also quite expensive in time and space, since in general it
6362 requires the use of double length arithmetic.
6363
6364 Note again that @option{-gnato} is off by default, so overflow checking is
6365 not performed in default mode. This means that out of the box, with the
6366 default settings, GNAT does not do all the checks expected from the
6367 language description in the Ada Reference Manual. If you want all constraint
6368 checks to be performed, as described in this Manual, then you must
6369 explicitly use the -gnato switch either on the @command{gnatmake} or
6370 @command{gcc} command.
6371
6372 @item -gnatE
6373 @cindex @option{-gnatE} (@command{gcc})
6374 @cindex Elaboration checks
6375 @cindex Check, elaboration
6376 Enables dynamic checks for access-before-elaboration
6377 on subprogram calls and generic instantiations.
6378 Note that @option{-gnatE} is not necessary for safety, because in the
6379 default mode, GNAT ensures statically that the checks would not fail.
6380 For full details of the effect and use of this switch,
6381 @xref{Compiling Using gcc}.
6382
6383 @item -fstack-check
6384 @cindex @option{-fstack-check} (@command{gcc})
6385 @cindex Stack Overflow Checking
6386 @cindex Checks, stack overflow checking
6387 Activates stack overflow checking. For full details of the effect and use of
6388 this switch see @ref{Stack Overflow Checking}.
6389 @end table
6390
6391 @findex Unsuppress
6392 @noindent
6393 The setting of these switches only controls the default setting of the
6394 checks. You may modify them using either @code{Suppress} (to remove
6395 checks) or @code{Unsuppress} (to add back suppressed checks) pragmas in
6396 the program source.
6397
6398 @node Using gcc for Syntax Checking
6399 @subsection Using @command{gcc} for Syntax Checking
6400 @table @option
6401 @item -gnats
6402 @cindex @option{-gnats} (@command{gcc})
6403 @ifclear vms
6404
6405 @noindent
6406 The @code{s} stands for ``syntax''.
6407 @end ifclear
6408
6409 Run GNAT in syntax checking only mode. For
6410 example, the command
6411
6412 @smallexample
6413 $ gcc -c -gnats x.adb
6414 @end smallexample
6415
6416 @noindent
6417 compiles file @file{x.adb} in syntax-check-only mode. You can check a
6418 series of files in a single command
6419 @ifclear vms
6420 , and can use wild cards to specify such a group of files.
6421 Note that you must specify the @option{-c} (compile
6422 only) flag in addition to the @option{-gnats} flag.
6423 @end ifclear
6424 .
6425 You may use other switches in conjunction with @option{-gnats}. In
6426 particular, @option{-gnatl} and @option{-gnatv} are useful to control the
6427 format of any generated error messages.
6428
6429 When the source file is empty or contains only empty lines and/or comments,
6430 the output is a warning:
6431
6432 @smallexample
6433 $ gcc -c -gnats -x ada toto.txt
6434 toto.txt:1:01: warning: empty file, contains no compilation units
6435 $
6436 @end smallexample
6437
6438 Otherwise, the output is simply the error messages, if any. No object file or
6439 ALI file is generated by a syntax-only compilation. Also, no units other
6440 than the one specified are accessed. For example, if a unit @code{X}
6441 @code{with}'s a unit @code{Y}, compiling unit @code{X} in syntax
6442 check only mode does not access the source file containing unit
6443 @code{Y}.
6444
6445 @cindex Multiple units, syntax checking
6446 Normally, GNAT allows only a single unit in a source file. However, this
6447 restriction does not apply in syntax-check-only mode, and it is possible
6448 to check a file containing multiple compilation units concatenated
6449 together. This is primarily used by the @code{gnatchop} utility
6450 (@pxref{Renaming Files Using gnatchop}).
6451 @end table
6452
6453 @node Using gcc for Semantic Checking
6454 @subsection Using @command{gcc} for Semantic Checking
6455 @table @option
6456 @item -gnatc
6457 @cindex @option{-gnatc} (@command{gcc})
6458
6459 @ifclear vms
6460 @noindent
6461 The @code{c} stands for ``check''.
6462 @end ifclear
6463 Causes the compiler to operate in semantic check mode,
6464 with full checking for all illegalities specified in the
6465 Ada Reference Manual, but without generation of any object code
6466 (no object file is generated).
6467
6468 Because dependent files must be accessed, you must follow the GNAT
6469 semantic restrictions on file structuring to operate in this mode:
6470
6471 @itemize @bullet
6472 @item
6473 The needed source files must be accessible
6474 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
6475
6476 @item
6477 Each file must contain only one compilation unit.
6478
6479 @item
6480 The file name and unit name must match (@pxref{File Naming Rules}).
6481 @end itemize
6482
6483 The output consists of error messages as appropriate. No object file is
6484 generated. An @file{ALI} file is generated for use in the context of
6485 cross-reference tools, but this file is marked as not being suitable
6486 for binding (since no object file is generated).
6487 The checking corresponds exactly to the notion of
6488 legality in the Ada Reference Manual.
6489
6490 Any unit can be compiled in semantics-checking-only mode, including
6491 units that would not normally be compiled (subunits,
6492 and specifications where a separate body is present).
6493 @end table
6494
6495 @node Compiling Different Versions of Ada
6496 @subsection Compiling Different Versions of Ada
6497
6498 @noindent
6499 The switches described in this section allow you to explicitly specify
6500 the version of the Ada language that your programs are written in.
6501 By default @value{EDITION} assumes @value{DEFAULTLANGUAGEVERSION},
6502 but you can also specify @value{NONDEFAULTLANGUAGEVERSION} or
6503 indicate Ada 83 compatibility mode.
6504
6505 @table @option
6506 @cindex Compatibility with Ada 83
6507
6508 @item -gnat83 (Ada 83 Compatibility Mode)
6509 @cindex @option{-gnat83} (@command{gcc})
6510 @cindex ACVC, Ada 83 tests
6511 @cindex Ada 83 mode
6512
6513 @noindent
6514 Although GNAT is primarily an Ada 95 / Ada 2005 compiler, this switch
6515 specifies that the program is to be compiled in Ada 83 mode. With
6516 @option{-gnat83}, GNAT rejects most post-Ada 83 extensions and applies Ada 83
6517 semantics where this can be done easily.
6518 It is not possible to guarantee this switch does a perfect
6519 job; some subtle tests, such as are
6520 found in earlier ACVC tests (and that have been removed from the ACATS suite
6521 for Ada 95), might not compile correctly.
6522 Nevertheless, this switch may be useful in some circumstances, for example
6523 where, due to contractual reasons, existing code needs to be maintained
6524 using only Ada 83 features.
6525
6526 With few exceptions (most notably the need to use @code{<>} on
6527 @cindex Generic formal parameters
6528 unconstrained generic formal parameters, the use of the new Ada 95 / Ada 2005
6529 reserved words, and the use of packages
6530 with optional bodies), it is not necessary to specify the
6531 @option{-gnat83} switch when compiling Ada 83 programs, because, with rare
6532 exceptions, Ada 95 and Ada 2005 are upwardly compatible with Ada 83. Thus
6533 a correct Ada 83 program is usually also a correct program
6534 in these later versions of the language standard.
6535 For further information, please refer to @ref{Compatibility and Porting Guide}.
6536
6537 @item -gnat95 (Ada 95 mode)
6538 @cindex @option{-gnat95} (@command{gcc})
6539 @cindex Ada 95 mode
6540
6541 @noindent
6542 This switch directs the compiler to implement the Ada 95 version of the
6543 language.
6544 Since Ada 95 is almost completely upwards
6545 compatible with Ada 83, Ada 83 programs may generally be compiled using
6546 this switch (see the description of the @option{-gnat83} switch for further
6547 information about Ada 83 mode).
6548 If an Ada 2005 program is compiled in Ada 95 mode,
6549 uses of the new Ada 2005 features will cause error
6550 messages or warnings.
6551
6552 This switch also can be used to cancel the effect of a previous
6553 @option{-gnat83} or @option{-gnat05} switch earlier in the command line.
6554
6555 @item -gnat05 (Ada 2005 mode)
6556 @cindex @option{-gnat05} (@command{gcc})
6557 @cindex Ada 2005 mode
6558
6559 @noindent
6560 This switch directs the compiler to implement the Ada 2005 version of the
6561 language.
6562 Since Ada 2005 is almost completely upwards
6563 compatible with Ada 95 (and thus also with Ada 83), Ada 83 and Ada 95 programs
6564 may generally be compiled using this switch (see the description of the
6565 @option{-gnat83} and @option{-gnat95} switches for further
6566 information).
6567
6568 For information about the approved ``Ada Issues'' that have been incorporated
6569 into Ada 2005, see @url{http://www.ada-auth.org/cgi-bin/cvsweb.cgi/AIs}.
6570 Included with GNAT releases is a file @file{features-ada0y} that describes
6571 the set of implemented Ada 2005 features.
6572 @end table
6573
6574
6575 @node Character Set Control
6576 @subsection Character Set Control
6577 @table @option
6578 @item ^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET=^@var{c}
6579 @cindex @option{^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET^} (@command{gcc})
6580
6581 @noindent
6582 Normally GNAT recognizes the Latin-1 character set in source program
6583 identifiers, as described in the Ada Reference Manual.
6584 This switch causes
6585 GNAT to recognize alternate character sets in identifiers. @var{c} is a
6586 single character ^^or word^ indicating the character set, as follows:
6587
6588 @table @code
6589 @item 1
6590 ISO 8859-1 (Latin-1) identifiers
6591
6592 @item 2
6593 ISO 8859-2 (Latin-2) letters allowed in identifiers
6594
6595 @item 3
6596 ISO 8859-3 (Latin-3) letters allowed in identifiers
6597
6598 @item 4
6599 ISO 8859-4 (Latin-4) letters allowed in identifiers
6600
6601 @item 5
6602 ISO 8859-5 (Cyrillic) letters allowed in identifiers
6603
6604 @item 9
6605 ISO 8859-15 (Latin-9) letters allowed in identifiers
6606
6607 @item ^p^PC^
6608 IBM PC letters (code page 437) allowed in identifiers
6609
6610 @item ^8^PC850^
6611 IBM PC letters (code page 850) allowed in identifiers
6612
6613 @item ^f^FULL_UPPER^
6614 Full upper-half codes allowed in identifiers
6615
6616 @item ^n^NO_UPPER^
6617 No upper-half codes allowed in identifiers
6618
6619 @item ^w^WIDE^
6620 Wide-character codes (that is, codes greater than 255)
6621 allowed in identifiers
6622 @end table
6623
6624 @xref{Foreign Language Representation}, for full details on the
6625 implementation of these character sets.
6626
6627 @item ^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
6628 @cindex @option{^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@command{gcc})
6629 Specify the method of encoding for wide characters.
6630 @var{e} is one of the following:
6631
6632 @table @code
6633
6634 @item ^h^HEX^
6635 Hex encoding (brackets coding also recognized)
6636
6637 @item ^u^UPPER^
6638 Upper half encoding (brackets encoding also recognized)
6639
6640 @item ^s^SHIFT_JIS^
6641 Shift/JIS encoding (brackets encoding also recognized)
6642
6643 @item ^e^EUC^
6644 EUC encoding (brackets encoding also recognized)
6645
6646 @item ^8^UTF8^
6647 UTF-8 encoding (brackets encoding also recognized)
6648
6649 @item ^b^BRACKETS^
6650 Brackets encoding only (default value)
6651 @end table
6652 For full details on these encoding
6653 methods see @ref{Wide Character Encodings}.
6654 Note that brackets coding is always accepted, even if one of the other
6655 options is specified, so for example @option{-gnatW8} specifies that both
6656 brackets and UTF-8 encodings will be recognized. The units that are
6657 with'ed directly or indirectly will be scanned using the specified
6658 representation scheme, and so if one of the non-brackets scheme is
6659 used, it must be used consistently throughout the program. However,
6660 since brackets encoding is always recognized, it may be conveniently
6661 used in standard libraries, allowing these libraries to be used with
6662 any of the available coding schemes.
6663 scheme.
6664
6665 If no @option{-gnatW?} parameter is present, then the default
6666 representation is normally Brackets encoding only. However, if the
6667 first three characters of the file are 16#EF# 16#BB# 16#BF# (the standard
6668 byte order mark or BOM for UTF-8), then these three characters are
6669 skipped and the default representation for the file is set to UTF-8.
6670
6671 Note that the wide character representation that is specified (explicitly
6672 or by default) for the main program also acts as the default encoding used
6673 for Wide_Text_IO files if not specifically overridden by a WCEM form
6674 parameter.
6675
6676 @end table
6677 @node File Naming Control
6678 @subsection File Naming Control
6679
6680 @table @option
6681 @item ^-gnatk^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=^@var{n}
6682 @cindex @option{-gnatk} (@command{gcc})
6683 Activates file name ``krunching''. @var{n}, a decimal integer in the range
6684 1-999, indicates the maximum allowable length of a file name (not
6685 including the @file{.ads} or @file{.adb} extension). The default is not
6686 to enable file name krunching.
6687
6688 For the source file naming rules, @xref{File Naming Rules}.
6689 @end table
6690
6691 @node Subprogram Inlining Control
6692 @subsection Subprogram Inlining Control
6693
6694 @table @option
6695 @c !sort!
6696 @item -gnatn
6697 @cindex @option{-gnatn} (@command{gcc})
6698 @ifclear vms
6699 The @code{n} here is intended to suggest the first syllable of the
6700 word ``inline''.
6701 @end ifclear
6702 GNAT recognizes and processes @code{Inline} pragmas. However, for the
6703 inlining to actually occur, optimization must be enabled. To enable
6704 inlining of subprograms specified by pragma @code{Inline},
6705 you must also specify this switch.
6706 In the absence of this switch, GNAT does not attempt
6707 inlining and does not need to access the bodies of
6708 subprograms for which @code{pragma Inline} is specified if they are not
6709 in the current unit.
6710
6711 If you specify this switch the compiler will access these bodies,
6712 creating an extra source dependency for the resulting object file, and
6713 where possible, the call will be inlined.
6714 For further details on when inlining is possible
6715 see @ref{Inlining of Subprograms}.
6716
6717 @item -gnatN
6718 @cindex @option{-gnatN} (@command{gcc})
6719 The front end inlining activated by this switch is generally more extensive,
6720 and quite often more effective than the standard @option{-gnatn} inlining mode.
6721 It will also generate additional dependencies.
6722 Note that
6723 @option{-gnatN} automatically implies @option{-gnatn} so it is not necessary
6724 to specify both options.
6725 @end table
6726
6727 @node Auxiliary Output Control
6728 @subsection Auxiliary Output Control
6729
6730 @table @option
6731 @item -gnatt
6732 @cindex @option{-gnatt} (@command{gcc})
6733 @cindex Writing internal trees
6734 @cindex Internal trees, writing to file
6735 Causes GNAT to write the internal tree for a unit to a file (with the
6736 extension @file{.adt}.
6737 This not normally required, but is used by separate analysis tools.
6738 Typically
6739 these tools do the necessary compilations automatically, so you should
6740 not have to specify this switch in normal operation.
6741
6742 @item -gnatu
6743 @cindex @option{-gnatu} (@command{gcc})
6744 Print a list of units required by this compilation on @file{stdout}.
6745 The listing includes all units on which the unit being compiled depends
6746 either directly or indirectly.
6747
6748 @ifclear vms
6749 @item -pass-exit-codes
6750 @cindex @option{-pass-exit-codes} (@command{gcc})
6751 If this switch is not used, the exit code returned by @command{gcc} when
6752 compiling multiple files indicates whether all source files have
6753 been successfully used to generate object files or not.
6754
6755 When @option{-pass-exit-codes} is used, @command{gcc} exits with an extended
6756 exit status and allows an integrated development environment to better
6757 react to a compilation failure. Those exit status are:
6758
6759 @table @asis
6760 @item 5
6761 There was an error in at least one source file.
6762 @item 3
6763 At least one source file did not generate an object file.
6764 @item 2
6765 The compiler died unexpectedly (internal error for example).
6766 @item 0
6767 An object file has been generated for every source file.
6768 @end table
6769 @end ifclear
6770 @end table
6771
6772 @node Debugging Control
6773 @subsection Debugging Control
6774
6775 @table @option
6776 @c !sort!
6777 @cindex Debugging options
6778 @ifclear vms
6779 @item -gnatd@var{x}
6780 @cindex @option{-gnatd} (@command{gcc})
6781 Activate internal debugging switches. @var{x} is a letter or digit, or
6782 string of letters or digits, which specifies the type of debugging
6783 outputs desired. Normally these are used only for internal development
6784 or system debugging purposes. You can find full documentation for these
6785 switches in the body of the @code{Debug} unit in the compiler source
6786 file @file{debug.adb}.
6787 @end ifclear
6788
6789 @item -gnatG[nn]
6790 @cindex @option{-gnatG} (@command{gcc})
6791 This switch causes the compiler to generate auxiliary output containing
6792 a pseudo-source listing of the generated expanded code. Like most Ada
6793 compilers, GNAT works by first transforming the high level Ada code into
6794 lower level constructs. For example, tasking operations are transformed
6795 into calls to the tasking run-time routines. A unique capability of GNAT
6796 is to list this expanded code in a form very close to normal Ada source.
6797 This is very useful in understanding the implications of various Ada
6798 usage on the efficiency of the generated code. There are many cases in
6799 Ada (e.g.@: the use of controlled types), where simple Ada statements can
6800 generate a lot of run-time code. By using @option{-gnatG} you can identify
6801 these cases, and consider whether it may be desirable to modify the coding
6802 approach to improve efficiency.
6803
6804 The optional parameter @code{nn} if present after -gnatG specifies an
6805 alternative maximum line length that overrides the normal default of 72.
6806 This value is in the range 40-999999, values less than 40 being silently
6807 reset to 40.
6808
6809 The format of the output is very similar to standard Ada source, and is
6810 easily understood by an Ada programmer. The following special syntactic
6811 additions correspond to low level features used in the generated code that
6812 do not have any exact analogies in pure Ada source form. The following
6813 is a partial list of these special constructions. See the spec
6814 of package @code{Sprint} in file @file{sprint.ads} for a full list.
6815
6816 If the switch @option{-gnatL} is used in conjunction with
6817 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
6818 @option{-gnatG}, then the original source lines are interspersed
6819 in the expanded source (as comment lines with the original line number).
6820
6821 @table @code
6822 @item new @var{xxx} @r{[}storage_pool = @var{yyy}@r{]}
6823 Shows the storage pool being used for an allocator.
6824
6825 @item at end @var{procedure-name};
6826 Shows the finalization (cleanup) procedure for a scope.
6827
6828 @item (if @var{expr} then @var{expr} else @var{expr})
6829 Conditional expression equivalent to the @code{x?y:z} construction in C.
6830
6831 @item @var{target}^^^(@var{source})
6832 A conversion with floating-point truncation instead of rounding.
6833
6834 @item @var{target}?(@var{source})
6835 A conversion that bypasses normal Ada semantic checking. In particular
6836 enumeration types and fixed-point types are treated simply as integers.
6837
6838 @item @var{target}?^^^(@var{source})
6839 Combines the above two cases.
6840
6841 @item @var{x} #/ @var{y}
6842 @itemx @var{x} #mod @var{y}
6843 @itemx @var{x} #* @var{y}
6844 @itemx @var{x} #rem @var{y}
6845 A division or multiplication of fixed-point values which are treated as
6846 integers without any kind of scaling.
6847
6848 @item free @var{expr} @r{[}storage_pool = @var{xxx}@r{]}
6849 Shows the storage pool associated with a @code{free} statement.
6850
6851 @item [subtype or type declaration]
6852 Used to list an equivalent declaration for an internally generated
6853 type that is referenced elsewhere in the listing.
6854
6855 @item freeze @var{type-name} @ovar{actions}
6856 Shows the point at which @var{type-name} is frozen, with possible
6857 associated actions to be performed at the freeze point.
6858
6859 @item reference @var{itype}
6860 Reference (and hence definition) to internal type @var{itype}.
6861
6862 @item @var{function-name}! (@var{arg}, @var{arg}, @var{arg})
6863 Intrinsic function call.
6864
6865 @item @var{label-name} : label
6866 Declaration of label @var{labelname}.
6867
6868 @item #$ @var{subprogram-name}
6869 An implicit call to a run-time support routine
6870 (to meet the requirement of H.3.1(9) in a
6871 convenient manner).
6872
6873 @item @var{expr} && @var{expr} && @var{expr} @dots{} && @var{expr}
6874 A multiple concatenation (same effect as @var{expr} & @var{expr} &
6875 @var{expr}, but handled more efficiently).
6876
6877 @item [constraint_error]
6878 Raise the @code{Constraint_Error} exception.
6879
6880 @item @var{expression}'reference
6881 A pointer to the result of evaluating @var{expression}.
6882
6883 @item @var{target-type}!(@var{source-expression})
6884 An unchecked conversion of @var{source-expression} to @var{target-type}.
6885
6886 @item [@var{numerator}/@var{denominator}]
6887 Used to represent internal real literals (that) have no exact
6888 representation in base 2-16 (for example, the result of compile time
6889 evaluation of the expression 1.0/27.0).
6890 @end table
6891
6892 @item -gnatD[nn]
6893 @cindex @option{-gnatD} (@command{gcc})
6894 When used in conjunction with @option{-gnatG}, this switch causes
6895 the expanded source, as described above for
6896 @option{-gnatG} to be written to files with names
6897 @file{^xxx.dg^XXX_DG^}, where @file{xxx} is the normal file name,
6898 instead of to the standard output file. For
6899 example, if the source file name is @file{hello.adb}, then a file
6900 @file{^hello.adb.dg^HELLO.ADB_DG^} will be written.  The debugging
6901 information generated by the @command{gcc} @option{^-g^/DEBUG^} switch
6902 will refer to the generated @file{^xxx.dg^XXX_DG^} file. This allows
6903 you to do source level debugging using the generated code which is
6904 sometimes useful for complex code, for example to find out exactly
6905 which part of a complex construction raised an exception. This switch
6906 also suppress generation of cross-reference information (see
6907 @option{-gnatx}) since otherwise the cross-reference information
6908 would refer to the @file{^.dg^.DG^} file, which would cause
6909 confusion since this is not the original source file.
6910
6911 Note that @option{-gnatD} actually implies @option{-gnatG}
6912 automatically, so it is not necessary to give both options.
6913 In other words @option{-gnatD} is equivalent to @option{-gnatDG}).
6914
6915 If the switch @option{-gnatL} is used in conjunction with
6916 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
6917 @option{-gnatDG}, then the original source lines are interspersed
6918 in the expanded source (as comment lines with the original line number).
6919
6920 The optional parameter @code{nn} if present after -gnatD specifies an
6921 alternative maximum line length that overrides the normal default of 72.
6922 This value is in the range 40-999999, values less than 40 being silently
6923 reset to 40.
6924
6925 @item -gnatr
6926 @cindex @option{-gnatr} (@command{gcc})
6927 @cindex pragma Restrictions
6928 This switch causes pragma Restrictions to be treated as Restriction_Warnings
6929 so that violation of restrictions causes warnings rather than illegalities.
6930 This is useful during the development process when new restrictions are added
6931 or investigated. The switch also causes pragma Profile to be treated as
6932 Profile_Warnings, and pragma Restricted_Run_Time and pragma Ravenscar set
6933 restriction warnings rather than restrictions.
6934
6935 @ifclear vms
6936 @item -gnatR@r{[}0@r{|}1@r{|}2@r{|}3@r{[}s@r{]]}
6937 @cindex @option{-gnatR} (@command{gcc})
6938 This switch controls output from the compiler of a listing showing
6939 representation information for declared types and objects. For
6940 @option{-gnatR0}, no information is output (equivalent to omitting
6941 the @option{-gnatR} switch). For @option{-gnatR1} (which is the default,
6942 so @option{-gnatR} with no parameter has the same effect), size and alignment
6943 information is listed for declared array and record types. For
6944 @option{-gnatR2}, size and alignment information is listed for all
6945 declared types and objects. Finally @option{-gnatR3} includes symbolic
6946 expressions for values that are computed at run time for
6947 variant records. These symbolic expressions have a mostly obvious
6948 format with #n being used to represent the value of the n'th
6949 discriminant. See source files @file{repinfo.ads/adb} in the
6950 @code{GNAT} sources for full details on the format of @option{-gnatR3}
6951 output. If the switch is followed by an s (e.g.@: @option{-gnatR2s}), then
6952 the output is to a file with the name @file{^file.rep^file_REP^} where
6953 file is the name of the corresponding source file.
6954 @end ifclear
6955 @ifset vms
6956 @item /REPRESENTATION_INFO
6957 @cindex @option{/REPRESENTATION_INFO} (@command{gcc})
6958 This qualifier controls output from the compiler of a listing showing
6959 representation information for declared types and objects. For
6960 @option{/REPRESENTATION_INFO=NONE}, no information is output
6961 (equivalent to omitting the @option{/REPRESENTATION_INFO} qualifier).
6962 @option{/REPRESENTATION_INFO} without option is equivalent to
6963 @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS}.
6964 For @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS}, size and alignment
6965 information is listed for declared array and record types. For
6966 @option{/REPRESENTATION_INFO=OBJECTS}, size and alignment information
6967 is listed for all expression information for values that are computed
6968 at run time for variant records. These symbolic expressions have a mostly
6969 obvious format with #n being used to represent the value of the n'th
6970 discriminant. See source files @file{REPINFO.ADS/ADB} in the
6971 @code{GNAT} sources for full details on the format of
6972 @option{/REPRESENTATION_INFO=SYMBOLIC} output.
6973 If _FILE is added at the end of an option
6974 (e.g.@: @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS_FILE}),
6975 then the output is to a file with the name @file{file_REP} where
6976 file is the name of the corresponding source file.
6977 @end ifset
6978 Note that it is possible for record components to have zero size. In
6979 this case, the component clause uses an obvious extension of permitted
6980 Ada syntax, for example @code{at 0 range 0 .. -1}.
6981
6982 Representation information requires that code be generated (since it is the
6983 code generator that lays out complex data structures). If an attempt is made
6984 to output representation information when no code is generated, for example
6985 when a subunit is compiled on its own, then no information can be generated
6986 and the compiler outputs a message to this effect.
6987
6988 @item -gnatS
6989 @cindex @option{-gnatS} (@command{gcc})
6990 The use of the switch @option{-gnatS} for an
6991 Ada compilation will cause the compiler to output a
6992 representation of package Standard in a form very
6993 close to standard Ada. It is not quite possible to
6994 do this entirely in standard Ada (since new
6995 numeric base types cannot be created in standard
6996 Ada), but the output is easily
6997 readable to any Ada programmer, and is useful to
6998 determine the characteristics of target dependent
6999 types in package Standard.
7000
7001 @item -gnatx
7002 @cindex @option{-gnatx} (@command{gcc})
7003 Normally the compiler generates full cross-referencing information in
7004 the @file{ALI} file. This information is used by a number of tools,
7005 including @code{gnatfind} and @code{gnatxref}. The @option{-gnatx} switch
7006 suppresses this information. This saves some space and may slightly
7007 speed up compilation, but means that these tools cannot be used.
7008 @end table
7009
7010 @node Exception Handling Control
7011 @subsection Exception Handling Control
7012
7013 @noindent
7014 GNAT uses two methods for handling exceptions at run-time. The
7015 @code{setjmp/longjmp} method saves the context when entering
7016 a frame with an exception handler. Then when an exception is
7017 raised, the context can be restored immediately, without the
7018 need for tracing stack frames. This method provides very fast
7019 exception propagation, but introduces significant overhead for
7020 the use of exception handlers, even if no exception is raised.
7021
7022 The other approach is called ``zero cost'' exception handling.
7023 With this method, the compiler builds static tables to describe
7024 the exception ranges. No dynamic code is required when entering
7025 a frame containing an exception handler. When an exception is
7026 raised, the tables are used to control a back trace of the
7027 subprogram invocation stack to locate the required exception
7028 handler. This method has considerably poorer performance for
7029 the propagation of exceptions, but there is no overhead for
7030 exception handlers if no exception is raised. Note that in this
7031 mode and in the context of mixed Ada and C/C++ programming,
7032 to propagate an exception through a C/C++ code, the C/C++ code
7033 must be compiled with the @option{-funwind-tables} GCC's
7034 option.
7035
7036 The following switches may be used to control which of the
7037 two exception handling methods is used.
7038
7039 @table @option
7040 @c !sort!
7041
7042 @item --RTS=sjlj
7043 @cindex @option{--RTS=sjlj} (@command{gnatmake})
7044 This switch causes the setjmp/longjmp run-time (when available) to be used
7045 for exception handling. If the default
7046 mechanism for the target is zero cost exceptions, then
7047 this switch can be used to modify this default, and must be
7048 used for all units in the partition.
7049 This option is rarely used. One case in which it may be
7050 advantageous is if you have an application where exception
7051 raising is common and the overall performance of the
7052 application is improved by favoring exception propagation.
7053
7054 @item --RTS=zcx
7055 @cindex @option{--RTS=zcx} (@command{gnatmake})
7056 @cindex Zero Cost Exceptions
7057 This switch causes the zero cost approach to be used
7058 for exception handling. If this is the default mechanism for the
7059 target (see below), then this switch is unneeded. If the default
7060 mechanism for the target is setjmp/longjmp exceptions, then
7061 this switch can be used to modify this default, and must be
7062 used for all units in the partition.
7063 This option can only be used if the zero cost approach
7064 is available for the target in use, otherwise it will generate an error.
7065 @end table
7066
7067 @noindent
7068 The same option @option{--RTS} must be used both for @command{gcc}
7069 and @command{gnatbind}. Passing this option to @command{gnatmake}
7070 (@pxref{Switches for gnatmake}) will ensure the required consistency
7071 through the compilation and binding steps.
7072
7073 @node Units to Sources Mapping Files
7074 @subsection Units to Sources Mapping Files
7075
7076 @table @option
7077
7078 @item -gnatem^^=^@var{path}
7079 @cindex @option{-gnatem} (@command{gcc})
7080 A mapping file is a way to communicate to the compiler two mappings:
7081 from unit names to file names (without any directory information) and from
7082 file names to path names (with full directory information). These mappings
7083 are used by the compiler to short-circuit the path search.
7084
7085 The use of mapping files is not required for correct operation of the
7086 compiler, but mapping files can improve efficiency, particularly when
7087 sources are read over a slow network connection. In normal operation,
7088 you need not be concerned with the format or use of mapping files,
7089 and the @option{-gnatem} switch is not a switch that you would use
7090 explicitly. it is intended only for use by automatic tools such as
7091 @command{gnatmake} running under the project file facility. The
7092 description here of the format of mapping files is provided
7093 for completeness and for possible use by other tools.
7094
7095 A mapping file is a sequence of sets of three lines. In each set,
7096 the first line is the unit name, in lower case, with ``@code{%s}''
7097 appended for
7098 specs and ``@code{%b}'' appended for bodies; the second line is the
7099 file name; and the third line is the path name.
7100
7101 Example:
7102 @smallexample
7103    main%b
7104    main.2.ada
7105    /gnat/project1/sources/main.2.ada
7106 @end smallexample
7107
7108 When the switch @option{-gnatem} is specified, the compiler will create
7109 in memory the two mappings from the specified file. If there is any problem
7110 (nonexistent file, truncated file or duplicate entries), no mapping will
7111 be created.
7112
7113 Several @option{-gnatem} switches may be specified; however, only the last
7114 one on the command line will be taken into account.
7115
7116 When using a project file, @command{gnatmake} create a temporary mapping file
7117 and communicates it to the compiler using this switch.
7118
7119 @end table
7120
7121 @node Integrated Preprocessing
7122 @subsection Integrated Preprocessing
7123
7124 @noindent
7125 GNAT sources may be preprocessed immediately before compilation.
7126 In this case, the actual
7127 text of the source is not the text of the source file, but is derived from it
7128 through a process called preprocessing. Integrated preprocessing is specified
7129 through switches @option{-gnatep} and/or @option{-gnateD}. @option{-gnatep}
7130 indicates, through a text file, the preprocessing data to be used.
7131 @option{-gnateD} specifies or modifies the values of preprocessing symbol.
7132
7133 @noindent
7134 Note that when integrated preprocessing is used, the output from the
7135 preprocessor is not written to any external file. Instead it is passed
7136 internally to the compiler. If you need to preserve the result of
7137 preprocessing in a file, then you should use @command{gnatprep}
7138 to perform the desired preprocessing in stand-alone mode.
7139
7140 @noindent
7141 It is recommended that @command{gnatmake} switch ^-s^/SWITCH_CHECK^ should be
7142 used when Integrated Preprocessing is used. The reason is that preprocessing
7143 with another Preprocessing Data file without changing the sources will
7144 not trigger recompilation without this switch.
7145
7146 @noindent
7147 Note that @command{gnatmake} switch ^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^ will almost
7148 always trigger recompilation for sources that are preprocessed,
7149 because @command{gnatmake} cannot compute the checksum of the source after
7150 preprocessing.
7151
7152 @noindent
7153 The actual preprocessing function is described in details in section
7154 @ref{Preprocessing Using gnatprep}. This section only describes how integrated
7155 preprocessing is triggered and parameterized.
7156
7157 @table @code
7158
7159 @item -gnatep=@var{file}
7160 @cindex @option{-gnatep} (@command{gcc})
7161 This switch indicates to the compiler the file name (without directory
7162 information) of the preprocessor data file to use. The preprocessor data file
7163 should be found in the source directories.
7164
7165 @noindent
7166 A preprocessing data file is a text file with significant lines indicating
7167 how should be preprocessed either a specific source or all sources not
7168 mentioned in other lines. A significant line is a nonempty, non-comment line.
7169 Comments are similar to Ada comments.
7170
7171 @noindent
7172 Each significant line starts with either a literal string or the character '*'.
7173 A literal string is the file name (without directory information) of the source
7174 to preprocess. A character '*' indicates the preprocessing for all the sources
7175 that are not specified explicitly on other lines (order of the lines is not
7176 significant). It is an error to have two lines with the same file name or two
7177 lines starting with the character '*'.
7178
7179 @noindent
7180 After the file name or the character '*', another optional literal string
7181 indicating the file name of the definition file to be used for preprocessing
7182 (@pxref{Form of Definitions File}). The definition files are found by the
7183 compiler in one of the source directories. In some cases, when compiling
7184 a source in a directory other than the current directory, if the definition
7185 file is in the current directory, it may be necessary to add the current
7186 directory as a source directory through switch ^-I.^/SEARCH=[]^, otherwise
7187 the compiler would not find the definition file.
7188
7189 @noindent
7190 Then, optionally, ^switches^switches^ similar to those of @code{gnatprep} may
7191 be found. Those ^switches^switches^ are:
7192
7193 @table @code
7194
7195 @item -b
7196 Causes both preprocessor lines and the lines deleted by
7197 preprocessing to be replaced by blank lines, preserving the line number.
7198 This ^switch^switch^ is always implied; however, if specified after @option{-c}
7199 it cancels the effect of @option{-c}.
7200
7201 @item -c
7202 Causes both preprocessor lines and the lines deleted
7203 by preprocessing to be retained as comments marked
7204 with the special string ``@code{--! }''.
7205
7206 @item -Dsymbol=value
7207 Define or redefine a symbol, associated with value. A symbol is an Ada
7208 identifier, or an Ada reserved word, with the exception of @code{if},
7209 @code{else}, @code{elsif}, @code{end}, @code{and}, @code{or} and @code{then}.
7210 @code{value} is either a literal string, an Ada identifier or any Ada reserved
7211 word. A symbol declared with this ^switch^switch^ replaces a symbol with the
7212 same name defined in a definition file.
7213
7214 @item -s
7215 Causes a sorted list of symbol names and values to be
7216 listed on the standard output file.
7217
7218 @item -u
7219 Causes undefined symbols to be treated as having the value @code{FALSE}
7220 in the context
7221 of a preprocessor test. In the absence of this option, an undefined symbol in
7222 a @code{#if} or @code{#elsif} test will be treated as an error.
7223
7224 @end table
7225
7226 @noindent
7227 Examples of valid lines in a preprocessor data file:
7228
7229 @smallexample
7230   "toto.adb"  "prep.def" -u
7231   --  preprocess "toto.adb", using definition file "prep.def",
7232   --  undefined symbol are False.
7233
7234   * -c -DVERSION=V101
7235   --  preprocess all other sources without a definition file;
7236   --  suppressed lined are commented; symbol VERSION has the value V101.
7237
7238   "titi.adb" "prep2.def" -s
7239   --  preprocess "titi.adb", using definition file "prep2.def";
7240   --  list all symbols with their values.
7241 @end smallexample
7242
7243 @item ^-gnateD^/DATA_PREPROCESSING=^symbol@r{[}=value@r{]}
7244 @cindex @option{-gnateD} (@command{gcc})
7245 Define or redefine a preprocessing symbol, associated with value. If no value
7246 is given on the command line, then the value of the symbol is @code{True}.
7247 A symbol is an identifier, following normal Ada (case-insensitive)
7248 rules for its syntax, and value is any sequence (including an empty sequence)
7249 of characters from the set (letters, digits, period, underline).
7250 Ada reserved words may be used as symbols, with the exceptions of @code{if},
7251 @code{else}, @code{elsif}, @code{end}, @code{and}, @code{or} and @code{then}.
7252
7253 @noindent
7254 A symbol declared with this ^switch^switch^ on the command line replaces a
7255 symbol with the same name either in a definition file or specified with a
7256 ^switch^switch^ -D in the preprocessor data file.
7257
7258 @noindent
7259 This switch is similar to switch @option{^-D^/ASSOCIATE^} of @code{gnatprep}.
7260
7261 @item -gnateG
7262 When integrated preprocessing is performed and the preprocessor modifies
7263 the source text, write the result of this preprocessing into a file
7264 <source>^.prep^_prep^.
7265
7266 @end table
7267
7268 @node Code Generation Control
7269 @subsection Code Generation Control
7270
7271 @noindent
7272
7273 The GCC technology provides a wide range of target dependent
7274 @option{-m} switches for controlling
7275 details of code generation with respect to different versions of
7276 architectures. This includes variations in instruction sets (e.g.@:
7277 different members of the power pc family), and different requirements
7278 for optimal arrangement of instructions (e.g.@: different members of
7279 the x86 family). The list of available @option{-m} switches may be
7280 found in the GCC documentation.
7281
7282 Use of these @option{-m} switches may in some cases result in improved
7283 code performance.
7284
7285 The GNAT Pro technology is tested and qualified without any
7286 @option{-m} switches,
7287 so generally the most reliable approach is to avoid the use of these
7288 switches. However, we generally expect most of these switches to work
7289 successfully with GNAT Pro, and many customers have reported successful
7290 use of these options.
7291
7292 Our general advice is to avoid the use of @option{-m} switches unless
7293 special needs lead to requirements in this area. In particular,
7294 there is no point in using @option{-m} switches to improve performance
7295 unless you actually see a performance improvement.
7296
7297 @ifset vms
7298 @node Return Codes
7299 @subsection Return Codes
7300 @cindex Return Codes
7301 @cindex @option{/RETURN_CODES=VMS}
7302
7303 @noindent
7304 On VMS, GNAT compiled programs return POSIX-style codes by default,
7305 e.g.@: @option{/RETURN_CODES=POSIX}.
7306
7307 To enable VMS style return codes, use GNAT BIND and LINK with the option
7308 @option{/RETURN_CODES=VMS}. For example:
7309
7310 @smallexample
7311 GNAT BIND MYMAIN.ALI /RETURN_CODES=VMS
7312 GNAT LINK MYMAIN.ALI /RETURN_CODES=VMS
7313 @end smallexample
7314
7315 @noindent
7316 Programs built with /RETURN_CODES=VMS are suitable to be called in
7317 VMS DCL scripts. Programs compiled with the default /RETURN_CODES=POSIX
7318 are suitable for spawning with appropriate GNAT RTL routines.
7319
7320 @end ifset
7321
7322 @node Search Paths and the Run-Time Library (RTL)
7323 @section Search Paths and the Run-Time Library (RTL)
7324
7325 @noindent
7326 With the GNAT source-based library system, the compiler must be able to
7327 find source files for units that are needed by the unit being compiled.
7328 Search paths are used to guide this process.
7329
7330 The compiler compiles one source file whose name must be given
7331 explicitly on the command line. In other words, no searching is done
7332 for this file. To find all other source files that are needed (the most
7333 common being the specs of units), the compiler examines the following
7334 directories, in the following order:
7335
7336 @enumerate
7337 @item
7338 The directory containing the source file of the main unit being compiled
7339 (the file name on the command line).
7340
7341 @item
7342 Each directory named by an @option{^-I^/SOURCE_SEARCH^} switch given on the
7343 @command{gcc} command line, in the order given.
7344
7345 @item
7346 @findex ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
7347 Each of the directories listed in the text file whose name is given
7348 by the @env{ADA_PRJ_INCLUDE_FILE} ^environment variable^logical name^.
7349
7350 @noindent
7351 @env{ADA_PRJ_INCLUDE_FILE} is normally set by gnatmake or by the ^gnat^GNAT^
7352 driver when project files are used. It should not normally be set
7353 by other means.
7354
7355 @item
7356 @findex ADA_INCLUDE_PATH
7357 Each of the directories listed in the value of the
7358 @env{ADA_INCLUDE_PATH} ^environment variable^logical name^.
7359 @ifclear vms
7360 Construct this value
7361 exactly as the @env{PATH} environment variable: a list of directory
7362 names separated by colons (semicolons when working with the NT version).
7363 @end ifclear
7364 @ifset vms
7365 Normally, define this value as a logical name containing a comma separated
7366 list of directory names.
7367
7368 This variable can also be defined by means of an environment string
7369 (an argument to the HP C exec* set of functions).
7370
7371 Logical Name:
7372 @smallexample
7373 DEFINE ANOTHER_PATH FOO:[BAG]
7374 DEFINE ADA_INCLUDE_PATH ANOTHER_PATH,FOO:[BAM],FOO:[BAR]
7375 @end smallexample
7376
7377 By default, the path includes GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.DECLIB]
7378 first, followed by the standard Ada
7379 libraries in GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.ADAINCLUDE].
7380 If this is not redefined, the user will obtain the HP Ada 83 IO packages
7381 (Text_IO, Sequential_IO, etc)
7382 instead of the standard Ada packages. Thus, in order to get the standard Ada
7383 packages by default, ADA_INCLUDE_PATH must be redefined.
7384 @end ifset
7385
7386 @item
7387 The content of the @file{ada_source_path} file which is part of the GNAT
7388 installation tree and is used to store standard libraries such as the
7389 GNAT Run Time Library (RTL) source files.
7390 @ifclear vms
7391 @ref{Installing a library}
7392 @end ifclear
7393 @end enumerate
7394
7395 @noindent
7396 Specifying the switch @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^}
7397 inhibits the use of the directory
7398 containing the source file named in the command line. You can still
7399 have this directory on your search path, but in this case it must be
7400 explicitly requested with a @option{^-I^/SOURCE_SEARCH^} switch.
7401
7402 Specifying the switch @option{-nostdinc}
7403 inhibits the search of the default location for the GNAT Run Time
7404 Library (RTL) source files.
7405
7406 The compiler outputs its object files and ALI files in the current
7407 working directory.
7408 @ifclear vms
7409 Caution: The object file can be redirected with the @option{-o} switch;
7410 however, @command{gcc} and @code{gnat1} have not been coordinated on this
7411 so the @file{ALI} file will not go to the right place. Therefore, you should
7412 avoid using the @option{-o} switch.
7413 @end ifclear
7414
7415 @findex System.IO
7416 The packages @code{Ada}, @code{System}, and @code{Interfaces} and their
7417 children make up the GNAT RTL, together with the simple @code{System.IO}
7418 package used in the @code{"Hello World"} example. The sources for these units
7419 are needed by the compiler and are kept together in one directory. Not
7420 all of the bodies are needed, but all of the sources are kept together
7421 anyway. In a normal installation, you need not specify these directory
7422 names when compiling or binding. Either the environment variables or
7423 the built-in defaults cause these files to be found.
7424
7425 In addition to the language-defined hierarchies (@code{System}, @code{Ada} and
7426 @code{Interfaces}), the GNAT distribution provides a fourth hierarchy,
7427 consisting of child units of @code{GNAT}. This is a collection of generally
7428 useful types, subprograms, etc. @xref{Top, GNAT Reference Manual, About
7429 This Guid, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for further details.
7430
7431 Besides simplifying access to the RTL, a major use of search paths is
7432 in compiling sources from multiple directories. This can make
7433 development environments much more flexible.
7434
7435 @node Order of Compilation Issues
7436 @section Order of Compilation Issues
7437
7438 @noindent
7439 If, in our earlier example, there was a spec for the @code{hello}
7440 procedure, it would be contained in the file @file{hello.ads}; yet this
7441 file would not have to be explicitly compiled. This is the result of the
7442 model we chose to implement library management. Some of the consequences
7443 of this model are as follows:
7444
7445 @itemize @bullet
7446 @item
7447 There is no point in compiling specs (except for package
7448 specs with no bodies) because these are compiled as needed by clients. If
7449 you attempt a useless compilation, you will receive an error message.
7450 It is also useless to compile subunits because they are compiled as needed
7451 by the parent.
7452
7453 @item
7454 There are no order of compilation requirements: performing a
7455 compilation never obsoletes anything. The only way you can obsolete
7456 something and require recompilations is to modify one of the
7457 source files on which it depends.
7458
7459 @item
7460 There is no library as such, apart from the ALI files
7461 (@pxref{The Ada Library Information Files}, for information on the format
7462 of these files). For now we find it convenient to create separate ALI files,
7463 but eventually the information therein may be incorporated into the object
7464 file directly.
7465
7466 @item
7467 When you compile a unit, the source files for the specs of all units
7468 that it @code{with}'s, all its subunits, and the bodies of any generics it
7469 instantiates must be available (reachable by the search-paths mechanism
7470 described above), or you will receive a fatal error message.
7471 @end itemize
7472
7473 @node Examples
7474 @section Examples
7475
7476 @noindent
7477 The following are some typical Ada compilation command line examples:
7478
7479 @table @code
7480 @item $ gcc -c xyz.adb
7481 Compile body in file @file{xyz.adb} with all default options.
7482
7483 @ifclear vms
7484 @item $ gcc -c -O2 -gnata xyz-def.adb
7485 @end ifclear
7486 @ifset vms
7487 @item $ GNAT COMPILE /OPTIMIZE=ALL -gnata xyz-def.adb
7488 @end ifset
7489
7490 Compile the child unit package in file @file{xyz-def.adb} with extensive
7491 optimizations, and pragma @code{Assert}/@code{Debug} statements
7492 enabled.
7493
7494 @item $ gcc -c -gnatc abc-def.adb
7495 Compile the subunit in file @file{abc-def.adb} in semantic-checking-only
7496 mode.
7497 @end table
7498
7499 @node Binding Using gnatbind
7500 @chapter Binding Using @code{gnatbind}
7501 @findex gnatbind
7502
7503 @menu
7504 * Running gnatbind::
7505 * Switches for gnatbind::
7506 * Command-Line Access::
7507 * Search Paths for gnatbind::
7508 * Examples of gnatbind Usage::
7509 @end menu
7510
7511 @noindent
7512 This chapter describes the GNAT binder, @code{gnatbind}, which is used
7513 to bind compiled GNAT objects.
7514
7515 Note: to invoke @code{gnatbind} with a project file, use the @code{gnat}
7516 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
7517
7518 The @code{gnatbind} program performs four separate functions:
7519
7520 @enumerate
7521 @item
7522 Checks that a program is consistent, in accordance with the rules in
7523 Chapter 10 of the Ada Reference Manual. In particular, error
7524 messages are generated if a program uses inconsistent versions of a
7525 given unit.
7526
7527 @item
7528 Checks that an acceptable order of elaboration exists for the program
7529 and issues an error message if it cannot find an order of elaboration
7530 that satisfies the rules in Chapter 10 of the Ada Language Manual.
7531
7532 @item
7533 Generates a main program incorporating the given elaboration order.
7534 This program is a small Ada package (body and spec) that
7535 must be subsequently compiled
7536 using the GNAT compiler. The necessary compilation step is usually
7537 performed automatically by @command{gnatlink}. The two most important
7538 functions of this program
7539 are to call the elaboration routines of units in an appropriate order
7540 and to call the main program.
7541
7542 @item
7543 Determines the set of object files required by the given main program.
7544 This information is output in the forms of comments in the generated program,
7545 to be read by the @command{gnatlink} utility used to link the Ada application.
7546 @end enumerate
7547
7548 @node Running gnatbind
7549 @section Running @code{gnatbind}
7550
7551 @noindent
7552 The form of the @code{gnatbind} command is
7553
7554 @smallexample
7555 $ gnatbind @ovar{switches} @var{mainprog}@r{[}.ali@r{]} @ovar{switches}
7556 @end smallexample
7557
7558 @noindent
7559 where @file{@var{mainprog}.adb} is the Ada file containing the main program
7560 unit body. If no switches are specified, @code{gnatbind} constructs an Ada
7561 package in two files whose names are
7562 @file{b~@var{mainprog}.ads}, and @file{b~@var{mainprog}.adb}.
7563 For example, if given the
7564 parameter @file{hello.ali}, for a main program contained in file
7565 @file{hello.adb}, the binder output files would be @file{b~hello.ads}
7566 and @file{b~hello.adb}.
7567
7568 When doing consistency checking, the binder takes into consideration
7569 any source files it can locate. For example, if the binder determines
7570 that the given main program requires the package @code{Pack}, whose
7571 @file{.ALI}
7572 file is @file{pack.ali} and whose corresponding source spec file is
7573 @file{pack.ads}, it attempts to locate the source file @file{pack.ads}
7574 (using the same search path conventions as previously described for the
7575 @command{gcc} command). If it can locate this source file, it checks that
7576 the time stamps
7577 or source checksums of the source and its references to in @file{ALI} files
7578 match. In other words, any @file{ALI} files that mentions this spec must have
7579 resulted from compiling this version of the source file (or in the case
7580 where the source checksums match, a version close enough that the
7581 difference does not matter).
7582
7583 @cindex Source files, use by binder
7584 The effect of this consistency checking, which includes source files, is
7585 that the binder ensures that the program is consistent with the latest
7586 version of the source files that can be located at bind time. Editing a
7587 source file without compiling files that depend on the source file cause
7588 error messages to be generated by the binder.
7589
7590 For example, suppose you have a main program @file{hello.adb} and a
7591 package @code{P}, from file @file{p.ads} and you perform the following
7592 steps:
7593
7594 @enumerate
7595 @item
7596 Enter @code{gcc -c hello.adb} to compile the main program.
7597
7598 @item
7599 Enter @code{gcc -c p.ads} to compile package @code{P}.
7600
7601 @item
7602 Edit file @file{p.ads}.
7603
7604 @item
7605 Enter @code{gnatbind hello}.
7606 @end enumerate
7607
7608 @noindent
7609 At this point, the file @file{p.ali} contains an out-of-date time stamp
7610 because the file @file{p.ads} has been edited. The attempt at binding
7611 fails, and the binder generates the following error messages:
7612
7613 @smallexample
7614 error: "hello.adb" must be recompiled ("p.ads" has been modified)
7615 error: "p.ads" has been modified and must be recompiled
7616 @end smallexample
7617
7618 @noindent
7619 Now both files must be recompiled as indicated, and then the bind can
7620 succeed, generating a main program. You need not normally be concerned
7621 with the contents of this file, but for reference purposes a sample
7622 binder output file is given in @ref{Example of Binder Output File}.
7623
7624 In most normal usage, the default mode of @command{gnatbind} which is to
7625 generate the main package in Ada, as described in the previous section.
7626 In particular, this means that any Ada programmer can read and understand
7627 the generated main program. It can also be debugged just like any other
7628 Ada code provided the @option{^-g^/DEBUG^} switch is used for
7629 @command{gnatbind} and @command{gnatlink}.
7630
7631 However for some purposes it may be convenient to generate the main
7632 program in C rather than Ada. This may for example be helpful when you
7633 are generating a mixed language program with the main program in C. The
7634 GNAT compiler itself is an example.
7635 The use of the @option{^-C^/BIND_FILE=C^} switch
7636 for both @code{gnatbind} and @command{gnatlink} will cause the program to
7637 be generated in C (and compiled using the gnu C compiler).
7638
7639 @node Switches for gnatbind
7640 @section Switches for @command{gnatbind}
7641
7642 @noindent
7643 The following switches are available with @code{gnatbind}; details will
7644 be presented in subsequent sections.
7645
7646 @menu
7647 * Consistency-Checking Modes::
7648 * Binder Error Message Control::
7649 * Elaboration Control::
7650 * Output Control::
7651 * Binding with Non-Ada Main Programs::
7652 * Binding Programs with No Main Subprogram::
7653 @end menu
7654
7655 @table @option
7656 @c !sort!
7657
7658 @item --version
7659 @cindex @option{--version} @command{gnatbind}
7660 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
7661
7662 @item --help
7663 @cindex @option{--help} @command{gnatbind}
7664 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
7665 all other options.
7666
7667 @item -a
7668 @cindex @option{-a} @command{gnatbind}
7669 Indicates that, if supported by the platform, the adainit procedure should
7670 be treated as an initialisation routine by the linker (a constructor). This
7671 is intended to be used by the Project Manager to automatically initialize
7672 shared Stand-Alone Libraries.
7673
7674 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH^
7675 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@command{gnatbind})
7676 Specify directory to be searched for ALI files.
7677
7678 @item ^-aI^/SOURCE_SEARCH^
7679 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatbind})
7680 Specify directory to be searched for source file.
7681
7682 @item ^-A^/BIND_FILE=ADA^
7683 @cindex @option{^-A^/BIND_FILE=ADA^} (@command{gnatbind})
7684 Generate binder program in Ada (default)
7685
7686 @item ^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^
7687 @cindex @option{^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^} (@command{gnatbind})
7688 Generate brief messages to @file{stderr} even if verbose mode set.
7689
7690 @item ^-c^/NOOUTPUT^
7691 @cindex @option{^-c^/NOOUTPUT^} (@command{gnatbind})
7692 Check only, no generation of binder output file.
7693
7694 @item ^-C^/BIND_FILE=C^
7695 @cindex @option{^-C^/BIND_FILE=C^} (@command{gnatbind})
7696 Generate binder program in C
7697
7698 @item ^-d^/DEFAULT_STACK_SIZE=^@var{nn}@r{[}k@r{|}m@r{]}
7699 @cindex @option{^-d^/DEFAULT_STACK_SIZE=^@var{nn}@r{[}k@r{|}m@r{]}} (@command{gnatbind})
7700 This switch can be used to change the default task stack size value
7701 to a specified size @var{nn}, which is expressed in bytes by default, or
7702 in kilobytes when suffixed with @var{k} or in megabytes when suffixed
7703 with @var{m}.
7704 In the absence of a @samp{@r{[}k@r{|}m@r{]}} suffix, this switch is equivalent,
7705 in effect, to completing all task specs with
7706 @smallexample @c ada
7707    pragma Storage_Size (nn);
7708 @end smallexample
7709 When they do not already have such a pragma.
7710
7711 @item ^-D^/DEFAULT_SECONDARY_STACK_SIZE=^@var{nn}@r{[}k@r{|}m@r{]}
7712 @cindex @option{^-D^/DEFAULT_SECONDARY_STACK_SIZE=nnnnn^} (@command{gnatbind})
7713 This switch can be used to change the default secondary stack size value
7714 to a specified size @var{nn}, which is expressed in bytes by default, or
7715 in kilobytes when suffixed with @var{k} or in megabytes when suffixed
7716 with @var{m}.
7717
7718 The secondary stack is used to deal with functions that return a variable
7719 sized result, for example a function returning an unconstrained
7720 String. There are two ways in which this secondary stack is allocated.
7721
7722 For most targets, the secondary stack is growing on demand and is allocated
7723 as a chain of blocks in the heap. The -D option is not very
7724 relevant. It only give some control over the size of the allocated
7725 blocks (whose size is the minimum of the default secondary stack size value,
7726 and the actual size needed for the current allocation request).
7727
7728 For certain targets, notably VxWorks 653,
7729 the secondary stack is allocated by carving off a fixed ratio chunk of the
7730 primary task stack. The -D option is used to define the
7731 size of the environment task's secondary stack.
7732
7733 @item ^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^
7734 @cindex @option{^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^} (@command{gnatbind})
7735 Output complete list of elaboration-order dependencies.
7736
7737 @item ^-E^/STORE_TRACEBACKS^
7738 @cindex @option{^-E^/STORE_TRACEBACKS^} (@command{gnatbind})
7739 Store tracebacks in exception occurrences when the target supports it.
7740 This is the default with the zero cost exception mechanism.
7741 @ignore
7742 @c The following may get moved to an appendix
7743 This option is currently supported on the following targets:
7744 all x86 ports, Solaris, Windows, HP-UX, AIX, PowerPC VxWorks and Alpha VxWorks.
7745 @end ignore
7746 See also the packages @code{GNAT.Traceback} and
7747 @code{GNAT.Traceback.Symbolic} for more information.
7748 @ifclear vms
7749 Note that on x86 ports, you must not use @option{-fomit-frame-pointer}
7750 @command{gcc} option.
7751 @end ifclear
7752
7753 @item ^-F^/FORCE_ELABS_FLAGS^
7754 @cindex @option{^-F^/FORCE_ELABS_FLAGS^} (@command{gnatbind})
7755 Force the checks of elaboration flags. @command{gnatbind} does not normally
7756 generate checks of elaboration flags for the main executable, except when
7757 a Stand-Alone Library is used. However, there are cases when this cannot be
7758 detected by gnatbind. An example is importing an interface of a Stand-Alone
7759 Library through a pragma Import and only specifying through a linker switch
7760 this Stand-Alone Library. This switch is used to guarantee that elaboration
7761 flag checks are generated.
7762
7763 @item ^-h^/HELP^
7764 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@command{gnatbind})
7765 Output usage (help) information
7766
7767 @item ^-I^/SEARCH^
7768 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatbind})
7769 Specify directory to be searched for source and ALI files.
7770
7771 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
7772 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gnatbind})
7773 Do not look for sources in the current directory where @code{gnatbind} was
7774 invoked, and do not look for ALI files in the directory containing the
7775 ALI file named in the @code{gnatbind} command line.
7776
7777 @item ^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^
7778 @cindex @option{^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^} (@command{gnatbind})
7779 Output chosen elaboration order.
7780
7781 @item ^-L@var{xxx}^/BUILD_LIBRARY=@var{xxx}^
7782 @cindex @option{^-L^/BUILD_LIBRARY^} (@command{gnatbind})
7783 Bind the units for library building. In this case the adainit and
7784 adafinal procedures (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs})
7785 are renamed to ^@var{xxx}init^@var{XXX}INIT^ and
7786 ^@var{xxx}final^@var{XXX}FINAL^.
7787 Implies ^-n^/NOCOMPILE^.
7788 @ifclear vms
7789 (@xref{GNAT and Libraries}, for more details.)
7790 @end ifclear
7791 @ifset vms
7792 On OpenVMS, these init and final procedures are exported in uppercase
7793 letters. For example if /BUILD_LIBRARY=toto is used, the exported name of
7794 the init procedure will be "TOTOINIT" and the exported name of the final
7795 procedure will be "TOTOFINAL".
7796 @end ifset
7797
7798 @item ^-Mxyz^/RENAME_MAIN=xyz^
7799 @cindex @option{^-M^/RENAME_MAIN^} (@command{gnatbind})
7800 Rename generated main program from main to xyz. This option is
7801 supported on cross environments only.
7802
7803 @item ^-m^/ERROR_LIMIT=^@var{n}
7804 @cindex @option{^-m^/ERROR_LIMIT^} (@command{gnatbind})
7805 Limit number of detected errors to @var{n}, where @var{n} is
7806 in the range 1..999_999. The default value if no switch is
7807 given is 9999. Binding is terminated if the limit is exceeded.
7808 @ifset unw
7809 Furthermore, under Windows, the sources pointed to by the libraries path
7810 set in the registry are not searched for.
7811 @end ifset
7812
7813 @item ^-n^/NOMAIN^
7814 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@command{gnatbind})
7815 No main program.
7816
7817 @item -nostdinc
7818 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatbind})
7819 Do not look for sources in the system default directory.
7820
7821 @item -nostdlib
7822 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatbind})
7823 Do not look for library files in the system default directory.
7824
7825 @item --RTS=@var{rts-path}
7826 @cindex @option{--RTS} (@code{gnatbind})
7827 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
7828 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
7829
7830 @item ^-o ^/OUTPUT=^@var{file}
7831 @cindex @option{^-o ^/OUTPUT^} (@command{gnatbind})
7832 Name the output file @var{file} (default is @file{b~@var{xxx}.adb}).
7833 Note that if this option is used, then linking must be done manually,
7834 gnatlink cannot be used.
7835
7836 @item ^-O^/OBJECT_LIST^
7837 @cindex @option{^-O^/OBJECT_LIST^} (@command{gnatbind})
7838 Output object list.
7839
7840 @item ^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^
7841 @cindex @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} (@command{gnatbind})
7842 Pessimistic (worst-case) elaboration order
7843
7844 @item ^-R^-R^
7845 @cindex @option{^-R^-R^} (@command{gnatbind})
7846 Output closure source list.
7847
7848 @item ^-s^/READ_SOURCES=ALL^
7849 @cindex @option{^-s^/READ_SOURCES=ALL^} (@command{gnatbind})
7850 Require all source files to be present.
7851
7852 @item ^-S@var{xxx}^/INITIALIZE_SCALARS=@var{xxx}^
7853 @cindex @option{^-S^/INITIALIZE_SCALARS^} (@command{gnatbind})
7854 Specifies the value to be used when detecting uninitialized scalar
7855 objects with pragma Initialize_Scalars.
7856 The @var{xxx} ^string specified with the switch^option^ may be either
7857 @itemize @bullet
7858 @item ``@option{^in^INVALID^}'' requesting an invalid value where possible
7859 @item ``@option{^lo^LOW^}'' for the lowest possible value
7860 @item ``@option{^hi^HIGH^}'' for the highest possible value
7861 @item ``@option{@var{xx}}'' for a value consisting of repeated bytes with the
7862 value @code{16#@var{xx}#} (i.e., @var{xx} is a string of two hexadecimal digits).
7863 @end itemize
7864
7865 In addition, you can specify @option{-Sev} to indicate that the value is
7866 to be set at run time. In this case, the program will look for an environment
7867 @cindex GNAT_INIT_SCALARS
7868 variable of the form @env{GNAT_INIT_SCALARS=@var{xx}}, where @var{xx} is one
7869 of @option{in/lo/hi/@var{xx}} with the same meanings as above.
7870 If no environment variable is found, or if it does not have a valid value,
7871 then the default is @option{in} (invalid values).
7872
7873 @ifclear vms
7874 @item -static
7875 @cindex @option{-static} (@code{gnatbind})
7876 Link against a static GNAT run time.
7877
7878 @item -shared
7879 @cindex @option{-shared} (@code{gnatbind})
7880 Link against a shared GNAT run time when available.
7881 @end ifclear
7882
7883 @item ^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^
7884 @cindex @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} (@code{gnatbind})
7885 Tolerate time stamp and other consistency errors
7886
7887 @item ^-T@var{n}^/TIME_SLICE=@var{n}^
7888 @cindex @option{^-T^/TIME_SLICE^} (@code{gnatbind})
7889 Set the time slice value to @var{n} milliseconds. If the system supports
7890 the specification of a specific time slice value, then the indicated value
7891 is used. If the system does not support specific time slice values, but
7892 does support some general notion of round-robin scheduling, then any
7893 nonzero value will activate round-robin scheduling.
7894
7895 A value of zero is treated specially. It turns off time
7896 slicing, and in addition, indicates to the tasking run time that the
7897 semantics should match as closely as possible the Annex D
7898 requirements of the Ada RM, and in particular sets the default
7899 scheduling policy to @code{FIFO_Within_Priorities}.
7900
7901 @item ^-u@var{n}^/DYNAMIC_STACK_USAGE=@var{n}^
7902 @cindex @option{^-u^/DYNAMIC_STACK_USAGE^} (@code{gnatbind})
7903 Enable dynamic stack usage, with @var{n} results stored and displayed
7904 at program termination. A result is generated when a task
7905 terminates. Results that can't be stored are displayed on the fly, at
7906 task termination. This option is currently not supported on Itanium
7907 platforms. (See @ref{Dynamic Stack Usage Analysis} for details.)
7908
7909 @item ^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^
7910 @cindex @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} (@code{gnatbind})
7911 Verbose mode. Write error messages, header, summary output to
7912 @file{stdout}.
7913
7914 @ifclear vms
7915 @item -w@var{x}
7916 @cindex @option{-w} (@code{gnatbind})
7917 Warning mode (@var{x}=s/e for suppress/treat as error)
7918 @end ifclear
7919
7920 @ifset vms
7921 @item /WARNINGS=NORMAL
7922 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
7923 Normal warnings mode. Warnings are issued but ignored
7924
7925 @item /WARNINGS=SUPPRESS
7926 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
7927 All warning messages are suppressed
7928
7929 @item /WARNINGS=ERROR
7930 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
7931 Warning messages are treated as fatal errors
7932 @end ifset
7933
7934 @item ^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
7935 @cindex @option{^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@code{gnatbind})
7936 Override default wide character encoding for standard Text_IO files.
7937
7938 @item ^-x^/READ_SOURCES=NONE^
7939 @cindex @option{^-x^/READ_SOURCES^} (@code{gnatbind})
7940 Exclude source files (check object consistency only).
7941
7942 @ifset vms
7943 @item /READ_SOURCES=AVAILABLE
7944 @cindex @option{/READ_SOURCES} (@code{gnatbind})
7945 Default mode, in which sources are checked for consistency only if
7946 they are available.
7947 @end ifset
7948
7949 @item ^-y^/ENABLE_LEAP_SECONDS^
7950 @cindex @option{^-y^/ENABLE_LEAP_SECONDS^} (@code{gnatbind})
7951 Enable leap seconds support in @code{Ada.Calendar} and its children.
7952
7953 @item ^-z^/ZERO_MAIN^
7954 @cindex @option{^-z^/ZERO_MAIN^} (@code{gnatbind})
7955 No main subprogram.
7956 @end table
7957
7958 @ifclear vms
7959 @noindent
7960 You may obtain this listing of switches by running @code{gnatbind} with
7961 no arguments.
7962 @end ifclear
7963
7964 @node Consistency-Checking Modes
7965 @subsection Consistency-Checking Modes
7966
7967 @noindent
7968 As described earlier, by default @code{gnatbind} checks
7969 that object files are consistent with one another and are consistent
7970 with any source files it can locate. The following switches control binder
7971 access to sources.
7972
7973 @table @option
7974 @c !sort!
7975 @item ^-s^/READ_SOURCES=ALL^
7976 @cindex @option{^-s^/READ_SOURCES=ALL^} (@code{gnatbind})
7977 Require source files to be present. In this mode, the binder must be
7978 able to locate all source files that are referenced, in order to check
7979 their consistency. In normal mode, if a source file cannot be located it
7980 is simply ignored. If you specify this switch, a missing source
7981 file is an error.
7982
7983 @item ^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
7984 @cindex @option{^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@code{gnatbind})
7985 Override default wide character encoding for standard Text_IO files.
7986 Normally the default wide character encoding method used for standard
7987 [Wide_[Wide_]]Text_IO files is taken from the encoding specified for
7988 the main source input (see description of switch
7989 @option{^-gnatWx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} for the compiler). The
7990 use of this switch for the binder (which has the same set of
7991 possible arguments) overrides this default as specified.
7992
7993 @item ^-x^/READ_SOURCES=NONE^
7994 @cindex @option{^-x^/READ_SOURCES=NONE^} (@code{gnatbind})
7995 Exclude source files. In this mode, the binder only checks that ALI
7996 files are consistent with one another. Source files are not accessed.
7997 The binder runs faster in this mode, and there is still a guarantee that
7998 the resulting program is self-consistent.
7999 If a source file has been edited since it was last compiled, and you
8000 specify this switch, the binder will not detect that the object
8001 file is out of date with respect to the source file. Note that this is the
8002 mode that is automatically used by @command{gnatmake} because in this
8003 case the checking against sources has already been performed by
8004 @command{gnatmake} in the course of compilation (i.e.@: before binding).
8005
8006 @ifset vms
8007 @item /READ_SOURCES=AVAILABLE
8008 @cindex @code{/READ_SOURCES=AVAILABLE} (@code{gnatbind})
8009 This is the default mode in which source files are checked if they are
8010 available, and ignored if they are not available.
8011 @end ifset
8012 @end table
8013
8014 @node Binder Error Message Control
8015 @subsection Binder Error Message Control
8016
8017 @noindent
8018 The following switches provide control over the generation of error
8019 messages from the binder:
8020
8021 @table @option
8022 @c !sort!
8023 @item ^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^
8024 @cindex @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} (@code{gnatbind})
8025 Verbose mode. In the normal mode, brief error messages are generated to
8026 @file{stderr}. If this switch is present, a header is written
8027 to @file{stdout} and any error messages are directed to @file{stdout}.
8028 All that is written to @file{stderr} is a brief summary message.
8029
8030 @item ^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^
8031 @cindex @option{^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^} (@code{gnatbind})
8032 Generate brief error messages to @file{stderr} even if verbose mode is
8033 specified. This is relevant only when used with the
8034 @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} switch.
8035
8036 @ifclear vms
8037 @item -m@var{n}
8038 @cindex @option{-m} (@code{gnatbind})
8039 Limits the number of error messages to @var{n}, a decimal integer in the
8040 range 1-999. The binder terminates immediately if this limit is reached.
8041
8042 @item -M@var{xxx}
8043 @cindex @option{-M} (@code{gnatbind})
8044 Renames the generated main program from @code{main} to @code{xxx}.
8045 This is useful in the case of some cross-building environments, where
8046 the actual main program is separate from the one generated
8047 by @code{gnatbind}.
8048 @end ifclear
8049
8050 @item ^-ws^/WARNINGS=SUPPRESS^
8051 @cindex @option{^-ws^/WARNINGS=SUPPRESS^} (@code{gnatbind})
8052 @cindex Warnings
8053 Suppress all warning messages.
8054
8055 @item ^-we^/WARNINGS=ERROR^
8056 @cindex @option{^-we^/WARNINGS=ERROR^} (@code{gnatbind})
8057 Treat any warning messages as fatal errors.
8058
8059 @ifset vms
8060 @item /WARNINGS=NORMAL
8061 Standard mode with warnings generated, but warnings do not get treated
8062 as errors.
8063 @end ifset
8064
8065 @item ^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^
8066 @cindex @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} (@code{gnatbind})
8067 @cindex Time stamp checks, in binder
8068 @cindex Binder consistency checks
8069 @cindex Consistency checks, in binder
8070 The binder performs a number of consistency checks including:
8071
8072 @itemize @bullet
8073 @item
8074 Check that time stamps of a given source unit are consistent
8075 @item
8076 Check that checksums of a given source unit are consistent
8077 @item
8078 Check that consistent versions of @code{GNAT} were used for compilation
8079 @item
8080 Check consistency of configuration pragmas as required
8081 @end itemize
8082
8083 @noindent
8084 Normally failure of such checks, in accordance with the consistency
8085 requirements of the Ada Reference Manual, causes error messages to be
8086 generated which abort the binder and prevent the output of a binder
8087 file and subsequent link to obtain an executable.
8088
8089 The @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} switch converts these error messages
8090 into warnings, so that
8091 binding and linking can continue to completion even in the presence of such
8092 errors. The result may be a failed link (due to missing symbols), or a
8093 non-functional executable which has undefined semantics.
8094 @emph{This means that
8095 @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} should be used only in unusual situations,
8096 with extreme care.}
8097 @end table
8098
8099 @node Elaboration Control
8100 @subsection Elaboration Control
8101
8102 @noindent
8103 The following switches provide additional control over the elaboration
8104 order. For full details see @ref{Elaboration Order Handling in GNAT}.
8105
8106 @table @option
8107 @item ^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^
8108 @cindex @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} (@code{gnatbind})
8109 Normally the binder attempts to choose an elaboration order that is
8110 likely to minimize the likelihood of an elaboration order error resulting
8111 in raising a @code{Program_Error} exception. This switch reverses the
8112 action of the binder, and requests that it deliberately choose an order
8113 that is likely to maximize the likelihood of an elaboration error.
8114 This is useful in ensuring portability and avoiding dependence on
8115 accidental fortuitous elaboration ordering.
8116
8117 Normally it only makes sense to use the @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^}
8118 switch if dynamic
8119 elaboration checking is used (@option{-gnatE} switch used for compilation).
8120 This is because in the default static elaboration mode, all necessary
8121 @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas are implicitly inserted.
8122 These implicit pragmas are still respected by the binder in
8123 @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} mode, so a
8124 safe elaboration order is assured.
8125 @end table
8126
8127 @node Output Control
8128 @subsection Output Control
8129
8130 @noindent
8131 The following switches allow additional control over the output
8132 generated by the binder.
8133
8134 @table @option
8135 @c !sort!
8136
8137 @item ^-A^/BIND_FILE=ADA^
8138 @cindex @option{^-A^/BIND_FILE=ADA^} (@code{gnatbind})
8139 Generate binder program in Ada (default). The binder program is named
8140 @file{b~@var{mainprog}.adb} by default. This can be changed with
8141 @option{^-o^/OUTPUT^} @code{gnatbind} option.
8142
8143 @item ^-c^/NOOUTPUT^
8144 @cindex @option{^-c^/NOOUTPUT^} (@code{gnatbind})
8145 Check only. Do not generate the binder output file. In this mode the
8146 binder performs all error checks but does not generate an output file.
8147
8148 @item ^-C^/BIND_FILE=C^
8149 @cindex @option{^-C^/BIND_FILE=C^} (@code{gnatbind})
8150 Generate binder program in C. The binder program is named
8151 @file{b_@var{mainprog}.c}.
8152 This can be changed with @option{^-o^/OUTPUT^} @code{gnatbind}
8153 option.
8154
8155 @item ^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^
8156 @cindex @option{^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^} (@code{gnatbind})
8157 Output complete list of elaboration-order dependencies, showing the
8158 reason for each dependency. This output can be rather extensive but may
8159 be useful in diagnosing problems with elaboration order. The output is
8160 written to @file{stdout}.
8161
8162 @item ^-h^/HELP^
8163 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatbind})
8164 Output usage information. The output is written to @file{stdout}.
8165
8166 @item ^-K^/LINKER_OPTION_LIST^
8167 @cindex @option{^-K^/LINKER_OPTION_LIST^} (@code{gnatbind})
8168 Output linker options to @file{stdout}. Includes library search paths,
8169 contents of pragmas Ident and Linker_Options, and libraries added
8170 by @code{gnatbind}.
8171
8172 @item ^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^
8173 @cindex @option{^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^} (@code{gnatbind})
8174 Output chosen elaboration order. The output is written to @file{stdout}.
8175
8176 @item ^-O^/OBJECT_LIST^
8177 @cindex @option{^-O^/OBJECT_LIST^} (@code{gnatbind})
8178 Output full names of all the object files that must be linked to provide
8179 the Ada component of the program. The output is written to @file{stdout}.
8180 This list includes the files explicitly supplied and referenced by the user
8181 as well as implicitly referenced run-time unit files. The latter are
8182 omitted if the corresponding units reside in shared libraries. The
8183 directory names for the run-time units depend on the system configuration.
8184
8185 @item ^-o ^/OUTPUT=^@var{file}
8186 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@code{gnatbind})
8187 Set name of output file to @var{file} instead of the normal
8188 @file{b~@var{mainprog}.adb} default. Note that @var{file} denote the Ada
8189 binder generated body filename. In C mode you would normally give
8190 @var{file} an extension of @file{.c} because it will be a C source program.
8191 Note that if this option is used, then linking must be done manually.
8192 It is not possible to use gnatlink in this case, since it cannot locate
8193 the binder file.
8194
8195 @item ^-r^/RESTRICTION_LIST^
8196 @cindex @option{^-r^/RESTRICTION_LIST^} (@code{gnatbind})
8197 Generate list of @code{pragma Restrictions} that could be applied to
8198 the current unit. This is useful for code audit purposes, and also may
8199 be used to improve code generation in some cases.
8200
8201 @end table
8202
8203 @node Binding with Non-Ada Main Programs
8204 @subsection Binding with Non-Ada Main Programs
8205
8206 @noindent
8207 In our description so far we have assumed that the main
8208 program is in Ada, and that the task of the binder is to generate a
8209 corresponding function @code{main} that invokes this Ada main
8210 program. GNAT also supports the building of executable programs where
8211 the main program is not in Ada, but some of the called routines are
8212 written in Ada and compiled using GNAT (@pxref{Mixed Language Programming}).
8213 The following switch is used in this situation:
8214
8215 @table @option
8216 @item ^-n^/NOMAIN^
8217 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@code{gnatbind})
8218 No main program. The main program is not in Ada.
8219 @end table
8220
8221 @noindent
8222 In this case, most of the functions of the binder are still required,
8223 but instead of generating a main program, the binder generates a file
8224 containing the following callable routines:
8225
8226 @table @code
8227 @item adainit
8228 @findex adainit
8229 You must call this routine to initialize the Ada part of the program by
8230 calling the necessary elaboration routines. A call to @code{adainit} is
8231 required before the first call to an Ada subprogram.
8232
8233 Note that it is assumed that the basic execution environment must be setup
8234 to be appropriate for Ada execution at the point where the first Ada
8235 subprogram is called. In particular, if the Ada code will do any
8236 floating-point operations, then the FPU must be setup in an appropriate
8237 manner. For the case of the x86, for example, full precision mode is
8238 required. The procedure GNAT.Float_Control.Reset may be used to ensure
8239 that the FPU is in the right state.
8240
8241 @item adafinal
8242 @findex adafinal
8243 You must call this routine to perform any library-level finalization
8244 required by the Ada subprograms. A call to @code{adafinal} is required
8245 after the last call to an Ada subprogram, and before the program
8246 terminates.
8247 @end table
8248
8249 @noindent
8250 If the @option{^-n^/NOMAIN^} switch
8251 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@command{gnatbind})
8252 @cindex Binder, multiple input files
8253 is given, more than one ALI file may appear on
8254 the command line for @code{gnatbind}. The normal @dfn{closure}
8255 calculation is performed for each of the specified units. Calculating
8256 the closure means finding out the set of units involved by tracing
8257 @code{with} references. The reason it is necessary to be able to
8258 specify more than one ALI file is that a given program may invoke two or
8259 more quite separate groups of Ada units.
8260
8261 The binder takes the name of its output file from the last specified ALI
8262 file, unless overridden by the use of the @option{^-o file^/OUTPUT=file^}.
8263 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@command{gnatbind})
8264 The output is an Ada unit in source form that can
8265 be compiled with GNAT unless the -C switch is used in which case the
8266 output is a C source file, which must be compiled using the C compiler.
8267 This compilation occurs automatically as part of the @command{gnatlink}
8268 processing.
8269
8270 Currently the GNAT run time requires a FPU using 80 bits mode
8271 precision. Under targets where this is not the default it is required to
8272 call GNAT.Float_Control.Reset before using floating point numbers (this
8273 include float computation, float input and output) in the Ada code. A
8274 side effect is that this could be the wrong mode for the foreign code
8275 where floating point computation could be broken after this call.
8276
8277 @node Binding Programs with No Main Subprogram
8278 @subsection Binding Programs with No Main Subprogram
8279
8280 @noindent
8281 It is possible to have an Ada program which does not have a main
8282 subprogram. This program will call the elaboration routines of all the
8283 packages, then the finalization routines.
8284
8285 The following switch is used to bind programs organized in this manner:
8286
8287 @table @option
8288 @item ^-z^/ZERO_MAIN^
8289 @cindex @option{^-z^/ZERO_MAIN^} (@code{gnatbind})
8290 Normally the binder checks that the unit name given on the command line
8291 corresponds to a suitable main subprogram. When this switch is used,
8292 a list of ALI files can be given, and the execution of the program
8293 consists of elaboration of these units in an appropriate order. Note
8294 that the default wide character encoding method for standard Text_IO
8295 files is always set to Brackets if this switch is set (you can use
8296 the binder switch
8297 @option{^-Wx^WIDE_CHARACTER_ENCODING^} to override this default).
8298 @end table
8299
8300 @node Command-Line Access
8301 @section Command-Line Access
8302
8303 @noindent
8304 The package @code{Ada.Command_Line} provides access to the command-line
8305 arguments and program name. In order for this interface to operate
8306 correctly, the two variables
8307
8308 @smallexample
8309 @group
8310 int gnat_argc;
8311 char **gnat_argv;
8312 @end group
8313 @end smallexample
8314
8315 @noindent
8316 @findex gnat_argv
8317 @findex gnat_argc
8318 are declared in one of the GNAT library routines. These variables must
8319 be set from the actual @code{argc} and @code{argv} values passed to the
8320 main program. With no @option{^n^/NOMAIN^} present, @code{gnatbind}
8321 generates the C main program to automatically set these variables.
8322 If the @option{^n^/NOMAIN^} switch is used, there is no automatic way to
8323 set these variables. If they are not set, the procedures in
8324 @code{Ada.Command_Line} will not be available, and any attempt to use
8325 them will raise @code{Constraint_Error}. If command line access is
8326 required, your main program must set @code{gnat_argc} and
8327 @code{gnat_argv} from the @code{argc} and @code{argv} values passed to
8328 it.
8329
8330 @node Search Paths for gnatbind
8331 @section Search Paths for @code{gnatbind}
8332
8333 @noindent
8334 The binder takes the name of an ALI file as its argument and needs to
8335 locate source files as well as other ALI files to verify object consistency.
8336
8337 For source files, it follows exactly the same search rules as @command{gcc}
8338 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}). For ALI files the
8339 directories searched are:
8340
8341 @enumerate
8342 @item
8343 The directory containing the ALI file named in the command line, unless
8344 the switch @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} is specified.
8345
8346 @item
8347 All directories specified by @option{^-I^/SEARCH^}
8348 switches on the @code{gnatbind}
8349 command line, in the order given.
8350
8351 @item
8352 @findex ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
8353 Each of the directories listed in the text file whose name is given
8354 by the @env{ADA_PRJ_OBJECTS_FILE} ^environment variable^logical name^.
8355
8356 @noindent
8357 @env{ADA_PRJ_OBJECTS_FILE} is normally set by gnatmake or by the ^gnat^GNAT^
8358 driver when project files are used. It should not normally be set
8359 by other means.
8360
8361 @item
8362 @findex ADA_OBJECTS_PATH
8363 Each of the directories listed in the value of the
8364 @env{ADA_OBJECTS_PATH} ^environment variable^logical name^.
8365 @ifset unw
8366 Construct this value
8367 exactly as the @env{PATH} environment variable: a list of directory
8368 names separated by colons (semicolons when working with the NT version
8369 of GNAT).
8370 @end ifset
8371 @ifset vms
8372 Normally, define this value as a logical name containing a comma separated
8373 list of directory names.
8374
8375 This variable can also be defined by means of an environment string
8376 (an argument to the HP C exec* set of functions).
8377
8378 Logical Name:
8379 @smallexample
8380 DEFINE ANOTHER_PATH FOO:[BAG]
8381 DEFINE ADA_OBJECTS_PATH ANOTHER_PATH,FOO:[BAM],FOO:[BAR]
8382 @end smallexample
8383
8384 By default, the path includes GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.DECLIB]
8385 first, followed by the standard Ada
8386 libraries in GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.ADALIB].
8387 If this is not redefined, the user will obtain the HP Ada 83 IO packages
8388 (Text_IO, Sequential_IO, etc)
8389 instead of the standard Ada packages. Thus, in order to get the standard Ada
8390 packages by default, ADA_OBJECTS_PATH must be redefined.
8391 @end ifset
8392
8393 @item
8394 The content of the @file{ada_object_path} file which is part of the GNAT
8395 installation tree and is used to store standard libraries such as the
8396 GNAT Run Time Library (RTL) unless the switch @option{-nostdlib} is
8397 specified.
8398 @ifclear vms
8399 @ref{Installing a library}
8400 @end ifclear
8401 @end enumerate
8402
8403 @noindent
8404 In the binder the switch @option{^-I^/SEARCH^}
8405 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatbind})
8406 is used to specify both source and
8407 library file paths. Use @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
8408 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatbind})
8409 instead if you want to specify
8410 source paths only, and @option{^-aO^/LIBRARY_SEARCH^}
8411 @cindex @option{^-aO^/LIBRARY_SEARCH^} (@command{gnatbind})
8412 if you want to specify library paths
8413 only. This means that for the binder
8414 @option{^-I^/SEARCH=^}@var{dir} is equivalent to
8415 @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH=^}@var{dir}
8416 @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^}@var{dir}.
8417 The binder generates the bind file (a C language source file) in the
8418 current working directory.
8419
8420 @findex Ada
8421 @findex System
8422 @findex Interfaces
8423 @findex GNAT
8424 The packages @code{Ada}, @code{System}, and @code{Interfaces} and their
8425 children make up the GNAT Run-Time Library, together with the package
8426 GNAT and its children, which contain a set of useful additional
8427 library functions provided by GNAT. The sources for these units are
8428 needed by the compiler and are kept together in one directory. The ALI
8429 files and object files generated by compiling the RTL are needed by the
8430 binder and the linker and are kept together in one directory, typically
8431 different from the directory containing the sources. In a normal
8432 installation, you need not specify these directory names when compiling
8433 or binding. Either the environment variables or the built-in defaults
8434 cause these files to be found.
8435
8436 Besides simplifying access to the RTL, a major use of search paths is
8437 in compiling sources from multiple directories. This can make
8438 development environments much more flexible.
8439
8440 @node Examples of gnatbind Usage
8441 @section Examples of @code{gnatbind} Usage
8442
8443 @noindent
8444 This section contains a number of examples of using the GNAT binding
8445 utility @code{gnatbind}.
8446
8447 @table @code
8448 @item gnatbind hello
8449 The main program @code{Hello} (source program in @file{hello.adb}) is
8450 bound using the standard switch settings. The generated main program is
8451 @file{b~hello.adb}. This is the normal, default use of the binder.
8452
8453 @ifclear vms
8454 @item gnatbind hello -o mainprog.adb
8455 @end ifclear
8456 @ifset vms
8457 @item gnatbind HELLO.ALI /OUTPUT=Mainprog.ADB
8458 @end ifset
8459 The main program @code{Hello} (source program in @file{hello.adb}) is
8460 bound using the standard switch settings. The generated main program is
8461 @file{mainprog.adb} with the associated spec in
8462 @file{mainprog.ads}. Note that you must specify the body here not the
8463 spec, in the case where the output is in Ada. Note that if this option
8464 is used, then linking must be done manually, since gnatlink will not
8465 be able to find the generated file.
8466
8467 @ifclear vms
8468 @item gnatbind main -C -o mainprog.c -x
8469 @end ifclear
8470 @ifset vms
8471 @item gnatbind MAIN.ALI /BIND_FILE=C /OUTPUT=Mainprog.C /READ_SOURCES=NONE
8472 @end ifset
8473 The main program @code{Main} (source program in
8474 @file{main.adb}) is bound, excluding source files from the
8475 consistency checking, generating
8476 the file @file{mainprog.c}.
8477
8478 @ifclear vms
8479 @item gnatbind -x main_program -C -o mainprog.c
8480 This command is exactly the same as the previous example. Switches may
8481 appear anywhere in the command line, and single letter switches may be
8482 combined into a single switch.
8483 @end ifclear
8484
8485 @ifclear vms
8486 @item gnatbind -n math dbase -C -o ada-control.c
8487 @end ifclear
8488 @ifset vms
8489 @item gnatbind /NOMAIN math dbase /BIND_FILE=C /OUTPUT=ada-control.c
8490 @end ifset
8491 The main program is in a language other than Ada, but calls to
8492 subprograms in packages @code{Math} and @code{Dbase} appear. This call
8493 to @code{gnatbind} generates the file @file{ada-control.c} containing
8494 the @code{adainit} and @code{adafinal} routines to be called before and
8495 after accessing the Ada units.
8496 @end table
8497
8498 @c ------------------------------------
8499 @node Linking Using gnatlink
8500 @chapter Linking Using @command{gnatlink}
8501 @c ------------------------------------
8502 @findex gnatlink
8503
8504 @noindent
8505 This chapter discusses @command{gnatlink}, a tool that links
8506 an Ada program and builds an executable file. This utility
8507 invokes the system linker ^(via the @command{gcc} command)^^
8508 with a correct list of object files and library references.
8509 @command{gnatlink} automatically determines the list of files and
8510 references for the Ada part of a program. It uses the binder file
8511 generated by the @command{gnatbind} to determine this list.
8512
8513 Note: to invoke @code{gnatlink} with a project file, use the @code{gnat}
8514 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
8515
8516 @menu
8517 * Running gnatlink::
8518 * Switches for gnatlink::
8519 @end menu
8520
8521 @node Running gnatlink
8522 @section Running @command{gnatlink}
8523
8524 @noindent
8525 The form of the @command{gnatlink} command is
8526
8527 @smallexample
8528 $ gnatlink @ovar{switches} @var{mainprog}@r{[}.ali@r{]}
8529            @ovar{non-Ada objects} @ovar{linker options}
8530 @end smallexample
8531
8532 @noindent
8533 The arguments of @command{gnatlink} (switches, main @file{ALI} file,
8534 non-Ada objects
8535 or linker options) may be in any order, provided that no non-Ada object may
8536 be mistaken for a main @file{ALI} file.
8537 Any file name @file{F} without the @file{.ali}
8538 extension will be taken as the main @file{ALI} file if a file exists
8539 whose name is the concatenation of @file{F} and @file{.ali}.
8540
8541 @noindent
8542 @file{@var{mainprog}.ali} references the ALI file of the main program.
8543 The @file{.ali} extension of this file can be omitted. From this
8544 reference, @command{gnatlink} locates the corresponding binder file
8545 @file{b~@var{mainprog}.adb} and, using the information in this file along
8546 with the list of non-Ada objects and linker options, constructs a
8547 linker command file to create the executable.
8548
8549 The arguments other than the @command{gnatlink} switches and the main
8550 @file{ALI} file are passed to the linker uninterpreted.
8551 They typically include the names of
8552 object files for units written in other languages than Ada and any library
8553 references required to resolve references in any of these foreign language
8554 units, or in @code{Import} pragmas in any Ada units.
8555
8556 @var{linker options} is an optional list of linker specific
8557 switches.
8558 The default linker called by gnatlink is @command{gcc} which in
8559 turn calls the appropriate system linker.
8560 Standard options for the linker such as @option{-lmy_lib} or
8561 @option{-Ldir} can be added as is.
8562 For options that are not recognized by
8563 @command{gcc} as linker options, use the @command{gcc} switches
8564 @option{-Xlinker} or @option{-Wl,}.
8565 Refer to the GCC documentation for
8566 details. Here is an example showing how to generate a linker map:
8567
8568 @smallexample
8569 $ ^gnatlink my_prog -Wl,-Map,MAPFILE^GNAT LINK my_prog.ali /MAP^
8570 @end smallexample
8571
8572 Using @var{linker options} it is possible to set the program stack and
8573 heap size.
8574 @ifset unw
8575 See @ref{Setting Stack Size from gnatlink} and
8576 @ref{Setting Heap Size from gnatlink}.
8577 @end ifset
8578
8579 @command{gnatlink} determines the list of objects required by the Ada
8580 program and prepends them to the list of objects passed to the linker.
8581 @command{gnatlink} also gathers any arguments set by the use of
8582 @code{pragma Linker_Options} and adds them to the list of arguments
8583 presented to the linker.
8584
8585 @ifset vms
8586 @command{gnatlink} accepts the following types of extra files on the command
8587 line: objects (@file{.OBJ}), libraries (@file{.OLB}), sharable images
8588 (@file{.EXE}), and options files (@file{.OPT}). These are recognized and
8589 handled according to their extension.
8590 @end ifset
8591
8592 @node Switches for gnatlink
8593 @section Switches for @command{gnatlink}
8594
8595 @noindent
8596 The following switches are available with the @command{gnatlink} utility:
8597
8598 @table @option
8599 @c !sort!
8600
8601 @item --version
8602 @cindex @option{--version} @command{gnatlink}
8603 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
8604
8605 @item --help
8606 @cindex @option{--help} @command{gnatlink}
8607 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
8608 all other options.
8609
8610 @item ^-A^/BIND_FILE=ADA^
8611 @cindex @option{^-A^/BIND_FILE=ADA^} (@command{gnatlink})
8612 The binder has generated code in Ada. This is the default.
8613
8614 @item ^-C^/BIND_FILE=C^
8615 @cindex @option{^-C^/BIND_FILE=C^} (@command{gnatlink})
8616 If instead of generating a file in Ada, the binder has generated one in
8617 C, then the linker needs to know about it. Use this switch to signal
8618 to @command{gnatlink} that the binder has generated C code rather than
8619 Ada code.
8620
8621 @item ^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^
8622 @cindex Command line length
8623 @cindex @option{^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^} (@command{gnatlink})
8624 On some targets, the command line length is limited, and @command{gnatlink}
8625 will generate a separate file for the linker if the list of object files
8626 is too long.
8627 The @option{^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^} switch forces this file
8628 to be generated even if
8629 the limit is not exceeded. This is useful in some cases to deal with
8630 special situations where the command line length is exceeded.
8631
8632 @item ^-g^/DEBUG^
8633 @cindex Debugging information, including
8634 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gnatlink})
8635 The option to include debugging information causes the Ada bind file (in
8636 other words, @file{b~@var{mainprog}.adb}) to be compiled with
8637 @option{^-g^/DEBUG^}.
8638 In addition, the binder does not delete the @file{b~@var{mainprog}.adb},
8639 @file{b~@var{mainprog}.o} and @file{b~@var{mainprog}.ali} files.
8640 Without @option{^-g^/DEBUG^}, the binder removes these files by
8641 default. The same procedure apply if a C bind file was generated using
8642 @option{^-C^/BIND_FILE=C^} @code{gnatbind} option, in this case the filenames
8643 are @file{b_@var{mainprog}.c} and @file{b_@var{mainprog}.o}.
8644
8645 @item ^-n^/NOCOMPILE^
8646 @cindex @option{^-n^/NOCOMPILE^} (@command{gnatlink})
8647 Do not compile the file generated by the binder. This may be used when
8648 a link is rerun with different options, but there is no need to recompile
8649 the binder file.
8650
8651 @item ^-v^/VERBOSE^
8652 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatlink})
8653 Causes additional information to be output, including a full list of the
8654 included object files. This switch option is most useful when you want
8655 to see what set of object files are being used in the link step.
8656
8657 @item ^-v -v^/VERBOSE/VERBOSE^
8658 @cindex @option{^-v -v^/VERBOSE/VERBOSE^} (@command{gnatlink})
8659 Very verbose mode. Requests that the compiler operate in verbose mode when
8660 it compiles the binder file, and that the system linker run in verbose mode.
8661
8662 @item ^-o ^/EXECUTABLE=^@var{exec-name}
8663 @cindex @option{^-o^/EXECUTABLE^} (@command{gnatlink})
8664 @var{exec-name} specifies an alternate name for the generated
8665 executable program. If this switch is omitted, the executable has the same
8666 name as the main unit. For example, @code{gnatlink try.ali} creates
8667 an executable called @file{^try^TRY.EXE^}.
8668
8669 @ifclear vms
8670 @item -b @var{target}
8671 @cindex @option{-b} (@command{gnatlink})
8672 Compile your program to run on @var{target}, which is the name of a
8673 system configuration. You must have a GNAT cross-compiler built if
8674 @var{target} is not the same as your host system.
8675
8676 @item -B@var{dir}
8677 @cindex @option{-B} (@command{gnatlink})
8678 Load compiler executables (for example, @code{gnat1}, the Ada compiler)
8679 from @var{dir} instead of the default location. Only use this switch
8680 when multiple versions of the GNAT compiler are available.
8681 @xref{Directory Options,,, gcc, The GNU Compiler Collection},
8682 for further details. You would normally use the @option{-b} or
8683 @option{-V} switch instead.
8684
8685 @item --GCC=@var{compiler_name}
8686 @cindex @option{--GCC=compiler_name} (@command{gnatlink})
8687 Program used for compiling the binder file. The default is
8688 @command{gcc}. You need to use quotes around @var{compiler_name} if
8689 @code{compiler_name} contains spaces or other separator characters.
8690 As an example @option{--GCC="foo -x -y"} will instruct @command{gnatlink} to
8691 use @code{foo -x -y} as your compiler. Note that switch @option{-c} is always
8692 inserted after your command name. Thus in the above example the compiler
8693 command that will be used by @command{gnatlink} will be @code{foo -c -x -y}.
8694 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
8695 itself must not include any embedded spaces. If the compiler executable is
8696 different from the default one (gcc or <prefix>-gcc), then the back-end
8697 switches in the ALI file are not used to compile the binder generated source.
8698 For example, this is the case with @option{--GCC="foo -x -y"}. But the back end
8699 switches will be used for @option{--GCC="gcc -gnatv"}. If several
8700 @option{--GCC=compiler_name} are used, only the last @var{compiler_name}
8701 is taken into account. However, all the additional switches are also taken
8702 into account. Thus,
8703 @option{--GCC="foo -x -y" --GCC="bar -z -t"} is equivalent to
8704 @option{--GCC="bar -x -y -z -t"}.
8705
8706 @item --LINK=@var{name}
8707 @cindex @option{--LINK=} (@command{gnatlink})
8708 @var{name} is the name of the linker to be invoked. This is especially
8709 useful in mixed language programs since languages such as C++ require
8710 their own linker to be used. When this switch is omitted, the default
8711 name for the linker is @command{gcc}. When this switch is used, the
8712 specified linker is called instead of @command{gcc} with exactly the same
8713 parameters that would have been passed to @command{gcc} so if the desired
8714 linker requires different parameters it is necessary to use a wrapper
8715 script that massages the parameters before invoking the real linker. It
8716 may be useful to control the exact invocation by using the verbose
8717 switch.
8718
8719 @end ifclear
8720
8721 @ifset vms
8722 @item /DEBUG=TRACEBACK
8723 @cindex @code{/DEBUG=TRACEBACK} (@command{gnatlink})
8724 This qualifier causes sufficient information to be included in the
8725 executable file to allow a traceback, but does not include the full
8726 symbol information needed by the debugger.
8727
8728 @item /IDENTIFICATION="<string>"
8729 @code{"<string>"} specifies the string to be stored in the image file
8730 identification field in the image header.
8731 It overrides any pragma @code{Ident} specified string.
8732
8733 @item /NOINHIBIT-EXEC
8734 Generate the executable file even if there are linker warnings.
8735
8736 @item /NOSTART_FILES
8737 Don't link in the object file containing the ``main'' transfer address.
8738 Used when linking with a foreign language main program compiled with an
8739 HP compiler.
8740
8741 @item /STATIC
8742 Prefer linking with object libraries over sharable images, even without
8743 /DEBUG.
8744 @end ifset
8745
8746 @end table
8747
8748 @node The GNAT Make Program gnatmake
8749 @chapter The GNAT Make Program @command{gnatmake}
8750 @findex gnatmake
8751
8752 @menu
8753 * Running gnatmake::
8754 * Switches for gnatmake::
8755 * Mode Switches for gnatmake::
8756 * Notes on the Command Line::
8757 * How gnatmake Works::
8758 * Examples of gnatmake Usage::
8759 @end menu
8760 @noindent
8761 A typical development cycle when working on an Ada program consists of
8762 the following steps:
8763
8764 @enumerate
8765 @item
8766 Edit some sources to fix bugs.
8767
8768 @item
8769 Add enhancements.
8770
8771 @item
8772 Compile all sources affected.
8773
8774 @item
8775 Rebind and relink.
8776
8777 @item
8778 Test.
8779 @end enumerate
8780
8781 @noindent
8782 The third step can be tricky, because not only do the modified files
8783 @cindex Dependency rules
8784 have to be compiled, but any files depending on these files must also be
8785 recompiled. The dependency rules in Ada can be quite complex, especially
8786 in the presence of overloading, @code{use} clauses, generics and inlined
8787 subprograms.
8788
8789 @command{gnatmake} automatically takes care of the third and fourth steps
8790 of this process. It determines which sources need to be compiled,
8791 compiles them, and binds and links the resulting object files.
8792
8793 Unlike some other Ada make programs, the dependencies are always
8794 accurately recomputed from the new sources. The source based approach of
8795 the GNAT compilation model makes this possible. This means that if
8796 changes to the source program cause corresponding changes in
8797 dependencies, they will always be tracked exactly correctly by
8798 @command{gnatmake}.
8799
8800 @node Running gnatmake
8801 @section Running @command{gnatmake}
8802
8803 @noindent
8804 The usual form of the @command{gnatmake} command is
8805
8806 @smallexample
8807 $ gnatmake @ovar{switches} @var{file_name}
8808       @ovar{file_names} @ovar{mode_switches}
8809 @end smallexample
8810
8811 @noindent
8812 The only required argument is one @var{file_name}, which specifies
8813 a compilation unit that is a main program. Several @var{file_names} can be
8814 specified: this will result in several executables being built.
8815 If @code{switches} are present, they can be placed before the first
8816 @var{file_name}, between @var{file_names} or after the last @var{file_name}.
8817 If @var{mode_switches} are present, they must always be placed after
8818 the last @var{file_name} and all @code{switches}.
8819
8820 If you are using standard file extensions (@file{.adb} and @file{.ads}), then the
8821 extension may be omitted from the @var{file_name} arguments. However, if
8822 you are using non-standard extensions, then it is required that the
8823 extension be given. A relative or absolute directory path can be
8824 specified in a @var{file_name}, in which case, the input source file will
8825 be searched for in the specified directory only. Otherwise, the input
8826 source file will first be searched in the directory where
8827 @command{gnatmake} was invoked and if it is not found, it will be search on
8828 the source path of the compiler as described in
8829 @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}.
8830
8831 All @command{gnatmake} output (except when you specify
8832 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}) is to
8833 @file{stderr}. The output produced by the
8834 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^} switch is send to
8835 @file{stdout}.
8836
8837 @node Switches for gnatmake
8838 @section Switches for @command{gnatmake}
8839
8840 @noindent
8841 You may specify any of the following switches to @command{gnatmake}:
8842
8843 @table @option
8844 @c !sort!
8845
8846 @item --version
8847 @cindex @option{--version} @command{gnatmake}
8848 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
8849
8850 @item --help
8851 @cindex @option{--help} @command{gnatmake}
8852 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
8853 all other options.
8854
8855 @ifclear vms
8856 @item --GCC=@var{compiler_name}
8857 @cindex @option{--GCC=compiler_name} (@command{gnatmake})
8858 Program used for compiling. The default is `@command{gcc}'. You need to use
8859 quotes around @var{compiler_name} if @code{compiler_name} contains
8860 spaces or other separator characters. As an example @option{--GCC="foo -x
8861 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{foo -x -y} as your
8862 compiler. A limitation of this syntax is that the name and path name of
8863 the executable itself must not include any embedded spaces. Note that
8864 switch @option{-c} is always inserted after your command name. Thus in the
8865 above example the compiler command that will be used by @command{gnatmake}
8866 will be @code{foo -c -x -y}. If several @option{--GCC=compiler_name} are
8867 used, only the last @var{compiler_name} is taken into account. However,
8868 all the additional switches are also taken into account. Thus,
8869 @option{--GCC="foo -x -y" --GCC="bar -z -t"} is equivalent to
8870 @option{--GCC="bar -x -y -z -t"}.
8871
8872 @item --GNATBIND=@var{binder_name}
8873 @cindex @option{--GNATBIND=binder_name} (@command{gnatmake})
8874 Program used for binding. The default is `@code{gnatbind}'. You need to
8875 use quotes around @var{binder_name} if @var{binder_name} contains spaces
8876 or other separator characters. As an example @option{--GNATBIND="bar -x
8877 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{bar -x -y} as your
8878 binder. Binder switches that are normally appended by @command{gnatmake}
8879 to `@code{gnatbind}' are now appended to the end of @code{bar -x -y}.
8880 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
8881 itself must not include any embedded spaces.
8882
8883 @item --GNATLINK=@var{linker_name}
8884 @cindex @option{--GNATLINK=linker_name} (@command{gnatmake})
8885 Program used for linking. The default is `@command{gnatlink}'. You need to
8886 use quotes around @var{linker_name} if @var{linker_name} contains spaces
8887 or other separator characters. As an example @option{--GNATLINK="lan -x
8888 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{lan -x -y} as your
8889 linker. Linker switches that are normally appended by @command{gnatmake} to
8890 `@command{gnatlink}' are now appended to the end of @code{lan -x -y}.
8891 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
8892 itself must not include any embedded spaces.
8893
8894 @end ifclear
8895
8896 @item ^-a^/ALL_FILES^
8897 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatmake})
8898 Consider all files in the make process, even the GNAT internal system
8899 files (for example, the predefined Ada library files), as well as any
8900 locked files. Locked files are files whose ALI file is write-protected.
8901 By default,
8902 @command{gnatmake} does not check these files,
8903 because the assumption is that the GNAT internal files are properly up
8904 to date, and also that any write protected ALI files have been properly
8905 installed. Note that if there is an installation problem, such that one
8906 of these files is not up to date, it will be properly caught by the
8907 binder.
8908 You may have to specify this switch if you are working on GNAT
8909 itself. The switch @option{^-a^/ALL_FILES^} is also useful
8910 in conjunction with @option{^-f^/FORCE_COMPILE^}
8911 if you need to recompile an entire application,
8912 including run-time files, using special configuration pragmas,
8913 such as a @code{Normalize_Scalars} pragma.
8914
8915 By default
8916 @code{gnatmake ^-a^/ALL_FILES^} compiles all GNAT
8917 internal files with
8918 @ifclear vms
8919 @code{gcc -c -gnatpg} rather than @code{gcc -c}.
8920 @end ifclear
8921 @ifset vms
8922 the @code{/CHECKS=SUPPRESS_ALL /STYLE_CHECKS=GNAT} switch.
8923 @end ifset
8924
8925 @item ^-b^/ACTIONS=BIND^
8926 @cindex @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} (@command{gnatmake})
8927 Bind only. Can be combined with @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^} to do
8928 compilation and binding, but no link.
8929 Can be combined with @option{^-l^/ACTIONS=LINK^}
8930 to do binding and linking. When not combined with
8931 @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^}
8932 all the units in the closure of the main program must have been previously
8933 compiled and must be up to date. The root unit specified by @var{file_name}
8934 may be given without extension, with the source extension or, if no GNAT
8935 Project File is specified, with the ALI file extension.
8936
8937 @item ^-c^/ACTIONS=COMPILE^
8938 @cindex @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^} (@command{gnatmake})
8939 Compile only. Do not perform binding, except when @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}
8940 is also specified. Do not perform linking, except if both
8941 @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} and
8942 @option{^-l^/ACTIONS=LINK^} are also specified.
8943 If the root unit specified by @var{file_name} is not a main unit, this is the
8944 default. Otherwise @command{gnatmake} will attempt binding and linking
8945 unless all objects are up to date and the executable is more recent than
8946 the objects.
8947
8948 @item ^-C^/MAPPING^
8949 @cindex @option{^-C^/MAPPING^} (@command{gnatmake})
8950 Use a temporary mapping file. A mapping file is a way to communicate to the
8951 compiler two mappings: from unit names to file names (without any directory
8952 information) and from file names to path names (with full directory
8953 information). These mappings are used by the compiler to short-circuit the path
8954 search. When @command{gnatmake} is invoked with this switch, it will create
8955 a temporary mapping file, initially populated by the project manager,
8956 if @option{^-P^/PROJECT_FILE^} is used, otherwise initially empty.
8957 Each invocation of the compiler will add the newly accessed sources to the
8958 mapping file. This will improve the source search during the next invocation
8959 of the compiler.
8960
8961 @item ^-C=^/USE_MAPPING_FILE=^@var{file}
8962 @cindex @option{^-C=^/USE_MAPPING^} (@command{gnatmake})
8963 Use a specific mapping file. The file, specified as a path name (absolute or
8964 relative) by this switch, should already exist, otherwise the switch is
8965 ineffective. The specified mapping file will be communicated to the compiler.
8966 This switch is not compatible with a project file
8967 (^-P^/PROJECT_FILE=^@var{file}) or with multiple compiling processes
8968 (^-j^/PROCESSES=^nnn, when nnn is greater than 1).
8969
8970 @item ^-d^/DISPLAY_PROGRESS^
8971 @cindex @option{^-d^/DISPLAY_PROGRESS^} (@command{gnatmake})
8972 Display progress for each source, up to date or not, as a single line
8973
8974 @smallexample
8975 completed x out of y (zz%)
8976 @end smallexample
8977
8978 If the file needs to be compiled this is displayed after the invocation of
8979 the compiler. These lines are displayed even in quiet output mode.
8980
8981 @item ^-D ^/DIRECTORY_OBJECTS=^@var{dir}
8982 @cindex @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} (@command{gnatmake})
8983 Put all object files and ALI file in directory @var{dir}.
8984 If the @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} switch is not used, all object files
8985 and ALI files go in the current working directory.
8986
8987 This switch cannot be used when using a project file.
8988
8989 @ifclear vms
8990 @item -eL
8991 @cindex @option{-eL} (@command{gnatmake})
8992 Follow all symbolic links when processing project files.
8993 @end ifclear
8994
8995 @item ^-eS^/STANDARD_OUTPUT_FOR_COMMANDS^
8996 @cindex @option{^-eS^/STANDARD_OUTPUT_FOR_COMMANDS^} (@command{gnatmake})
8997 Output the commands for the compiler, the binder and the linker
8998 on ^standard output^SYS$OUTPUT^,
8999 instead of ^standard error^SYS$ERROR^.
9000
9001 @item ^-f^/FORCE_COMPILE^
9002 @cindex @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} (@command{gnatmake})
9003 Force recompilations. Recompile all sources, even though some object
9004 files may be up to date, but don't recompile predefined or GNAT internal
9005 files or locked files (files with a write-protected ALI file),
9006 unless the @option{^-a^/ALL_FILES^} switch is also specified.
9007
9008 @item ^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^
9009 @cindex @option{^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^} (@command{gnatmake})
9010 When using project files, if some errors or warnings are detected during
9011 parsing and verbose mode is not in effect (no use of switch
9012 ^-v^/VERBOSE^), then error lines start with the full path name of the project
9013 file, rather than its simple file name.
9014
9015 @item ^-g^/DEBUG^
9016 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gnatmake})
9017 Enable debugging. This switch is simply passed to the compiler and to the
9018 linker.
9019
9020 @item ^-i^/IN_PLACE^
9021 @cindex @option{^-i^/IN_PLACE^} (@command{gnatmake})
9022 In normal mode, @command{gnatmake} compiles all object files and ALI files
9023 into the current directory. If the @option{^-i^/IN_PLACE^} switch is used,
9024 then instead object files and ALI files that already exist are overwritten
9025 in place. This means that once a large project is organized into separate
9026 directories in the desired manner, then @command{gnatmake} will automatically
9027 maintain and update this organization. If no ALI files are found on the
9028 Ada object path (@ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}),
9029 the new object and ALI files are created in the
9030 directory containing the source being compiled. If another organization
9031 is desired, where objects and sources are kept in different directories,
9032 a useful technique is to create dummy ALI files in the desired directories.
9033 When detecting such a dummy file, @command{gnatmake} will be forced to
9034 recompile the corresponding source file, and it will be put the resulting
9035 object and ALI files in the directory where it found the dummy file.
9036
9037 @item ^-j^/PROCESSES=^@var{n}
9038 @cindex @option{^-j^/PROCESSES^} (@command{gnatmake})
9039 @cindex Parallel make
9040 Use @var{n} processes to carry out the (re)compilations. On a
9041 multiprocessor machine compilations will occur in parallel. In the
9042 event of compilation errors, messages from various compilations might
9043 get interspersed (but @command{gnatmake} will give you the full ordered
9044 list of failing compiles at the end). If this is problematic, rerun
9045 the make process with n set to 1 to get a clean list of messages.
9046
9047 @item ^-k^/CONTINUE_ON_ERROR^
9048 @cindex @option{^-k^/CONTINUE_ON_ERROR^} (@command{gnatmake})
9049 Keep going. Continue as much as possible after a compilation error. To
9050 ease the programmer's task in case of compilation errors, the list of
9051 sources for which the compile fails is given when @command{gnatmake}
9052 terminates.
9053
9054 If @command{gnatmake} is invoked with several @file{file_names} and with this
9055 switch, if there are compilation errors when building an executable,
9056 @command{gnatmake} will not attempt to build the following executables.
9057
9058 @item ^-l^/ACTIONS=LINK^
9059 @cindex @option{^-l^/ACTIONS=LINK^} (@command{gnatmake})
9060 Link only. Can be combined with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} to binding
9061 and linking. Linking will not be performed if combined with
9062 @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^}
9063 but not with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}.
9064 When not combined with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}
9065 all the units in the closure of the main program must have been previously
9066 compiled and must be up to date, and the main program needs to have been bound.
9067 The root unit specified by @var{file_name}
9068 may be given without extension, with the source extension or, if no GNAT
9069 Project File is specified, with the ALI file extension.
9070
9071 @item ^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^
9072 @cindex @option{^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^} (@command{gnatmake})
9073 Specify that the minimum necessary amount of recompilations
9074 be performed. In this mode @command{gnatmake} ignores time
9075 stamp differences when the only
9076 modifications to a source file consist in adding/removing comments,
9077 empty lines, spaces or tabs. This means that if you have changed the
9078 comments in a source file or have simply reformatted it, using this
9079 switch will tell @command{gnatmake} not to recompile files that depend on it
9080 (provided other sources on which these files depend have undergone no
9081 semantic modifications). Note that the debugging information may be
9082 out of date with respect to the sources if the @option{-m} switch causes
9083 a compilation to be switched, so the use of this switch represents a
9084 trade-off between compilation time and accurate debugging information.
9085
9086 @item ^-M^/DEPENDENCIES_LIST^
9087 @cindex Dependencies, producing list
9088 @cindex @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^} (@command{gnatmake})
9089 Check if all objects are up to date. If they are, output the object
9090 dependences to @file{stdout} in a form that can be directly exploited in
9091 a @file{Makefile}. By default, each source file is prefixed with its
9092 (relative or absolute) directory name. This name is whatever you
9093 specified in the various @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
9094 and @option{^-I^/SEARCH^} switches. If you use
9095 @code{gnatmake ^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}
9096 @option{^-q^/QUIET^}
9097 (see below), only the source file names,
9098 without relative paths, are output. If you just specify the
9099 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}
9100 switch, dependencies of the GNAT internal system files are omitted. This
9101 is typically what you want. If you also specify
9102 the @option{^-a^/ALL_FILES^} switch,
9103 dependencies of the GNAT internal files are also listed. Note that
9104 dependencies of the objects in external Ada libraries (see switch
9105 @option{^-aL^/SKIP_MISSING=^}@var{dir} in the following list)
9106 are never reported.
9107
9108 @item ^-n^/DO_OBJECT_CHECK^
9109 @cindex @option{^-n^/DO_OBJECT_CHECK^} (@command{gnatmake})
9110 Don't compile, bind, or link. Checks if all objects are up to date.
9111 If they are not, the full name of the first file that needs to be
9112 recompiled is printed.
9113 Repeated use of this option, followed by compiling the indicated source
9114 file, will eventually result in recompiling all required units.
9115
9116 @item ^-o ^/EXECUTABLE=^@var{exec_name}
9117 @cindex @option{^-o^/EXECUTABLE^} (@command{gnatmake})
9118 Output executable name. The name of the final executable program will be
9119 @var{exec_name}. If the @option{^-o^/EXECUTABLE^} switch is omitted the default
9120 name for the executable will be the name of the input file in appropriate form
9121 for an executable file on the host system.
9122
9123 This switch cannot be used when invoking @command{gnatmake} with several
9124 @file{file_names}.
9125
9126 @item ^-p or --create-missing-dirs^/CREATE_MISSING_DIRS^
9127 @cindex @option{^-p^/CREATE_MISSING_DIRS^} (@command{gnatmake})
9128 When using project files (^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}), create
9129 automatically missing object directories, library directories and exec
9130 directories.
9131
9132 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
9133 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@command{gnatmake})
9134 Use project file @var{project}. Only one such switch can be used.
9135 @xref{gnatmake and Project Files}.
9136
9137 @item ^-q^/QUIET^
9138 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatmake})
9139 Quiet. When this flag is not set, the commands carried out by
9140 @command{gnatmake} are displayed.
9141
9142 @item ^-s^/SWITCH_CHECK/^
9143 @cindex @option{^-s^/SWITCH_CHECK^} (@command{gnatmake})
9144 Recompile if compiler switches have changed since last compilation.
9145 All compiler switches but -I and -o are taken into account in the
9146 following way:
9147 orders between different ``first letter'' switches are ignored, but
9148 orders between same switches are taken into account. For example,
9149 @option{-O -O2} is different than @option{-O2 -O}, but @option{-g -O}
9150 is equivalent to @option{-O -g}.
9151
9152 This switch is recommended when Integrated Preprocessing is used.
9153
9154 @item ^-u^/UNIQUE^
9155 @cindex @option{^-u^/UNIQUE^} (@command{gnatmake})
9156 Unique. Recompile at most the main files. It implies -c. Combined with
9157 -f, it is equivalent to calling the compiler directly. Note that using
9158 ^-u^/UNIQUE^ with a project file and no main has a special meaning
9159 (@pxref{Project Files and Main Subprograms}).
9160
9161 @item ^-U^/ALL_PROJECTS^
9162 @cindex @option{^-U^/ALL_PROJECTS^} (@command{gnatmake})
9163 When used without a project file or with one or several mains on the command
9164 line, is equivalent to ^-u^/UNIQUE^. When used with a project file and no main
9165 on the command line, all sources of all project files are checked and compiled
9166 if not up to date, and libraries are rebuilt, if necessary.
9167
9168 @item ^-v^/REASONS^
9169 @cindex @option{^-v^/REASONS^} (@command{gnatmake})
9170 Verbose. Display the reason for all recompilations @command{gnatmake}
9171 decides are necessary, with the highest verbosity level.
9172
9173 @item ^-vl^/LOW_VERBOSITY^
9174 @cindex @option{^-vl^/LOW_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
9175 Verbosity level Low. Display fewer lines than in verbosity Medium.
9176
9177 @item ^-vm^/MEDIUM_VERBOSITY^
9178 @cindex @option{^-vm^/MEDIUM_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
9179 Verbosity level Medium. Potentially display fewer lines than in verbosity High.
9180
9181 @item ^-vh^/HIGH_VERBOSITY^
9182 @cindex @option{^-vm^/HIGH_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
9183 Verbosity level High. Equivalent to ^-v^/REASONS^.
9184
9185 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
9186 Indicate the verbosity of the parsing of GNAT project files.
9187 @xref{Switches Related to Project Files}.
9188
9189 @item ^-x^/NON_PROJECT_UNIT_COMPILATION^
9190 @cindex @option{^-x^/NON_PROJECT_UNIT_COMPILATION^} (@command{gnatmake})
9191 Indicate that sources that are not part of any Project File may be compiled.
9192 Normally, when using Project Files, only sources that are part of a Project
9193 File may be compile. When this switch is used, a source outside of all Project
9194 Files may be compiled. The ALI file and the object file will be put in the
9195 object directory of the main Project. The compilation switches used will only
9196 be those specified on the command line. Even when
9197 @option{^-x^/NON_PROJECT_UNIT_COMPILATION^} is used, mains specified on the
9198 command line need to be sources of a project file.
9199
9200 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
9201 Indicate that external variable @var{name} has the value @var{value}.
9202 The Project Manager will use this value for occurrences of
9203 @code{external(name)} when parsing the project file.
9204 @xref{Switches Related to Project Files}.
9205
9206 @item ^-z^/NOMAIN^
9207 @cindex @option{^-z^/NOMAIN^} (@command{gnatmake})
9208 No main subprogram. Bind and link the program even if the unit name
9209 given on the command line is a package name. The resulting executable
9210 will execute the elaboration routines of the package and its closure,
9211 then the finalization routines.
9212
9213 @end table
9214
9215 @table @asis
9216 @item @command{gcc} @asis{switches}
9217 @ifclear vms
9218 Any uppercase or multi-character switch that is not a @command{gnatmake} switch
9219 is passed to @command{gcc} (e.g.@: @option{-O}, @option{-gnato,} etc.)
9220 @end ifclear
9221 @ifset vms
9222 Any qualifier that cannot be recognized as a qualifier for @code{GNAT MAKE}
9223 but is recognizable as a valid qualifier for @code{GNAT COMPILE} is
9224 automatically treated as a compiler switch, and passed on to all
9225 compilations that are carried out.
9226 @end ifset
9227 @end table
9228
9229 @noindent
9230 Source and library search path switches:
9231
9232 @table @option
9233 @c !sort!
9234 @item ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
9235 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9236 When looking for source files also look in directory @var{dir}.
9237 The order in which source files search is undertaken is
9238 described in @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}.
9239
9240 @item ^-aL^/SKIP_MISSING=^@var{dir}
9241 @cindex @option{^-aL^/SKIP_MISSING^} (@command{gnatmake})
9242 Consider @var{dir} as being an externally provided Ada library.
9243 Instructs @command{gnatmake} to skip compilation units whose @file{.ALI}
9244 files have been located in directory @var{dir}. This allows you to have
9245 missing bodies for the units in @var{dir} and to ignore out of date bodies
9246 for the same units. You still need to specify
9247 the location of the specs for these units by using the switches
9248 @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}
9249 or @option{^-I^/SEARCH=^@var{dir}}.
9250 Note: this switch is provided for compatibility with previous versions
9251 of @command{gnatmake}. The easier method of causing standard libraries
9252 to be excluded from consideration is to write-protect the corresponding
9253 ALI files.
9254
9255 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
9256 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9257 When searching for library and object files, look in directory
9258 @var{dir}. The order in which library files are searched is described in
9259 @ref{Search Paths for gnatbind}.
9260
9261 @item ^-A^/CONDITIONAL_SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
9262 @cindex Search paths, for @command{gnatmake}
9263 @cindex @option{^-A^/CONDITIONAL_SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9264 Equivalent to @option{^-aL^/SKIP_MISSING=^@var{dir}
9265 ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}.
9266
9267 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
9268 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatmake})
9269 Equivalent to @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
9270 ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}.
9271
9272 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
9273 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gnatmake})
9274 @cindex Source files, suppressing search
9275 Do not look for source files in the directory containing the source
9276 file named in the command line.
9277 Do not look for ALI or object files in the directory
9278 where @command{gnatmake} was invoked.
9279
9280 @item ^-L^/LIBRARY_SEARCH=^@var{dir}
9281 @cindex @option{^-L^/LIBRARY_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9282 @cindex Linker libraries
9283 Add directory @var{dir} to the list of directories in which the linker
9284 will search for libraries. This is equivalent to
9285 @option{-largs ^-L^/LIBRARY_SEARCH=^}@var{dir}.
9286 @ifclear vms
9287 Furthermore, under Windows, the sources pointed to by the libraries path
9288 set in the registry are not searched for.
9289 @end ifclear
9290
9291 @item -nostdinc
9292 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatmake})
9293 Do not look for source files in the system default directory.
9294
9295 @item -nostdlib
9296 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatmake})
9297 Do not look for library files in the system default directory.
9298
9299 @item --RTS=@var{rts-path}
9300 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatmake})
9301 Specifies the default location of the runtime library. GNAT looks for the
9302 runtime
9303 in the following directories, and stops as soon as a valid runtime is found
9304 (@file{adainclude} or @file{ada_source_path}, and @file{adalib} or
9305 @file{ada_object_path} present):
9306
9307 @itemize @bullet
9308 @item <current directory>/$rts_path
9309
9310 @item <default-search-dir>/$rts_path
9311
9312 @item <default-search-dir>/rts-$rts_path
9313 @end itemize
9314
9315 @noindent
9316 The selected path is handled like a normal RTS path.
9317
9318 @end table
9319
9320 @node Mode Switches for gnatmake
9321 @section Mode Switches for @command{gnatmake}
9322
9323 @noindent
9324 The mode switches (referred to as @code{mode_switches}) allow the
9325 inclusion of switches that are to be passed to the compiler itself, the
9326 binder or the linker. The effect of a mode switch is to cause all
9327 subsequent switches up to the end of the switch list, or up to the next
9328 mode switch, to be interpreted as switches to be passed on to the
9329 designated component of GNAT.
9330
9331 @table @option
9332 @c !sort!
9333 @item -cargs @var{switches}
9334 @cindex @option{-cargs} (@command{gnatmake})
9335 Compiler switches. Here @var{switches} is a list of switches
9336 that are valid switches for @command{gcc}. They will be passed on to
9337 all compile steps performed by @command{gnatmake}.
9338
9339 @item -bargs @var{switches}
9340 @cindex @option{-bargs} (@command{gnatmake})
9341 Binder switches. Here @var{switches} is a list of switches
9342 that are valid switches for @code{gnatbind}. They will be passed on to
9343 all bind steps performed by @command{gnatmake}.
9344
9345 @item -largs @var{switches}
9346 @cindex @option{-largs} (@command{gnatmake})
9347 Linker switches. Here @var{switches} is a list of switches
9348 that are valid switches for @command{gnatlink}. They will be passed on to
9349 all link steps performed by @command{gnatmake}.
9350
9351 @item -margs @var{switches}
9352 @cindex @option{-margs} (@command{gnatmake})
9353 Make switches. The switches are directly interpreted by @command{gnatmake},
9354 regardless of any previous occurrence of @option{-cargs}, @option{-bargs}
9355 or @option{-largs}.
9356 @end table
9357
9358 @node Notes on the Command Line
9359 @section Notes on the Command Line
9360
9361 @noindent
9362 This section contains some additional useful notes on the operation
9363 of the @command{gnatmake} command.
9364
9365 @itemize @bullet
9366 @item
9367 @cindex Recompilation, by @command{gnatmake}
9368 If @command{gnatmake} finds no ALI files, it recompiles the main program
9369 and all other units required by the main program.
9370 This means that @command{gnatmake}
9371 can be used for the initial compile, as well as during subsequent steps of
9372 the development cycle.
9373
9374 @item
9375 If you enter @code{gnatmake @var{file}.adb}, where @file{@var{file}.adb}
9376 is a subunit or body of a generic unit, @command{gnatmake} recompiles
9377 @file{@var{file}.adb} (because it finds no ALI) and stops, issuing a
9378 warning.
9379
9380 @item
9381 In @command{gnatmake} the switch @option{^-I^/SEARCH^}
9382 is used to specify both source and
9383 library file paths. Use @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
9384 instead if you just want to specify
9385 source paths only and @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^}
9386 if you want to specify library paths
9387 only.
9388
9389 @item
9390 @command{gnatmake} will ignore any files whose ALI file is write-protected.
9391 This may conveniently be used to exclude standard libraries from
9392 consideration and in particular it means that the use of the
9393 @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} switch will not recompile these files
9394 unless @option{^-a^/ALL_FILES^} is also specified.
9395
9396 @item
9397 @command{gnatmake} has been designed to make the use of Ada libraries
9398 particularly convenient. Assume you have an Ada library organized
9399 as follows: @i{^obj-dir^[OBJ_DIR]^} contains the objects and ALI files for
9400 of your Ada compilation units,
9401 whereas @i{^include-dir^[INCLUDE_DIR]^} contains the
9402 specs of these units, but no bodies. Then to compile a unit
9403 stored in @code{main.adb}, which uses this Ada library you would just type
9404
9405 @smallexample
9406 @ifclear vms
9407 $ gnatmake -aI@var{include-dir}  -aL@var{obj-dir}  main
9408 @end ifclear
9409 @ifset vms
9410 $ gnatmake /SOURCE_SEARCH=@i{[INCLUDE_DIR]}
9411            /SKIP_MISSING=@i{[OBJ_DIR]} main
9412 @end ifset
9413 @end smallexample
9414
9415 @item
9416 Using @command{gnatmake} along with the
9417 @option{^-m (minimal recompilation)^/MINIMAL_RECOMPILATION^}
9418 switch provides a mechanism for avoiding unnecessary recompilations. Using
9419 this switch,
9420 you can update the comments/format of your
9421 source files without having to recompile everything. Note, however, that
9422 adding or deleting lines in a source files may render its debugging
9423 info obsolete. If the file in question is a spec, the impact is rather
9424 limited, as that debugging info will only be useful during the
9425 elaboration phase of your program. For bodies the impact can be more
9426 significant. In all events, your debugger will warn you if a source file
9427 is more recent than the corresponding object, and alert you to the fact
9428 that the debugging information may be out of date.
9429 @end itemize
9430
9431 @node How gnatmake Works
9432 @section How @command{gnatmake} Works
9433
9434 @noindent
9435 Generally @command{gnatmake} automatically performs all necessary
9436 recompilations and you don't need to worry about how it works. However,
9437 it may be useful to have some basic understanding of the @command{gnatmake}
9438 approach and in particular to understand how it uses the results of
9439 previous compilations without incorrectly depending on them.
9440
9441 First a definition: an object file is considered @dfn{up to date} if the
9442 corresponding ALI file exists and if all the source files listed in the
9443 dependency section of this ALI file have time stamps matching those in
9444 the ALI file. This means that neither the source file itself nor any
9445 files that it depends on have been modified, and hence there is no need
9446 to recompile this file.
9447
9448 @command{gnatmake} works by first checking if the specified main unit is up
9449 to date. If so, no compilations are required for the main unit. If not,
9450 @command{gnatmake} compiles the main program to build a new ALI file that
9451 reflects the latest sources. Then the ALI file of the main unit is
9452 examined to find all the source files on which the main program depends,
9453 and @command{gnatmake} recursively applies the above procedure on all these
9454 files.
9455
9456 This process ensures that @command{gnatmake} only trusts the dependencies
9457 in an existing ALI file if they are known to be correct. Otherwise it
9458 always recompiles to determine a new, guaranteed accurate set of
9459 dependencies. As a result the program is compiled ``upside down'' from what may
9460 be more familiar as the required order of compilation in some other Ada
9461 systems. In particular, clients are compiled before the units on which
9462 they depend. The ability of GNAT to compile in any order is critical in
9463 allowing an order of compilation to be chosen that guarantees that
9464 @command{gnatmake} will recompute a correct set of new dependencies if
9465 necessary.
9466
9467 When invoking @command{gnatmake} with several @var{file_names}, if a unit is
9468 imported by several of the executables, it will be recompiled at most once.
9469
9470 Note: when using non-standard naming conventions
9471 (@pxref{Using Other File Names}), changing through a configuration pragmas
9472 file the version of a source and invoking @command{gnatmake} to recompile may
9473 have no effect, if the previous version of the source is still accessible
9474 by @command{gnatmake}. It may be necessary to use the switch
9475 ^-f^/FORCE_COMPILE^.
9476
9477 @node Examples of gnatmake Usage
9478 @section Examples of @command{gnatmake} Usage
9479
9480 @table @code
9481 @item gnatmake hello.adb
9482 Compile all files necessary to bind and link the main program
9483 @file{hello.adb} (containing unit @code{Hello}) and bind and link the
9484 resulting object files to generate an executable file @file{^hello^HELLO.EXE^}.
9485
9486 @item gnatmake main1 main2 main3
9487 Compile all files necessary to bind and link the main programs
9488 @file{main1.adb} (containing unit @code{Main1}), @file{main2.adb}
9489 (containing unit @code{Main2}) and @file{main3.adb}
9490 (containing unit @code{Main3}) and bind and link the resulting object files
9491 to generate three executable files @file{^main1^MAIN1.EXE^},
9492 @file{^main2^MAIN2.EXE^}
9493 and @file{^main3^MAIN3.EXE^}.
9494
9495 @ifclear vms
9496 @item gnatmake -q Main_Unit -cargs -O2 -bargs -l
9497 @end ifclear
9498
9499 @ifset vms
9500 @item gnatmake Main_Unit /QUIET
9501 /COMPILER_QUALIFIERS /OPTIMIZE=ALL
9502 /BINDER_QUALIFIERS /ORDER_OF_ELABORATION
9503 @end ifset
9504 Compile all files necessary to bind and link the main program unit
9505 @code{Main_Unit} (from file @file{main_unit.adb}). All compilations will
9506 be done with optimization level 2 and the order of elaboration will be
9507 listed by the binder. @command{gnatmake} will operate in quiet mode, not
9508 displaying commands it is executing.
9509 @end table
9510
9511 @c *************************
9512 @node Improving Performance
9513 @chapter Improving Performance
9514 @cindex Improving performance
9515
9516 @noindent
9517 This chapter presents several topics related to program performance.
9518 It first describes some of the tradeoffs that need to be considered
9519 and some of the techniques for making your program run faster.
9520 It then documents the @command{gnatelim} tool and unused subprogram/data
9521 elimination feature, which can reduce the size of program executables.
9522
9523 Note: to invoke @command{gnatelim} with a project file, use the @code{gnat}
9524 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
9525
9526 @ifnottex
9527 @menu
9528 * Performance Considerations::
9529 * Text_IO Suggestions::
9530 * Reducing Size of Ada Executables with gnatelim::
9531 * Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination::
9532 @end menu
9533 @end ifnottex
9534
9535 @c *****************************
9536 @node Performance Considerations
9537 @section Performance Considerations
9538
9539 @noindent
9540 The GNAT system provides a number of options that allow a trade-off
9541 between
9542
9543 @itemize @bullet
9544 @item
9545 performance of the generated code
9546
9547 @item
9548 speed of compilation
9549
9550 @item
9551 minimization of dependences and recompilation
9552
9553 @item
9554 the degree of run-time checking.
9555 @end itemize
9556
9557 @noindent
9558 The defaults (if no options are selected) aim at improving the speed
9559 of compilation and minimizing dependences, at the expense of performance
9560 of the generated code:
9561
9562 @itemize @bullet
9563 @item
9564 no optimization
9565
9566 @item
9567 no inlining of subprogram calls
9568
9569 @item
9570 all run-time checks enabled except overflow and elaboration checks
9571 @end itemize
9572
9573 @noindent
9574 These options are suitable for most program development purposes. This
9575 chapter describes how you can modify these choices, and also provides
9576 some guidelines on debugging optimized code.
9577
9578 @menu
9579 * Controlling Run-Time Checks::
9580 * Use of Restrictions::
9581 * Optimization Levels::
9582 * Debugging Optimized Code::
9583 * Inlining of Subprograms::
9584 * Other Optimization Switches::
9585 * Optimization and Strict Aliasing::
9586
9587 @ifset vms
9588 * Coverage Analysis::
9589 @end ifset
9590 @end menu
9591
9592 @node Controlling Run-Time Checks
9593 @subsection Controlling Run-Time Checks
9594
9595 @noindent
9596 By default, GNAT generates all run-time checks, except integer overflow
9597 checks, stack overflow checks, and checks for access before elaboration on
9598 subprogram calls. The latter are not required in default mode, because all
9599 necessary checking is done at compile time.
9600 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
9601 @cindex @option{-gnato} (@command{gcc})
9602 Two gnat switches, @option{-gnatp} and @option{-gnato} allow this default to
9603 be modified. @xref{Run-Time Checks}.
9604
9605 Our experience is that the default is suitable for most development
9606 purposes.
9607
9608 We treat integer overflow specially because these
9609 are quite expensive and in our experience are not as important as other
9610 run-time checks in the development process. Note that division by zero
9611 is not considered an overflow check, and divide by zero checks are
9612 generated where required by default.
9613
9614 Elaboration checks are off by default, and also not needed by default, since
9615 GNAT uses a static elaboration analysis approach that avoids the need for
9616 run-time checking. This manual contains a full chapter discussing the issue
9617 of elaboration checks, and if the default is not satisfactory for your use,
9618 you should read this chapter.
9619
9620 For validity checks, the minimal checks required by the Ada Reference
9621 Manual (for case statements and assignments to array elements) are on
9622 by default. These can be suppressed by use of the @option{-gnatVn} switch.
9623 Note that in Ada 83, there were no validity checks, so if the Ada 83 mode
9624 is acceptable (or when comparing GNAT performance with an Ada 83 compiler),
9625 it may be reasonable to routinely use @option{-gnatVn}. Validity checks
9626 are also suppressed entirely if @option{-gnatp} is used.
9627
9628 @cindex Overflow checks
9629 @cindex Checks, overflow
9630 @findex Suppress
9631 @findex Unsuppress
9632 @cindex pragma Suppress
9633 @cindex pragma Unsuppress
9634 Note that the setting of the switches controls the default setting of
9635 the checks. They may be modified using either @code{pragma Suppress} (to
9636 remove checks) or @code{pragma Unsuppress} (to add back suppressed
9637 checks) in the program source.
9638
9639 @node Use of Restrictions
9640 @subsection Use of Restrictions
9641
9642 @noindent
9643 The use of pragma Restrictions allows you to control which features are
9644 permitted in your program. Apart from the obvious point that if you avoid
9645 relatively expensive features like finalization (enforceable by the use
9646 of pragma Restrictions (No_Finalization), the use of this pragma does not
9647 affect the generated code in most cases.
9648
9649 One notable exception to this rule is that the possibility of task abort
9650 results in some distributed overhead, particularly if finalization or
9651 exception handlers are used. The reason is that certain sections of code
9652 have to be marked as non-abortable.
9653
9654 If you use neither the @code{abort} statement, nor asynchronous transfer
9655 of control (@code{select @dots{} then abort}), then this distributed overhead
9656 is removed, which may have a general positive effect in improving
9657 overall performance.  Especially code involving frequent use of tasking
9658 constructs and controlled types will show much improved performance.
9659 The relevant restrictions pragmas are
9660
9661 @smallexample @c ada
9662    pragma Restrictions (No_Abort_Statements);
9663    pragma Restrictions (Max_Asynchronous_Select_Nesting => 0);
9664 @end smallexample
9665
9666 @noindent
9667 It is recommended that these restriction pragmas be used if possible. Note
9668 that this also means that you can write code without worrying about the
9669 possibility of an immediate abort at any point.
9670
9671 @node Optimization Levels
9672 @subsection Optimization Levels
9673 @cindex @option{^-O^/OPTIMIZE^} (@command{gcc})
9674
9675 @noindent
9676 Without any optimization ^option,^qualifier,^
9677 the compiler's goal is to reduce the cost of
9678 compilation and to make debugging produce the expected results.
9679 Statements are independent: if you stop the program with a breakpoint between
9680 statements, you can then assign a new value to any variable or change
9681 the program counter to any other statement in the subprogram and get exactly
9682 the results you would expect from the source code.
9683
9684 Turning on optimization makes the compiler attempt to improve the
9685 performance and/or code size at the expense of compilation time and
9686 possibly the ability to debug the program.
9687
9688 If you use multiple
9689 ^-O options, with or without level numbers,^/OPTIMIZE qualifiers,^
9690 the last such option is the one that is effective.
9691
9692 @noindent
9693 The default is optimization off. This results in the fastest compile
9694 times, but GNAT makes absolutely no attempt to optimize, and the
9695 generated programs are considerably larger and slower than when
9696 optimization is enabled. You can use the
9697 @ifclear vms
9698 @option{-O} switch (the permitted forms are @option{-O0}, @option{-O1}
9699 @option{-O2}, @option{-O3}, and @option{-Os})
9700 @end ifclear
9701 @ifset vms
9702 @code{OPTIMIZE} qualifier
9703 @end ifset
9704 to @command{gcc} to control the optimization level:
9705
9706 @table @option
9707 @item ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^
9708 No optimization (the default);
9709 generates unoptimized code but has
9710 the fastest compilation time.
9711
9712 Note that many other compilers do fairly extensive optimization
9713 even if ``no optimization'' is specified. With gcc, it is
9714 very unusual to use ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^ for production if
9715 execution time is of any concern, since ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^
9716 really does mean no optimization at all. This difference between
9717 gcc and other compilers should be kept in mind when doing
9718 performance comparisons.
9719
9720 @item ^-O1^/OPTIMIZE=SOME^
9721 Moderate optimization;
9722 optimizes reasonably well but does not
9723 degrade compilation time significantly.
9724
9725 @item ^-O2^/OPTIMIZE=ALL^
9726 @ifset vms
9727 @itemx /OPTIMIZE=DEVELOPMENT
9728 @end ifset
9729 Full optimization;
9730 generates highly optimized code and has
9731 the slowest compilation time.
9732
9733 @item ^-O3^/OPTIMIZE=INLINING^
9734 Full optimization as in @option{-O2},
9735 and also attempts automatic inlining of small
9736 subprograms within a unit (@pxref{Inlining of Subprograms}).
9737
9738 @item ^-Os^/OPTIMIZE=SPACE^
9739 Optimize space usage of resulting program.
9740 @end table
9741
9742 @noindent
9743 Higher optimization levels perform more global transformations on the
9744 program and apply more expensive analysis algorithms in order to generate
9745 faster and more compact code. The price in compilation time, and the
9746 resulting improvement in execution time,
9747 both depend on the particular application and the hardware environment.
9748 You should experiment to find the best level for your application.
9749
9750 Since the precise set of optimizations done at each level will vary from
9751 release to release (and sometime from target to target), it is best to think
9752 of the optimization settings in general terms.
9753 @xref{Optimize Options,, Options That Control Optimization, gcc, Using
9754 the GNU Compiler Collection (GCC)}, for details about
9755 ^the @option{-O} settings and a number of @option{-f} options that^how to^
9756 individually enable or disable specific optimizations.
9757
9758 Unlike some other compilation systems, ^@command{gcc}^GNAT^ has
9759 been tested extensively at all optimization levels. There are some bugs
9760 which appear only with optimization turned on, but there have also been
9761 bugs which show up only in @emph{unoptimized} code. Selecting a lower
9762 level of optimization does not improve the reliability of the code
9763 generator, which in practice is highly reliable at all optimization
9764 levels.
9765
9766 Note regarding the use of @option{-O3}: The use of this optimization level
9767 is generally discouraged with GNAT, since it often results in larger
9768 executables which run more slowly. See further discussion of this point
9769 in @ref{Inlining of Subprograms}.
9770
9771 @node Debugging Optimized Code
9772 @subsection Debugging Optimized Code
9773 @cindex Debugging optimized code
9774 @cindex Optimization and debugging
9775
9776 @noindent
9777 Although it is possible to do a reasonable amount of debugging at
9778 @ifclear vms
9779 nonzero optimization levels,
9780 the higher the level the more likely that
9781 @end ifclear
9782 @ifset vms
9783 @option{/OPTIMIZE} settings other than @code{NONE},
9784 such settings will make it more likely that
9785 @end ifset
9786 source-level constructs will have been eliminated by optimization.
9787 For example, if a loop is strength-reduced, the loop
9788 control variable may be completely eliminated and thus cannot be
9789 displayed in the debugger.
9790 This can only happen at @option{-O2} or @option{-O3}.
9791 Explicit temporary variables that you code might be eliminated at
9792 ^level^setting^ @option{-O1} or higher.
9793
9794 The use of the @option{^-g^/DEBUG^} switch,
9795 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gcc})
9796 which is needed for source-level debugging,
9797 affects the size of the program executable on disk,
9798 and indeed the debugging information can be quite large.
9799 However, it has no effect on the generated code (and thus does not
9800 degrade performance)
9801
9802 Since the compiler generates debugging tables for a compilation unit before
9803 it performs optimizations, the optimizing transformations may invalidate some
9804 of the debugging data.  You therefore need to anticipate certain
9805 anomalous situations that may arise while debugging optimized code.
9806 These are the most common cases:
9807
9808 @enumerate
9809 @item
9810 @i{The ``hopping Program Counter'':}  Repeated @code{step} or @code{next}
9811 commands show
9812 the PC bouncing back and forth in the code.  This may result from any of
9813 the following optimizations:
9814
9815 @itemize @bullet
9816 @item
9817 @i{Common subexpression elimination:} using a single instance of code for a
9818 quantity that the source computes several times.  As a result you
9819 may not be able to stop on what looks like a statement.
9820
9821 @item
9822 @i{Invariant code motion:} moving an expression that does not change within a
9823 loop, to the beginning of the loop.
9824
9825 @item
9826 @i{Instruction scheduling:} moving instructions so as to
9827 overlap loads and stores (typically) with other code, or in
9828 general to move computations of values closer to their uses. Often
9829 this causes you to pass an assignment statement without the assignment
9830 happening and then later bounce back to the statement when the
9831 value is actually needed.  Placing a breakpoint on a line of code
9832 and then stepping over it may, therefore, not always cause all the
9833 expected side-effects.
9834 @end itemize
9835
9836 @item
9837 @i{The ``big leap'':} More commonly known as @emph{cross-jumping}, in which
9838 two identical pieces of code are merged and the program counter suddenly
9839 jumps to a statement that is not supposed to be executed, simply because
9840 it (and the code following) translates to the same thing as the code
9841 that @emph{was} supposed to be executed.  This effect is typically seen in
9842 sequences that end in a jump, such as a @code{goto}, a @code{return}, or
9843 a @code{break} in a C @code{^switch^switch^} statement.
9844
9845 @item
9846 @i{The ``roving variable'':} The symptom is an unexpected value in a variable.
9847 There are various reasons for this effect:
9848
9849 @itemize @bullet
9850 @item
9851 In a subprogram prologue, a parameter may not yet have been moved to its
9852 ``home''.
9853
9854 @item
9855 A variable may be dead, and its register re-used.  This is
9856 probably the most common cause.
9857
9858 @item
9859 As mentioned above, the assignment of a value to a variable may
9860 have been moved.
9861
9862 @item
9863 A variable may be eliminated entirely by value propagation or
9864 other means.  In this case, GCC may incorrectly generate debugging
9865 information for the variable
9866 @end itemize
9867
9868 @noindent
9869 In general, when an unexpected value appears for a local variable or parameter
9870 you should first ascertain if that value was actually computed by
9871 your program, as opposed to being incorrectly reported by the debugger.
9872 Record fields or
9873 array elements in an object designated by an access value
9874 are generally less of a problem, once you have ascertained that the access
9875 value is sensible.
9876 Typically, this means checking variables in the preceding code and in the
9877 calling subprogram to verify that the value observed is explainable from other
9878 values (one must apply the procedure recursively to those
9879 other values); or re-running the code and stopping a little earlier
9880 (perhaps before the call) and stepping to better see how the variable obtained
9881 the value in question; or continuing to step @emph{from} the point of the
9882 strange value to see if code motion had simply moved the variable's
9883 assignments later.
9884 @end enumerate
9885
9886 @noindent
9887 In light of such anomalies, a recommended technique is to use @option{-O0}
9888 early in the software development cycle, when extensive debugging capabilities
9889 are most needed, and then move to @option{-O1} and later @option{-O2} as
9890 the debugger becomes less critical.
9891 Whether to use the @option{^-g^/DEBUG^} switch in the release version is
9892 a release management issue.
9893 @ifclear vms
9894 Note that if you use @option{-g} you can then use the @command{strip} program
9895 on the resulting executable,
9896 which removes both debugging information and global symbols.
9897 @end ifclear
9898
9899 @node Inlining of Subprograms
9900 @subsection Inlining of Subprograms
9901
9902 @noindent
9903 A call to a subprogram in the current unit is inlined if all the
9904 following conditions are met:
9905
9906 @itemize @bullet
9907 @item
9908 The optimization level is at least @option{-O1}.
9909
9910 @item
9911 The called subprogram is suitable for inlining: It must be small enough
9912 and not contain something that @command{gcc} cannot support in inlined
9913 subprograms.
9914
9915 @item
9916 @cindex pragma Inline
9917 @findex Inline
9918 Either @code{pragma Inline} applies to the subprogram, or it is local
9919 to the unit and called once from within it, or it is small and automatic
9920 inlining (optimization level @option{-O3}) is specified.
9921 @end itemize
9922
9923 @noindent
9924 Calls to subprograms in @code{with}'ed units are normally not inlined.
9925 To achieve actual inlining (that is, replacement of the call by the code
9926 in the body of the subprogram), the following conditions must all be true.
9927
9928 @itemize @bullet
9929 @item
9930 The optimization level is at least @option{-O1}.
9931
9932 @item
9933 The called subprogram is suitable for inlining: It must be small enough
9934 and not contain something that @command{gcc} cannot support in inlined
9935 subprograms.
9936
9937 @item
9938 The call appears in a body (not in a package spec).
9939
9940 @item
9941 There is a @code{pragma Inline} for the subprogram.
9942
9943 @item
9944 @cindex @option{-gnatn} (@command{gcc})
9945 The @option{^-gnatn^/INLINE^} switch
9946 is used in the @command{gcc} command line
9947 @end itemize
9948
9949 Even if all these conditions are met, it may not be possible for
9950 the compiler to inline the call, due to the length of the body,
9951 or features in the body that make it impossible for the compiler
9952 to do the inlining.
9953
9954 Note that specifying the @option{-gnatn} switch causes additional
9955 compilation dependencies. Consider the following:
9956
9957 @smallexample @c ada
9958 @cartouche
9959 package R is
9960    procedure Q;
9961    pragma Inline (Q);
9962 end R;
9963 package body R is
9964    @dots{}
9965 end R;
9966
9967 with R;
9968 procedure Main is
9969 begin
9970    @dots{}
9971    R.Q;
9972 end Main;
9973 @end cartouche
9974 @end smallexample
9975
9976 @noindent
9977 With the default behavior (no @option{-gnatn} switch specified), the
9978 compilation of the @code{Main} procedure depends only on its own source,
9979 @file{main.adb}, and the spec of the package in file @file{r.ads}. This
9980 means that editing the body of @code{R} does not require recompiling
9981 @code{Main}.
9982
9983 On the other hand, the call @code{R.Q} is not inlined under these
9984 circumstances. If the @option{-gnatn} switch is present when @code{Main}
9985 is compiled, the call will be inlined if the body of @code{Q} is small
9986 enough, but now @code{Main} depends on the body of @code{R} in
9987 @file{r.adb} as well as on the spec. This means that if this body is edited,
9988 the main program must be recompiled. Note that this extra dependency
9989 occurs whether or not the call is in fact inlined by @command{gcc}.
9990
9991 The use of front end inlining with @option{-gnatN} generates similar
9992 additional dependencies.
9993
9994 @cindex @option{^-fno-inline^/INLINE=SUPPRESS^} (@command{gcc})
9995 Note: The @option{^-fno-inline^/INLINE=SUPPRESS^} switch
9996 can be used to prevent
9997 all inlining. This switch overrides all other conditions and ensures
9998 that no inlining occurs. The extra dependences resulting from
9999 @option{-gnatn} will still be active, even if
10000 this switch is used to suppress the resulting inlining actions.
10001
10002 @cindex @option{-fno-inline-functions} (@command{gcc})
10003 Note: The @option{-fno-inline-functions} switch can be used to prevent
10004 automatic inlining of small subprograms if @option{-O3} is used.
10005
10006 @cindex @option{-fno-inline-functions-called-once} (@command{gcc})
10007 Note: The @option{-fno-inline-functions-called-once} switch
10008 can be used to prevent inlining of subprograms local to the unit
10009 and called once from within it if @option{-O1} is used.
10010
10011 Note regarding the use of @option{-O3}: There is no difference in inlining
10012 behavior between @option{-O2} and @option{-O3} for subprograms with an explicit
10013 pragma @code{Inline} assuming the use of @option{-gnatn}
10014 or @option{-gnatN} (the switches that activate inlining). If you have used
10015 pragma @code{Inline} in appropriate cases, then it is usually much better
10016 to use @option{-O2} and @option{-gnatn} and avoid the use of @option{-O3} which
10017 in this case only has the effect of inlining subprograms you did not
10018 think should be inlined. We often find that the use of @option{-O3} slows
10019 down code by performing excessive inlining, leading to increased instruction
10020 cache pressure from the increased code size. So the bottom line here is
10021 that you should not automatically assume that @option{-O3} is better than
10022 @option{-O2}, and indeed you should use @option{-O3} only if tests show that
10023 it actually improves performance.
10024
10025 @node Other Optimization Switches
10026 @subsection Other Optimization Switches
10027 @cindex Optimization Switches
10028
10029 Since @code{GNAT} uses the @command{gcc} back end, all the specialized
10030 @command{gcc} optimization switches are potentially usable. These switches
10031 have not been extensively tested with GNAT but can generally be expected
10032 to work. Examples of switches in this category are
10033 @option{-funroll-loops} and
10034 the various target-specific @option{-m} options (in particular, it has been
10035 observed that @option{-march=pentium4} can significantly improve performance
10036 on appropriate machines). For full details of these switches, see
10037 @ref{Submodel Options,, Hardware Models and Configurations, gcc, Using
10038 the GNU Compiler Collection (GCC)}.
10039
10040 @node Optimization and Strict Aliasing
10041 @subsection Optimization and Strict Aliasing
10042 @cindex Aliasing
10043 @cindex Strict Aliasing
10044 @cindex No_Strict_Aliasing
10045
10046 @noindent
10047 The strong typing capabilities of Ada allow an optimizer to generate
10048 efficient code in situations where other languages would be forced to
10049 make worst case assumptions preventing such optimizations. Consider
10050 the following example:
10051
10052 @smallexample @c ada
10053 @cartouche
10054 procedure R is
10055    type Int1 is new Integer;
10056    type Int2 is new Integer;
10057    type Int1A is access Int1;
10058    type Int2A is access Int2;
10059    Int1V : Int1A;
10060    Int2V : Int2A;
10061    @dots{}
10062
10063 begin
10064    @dots{}
10065    for J in Data'Range loop
10066       if Data (J) = Int1V.all then
10067          Int2V.all := Int2V.all + 1;
10068       end if;
10069    end loop;
10070    @dots{}
10071 end R;
10072 @end cartouche
10073 @end smallexample
10074
10075 @noindent
10076 In this example, since the variable @code{Int1V} can only access objects
10077 of type @code{Int1}, and @code{Int2V} can only access objects of type
10078 @code{Int2}, there is no possibility that the assignment to
10079 @code{Int2V.all} affects the value of @code{Int1V.all}. This means that
10080 the compiler optimizer can "know" that the value @code{Int1V.all} is constant
10081 for all iterations of the loop and avoid the extra memory reference
10082 required to dereference it each time through the loop.
10083
10084 This kind of optimization, called strict aliasing analysis, is
10085 triggered by specifying an optimization level of @option{-O2} or
10086 higher and allows @code{GNAT} to generate more efficient code
10087 when access values are involved.
10088
10089 However, although this optimization is always correct in terms of
10090 the formal semantics of the Ada Reference Manual, difficulties can
10091 arise if features like @code{Unchecked_Conversion} are used to break
10092 the typing system. Consider the following complete program example:
10093
10094 @smallexample @c ada
10095 @cartouche
10096 package p1 is
10097    type int1 is new integer;
10098    type int2 is new integer;
10099    type a1 is access int1;
10100    type a2 is access int2;
10101 end p1;
10102
10103 with p1; use p1;
10104 package p2 is
10105    function to_a2 (Input : a1) return a2;
10106 end p2;
10107
10108 with Unchecked_Conversion;
10109 package body p2 is
10110    function to_a2 (Input : a1) return a2 is
10111       function to_a2u is
10112         new Unchecked_Conversion (a1, a2);
10113    begin
10114       return to_a2u (Input);
10115    end to_a2;
10116 end p2;
10117
10118 with p2; use p2;
10119 with p1; use p1;
10120 with Text_IO; use Text_IO;
10121 procedure m is
10122    v1 : a1 := new int1;
10123    v2 : a2 := to_a2 (v1);
10124 begin
10125    v1.all := 1;
10126    v2.all := 0;
10127    put_line (int1'image (v1.all));
10128 end;
10129 @end cartouche
10130 @end smallexample
10131
10132 @noindent
10133 This program prints out 0 in @option{-O0} or @option{-O1}
10134 mode, but it prints out 1 in @option{-O2} mode. That's
10135 because in strict aliasing mode, the compiler can and
10136 does assume that the assignment to @code{v2.all} could not
10137 affect the value of @code{v1.all}, since different types
10138 are involved.
10139
10140 This behavior is not a case of non-conformance with the standard, since
10141 the Ada RM specifies that an unchecked conversion where the resulting
10142 bit pattern is not a correct value of the target type can result in an
10143 abnormal value and attempting to reference an abnormal value makes the
10144 execution of a program erroneous.  That's the case here since the result
10145 does not point to an object of type @code{int2}.  This means that the
10146 effect is entirely unpredictable.
10147
10148 However, although that explanation may satisfy a language
10149 lawyer, in practice an applications programmer expects an
10150 unchecked conversion involving pointers to create true
10151 aliases and the behavior of printing 1 seems plain wrong.
10152 In this case, the strict aliasing optimization is unwelcome.
10153
10154 Indeed the compiler recognizes this possibility, and the
10155 unchecked conversion generates a warning:
10156
10157 @smallexample
10158 p2.adb:5:07: warning: possible aliasing problem with type "a2"
10159 p2.adb:5:07: warning: use -fno-strict-aliasing switch for references
10160 p2.adb:5:07: warning:  or use "pragma No_Strict_Aliasing (a2);"
10161 @end smallexample
10162
10163 @noindent
10164 Unfortunately the problem is recognized when compiling the body of
10165 package @code{p2}, but the actual "bad" code is generated while
10166 compiling the body of @code{m} and this latter compilation does not see
10167 the suspicious @code{Unchecked_Conversion}.
10168
10169 As implied by the warning message, there are approaches you can use to
10170 avoid the unwanted strict aliasing optimization in a case like this.
10171
10172 One possibility is to simply avoid the use of @option{-O2}, but
10173 that is a bit drastic, since it throws away a number of useful
10174 optimizations that do not involve strict aliasing assumptions.
10175
10176 A less drastic approach is to compile the program using the
10177 option @option{-fno-strict-aliasing}. Actually it is only the
10178 unit containing the dereferencing of the suspicious pointer
10179 that needs to be compiled. So in this case, if we compile
10180 unit @code{m} with this switch, then we get the expected
10181 value of zero printed. Analyzing which units might need
10182 the switch can be painful, so a more reasonable approach
10183 is to compile the entire program with options @option{-O2}
10184 and @option{-fno-strict-aliasing}. If the performance is
10185 satisfactory with this combination of options, then the
10186 advantage is that the entire issue of possible "wrong"
10187 optimization due to strict aliasing is avoided.
10188
10189 To avoid the use of compiler switches, the configuration
10190 pragma @code{No_Strict_Aliasing} with no parameters may be
10191 used to specify that for all access types, the strict
10192 aliasing optimization should be suppressed.
10193
10194 However, these approaches are still overkill, in that they causes
10195 all manipulations of all access values to be deoptimized. A more
10196 refined approach is to concentrate attention on the specific
10197 access type identified as problematic.
10198
10199 First, if a careful analysis of uses of the pointer shows
10200 that there are no possible problematic references, then
10201 the warning can be suppressed by bracketing the
10202 instantiation of @code{Unchecked_Conversion} to turn
10203 the warning off:
10204
10205 @smallexample @c ada
10206    pragma Warnings (Off);
10207    function to_a2u is
10208      new Unchecked_Conversion (a1, a2);
10209    pragma Warnings (On);
10210 @end smallexample
10211
10212 @noindent
10213 Of course that approach is not appropriate for this particular
10214 example, since indeed there is a problematic reference. In this
10215 case we can take one of two other approaches.
10216
10217 The first possibility is to move the instantiation of unchecked
10218 conversion to the unit in which the type is declared. In
10219 this example, we would move the instantiation of
10220 @code{Unchecked_Conversion} from the body of package
10221 @code{p2} to the spec of package @code{p1}. Now the
10222 warning disappears. That's because any use of the
10223 access type knows there is a suspicious unchecked
10224 conversion, and the strict aliasing optimization
10225 is automatically suppressed for the type.
10226
10227 If it is not practical to move the unchecked conversion to the same unit
10228 in which the destination access type is declared (perhaps because the
10229 source type is not visible in that unit), you may use pragma
10230 @code{No_Strict_Aliasing} for the type. This pragma must occur in the
10231 same declarative sequence as the declaration of the access type:
10232
10233 @smallexample @c ada
10234    type a2 is access int2;
10235    pragma No_Strict_Aliasing (a2);
10236 @end smallexample
10237
10238 @noindent
10239 Here again, the compiler now knows that the strict aliasing optimization
10240 should be suppressed for any reference to type @code{a2} and the
10241 expected behavior is obtained.
10242
10243 Finally, note that although the compiler can generate warnings for
10244 simple cases of unchecked conversions, there are tricker and more
10245 indirect ways of creating type incorrect aliases which the compiler
10246 cannot detect. Examples are the use of address overlays and unchecked
10247 conversions involving composite types containing access types as
10248 components. In such cases, no warnings are generated, but there can
10249 still be aliasing problems. One safe coding practice is to forbid the
10250 use of address clauses for type overlaying, and to allow unchecked
10251 conversion only for primitive types. This is not really a significant
10252 restriction since any possible desired effect can be achieved by
10253 unchecked conversion of access values.
10254
10255 @ifset vms
10256 @node Coverage Analysis
10257 @subsection Coverage Analysis
10258
10259 @noindent
10260 GNAT supports the HP Performance Coverage Analyzer (PCA), which allows
10261 the user to determine the distribution of execution time across a program,
10262 @pxref{Profiling} for details of usage.
10263 @end ifset
10264
10265
10266 @node Text_IO Suggestions
10267 @section @code{Text_IO} Suggestions
10268 @cindex @code{Text_IO} and performance
10269
10270 @noindent
10271 The @code{Ada.Text_IO} package has fairly high overheads due in part to
10272 the requirement of maintaining page and line counts. If performance
10273 is critical, a recommendation is to use @code{Stream_IO} instead of
10274 @code{Text_IO} for volume output, since this package has less overhead.
10275
10276 If @code{Text_IO} must be used, note that by default output to the standard
10277 output and standard error files is unbuffered (this provides better
10278 behavior when output statements are used for debugging, or if the
10279 progress of a program is observed by tracking the output, e.g. by
10280 using the Unix @command{tail -f} command to watch redirected output.
10281
10282 If you are generating large volumes of output with @code{Text_IO} and
10283 performance is an important factor, use a designated file instead
10284 of the standard output file, or change the standard output file to
10285 be buffered using @code{Interfaces.C_Streams.setvbuf}.
10286
10287
10288
10289 @node Reducing Size of Ada Executables with gnatelim
10290 @section Reducing Size of Ada Executables with @code{gnatelim}
10291 @findex gnatelim
10292
10293 @noindent
10294 This section describes @command{gnatelim}, a tool which detects unused
10295 subprograms and helps the compiler to create a smaller executable for your
10296 program.
10297
10298 @menu
10299 * About gnatelim::
10300 * Running gnatelim::
10301 * Correcting the List of Eliminate Pragmas::
10302 * Making Your Executables Smaller::
10303 * Summary of the gnatelim Usage Cycle::
10304 @end menu
10305
10306 @node About gnatelim
10307 @subsection About @code{gnatelim}
10308
10309 @noindent
10310 When a program shares a set of Ada
10311 packages with other programs, it may happen that this program uses
10312 only a fraction of the subprograms defined in these packages. The code
10313 created for these unused subprograms increases the size of the executable.
10314
10315 @code{gnatelim} tracks unused subprograms in an Ada program and
10316 outputs a list of GNAT-specific pragmas @code{Eliminate} marking all the
10317 subprograms that are declared but never called. By placing the list of
10318 @code{Eliminate} pragmas in the GNAT configuration file @file{gnat.adc} and
10319 recompiling your program, you may decrease the size of its executable,
10320 because the compiler will not generate the code for 'eliminated' subprograms.
10321 @xref{Pragma Eliminate,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for more
10322 information about this pragma.
10323
10324 @code{gnatelim} needs as its input data the name of the main subprogram
10325 and a bind file for a main subprogram.
10326
10327 To create a bind file for @code{gnatelim}, run @code{gnatbind} for
10328 the main subprogram. @code{gnatelim} can work with both Ada and C
10329 bind files; when both are present, it uses the Ada bind file.
10330 The following commands will build the program and create the bind file:
10331
10332 @smallexample
10333 $ gnatmake ^-c Main_Prog^/ACTIONS=COMPILE MAIN_PROG^
10334 $ gnatbind main_prog
10335 @end smallexample
10336
10337 Note that @code{gnatelim} needs neither object nor ALI files.
10338
10339 @node Running gnatelim
10340 @subsection Running @code{gnatelim}
10341
10342 @noindent
10343 @code{gnatelim} has the following command-line interface:
10344
10345 @smallexample
10346 $ gnatelim @ovar{options} name
10347 @end smallexample
10348
10349 @noindent
10350 @code{name} should be a name of a source file that contains the main subprogram
10351 of a program (partition).
10352
10353 @code{gnatelim} has the following switches:
10354
10355 @table @option
10356 @c !sort!
10357 @item ^-q^/QUIET^
10358 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatelim})
10359 Quiet mode: by default @code{gnatelim} outputs to the standard error
10360 stream the number of program units left to be processed. This option turns
10361 this trace off.
10362
10363 @item ^-v^/VERBOSE^
10364 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatelim})
10365 Verbose mode: @code{gnatelim} version information is printed as Ada
10366 comments to the standard output stream. Also, in addition to the number of
10367 program units left @code{gnatelim} will output the name of the current unit
10368 being processed.
10369
10370 @item ^-a^/ALL^
10371 @cindex @option{^-a^/ALL^} (@command{gnatelim})
10372 Also look for subprograms from the GNAT run time that can be eliminated. Note
10373 that when @file{gnat.adc} is produced using this switch, the entire program
10374 must be recompiled with switch @option{^-a^/ALL_FILES^} to @command{gnatmake}.
10375
10376 @item ^-I^/INCLUDE_DIRS=^@var{dir}
10377 @cindex @option{^-I^/INCLUDE_DIRS^} (@command{gnatelim})
10378 When looking for source files also look in directory @var{dir}. Specifying
10379 @option{^-I-^/INCLUDE_DIRS=-^} instructs @code{gnatelim} not to look for
10380 sources in the current directory.
10381
10382 @item ^-b^/BIND_FILE=^@var{bind_file}
10383 @cindex @option{^-b^/BIND_FILE^} (@command{gnatelim})
10384 Specifies @var{bind_file} as the bind file to process. If not set, the name
10385 of the bind file is computed from the full expanded Ada name
10386 of a main subprogram.
10387
10388 @item ^-C^/CONFIG_FILE=^@var{config_file}
10389 @cindex @option{^-C^/CONFIG_FILE^} (@command{gnatelim})
10390 Specifies a file @var{config_file} that contains configuration pragmas. The
10391 file must be specified with full path.
10392
10393 @item ^--GCC^/COMPILER^=@var{compiler_name}
10394 @cindex @option{^-GCC^/COMPILER^} (@command{gnatelim})
10395 Instructs @code{gnatelim} to use specific @command{gcc} compiler instead of one
10396 available on the path.
10397
10398 @item ^--GNATMAKE^/GNATMAKE^=@var{gnatmake_name}
10399 @cindex @option{^--GNATMAKE^/GNATMAKE^} (@command{gnatelim})
10400 Instructs @code{gnatelim} to use specific @command{gnatmake} instead of one
10401 available on the path.
10402 @end table
10403
10404 @noindent
10405 @code{gnatelim} sends its output to the standard output stream, and all the
10406 tracing and debug information is sent to the standard error stream.
10407 In order to produce a proper GNAT configuration file
10408 @file{gnat.adc}, redirection must be used:
10409
10410 @smallexample
10411 @ifset vms
10412 $ PIPE GNAT ELIM MAIN_PROG.ADB > GNAT.ADC
10413 @end ifset
10414 @ifclear vms
10415 $ gnatelim main_prog.adb > gnat.adc
10416 @end ifclear
10417 @end smallexample
10418
10419 @ifclear vms
10420 @noindent
10421 or
10422
10423 @smallexample
10424 $ gnatelim main_prog.adb >> gnat.adc
10425 @end smallexample
10426
10427 @noindent
10428 in order to append the @code{gnatelim} output to the existing contents of
10429 @file{gnat.adc}.
10430 @end ifclear
10431
10432 @node Correcting the List of Eliminate Pragmas
10433 @subsection Correcting the List of Eliminate Pragmas
10434
10435 @noindent
10436 In some rare cases @code{gnatelim} may try to eliminate
10437 subprograms that are actually called in the program. In this case, the
10438 compiler will generate an error message of the form:
10439
10440 @smallexample
10441 file.adb:106:07: cannot call eliminated subprogram "My_Prog"
10442 @end smallexample
10443
10444 @noindent
10445 You will need to manually remove the wrong @code{Eliminate} pragmas from
10446 the @file{gnat.adc} file. You should recompile your program
10447 from scratch after that, because you need a consistent @file{gnat.adc} file
10448 during the entire compilation.
10449
10450 @node Making Your Executables Smaller
10451 @subsection Making Your Executables Smaller
10452
10453 @noindent
10454 In order to get a smaller executable for your program you now have to
10455 recompile the program completely with the new @file{gnat.adc} file
10456 created by @code{gnatelim} in your current directory:
10457
10458 @smallexample
10459 $ gnatmake ^-f main_prog^/FORCE_COMPILE MAIN_PROG^
10460 @end smallexample
10461
10462 @noindent
10463 (Use the @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} option for @command{gnatmake} to
10464 recompile everything
10465 with the set of pragmas @code{Eliminate} that you have obtained with
10466 @command{gnatelim}).
10467
10468 Be aware that the set of @code{Eliminate} pragmas is specific to each
10469 program. It is not recommended to merge sets of @code{Eliminate}
10470 pragmas created for different programs in one @file{gnat.adc} file.
10471
10472 @node Summary of the gnatelim Usage Cycle
10473 @subsection Summary of the gnatelim Usage Cycle
10474
10475 @noindent
10476 Here is a quick summary of the steps to be taken in order to reduce
10477 the size of your executables with @code{gnatelim}. You may use
10478 other GNAT options to control the optimization level,
10479 to produce the debugging information, to set search path, etc.
10480
10481 @enumerate
10482 @item
10483 Produce a bind file
10484
10485 @smallexample
10486 $ gnatmake ^-c main_prog^/ACTIONS=COMPILE MAIN_PROG^
10487 $ gnatbind main_prog
10488 @end smallexample
10489
10490 @item
10491 Generate a list of @code{Eliminate} pragmas
10492 @smallexample
10493 @ifset vms
10494 $ PIPE GNAT ELIM MAIN_PROG > GNAT.ADC
10495 @end ifset
10496 @ifclear vms
10497 $ gnatelim main_prog >@r{[}>@r{]} gnat.adc
10498 @end ifclear
10499 @end smallexample
10500
10501 @item
10502 Recompile the application
10503
10504 @smallexample
10505 $ gnatmake ^-f main_prog^/FORCE_COMPILE MAIN_PROG^
10506 @end smallexample
10507
10508 @end enumerate
10509
10510 @node Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination
10511 @section Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
10512 @findex unused subprogram/data elimination
10513
10514 @noindent
10515 This section describes how you can eliminate unused subprograms and data from
10516 your executable just by setting options at compilation time.
10517
10518 @menu
10519 * About unused subprogram/data elimination::
10520 * Compilation options::
10521 * Example of unused subprogram/data elimination::
10522 @end menu
10523
10524 @node About unused subprogram/data elimination
10525 @subsection About unused subprogram/data elimination
10526
10527 @noindent
10528 By default, an executable contains all code and data of its composing objects
10529 (directly linked or coming from statically linked libraries), even data or code
10530 never used by this executable.
10531
10532 This feature will allow you to eliminate such unused code from your
10533 executable, making it smaller (in disk and in memory).
10534
10535 This functionality is available on all Linux platforms except for the IA-64
10536 architecture and on all cross platforms using the ELF binary file format.
10537 In both cases GNU binutils version 2.16 or later are required to enable it.
10538
10539 @node Compilation options
10540 @subsection Compilation options
10541
10542 @noindent
10543 The operation of eliminating the unused code and data from the final executable
10544 is directly performed by the linker.
10545
10546 In order to do this, it has to work with objects compiled with the
10547 following options:
10548 @option{-ffunction-sections} @option{-fdata-sections}.
10549 @cindex @option{-ffunction-sections} (@command{gcc})
10550 @cindex @option{-fdata-sections} (@command{gcc})
10551 These options are usable with C and Ada files.
10552 They will place respectively each
10553 function or data in a separate section in the resulting object file.
10554
10555 Once the objects and static libraries are created with these options, the
10556 linker can perform the dead code elimination. You can do this by setting
10557 the @option{-Wl,--gc-sections} option to gcc command or in the
10558 @option{-largs} section of @command{gnatmake}. This will perform a
10559 garbage collection of code and data never referenced.
10560
10561 If the linker performs a partial link (@option{-r} ld linker option), then you
10562 will need to provide one or several entry point using the
10563 @option{-e} / @option{--entry} ld option.
10564
10565 Note that objects compiled without the @option{-ffunction-sections} and
10566 @option{-fdata-sections} options can still be linked with the executable.
10567 However, no dead code elimination will be performed on those objects (they will
10568 be linked as is).
10569
10570 The GNAT static library is now compiled with -ffunction-sections and
10571 -fdata-sections on some platforms. This allows you to eliminate the unused code
10572 and data of the GNAT library from your executable.
10573
10574 @node Example of unused subprogram/data elimination
10575 @subsection Example of unused subprogram/data elimination
10576
10577 @noindent
10578 Here is a simple example:
10579
10580 @smallexample @c ada
10581 with Aux;
10582
10583 procedure Test is
10584 begin
10585    Aux.Used (10);
10586 end Test;
10587
10588 package Aux is
10589    Used_Data   : Integer;
10590    Unused_Data : Integer;
10591
10592    procedure Used   (Data : Integer);
10593    procedure Unused (Data : Integer);
10594 end Aux;
10595
10596 package body Aux is
10597    procedure Used (Data : Integer) is
10598    begin
10599       Used_Data := Data;
10600    end Used;
10601
10602    procedure Unused (Data : Integer) is
10603    begin
10604       Unused_Data := Data;
10605    end Unused;
10606 end Aux;
10607 @end smallexample
10608
10609 @noindent
10610 @code{Unused} and @code{Unused_Data} are never referenced in this code
10611 excerpt, and hence they may be safely removed from the final executable.
10612
10613 @smallexample
10614 $ gnatmake test
10615
10616 $ nm test | grep used
10617 020015f0 T aux__unused
10618 02005d88 B aux__unused_data
10619 020015cc T aux__used
10620 02005d84 B aux__used_data
10621
10622 $ gnatmake test -cargs -fdata-sections -ffunction-sections \
10623      -largs -Wl,--gc-sections
10624
10625 $ nm test | grep used
10626 02005350 T aux__used
10627 0201ffe0 B aux__used_data
10628 @end smallexample
10629
10630 @noindent
10631 It can be observed that the procedure @code{Unused} and the object
10632 @code{Unused_Data} are removed by the linker when using the
10633 appropriate options.
10634
10635 @c ********************************
10636 @node Renaming Files Using gnatchop
10637 @chapter Renaming Files Using @code{gnatchop}
10638 @findex gnatchop
10639
10640 @noindent
10641 This chapter discusses how to handle files with multiple units by using
10642 the @code{gnatchop} utility. This utility is also useful in renaming
10643 files to meet the standard GNAT default file naming conventions.
10644
10645 @menu
10646 * Handling Files with Multiple Units::
10647 * Operating gnatchop in Compilation Mode::
10648 * Command Line for gnatchop::
10649 * Switches for gnatchop::
10650 * Examples of gnatchop Usage::
10651 @end menu
10652
10653 @node Handling Files with Multiple Units
10654 @section Handling Files with Multiple Units
10655
10656 @noindent
10657 The basic compilation model of GNAT requires that a file submitted to the
10658 compiler have only one unit and there be a strict correspondence
10659 between the file name and the unit name.
10660
10661 The @code{gnatchop} utility allows both of these rules to be relaxed,
10662 allowing GNAT to process files which contain multiple compilation units
10663 and files with arbitrary file names. @code{gnatchop}
10664 reads the specified file and generates one or more output files,
10665 containing one unit per file. The unit and the file name correspond,
10666 as required by GNAT.
10667
10668 If you want to permanently restructure a set of ``foreign'' files so that
10669 they match the GNAT rules, and do the remaining development using the
10670 GNAT structure, you can simply use @command{gnatchop} once, generate the
10671 new set of files and work with them from that point on.
10672
10673 Alternatively, if you want to keep your files in the ``foreign'' format,
10674 perhaps to maintain compatibility with some other Ada compilation
10675 system, you can set up a procedure where you use @command{gnatchop} each
10676 time you compile, regarding the source files that it writes as temporary
10677 files that you throw away.
10678
10679 @node Operating gnatchop in Compilation Mode
10680 @section Operating gnatchop in Compilation Mode
10681
10682 @noindent
10683 The basic function of @code{gnatchop} is to take a file with multiple units
10684 and split it into separate files. The boundary between files is reasonably
10685 clear, except for the issue of comments and pragmas. In default mode, the
10686 rule is that any pragmas between units belong to the previous unit, except
10687 that configuration pragmas always belong to the following unit. Any comments
10688 belong to the following unit. These rules
10689 almost always result in the right choice of
10690 the split point without needing to mark it explicitly and most users will
10691 find this default to be what they want. In this default mode it is incorrect to
10692 submit a file containing only configuration pragmas, or one that ends in
10693 configuration pragmas, to @code{gnatchop}.
10694
10695 However, using a special option to activate ``compilation mode'',
10696 @code{gnatchop}
10697 can perform another function, which is to provide exactly the semantics
10698 required by the RM for handling of configuration pragmas in a compilation.
10699 In the absence of configuration pragmas (at the main file level), this
10700 option has no effect, but it causes such configuration pragmas to be handled
10701 in a quite different manner.
10702
10703 First, in compilation mode, if @code{gnatchop} is given a file that consists of
10704 only configuration pragmas, then this file is appended to the
10705 @file{gnat.adc} file in the current directory. This behavior provides
10706 the required behavior described in the RM for the actions to be taken
10707 on submitting such a file to the compiler, namely that these pragmas
10708 should apply to all subsequent compilations in the same compilation
10709 environment. Using GNAT, the current directory, possibly containing a
10710 @file{gnat.adc} file is the representation
10711 of a compilation environment. For more information on the
10712 @file{gnat.adc} file, see @ref{Handling of Configuration Pragmas}.
10713
10714 Second, in compilation mode, if @code{gnatchop}
10715 is given a file that starts with
10716 configuration pragmas, and contains one or more units, then these
10717 configuration pragmas are prepended to each of the chopped files. This
10718 behavior provides the required behavior described in the RM for the
10719 actions to be taken on compiling such a file, namely that the pragmas
10720 apply to all units in the compilation, but not to subsequently compiled
10721 units.
10722
10723 Finally, if configuration pragmas appear between units, they are appended
10724 to the previous unit. This results in the previous unit being illegal,
10725 since the compiler does not accept configuration pragmas that follow
10726 a unit. This provides the required RM behavior that forbids configuration
10727 pragmas other than those preceding the first compilation unit of a
10728 compilation.
10729
10730 For most purposes, @code{gnatchop} will be used in default mode. The
10731 compilation mode described above is used only if you need exactly
10732 accurate behavior with respect to compilations, and you have files
10733 that contain multiple units and configuration pragmas. In this
10734 circumstance the use of @code{gnatchop} with the compilation mode
10735 switch provides the required behavior, and is for example the mode
10736 in which GNAT processes the ACVC tests.
10737
10738 @node Command Line for gnatchop
10739 @section Command Line for @code{gnatchop}
10740
10741 @noindent
10742 The @code{gnatchop} command has the form:
10743
10744 @smallexample
10745 $ gnatchop switches @var{file name} @r{[}@var{file name} @dots{}@r{]}
10746       @ovar{directory}
10747 @end smallexample
10748
10749 @noindent
10750 The only required argument is the file name of the file to be chopped.
10751 There are no restrictions on the form of this file name. The file itself
10752 contains one or more Ada units, in normal GNAT format, concatenated
10753 together. As shown, more than one file may be presented to be chopped.
10754
10755 When run in default mode, @code{gnatchop} generates one output file in
10756 the current directory for each unit in each of the files.
10757
10758 @var{directory}, if specified, gives the name of the directory to which
10759 the output files will be written. If it is not specified, all files are
10760 written to the current directory.
10761
10762 For example, given a
10763 file called @file{hellofiles} containing
10764
10765 @smallexample @c ada
10766 @group
10767 @cartouche
10768 procedure hello;
10769
10770 with Text_IO; use Text_IO;
10771 procedure hello is
10772 begin
10773    Put_Line ("Hello");
10774 end hello;
10775 @end cartouche
10776 @end group
10777 @end smallexample
10778
10779 @noindent
10780 the command
10781
10782 @smallexample
10783 $ gnatchop ^hellofiles^HELLOFILES.^
10784 @end smallexample
10785
10786 @noindent
10787 generates two files in the current directory, one called
10788 @file{hello.ads} containing the single line that is the procedure spec,
10789 and the other called @file{hello.adb} containing the remaining text. The
10790 original file is not affected. The generated files can be compiled in
10791 the normal manner.
10792
10793 @noindent
10794 When gnatchop is invoked on a file that is empty or that contains only empty
10795 lines and/or comments, gnatchop will not fail, but will not produce any
10796 new sources.
10797
10798 For example, given a
10799 file called @file{toto.txt} containing
10800
10801 @smallexample @c ada
10802 @group
10803 @cartouche
10804 --  Just a comment
10805 @end cartouche
10806 @end group
10807 @end smallexample
10808
10809 @noindent
10810 the command
10811
10812 @smallexample
10813 $ gnatchop ^toto.txt^TOT.TXT^
10814 @end smallexample
10815
10816 @noindent
10817 will not produce any new file and will result in the following warnings:
10818
10819 @smallexample
10820 toto.txt:1:01: warning: empty file, contains no compilation units
10821 no compilation units found
10822 no source files written
10823 @end smallexample
10824
10825 @node Switches for gnatchop
10826 @section Switches for @code{gnatchop}
10827
10828 @noindent
10829 @command{gnatchop} recognizes the following switches:
10830
10831 @table @option
10832 @c !sort!
10833
10834 @item --version
10835 @cindex @option{--version} @command{gnatchop}
10836 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
10837
10838 @item --help
10839 @cindex @option{--help} @command{gnatchop}
10840 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
10841 all other options.
10842
10843 @item ^-c^/COMPILATION^
10844 @cindex @option{^-c^/COMPILATION^} (@code{gnatchop})
10845 Causes @code{gnatchop} to operate in compilation mode, in which
10846 configuration pragmas are handled according to strict RM rules. See
10847 previous section for a full description of this mode.
10848
10849 @ifclear vms
10850 @item -gnat@var{xxx}
10851 This passes the given @option{-gnat@var{xxx}} switch to @code{gnat} which is
10852 used to parse the given file. Not all @var{xxx} options make sense,
10853 but for example, the use of @option{-gnati2} allows @code{gnatchop} to
10854 process a source file that uses Latin-2 coding for identifiers.
10855 @end ifclear
10856
10857 @item ^-h^/HELP^
10858 Causes @code{gnatchop} to generate a brief help summary to the standard
10859 output file showing usage information.
10860
10861 @item ^-k@var{mm}^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=@var{mm}^
10862 @cindex @option{^-k^/FILE_NAME_MAX_LENGTH^} (@code{gnatchop})
10863 Limit generated file names to the specified number @code{mm}
10864 of characters.
10865 This is useful if the
10866 resulting set of files is required to be interoperable with systems
10867 which limit the length of file names.
10868 @ifset vms
10869 If no value is given, or
10870 if no @code{/FILE_NAME_MAX_LENGTH} qualifier is given,
10871 a default of 39, suitable for OpenVMS Alpha
10872 Systems, is assumed
10873 @end ifset
10874 @ifclear vms
10875 No space is allowed between the @option{-k} and the numeric value. The numeric
10876 value may be omitted in which case a default of @option{-k8},
10877 suitable for use
10878 with DOS-like file systems, is used. If no @option{-k} switch
10879 is present then
10880 there is no limit on the length of file names.
10881 @end ifclear
10882
10883 @item ^-p^/PRESERVE^
10884 @cindex @option{^-p^/PRESERVE^} (@code{gnatchop})
10885 Causes the file ^modification^creation^ time stamp of the input file to be
10886 preserved and used for the time stamp of the output file(s). This may be
10887 useful for preserving coherency of time stamps in an environment where
10888 @code{gnatchop} is used as part of a standard build process.
10889
10890 @item ^-q^/QUIET^
10891 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@code{gnatchop})
10892 Causes output of informational messages indicating the set of generated
10893 files to be suppressed. Warnings and error messages are unaffected.
10894
10895 @item ^-r^/REFERENCE^
10896 @cindex @option{^-r^/REFERENCE^} (@code{gnatchop})
10897 @findex Source_Reference
10898 Generate @code{Source_Reference} pragmas. Use this switch if the output
10899 files are regarded as temporary and development is to be done in terms
10900 of the original unchopped file. This switch causes
10901 @code{Source_Reference} pragmas to be inserted into each of the
10902 generated files to refers back to the original file name and line number.
10903 The result is that all error messages refer back to the original
10904 unchopped file.
10905 In addition, the debugging information placed into the object file (when
10906 the @option{^-g^/DEBUG^} switch of @command{gcc} or @command{gnatmake} is
10907 specified)
10908 also refers back to this original file so that tools like profilers and
10909 debuggers will give information in terms of the original unchopped file.
10910
10911 If the original file to be chopped itself contains
10912 a @code{Source_Reference}
10913 pragma referencing a third file, then gnatchop respects
10914 this pragma, and the generated @code{Source_Reference} pragmas
10915 in the chopped file refer to the original file, with appropriate
10916 line numbers. This is particularly useful when @code{gnatchop}
10917 is used in conjunction with @code{gnatprep} to compile files that
10918 contain preprocessing statements and multiple units.
10919
10920 @item ^-v^/VERBOSE^
10921 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatchop})
10922 Causes @code{gnatchop} to operate in verbose mode. The version
10923 number and copyright notice are output, as well as exact copies of
10924 the gnat1 commands spawned to obtain the chop control information.
10925
10926 @item ^-w^/OVERWRITE^
10927 @cindex @option{^-w^/OVERWRITE^} (@code{gnatchop})
10928 Overwrite existing file names. Normally @code{gnatchop} regards it as a
10929 fatal error if there is already a file with the same name as a
10930 file it would otherwise output, in other words if the files to be
10931 chopped contain duplicated units. This switch bypasses this
10932 check, and causes all but the last instance of such duplicated
10933 units to be skipped.
10934
10935 @ifclear vms
10936 @item --GCC=@var{xxxx}
10937 @cindex @option{--GCC=} (@code{gnatchop})
10938 Specify the path of the GNAT parser to be used. When this switch is used,
10939 no attempt is made to add the prefix to the GNAT parser executable.
10940 @end ifclear
10941 @end table
10942
10943 @node Examples of gnatchop Usage
10944 @section Examples of @code{gnatchop} Usage
10945
10946 @table @code
10947 @ifset vms
10948 @item gnatchop /OVERWRITE HELLO_S.ADA [PRERELEASE.FILES]
10949 @end ifset
10950 @ifclear vms
10951 @item gnatchop -w hello_s.ada prerelease/files
10952 @end ifclear
10953
10954 Chops the source file @file{hello_s.ada}. The output files will be
10955 placed in the directory @file{^prerelease/files^[PRERELEASE.FILES]^},
10956 overwriting any
10957 files with matching names in that directory (no files in the current
10958 directory are modified).
10959
10960 @item gnatchop ^archive^ARCHIVE.^
10961 Chops the source file @file{^archive^ARCHIVE.^}
10962 into the current directory. One
10963 useful application of @code{gnatchop} is in sending sets of sources
10964 around, for example in email messages. The required sources are simply
10965 concatenated (for example, using a ^Unix @code{cat}^VMS @code{APPEND/NEW}^
10966 command), and then
10967 @command{gnatchop} is used at the other end to reconstitute the original
10968 file names.
10969
10970 @item gnatchop file1 file2 file3 direc
10971 Chops all units in files @file{file1}, @file{file2}, @file{file3}, placing
10972 the resulting files in the directory @file{direc}. Note that if any units
10973 occur more than once anywhere within this set of files, an error message
10974 is generated, and no files are written. To override this check, use the
10975 @option{^-w^/OVERWRITE^} switch,
10976 in which case the last occurrence in the last file will
10977 be the one that is output, and earlier duplicate occurrences for a given
10978 unit will be skipped.
10979 @end table
10980
10981 @node Configuration Pragmas
10982 @chapter Configuration Pragmas
10983 @cindex Configuration pragmas
10984 @cindex Pragmas, configuration
10985
10986 @noindent
10987 Configuration pragmas include those pragmas described as
10988 such in the Ada Reference Manual, as well as
10989 implementation-dependent pragmas that are configuration pragmas.
10990 @xref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual},
10991 for details on these additional GNAT-specific configuration pragmas.
10992 Most notably, the pragma @code{Source_File_Name}, which allows
10993 specifying non-default names for source files, is a configuration
10994 pragma. The following is a complete list of configuration pragmas
10995 recognized by GNAT:
10996
10997 @smallexample
10998    Ada_83
10999    Ada_95
11000    Ada_05
11001    Ada_2005
11002    Assertion_Policy
11003    C_Pass_By_Copy
11004    Check_Name
11005    Check_Policy
11006    Compile_Time_Error
11007    Compile_Time_Warning
11008    Compiler_Unit
11009    Component_Alignment
11010    Debug_Policy
11011    Detect_Blocking
11012    Discard_Names
11013    Elaboration_Checks
11014    Eliminate
11015    Extend_System
11016    External_Name_Casing
11017    Fast_Math
11018    Favor_Top_Level
11019    Float_Representation
11020    Implicit_Packing
11021    Initialize_Scalars
11022    Interrupt_State
11023    License
11024    Locking_Policy
11025    Long_Float
11026    No_Run_Time
11027    No_Strict_Aliasing
11028    Normalize_Scalars
11029    Optimize_Alignment
11030    Persistent_BSS
11031    Polling
11032    Priority_Specific_Dispatching
11033    Profile
11034    Profile_Warnings
11035    Propagate_Exceptions
11036    Queuing_Policy
11037    Ravenscar
11038    Restricted_Run_Time
11039    Restrictions
11040    Restrictions_Warnings
11041    Reviewable
11042    Source_File_Name
11043    Source_File_Name_Project
11044    Style_Checks
11045    Suppress
11046    Suppress_Exception_Locations
11047    Task_Dispatching_Policy
11048    Universal_Data
11049    Unsuppress
11050    Use_VADS_Size
11051    Validity_Checks
11052    Warnings
11053    Wide_Character_Encoding
11054
11055 @end smallexample
11056
11057 @menu
11058 * Handling of Configuration Pragmas::
11059 * The Configuration Pragmas Files::
11060 @end menu
11061
11062 @node Handling of Configuration Pragmas
11063 @section Handling of Configuration Pragmas
11064
11065 Configuration pragmas may either appear at the start of a compilation
11066 unit, in which case they apply only to that unit, or they may apply to
11067 all compilations performed in a given compilation environment.
11068
11069 GNAT also provides the @code{gnatchop} utility to provide an automatic
11070 way to handle configuration pragmas following the semantics for
11071 compilations (that is, files with multiple units), described in the RM.
11072 See @ref{Operating gnatchop in Compilation Mode} for details.
11073 However, for most purposes, it will be more convenient to edit the
11074 @file{gnat.adc} file that contains configuration pragmas directly,
11075 as described in the following section.
11076
11077 @node The Configuration Pragmas Files
11078 @section The Configuration Pragmas Files
11079 @cindex @file{gnat.adc}
11080
11081 @noindent
11082 In GNAT a compilation environment is defined by the current
11083 directory at the time that a compile command is given. This current
11084 directory is searched for a file whose name is @file{gnat.adc}. If
11085 this file is present, it is expected to contain one or more
11086 configuration pragmas that will be applied to the current compilation.
11087 However, if the switch @option{-gnatA} is used, @file{gnat.adc} is not
11088 considered.
11089
11090 Configuration pragmas may be entered into the @file{gnat.adc} file
11091 either by running @code{gnatchop} on a source file that consists only of
11092 configuration pragmas, or more conveniently  by
11093 direct editing of the @file{gnat.adc} file, which is a standard format
11094 source file.
11095
11096 In addition to @file{gnat.adc}, additional files containing configuration
11097 pragmas may be applied to the current compilation using the switch
11098 @option{-gnatec}@var{path}. @var{path} must designate an existing file that
11099 contains only configuration pragmas. These configuration pragmas are
11100 in addition to those found in @file{gnat.adc} (provided @file{gnat.adc}
11101 is present and switch @option{-gnatA} is not used).
11102
11103 It is allowed to specify several switches @option{-gnatec}, all of which
11104 will be taken into account.
11105
11106 If you are using project file, a separate mechanism is provided using
11107 project attributes, see @ref{Specifying Configuration Pragmas} for more
11108 details.
11109
11110 @ifset vms
11111 Of special interest to GNAT OpenVMS Alpha is the following
11112 configuration pragma:
11113
11114 @smallexample @c ada
11115 @cartouche
11116 pragma Extend_System (Aux_DEC);
11117 @end cartouche
11118 @end smallexample
11119
11120 @noindent
11121 In the presence of this pragma, GNAT adds to the definition of the
11122 predefined package SYSTEM all the additional types and subprograms that are
11123 defined in HP Ada. See @ref{Compatibility with HP Ada} for details.
11124 @end ifset
11125
11126 @node Handling Arbitrary File Naming Conventions Using gnatname
11127 @chapter Handling Arbitrary File Naming Conventions Using @code{gnatname}
11128 @cindex Arbitrary File Naming Conventions
11129
11130 @menu
11131 * Arbitrary File Naming Conventions::
11132 * Running gnatname::
11133 * Switches for gnatname::
11134 * Examples of gnatname Usage::
11135 @end menu
11136
11137 @node Arbitrary File Naming Conventions
11138 @section Arbitrary File Naming Conventions
11139
11140 @noindent
11141 The GNAT compiler must be able to know the source file name of a compilation
11142 unit.  When using the standard GNAT default file naming conventions
11143 (@code{.ads} for specs, @code{.adb} for bodies), the GNAT compiler
11144 does not need additional information.
11145
11146 @noindent
11147 When the source file names do not follow the standard GNAT default file naming
11148 conventions, the GNAT compiler must be given additional information through
11149 a configuration pragmas file (@pxref{Configuration Pragmas})
11150 or a project file.
11151 When the non-standard file naming conventions are well-defined,
11152 a small number of pragmas @code{Source_File_Name} specifying a naming pattern
11153 (@pxref{Alternative File Naming Schemes}) may be sufficient. However,
11154 if the file naming conventions are irregular or arbitrary, a number
11155 of pragma @code{Source_File_Name} for individual compilation units
11156 must be defined.
11157 To help maintain the correspondence between compilation unit names and
11158 source file names within the compiler,
11159 GNAT provides a tool @code{gnatname} to generate the required pragmas for a
11160 set of files.
11161
11162 @node Running gnatname
11163 @section Running @code{gnatname}
11164
11165 @noindent
11166 The usual form of the @code{gnatname} command is
11167
11168 @smallexample
11169 $ gnatname @ovar{switches} @var{naming_pattern} @ovar{naming_patterns}
11170       @r{[}--and @ovar{switches} @var{naming_pattern} @ovar{naming_patterns}@r{]}
11171 @end smallexample
11172
11173 @noindent
11174 All of the arguments are optional. If invoked without any argument,
11175 @code{gnatname} will display its usage.
11176
11177 @noindent
11178 When used with at least one naming pattern, @code{gnatname} will attempt to
11179 find all the compilation units in files that follow at least one of the
11180 naming patterns. To find these compilation units,
11181 @code{gnatname} will use the GNAT compiler in syntax-check-only mode on all
11182 regular files.
11183
11184 @noindent
11185 One or several Naming Patterns may be given as arguments to @code{gnatname}.
11186 Each Naming Pattern is enclosed between double quotes.
11187 A Naming Pattern is a regular expression similar to the wildcard patterns
11188 used in file names by the Unix shells or the DOS prompt.
11189
11190 @noindent
11191 @code{gnatname} may be called with several sections of directories/patterns.
11192 Sections are separated by switch @code{--and}. In each section, there must be
11193 at least one pattern. If no directory is specified in a section, the current
11194 directory (or the project directory is @code{-P} is used) is implied.
11195 The options other that the directory switches and the patterns apply globally
11196 even if they are in different sections.
11197
11198 @noindent
11199 Examples of Naming Patterns are
11200
11201 @smallexample
11202    "*.[12].ada"
11203    "*.ad[sb]*"
11204    "body_*"    "spec_*"
11205 @end smallexample
11206
11207 @noindent
11208 For a more complete description of the syntax of Naming Patterns,
11209 see the second kind of regular expressions described in @file{g-regexp.ads}
11210 (the ``Glob'' regular expressions).
11211
11212 @noindent
11213 When invoked with no switch @code{-P}, @code{gnatname} will create a
11214 configuration pragmas file @file{gnat.adc} in the current working directory,
11215 with pragmas @code{Source_File_Name} for each file that contains a valid Ada
11216 unit.
11217
11218 @node Switches for gnatname
11219 @section Switches for @code{gnatname}
11220
11221 @noindent
11222 Switches for @code{gnatname} must precede any specified Naming Pattern.
11223
11224 @noindent
11225 You may specify any of the following switches to @code{gnatname}:
11226
11227 @table @option
11228 @c !sort!
11229
11230 @item --version
11231 @cindex @option{--version} @command{gnatname}
11232 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
11233
11234 @item --help
11235 @cindex @option{--help} @command{gnatname}
11236 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
11237 all other options.
11238
11239 @item --and
11240 Start another section of directories/patterns.
11241
11242 @item ^-c^/CONFIG_FILE=^@file{file}
11243 @cindex @option{^-c^/CONFIG_FILE^} (@code{gnatname})
11244 Create a configuration pragmas file @file{file} (instead of the default
11245 @file{gnat.adc}).
11246 @ifclear vms
11247 There may be zero, one or more space between @option{-c} and
11248 @file{file}.
11249 @end ifclear
11250 @file{file} may include directory information. @file{file} must be
11251 writable. There may be only one switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^}.
11252 When a switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^} is
11253 specified, no switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} may be specified (see below).
11254
11255 @item ^-d^/SOURCE_DIRS=^@file{dir}
11256 @cindex @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} (@code{gnatname})
11257 Look for source files in directory @file{dir}. There may be zero, one or more
11258 spaces between @option{^-d^/SOURCE_DIRS=^} and @file{dir}.
11259 When a switch @option{^-d^/SOURCE_DIRS^}
11260 is specified, the current working directory will not be searched for source
11261 files, unless it is explicitly specified with a @option{^-d^/SOURCE_DIRS^}
11262 or @option{^-D^/DIR_FILES^} switch.
11263 Several switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} may be specified.
11264 If @file{dir} is a relative path, it is relative to the directory of
11265 the configuration pragmas file specified with switch
11266 @option{^-c^/CONFIG_FILE^},
11267 or to the directory of the project file specified with switch
11268 @option{^-P^/PROJECT_FILE^} or,
11269 if neither switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^}
11270 nor switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} are specified, it is relative to the
11271 current working directory. The directory
11272 specified with switch @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} must exist and be readable.
11273
11274 @item ^-D^/DIRS_FILE=^@file{file}
11275 @cindex @option{^-D^/DIRS_FILE^} (@code{gnatname})
11276 Look for source files in all directories listed in text file @file{file}.
11277 There may be zero, one or more spaces between @option{^-D^/DIRS_FILE=^}
11278 and @file{file}.
11279 @file{file} must be an existing, readable text file.
11280 Each nonempty line in @file{file} must be a directory.
11281 Specifying switch @option{^-D^/DIRS_FILE^} is equivalent to specifying as many
11282 switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} as there are nonempty lines in
11283 @file{file}.
11284
11285 @item ^-f^/FOREIGN_PATTERN=^@file{pattern}
11286 @cindex @option{^-f^/FOREIGN_PATTERN^} (@code{gnatname})
11287 Foreign patterns. Using this switch, it is possible to add sources of languages
11288 other than Ada to the list of sources of a project file.
11289 It is only useful if a ^-P^/PROJECT_FILE^ switch is used.
11290 For example,
11291 @smallexample
11292 gnatname ^-Pprj -f"*.c"^/PROJECT_FILE=PRJ /FOREIGN_PATTERN=*.C^ "*.ada"
11293 @end smallexample
11294 @noindent
11295 will look for Ada units in all files with the @file{.ada} extension,
11296 and will add to the list of file for project @file{prj.gpr} the C files
11297 with extension @file{.^c^C^}.
11298
11299 @item ^-h^/HELP^
11300 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatname})
11301 Output usage (help) information. The output is written to @file{stdout}.
11302
11303 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@file{proj}
11304 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@code{gnatname})
11305 Create or update project file @file{proj}. There may be zero, one or more space
11306 between @option{-P} and @file{proj}. @file{proj} may include directory
11307 information. @file{proj} must be writable.
11308 There may be only one switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^}.
11309 When a switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} is specified,
11310 no switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^} may be specified.
11311
11312 @item ^-v^/VERBOSE^
11313 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatname})
11314 Verbose mode. Output detailed explanation of behavior to @file{stdout}.
11315 This includes name of the file written, the name of the directories to search
11316 and, for each file in those directories whose name matches at least one of
11317 the Naming Patterns, an indication of whether the file contains a unit,
11318 and if so the name of the unit.
11319
11320 @item ^-v -v^/VERBOSE /VERBOSE^
11321 @cindex @option{^-v -v^/VERBOSE /VERBOSE^} (@code{gnatname})
11322 Very Verbose mode. In addition to the output produced in verbose mode,
11323 for each file in the searched directories whose name matches none of
11324 the Naming Patterns, an indication is given that there is no match.
11325
11326 @item ^-x^/EXCLUDED_PATTERN=^@file{pattern}
11327 @cindex @option{^-x^/EXCLUDED_PATTERN^} (@code{gnatname})
11328 Excluded patterns. Using this switch, it is possible to exclude some files
11329 that would match the name patterns. For example,
11330 @smallexample
11331 gnatname ^-x "*_nt.ada"^/EXCLUDED_PATTERN=*_nt.ada^ "*.ada"
11332 @end smallexample
11333 @noindent
11334 will look for Ada units in all files with the @file{.ada} extension,
11335 except those whose names end with @file{_nt.ada}.
11336
11337 @end table
11338
11339 @node Examples of gnatname Usage
11340 @section Examples of @code{gnatname} Usage
11341
11342 @ifset vms
11343 @smallexample
11344 $ gnatname /CONFIG_FILE=[HOME.ME]NAMES.ADC /SOURCE_DIRS=SOURCES "[a-z]*.ada*"
11345 @end smallexample
11346 @end ifset
11347
11348 @ifclear vms
11349 @smallexample
11350 $ gnatname -c /home/me/names.adc -d sources "[a-z]*.ada*"
11351 @end smallexample
11352 @end ifclear
11353
11354 @noindent
11355 In this example, the directory @file{^/home/me^[HOME.ME]^} must already exist
11356 and be writable. In addition, the directory
11357 @file{^/home/me/sources^[HOME.ME.SOURCES]^} (specified by
11358 @option{^-d sources^/SOURCE_DIRS=SOURCES^}) must exist and be readable.
11359
11360 @ifclear vms
11361 Note the optional spaces after @option{-c} and @option{-d}.
11362 @end ifclear
11363
11364 @smallexample
11365 @ifclear vms
11366 $ gnatname -P/home/me/proj -x "*_nt_body.ada"
11367   -dsources -dsources/plus -Dcommon_dirs.txt "body_*" "spec_*"
11368 @end ifclear
11369 @ifset vms
11370 $ gnatname  /PROJECT_FILE=[HOME.ME]PROJ
11371   /EXCLUDED_PATTERN=*_nt_body.ada
11372   /SOURCE_DIRS=(SOURCES,[SOURCES.PLUS])
11373   /DIRS_FILE=COMMON_DIRS.TXT "body_*" "spec_*"
11374 @end ifset
11375 @end smallexample
11376
11377 Note that several switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} may be used,
11378 even in conjunction with one or several switches
11379 @option{^-D^/DIRS_FILE^}. Several Naming Patterns and one excluded pattern
11380 are used in this example.
11381
11382 @c *****************************************
11383 @c * G N A T  P r o j e c t  M a n a g e r *
11384 @c *****************************************
11385 @node GNAT Project Manager
11386 @chapter GNAT Project Manager
11387
11388 @menu
11389 * Introduction::
11390 * Examples of Project Files::
11391 * Project File Syntax::
11392 * Objects and Sources in Project Files::
11393 * Importing Projects::
11394 * Project Extension::
11395 * Project Hierarchy Extension::
11396 * External References in Project Files::
11397 * Packages in Project Files::
11398 * Variables from Imported Projects::
11399 * Naming Schemes::
11400 * Library Projects::
11401 * Stand-alone Library Projects::
11402 * Switches Related to Project Files::
11403 * Tools Supporting Project Files::
11404 * An Extended Example::
11405 * Project File Complete Syntax::
11406 @end menu
11407
11408 @c ****************
11409 @c * Introduction *
11410 @c ****************
11411
11412 @node Introduction
11413 @section Introduction
11414
11415 @noindent
11416 This chapter describes GNAT's @emph{Project Manager}, a facility that allows
11417 you to manage complex builds involving a number of source files, directories,
11418 and compilation options for different system configurations. In particular,
11419 project files allow you to specify:
11420 @itemize @bullet
11421 @item
11422 The directory or set of directories containing the source files, and/or the
11423 names of the specific source files themselves
11424 @item
11425 The directory in which the compiler's output
11426 (@file{ALI} files, object files, tree files) is to be placed
11427 @item
11428 The directory in which the executable programs is to be placed
11429 @item
11430 ^Switch^Switch^ settings for any of the project-enabled tools
11431 (@command{gnatmake}, compiler, binder, linker, @code{gnatls}, @code{gnatxref},
11432 @code{gnatfind}); you can apply these settings either globally or to individual
11433 compilation units.
11434 @item
11435 The source files containing the main subprogram(s) to be built
11436 @item
11437 The source programming language(s) (currently Ada and/or C)
11438 @item
11439 Source file naming conventions; you can specify these either globally or for
11440 individual compilation units
11441 @end itemize
11442
11443 @menu
11444 * Project Files::
11445 @end menu
11446
11447 @node Project Files
11448 @subsection Project Files
11449
11450 @noindent
11451 Project files are written in a syntax close to that of Ada, using  familiar
11452 notions such as packages, context clauses, declarations, default values,
11453 assignments, and inheritance. Finally, project files can be built
11454 hierarchically from other project files, simplifying complex system
11455 integration and project reuse.
11456
11457 A @dfn{project} is a specific set of values for various compilation properties.
11458 The settings for a given project are described by means of
11459 a @dfn{project file}, which is a text file written in an Ada-like syntax.
11460 Property values in project files are either strings or lists of strings.
11461 Properties that are not explicitly set receive default values.  A project
11462 file may interrogate the values of @dfn{external variables} (user-defined
11463 command-line switches or environment variables), and it may specify property
11464 settings conditionally, based on the value of such variables.
11465
11466 In simple cases, a project's source files depend only on other source files
11467 in the same project, or on the predefined libraries.  (@emph{Dependence} is
11468 used in
11469 the Ada technical sense; as in one Ada unit @code{with}ing another.)  However,
11470 the Project Manager also allows more sophisticated arrangements,
11471 where the source files in one project depend on source files in other
11472 projects:
11473 @itemize @bullet
11474 @item
11475 One project can @emph{import} other projects containing needed source files.
11476 @item
11477 You can organize GNAT projects in a hierarchy: a @emph{child} project
11478 can extend a @emph{parent} project, inheriting the parent's source files and
11479 optionally overriding any of them with alternative versions
11480 @end itemize
11481
11482 @noindent
11483 More generally, the Project Manager lets you structure large development
11484 efforts into hierarchical subsystems, where build decisions are delegated
11485 to the subsystem level, and thus different compilation environments
11486 (^switch^switch^ settings) used for different subsystems.
11487
11488 The Project Manager is invoked through the
11489 @option{^-P^/PROJECT_FILE=^@emph{projectfile}}
11490 switch to @command{gnatmake} or to the @command{^gnat^GNAT^} front driver.
11491 @ifclear vms
11492 There may be zero, one or more spaces between @option{-P} and
11493 @option{@emph{projectfile}}.
11494 @end ifclear
11495 If you want to define (on the command line) an external variable that is
11496 queried by the project file, you must use the
11497 @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@emph{vbl}=@emph{value}} switch.
11498 The Project Manager parses and interprets the project file, and drives the
11499 invoked tool based on the project settings.
11500
11501 The Project Manager supports a wide range of development strategies,
11502 for systems of all sizes.  Here are some typical practices that are
11503 easily handled:
11504 @itemize @bullet
11505 @item
11506 Using a common set of source files, but generating object files in different
11507 directories via different ^switch^switch^ settings
11508 @item
11509 Using a mostly-shared set of source files, but with different versions of
11510 some unit or units
11511 @end itemize
11512
11513 @noindent
11514 The destination of an executable can be controlled inside a project file
11515 using the @option{^-o^-o^}
11516 ^switch^switch^.
11517 In the absence of such a ^switch^switch^ either inside
11518 the project file or on the command line, any executable files generated by
11519 @command{gnatmake} are placed in the directory @code{Exec_Dir} specified
11520 in the project file. If no @code{Exec_Dir} is specified, they will be placed
11521 in the object directory of the project.
11522
11523 You can use project files to achieve some of the effects of a source
11524 versioning system (for example, defining separate projects for
11525 the different sets of sources that comprise different releases) but the
11526 Project Manager is independent of any source configuration management tools
11527 that might be used by the developers.
11528
11529 The next section introduces the main features of GNAT's project facility
11530 through a sequence of examples; subsequent sections will present the syntax
11531 and semantics in more detail. A more formal description of the project
11532 facility appears in @ref{Project File Reference,,, gnat_rm, GNAT
11533 Reference Manual}.
11534
11535 @c *****************************
11536 @c * Examples of Project Files *
11537 @c *****************************
11538
11539 @node Examples of Project Files
11540 @section Examples of Project Files
11541 @noindent
11542 This section illustrates some of the typical uses of project files and
11543 explains their basic structure and behavior.
11544
11545 @menu
11546 * Common Sources with Different ^Switches^Switches^ and Directories::
11547 * Using External Variables::
11548 * Importing Other Projects::
11549 * Extending a Project::
11550 @end menu
11551
11552 @node Common Sources with Different ^Switches^Switches^ and Directories
11553 @subsection Common Sources with Different ^Switches^Switches^ and Directories
11554
11555 @menu
11556 * Source Files::
11557 * Specifying the Object Directory::
11558 * Specifying the Exec Directory::
11559 * Project File Packages::
11560 * Specifying ^Switch^Switch^ Settings::
11561 * Main Subprograms::
11562 * Executable File Names::
11563 * Source File Naming Conventions::
11564 * Source Language(s)::
11565 @end menu
11566
11567 @noindent
11568 Suppose that the Ada source files @file{pack.ads}, @file{pack.adb}, and
11569 @file{proc.adb} are in the @file{/common} directory.  The file
11570 @file{proc.adb} contains an Ada main subprogram @code{Proc} that @code{with}s
11571 package @code{Pack}.  We want to compile these source files under two sets
11572 of ^switches^switches^:
11573 @itemize @bullet
11574 @item
11575 When debugging, we want to pass the @option{-g} switch to @command{gnatmake},
11576 and the @option{^-gnata^-gnata^},
11577 @option{^-gnato^-gnato^},
11578 and @option{^-gnatE^-gnatE^} switches to the
11579 compiler; the compiler's output is to appear in @file{/common/debug}
11580 @item
11581 When preparing a release version, we want to pass the @option{^-O2^O2^} switch
11582 to the compiler; the compiler's output is to appear in @file{/common/release}
11583 @end itemize
11584
11585 @noindent
11586 The GNAT project files shown below, respectively @file{debug.gpr} and
11587 @file{release.gpr} in the @file{/common} directory, achieve these effects.
11588
11589 Schematically:
11590 @smallexample
11591 @group
11592 ^/common^[COMMON]^
11593   debug.gpr
11594   release.gpr
11595   pack.ads
11596   pack.adb
11597   proc.adb
11598 @end group
11599 @group
11600 ^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^
11601   proc.ali, proc.o
11602   pack.ali, pack.o
11603 @end group
11604 @group
11605 ^/common/release^[COMMON.RELEASE]^
11606   proc.ali, proc.o
11607   pack.ali, pack.o
11608 @end group
11609 @end smallexample
11610 Here are the corresponding project files:
11611
11612 @smallexample @c projectfile
11613 @group
11614 project Debug is
11615   for Object_Dir use "debug";
11616   for Main use ("proc");
11617
11618   package Builder is
11619     for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11620         use ("^-g^-g^");
11621     for Executable ("proc.adb") use "proc1";
11622   end Builder;
11623 @end group
11624
11625 @group
11626   package Compiler is
11627     for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11628        use ("-fstack-check",
11629             "^-gnata^-gnata^",
11630             "^-gnato^-gnato^",
11631             "^-gnatE^-gnatE^");
11632   end Compiler;
11633 end Debug;
11634 @end group
11635 @end smallexample
11636
11637 @smallexample @c projectfile
11638 @group
11639 project Release is
11640   for Object_Dir use "release";
11641   for Exec_Dir use ".";
11642   for Main use ("proc");
11643
11644   package Compiler is
11645     for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11646         use ("^-O2^-O2^");
11647   end Compiler;
11648 end Release;
11649 @end group
11650 @end smallexample
11651
11652 @noindent
11653 The name of the project defined by @file{debug.gpr} is @code{"Debug"} (case
11654 insensitive), and analogously the project defined by @file{release.gpr} is
11655 @code{"Release"}.  For consistency the file should have the same name as the
11656 project, and the project file's extension should be @code{"gpr"}. These
11657 conventions are not required, but a warning is issued if they are not followed.
11658
11659 If the current directory is @file{^/temp^[TEMP]^}, then the command
11660 @smallexample
11661 gnatmake ^-P/common/debug.gpr^/PROJECT_FILE=[COMMON]DEBUG^
11662 @end smallexample
11663
11664 @noindent
11665 generates object and ALI files in @file{^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^},
11666 as well as the @code{^proc1^PROC1.EXE^} executable,
11667 using the ^switch^switch^ settings defined in the project file.
11668
11669 Likewise, the command
11670 @smallexample
11671 gnatmake ^-P/common/release.gpr^/PROJECT_FILE=[COMMON]RELEASE^
11672 @end smallexample
11673
11674 @noindent
11675 generates object and ALI files in @file{^/common/release^[COMMON.RELEASE]^},
11676 and the @code{^proc^PROC.EXE^}
11677 executable in @file{^/common^[COMMON]^},
11678 using the ^switch^switch^ settings from the project file.
11679
11680 @node Source Files
11681 @unnumberedsubsubsec Source Files
11682
11683 @noindent
11684 If a project file does not explicitly specify a set of source directories or
11685 a set of source files, then by default the project's source files are the
11686 Ada source files in the project file directory.  Thus @file{pack.ads},
11687 @file{pack.adb}, and @file{proc.adb} are the source files for both projects.
11688
11689 @node Specifying the Object Directory
11690 @unnumberedsubsubsec Specifying the Object Directory
11691
11692 @noindent
11693 Several project properties are modeled by Ada-style @emph{attributes};
11694 a property is defined by supplying the equivalent of an Ada attribute
11695 definition clause in the project file.
11696 A project's object directory is another such a property; the corresponding
11697 attribute is @code{Object_Dir}, and its value is also a string expression,
11698 specified either as absolute or relative. In the later case,
11699 it is relative to the project file directory. Thus the compiler's
11700 output is directed to @file{^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^}
11701 (for the @code{Debug} project)
11702 and to @file{^/common/release^[COMMON.RELEASE]^}
11703 (for the @code{Release} project).
11704 If @code{Object_Dir} is not specified, then the default is the project file
11705 directory itself.
11706
11707 @node Specifying the Exec Directory
11708 @unnumberedsubsubsec Specifying the Exec Directory
11709
11710 @noindent
11711 A project's exec directory is another property; the corresponding
11712 attribute is @code{Exec_Dir}, and its value is also a string expression,
11713 either specified as relative or absolute. If @code{Exec_Dir} is not specified,
11714 then the default is the object directory (which may also be the project file
11715 directory if attribute @code{Object_Dir} is not specified). Thus the executable
11716 is placed in @file{^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^}
11717 for the @code{Debug} project (attribute @code{Exec_Dir} not specified)
11718 and in @file{^/common^[COMMON]^} for the @code{Release} project.
11719
11720 @node Project File Packages
11721 @unnumberedsubsubsec Project File Packages
11722
11723 @noindent
11724 A GNAT tool that is integrated with the Project Manager is modeled by a
11725 corresponding package in the project file. In the example above,
11726 The @code{Debug} project defines the packages @code{Builder}
11727 (for @command{gnatmake}) and @code{Compiler};
11728 the @code{Release} project defines only the @code{Compiler} package.
11729
11730 The Ada-like package syntax is not to be taken literally.  Although packages in
11731 project files bear a surface resemblance to packages in Ada source code, the
11732 notation is simply a way to convey a grouping of properties for a named
11733 entity.  Indeed, the package names permitted in project files are restricted
11734 to a predefined set, corresponding to the project-aware tools, and the contents
11735 of packages are limited to a small set of constructs.
11736 The packages in the example above contain attribute definitions.
11737
11738 @node Specifying ^Switch^Switch^ Settings
11739 @unnumberedsubsubsec Specifying ^Switch^Switch^ Settings
11740
11741 @noindent
11742 ^Switch^Switch^ settings for a project-aware tool can be specified through
11743 attributes in the package that corresponds to the tool.
11744 The example above illustrates one of the relevant attributes,
11745 @code{^Default_Switches^Default_Switches^}, which is defined in packages
11746 in both project files.
11747 Unlike simple attributes like @code{Source_Dirs},
11748 @code{^Default_Switches^Default_Switches^} is
11749 known as an @emph{associative array}.  When you define this attribute, you must
11750 supply an ``index'' (a literal string), and the effect of the attribute
11751 definition is to set the value of the array at the specified index.
11752 For the @code{^Default_Switches^Default_Switches^} attribute,
11753 the index is a programming language (in our case, Ada),
11754 and the value specified (after @code{use}) must be a list
11755 of string expressions.
11756
11757 The attributes permitted in project files are restricted to a predefined set.
11758 Some may appear at project level, others in packages.
11759 For any attribute that is an associative array, the index must always be a
11760 literal string, but the restrictions on this string (e.g., a file name or a
11761 language name) depend on the individual attribute.
11762 Also depending on the attribute, its specified value will need to be either a
11763 string or a string list.
11764
11765 In the @code{Debug} project, we set the switches for two tools,
11766 @command{gnatmake} and the compiler, and thus we include the two corresponding
11767 packages; each package defines the @code{^Default_Switches^Default_Switches^}
11768 attribute with index @code{"Ada"}.
11769 Note that the package corresponding to
11770 @command{gnatmake} is named @code{Builder}.  The @code{Release} project is
11771 similar, but only includes the @code{Compiler} package.
11772
11773 In project @code{Debug} above, the ^switches^switches^ starting with
11774 @option{-gnat} that are specified in package @code{Compiler}
11775 could have been placed in package @code{Builder}, since @command{gnatmake}
11776 transmits all such ^switches^switches^ to the compiler.
11777
11778 @node Main Subprograms
11779 @unnumberedsubsubsec Main Subprograms
11780
11781 @noindent
11782 One of the specifiable properties of a project is a list of files that contain
11783 main subprograms.  This property is captured in the @code{Main} attribute,
11784 whose value is a list of strings.  If a project defines the @code{Main}
11785 attribute, it is not necessary to identify the main subprogram(s) when
11786 invoking @command{gnatmake} (@pxref{gnatmake and Project Files}).
11787
11788 @node Executable File Names
11789 @unnumberedsubsubsec Executable File Names
11790
11791 @noindent
11792 By default, the executable file name corresponding to a main source is
11793 deduced from the main source file name. Through the attributes
11794 @code{Executable} and @code{Executable_Suffix} of package @code{Builder},
11795 it is possible to change this default.
11796 In project @code{Debug} above, the executable file name
11797 for main source @file{^proc.adb^PROC.ADB^} is
11798 @file{^proc1^PROC1.EXE^}.
11799 Attribute @code{Executable_Suffix}, when specified, may change the suffix
11800 of the executable files, when no attribute @code{Executable} applies:
11801 its value replace the platform-specific executable suffix.
11802 Attributes @code{Executable} and @code{Executable_Suffix} are the only ways to
11803 specify a non-default executable file name when several mains are built at once
11804 in a single @command{gnatmake} command.
11805
11806 @node Source File Naming Conventions
11807 @unnumberedsubsubsec Source File Naming Conventions
11808
11809 @noindent
11810 Since the project files above do not specify any source file naming
11811 conventions, the GNAT defaults are used.  The mechanism for defining source
11812 file naming conventions -- a package named @code{Naming} --
11813 is described below (@pxref{Naming Schemes}).
11814
11815 @node Source Language(s)
11816 @unnumberedsubsubsec Source Language(s)
11817
11818 @noindent
11819 Since the project files do not specify a @code{Languages} attribute, by
11820 default the GNAT tools assume that the language of the project file is Ada.
11821 More generally, a project can comprise source files
11822 in Ada, C, and/or other languages.
11823
11824 @node Using External Variables
11825 @subsection Using External Variables
11826
11827 @noindent
11828 Instead of supplying different project files for debug and release, we can
11829 define a single project file that queries an external variable (set either
11830 on the command line or via an ^environment variable^logical name^) in order to
11831 conditionally define the appropriate settings.  Again, assume that the
11832 source files @file{pack.ads}, @file{pack.adb}, and @file{proc.adb} are
11833 located in directory @file{^/common^[COMMON]^}.  The following project file,
11834 @file{build.gpr}, queries the external variable named @code{STYLE} and
11835 defines an object directory and ^switch^switch^ settings based on whether
11836 the value is @code{"deb"} (debug) or @code{"rel"} (release), and where
11837 the default is @code{"deb"}.
11838
11839 @smallexample @c projectfile
11840 @group
11841 project Build is
11842   for Main use ("proc");
11843
11844   type Style_Type is ("deb", "rel");
11845   Style : Style_Type := external ("STYLE", "deb");
11846
11847   case Style is
11848     when "deb" =>
11849       for Object_Dir use "debug";
11850
11851     when "rel" =>
11852       for Object_Dir use "release";
11853       for Exec_Dir use ".";
11854   end case;
11855 @end group
11856
11857 @group
11858   package Builder is
11859
11860     case Style is
11861       when "deb" =>
11862         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11863             use ("^-g^-g^");
11864         for Executable ("proc") use "proc1";
11865       when others =>
11866         null;
11867     end case;
11868
11869   end Builder;
11870 @end group
11871
11872 @group
11873   package Compiler is
11874
11875     case Style is
11876       when "deb" =>
11877         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11878             use ("^-gnata^-gnata^",
11879                  "^-gnato^-gnato^",
11880                  "^-gnatE^-gnatE^");
11881
11882       when "rel" =>
11883         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11884             use ("^-O2^-O2^");
11885     end case;
11886
11887   end Compiler;
11888
11889 end Build;
11890 @end group
11891 @end smallexample
11892
11893 @noindent
11894 @code{Style_Type} is an example of a @emph{string type}, which is the project
11895 file analog of an Ada enumeration type but whose components are string literals
11896 rather than identifiers.  @code{Style} is declared as a variable of this type.
11897
11898 The form @code{external("STYLE", "deb")} is known as an
11899 @emph{external reference}; its first argument is the name of an
11900 @emph{external variable}, and the second argument is a default value to be
11901 used if the external variable doesn't exist.  You can define an external
11902 variable on the command line via the @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switch,
11903 or you can use ^an environment variable^a logical name^
11904 as an external variable.
11905
11906 Each @code{case} construct is expanded by the Project Manager based on the
11907 value of @code{Style}. Thus the command
11908 @ifclear vms
11909 @smallexample
11910 gnatmake -P/common/build.gpr -XSTYLE=deb
11911 @end smallexample
11912 @end ifclear
11913
11914 @ifset vms
11915 @smallexample
11916 gnatmake /PROJECT_FILE=[COMMON]BUILD.GPR /EXTERNAL_REFERENCE=STYLE=deb
11917 @end smallexample
11918 @end ifset
11919
11920 @noindent
11921 is equivalent to the @command{gnatmake} invocation using the project file
11922 @file{debug.gpr} in the earlier example.  So is the command
11923 @smallexample
11924 gnatmake ^-P/common/build.gpr^/PROJECT_FILE=[COMMON]BUILD.GPR^
11925 @end smallexample
11926
11927 @noindent
11928 since @code{"deb"} is the default for @code{STYLE}.
11929
11930 Analogously,
11931
11932 @ifclear vms
11933 @smallexample
11934 gnatmake -P/common/build.gpr -XSTYLE=rel
11935 @end smallexample
11936 @end ifclear
11937
11938 @ifset vms
11939 @smallexample
11940 GNAT MAKE /PROJECT_FILE=[COMMON]BUILD.GPR /EXTERNAL_REFERENCE=STYLE=rel
11941 @end smallexample
11942 @end ifset
11943
11944 @noindent
11945 is equivalent to the @command{gnatmake} invocation using the project file
11946 @file{release.gpr} in the earlier example.
11947
11948 @node Importing Other Projects
11949 @subsection Importing Other Projects
11950 @cindex @code{ADA_PROJECT_PATH}
11951
11952 @noindent
11953 A compilation unit in a source file in one project may depend on compilation
11954 units in source files in other projects.  To compile this unit under
11955 control of a project file, the
11956 dependent project must @emph{import} the projects containing the needed source
11957 files.
11958 This effect is obtained using syntax similar to an Ada @code{with} clause,
11959 but where @code{with}ed entities are strings that denote project files.
11960
11961 As an example, suppose that the two projects @code{GUI_Proj} and
11962 @code{Comm_Proj} are defined in the project files @file{gui_proj.gpr} and
11963 @file{comm_proj.gpr} in directories @file{^/gui^[GUI]^}
11964 and @file{^/comm^[COMM]^}, respectively.
11965 Suppose that the source files for @code{GUI_Proj} are
11966 @file{gui.ads} and @file{gui.adb}, and that the source files for
11967 @code{Comm_Proj} are @file{comm.ads} and @file{comm.adb}, where each set of
11968 files is located in its respective project file directory.  Schematically:
11969
11970 @smallexample
11971 @group
11972 ^/gui^[GUI]^
11973   gui_proj.gpr
11974   gui.ads
11975   gui.adb
11976 @end group
11977
11978 @group
11979 ^/comm^[COMM]^
11980   comm_proj.gpr
11981   comm.ads
11982   comm.adb
11983 @end group
11984 @end smallexample
11985
11986 @noindent
11987 We want to develop an application in directory @file{^/app^[APP]^} that
11988 @code{with} the packages @code{GUI} and @code{Comm}, using the properties of
11989 the corresponding project files (e.g.@: the ^switch^switch^ settings
11990 and object directory).
11991 Skeletal code for a main procedure might be something like the following:
11992
11993 @smallexample @c ada
11994 @group
11995 with GUI, Comm;
11996 procedure App_Main is
11997    @dots{}
11998 begin
11999    @dots{}
12000 end App_Main;
12001 @end group
12002 @end smallexample
12003
12004 @noindent
12005 Here is a project file, @file{app_proj.gpr}, that achieves the desired
12006 effect:
12007
12008 @smallexample @c projectfile
12009 @group
12010 with "/gui/gui_proj", "/comm/comm_proj";
12011 project App_Proj is
12012    for Main use ("app_main");
12013 end App_Proj;
12014 @end group
12015 @end smallexample
12016
12017 @noindent
12018 Building an executable is achieved through the command:
12019 @smallexample
12020 gnatmake ^-P/app/app_proj^/PROJECT_FILE=[APP]APP_PROJ^
12021 @end smallexample
12022 @noindent
12023 which will generate the @code{^app_main^APP_MAIN.EXE^} executable
12024 in the directory where @file{app_proj.gpr} resides.
12025
12026 If an imported project file uses the standard extension (@code{^gpr^GPR^}) then
12027 (as illustrated above) the @code{with} clause can omit the extension.
12028
12029 Our example specified an absolute path for each imported project file.
12030 Alternatively, the directory name of an imported object can be omitted
12031 if either
12032 @itemize @bullet
12033 @item
12034 The imported project file is in the same directory as the importing project
12035 file, or
12036 @item
12037 You have defined ^an environment variable^a logical name^
12038 that includes the directory containing
12039 the needed project file. The syntax of @code{ADA_PROJECT_PATH} is the same as
12040 the syntax of @code{ADA_INCLUDE_PATH} and @code{ADA_OBJECTS_PATH}: a list of
12041 directory names separated by colons (semicolons on Windows).
12042 @end itemize
12043
12044 @noindent
12045 Thus, if we define @code{ADA_PROJECT_PATH} to include @file{^/gui^[GUI]^} and
12046 @file{^/comm^[COMM]^}, then our project file @file{app_proj.gpr} can be written
12047 as follows:
12048
12049 @smallexample @c projectfile
12050 @group
12051 with "gui_proj", "comm_proj";
12052 project App_Proj is
12053    for Main use ("app_main");
12054 end App_Proj;
12055 @end group
12056 @end smallexample
12057
12058 @noindent
12059 Importing other projects can create ambiguities.
12060 For example, the same unit might be present in different imported projects, or
12061 it might be present in both the importing project and in an imported project.
12062 Both of these conditions are errors.  Note that in the current version of
12063 the Project Manager, it is illegal to have an ambiguous unit even if the
12064 unit is never referenced by the importing project.  This restriction may be
12065 relaxed in a future release.
12066
12067 @node Extending a Project
12068 @subsection Extending a Project
12069
12070 @noindent
12071 In large software systems it is common to have multiple
12072 implementations of a common interface; in Ada terms, multiple versions of a
12073 package body for the same spec.  For example, one implementation
12074 might be safe for use in tasking programs, while another might only be used
12075 in sequential applications.  This can be modeled in GNAT using the concept
12076 of @emph{project extension}.  If one project (the ``child'') @emph{extends}
12077 another project (the ``parent'') then by default all source files of the
12078 parent project are inherited by the child, but the child project can
12079 override any of the parent's source files with new versions, and can also
12080 add new files.  This facility is the project analog of a type extension in
12081 Object-Oriented Programming.  Project hierarchies are permitted (a child
12082 project may be the parent of yet another project), and a project that
12083 inherits one project can also import other projects.
12084
12085 As an example, suppose that directory @file{^/seq^[SEQ]^} contains the project
12086 file @file{seq_proj.gpr} as well as the source files @file{pack.ads},
12087 @file{pack.adb}, and @file{proc.adb}:
12088
12089 @smallexample
12090 @group
12091 ^/seq^[SEQ]^
12092   pack.ads
12093   pack.adb
12094   proc.adb
12095   seq_proj.gpr
12096 @end group
12097 @end smallexample
12098
12099 @noindent
12100 Note that the project file can simply be empty (that is, no attribute or
12101 package is defined):
12102
12103 @smallexample @c projectfile
12104 @group
12105 project Seq_Proj is
12106 end Seq_Proj;
12107 @end group
12108 @end smallexample
12109
12110 @noindent
12111 implying that its source files are all the Ada source files in the project
12112 directory.
12113
12114 Suppose we want to supply an alternate version of @file{pack.adb}, in
12115 directory @file{^/tasking^[TASKING]^}, but use the existing versions of
12116 @file{pack.ads} and @file{proc.adb}.  We can define a project
12117 @code{Tasking_Proj} that inherits @code{Seq_Proj}:
12118
12119 @smallexample
12120 @group
12121 ^/tasking^[TASKING]^
12122   pack.adb
12123   tasking_proj.gpr
12124 @end group
12125
12126 @group
12127 project Tasking_Proj extends "/seq/seq_proj" is
12128 end Tasking_Proj;
12129 @end group
12130 @end smallexample
12131
12132 @noindent
12133 The version of @file{pack.adb} used in a build depends on which project file
12134 is specified.
12135
12136 Note that we could have obtained the desired behavior using project import
12137 rather than project inheritance; a @code{base} project would contain the
12138 sources for @file{pack.ads} and @file{proc.adb}, a sequential project would
12139 import @code{base} and add @file{pack.adb}, and likewise a tasking project
12140 would import @code{base} and add a different version of @file{pack.adb}.  The
12141 choice depends on whether other sources in the original project need to be
12142 overridden.  If they do, then project extension is necessary, otherwise,
12143 importing is sufficient.
12144
12145 @noindent
12146 In a project file that extends another project file, it is possible to
12147 indicate that an inherited source is not part of the sources of the extending
12148 project. This is necessary sometimes when a package spec has been overloaded
12149 and no longer requires a body: in this case, it is necessary to indicate that
12150 the inherited body is not part of the sources of the project, otherwise there
12151 will be a compilation error when compiling the spec.
12152
12153 For that purpose, the attribute @code{Excluded_Source_Files} is used.
12154 Its value is a string list: a list of file names. It is also possible to use
12155 attribute @code{Excluded_Source_List_File}. Its value is a single string:
12156 the file name of a text file containing a list of file names, one per line.
12157
12158 @smallexample @c @projectfile
12159 project B extends "a" is
12160    for Source_Files use ("pkg.ads");
12161    --  New spec of Pkg does not need a completion
12162    for Excluded_Source_Files use ("pkg.adb");
12163 end B;
12164 @end smallexample
12165
12166 Attribute @code{Excluded_Source_Files} may also be used to check if a source
12167 is still needed: if it is possible to build using @command{gnatmake} when such
12168 a source is put in attribute @code{Excluded_Source_Files} of a project P, then
12169 it is possible to remove the source completely from a system that includes
12170 project P.
12171
12172 @c ***********************
12173 @c * Project File Syntax *
12174 @c ***********************
12175
12176 @node Project File Syntax
12177 @section Project File Syntax
12178
12179 @menu
12180 * Basic Syntax::
12181 * Qualified Projects::
12182 * Packages::
12183 * Expressions::
12184 * String Types::
12185 * Variables::
12186 * Attributes::
12187 * Associative Array Attributes::
12188 * case Constructions::
12189 @end menu
12190
12191 @noindent
12192 This section describes the structure of project files.
12193
12194 A project may be an @emph{independent project}, entirely defined by a single
12195 project file. Any Ada source file in an independent project depends only
12196 on the predefined library and other Ada source files in the same project.
12197
12198 @noindent
12199 A project may also @dfn{depend on} other projects, in either or both of
12200 the following ways:
12201 @itemize @bullet
12202 @item It may import any number of projects
12203 @item It may extend at most one other project
12204 @end itemize
12205
12206 @noindent
12207 The dependence relation is a directed acyclic graph (the subgraph reflecting
12208 the ``extends'' relation is a tree).
12209
12210 A project's @dfn{immediate sources} are the source files directly defined by
12211 that project, either implicitly by residing in the project file's directory,
12212 or explicitly through any of the source-related attributes described below.
12213 More generally, a project @var{proj}'s @dfn{sources} are the immediate sources
12214 of @var{proj} together with the immediate sources (unless overridden) of any
12215 project on which @var{proj} depends (either directly or indirectly).
12216
12217 @node Basic Syntax
12218 @subsection Basic Syntax
12219
12220 @noindent
12221 As seen in the earlier examples, project files have an Ada-like syntax.
12222 The minimal project file is:
12223 @smallexample @c projectfile
12224 @group
12225 project Empty is
12226
12227 end Empty;
12228 @end group
12229 @end smallexample
12230
12231 @noindent
12232 The identifier @code{Empty} is the name of the project.
12233 This project name must be present after the reserved
12234 word @code{end} at the end of the project file, followed by a semi-colon.
12235
12236 Any name in a project file, such as the project name or a variable name,
12237 has the same syntax as an Ada identifier.
12238
12239 The reserved words of project files are the Ada 95 reserved words plus
12240 @code{extends}, @code{external}, and @code{project}.  Note that the only Ada
12241 reserved words currently used in project file syntax are:
12242
12243 @itemize @bullet
12244 @item
12245 @code{all}
12246 @item
12247 @code{at}
12248 @item
12249 @code{case}
12250 @item
12251 @code{end}
12252 @item
12253 @code{for}
12254 @item
12255 @code{is}
12256 @item
12257 @code{limited}
12258 @item
12259 @code{null}
12260 @item
12261 @code{others}
12262 @item
12263 @code{package}
12264 @item
12265 @code{renames}
12266 @item
12267 @code{type}
12268 @item
12269 @code{use}
12270 @item
12271 @code{when}
12272 @item
12273 @code{with}
12274 @end itemize
12275
12276 @noindent
12277 Comments in project files have the same syntax as in Ada, two consecutive
12278 hyphens through the end of the line.
12279
12280 @node Qualified Projects
12281 @subsection Qualified Projects
12282
12283 @noindent
12284 Before the reserved @code{project}, there may be one or two "qualifiers", that
12285 is identifiers or other reserved words, to qualify the project.
12286
12287 The current list of qualifiers is:
12288
12289 @itemize @bullet
12290 @item
12291 @code{abstract}: qualify a project with no sources. An abstract project must
12292 have a declaration specifying that there are no sources in the project, and,
12293 if it extends another project, the project it extends must also be a qualified
12294 abstract project.
12295
12296 @item
12297 @code{standard}: a standard project is a non library project with sources.
12298
12299 @item
12300 @code{aggregate}: for future extension
12301
12302 @item
12303 @code{aggregate library}: for future extension
12304
12305 @item
12306 @code{library}: a library project must declare both attributes
12307 @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}.
12308
12309 @item
12310 @code{configuration}: a configuration project cannot be in a project tree.
12311 @end itemize
12312
12313 @node Packages
12314 @subsection Packages
12315
12316 @noindent
12317 A project file may contain @emph{packages}. The name of a package must be one
12318 of the identifiers from the following list. A package
12319 with a given name may only appear once in a project file. Package names are
12320 case insensitive. The following package names are legal:
12321
12322 @itemize @bullet
12323 @item
12324 @code{Naming}
12325 @item
12326 @code{Builder}
12327 @item
12328 @code{Compiler}
12329 @item
12330 @code{Binder}
12331 @item
12332 @code{Linker}
12333 @item
12334 @code{Finder}
12335 @item
12336 @code{Cross_Reference}
12337 @item
12338 @code{Eliminate}
12339 @item
12340 @code{Pretty_Printer}
12341 @item
12342 @code{Metrics}
12343 @item
12344 @code{gnatls}
12345 @item
12346 @code{gnatstub}
12347 @item
12348 @code{IDE}
12349 @item
12350 @code{Language_Processing}
12351 @end itemize
12352
12353 @noindent
12354 In its simplest form, a package may be empty:
12355
12356 @smallexample @c projectfile
12357 @group
12358 project Simple is
12359   package Builder is
12360   end Builder;
12361 end Simple;
12362 @end group
12363 @end smallexample
12364
12365 @noindent
12366 A package may contain @emph{attribute declarations},
12367 @emph{variable declarations} and @emph{case constructions}, as will be
12368 described below.
12369
12370 When there is ambiguity between a project name and a package name,
12371 the name always designates the project. To avoid possible confusion, it is
12372 always a good idea to avoid naming a project with one of the
12373 names allowed for packages or any name that starts with @code{gnat}.
12374
12375 @node Expressions
12376 @subsection Expressions
12377
12378 @noindent
12379 An @emph{expression} is either a @emph{string expression} or a
12380 @emph{string list expression}.
12381
12382 A @emph{string expression} is either a @emph{simple string expression} or a
12383 @emph{compound string expression}.
12384
12385 A @emph{simple string expression} is one of the following:
12386 @itemize @bullet
12387 @item A literal string; e.g.@: @code{"comm/my_proj.gpr"}
12388 @item A string-valued variable reference (@pxref{Variables})
12389 @item A string-valued attribute reference (@pxref{Attributes})
12390 @item An external reference (@pxref{External References in Project Files})
12391 @end itemize
12392
12393 @noindent
12394 A @emph{compound string expression} is a concatenation of string expressions,
12395 using the operator @code{"&"}
12396 @smallexample
12397        Path & "/" & File_Name & ".ads"
12398 @end smallexample
12399
12400 @noindent
12401 A @emph{string list expression} is either a
12402 @emph{simple string list expression} or a
12403 @emph{compound string list expression}.
12404
12405 A @emph{simple string list expression} is one of the following:
12406 @itemize @bullet
12407 @item A parenthesized list of zero or more string expressions,
12408 separated by commas
12409 @smallexample
12410    File_Names := (File_Name, "gnat.adc", File_Name & ".orig");
12411    Empty_List := ();
12412 @end smallexample
12413 @item A string list-valued variable reference
12414 @item A string list-valued attribute reference
12415 @end itemize
12416
12417 @noindent
12418 A @emph{compound string list expression} is the concatenation (using
12419 @code{"&"}) of a simple string list expression and an expression.  Note that
12420 each term in a compound string list expression, except the first, may be
12421 either a string expression or a string list expression.
12422
12423 @smallexample @c projectfile
12424 @group
12425    File_Name_List := () & File_Name; --  One string in this list
12426    Extended_File_Name_List := File_Name_List & (File_Name & ".orig");
12427    --  Two strings
12428    Big_List := File_Name_List & Extended_File_Name_List;
12429    --  Concatenation of two string lists: three strings
12430    Illegal_List := "gnat.adc" & Extended_File_Name_List;
12431    --  Illegal: must start with a string list
12432 @end group
12433 @end smallexample
12434
12435 @node String Types
12436 @subsection String Types
12437
12438 @noindent
12439 A @emph{string type declaration} introduces a discrete set of string literals.
12440 If a string variable is declared to have this type, its value
12441 is restricted to the given set of literals.
12442
12443 Here is an example of a string type declaration:
12444
12445 @smallexample @c projectfile
12446    type OS is ("NT", "nt", "Unix", "GNU/Linux", "other OS");
12447 @end smallexample
12448
12449 @noindent
12450 Variables of a string type are called @emph{typed variables}; all other
12451 variables are called @emph{untyped variables}. Typed variables are
12452 particularly useful in @code{case} constructions, to support conditional
12453 attribute declarations.
12454 (@pxref{case Constructions}).
12455
12456 The string literals in the list are case sensitive and must all be different.
12457 They may include any graphic characters allowed in Ada, including spaces.
12458
12459 A string type may only be declared at the project level, not inside a package.
12460
12461 A string type may be referenced by its name if it has been declared in the same
12462 project file, or by an expanded name whose prefix is the name of the project
12463 in which it is declared.
12464
12465 @node Variables
12466 @subsection Variables
12467
12468 @noindent
12469 A variable may be declared at the project file level, or within a package.
12470 Here are some examples of variable declarations:
12471
12472 @smallexample @c projectfile
12473 @group
12474    This_OS : OS := external ("OS"); --  a typed variable declaration
12475    That_OS := "GNU/Linux";          --  an untyped variable declaration
12476 @end group
12477 @end smallexample
12478
12479 @noindent
12480 The syntax of a @emph{typed variable declaration} is identical to the Ada
12481 syntax for an object declaration. By contrast, the syntax of an untyped
12482 variable declaration is identical to an Ada assignment statement. In fact,
12483 variable declarations in project files have some of the characteristics of
12484 an assignment, in that successive declarations for the same variable are
12485 allowed. Untyped variable declarations do establish the expected kind of the
12486 variable (string or string list), and successive declarations for it must
12487 respect the initial kind.
12488
12489 @noindent
12490 A string variable declaration (typed or untyped) declares a variable
12491 whose value is a string. This variable may be used as a string expression.
12492 @smallexample @c projectfile
12493    File_Name       := "readme.txt";
12494    Saved_File_Name := File_Name & ".saved";
12495 @end smallexample
12496
12497 @noindent
12498 A string list variable declaration declares a variable whose value is a list
12499 of strings. The list may contain any number (zero or more) of strings.
12500
12501 @smallexample @c projectfile
12502    Empty_List := ();
12503    List_With_One_Element := ("^-gnaty^-gnaty^");
12504    List_With_Two_Elements := List_With_One_Element & "^-gnatg^-gnatg^";
12505    Long_List := ("main.ada", "pack1_.ada", "pack1.ada", "pack2_.ada"
12506                  "pack2.ada", "util_.ada", "util.ada");
12507 @end smallexample
12508
12509 @noindent
12510 The same typed variable may not be declared more than once at project level,
12511 and it may not be declared more than once in any package; it is in effect
12512 a constant.
12513
12514 The same untyped variable may be declared several times. Declarations are
12515 elaborated in the order in which they appear, so  the new value replaces
12516 the old one, and any subsequent reference to the variable uses the new value.
12517 However, as noted above, if a variable has been declared as a string, all
12518 subsequent
12519 declarations must give it a string value. Similarly, if a variable has
12520 been declared as a string list, all subsequent declarations
12521 must give it a string list value.
12522
12523 A @emph{variable reference} may take several forms:
12524
12525 @itemize @bullet
12526 @item The simple variable name, for a variable in the current package (if any)
12527 or in the current project
12528 @item An expanded name, whose prefix is a context name.
12529 @end itemize
12530
12531 @noindent
12532 A @emph{context} may be one of the following:
12533
12534 @itemize @bullet
12535 @item The name of an existing package in the current project
12536 @item The name of an imported project of the current project
12537 @item The name of an ancestor project (i.e., a project extended by the current
12538 project, either directly or indirectly)
12539 @item An expanded name whose prefix is an imported/parent project name, and
12540 whose selector is a package name in that project.
12541 @end itemize
12542
12543 @noindent
12544 A variable reference may be used in an expression.
12545
12546 @node Attributes
12547 @subsection Attributes
12548
12549 @noindent
12550 A project (and its packages) may have @emph{attributes} that define
12551 the project's properties.  Some attributes have values that are strings;
12552 others have values that are string lists.
12553
12554 There are two categories of attributes: @emph{simple attributes}
12555 and @emph{associative arrays} (@pxref{Associative Array Attributes}).
12556
12557 Legal project attribute names, and attribute names for each legal package are
12558 listed below. Attributes names are case-insensitive.
12559
12560 The following attributes are defined on projects (all are simple attributes):
12561
12562 @multitable @columnfractions .4 .3
12563 @item @emph{Attribute Name}
12564 @tab @emph{Value}
12565 @item @code{Source_Files}
12566 @tab string list
12567 @item @code{Source_Dirs}
12568 @tab string list
12569 @item @code{Source_List_File}
12570 @tab string
12571 @item @code{Object_Dir}
12572 @tab string
12573 @item @code{Exec_Dir}
12574 @tab string
12575 @item @code{Excluded_Source_Dirs}
12576 @tab string list
12577 @item @code{Excluded_Source_Files}
12578 @tab string list
12579 @item @code{Excluded_Source_List_File}
12580 @tab string
12581 @item @code{Languages}
12582 @tab string list
12583 @item @code{Main}
12584 @tab string list
12585 @item @code{Library_Dir}
12586 @tab string
12587 @item @code{Library_Name}
12588 @tab string
12589 @item @code{Library_Kind}
12590 @tab string
12591 @item @code{Library_Version}
12592 @tab string
12593 @item @code{Library_Interface}
12594 @tab string
12595 @item @code{Library_Auto_Init}
12596 @tab string
12597 @item @code{Library_Options}
12598 @tab string list
12599 @item @code{Library_Src_Dir}
12600 @tab string
12601 @item @code{Library_ALI_Dir}
12602 @tab string
12603 @item @code{Library_GCC}
12604 @tab string
12605 @item @code{Library_Symbol_File}
12606 @tab string
12607 @item @code{Library_Symbol_Policy}
12608 @tab string
12609 @item @code{Library_Reference_Symbol_File}
12610 @tab string
12611 @item @code{Externally_Built}
12612 @tab string
12613 @end multitable
12614
12615 @noindent
12616 The following attributes are defined for package  @code{Naming}
12617 (@pxref{Naming Schemes}):
12618
12619 @multitable @columnfractions .4 .2 .2 .2
12620 @item Attribute Name @tab Category @tab Index @tab Value
12621 @item @code{Spec_Suffix}
12622 @tab associative array
12623 @tab language name
12624 @tab string
12625 @item @code{Body_Suffix}
12626 @tab associative array
12627 @tab language name
12628 @tab string
12629 @item @code{Separate_Suffix}
12630 @tab simple attribute
12631 @tab n/a
12632 @tab string
12633 @item @code{Casing}
12634 @tab simple attribute
12635 @tab n/a
12636 @tab string
12637 @item @code{Dot_Replacement}
12638 @tab simple attribute
12639 @tab n/a
12640 @tab string
12641 @item @code{Spec}
12642 @tab associative array
12643 @tab Ada unit name
12644 @tab string
12645 @item @code{Body}
12646 @tab associative array
12647 @tab Ada unit name
12648 @tab string
12649 @item @code{Specification_Exceptions}
12650 @tab associative array
12651 @tab language name
12652 @tab string list
12653 @item @code{Implementation_Exceptions}
12654 @tab associative array
12655 @tab language name
12656 @tab string list
12657 @end multitable
12658
12659 @noindent
12660 The following attributes are defined for packages @code{Builder},
12661 @code{Compiler}, @code{Binder},
12662 @code{Linker}, @code{Cross_Reference}, and @code{Finder}
12663 (@pxref{^Switches^Switches^ and Project Files}).
12664
12665 @multitable @columnfractions .4 .2 .2 .2
12666 @item Attribute Name @tab Category @tab Index @tab Value
12667 @item @code{^Default_Switches^Default_Switches^}
12668 @tab associative array
12669 @tab language name
12670 @tab string list
12671 @item @code{^Switches^Switches^}
12672 @tab associative array
12673 @tab file name
12674 @tab string list
12675 @end multitable
12676
12677 @noindent
12678 In addition, package @code{Compiler} has a single string attribute
12679 @code{Local_Configuration_Pragmas} and package @code{Builder} has a single
12680 string attribute @code{Global_Configuration_Pragmas}.
12681
12682 @noindent
12683 Each simple attribute has a default value: the empty string (for string-valued
12684 attributes) and the empty list (for string list-valued attributes).
12685
12686 An attribute declaration defines a new value for an attribute.
12687
12688 Examples of simple attribute declarations:
12689
12690 @smallexample @c projectfile
12691    for Object_Dir use "objects";
12692    for Source_Dirs use ("units", "test/drivers");
12693 @end smallexample
12694
12695 @noindent
12696 The syntax of a @dfn{simple attribute declaration} is similar to that of an
12697 attribute definition clause in Ada.
12698
12699 Attributes references may be appear in expressions.
12700 The general form for such a reference is @code{<entity>'<attribute>}:
12701 Associative array attributes are functions. Associative
12702 array attribute references must have an argument that is a string literal.
12703
12704 Examples are:
12705
12706 @smallexample @c projectfile
12707   project'Object_Dir
12708   Naming'Dot_Replacement
12709   Imported_Project'Source_Dirs
12710   Imported_Project.Naming'Casing
12711   Builder'^Default_Switches^Default_Switches^("Ada")
12712 @end smallexample
12713
12714 @noindent
12715 The prefix of an attribute may be:
12716 @itemize @bullet
12717 @item @code{project} for an attribute of the current project
12718 @item The name of an existing package of the current project
12719 @item The name of an imported project
12720 @item The name of a parent project that is extended by the current project
12721 @item An expanded name whose prefix is imported/parent project name,
12722 and whose selector is a package name
12723 @end itemize
12724
12725 @noindent
12726 Example:
12727 @smallexample @c projectfile
12728 @group
12729    project Prj is
12730      for Source_Dirs use project'Source_Dirs & "units";
12731      for Source_Dirs use project'Source_Dirs & "test/drivers"
12732    end Prj;
12733 @end group
12734 @end smallexample
12735
12736 @noindent
12737 In the first attribute declaration, initially the attribute @code{Source_Dirs}
12738 has the default value: an empty string list. After this declaration,
12739 @code{Source_Dirs} is a string list of one element: @code{"units"}.
12740 After the second attribute declaration @code{Source_Dirs} is a string list of
12741 two elements: @code{"units"} and @code{"test/drivers"}.
12742
12743 Note: this example is for illustration only. In practice,
12744 the project file would contain only one attribute declaration:
12745
12746 @smallexample @c projectfile
12747    for Source_Dirs use ("units", "test/drivers");
12748 @end smallexample
12749
12750 @node Associative Array Attributes
12751 @subsection Associative Array Attributes
12752
12753 @noindent
12754 Some attributes are defined as @emph{associative arrays}. An associative
12755 array may be regarded as a function that takes a string as a parameter
12756 and delivers a string or string list value as its result.
12757
12758 Here are some examples of single associative array attribute associations:
12759
12760 @smallexample @c projectfile
12761    for Body ("main") use "Main.ada";
12762    for ^Switches^Switches^ ("main.ada")
12763        use ("^-v^-v^",
12764             "^-gnatv^-gnatv^");
12765    for ^Switches^Switches^ ("main.ada")
12766             use Builder'^Switches^Switches^ ("main.ada")
12767               & "^-g^-g^";
12768 @end smallexample
12769
12770 @noindent
12771 Like untyped variables and simple attributes, associative array attributes
12772 may be declared several times. Each declaration supplies a new value for the
12773 attribute, and replaces the previous setting.
12774
12775 @noindent
12776 An associative array attribute may be declared as a full associative array
12777 declaration, with the value of the same attribute in an imported or extended
12778 project.
12779
12780 @smallexample @c projectfile
12781    package Builder is
12782       for Default_Switches use Default.Builder'Default_Switches;
12783    end Builder;
12784 @end smallexample
12785
12786 @noindent
12787 In this example, @code{Default} must be either a project imported by the
12788 current project, or the project that the current project extends. If the
12789 attribute is in a package (in this case, in package @code{Builder}), the same
12790 package needs to be specified.
12791
12792 @noindent
12793 A full associative array declaration replaces any other declaration for the
12794 attribute, including other full associative array declaration. Single
12795 associative array associations may be declare after a full associative
12796 declaration, modifying the value for a single association of the attribute.
12797
12798 @node case Constructions
12799 @subsection @code{case} Constructions
12800
12801 @noindent
12802 A @code{case} construction is used in a project file to effect conditional
12803 behavior.
12804 Here is a typical example:
12805
12806 @smallexample @c projectfile
12807 @group
12808 project MyProj is
12809    type OS_Type is ("GNU/Linux", "Unix", "NT", "VMS");
12810
12811    OS : OS_Type := external ("OS", "GNU/Linux");
12812 @end group
12813
12814 @group
12815    package Compiler is
12816      case OS is
12817        when "GNU/Linux" | "Unix" =>
12818          for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
12819              use ("^-gnath^-gnath^");
12820        when "NT" =>
12821          for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
12822              use ("^-gnatP^-gnatP^");
12823        when others =>
12824      end case;
12825    end Compiler;
12826 end MyProj;
12827 @end group
12828 @end smallexample
12829
12830 @noindent
12831 The syntax of a @code{case} construction is based on the Ada case statement
12832 (although there is no @code{null} construction for empty alternatives).
12833
12834 The case expression must be a typed string variable.
12835 Each alternative comprises the reserved word @code{when}, either a list of
12836 literal strings separated by the @code{"|"} character or the reserved word
12837 @code{others},  and the @code{"=>"} token.
12838 Each literal string must belong to the string type that is the type of the
12839 case variable.
12840 An @code{others} alternative, if present, must occur last.
12841
12842 After each @code{=>}, there are zero or more constructions.  The only
12843 constructions allowed in a case construction are other case constructions,
12844 attribute declarations and variable declarations. String type declarations and
12845 package declarations are not allowed. Variable declarations are restricted to
12846 variables that have already been declared before the case construction.
12847
12848 The value of the case variable is often given by an external reference
12849 (@pxref{External References in Project Files}).
12850
12851 @c ****************************************
12852 @c * Objects and Sources in Project Files *
12853 @c ****************************************
12854
12855 @node Objects and Sources in Project Files
12856 @section Objects and Sources in Project Files
12857
12858 @menu
12859 * Object Directory::
12860 * Exec Directory::
12861 * Source Directories::
12862 * Source File Names::
12863 @end menu
12864
12865 @noindent
12866 Each project has exactly one object directory and one or more source
12867 directories. The source directories must contain at least one source file,
12868 unless  the project file explicitly specifies that no source files are present
12869 (@pxref{Source File Names}).
12870
12871 @node Object Directory
12872 @subsection Object Directory
12873
12874 @noindent
12875 The object directory for a project is the directory containing the compiler's
12876 output (such as @file{ALI} files and object files) for the project's immediate
12877 sources.
12878
12879 The object directory is given by the value of the attribute @code{Object_Dir}
12880 in the project file.
12881
12882 @smallexample @c projectfile
12883    for Object_Dir use "objects";
12884 @end smallexample
12885
12886 @noindent
12887 The attribute @code{Object_Dir} has a string value, the path name of the object
12888 directory. The path name may be absolute or relative to the directory of the
12889 project file. This directory must already exist, and be readable and writable.
12890
12891 By default, when the attribute @code{Object_Dir} is not given an explicit value
12892 or when its value is the empty string, the object directory is the same as the
12893 directory containing the project file.
12894
12895 @node Exec Directory
12896 @subsection Exec Directory
12897
12898 @noindent
12899 The exec directory for a project is the directory containing the executables
12900 for the project's main subprograms.
12901
12902 The exec directory is given by the value of the attribute @code{Exec_Dir}
12903 in the project file.
12904
12905 @smallexample @c projectfile
12906    for Exec_Dir use "executables";
12907 @end smallexample
12908
12909 @noindent
12910 The attribute @code{Exec_Dir} has a string value, the path name of the exec
12911 directory. The path name may be absolute or relative to the directory of the
12912 project file. This directory must already exist, and be writable.
12913
12914 By default, when the attribute @code{Exec_Dir} is not given an explicit value
12915 or when its value is the empty string, the exec directory is the same as the
12916 object directory of the project file.
12917
12918 @node Source Directories
12919 @subsection Source Directories
12920
12921 @noindent
12922 The source directories of a project are specified by the project file
12923 attribute @code{Source_Dirs}.
12924
12925 This attribute's value is a string list. If the attribute is not given an
12926 explicit value, then there is only one source directory, the one where the
12927 project file resides.
12928
12929 A @code{Source_Dirs} attribute that is explicitly defined to be the empty list,
12930 as in
12931
12932 @smallexample @c projectfile
12933     for Source_Dirs use ();
12934 @end smallexample
12935
12936 @noindent
12937 indicates that the project contains no source files.
12938
12939 Otherwise, each string in the string list designates one or more
12940 source directories.
12941
12942 @smallexample @c projectfile
12943    for Source_Dirs use ("sources", "test/drivers");
12944 @end smallexample
12945
12946 @noindent
12947 If a string in the list ends with @code{"/**"},  then the directory whose path
12948 name precedes the two asterisks, as well as all its subdirectories
12949 (recursively), are source directories.
12950
12951 @smallexample @c projectfile
12952    for Source_Dirs use ("/system/sources/**");
12953 @end smallexample
12954
12955 @noindent
12956 Here the directory @code{/system/sources} and all of its subdirectories
12957 (recursively) are source directories.
12958
12959 To specify that the source directories are the directory of the project file
12960 and all of its subdirectories, you can declare @code{Source_Dirs} as follows:
12961 @smallexample @c projectfile
12962    for Source_Dirs use ("./**");
12963 @end smallexample
12964
12965 @noindent
12966 Each of the source directories must exist and be readable.
12967
12968 @node Source File Names
12969 @subsection Source File Names
12970
12971 @noindent
12972 In a project that contains source files, their names may be specified by the
12973 attributes @code{Source_Files} (a string list) or @code{Source_List_File}
12974 (a string). Source file names never include any directory information.
12975
12976 If the attribute @code{Source_Files} is given an explicit value, then each
12977 element of the list is a source file name.
12978
12979 @smallexample @c projectfile
12980    for Source_Files use ("main.adb");
12981    for Source_Files use ("main.adb", "pack1.ads", "pack2.adb");
12982 @end smallexample
12983
12984 @noindent
12985 If the attribute @code{Source_Files} is not given an explicit value,
12986 but the attribute @code{Source_List_File} is given a string value,
12987 then the source file names are contained in the text file whose path name
12988 (absolute or relative to the directory of the project file) is the
12989 value of the attribute @code{Source_List_File}.
12990
12991 Each line in the file that is not empty or is not a comment
12992 contains a source file name.
12993
12994 @smallexample @c projectfile
12995    for Source_List_File use "source_list.txt";
12996 @end smallexample
12997
12998 @noindent
12999 By default, if neither the attribute @code{Source_Files} nor the attribute
13000 @code{Source_List_File} is given an explicit value, then each file in the
13001 source directories that conforms to the project's naming scheme
13002 (@pxref{Naming Schemes}) is an immediate source of the project.
13003
13004 A warning is issued if both attributes @code{Source_Files} and
13005 @code{Source_List_File} are given explicit values. In this case, the attribute
13006 @code{Source_Files} prevails.
13007
13008 Each source file name must be the name of one existing source file
13009 in one of the source directories.
13010
13011 A @code{Source_Files} attribute whose value is an empty list
13012 indicates that there are no source files in the project.
13013
13014 If the order of the source directories is known statically, that is if
13015 @code{"/**"} is not used in the string list @code{Source_Dirs}, then there may
13016 be several files with the same source file name. In this case, only the file
13017 in the first directory is considered as an immediate source of the project
13018 file. If the order of the source directories is not known statically, it is
13019 an error to have several files with the same source file name.
13020
13021 Projects can be specified to have no Ada source
13022 files: the value of (@code{Source_Dirs} or @code{Source_Files} may be an empty
13023 list, or the @code{"Ada"} may be absent from @code{Languages}:
13024
13025 @smallexample @c projectfile
13026    for Source_Dirs use ();
13027    for Source_Files use ();
13028    for Languages use ("C", "C++");
13029 @end smallexample
13030
13031 @noindent
13032 Otherwise, a project must contain at least one immediate source.
13033
13034 Projects with no source files are useful as template packages
13035 (@pxref{Packages in Project Files}) for other projects; in particular to
13036 define a package @code{Naming} (@pxref{Naming Schemes}).
13037
13038 @c ****************************
13039 @c * Importing Projects *
13040 @c ****************************
13041
13042 @node  Importing Projects
13043 @section Importing Projects
13044 @cindex @code{ADA_PROJECT_PATH}
13045
13046 @noindent
13047 An immediate source of a project P may depend on source files that
13048 are neither immediate sources of P nor in the predefined library.
13049 To get this effect, P must @emph{import} the projects that contain the needed
13050 source files.
13051
13052 @smallexample @c projectfile
13053 @group
13054   with "project1", "utilities.gpr";
13055   with "/namings/apex.gpr";
13056   project Main is
13057     @dots{}
13058 @end group
13059 @end smallexample
13060
13061 @noindent
13062 As can be seen in this example, the syntax for importing projects is similar
13063 to the syntax for importing compilation units in Ada. However, project files
13064 use literal strings instead of names, and the @code{with} clause identifies
13065 project files rather than packages.
13066
13067 Each literal string is the file name or path name (absolute or relative) of a
13068 project file. If a string corresponds to a file name, with no path or a
13069 relative path, then its location is determined by the @emph{project path}. The
13070 latter can be queried using @code{gnatls -v}. It contains:
13071
13072 @itemize @bullet
13073 @item
13074 In first position, the directory containing the current project file.
13075 @item
13076 In last position, the default project directory. This default project directory
13077 is part of the GNAT installation and is the standard place to install project
13078 files giving access to standard support libraries.
13079 @ifclear vms
13080 @ref{Installing a library}
13081 @end ifclear
13082
13083 @item
13084 In between, all the directories referenced in the
13085 ^environment variable^logical name^ @env{ADA_PROJECT_PATH} if it exists.
13086 @end itemize
13087
13088 @noindent
13089 If a relative pathname is used, as in
13090
13091 @smallexample @c projectfile
13092   with "tests/proj";
13093 @end smallexample
13094
13095 @noindent
13096 then the full path for the project is constructed by concatenating this
13097 relative path to those in the project path, in order, until a matching file is
13098 found. Any symbolic link will be fully resolved in the directory of the
13099 importing project file before the imported project file is examined.
13100
13101 If the @code{with}'ed project file name does not have an extension,
13102 the default is @file{^.gpr^.GPR^}. If a file with this extension is not found,
13103 then the file name as specified in the @code{with} clause (no extension) will
13104 be used. In the above example, if a file @code{project1.gpr} is found, then it
13105 will be used; otherwise, if a file @code{^project1^PROJECT1^} exists
13106 then it will be used; if neither file exists, this is an error.
13107
13108 A warning is issued if the name of the project file does not match the
13109 name of the project; this check is case insensitive.
13110
13111 Any source file that is an immediate source of the imported project can be
13112 used by the immediate sources of the importing project, transitively. Thus
13113 if @code{A} imports @code{B}, and @code{B} imports @code{C}, the immediate
13114 sources of @code{A} may depend on the immediate sources of @code{C}, even if
13115 @code{A} does not import @code{C} explicitly. However, this is not recommended,
13116 because if and when @code{B} ceases to import @code{C}, some sources in
13117 @code{A} will no longer compile.
13118
13119 A side effect of this capability is that normally cyclic dependencies are not
13120 permitted: if @code{A} imports @code{B} (directly or indirectly) then @code{B}
13121 is not allowed to import @code{A}. However, there are cases when cyclic
13122 dependencies would be beneficial. For these cases, another form of import
13123 between projects exists, the @code{limited with}: a project @code{A} that
13124 imports a project @code{B} with a straight @code{with} may also be imported,
13125 directly or indirectly, by @code{B} on the condition that imports from @code{B}
13126 to @code{A} include at least one @code{limited with}.
13127
13128 @smallexample @c 0projectfile
13129 with "../b/b.gpr";
13130 with "../c/c.gpr";
13131 project A is
13132 end A;
13133
13134 limited with "../a/a.gpr";
13135 project B is
13136 end B;
13137
13138 with "../d/d.gpr";
13139 project C is
13140 end C;
13141
13142 limited with "../a/a.gpr";
13143 project D is
13144 end D;
13145 @end smallexample
13146
13147 @noindent
13148 In the above legal example, there are two project cycles:
13149 @itemize @bullet
13150 @item A-> B-> A
13151 @item A -> C -> D -> A
13152 @end itemize
13153
13154 @noindent
13155 In each of these cycle there is one @code{limited with}: import of @code{A}
13156 from @code{B} and import of @code{A} from @code{D}.
13157
13158 The difference between straight @code{with} and @code{limited with} is that
13159 the name of a project imported with a @code{limited with} cannot be used in the
13160 project that imports it. In particular, its packages cannot be renamed and
13161 its variables cannot be referred to.
13162
13163 An exception to the above rules for @code{limited with} is that for the main
13164 project specified to @command{gnatmake} or to the @command{GNAT} driver a
13165 @code{limited with} is equivalent to a straight @code{with}. For example,
13166 in the example above, projects @code{B} and @code{D} could not be main
13167 projects for @command{gnatmake} or to the @command{GNAT} driver, because they
13168 each have a @code{limited with} that is the only one in a cycle of importing
13169 projects.
13170
13171 @c *********************
13172 @c * Project Extension *
13173 @c *********************
13174
13175 @node Project Extension
13176 @section Project Extension
13177
13178 @noindent
13179 During development of a large system, it is sometimes necessary to use
13180 modified versions of some of the source files, without changing the original
13181 sources. This can be achieved through the @emph{project extension} facility.
13182
13183 @smallexample @c projectfile
13184    project Modified_Utilities extends "/baseline/utilities.gpr" is @dots{}
13185 @end smallexample
13186
13187 @noindent
13188 A project extension declaration introduces an extending project
13189 (the @emph{child}) and a project being extended (the @emph{parent}).
13190
13191 By default, a child project inherits all the sources of its parent.
13192 However, inherited sources can be overridden: a unit in a parent is hidden
13193 by a unit of the same name in the child.
13194
13195 Inherited sources are considered to be sources (but not immediate sources)
13196 of the child project; see @ref{Project File Syntax}.
13197
13198 An inherited source file retains any switches specified in the parent project.
13199
13200 For example if the project @code{Utilities} contains the spec and the
13201 body of an Ada package @code{Util_IO}, then the project
13202 @code{Modified_Utilities} can contain a new body for package @code{Util_IO}.
13203 The original body of @code{Util_IO} will not be considered in program builds.
13204 However, the package spec will still be found in the project
13205 @code{Utilities}.
13206
13207 A child project can have only one parent, except when it is qualified as
13208 abstract. But it may import any number of other projects.
13209
13210 A project is not allowed to import directly or indirectly at the same time a
13211 child project and any of its ancestors.
13212
13213 @c *******************************
13214 @c * Project Hierarchy Extension *
13215 @c *******************************
13216
13217 @node Project Hierarchy Extension
13218 @section Project Hierarchy Extension
13219
13220 @noindent
13221 When extending a large system spanning multiple projects, it is often
13222 inconvenient to extend every project in the hierarchy that is impacted by a
13223 small change introduced. In such cases, it is possible to create a virtual
13224 extension of entire hierarchy using @code{extends all} relationship.
13225
13226 When the project is extended using @code{extends all} inheritance, all projects
13227 that are imported by it, both directly and indirectly, are considered virtually
13228 extended. That is, the Project Manager creates "virtual projects"
13229 that extend every project in the hierarchy; all these virtual projects have
13230 no sources of their own and have as object directory the object directory of
13231 the root of "extending all" project.
13232
13233 It is possible to explicitly extend one or more projects in the hierarchy
13234 in order to modify the sources. These extending projects must be imported by
13235 the "extending all" project, which will replace the corresponding virtual
13236 projects with the explicit ones.
13237
13238 When building such a project hierarchy extension, the Project Manager will
13239 ensure that both modified sources and sources in virtual extending projects
13240 that depend on them, are recompiled.
13241
13242 By means of example, consider the following hierarchy of projects.
13243
13244 @enumerate
13245 @item
13246 project A, containing package P1
13247 @item
13248 project B importing A and containing package P2 which depends on P1
13249 @item
13250 project C importing B and containing package P3 which depends on P2
13251 @end enumerate
13252
13253 @noindent
13254 We want to modify packages P1 and P3.
13255
13256 This project hierarchy will need to be extended as follows:
13257
13258 @enumerate
13259 @item
13260 Create project A1 that extends A, placing modified P1 there:
13261
13262 @smallexample @c 0projectfile
13263 project A1 extends "(@dots{})/A" is
13264 end A1;
13265 @end smallexample
13266
13267 @item
13268 Create project C1 that "extends all" C and imports A1, placing modified
13269 P3 there:
13270
13271 @smallexample @c 0projectfile
13272 with "(@dots{})/A1";
13273 project C1 extends all "(@dots{})/C" is
13274 end C1;
13275 @end smallexample
13276 @end enumerate
13277
13278 When you build project C1, your entire modified project space will be
13279 recompiled, including the virtual project B1 that has been impacted by the
13280 "extending all" inheritance of project C.
13281
13282 Note that if a Library Project in the hierarchy is virtually extended,
13283 the virtual project that extends the Library Project is not a Library Project.
13284
13285 @c ****************************************
13286 @c * External References in Project Files *
13287 @c ****************************************
13288
13289 @node  External References in Project Files
13290 @section External References in Project Files
13291
13292 @noindent
13293 A project file may contain references to external variables; such references
13294 are called @emph{external references}.
13295
13296 An external variable is either defined as part of the environment (an
13297 environment variable in Unix, for example) or else specified on the command
13298 line via the @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@emph{vbl}=@emph{value}} switch.
13299 If both, then the command line value is used.
13300
13301 The value of an external reference is obtained by means of the built-in
13302 function @code{external}, which returns a string value.
13303 This function has two forms:
13304 @itemize @bullet
13305 @item @code{external (external_variable_name)}
13306 @item @code{external (external_variable_name, default_value)}
13307 @end itemize
13308
13309 @noindent
13310 Each parameter must be a string literal.  For example:
13311
13312 @smallexample @c projectfile
13313    external ("USER")
13314    external ("OS", "GNU/Linux")
13315 @end smallexample
13316
13317 @noindent
13318 In the form with one parameter, the function returns the value of
13319 the external variable given as parameter. If this name is not present in the
13320 environment, the function returns an empty string.
13321
13322 In the form with two string parameters, the second argument is
13323 the value returned when the variable given as the first argument is not
13324 present in the environment. In the example above, if @code{"OS"} is not
13325 the name of ^an environment variable^a logical name^ and is not passed on
13326 the command line, then the returned value is @code{"GNU/Linux"}.
13327
13328 An external reference may be part of a string expression or of a string
13329 list expression, and can therefore appear in a variable declaration or
13330 an attribute declaration.
13331
13332 @smallexample @c projectfile
13333 @group
13334    type Mode_Type is ("Debug", "Release");
13335    Mode : Mode_Type := external ("MODE");
13336    case Mode is
13337      when "Debug" =>
13338         @dots{}
13339 @end group
13340 @end smallexample
13341
13342 @c *****************************
13343 @c * Packages in Project Files *
13344 @c *****************************
13345
13346 @node  Packages in Project Files
13347 @section Packages in Project Files
13348
13349 @noindent
13350 A @emph{package} defines the settings for project-aware tools within a
13351 project.
13352 For each such tool one can declare a package; the names for these
13353 packages are preset (@pxref{Packages}).
13354 A package may contain variable declarations, attribute declarations, and case
13355 constructions.
13356
13357 @smallexample @c projectfile
13358 @group
13359    project Proj is
13360       package Builder is  -- used by gnatmake
13361          for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13362              use ("^-v^-v^",
13363                   "^-g^-g^");
13364       end Builder;
13365    end Proj;
13366 @end group
13367 @end smallexample
13368
13369 @noindent
13370 The syntax of package declarations mimics that of package in Ada.
13371
13372 Most of the packages have an attribute
13373 @code{^Default_Switches^Default_Switches^}.
13374 This attribute is an associative array, and its value is a string list.
13375 The index of the associative array is the name of a programming language (case
13376 insensitive). This attribute indicates the ^switch^switch^
13377 or ^switches^switches^ to be used
13378 with the corresponding tool.
13379
13380 Some packages also have another attribute, @code{^Switches^Switches^},
13381 an associative array whose value is a string list.
13382 The index is the name of a source file.
13383 This attribute indicates the ^switch^switch^
13384 or ^switches^switches^ to be used by the corresponding
13385 tool when dealing with this specific file.
13386
13387 Further information on these ^switch^switch^-related attributes is found in
13388 @ref{^Switches^Switches^ and Project Files}.
13389
13390 A package may be declared as a @emph{renaming} of another package; e.g., from
13391 the project file for an imported project.
13392
13393 @smallexample @c projectfile
13394 @group
13395   with "/global/apex.gpr";
13396   project Example is
13397     package Naming renames Apex.Naming;
13398     @dots{}
13399   end Example;
13400 @end group
13401 @end smallexample
13402
13403 @noindent
13404 Packages that are renamed in other project files often come from project files
13405 that have no sources: they are just used as templates. Any modification in the
13406 template will be reflected automatically in all the project files that rename
13407 a package from the template.
13408
13409 In addition to the tool-oriented packages, you can also declare a package
13410 named @code{Naming} to establish specialized source file naming conventions
13411 (@pxref{Naming Schemes}).
13412
13413 @c ************************************
13414 @c * Variables from Imported Projects *
13415 @c ************************************
13416
13417 @node Variables from Imported Projects
13418 @section Variables from Imported Projects
13419
13420 @noindent
13421 An attribute or variable defined in an imported or parent project can
13422 be used in expressions in the importing / extending project.
13423 Such an attribute or variable is denoted by an expanded name whose prefix
13424 is either the name of the project or the expanded name of a package within
13425 a project.
13426
13427 @smallexample @c projectfile
13428 @group
13429   with "imported";
13430   project Main extends "base" is
13431      Var1 := Imported.Var;
13432      Var2 := Base.Var & ".new";
13433 @end group
13434
13435 @group
13436      package Builder is
13437         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13438             use Imported.Builder'Ada_^Switches^Switches^ &
13439                 "^-gnatg^-gnatg^" &
13440                 "^-v^-v^";
13441      end Builder;
13442 @end group
13443
13444 @group
13445      package Compiler is
13446         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13447             use Base.Compiler'Ada_^Switches^Switches^;
13448      end Compiler;
13449   end Main;
13450 @end group
13451 @end smallexample
13452
13453 @noindent
13454 In this example:
13455
13456 @itemize @bullet
13457 @item
13458 The value of @code{Var1} is a copy of the variable @code{Var} defined
13459 in the project file @file{"imported.gpr"}
13460 @item
13461 the value of @code{Var2} is a copy of the value of variable @code{Var}
13462 defined in the project file @file{base.gpr}, concatenated with @code{".new"}
13463 @item
13464 attribute @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} in package
13465 @code{Builder} is a string list that includes in its value a copy of the value
13466 of @code{Ada_^Switches^Switches^} defined in the @code{Builder} package
13467 in project file @file{imported.gpr} plus two new elements:
13468 @option{"^-gnatg^-gnatg^"}
13469 and @option{"^-v^-v^"};
13470 @item
13471 attribute @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} in package
13472 @code{Compiler} is a copy of the variable @code{Ada_^Switches^Switches^}
13473 defined in the @code{Compiler} package in project file @file{base.gpr},
13474 the project being extended.
13475 @end itemize
13476
13477 @c ******************
13478 @c * Naming Schemes *
13479 @c ******************
13480
13481 @node  Naming Schemes
13482 @section Naming Schemes
13483
13484 @noindent
13485 Sometimes an Ada software system is ported from a foreign compilation
13486 environment to GNAT, and the file names do not use the default GNAT
13487 conventions. Instead of changing all the file names (which for a variety
13488 of reasons might not be possible), you can define the relevant file
13489 naming scheme in the @code{Naming} package in your project file.
13490
13491 @noindent
13492 Note that the use of pragmas described in
13493 @ref{Alternative File Naming Schemes} by mean of a configuration
13494 pragmas file is not supported when using project files. You must use
13495 the features described in this paragraph. You can however use specify
13496 other configuration pragmas (@pxref{Specifying Configuration Pragmas}).
13497
13498 @ifclear vms
13499 For example, the following
13500 package models the Apex file naming rules:
13501
13502 @smallexample @c projectfile
13503 @group
13504   package Naming is
13505     for Casing               use "lowercase";
13506     for Dot_Replacement      use ".";
13507     for Spec_Suffix ("Ada")  use ".1.ada";
13508     for Body_Suffix ("Ada")  use ".2.ada";
13509   end Naming;
13510 @end group
13511 @end smallexample
13512 @end ifclear
13513
13514 @ifset vms
13515 For example, the following package models the HP Ada file naming rules:
13516
13517 @smallexample @c projectfile
13518 @group
13519   package Naming is
13520     for Casing               use "lowercase";
13521     for Dot_Replacement      use "__";
13522     for Spec_Suffix ("Ada")  use "_.^ada^ada^";
13523     for Body_Suffix ("Ada")  use ".^ada^ada^";
13524   end Naming;
13525 @end group
13526 @end smallexample
13527
13528 @noindent
13529 (Note that @code{Casing} is @code{"lowercase"} because GNAT gets the file
13530 names in lower case)
13531 @end ifset
13532
13533 @noindent
13534 You can define the following attributes in package @code{Naming}:
13535
13536 @table @code
13537
13538 @item @code{Casing}
13539 This must be a string with one of the three values @code{"lowercase"},
13540 @code{"uppercase"} or @code{"mixedcase"}; these strings are case insensitive.
13541
13542 @noindent
13543 If @code{Casing} is not specified, then the default is @code{"lowercase"}.
13544
13545 @item @code{Dot_Replacement}
13546 This must be a string whose value satisfies the following conditions:
13547
13548 @itemize @bullet
13549 @item It must not be empty
13550 @item It cannot start or end with an alphanumeric character
13551 @item It cannot be a single underscore
13552 @item It cannot start with an underscore followed by an alphanumeric
13553 @item It cannot contain a dot @code{'.'} except if the entire string
13554 is @code{"."}
13555 @end itemize
13556
13557 @noindent
13558 If @code{Dot_Replacement} is not specified, then the default is @code{"-"}.
13559
13560 @item @code{Spec_Suffix}
13561 This is an associative array (indexed by the programming language name, case
13562 insensitive) whose value is a string that must satisfy the following
13563 conditions:
13564
13565 @itemize @bullet
13566 @item It must not be empty
13567 @item It must include at least one dot
13568 @end itemize
13569 @noindent
13570 If @code{Spec_Suffix ("Ada")} is not specified, then the default is
13571 @code{"^.ads^.ADS^"}.
13572
13573 @item @code{Body_Suffix}
13574 This is an associative array (indexed by the programming language name, case
13575 insensitive) whose value is a string that must satisfy the following
13576 conditions:
13577
13578 @itemize @bullet
13579 @item It must not be empty
13580 @item It must include at least one dot
13581 @item It cannot be the same as @code{Spec_Suffix ("Ada")}
13582 @end itemize
13583 @noindent
13584 If @code{Body_Suffix ("Ada")} and @code{Spec_Suffix ("Ada")} end with the
13585 same string, then a file name that ends with the longest of these two suffixes
13586 will be a body if the longest suffix is @code{Body_Suffix ("Ada")} or a spec
13587 if the longest suffix is @code{Spec_Suffix ("Ada")}.
13588
13589 If @code{Body_Suffix ("Ada")} is not specified, then the default is
13590 @code{"^.adb^.ADB^"}.
13591
13592 @item @code{Separate_Suffix}
13593 This must be a string whose value satisfies the same conditions as
13594 @code{Body_Suffix}. The same "longest suffix" rules apply.
13595
13596 @noindent
13597 If @code{Separate_Suffix ("Ada")} is not specified, then it defaults to same
13598 value as @code{Body_Suffix ("Ada")}.
13599
13600 @item @code{Spec}
13601 @noindent
13602 You can use the associative array attribute @code{Spec}  to define
13603 the source file name for an individual Ada compilation unit's spec. The array
13604 index must be a string literal that identifies the Ada unit (case insensitive).
13605 The value of this attribute must be a string that identifies the file that
13606 contains this unit's spec (case sensitive or insensitive depending on the
13607 operating system).
13608
13609 @smallexample @c projectfile
13610    for Spec ("MyPack.MyChild") use "mypack.mychild.spec";
13611 @end smallexample
13612
13613 @item @code{Body}
13614
13615 You can use the associative array attribute @code{Body} to
13616 define the source file name for an individual Ada compilation unit's body
13617 (possibly a subunit).  The array index must be a string literal that identifies
13618 the Ada unit (case insensitive).  The value of this attribute must be a string
13619 that identifies the file that contains this unit's body or subunit (case
13620 sensitive or insensitive depending on the operating system).
13621
13622 @smallexample @c projectfile
13623    for Body ("MyPack.MyChild") use "mypack.mychild.body";
13624 @end smallexample
13625 @end table
13626
13627 @c ********************
13628 @c * Library Projects *
13629 @c ********************
13630
13631 @node Library Projects
13632 @section Library Projects
13633
13634 @noindent
13635 @emph{Library projects} are projects whose object code is placed in a library.
13636 (Note that this facility is not yet supported on all platforms)
13637
13638 To create a library project, you need to define in its project file
13639 two project-level attributes: @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}.
13640 Additionally, you may define other library-related attributes such as
13641 @code{Library_Kind}, @code{Library_Version}, @code{Library_Interface},
13642 @code{Library_Auto_Init}, @code{Library_Options} and @code{Library_GCC}.
13643
13644 The @code{Library_Name} attribute has a string value. There is no restriction
13645 on the name of a library. It is the responsibility of the developer to
13646 choose a name that will be accepted by the platform. It is recommended to
13647 choose names that could be Ada identifiers; such names are almost guaranteed
13648 to be acceptable on all platforms.
13649
13650 The @code{Library_Dir} attribute has a string value that designates the path
13651 (absolute or relative) of the directory where the library will reside.
13652 It must designate an existing directory, and this directory must be writable,
13653 different from the project's object directory and from any source directory
13654 in the project tree.
13655
13656 If both @code{Library_Name} and @code{Library_Dir} are specified and
13657 are legal, then the project file defines a library project.  The optional
13658 library-related attributes are checked only for such project files.
13659
13660 The @code{Library_Kind} attribute has a string value that must be one of the
13661 following (case insensitive): @code{"static"}, @code{"dynamic"} or
13662 @code{"relocatable"} (which is a synonym for @code{"dynamic"}). If this
13663 attribute is not specified, the library is a static library, that is
13664 an archive of object files that can be potentially linked into a
13665 static executable. Otherwise, the library may be dynamic or
13666 relocatable, that is a library that is loaded only at the start of execution.
13667
13668 If you need to build both a static and a dynamic library, you should use two
13669 different object directories, since in some cases some extra code needs to
13670 be generated for the latter. For such cases, it is recommended to either use
13671 two different project files, or a single one which uses external variables
13672 to indicate what kind of library should be build.
13673
13674 The @code{Library_ALI_Dir} attribute may be specified to indicate the
13675 directory where the ALI files of the library will be copied. When it is
13676 not specified, the ALI files are copied to the directory specified in
13677 attribute @code{Library_Dir}. The directory specified by @code{Library_ALI_Dir}
13678 must be writable and different from the project's object directory and from
13679 any source directory in the project tree.
13680
13681 The @code{Library_Version} attribute has a string value whose interpretation
13682 is platform dependent. It has no effect on VMS and Windows. On Unix, it is
13683 used only for dynamic/relocatable libraries as the internal name of the
13684 library (the @code{"soname"}). If the library file name (built from the
13685 @code{Library_Name}) is different from the @code{Library_Version}, then the
13686 library file will be a symbolic link to the actual file whose name will be
13687 @code{Library_Version}.
13688
13689 Example (on Unix):
13690
13691 @smallexample @c projectfile
13692 @group
13693 project Plib is
13694
13695    Version := "1";
13696
13697    for Library_Dir use "lib_dir";
13698    for Library_Name use "dummy";
13699    for Library_Kind use "relocatable";
13700    for Library_Version use "libdummy.so." & Version;
13701
13702 end Plib;
13703 @end group
13704 @end smallexample
13705
13706 @noindent
13707 Directory @file{lib_dir} will contain the internal library file whose name
13708 will be @file{libdummy.so.1}, and @file{libdummy.so} will be a symbolic link to
13709 @file{libdummy.so.1}.
13710
13711 When @command{gnatmake} detects that a project file
13712 is a library project file, it will check all immediate sources of the project
13713 and rebuild the library if any of the sources have been recompiled.
13714
13715 Standard project files can import library project files. In such cases,
13716 the libraries will only be rebuilt if some of its sources are recompiled
13717 because they are in the closure of some other source in an importing project.
13718 Sources of the library project files that are not in such a closure will
13719 not be checked, unless the full library is checked, because one of its sources
13720 needs to be recompiled.
13721
13722 For instance, assume the project file @code{A} imports the library project file
13723 @code{L}. The immediate sources of A are @file{a1.adb}, @file{a2.ads} and
13724 @file{a2.adb}. The immediate sources of L are @file{l1.ads}, @file{l1.adb},
13725 @file{l2.ads}, @file{l2.adb}.
13726
13727 If @file{l1.adb} has been modified, then the library associated with @code{L}
13728 will be rebuilt when compiling all the immediate sources of @code{A} only
13729 if @file{a1.ads}, @file{a2.ads} or @file{a2.adb} includes a statement
13730 @code{"with L1;"}.
13731
13732 To be sure that all the sources in the library associated with @code{L} are
13733 up to date, and that all the sources of project @code{A} are also up to date,
13734 the following two commands needs to be used:
13735
13736 @smallexample
13737 gnatmake -Pl.gpr
13738 gnatmake -Pa.gpr
13739 @end smallexample
13740
13741 When a library is built or rebuilt, an attempt is made first to delete all
13742 files in the library directory.
13743 All @file{ALI} files will also be copied from the object directory to the
13744 library directory. To build executables, @command{gnatmake} will use the
13745 library rather than the individual object files.
13746
13747 @ifclear vms
13748 It is also possible to create library project files for third-party libraries
13749 that are precompiled and cannot be compiled locally thanks to the
13750 @code{externally_built} attribute. (See @ref{Installing a library}).
13751 @end ifclear
13752
13753 @c *******************************
13754 @c * Stand-alone Library Projects *
13755 @c *******************************
13756
13757 @node Stand-alone Library Projects
13758 @section Stand-alone Library Projects
13759
13760 @noindent
13761 A Stand-alone Library is a library that contains the necessary code to
13762 elaborate the Ada units that are included in the library. A Stand-alone
13763 Library is suitable to be used in an executable when the main is not
13764 in Ada. However, Stand-alone Libraries may also be used with an Ada main
13765 subprogram.
13766
13767 A Stand-alone Library Project is a Library Project where the library is
13768 a Stand-alone Library.
13769
13770 To be a Stand-alone Library Project, in addition to the two attributes
13771 that make a project a Library Project (@code{Library_Name} and
13772 @code{Library_Dir}, see @ref{Library Projects}), the attribute
13773 @code{Library_Interface} must be defined.
13774
13775 @smallexample @c projectfile
13776 @group
13777    for Library_Dir use "lib_dir";
13778    for Library_Name use "dummy";
13779    for Library_Interface use ("int1", "int1.child");
13780 @end group
13781 @end smallexample
13782
13783 Attribute @code{Library_Interface} has a nonempty string list value,
13784 each string in the list designating a unit contained in an immediate source
13785 of the project file.
13786
13787 When a Stand-alone Library is built, first the binder is invoked to build
13788 a package whose name depends on the library name
13789 (^b~dummy.ads/b^B$DUMMY.ADS/B^ in the example above).
13790 This binder-generated package includes initialization and
13791 finalization procedures whose
13792 names depend on the library name (dummyinit and dummyfinal in the example
13793 above). The object corresponding to this package is included in the library.
13794
13795 A dynamic or relocatable Stand-alone Library is automatically initialized
13796 if automatic initialization of Stand-alone Libraries is supported on the
13797 platform and if attribute @code{Library_Auto_Init} is not specified or
13798 is specified with the value "true". A static Stand-alone Library is never
13799 automatically initialized.
13800
13801 Single string attribute @code{Library_Auto_Init} may be specified with only
13802 two possible values: "false" or "true" (case-insensitive). Specifying
13803 "false" for attribute @code{Library_Auto_Init} will prevent automatic
13804 initialization of dynamic or relocatable libraries.
13805
13806 When a non-automatically initialized Stand-alone Library is used
13807 in an executable, its initialization procedure must be called before
13808 any service of the library is used.
13809 When the main subprogram is in Ada, it may mean that the initialization
13810 procedure has to be called during elaboration of another package.
13811
13812 For a Stand-Alone Library, only the @file{ALI} files of the Interface Units
13813 (those that are listed in attribute @code{Library_Interface}) are copied to
13814 the Library Directory. As a consequence, only the Interface Units may be
13815 imported from Ada units outside of the library. If other units are imported,
13816 the binding phase will fail.
13817
13818 When a Stand-Alone Library is bound, the switches that are specified in
13819 the attribute @code{Default_Switches ("Ada")} in package @code{Binder} are
13820 used in the call to @command{gnatbind}.
13821
13822 The string list attribute @code{Library_Options} may be used to specified
13823 additional switches to the call to @command{gcc} to link the library.
13824
13825 The attribute @code{Library_Src_Dir}, may be specified for a
13826 Stand-Alone Library. @code{Library_Src_Dir} is a simple attribute that has a
13827 single string value. Its value must be the path (absolute or relative to the
13828 project directory) of an existing directory. This directory cannot be the
13829 object directory or one of the source directories, but it can be the same as
13830 the library directory. The sources of the Interface
13831 Units of the library, necessary to an Ada client of the library, will be
13832 copied to the designated directory, called Interface Copy directory.
13833 These sources includes the specs of the Interface Units, but they may also
13834 include bodies and subunits, when pragmas @code{Inline} or @code{Inline_Always}
13835 are used, or when there is a generic units in the spec. Before the sources
13836 are copied to the Interface Copy directory, an attempt is made to delete all
13837 files in the Interface Copy directory.
13838
13839 @c *************************************
13840 @c * Switches Related to Project Files *
13841 @c *************************************
13842 @node Switches Related to Project Files
13843 @section Switches Related to Project Files
13844
13845 @noindent
13846 The following switches are used by GNAT tools that support project files:
13847
13848 @table @option
13849
13850 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
13851 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (any project-aware tool)
13852 Indicates the name of a project file. This project file will be parsed with
13853 the verbosity indicated by @option{^-vP^MESSAGE_PROJECT_FILES=^@emph{x}},
13854 if any, and using the external references indicated
13855 by @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches, if any.
13856 @ifclear vms
13857 There may zero, one or more spaces between @option{-P} and @var{project}.
13858 @end ifclear
13859
13860 @noindent
13861 There must be only one @option{^-P^/PROJECT_FILE^} switch on the command line.
13862
13863 @noindent
13864 Since the Project Manager parses the project file only after all the switches
13865 on the command line are checked, the order of the switches
13866 @option{^-P^/PROJECT_FILE^},
13867 @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}}
13868 or @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} is not significant.
13869
13870 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
13871 @cindex @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} (any project-aware tool)
13872 Indicates that external variable @var{name} has the value @var{value}.
13873 The Project Manager will use this value for occurrences of
13874 @code{external(name)} when parsing the project file.
13875
13876 @ifclear vms
13877 @noindent
13878 If @var{name} or @var{value} includes a space, then @var{name=value} should be
13879 put between quotes.
13880 @smallexample
13881   -XOS=NT
13882   -X"user=John Doe"
13883 @end smallexample
13884 @end ifclear
13885
13886 @noindent
13887 Several @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches can be used simultaneously.
13888 If several @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches specify the same
13889 @var{name}, only the last one is used.
13890
13891 @noindent
13892 An external variable specified with a @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switch
13893 takes precedence over the value of the same name in the environment.
13894
13895 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
13896 @cindex @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE^} (any project-aware tool)
13897 Indicates the verbosity of the parsing of GNAT project files.
13898
13899 @ifclear vms
13900 @option{-vP0} means Default;
13901 @option{-vP1} means Medium;
13902 @option{-vP2} means High.
13903 @end ifclear
13904
13905 @ifset vms
13906 There are three possible options for this qualifier: DEFAULT, MEDIUM and
13907 HIGH.
13908 @end ifset
13909
13910 @noindent
13911 The default is ^Default^DEFAULT^: no output for syntactically correct
13912 project files.
13913 @noindent
13914 If several @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}} switches are present,
13915 only the last one is used.
13916
13917 @item ^-aP^/ADD_PROJECT_SEARCH_DIR=^<dir>
13918 @cindex @option{^-aP^/ADD_PROJECT_SEARCH_DIR=^} (any project-aware tool)
13919 Add directory <dir> at the beginning of the project search path, in order,
13920 after the current working directory.
13921
13922 @ifclear vms
13923 @item -eL
13924 @cindex @option{-eL} (any project-aware tool)
13925 Follow all symbolic links when processing project files.
13926 @end ifclear
13927
13928 @item ^--subdirs^/SUBDIRS^=<subdir>
13929 @cindex @option{^--subdirs^/SUBDIRS^=} (gnatmake and gnatclean)
13930 This switch is recognized by gnatmake and gnatclean. It indicate that the real
13931 directories (except the source directories) are the subdirectories <subdir>
13932 of the directories specified in the project files. This applies in particular
13933 to object directories, library directories and exec directories. If the
13934 subdirectories do not exist, they are created automatically.
13935
13936 @end table
13937
13938 @c **********************************
13939 @c * Tools Supporting Project Files *
13940 @c **********************************
13941
13942 @node  Tools Supporting Project Files
13943 @section Tools Supporting Project Files
13944
13945 @menu
13946 * gnatmake and Project Files::
13947 * The GNAT Driver and Project Files::
13948 @end menu
13949
13950 @node gnatmake and Project Files
13951 @subsection gnatmake and Project Files
13952
13953 @noindent
13954 This section covers several topics related to @command{gnatmake} and
13955 project files: defining ^switches^switches^ for @command{gnatmake}
13956 and for the tools that it invokes; specifying configuration pragmas;
13957 the use of the @code{Main} attribute; building and rebuilding library project
13958 files.
13959
13960 @menu
13961 * ^Switches^Switches^ and Project Files::
13962 * Specifying Configuration Pragmas::
13963 * Project Files and Main Subprograms::
13964 * Library Project Files::
13965 @end menu
13966
13967 @node ^Switches^Switches^ and Project Files
13968 @subsubsection ^Switches^Switches^ and Project Files
13969
13970 @ifset vms
13971 It is not currently possible to specify VMS style qualifiers in the project
13972 files; only Unix style ^switches^switches^ may be specified.
13973 @end ifset
13974
13975 @noindent
13976 For each of the packages @code{Builder}, @code{Compiler}, @code{Binder}, and
13977 @code{Linker}, you can specify a @code{^Default_Switches^Default_Switches^}
13978 attribute, a @code{^Switches^Switches^} attribute, or both;
13979 as their names imply, these ^switch^switch^-related
13980 attributes affect the ^switches^switches^ that are used for each of these GNAT
13981 components when
13982 @command{gnatmake} is invoked.  As will be explained below, these
13983 component-specific ^switches^switches^ precede
13984 the ^switches^switches^ provided on the @command{gnatmake} command line.
13985
13986 The @code{^Default_Switches^Default_Switches^} attribute is an associative
13987 array indexed by language name (case insensitive) whose value is a string list.
13988 For example:
13989
13990 @smallexample @c projectfile
13991 @group
13992 package Compiler is
13993   for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13994       use ("^-gnaty^-gnaty^",
13995            "^-v^-v^");
13996 end Compiler;
13997 @end group
13998 @end smallexample
13999
14000 @noindent
14001 The @code{^Switches^Switches^} attribute is also an associative array,
14002 indexed by a file name (which may or may not be case sensitive, depending
14003 on the operating system) whose value is a string list.  For example:
14004
14005 @smallexample @c projectfile
14006 @group
14007 package Builder is
14008    for ^Switches^Switches^ ("main1.adb")
14009        use ("^-O2^-O2^");
14010    for ^Switches^Switches^ ("main2.adb")
14011        use ("^-g^-g^");
14012 end Builder;
14013 @end group
14014 @end smallexample
14015
14016 @noindent
14017 For the @code{Builder} package, the file names must designate source files
14018 for main subprograms.  For the @code{Binder} and @code{Linker} packages, the
14019 file names must designate @file{ALI} or source files for main subprograms.
14020 In each case just the file name without an explicit extension is acceptable.
14021
14022 For each tool used in a program build (@command{gnatmake}, the compiler, the
14023 binder, and the linker), the corresponding package @dfn{contributes} a set of
14024 ^switches^switches^ for each file on which the tool is invoked, based on the
14025 ^switch^switch^-related attributes defined in the package.
14026 In particular, the ^switches^switches^
14027 that each of these packages contributes for a given file @var{f} comprise:
14028
14029 @itemize @bullet
14030 @item
14031 the value of attribute @code{^Switches^Switches^ (@var{f})},
14032 if it is specified in the package for the given file,
14033 @item
14034 otherwise, the value of @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")},
14035 if it is specified in the package.
14036 @end itemize
14037
14038 @noindent
14039 If neither of these attributes is defined in the package, then the package does
14040 not contribute any ^switches^switches^ for the given file.
14041
14042 When @command{gnatmake} is invoked on a file, the ^switches^switches^ comprise
14043 two sets, in the following order: those contributed for the file
14044 by the @code{Builder} package;
14045 and the switches passed on the command line.
14046
14047 When @command{gnatmake} invokes a tool (compiler, binder, linker) on a file,
14048 the ^switches^switches^ passed to the tool comprise three sets,
14049 in the following order:
14050
14051 @enumerate
14052 @item
14053 the applicable ^switches^switches^ contributed for the file
14054 by the @code{Builder} package in the project file supplied on the command line;
14055
14056 @item
14057 those contributed for the file by the package (in the relevant project file --
14058 see below) corresponding to the tool; and
14059
14060 @item
14061 the applicable switches passed on the command line.
14062 @end enumerate
14063
14064 @noindent
14065 The term @emph{applicable ^switches^switches^} reflects the fact that
14066 @command{gnatmake} ^switches^switches^ may or may not be passed to individual
14067 tools, depending on the individual ^switch^switch^.
14068
14069 @command{gnatmake} may invoke the compiler on source files from different
14070 projects. The Project Manager will use the appropriate project file to
14071 determine the @code{Compiler} package for each source file being compiled.
14072 Likewise for the @code{Binder} and @code{Linker} packages.
14073
14074 As an example, consider the following package in a project file:
14075
14076 @smallexample @c projectfile
14077 @group
14078 project Proj1 is
14079    package Compiler is
14080       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14081           use ("^-g^-g^");
14082       for ^Switches^Switches^ ("a.adb")
14083           use ("^-O1^-O1^");
14084       for ^Switches^Switches^ ("b.adb")
14085           use ("^-O2^-O2^",
14086                "^-gnaty^-gnaty^");
14087    end Compiler;
14088 end Proj1;
14089 @end group
14090 @end smallexample
14091
14092 @noindent
14093 If @command{gnatmake} is invoked with this project file, and it needs to
14094 compile, say, the files @file{a.adb}, @file{b.adb}, and @file{c.adb}, then
14095 @file{a.adb} will be compiled with the ^switch^switch^
14096 @option{^-O1^-O1^},
14097 @file{b.adb} with ^switches^switches^
14098 @option{^-O2^-O2^}
14099 and @option{^-gnaty^-gnaty^},
14100 and @file{c.adb} with @option{^-g^-g^}.
14101
14102 The following example illustrates the ordering of the ^switches^switches^
14103 contributed by different packages:
14104
14105 @smallexample @c projectfile
14106 @group
14107 project Proj2 is
14108    package Builder is
14109       for ^Switches^Switches^ ("main.adb")
14110           use ("^-g^-g^",
14111                "^-O1^-)1^",
14112                "^-f^-f^");
14113    end Builder;
14114 @end group
14115
14116 @group
14117    package Compiler is
14118       for ^Switches^Switches^ ("main.adb")
14119           use ("^-O2^-O2^");
14120    end Compiler;
14121 end Proj2;
14122 @end group
14123 @end smallexample
14124
14125 @noindent
14126 If you issue the command:
14127
14128 @smallexample
14129     gnatmake ^-Pproj2^/PROJECT_FILE=PROJ2^ -O0 main
14130 @end smallexample
14131
14132 @noindent
14133 then the compiler will be invoked on @file{main.adb} with the following
14134 sequence of ^switches^switches^
14135
14136 @smallexample
14137    ^-g -O1 -O2 -O0^-g -O1 -O2 -O0^
14138 @end smallexample
14139
14140 with the last @option{^-O^-O^}
14141 ^switch^switch^ having precedence over the earlier ones;
14142 several other ^switches^switches^
14143 (such as @option{^-c^-c^}) are added implicitly.
14144
14145 The ^switches^switches^
14146 @option{^-g^-g^}
14147 and @option{^-O1^-O1^} are contributed by package
14148 @code{Builder},  @option{^-O2^-O2^} is contributed
14149 by the package @code{Compiler}
14150 and @option{^-O0^-O0^} comes from the command line.
14151
14152 The @option{^-g^-g^}
14153 ^switch^switch^ will also be passed in the invocation of
14154 @command{Gnatlink.}
14155
14156 A final example illustrates switch contributions from packages in different
14157 project files:
14158
14159 @smallexample @c projectfile
14160 @group
14161 project Proj3 is
14162    for Source_Files use ("pack.ads", "pack.adb");
14163    package Compiler is
14164       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14165           use ("^-gnata^-gnata^");
14166    end Compiler;
14167 end Proj3;
14168 @end group
14169
14170 @group
14171 with "Proj3";
14172 project Proj4 is
14173    for Source_Files use ("foo_main.adb", "bar_main.adb");
14174    package Builder is
14175       for ^Switches^Switches^ ("foo_main.adb")
14176           use ("^-s^-s^",
14177                "^-g^-g^");
14178    end Builder;
14179 end Proj4;
14180 @end group
14181
14182 @group
14183 -- Ada source file:
14184 with Pack;
14185 procedure Foo_Main is
14186    @dots{}
14187 end Foo_Main;
14188 @end group
14189 @end smallexample
14190
14191 If the command is
14192 @smallexample
14193 gnatmake ^-PProj4^/PROJECT_FILE=PROJ4^ foo_main.adb -cargs -gnato
14194 @end smallexample
14195
14196 @noindent
14197 then the ^switches^switches^ passed to the compiler for @file{foo_main.adb} are
14198 @option{^-g^-g^} (contributed by the package @code{Proj4.Builder}) and
14199 @option{^-gnato^-gnato^} (passed on the command line).
14200 When the imported package @code{Pack} is compiled, the ^switches^switches^ used
14201 are @option{^-g^-g^} from @code{Proj4.Builder},
14202 @option{^-gnata^-gnata^} (contributed from package @code{Proj3.Compiler},
14203 and @option{^-gnato^-gnato^} from the command line.
14204
14205 @noindent
14206 When using @command{gnatmake} with project files, some ^switches^switches^ or
14207 arguments may be expressed as relative paths. As the working directory where
14208 compilation occurs may change, these relative paths are converted to absolute
14209 paths. For the ^switches^switches^ found in a project file, the relative paths
14210 are relative to the project file directory, for the switches on the command
14211 line, they are relative to the directory where @command{gnatmake} is invoked.
14212 The ^switches^switches^ for which this occurs are:
14213 ^-I^-I^,
14214 ^-A^-A^,
14215 ^-L^-L^,
14216 ^-aO^-aO^,
14217 ^-aL^-aL^,
14218 ^-aI^-aI^, as well as all arguments that are not switches (arguments to
14219 ^switch^switch^
14220 ^-o^-o^, object files specified in package @code{Linker} or after
14221 -largs on the command line). The exception to this rule is the ^switch^switch^
14222 ^--RTS=^--RTS=^ for which a relative path argument is never converted.
14223
14224 @node Specifying Configuration Pragmas
14225 @subsubsection Specifying Configuration Pragmas
14226
14227 When using @command{gnatmake} with project files, if there exists a file
14228 @file{gnat.adc} that contains configuration pragmas, this file will be
14229 ignored.
14230
14231 Configuration pragmas can be defined by means of the following attributes in
14232 project files: @code{Global_Configuration_Pragmas} in package @code{Builder}
14233 and @code{Local_Configuration_Pragmas} in package @code{Compiler}.
14234
14235 Both these attributes are single string attributes. Their values is the path
14236 name of a file containing configuration pragmas. If a path name is relative,
14237 then it is relative to the project directory of the project file where the
14238 attribute is defined.
14239
14240 When compiling a source, the configuration pragmas used are, in order,
14241 those listed in the file designated by attribute
14242 @code{Global_Configuration_Pragmas} in package @code{Builder} of the main
14243 project file, if it is specified, and those listed in the file designated by
14244 attribute @code{Local_Configuration_Pragmas} in package @code{Compiler} of
14245 the project file of the source, if it exists.
14246
14247 @node Project Files and Main Subprograms
14248 @subsubsection Project Files and Main Subprograms
14249
14250 @noindent
14251 When using a project file, you can invoke @command{gnatmake}
14252 with one or several main subprograms, by specifying their source files on the
14253 command line.
14254
14255 @smallexample
14256     gnatmake ^-P^/PROJECT_FILE=^prj main1 main2 main3
14257 @end smallexample
14258
14259 @noindent
14260 Each of these needs to be a source file of the same project, except
14261 when the switch ^-u^/UNIQUE^ is used.
14262
14263 @noindent
14264 When ^-u^/UNIQUE^ is not used, all the mains need to be sources of the
14265 same project, one of the project in the tree rooted at the project specified
14266 on the command line. The package @code{Builder} of this common project, the
14267 "main project" is the one that is considered by @command{gnatmake}.
14268
14269 @noindent
14270 When ^-u^/UNIQUE^ is used, the specified source files may be in projects
14271 imported directly or indirectly by the project specified on the command line.
14272 Note that if such a source file is not part of the project specified on the
14273 command line, the ^switches^switches^ found in package @code{Builder} of the
14274 project specified on the command line, if any, that are transmitted
14275 to the compiler will still be used, not those found in the project file of
14276 the source file.
14277
14278 @noindent
14279 When using a project file, you can also invoke @command{gnatmake} without
14280 explicitly specifying any main, and the effect depends on whether you have
14281 defined the @code{Main} attribute.  This attribute has a string list value,
14282 where each element in the list is the name of a source file (the file
14283 extension is optional) that contains a unit that can be a main subprogram.
14284
14285 If the @code{Main} attribute is defined in a project file as a non-empty
14286 string list and the switch @option{^-u^/UNIQUE^} is not used on the command
14287 line, then invoking @command{gnatmake} with this project file but without any
14288 main on the command line is equivalent to invoking @command{gnatmake} with all
14289 the file names in the @code{Main} attribute on the command line.
14290
14291 Example:
14292 @smallexample @c projectfile
14293 @group
14294    project Prj is
14295       for Main use ("main1", "main2", "main3");
14296    end Prj;
14297 @end group
14298 @end smallexample
14299
14300 @noindent
14301 With this project file, @code{"gnatmake ^-Pprj^/PROJECT_FILE=PRJ^"}
14302 is equivalent to
14303 @code{"gnatmake ^-Pprj^/PROJECT_FILE=PRJ^ main1 main2 main3"}.
14304
14305 When the project attribute @code{Main} is not specified, or is specified
14306 as an empty string list, or when the switch @option{-u} is used on the command
14307 line, then invoking @command{gnatmake} with no main on the command line will
14308 result in all immediate sources of the project file being checked, and
14309 potentially recompiled. Depending on the presence of the switch @option{-u},
14310 sources from other project files on which the immediate sources of the main
14311 project file depend are also checked and potentially recompiled. In other
14312 words, the @option{-u} switch is applied to all of the immediate sources of the
14313 main project file.
14314
14315 When no main is specified on the command line and attribute @code{Main} exists
14316 and includes several mains, or when several mains are specified on the
14317 command line, the default ^switches^switches^ in package @code{Builder} will
14318 be used for all mains, even if there are specific ^switches^switches^
14319 specified for one or several mains.
14320
14321 But the ^switches^switches^ from package @code{Binder} or @code{Linker} will be
14322 the specific ^switches^switches^ for each main, if they are specified.
14323
14324 @node Library Project Files
14325 @subsubsection Library Project Files
14326
14327 @noindent
14328 When @command{gnatmake} is invoked with a main project file that is a library
14329 project file, it is not allowed to specify one or more mains on the command
14330 line.
14331
14332 @noindent
14333 When a library project file is specified, switches ^-b^/ACTION=BIND^ and
14334 ^-l^/ACTION=LINK^ have special meanings.
14335
14336 @itemize @bullet
14337 @item ^-b^/ACTION=BIND^ is only allowed for stand-alone libraries. It indicates
14338 to @command{gnatmake} that @command{gnatbind} should be invoked for the
14339 library.
14340
14341 @item ^-l^/ACTION=LINK^ may be used for all library projects. It indicates
14342 to @command{gnatmake} that the binder generated file should be compiled
14343 (in the case of a stand-alone library) and that the library should be built.
14344
14345 @end itemize
14346
14347 @node The GNAT Driver and Project Files
14348 @subsection The GNAT Driver and Project Files
14349
14350 @noindent
14351 A number of GNAT tools, other than @command{^gnatmake^gnatmake^}
14352 can benefit from project files:
14353 @command{^gnatbind^gnatbind^},
14354 @command{^gnatcheck^gnatcheck^}),
14355 @command{^gnatclean^gnatclean^}),
14356 @command{^gnatelim^gnatelim^},
14357 @command{^gnatfind^gnatfind^},
14358 @command{^gnatlink^gnatlink^},
14359 @command{^gnatls^gnatls^},
14360 @command{^gnatmetric^gnatmetric^},
14361 @command{^gnatpp^gnatpp^},
14362 @command{^gnatstub^gnatstub^},
14363 and @command{^gnatxref^gnatxref^}. However, none of these tools can be invoked
14364 directly with a project file switch (@option{^-P^/PROJECT_FILE=^}).
14365 They must be invoked through the @command{gnat} driver.
14366
14367 The @command{gnat} driver is a wrapper that accepts a number of commands and
14368 calls the corresponding tool. It was designed initially for VMS platforms (to
14369 convert VMS qualifiers to Unix-style switches), but it is now available on all
14370 GNAT platforms.
14371
14372 On non-VMS platforms, the @command{gnat} driver accepts the following commands
14373 (case insensitive):
14374
14375 @itemize @bullet
14376 @item
14377 BIND to invoke @command{^gnatbind^gnatbind^}
14378 @item
14379 CHOP to invoke @command{^gnatchop^gnatchop^}
14380 @item
14381 CLEAN to invoke @command{^gnatclean^gnatclean^}
14382 @item
14383 COMP or COMPILE to invoke the compiler
14384 @item
14385 ELIM to invoke @command{^gnatelim^gnatelim^}
14386 @item
14387 FIND to invoke @command{^gnatfind^gnatfind^}
14388 @item
14389 KR or KRUNCH to invoke @command{^gnatkr^gnatkr^}
14390 @item
14391 LINK to invoke @command{^gnatlink^gnatlink^}
14392 @item
14393 LS or LIST to invoke @command{^gnatls^gnatls^}
14394 @item
14395 MAKE to invoke @command{^gnatmake^gnatmake^}
14396 @item
14397 NAME to invoke @command{^gnatname^gnatname^}
14398 @item
14399 PREP or PREPROCESS to invoke @command{^gnatprep^gnatprep^}
14400 @item
14401 PP or PRETTY to invoke @command{^gnatpp^gnatpp^}
14402 @item
14403 METRIC to invoke @command{^gnatmetric^gnatmetric^}
14404 @item
14405 STUB to invoke @command{^gnatstub^gnatstub^}
14406 @item
14407 XREF to invoke @command{^gnatxref^gnatxref^}
14408 @end itemize
14409
14410 @noindent
14411 (note that the compiler is invoked using the command
14412 @command{^gnatmake -f -u -c^gnatmake -f -u -c^}).
14413
14414 @noindent
14415 On non-VMS platforms, between @command{gnat} and the command, two
14416 special switches may be used:
14417
14418 @itemize @bullet
14419 @item
14420 @command{-v} to display the invocation of the tool.
14421 @item
14422 @command{-dn} to prevent the @command{gnat} driver from removing
14423 the temporary files it has created. These temporary files are
14424 configuration files and temporary file list files.
14425 @end itemize
14426
14427 @noindent
14428 The command may be followed by switches and arguments for the invoked
14429 tool.
14430
14431 @smallexample
14432   gnat bind -C main.ali
14433   gnat ls -a main
14434   gnat chop foo.txt
14435 @end smallexample
14436
14437 @noindent
14438 Switches may also be put in text files, one switch per line, and the text
14439 files may be specified with their path name preceded by '@@'.
14440
14441 @smallexample
14442    gnat bind @@args.txt main.ali
14443 @end smallexample
14444
14445 @noindent
14446 In addition, for commands BIND, COMP or COMPILE, FIND, ELIM, LS or LIST, LINK,
14447 METRIC, PP or PRETTY, STUB and XREF, the project file related switches
14448 (@option{^-P^/PROJECT_FILE^},
14449 @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} and
14450 @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^x}) may be used in addition to
14451 the switches of the invoking tool.
14452
14453 @noindent
14454 When GNAT PP or GNAT PRETTY is used with a project file, but with no source
14455 specified on the command line, it invokes @command{^gnatpp^gnatpp^} with all
14456 the immediate sources of the specified project file.
14457
14458 @noindent
14459 When GNAT METRIC is used with a project file, but with no source
14460 specified on the command line, it invokes @command{^gnatmetric^gnatmetric^}
14461 with all the immediate sources of the specified project file and with
14462 @option{^-d^/DIRECTORY^} with the parameter pointing to the object directory
14463 of the project.
14464
14465 @noindent
14466 In addition, when GNAT PP, GNAT PRETTY or GNAT METRIC is used with
14467 a project file, no source is specified on the command line and
14468 switch ^-U^/ALL_PROJECTS^ is specified on the command line, then
14469 the underlying tool (^gnatpp^gnatpp^ or
14470 ^gnatmetric^gnatmetric^) is invoked for all sources of all projects,
14471 not only for the immediate sources of the main project.
14472 @ifclear vms
14473 (-U stands for Universal or Union of the project files of the project tree)
14474 @end ifclear
14475
14476 @noindent
14477 For each of the following commands, there is optionally a corresponding
14478 package in the main project.
14479
14480 @itemize @bullet
14481 @item
14482 package @code{Binder} for command BIND (invoking @code{^gnatbind^gnatbind^})
14483
14484 @item
14485 package @code{Check} for command CHECK (invoking
14486 @code{^gnatcheck^gnatcheck^})
14487
14488 @item
14489 package @code{Compiler} for command COMP or COMPILE (invoking the compiler)
14490
14491 @item
14492 package @code{Cross_Reference} for command XREF (invoking
14493 @code{^gnatxref^gnatxref^})
14494
14495 @item
14496 package @code{Eliminate} for command ELIM (invoking
14497 @code{^gnatelim^gnatelim^})
14498
14499 @item
14500 package @code{Finder} for command FIND (invoking @code{^gnatfind^gnatfind^})
14501
14502 @item
14503 package @code{Gnatls} for command LS or LIST (invoking @code{^gnatls^gnatls^})
14504
14505 @item
14506 package @code{Gnatstub} for command STUB
14507 (invoking @code{^gnatstub^gnatstub^})
14508
14509 @item
14510 package @code{Linker} for command LINK (invoking @code{^gnatlink^gnatlink^})
14511
14512 @item
14513 package @code{Metrics} for command METRIC
14514 (invoking @code{^gnatmetric^gnatmetric^})
14515
14516 @item
14517 package @code{Pretty_Printer} for command PP or PRETTY
14518 (invoking @code{^gnatpp^gnatpp^})
14519
14520 @end itemize
14521
14522 @noindent
14523 Package @code{Gnatls} has a unique attribute @code{^Switches^Switches^},
14524 a simple variable with a string list value. It contains ^switches^switches^
14525 for the invocation of @code{^gnatls^gnatls^}.
14526
14527 @smallexample @c projectfile
14528 @group
14529 project Proj1 is
14530    package gnatls is
14531       for ^Switches^Switches^
14532           use ("^-a^-a^",
14533                "^-v^-v^");
14534    end gnatls;
14535 end Proj1;
14536 @end group
14537 @end smallexample
14538
14539 @noindent
14540 All other packages have two attribute @code{^Switches^Switches^} and
14541 @code{^Default_Switches^Default_Switches^}.
14542
14543 @noindent
14544 @code{^Switches^Switches^} is an associative array attribute, indexed by the
14545 source file name, that has a string list value: the ^switches^switches^ to be
14546 used when the tool corresponding to the package is invoked for the specific
14547 source file.
14548
14549 @noindent
14550 @code{^Default_Switches^Default_Switches^} is an associative array attribute,
14551 indexed by  the programming language that has a string list value.
14552 @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} contains the
14553 ^switches^switches^ for the invocation of the tool corresponding
14554 to the package, except if a specific @code{^Switches^Switches^} attribute
14555 is specified for the source file.
14556
14557 @smallexample @c projectfile
14558 @group
14559 project Proj is
14560
14561    for Source_Dirs use ("./**");
14562
14563    package gnatls is
14564       for ^Switches^Switches^ use
14565           ("^-a^-a^",
14566            "^-v^-v^");
14567    end gnatls;
14568 @end group
14569 @group
14570
14571    package Compiler is
14572       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14573           use ("^-gnatv^-gnatv^",
14574                "^-gnatwa^-gnatwa^");
14575    end Binder;
14576 @end group
14577 @group
14578
14579    package Binder is
14580       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14581           use ("^-C^-C^",
14582                "^-e^-e^");
14583    end Binder;
14584 @end group
14585 @group
14586
14587    package Linker is
14588       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14589           use ("^-C^-C^");
14590       for ^Switches^Switches^ ("main.adb")
14591           use ("^-C^-C^",
14592                "^-v^-v^",
14593                "^-v^-v^");
14594    end Linker;
14595 @end group
14596 @group
14597
14598    package Finder is
14599       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14600            use ("^-a^-a^",
14601                 "^-f^-f^");
14602    end Finder;
14603 @end group
14604 @group
14605
14606    package Cross_Reference is
14607       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14608           use ("^-a^-a^",
14609                "^-f^-f^",
14610                "^-d^-d^",
14611                "^-u^-u^");
14612    end Cross_Reference;
14613 end Proj;
14614 @end group
14615 @end smallexample
14616
14617 @noindent
14618 With the above project file, commands such as
14619
14620 @smallexample
14621    ^gnat comp -Pproj main^GNAT COMP /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
14622    ^gnat ls -Pproj main^GNAT LIST /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
14623    ^gnat xref -Pproj main^GNAT XREF /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
14624    ^gnat bind -Pproj main.ali^GNAT BIND /PROJECT_FILE=PROJ MAIN.ALI^
14625    ^gnat link -Pproj main.ali^GNAT LINK /PROJECT_FILE=PROJ MAIN.ALI^
14626 @end smallexample
14627
14628 @noindent
14629 will set up the environment properly and invoke the tool with the switches
14630 found in the package corresponding to the tool:
14631 @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} for all tools,
14632 except @code{^Switches^Switches^ ("main.adb")}
14633 for @code{^gnatlink^gnatlink^}.
14634 It is also possible to invoke some of the tools,
14635 @code{^gnatcheck^gnatcheck^}),
14636 @code{^gnatmetric^gnatmetric^}),
14637 and @code{^gnatpp^gnatpp^})
14638 on a set of project units thanks to the combination of the switches
14639 @option{-P}, @option{-U} and possibly the main unit when one is interested
14640 in its closure. For instance,
14641 @smallexample
14642 gnat metric -Pproj
14643 @end smallexample
14644 will compute the metrics for all the immediate units of project
14645 @code{proj}.
14646 @smallexample
14647 gnat metric -Pproj -U
14648 @end smallexample
14649 will compute the metrics for all the units of the closure of projects
14650 rooted at @code{proj}.
14651 @smallexample
14652 gnat metric -Pproj -U main_unit
14653 @end smallexample
14654 will compute the metrics for the closure of units rooted at
14655 @code{main_unit}. This last possibility relies implicitly
14656 on @command{gnatbind}'s option @option{-R}.
14657
14658 @c **********************
14659 @node An Extended Example
14660 @section An Extended Example
14661
14662 @noindent
14663 Suppose that we have two programs, @var{prog1} and @var{prog2},
14664 whose sources are in corresponding directories. We would like
14665 to build them with a single @command{gnatmake} command, and we want to place
14666 their object files into @file{build} subdirectories of the source directories.
14667 Furthermore, we want to have to have two separate subdirectories
14668 in @file{build}  -- @file{release} and @file{debug} -- which will contain
14669 the object files compiled with different set of compilation flags.
14670
14671 In other words, we have the following structure:
14672
14673 @smallexample
14674 @group
14675    main
14676      |- prog1
14677      |    |- build
14678      |         | debug
14679      |         | release
14680      |- prog2
14681           |- build
14682                | debug
14683                | release
14684 @end group
14685 @end smallexample
14686
14687 @noindent
14688 Here are the project files that we must place in a directory @file{main}
14689 to maintain this structure:
14690
14691 @enumerate
14692
14693 @item We create a @code{Common} project with a package @code{Compiler} that
14694 specifies the compilation ^switches^switches^:
14695
14696 @smallexample
14697 File "common.gpr":
14698 @group
14699 @b{project} Common @b{is}
14700
14701    @b{for} Source_Dirs @b{use} (); -- No source files
14702 @end group
14703
14704 @group
14705    @b{type} Build_Type @b{is} ("release", "debug");
14706    Build : Build_Type := External ("BUILD", "debug");
14707 @end group
14708 @group
14709    @b{package} Compiler @b{is}
14710       @b{case} Build @b{is}
14711          @b{when} "release" =>
14712            @b{for} ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14713                    @b{use} ("^-O2^-O2^");
14714          @b{when} "debug"   =>
14715            @b{for} ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14716                    @b{use} ("^-g^-g^");
14717       @b{end case};
14718    @b{end} Compiler;
14719
14720 @b{end} Common;
14721 @end group
14722 @end smallexample
14723
14724 @item We create separate projects for the two programs:
14725
14726 @smallexample
14727 @group
14728 File "prog1.gpr":
14729
14730 @b{with} "common";
14731 @b{project} Prog1 @b{is}
14732
14733     @b{for} Source_Dirs @b{use} ("prog1");
14734     @b{for} Object_Dir  @b{use} "prog1/build/" & Common.Build;
14735
14736     @b{package} Compiler @b{renames} Common.Compiler;
14737
14738 @b{end} Prog1;
14739 @end group
14740 @end smallexample
14741
14742 @smallexample
14743 @group
14744 File "prog2.gpr":
14745
14746 @b{with} "common";
14747 @b{project} Prog2 @b{is}
14748
14749     @b{for} Source_Dirs @b{use} ("prog2");
14750     @b{for} Object_Dir  @b{use} "prog2/build/" & Common.Build;
14751
14752     @b{package} Compiler @b{renames} Common.Compiler;
14753
14754 @end group
14755 @b{end} Prog2;
14756 @end smallexample
14757
14758 @item We create a wrapping project @code{Main}:
14759
14760 @smallexample
14761 @group
14762 File "main.gpr":
14763
14764 @b{with} "common";
14765 @b{with} "prog1";
14766 @b{with} "prog2";
14767 @b{project} Main @b{is}
14768
14769    @b{package} Compiler @b{renames} Common.Compiler;
14770
14771 @b{end} Main;
14772 @end group
14773 @end smallexample
14774
14775 @item Finally we need to create a dummy procedure that @code{with}s (either
14776 explicitly or implicitly) all the sources of our two programs.
14777
14778 @end enumerate
14779
14780 @noindent
14781 Now we can build the programs using the command
14782
14783 @smallexample
14784    gnatmake ^-P^/PROJECT_FILE=^main dummy
14785 @end smallexample
14786
14787 @noindent
14788 for the Debug mode, or
14789
14790 @ifclear vms
14791 @smallexample
14792    gnatmake -Pmain -XBUILD=release
14793 @end smallexample
14794 @end ifclear
14795
14796 @ifset vms
14797 @smallexample
14798    GNAT MAKE /PROJECT_FILE=main /EXTERNAL_REFERENCE=BUILD=release
14799 @end smallexample
14800 @end ifset
14801
14802 @noindent
14803 for the Release mode.
14804
14805 @c ********************************
14806 @c * Project File Complete Syntax *
14807 @c ********************************
14808
14809 @node Project File Complete Syntax
14810 @section Project File Complete Syntax
14811
14812 @smallexample
14813 project ::=
14814   context_clause project_declaration
14815
14816 context_clause ::=
14817   @{with_clause@}
14818
14819 with_clause ::=
14820   @b{with} path_name @{ , path_name @} ;
14821
14822 path_name ::=
14823    string_literal
14824
14825 project_declaration ::=
14826   simple_project_declaration | project_extension
14827
14828 simple_project_declaration ::=
14829   @b{project} <project_>simple_name @b{is}
14830     @{declarative_item@}
14831   @b{end} <project_>simple_name;
14832
14833 project_extension ::=
14834   @b{project} <project_>simple_name  @b{extends} path_name @b{is}
14835     @{declarative_item@}
14836   @b{end} <project_>simple_name;
14837
14838 declarative_item ::=
14839   package_declaration |
14840   typed_string_declaration |
14841   other_declarative_item
14842
14843 package_declaration ::=
14844   package_spec | package_renaming
14845
14846 package_spec ::=
14847   @b{package} package_identifier @b{is}
14848     @{simple_declarative_item@}
14849   @b{end} package_identifier ;
14850
14851 package_identifier ::=
14852   @code{Naming} | @code{Builder} | @code{Compiler} | @code{Binder} |
14853   @code{Linker} | @code{Finder}  | @code{Cross_Reference} |
14854   @code{^gnatls^gnatls^} | @code{IDE}     | @code{Pretty_Printer}
14855
14856 package_renaming ::==
14857   @b{package} package_identifier @b{renames}
14858        <project_>simple_name.package_identifier ;
14859
14860 typed_string_declaration ::=
14861   @b{type} <typed_string_>_simple_name @b{is}
14862    ( string_literal @{, string_literal@} );
14863
14864 other_declarative_item ::=
14865   attribute_declaration |
14866   typed_variable_declaration |
14867   variable_declaration |
14868   case_construction
14869
14870 attribute_declaration ::=
14871   full_associative_array_declaration |
14872   @b{for} attribute_designator @b{use} expression ;
14873
14874 full_associative_array_declaration ::=
14875   @b{for} <associative_array_attribute_>simple_name @b{use}
14876   <project_>simple_name [ . <package_>simple_Name ] ' <attribute_>simple_name ;
14877
14878 attribute_designator ::=
14879   <simple_attribute_>simple_name |
14880   <associative_array_attribute_>simple_name ( string_literal )
14881
14882 typed_variable_declaration ::=
14883   <typed_variable_>simple_name : <typed_string_>name :=  string_expression ;
14884
14885 variable_declaration ::=
14886   <variable_>simple_name := expression;
14887
14888 expression ::=
14889   term @{& term@}
14890
14891 term ::=
14892   literal_string |
14893   string_list |
14894   <variable_>name |
14895   external_value |
14896   attribute_reference
14897
14898 string_literal ::=
14899   (same as Ada)
14900
14901 string_list ::=
14902   ( <string_>expression @{ , <string_>expression @} )
14903
14904 external_value ::=
14905   @b{external} ( string_literal [, string_literal] )
14906
14907 attribute_reference ::=
14908   attribute_prefix ' <simple_attribute_>simple_name [ ( literal_string ) ]
14909
14910 attribute_prefix ::=
14911   @b{project} |
14912   <project_>simple_name | package_identifier |
14913   <project_>simple_name . package_identifier
14914
14915 case_construction ::=
14916   @b{case} <typed_variable_>name @b{is}
14917     @{case_item@}
14918   @b{end case} ;
14919
14920 case_item ::=
14921   @b{when} discrete_choice_list =>
14922       @{case_construction | attribute_declaration@}
14923
14924 discrete_choice_list ::=
14925   string_literal @{| string_literal@} |
14926   @b{others}
14927
14928 name ::=
14929   simple_name @{. simple_name@}
14930
14931 simple_name ::=
14932   identifier (same as Ada)
14933
14934 @end smallexample
14935
14936 @node The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
14937 @chapter  The Cross-Referencing Tools @code{gnatxref} and @code{gnatfind}
14938 @findex gnatxref
14939 @findex gnatfind
14940
14941 @noindent
14942 The compiler generates cross-referencing information (unless
14943 you set the @samp{-gnatx} switch), which are saved in the @file{.ali} files.
14944 This information indicates where in the source each entity is declared and
14945 referenced. Note that entities in package Standard are not included, but
14946 entities in all other predefined units are included in the output.
14947
14948 Before using any of these two tools, you need to compile successfully your
14949 application, so that GNAT gets a chance to generate the cross-referencing
14950 information.
14951
14952 The two tools @code{gnatxref} and @code{gnatfind} take advantage of this
14953 information to provide the user with the capability to easily locate the
14954 declaration and references to an entity. These tools are quite similar,
14955 the difference being that @code{gnatfind} is intended for locating
14956 definitions and/or references to a specified entity or entities, whereas
14957 @code{gnatxref} is oriented to generating a full report of all
14958 cross-references.
14959
14960 To use these tools, you must not compile your application using the
14961 @option{-gnatx} switch on the @command{gnatmake} command line
14962 (@pxref{The GNAT Make Program gnatmake}). Otherwise, cross-referencing
14963 information will not be generated.
14964
14965 Note: to invoke @code{gnatxref} or @code{gnatfind} with a project file,
14966 use the @code{gnat} driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
14967
14968 @menu
14969 * gnatxref Switches::
14970 * gnatfind Switches::
14971 * Project Files for gnatxref and gnatfind::
14972 * Regular Expressions in gnatfind and gnatxref::
14973 * Examples of gnatxref Usage::
14974 * Examples of gnatfind Usage::
14975 @end menu
14976
14977 @node gnatxref Switches
14978 @section @code{gnatxref} Switches
14979
14980 @noindent
14981 The command invocation for @code{gnatxref} is:
14982 @smallexample
14983 $ gnatxref @ovar{switches} @var{sourcefile1} @r{[}@var{sourcefile2} @dots{}@r{]}
14984 @end smallexample
14985
14986 @noindent
14987 where
14988
14989 @table @var
14990 @item sourcefile1
14991 @itemx sourcefile2
14992 identifies the source files for which a report is to be generated. The
14993 ``with''ed units will be processed too. You must provide at least one file.
14994
14995 These file names are considered to be regular expressions, so for instance
14996 specifying @file{source*.adb} is the same as giving every file in the current
14997 directory whose name starts with @file{source} and whose extension is
14998 @file{adb}.
14999
15000 You shouldn't specify any directory name, just base names. @command{gnatxref}
15001 and @command{gnatfind} will be able to locate these files by themselves using
15002 the source path. If you specify directories, no result is produced.
15003
15004 @end table
15005
15006 @noindent
15007 The switches can be:
15008 @table @option
15009 @c !sort!
15010 @item --version
15011 @cindex @option{--version} @command{gnatxref}
15012 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
15013
15014 @item --help
15015 @cindex @option{--help} @command{gnatxref}
15016 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
15017 all other options.
15018
15019 @item ^-a^/ALL_FILES^
15020 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatxref})
15021 If this switch is present, @code{gnatfind} and @code{gnatxref} will parse
15022 the read-only files found in the library search path. Otherwise, these files
15023 will be ignored. This option can be used to protect Gnat sources or your own
15024 libraries from being parsed, thus making @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
15025 much faster, and their output much smaller. Read-only here refers to access
15026 or permissions status in the file system for the current user.
15027
15028 @item -aIDIR
15029 @cindex @option{-aIDIR} (@command{gnatxref})
15030 When looking for source files also look in directory DIR. The order in which
15031 source file search is undertaken is the same as for @command{gnatmake}.
15032
15033 @item -aODIR
15034 @cindex @option{-aODIR} (@command{gnatxref})
15035 When searching for library and object files, look in directory
15036 DIR. The order in which library files are searched is the same as for
15037 @command{gnatmake}.
15038
15039 @item -nostdinc
15040 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatxref})
15041 Do not look for sources in the system default directory.
15042
15043 @item -nostdlib
15044 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatxref})
15045 Do not look for library files in the system default directory.
15046
15047 @item --RTS=@var{rts-path}
15048 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatxref})
15049 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
15050 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
15051
15052 @item ^-d^/DERIVED_TYPES^
15053 @cindex @option{^-d^/DERIVED_TYPES^} (@command{gnatxref})
15054 If this switch is set @code{gnatxref} will output the parent type
15055 reference for each matching derived types.
15056
15057 @item ^-f^/FULL_PATHNAME^
15058 @cindex @option{^-f^/FULL_PATHNAME^} (@command{gnatxref})
15059 If this switch is set, the output file names will be preceded by their
15060 directory (if the file was found in the search path). If this switch is
15061 not set, the directory will not be printed.
15062
15063 @item ^-g^/IGNORE_LOCALS^
15064 @cindex @option{^-g^/IGNORE_LOCALS^} (@command{gnatxref})
15065 If this switch is set, information is output only for library-level
15066 entities, ignoring local entities. The use of this switch may accelerate
15067 @code{gnatfind} and @code{gnatxref}.
15068
15069 @item -IDIR
15070 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatxref})
15071 Equivalent to @samp{-aODIR -aIDIR}.
15072
15073 @item -pFILE
15074 @cindex @option{-pFILE} (@command{gnatxref})
15075 Specify a project file to use @xref{Project Files}.
15076 If you need to use the @file{.gpr}
15077 project files, you should use gnatxref through the GNAT driver
15078 (@command{gnat xref -Pproject}).
15079
15080 By default, @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will try to locate a
15081 project file in the current directory.
15082
15083 If a project file is either specified or found by the tools, then the content
15084 of the source directory and object directory lines are added as if they
15085 had been specified respectively by @samp{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
15086 and @samp{^-aO^OBJECT_SEARCH^}.
15087 @item ^-u^/UNUSED^
15088 Output only unused symbols. This may be really useful if you give your
15089 main compilation unit on the command line, as @code{gnatxref} will then
15090 display every unused entity and 'with'ed package.
15091
15092 @ifclear vms
15093 @item -v
15094 Instead of producing the default output, @code{gnatxref} will generate a
15095 @file{tags} file that can be used by vi. For examples how to use this
15096 feature, see @ref{Examples of gnatxref Usage}. The tags file is output
15097 to the standard output, thus you will have to redirect it to a file.
15098 @end ifclear
15099
15100 @end table
15101
15102 @noindent
15103 All these switches may be in any order on the command line, and may even
15104 appear after the file names. They need not be separated by spaces, thus
15105 you can say @samp{gnatxref ^-ag^/ALL_FILES/IGNORE_LOCALS^} instead of
15106 @samp{gnatxref ^-a -g^/ALL_FILES /IGNORE_LOCALS^}.
15107
15108 @node gnatfind Switches
15109 @section @code{gnatfind} Switches
15110
15111 @noindent
15112 The command line for @code{gnatfind} is:
15113
15114 @smallexample
15115 $ gnatfind @ovar{switches} @var{pattern}@r{[}:@var{sourcefile}@r{[}:@var{line}@r{[}:@var{column}@r{]]]}
15116       @r{[}@var{file1} @var{file2} @dots{}]
15117 @end smallexample
15118
15119 @noindent
15120 where
15121
15122 @table @var
15123 @item pattern
15124 An entity will be output only if it matches the regular expression found
15125 in @var{pattern}, see @ref{Regular Expressions in gnatfind and gnatxref}.
15126
15127 Omitting the pattern is equivalent to specifying @samp{*}, which
15128 will match any entity. Note that if you do not provide a pattern, you
15129 have to provide both a sourcefile and a line.
15130
15131 Entity names are given in Latin-1, with uppercase/lowercase equivalence
15132 for matching purposes. At the current time there is no support for
15133 8-bit codes other than Latin-1, or for wide characters in identifiers.
15134
15135 @item sourcefile
15136 @code{gnatfind} will look for references, bodies or declarations
15137 of symbols referenced in @file{@var{sourcefile}}, at line @var{line}
15138 and column @var{column}. See @ref{Examples of gnatfind Usage}
15139 for syntax examples.
15140
15141 @item line
15142 is a decimal integer identifying the line number containing
15143 the reference to the entity (or entities) to be located.
15144
15145 @item column
15146 is a decimal integer identifying the exact location on the
15147 line of the first character of the identifier for the
15148 entity reference. Columns are numbered from 1.
15149
15150 @item file1 file2 @dots{}
15151 The search will be restricted to these source files. If none are given, then
15152 the search will be done for every library file in the search path.
15153 These file must appear only after the pattern or sourcefile.
15154
15155 These file names are considered to be regular expressions, so for instance
15156 specifying @file{source*.adb} is the same as giving every file in the current
15157 directory whose name starts with @file{source} and whose extension is
15158 @file{adb}.
15159
15160 The location of the spec of the entity will always be displayed, even if it
15161 isn't in one of @file{@var{file1}}, @file{@var{file2}},@enddots{}  The
15162 occurrences of the entity in the separate units of the ones given on the
15163 command line will also be displayed.
15164
15165 Note that if you specify at least one file in this part, @code{gnatfind} may
15166 sometimes not be able to find the body of the subprograms.
15167
15168 @end table
15169
15170 @noindent
15171 At least one of 'sourcefile' or 'pattern' has to be present on
15172 the command line.
15173
15174 The following switches are available:
15175 @table @option
15176 @c !sort!
15177
15178 @cindex @option{--version} @command{gnatfind}
15179 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
15180
15181 @item --help
15182 @cindex @option{--help} @command{gnatfind}
15183 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
15184 all other options.
15185
15186 @item ^-a^/ALL_FILES^
15187 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatfind})
15188 If this switch is present, @code{gnatfind} and @code{gnatxref} will parse
15189 the read-only files found in the library search path. Otherwise, these files
15190 will be ignored. This option can be used to protect Gnat sources or your own
15191 libraries from being parsed, thus making @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
15192 much faster, and their output much smaller. Read-only here refers to access
15193 or permission status in the file system for the current user.
15194
15195 @item -aIDIR
15196 @cindex @option{-aIDIR} (@command{gnatfind})
15197 When looking for source files also look in directory DIR. The order in which
15198 source file search is undertaken is the same as for @command{gnatmake}.
15199
15200 @item -aODIR
15201 @cindex @option{-aODIR} (@command{gnatfind})
15202 When searching for library and object files, look in directory
15203 DIR. The order in which library files are searched is the same as for
15204 @command{gnatmake}.
15205
15206 @item -nostdinc
15207 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatfind})
15208 Do not look for sources in the system default directory.
15209
15210 @item -nostdlib
15211 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatfind})
15212 Do not look for library files in the system default directory.
15213
15214 @item --RTS=@var{rts-path}
15215 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatfind})
15216 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
15217 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
15218
15219 @item ^-d^/DERIVED_TYPE_INFORMATION^
15220 @cindex @option{^-d^/DERIVED_TYPE_INFORMATION^} (@code{gnatfind})
15221 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the parent type
15222 reference for each matching derived types.
15223
15224 @item ^-e^/EXPRESSIONS^
15225 @cindex @option{^-e^/EXPRESSIONS^} (@command{gnatfind})
15226 By default, @code{gnatfind} accept the simple regular expression set for
15227 @samp{pattern}. If this switch is set, then the pattern will be
15228 considered as full Unix-style regular expression.
15229
15230 @item ^-f^/FULL_PATHNAME^
15231 @cindex @option{^-f^/FULL_PATHNAME^} (@command{gnatfind})
15232 If this switch is set, the output file names will be preceded by their
15233 directory (if the file was found in the search path). If this switch is
15234 not set, the directory will not be printed.
15235
15236 @item ^-g^/IGNORE_LOCALS^
15237 @cindex @option{^-g^/IGNORE_LOCALS^} (@command{gnatfind})
15238 If this switch is set, information is output only for library-level
15239 entities, ignoring local entities. The use of this switch may accelerate
15240 @code{gnatfind} and @code{gnatxref}.
15241
15242 @item -IDIR
15243 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatfind})
15244 Equivalent to @samp{-aODIR -aIDIR}.
15245
15246 @item -pFILE
15247 @cindex @option{-pFILE} (@command{gnatfind})
15248 Specify a project file (@pxref{Project Files}) to use.
15249 By default, @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will try to locate a
15250 project file in the current directory.
15251
15252 If a project file is either specified or found by the tools, then the content
15253 of the source directory and object directory lines are added as if they
15254 had been specified respectively by @samp{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} and
15255 @samp{^-aO^/OBJECT_SEARCH^}.
15256
15257 @item ^-r^/REFERENCES^
15258 @cindex @option{^-r^/REFERENCES^} (@command{gnatfind})
15259 By default, @code{gnatfind} will output only the information about the
15260 declaration, body or type completion of the entities. If this switch is
15261 set, the @code{gnatfind} will locate every reference to the entities in
15262 the files specified on the command line (or in every file in the search
15263 path if no file is given on the command line).
15264
15265 @item ^-s^/PRINT_LINES^
15266 @cindex @option{^-s^/PRINT_LINES^} (@command{gnatfind})
15267 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the content
15268 of the Ada source file lines were the entity was found.
15269
15270 @item ^-t^/TYPE_HIERARCHY^
15271 @cindex @option{^-t^/TYPE_HIERARCHY^} (@command{gnatfind})
15272 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the type hierarchy for
15273 the specified type. It act like -d option but recursively from parent
15274 type to parent type. When this switch is set it is not possible to
15275 specify more than one file.
15276
15277 @end table
15278
15279 @noindent
15280 All these switches may be in any order on the command line, and may even
15281 appear after the file names. They need not be separated by spaces, thus
15282 you can say @samp{gnatxref ^-ag^/ALL_FILES/IGNORE_LOCALS^} instead of
15283 @samp{gnatxref ^-a -g^/ALL_FILES /IGNORE_LOCALS^}.
15284
15285 As stated previously, gnatfind will search in every directory in the
15286 search path. You can force it to look only in the current directory if
15287 you specify @code{*} at the end of the command line.
15288
15289 @node Project Files for gnatxref and gnatfind
15290 @section Project Files for @command{gnatxref} and @command{gnatfind}
15291
15292 @noindent
15293 Project files allow a programmer to specify how to compile its
15294 application, where to find sources, etc.  These files are used
15295 @ifclear vms
15296 primarily by GPS, but they can also be used
15297 @end ifclear
15298 by the two tools
15299 @code{gnatxref} and @code{gnatfind}.
15300
15301 A project file name must end with @file{.gpr}. If a single one is
15302 present in the current directory, then @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will
15303 extract the information from it. If multiple project files are found, none of
15304 them is read, and you have to use the @samp{-p} switch to specify the one
15305 you want to use.
15306
15307 The following lines can be included, even though most of them have default
15308 values which can be used in most cases.
15309 The lines can be entered in any order in the file.
15310 Except for @file{src_dir} and @file{obj_dir}, you can only have one instance of
15311 each line. If you have multiple instances, only the last one is taken into
15312 account.
15313
15314 @table @code
15315 @item src_dir=DIR
15316 [default: @code{"^./^[]^"}]
15317 specifies a directory where to look for source files. Multiple @code{src_dir}
15318 lines can be specified and they will be searched in the order they
15319 are specified.
15320
15321 @item obj_dir=DIR
15322 [default: @code{"^./^[]^"}]
15323 specifies a directory where to look for object and library files. Multiple
15324 @code{obj_dir} lines can be specified, and they will be searched in the order
15325 they are specified
15326
15327 @item comp_opt=SWITCHES
15328 [default: @code{""}]
15329 creates a variable which can be referred to subsequently by using
15330 the @code{$@{comp_opt@}} notation. This is intended to store the default
15331 switches given to @command{gnatmake} and @command{gcc}.
15332
15333 @item bind_opt=SWITCHES
15334 [default: @code{""}]
15335 creates a variable which can be referred to subsequently by using
15336 the @samp{$@{bind_opt@}} notation. This is intended to store the default
15337 switches given to @command{gnatbind}.
15338
15339 @item link_opt=SWITCHES
15340 [default: @code{""}]
15341 creates a variable which can be referred to subsequently by using
15342 the @samp{$@{link_opt@}} notation. This is intended to store the default
15343 switches given to @command{gnatlink}.
15344
15345 @item main=EXECUTABLE
15346 [default: @code{""}]
15347 specifies the name of the executable for the application. This variable can
15348 be referred to in the following lines by using the @samp{$@{main@}} notation.
15349
15350 @ifset vms
15351 @item comp_cmd=COMMAND
15352 [default: @code{"GNAT COMPILE /SEARCH=$@{src_dir@} /DEBUG /TRY_SEMANTICS"}]
15353 @end ifset
15354 @ifclear vms
15355 @item comp_cmd=COMMAND
15356 [default: @code{"gcc -c -I$@{src_dir@} -g -gnatq"}]
15357 @end ifclear
15358 specifies the command used to compile a single file in the application.
15359
15360 @ifset vms
15361 @item make_cmd=COMMAND
15362 [default: @code{"GNAT MAKE $@{main@}
15363 /SOURCE_SEARCH=$@{src_dir@} /OBJECT_SEARCH=$@{obj_dir@}
15364 /DEBUG /TRY_SEMANTICS /COMPILER_QUALIFIERS $@{comp_opt@}
15365 /BINDER_QUALIFIERS $@{bind_opt@} /LINKER_QUALIFIERS $@{link_opt@}"}]
15366 @end ifset
15367 @ifclear vms
15368 @item make_cmd=COMMAND
15369 [default: @code{"gnatmake $@{main@} -aI$@{src_dir@}
15370 -aO$@{obj_dir@} -g -gnatq -cargs $@{comp_opt@}
15371 -bargs $@{bind_opt@} -largs $@{link_opt@}"}]
15372 @end ifclear
15373 specifies the command used to recompile the whole application.
15374
15375 @item run_cmd=COMMAND
15376 [default: @code{"$@{main@}"}]
15377 specifies the command used to run the application.
15378
15379 @item debug_cmd=COMMAND
15380 [default: @code{"gdb $@{main@}"}]
15381 specifies the command used to debug the application
15382
15383 @end table
15384
15385 @noindent
15386 @command{gnatxref} and @command{gnatfind} only take into account the
15387 @code{src_dir} and @code{obj_dir} lines, and ignore the others.
15388
15389 @node Regular Expressions in gnatfind and gnatxref
15390 @section  Regular Expressions in @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
15391
15392 @noindent
15393 As specified in the section about @command{gnatfind}, the pattern can be a
15394 regular expression. Actually, there are to set of regular expressions
15395 which are recognized by the program:
15396
15397 @table @code
15398 @item globbing patterns
15399 These are the most usual regular expression. They are the same that you
15400 generally used in a Unix shell command line, or in a DOS session.
15401
15402 Here is a more formal grammar:
15403 @smallexample
15404 @group
15405 @iftex
15406 @leftskip=.5cm
15407 @end iftex
15408 regexp ::= term
15409 term   ::= elmt            -- matches elmt
15410 term   ::= elmt elmt       -- concatenation (elmt then elmt)
15411 term   ::= *               -- any string of 0 or more characters
15412 term   ::= ?               -- matches any character
15413 term   ::= [char @{char@}]   -- matches any character listed
15414 term   ::= [char - char]   -- matches any character in range
15415 @end group
15416 @end smallexample
15417
15418 @item full regular expression
15419 The second set of regular expressions is much more powerful. This is the
15420 type of regular expressions recognized by utilities such a @file{grep}.
15421
15422 The following is the form of a regular expression, expressed in Ada
15423 reference manual style BNF is as follows
15424
15425 @smallexample
15426 @iftex
15427 @leftskip=.5cm
15428 @end iftex
15429 @group
15430 regexp ::= term @{| term@}   -- alternation (term or term @dots{})
15431
15432 term ::= item @{item@}       -- concatenation (item then item)
15433
15434 item ::= elmt              -- match elmt
15435 item ::= elmt *            -- zero or more elmt's
15436 item ::= elmt +            -- one or more elmt's
15437 item ::= elmt ?            -- matches elmt or nothing
15438 @end group
15439 @group
15440 elmt ::= nschar            -- matches given character
15441 elmt ::= [nschar @{nschar@}]   -- matches any character listed
15442 elmt ::= [^^^ nschar @{nschar@}] -- matches any character not listed
15443 elmt ::= [char - char]     -- matches chars in given range
15444 elmt ::= \ char            -- matches given character
15445 elmt ::= .                 -- matches any single character
15446 elmt ::= ( regexp )        -- parens used for grouping
15447
15448 char ::= any character, including special characters
15449 nschar ::= any character except ()[].*+?^^^
15450 @end group
15451 @end smallexample
15452
15453 Following are a few examples:
15454
15455 @table @samp
15456 @item abcde|fghi
15457 will match any of the two strings @samp{abcde} and @samp{fghi},
15458
15459 @item abc*d
15460 will match any string like @samp{abd}, @samp{abcd}, @samp{abccd},
15461 @samp{abcccd}, and so on,
15462
15463 @item [a-z]+
15464 will match any string which has only lowercase characters in it (and at
15465 least one character.
15466
15467 @end table
15468 @end table
15469
15470 @node Examples of gnatxref Usage
15471 @section Examples of @code{gnatxref} Usage
15472
15473 @subsection General Usage
15474
15475 @noindent
15476 For the following examples, we will consider the following units:
15477
15478 @smallexample @c ada
15479 @group
15480 @cartouche
15481 main.ads:
15482 1: with Bar;
15483 2: package Main is
15484 3:     procedure Foo (B : in Integer);
15485 4:     C : Integer;
15486 5: private
15487 6:     D : Integer;
15488 7: end Main;
15489
15490 main.adb:
15491 1: package body Main is
15492 2:     procedure Foo (B : in Integer) is
15493 3:     begin
15494 4:        C := B;
15495 5:        D := B;
15496 6:        Bar.Print (B);
15497 7:        Bar.Print (C);
15498 8:     end Foo;
15499 9: end Main;
15500
15501 bar.ads:
15502 1: package Bar is
15503 2:     procedure Print (B : Integer);
15504 3: end bar;
15505 @end cartouche
15506 @end group
15507 @end smallexample
15508
15509 @table @code
15510
15511 @noindent
15512 The first thing to do is to recompile your application (for instance, in
15513 that case just by doing a @samp{gnatmake main}, so that GNAT generates
15514 the cross-referencing information.
15515 You can then issue any of the following commands:
15516
15517 @item gnatxref main.adb
15518 @code{gnatxref} generates cross-reference information for main.adb
15519 and every unit 'with'ed by main.adb.
15520
15521 The output would be:
15522 @smallexample
15523 @iftex
15524 @leftskip=0cm
15525 @end iftex
15526 B                                                      Type: Integer
15527   Decl: bar.ads           2:22
15528 B                                                      Type: Integer
15529   Decl: main.ads          3:20
15530   Body: main.adb          2:20
15531   Ref:  main.adb          4:13     5:13     6:19
15532 Bar                                                    Type: Unit
15533   Decl: bar.ads           1:9
15534   Ref:  main.adb          6:8      7:8
15535        main.ads           1:6
15536 C                                                      Type: Integer
15537   Decl: main.ads          4:5
15538   Modi: main.adb          4:8
15539   Ref:  main.adb          7:19
15540 D                                                      Type: Integer
15541   Decl: main.ads          6:5
15542   Modi: main.adb          5:8
15543 Foo                                                    Type: Unit
15544   Decl: main.ads          3:15
15545   Body: main.adb          2:15
15546 Main                                                    Type: Unit
15547   Decl: main.ads          2:9
15548   Body: main.adb          1:14
15549 Print                                                   Type: Unit
15550   Decl: bar.ads           2:15
15551   Ref:  main.adb          6:12     7:12
15552 @end smallexample
15553
15554 @noindent
15555 that is the entity @code{Main} is declared in main.ads, line 2, column 9,
15556 its body is in main.adb, line 1, column 14 and is not referenced any where.
15557
15558 The entity @code{Print} is declared in bar.ads, line 2, column 15 and it
15559 it referenced in main.adb, line 6 column 12 and line 7 column 12.
15560
15561 @item gnatxref package1.adb package2.ads
15562 @code{gnatxref} will generates cross-reference information for
15563 package1.adb, package2.ads and any other package 'with'ed by any
15564 of these.
15565
15566 @end table
15567
15568 @ifclear vms
15569 @subsection Using gnatxref with vi
15570
15571 @code{gnatxref} can generate a tags file output, which can be used
15572 directly from @command{vi}. Note that the standard version of @command{vi}
15573 will not work properly with overloaded symbols. Consider using another
15574 free implementation of @command{vi}, such as @command{vim}.
15575
15576 @smallexample
15577 $ gnatxref -v gnatfind.adb > tags
15578 @end smallexample
15579
15580 @noindent
15581 will generate the tags file for @code{gnatfind} itself (if the sources
15582 are in the search path!).
15583
15584 From @command{vi}, you can then use the command @samp{:tag @var{entity}}
15585 (replacing @var{entity} by whatever you are looking for), and vi will
15586 display a new file with the corresponding declaration of entity.
15587 @end ifclear
15588
15589 @node Examples of gnatfind Usage
15590 @section Examples of @code{gnatfind} Usage
15591
15592 @table @code
15593
15594 @item gnatfind ^-f^/FULL_PATHNAME^ xyz:main.adb
15595 Find declarations for all entities xyz referenced at least once in
15596 main.adb. The references are search in every library file in the search
15597 path.
15598
15599 The directories will be printed as well (as the @samp{^-f^/FULL_PATHNAME^}
15600 switch is set)
15601
15602 The output will look like:
15603 @smallexample
15604 ^directory/^[directory]^main.ads:106:14: xyz <= declaration
15605 ^directory/^[directory]^main.adb:24:10: xyz <= body
15606 ^directory/^[directory]^foo.ads:45:23: xyz <= declaration
15607 @end smallexample
15608
15609 @noindent
15610 that is to say, one of the entities xyz found in main.adb is declared at
15611 line 12 of main.ads (and its body is in main.adb), and another one is
15612 declared at line 45 of foo.ads
15613
15614 @item gnatfind ^-fs^/FULL_PATHNAME/SOURCE_LINE^ xyz:main.adb
15615 This is the same command as the previous one, instead @code{gnatfind} will
15616 display the content of the Ada source file lines.
15617
15618 The output will look like:
15619
15620 @smallexample
15621 ^directory/^[directory]^main.ads:106:14: xyz <= declaration
15622    procedure xyz;
15623 ^directory/^[directory]^main.adb:24:10: xyz <= body
15624    procedure xyz is
15625 ^directory/^[directory]^foo.ads:45:23: xyz <= declaration
15626    xyz : Integer;
15627 @end smallexample
15628
15629 @noindent
15630 This can make it easier to find exactly the location your are looking
15631 for.
15632
15633 @item gnatfind ^-r^/REFERENCES^ "*x*":main.ads:123 foo.adb
15634 Find references to all entities containing an x that are
15635 referenced on line 123 of main.ads.
15636 The references will be searched only in main.ads and foo.adb.
15637
15638 @item gnatfind main.ads:123
15639 Find declarations and bodies for all entities that are referenced on
15640 line 123 of main.ads.
15641
15642 This is the same as @code{gnatfind "*":main.adb:123}.
15643
15644 @item gnatfind ^mydir/^[mydir]^main.adb:123:45
15645 Find the declaration for the entity referenced at column 45 in
15646 line 123 of file main.adb in directory mydir. Note that it
15647 is usual to omit the identifier name when the column is given,
15648 since the column position identifies a unique reference.
15649
15650 The column has to be the beginning of the identifier, and should not
15651 point to any character in the middle of the identifier.
15652
15653 @end table
15654
15655 @c *********************************
15656 @node The GNAT Pretty-Printer gnatpp
15657 @chapter The GNAT Pretty-Printer @command{gnatpp}
15658 @findex gnatpp
15659 @cindex Pretty-Printer
15660
15661 @noindent
15662 ^The @command{gnatpp} tool^GNAT PRETTY^ is an ASIS-based utility
15663 for source reformatting / pretty-printing.
15664 It takes an Ada source file as input and generates a reformatted
15665 version as output.
15666 You can specify various style directives via switches; e.g.,
15667 identifier case conventions, rules of indentation, and comment layout.
15668
15669 To produce a reformatted file, @command{gnatpp} generates and uses the ASIS
15670 tree for the input source and thus requires the input to be syntactically and
15671 semantically legal.
15672 If this condition is not met, @command{gnatpp} will terminate with an
15673 error message; no output file will be generated.
15674
15675 If the source files presented to @command{gnatpp} contain
15676 preprocessing directives, then the output file will
15677 correspond to the generated source after all
15678 preprocessing is carried out. There is no way
15679 using @command{gnatpp} to obtain pretty printed files that
15680 include the preprocessing directives.
15681
15682 If the compilation unit
15683 contained in the input source depends semantically upon units located
15684 outside the current directory, you have to provide the source search path
15685 when invoking @command{gnatpp}, if these units are contained in files with
15686 names that do not follow the GNAT file naming rules, you have to provide
15687 the configuration file describing the corresponding naming scheme;
15688 see the description of the @command{gnatpp}
15689 switches below. Another possibility is to use a project file and to
15690 call @command{gnatpp} through the @command{gnat} driver
15691
15692 The @command{gnatpp} command has the form
15693
15694 @smallexample
15695 $ gnatpp @ovar{switches} @var{filename}
15696 @end smallexample
15697
15698 @noindent
15699 where
15700 @itemize @bullet
15701 @item
15702 @var{switches} is an optional sequence of switches defining such properties as
15703 the formatting rules, the source search path, and the destination for the
15704 output source file
15705
15706 @item
15707 @var{filename} is the name (including the extension) of the source file to
15708 reformat; ``wildcards'' or several file names on the same gnatpp command are
15709 allowed.  The file name may contain path information; it does not have to
15710 follow the GNAT file naming rules
15711 @end itemize
15712
15713 @menu
15714 * Switches for gnatpp::
15715 * Formatting Rules::
15716 @end menu
15717
15718 @node Switches for gnatpp
15719 @section Switches for @command{gnatpp}
15720
15721 @noindent
15722 The following subsections describe the various switches accepted by
15723 @command{gnatpp}, organized by category.
15724
15725 @ifclear vms
15726 You specify a switch by supplying a name and generally also a value.
15727 In many cases the values for a switch with a given name are incompatible with
15728 each other
15729 (for example the switch that controls the casing of a reserved word may have
15730 exactly one value: upper case, lower case, or
15731 mixed case) and thus exactly one such switch can be in effect for an
15732 invocation of @command{gnatpp}.
15733 If more than one is supplied, the last one is used.
15734 However, some values for the same switch are mutually compatible.
15735 You may supply several such switches to @command{gnatpp}, but then
15736 each must be specified in full, with both the name and the value.
15737 Abbreviated forms (the name appearing once, followed by each value) are
15738 not permitted.
15739 For example, to set
15740 the alignment of the assignment delimiter both in declarations and in
15741 assignment statements, you must write @option{-A2A3}
15742 (or @option{-A2 -A3}), but not @option{-A23}.
15743 @end ifclear
15744
15745 @ifset vms
15746 In many cases the set of options for a given qualifier are incompatible with
15747 each other (for example the qualifier that controls the casing of a reserved
15748 word may have exactly one option, which specifies either upper case, lower
15749 case, or mixed case), and thus exactly one such option can be in effect for
15750 an invocation of @command{gnatpp}.
15751 If more than one is supplied, the last one is used.
15752 However, some qualifiers have options that are mutually compatible,
15753 and then you may then supply several such options when invoking
15754 @command{gnatpp}.
15755 @end ifset
15756
15757 In most cases, it is obvious whether or not the
15758 ^values for a switch with a given name^options for a given qualifier^
15759 are compatible with each other.
15760 When the semantics might not be evident, the summaries below explicitly
15761 indicate the effect.
15762
15763 @menu
15764 * Alignment Control::
15765 * Casing Control::
15766 * Construct Layout Control::
15767 * General Text Layout Control::
15768 * Other Formatting Options::
15769 * Setting the Source Search Path::
15770 * Output File Control::
15771 * Other gnatpp Switches::
15772 @end menu
15773
15774 @node Alignment Control
15775 @subsection Alignment Control
15776 @cindex Alignment control in @command{gnatpp}
15777
15778 @noindent
15779 Programs can be easier to read if certain constructs are vertically aligned.
15780 By default all alignments are set ON.
15781 Through the @option{^-A0^/ALIGN=OFF^} switch you may reset the default to
15782 OFF, and then use one or more of the other
15783 ^@option{-A@var{n}} switches^@option{/ALIGN} options^
15784 to activate alignment for specific constructs.
15785
15786 @table @option
15787 @cindex @option{^-A@var{n}^/ALIGN^} (@command{gnatpp})
15788
15789 @ifset vms
15790 @item /ALIGN=ON
15791 Set all alignments to ON
15792 @end ifset
15793
15794 @item ^-A0^/ALIGN=OFF^
15795 Set all alignments to OFF
15796
15797 @item ^-A1^/ALIGN=COLONS^
15798 Align @code{:} in declarations
15799
15800 @item ^-A2^/ALIGN=DECLARATIONS^
15801 Align @code{:=} in initializations in declarations
15802
15803 @item ^-A3^/ALIGN=STATEMENTS^
15804 Align @code{:=} in assignment statements
15805
15806 @item ^-A4^/ALIGN=ARROWS^
15807 Align @code{=>} in associations
15808
15809 @item ^-A5^/ALIGN=COMPONENT_CLAUSES^
15810 Align @code{at} keywords in the component clauses in record
15811 representation clauses
15812 @end table
15813
15814 @noindent
15815 The @option{^-A^/ALIGN^} switches are mutually compatible; any combination
15816 is allowed.
15817
15818 @node Casing Control
15819 @subsection Casing Control
15820 @cindex Casing control in @command{gnatpp}
15821
15822 @noindent
15823 @command{gnatpp} allows you to specify the casing for reserved words,
15824 pragma names, attribute designators and identifiers.
15825 For identifiers you may define a
15826 general rule for name casing but also override this rule
15827 via a set of dictionary files.
15828
15829 Three types of casing are supported: lower case, upper case, and mixed case.
15830 Lower and upper case are self-explanatory (but since some letters in
15831 Latin1 and other GNAT-supported character sets
15832 exist only in lower-case form, an upper case conversion will have no
15833 effect on them.)
15834 ``Mixed case'' means that the first letter, and also each letter immediately
15835 following an underscore, are converted to their uppercase forms;
15836 all the other letters are converted to their lowercase forms.
15837
15838 @table @option
15839 @cindex @option{^-a@var{x}^/ATTRIBUTE^} (@command{gnatpp})
15840 @item ^-aL^/ATTRIBUTE_CASING=LOWER_CASE^
15841 Attribute designators are lower case
15842
15843 @item ^-aU^/ATTRIBUTE_CASING=UPPER_CASE^
15844 Attribute designators are upper case
15845
15846 @item ^-aM^/ATTRIBUTE_CASING=MIXED_CASE^
15847 Attribute designators are mixed case (this is the default)
15848
15849 @cindex @option{^-k@var{x}^/KEYWORD_CASING^} (@command{gnatpp})
15850 @item ^-kL^/KEYWORD_CASING=LOWER_CASE^
15851 Keywords (technically, these are known in Ada as @emph{reserved words}) are
15852 lower case (this is the default)
15853
15854 @item ^-kU^/KEYWORD_CASING=UPPER_CASE^
15855 Keywords are upper case
15856
15857 @cindex @option{^-n@var{x}^/NAME_CASING^} (@command{gnatpp})
15858 @item ^-nD^/NAME_CASING=AS_DECLARED^
15859 Name casing for defining occurrences are as they appear in the source file
15860 (this is the default)
15861
15862 @item ^-nU^/NAME_CASING=UPPER_CASE^
15863 Names are in upper case
15864
15865 @item ^-nL^/NAME_CASING=LOWER_CASE^
15866 Names are in lower case
15867
15868 @item ^-nM^/NAME_CASING=MIXED_CASE^
15869 Names are in mixed case
15870
15871 @cindex @option{^-p@var{x}^/PRAGMA_CASING^} (@command{gnatpp})
15872 @item ^-pL^/PRAGMA_CASING=LOWER_CASE^
15873 Pragma names are lower case
15874
15875 @item ^-pU^/PRAGMA_CASING=UPPER_CASE^
15876 Pragma names are upper case
15877
15878 @item ^-pM^/PRAGMA_CASING=MIXED_CASE^
15879 Pragma names are mixed case (this is the default)
15880
15881 @item ^-D@var{file}^/DICTIONARY=@var{file}^
15882 @cindex @option{^-D^/DICTIONARY^} (@command{gnatpp})
15883 Use @var{file} as a @emph{dictionary file} that defines
15884 the casing for a set of specified names,
15885 thereby overriding the effect on these names by
15886 any explicit or implicit
15887 ^-n^/NAME_CASING^ switch.
15888 To supply more than one dictionary file,
15889 use ^several @option{-D} switches^a list of files as options^.
15890
15891 @noindent
15892 @option{gnatpp} implicitly uses a @emph{default dictionary file}
15893 to define the casing for the Ada predefined names and
15894 the names declared in the GNAT libraries.
15895
15896 @item ^-D-^/SPECIFIC_CASING^
15897 @cindex @option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^} (@command{gnatpp})
15898 Do not use the default dictionary file;
15899 instead, use the casing
15900 defined by a @option{^-n^/NAME_CASING^} switch and any explicit
15901 dictionary file(s)
15902 @end table
15903
15904 @noindent
15905 The structure of a dictionary file, and details on the conventions
15906 used in the default dictionary file, are defined in @ref{Name Casing}.
15907
15908 The @option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^} and
15909 @option{^-D@var{file}^/DICTIONARY=@var{file}^} switches are mutually
15910 compatible.
15911
15912 @node Construct Layout Control
15913 @subsection Construct Layout Control
15914 @cindex Layout control in @command{gnatpp}
15915
15916 @noindent
15917 This group of @command{gnatpp} switches controls the layout of comments and
15918 complex syntactic constructs.  See @ref{Formatting Comments} for details
15919 on their effect.
15920
15921 @table @option
15922 @cindex @option{^-c@var{n}^/COMMENTS_LAYOUT^} (@command{gnatpp})
15923 @item ^-c0^/COMMENTS_LAYOUT=UNTOUCHED^
15924 All the comments remain unchanged
15925
15926 @item ^-c1^/COMMENTS_LAYOUT=DEFAULT^
15927 GNAT-style comment line indentation (this is the default).
15928
15929 @item ^-c2^/COMMENTS_LAYOUT=STANDARD_INDENT^
15930 Reference-manual comment line indentation.
15931
15932 @item ^-c3^/COMMENTS_LAYOUT=GNAT_BEGINNING^
15933 GNAT-style comment beginning
15934
15935 @item ^-c4^/COMMENTS_LAYOUT=REFORMAT^
15936 Reformat comment blocks
15937
15938 @item ^-c5^/COMMENTS_LAYOUT=KEEP_SPECIAL^
15939 Keep unchanged special form comments
15940
15941 Reformat comment blocks
15942
15943 @cindex @option{^-l@var{n}^/CONSTRUCT_LAYOUT^} (@command{gnatpp})
15944 @item ^-l1^/CONSTRUCT_LAYOUT=GNAT^
15945 GNAT-style layout (this is the default)
15946
15947 @item ^-l2^/CONSTRUCT_LAYOUT=COMPACT^
15948 Compact layout
15949
15950 @item ^-l3^/CONSTRUCT_LAYOUT=UNCOMPACT^
15951 Uncompact layout
15952
15953 @cindex @option{^-N^/NOTABS^} (@command{gnatpp})
15954 @item ^-N^/NOTABS^
15955 All the VT characters are removed from the comment text. All the HT characters
15956 are expanded with the sequences of space characters to get to the next tab
15957 stops.
15958
15959 @cindex @option{^--no-separate-is^/NO_SEPARATE_IS^} (@command{gnatpp})
15960 @item ^--no-separate-is^/NO_SEPARATE_IS^
15961 Do not place the keyword @code{is} on a separate line in a subprogram body in
15962 case if the spec occupies more then one line.
15963
15964 @cindex @option{^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^} (@command{gnatpp})
15965 @item ^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^
15966 Place the keyword @code{loop} in FOR and WHILE loop statements and the
15967 keyword @code{then} in IF statements on a separate line.
15968
15969 @cindex @option{^--no-separate-loop-then^/NO_SEPARATE_LOOP_THEN^} (@command{gnatpp})
15970 @item ^--no-separate-loop-then^/NO_SEPARATE_LOOP_THEN^
15971 Do not place the keyword @code{loop} in FOR and WHILE loop statements and the
15972 keyword @code{then} in IF statements on a separate line. This option is
15973 incompatible with @option{^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^} option.
15974
15975 @cindex @option{^--use-on-new-line^/USE_ON_NEW_LINE^} (@command{gnatpp})
15976 @item ^--use-on-new-line^/USE_ON_NEW_LINE^
15977 Start each USE clause in a context clause from a separate line.
15978
15979 @cindex @option{^--separate-stmt-name^/STMT_NAME_ON_NEW_LINE^} (@command{gnatpp})
15980 @item ^--separate-stmt-name^/STMT_NAME_ON_NEW_LINE^
15981 Use a separate line for a loop or block statement name, but do not use an extra
15982 indentation level for the statement itself.
15983
15984 @end table
15985
15986 @ifclear vms
15987 @noindent
15988 The @option{-c1} and @option{-c2} switches are incompatible.
15989 The @option{-c3} and @option{-c4} switches are compatible with each other and
15990 also with @option{-c1} and @option{-c2}. The @option{-c0} switch disables all
15991 the other comment formatting switches.
15992
15993 The @option{-l1}, @option{-l2}, and @option{-l3} switches are incompatible.
15994 @end ifclear
15995
15996 @ifset vms
15997 @noindent
15998 For the @option{/COMMENTS_LAYOUT} qualifier:
15999 @itemize @bullet
16000 @item
16001 The @option{DEFAULT} and @option{STANDARD_INDENT} options are incompatible.
16002 @item
16003 The @option{GNAT_BEGINNING} and @option{REFORMAT} options are compatible with
16004 each other and also with @option{DEFAULT} and @option{STANDARD_INDENT}.
16005 @end itemize
16006
16007 @noindent
16008 The @option{GNAT}, @option{COMPACT}, and @option{UNCOMPACT} options for the
16009 @option{/CONSTRUCT_LAYOUT} qualifier are incompatible.
16010 @end ifset
16011
16012 @node General Text Layout Control
16013 @subsection General Text Layout Control
16014
16015 @noindent
16016 These switches allow control over line length and indentation.
16017
16018 @table @option
16019 @item ^-M@var{nnn}^/LINE_LENGTH_MAX=@var{nnn}^
16020 @cindex @option{^-M^/LINE_LENGTH^} (@command{gnatpp})
16021 Maximum line length, @var{nnn} from 32@dots{}256, the default value is 79
16022
16023 @item ^-i@var{nnn}^/INDENTATION_LEVEL=@var{nnn}^
16024 @cindex @option{^-i^/INDENTATION_LEVEL^} (@command{gnatpp})
16025 Indentation level, @var{nnn} from 1@dots{}9, the default value is 3
16026
16027 @item ^-cl@var{nnn}^/CONTINUATION_INDENT=@var{nnn}^
16028 @cindex @option{^-cl^/CONTINUATION_INDENT^} (@command{gnatpp})
16029 Indentation level for continuation lines (relative to the line being
16030 continued), @var{nnn} from 1@dots{}9.
16031 The default
16032 value is one less then the (normal) indentation level, unless the
16033 indentation is set to 1 (in which case the default value for continuation
16034 line indentation is also 1)
16035 @end table
16036
16037 @node Other Formatting Options
16038 @subsection Other Formatting Options
16039
16040 @noindent
16041 These switches control the inclusion of missing end/exit labels, and
16042 the indentation level in @b{case} statements.
16043
16044 @table @option
16045 @item ^-e^/NO_MISSED_LABELS^
16046 @cindex @option{^-e^/NO_MISSED_LABELS^} (@command{gnatpp})
16047 Do not insert missing end/exit labels. An end label is the name of
16048 a construct that may optionally be repeated at the end of the
16049 construct's declaration;
16050 e.g., the names of packages, subprograms, and tasks.
16051 An exit label is the name of a loop that may appear as target
16052 of an exit statement within the loop.
16053 By default, @command{gnatpp} inserts these end/exit labels when
16054 they are absent from the original source. This option suppresses such
16055 insertion, so that the formatted source reflects the original.
16056
16057 @item ^-ff^/FORM_FEED_AFTER_PRAGMA_PAGE^
16058 @cindex @option{^-ff^/FORM_FEED_AFTER_PRAGMA_PAGE^} (@command{gnatpp})
16059 Insert a Form Feed character after a pragma Page.
16060
16061 @item ^-T@var{nnn}^/MAX_INDENT=@var{nnn}^
16062 @cindex @option{^-T^/MAX_INDENT^} (@command{gnatpp})
16063 Do not use an additional indentation level for @b{case} alternatives
16064 and variants if there are @var{nnn} or more (the default
16065 value is 10).
16066 If @var{nnn} is 0, an additional indentation level is
16067 used for @b{case} alternatives and variants regardless of their number.
16068 @end table
16069
16070 @node Setting the Source Search Path
16071 @subsection Setting the Source Search Path
16072
16073 @noindent
16074 To define the search path for the input source file, @command{gnatpp}
16075 uses the same switches as the GNAT compiler, with the same effects.
16076
16077 @table @option
16078 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
16079 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@code{gnatpp})
16080 The same as the corresponding gcc switch
16081
16082 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
16083 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@code{gnatpp})
16084 The same as the corresponding gcc switch
16085
16086 @item ^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^=@var{path}
16087 @cindex @option{^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^} (@code{gnatpp})
16088 The same as the corresponding gcc switch
16089
16090 @item ^--RTS^/RUNTIME_SYSTEM^=@var{path}
16091 @cindex @option{^--RTS^/RUNTIME_SYSTEM^} (@code{gnatpp})
16092 The same as the corresponding gcc switch
16093
16094 @end table
16095
16096 @node Output File Control
16097 @subsection Output File Control
16098
16099 @noindent
16100 By default the output is sent to the file whose name is obtained by appending
16101 the ^@file{.pp}^@file{$PP}^ suffix to the name of the input file
16102 (if the file with this name already exists, it is unconditionally overwritten).
16103 Thus if the input file is @file{^my_ada_proc.adb^MY_ADA_PROC.ADB^} then
16104 @command{gnatpp} will produce @file{^my_ada_proc.adb.pp^MY_ADA_PROC.ADB$PP^}
16105 as output file.
16106 The output may be redirected by the following switches:
16107
16108 @table @option
16109 @item ^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^
16110 @cindex @option{^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^} (@code{gnatpp})
16111 Send the output to @code{Standard_Output}
16112
16113 @item ^-o @var{output_file}^/OUTPUT=@var{output_file}^
16114 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@code{gnatpp})
16115 Write the output into @var{output_file}.
16116 If @var{output_file} already exists, @command{gnatpp} terminates without
16117 reading or processing the input file.
16118
16119 @item ^-of ^/FORCED_OUTPUT=^@var{output_file}
16120 @cindex @option{^-of^/FORCED_OUTPUT^} (@code{gnatpp})
16121 Write the output into @var{output_file}, overwriting the existing file
16122 (if one is present).
16123
16124 @item ^-r^/REPLACE^
16125 @cindex @option{^-r^/REPLACE^} (@code{gnatpp})
16126 Replace the input source file with the reformatted output, and copy the
16127 original input source into the file whose name is obtained by appending the
16128 ^@file{.npp}^@file{$NPP}^ suffix to the name of the input file.
16129 If a file with this name already exists, @command{gnatpp} terminates without
16130 reading or processing the input file.
16131
16132 @item ^-rf^/OVERRIDING_REPLACE^
16133 @cindex @option{^-rf^/OVERRIDING_REPLACE^} (@code{gnatpp})
16134 Like @option{^-r^/REPLACE^} except that if the file with the specified name
16135 already exists, it is overwritten.
16136
16137 @item ^-rnb^/REPLACE_NO_BACKUP^
16138 @cindex @option{^-rnb^/REPLACE_NO_BACKUP^} (@code{gnatpp})
16139 Replace the input source file with the reformatted output without
16140 creating any backup copy of the input source.
16141
16142 @item ^--eol=@var{xxx}^/END_OF_LINE=@var{xxx}^
16143 @cindex @option{^--eol^/END_OF_LINE^} (@code{gnatpp})
16144 Specifies the format of the reformatted output file. The @var{xxx}
16145 ^string specified with the switch^option^ may be either
16146 @itemize @bullet
16147 @item ``@option{^dos^DOS^}'' MS DOS style, lines end with CR LF characters
16148 @item ``@option{^crlf^CRLF^}''
16149 the same as @option{^crlf^CRLF^}
16150 @item ``@option{^unix^UNIX^}'' UNIX style, lines end with LF character
16151 @item ``@option{^lf^LF^}''
16152 the same as @option{^unix^UNIX^}
16153 @end itemize
16154
16155 @item ^-W^/RESULT_ENCODING=^@var{e}
16156 @cindex @option{^-W^/RESULT_ENCODING=^} (@command{gnatpp})
16157 Specify the wide character encoding method used to write the code in the
16158 result file
16159 @var{e} is one of the following:
16160
16161 @itemize @bullet
16162
16163 @item ^h^HEX^
16164 Hex encoding
16165
16166 @item ^u^UPPER^
16167 Upper half encoding
16168
16169 @item ^s^SHIFT_JIS^
16170 Shift/JIS encoding
16171
16172 @item ^e^EUC^
16173 EUC encoding
16174
16175 @item ^8^UTF8^
16176 UTF-8 encoding
16177
16178 @item ^b^BRACKETS^
16179 Brackets encoding (default value)
16180 @end itemize
16181
16182 @end table
16183
16184 @noindent
16185 Options @option{^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^},
16186 @option{^-o^/OUTPUT^} and
16187 @option{^-of^/FORCED_OUTPUT^} are allowed only if the call to gnatpp
16188 contains only one file to reformat.
16189 Option
16190 @option{^--eol^/END_OF_LINE^}
16191 and
16192 @option{^-W^/RESULT_ENCODING^}
16193 cannot be used together
16194 with @option{^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^} option.
16195
16196 @node Other gnatpp Switches
16197 @subsection Other @code{gnatpp} Switches
16198
16199 @noindent
16200 The additional @command{gnatpp} switches are defined in this subsection.
16201
16202 @table @option
16203 @item ^-files @var{filename}^/FILES=@var{output_file}^
16204 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatpp})
16205 Take the argument source files from the specified file. This file should be an
16206 ordinary textual file containing file names separated by spaces or
16207 line breaks. You can use this switch more then once in the same call to
16208 @command{gnatpp}. You also can combine this switch with explicit list of
16209 files.
16210
16211 @item ^-v^/VERBOSE^
16212 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatpp})
16213 Verbose mode;
16214 @command{gnatpp} generates version information and then
16215 a trace of the actions it takes to produce or obtain the ASIS tree.
16216
16217 @item ^-w^/WARNINGS^
16218 @cindex @option{^-w^/WARNINGS^} (@code{gnatpp})
16219 Warning mode;
16220 @command{gnatpp} generates a warning whenever it cannot provide
16221 a required layout in the result source.
16222 @end table
16223
16224 @node Formatting Rules
16225 @section Formatting Rules
16226
16227 @noindent
16228 The following subsections show how @command{gnatpp} treats ``white space'',
16229 comments, program layout, and name casing.
16230 They provide the detailed descriptions of the switches shown above.
16231
16232 @menu
16233 * White Space and Empty Lines::
16234 * Formatting Comments::
16235 * Construct Layout::
16236 * Name Casing::
16237 @end menu
16238
16239 @node White Space and Empty Lines
16240 @subsection White Space and Empty Lines
16241
16242 @noindent
16243 @command{gnatpp} does not have an option to control space characters.
16244 It will add or remove spaces according to the style illustrated by the
16245 examples in the @cite{Ada Reference Manual}.
16246
16247 The only format effectors
16248 (see @cite{Ada Reference Manual}, paragraph 2.1(13))
16249 that will appear in the output file are platform-specific line breaks,
16250 and also format effectors within (but not at the end of) comments.
16251 In particular, each horizontal tab character that is not inside
16252 a comment will be treated as a space and thus will appear in the
16253 output file as zero or more spaces depending on
16254 the reformatting of the line in which it appears.
16255 The only exception is a Form Feed character, which is inserted after a
16256 pragma @code{Page} when @option{-ff} is set.
16257
16258 The output file will contain no lines with trailing ``white space'' (spaces,
16259 format effectors).
16260
16261 Empty lines in the original source are preserved
16262 only if they separate declarations or statements.
16263 In such contexts, a
16264 sequence of two or more empty lines is replaced by exactly one empty line.
16265 Note that a blank line will be removed if it separates two ``comment blocks''
16266 (a comment block is a sequence of whole-line comments).
16267 In order to preserve a visual separation between comment blocks, use an
16268 ``empty comment'' (a line comprising only hyphens) rather than an empty line.
16269 Likewise, if for some reason you wish to have a sequence of empty lines,
16270 use a sequence of empty comments instead.
16271
16272 @node Formatting Comments
16273 @subsection Formatting Comments
16274
16275 @noindent
16276 Comments in Ada code are of two kinds:
16277 @itemize @bullet
16278 @item
16279 a @emph{whole-line comment}, which appears by itself (possibly preceded by
16280 ``white space'') on a line
16281
16282 @item
16283 an @emph{end-of-line comment}, which follows some other Ada lexical element
16284 on the same line.
16285 @end itemize
16286
16287 @noindent
16288 The indentation of a whole-line comment is that of either
16289 the preceding or following line in
16290 the formatted source, depending on switch settings as will be described below.
16291
16292 For an end-of-line comment, @command{gnatpp} leaves the same number of spaces
16293 between the end of the preceding Ada lexical element and the beginning
16294 of the comment as appear in the original source,
16295 unless either the comment has to be split to
16296 satisfy the line length limitation, or else the next line contains a
16297 whole line comment that is considered a continuation of this end-of-line
16298 comment (because it starts at the same position).
16299 In the latter two
16300 cases, the start of the end-of-line comment is moved right to the nearest
16301 multiple of the indentation level.
16302 This may result in a ``line overflow'' (the right-shifted comment extending
16303 beyond the maximum line length), in which case the comment is split as
16304 described below.
16305
16306 There is a difference between @option{^-c1^/COMMENTS_LAYOUT=DEFAULT^}
16307 (GNAT-style comment line indentation)
16308 and @option{^-c2^/COMMENTS_LAYOUT=STANDARD_INDENT^}
16309 (reference-manual comment line indentation).
16310 With reference-manual style, a whole-line comment is indented as if it
16311 were a declaration or statement at the same place
16312 (i.e., according to the indentation of the preceding line(s)).
16313 With GNAT style, a whole-line comment that is immediately followed by an
16314 @b{if} or @b{case} statement alternative, a record variant, or the reserved
16315 word @b{begin}, is indented based on the construct that follows it.
16316
16317 For example:
16318 @smallexample @c ada
16319 @cartouche
16320 if A then
16321     null;
16322        -- some comment
16323 else
16324    null;
16325 end if;
16326 @end cartouche
16327 @end smallexample
16328
16329 @noindent
16330 Reference-manual indentation produces:
16331
16332 @smallexample @c ada
16333 @cartouche
16334 if A then
16335    null;
16336    --  some comment
16337 else
16338    null;
16339 end if;
16340 @end cartouche
16341 @end smallexample
16342
16343 @noindent
16344 while GNAT-style indentation produces:
16345
16346 @smallexample @c ada
16347 @cartouche
16348 if A then
16349    null;
16350 --  some comment
16351 else
16352    null;
16353 end if;
16354 @end cartouche
16355 @end smallexample
16356
16357 @noindent
16358 The @option{^-c3^/COMMENTS_LAYOUT=GNAT_BEGINNING^} switch
16359 (GNAT style comment beginning) has the following
16360 effect:
16361
16362 @itemize @bullet
16363 @item
16364 For each whole-line comment that does not end with two hyphens,
16365 @command{gnatpp} inserts spaces if necessary after the starting two hyphens
16366 to ensure that there are at least two spaces between these hyphens and the
16367 first non-blank character of the comment.
16368 @end itemize
16369
16370 @noindent
16371 For an end-of-line comment, if in the original source the next line is a
16372 whole-line comment that starts at the same position
16373 as the end-of-line comment,
16374 then the whole-line comment (and all whole-line comments
16375 that follow it and that start at the same position)
16376 will start at this position in the output file.
16377
16378 @noindent
16379 That is, if in the original source we have:
16380
16381 @smallexample @c ada
16382 @cartouche
16383 begin
16384 A := B + C;            --  B must be in the range Low1..High1
16385                        --  C must be in the range Low2..High2
16386              --B+C will be in the range Low1+Low2..High1+High2
16387 X := X + 1;
16388 @end cartouche
16389 @end smallexample
16390
16391 @noindent
16392 Then in the formatted source we get
16393
16394 @smallexample @c ada
16395 @cartouche
16396 begin
16397    A := B + C;            --  B must be in the range Low1..High1
16398                           --  C must be in the range Low2..High2
16399    --  B+C will be in the range Low1+Low2..High1+High2
16400    X := X + 1;
16401 @end cartouche
16402 @end smallexample
16403
16404 @noindent
16405 A comment that exceeds the line length limit will be split.
16406 Unless switch
16407 @option{^-c4^/COMMENTS_LAYOUT=REFORMAT^} (reformat comment blocks) is set and
16408 the line belongs to a reformattable block, splitting the line generates a
16409 @command{gnatpp} warning.
16410 The @option{^-c4^/COMMENTS_LAYOUT=REFORMAT^} switch specifies that whole-line
16411 comments may be reformatted in typical
16412 word processor style (that is, moving words between lines and putting as
16413 many words in a line as possible).
16414
16415 @noindent
16416 The @option{^-c5^/COMMENTS_LAYOUT=KEEP_SPECIAL^} switch specifies, that comments
16417 that has a special format (that is, a character that is neither a letter nor digit
16418 not white space nor line break immediately following the leading @code{--} of
16419 the comment) should be without any change moved from the argument source
16420 into reformatted source. This switch allows to preserve comments that are used
16421 as a special marks in the code (e.g.@: SPARK annotation).
16422
16423 @node Construct Layout
16424 @subsection Construct Layout
16425
16426 @noindent
16427 In several cases the suggested layout in the Ada Reference Manual includes
16428 an extra level of indentation that many programmers prefer to avoid. The
16429 affected cases include:
16430
16431 @itemize @bullet
16432
16433 @item Record type declaration (RM 3.8)
16434
16435 @item Record representation clause (RM 13.5.1)
16436
16437 @item Loop statement in case if a loop has a statement identifier (RM 5.6)
16438
16439 @item Block statement in case if a block has a statement identifier (RM 5.6)
16440 @end itemize
16441
16442 @noindent
16443 In compact mode (when GNAT style layout or compact layout is set),
16444 the pretty printer uses one level of indentation instead
16445 of two. This is achieved in the record definition and record representation
16446 clause cases by putting the @code{record} keyword on the same line as the
16447 start of the declaration or representation clause, and in the block and loop
16448 case by putting the block or loop header on the same line as the statement
16449 identifier.
16450
16451 @noindent
16452 The difference between GNAT style @option{^-l1^/CONSTRUCT_LAYOUT=GNAT^}
16453 and compact @option{^-l2^/CONSTRUCT_LAYOUT=COMPACT^}
16454 layout on the one hand, and uncompact layout
16455 @option{^-l3^/CONSTRUCT_LAYOUT=UNCOMPACT^} on the other hand,
16456 can be illustrated by the following examples:
16457
16458 @iftex
16459 @cartouche
16460 @multitable @columnfractions .5 .5
16461 @item @i{GNAT style, compact layout} @tab @i{Uncompact layout}
16462
16463 @item
16464 @smallexample @c ada
16465 type q is record
16466    a : integer;
16467    b : integer;
16468 end record;
16469 @end smallexample
16470 @tab
16471 @smallexample @c ada
16472 type q is
16473    record
16474       a : integer;
16475       b : integer;
16476    end record;
16477 @end smallexample
16478
16479 @item
16480 @smallexample @c ada
16481 for q use record
16482    a at 0 range  0 .. 31;
16483    b at 4 range  0 .. 31;
16484 end record;
16485 @end smallexample
16486 @tab
16487 @smallexample @c ada
16488 for q use
16489    record
16490       a at 0 range  0 .. 31;
16491       b at 4 range  0 .. 31;
16492    end record;
16493 @end smallexample
16494
16495 @item
16496 @smallexample @c ada
16497 Block : declare
16498    A : Integer := 3;
16499 begin
16500    Proc (A, A);
16501 end Block;
16502 @end smallexample
16503 @tab
16504 @smallexample @c ada
16505 Block :
16506    declare
16507       A : Integer := 3;
16508    begin
16509       Proc (A, A);
16510    end Block;
16511 @end smallexample
16512
16513 @item
16514 @smallexample @c ada
16515 Clear : for J in 1 .. 10 loop
16516    A (J) := 0;
16517 end loop Clear;
16518 @end smallexample
16519 @tab
16520 @smallexample @c ada
16521 Clear :
16522    for J in 1 .. 10 loop
16523       A (J) := 0;
16524    end loop Clear;
16525 @end smallexample
16526 @end multitable
16527 @end cartouche
16528 @end iftex
16529
16530 @ifnottex
16531 @smallexample
16532 @cartouche
16533 GNAT style, compact layout              Uncompact layout
16534
16535 type q is record                        type q is
16536    a : integer;                            record
16537    b : integer;                               a : integer;
16538 end record;                                   b : integer;
16539                                            end record;
16540
16541 for q use record                        for q use
16542    a at 0 range  0 .. 31;                  record
16543    b at 4 range  0 .. 31;                     a at 0 range  0 .. 31;
16544 end record;                                   b at 4 range  0 .. 31;
16545                                            end record;
16546
16547 Block : declare                         Block :
16548    A : Integer := 3;                       declare
16549 begin                                         A : Integer := 3;
16550    Proc (A, A);                            begin
16551 end Block;                                    Proc (A, A);
16552                                            end Block;
16553
16554 Clear : for J in 1 .. 10 loop           Clear :
16555    A (J) := 0;                             for J in 1 .. 10 loop
16556 end loop Clear;                               A (J) := 0;
16557                                            end loop Clear;
16558 @end cartouche
16559 @end smallexample
16560 @end ifnottex
16561
16562 @noindent
16563 A further difference between GNAT style layout and compact layout is that
16564 GNAT style layout inserts empty lines as separation for
16565 compound statements, return statements and bodies.
16566
16567 Note that the layout specified by
16568 @option{^--separate-stmt-name^/STMT_NAME_ON_NEW_LINE^}
16569 for named block and loop statements overrides the layout defined by these
16570 constructs by @option{^-l1^/CONSTRUCT_LAYOUT=GNAT^},
16571 @option{^-l2^/CONSTRUCT_LAYOUT=COMPACT^} or
16572 @option{^-l3^/CONSTRUCT_LAYOUT=UNCOMPACT^} option.
16573
16574 @node Name Casing
16575 @subsection Name Casing
16576
16577 @noindent
16578 @command{gnatpp} always converts the usage occurrence of a (simple) name to
16579 the same casing as the corresponding defining identifier.
16580
16581 You control the casing for defining occurrences via the
16582 @option{^-n^/NAME_CASING^} switch.
16583 @ifclear vms
16584 With @option{-nD} (``as declared'', which is the default),
16585 @end ifclear
16586 @ifset vms
16587 With @option{/NAME_CASING=AS_DECLARED}, which is the default,
16588 @end ifset
16589 defining occurrences appear exactly as in the source file
16590 where they are declared.
16591 The other ^values for this switch^options for this qualifier^ ---
16592 @option{^-nU^UPPER_CASE^},
16593 @option{^-nL^LOWER_CASE^},
16594 @option{^-nM^MIXED_CASE^} ---
16595 result in
16596 ^upper, lower, or mixed case, respectively^the corresponding casing^.
16597 If @command{gnatpp} changes the casing of a defining
16598 occurrence, it analogously changes the casing of all the
16599 usage occurrences of this name.
16600
16601 If the defining occurrence of a name is not in the source compilation unit
16602 currently being processed by @command{gnatpp}, the casing of each reference to
16603 this name is changed according to the value of the @option{^-n^/NAME_CASING^}
16604 switch (subject to the dictionary file mechanism described below).
16605 Thus @command{gnatpp} acts as though the @option{^-n^/NAME_CASING^} switch
16606 had affected the
16607 casing for the defining occurrence of the name.
16608
16609 Some names may need to be spelled with casing conventions that are not
16610 covered by the upper-, lower-, and mixed-case transformations.
16611 You can arrange correct casing by placing such names in a
16612 @emph{dictionary file},
16613 and then supplying a @option{^-D^/DICTIONARY^} switch.
16614 The casing of names from dictionary files overrides
16615 any @option{^-n^/NAME_CASING^} switch.
16616
16617 To handle the casing of Ada predefined names and the names from GNAT libraries,
16618 @command{gnatpp} assumes a default dictionary file.
16619 The name of each predefined entity is spelled with the same casing as is used
16620 for the entity in the @cite{Ada Reference Manual}.
16621 The name of each entity in the GNAT libraries is spelled with the same casing
16622 as is used in the declaration of that entity.
16623
16624 The @w{@option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^}} switch suppresses the use of the
16625 default dictionary file.
16626 Instead, the casing for predefined and GNAT-defined names will be established
16627 by the @option{^-n^/NAME_CASING^} switch or explicit dictionary files.
16628 For example, by default the names @code{Ada.Text_IO} and @code{GNAT.OS_Lib}
16629 will appear as just shown,
16630 even in the presence of a @option{^-nU^/NAME_CASING=UPPER_CASE^} switch.
16631 To ensure that even such names are rendered in uppercase,
16632 additionally supply the @w{@option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^}} switch
16633 (or else, less conveniently, place these names in upper case in a dictionary
16634 file).
16635
16636 A dictionary file is
16637 a plain text file; each line in this file can be either a blank line
16638 (containing only space characters and ASCII.HT characters), an Ada comment
16639 line, or the specification of exactly one @emph{casing schema}.
16640
16641 A casing schema is a string that has the following syntax:
16642
16643 @smallexample
16644 @cartouche
16645   @var{casing_schema} ::= @var{identifier} | *@var{simple_identifier}*
16646
16647   @var{simple_identifier} ::= @var{letter}@{@var{letter_or_digit}@}
16648 @end cartouche
16649 @end smallexample
16650
16651 @noindent
16652 (See @cite{Ada Reference Manual}, Section 2.3) for the definition of the
16653 @var{identifier} lexical element and the @var{letter_or_digit} category.)
16654
16655 The casing schema string can be followed by white space and/or an Ada-style
16656 comment; any amount of white space is allowed before the string.
16657
16658 If a dictionary file is passed as
16659 @ifclear vms
16660 the value of a @option{-D@var{file}} switch
16661 @end ifclear
16662 @ifset vms
16663 an option to the @option{/DICTIONARY} qualifier
16664 @end ifset
16665 then for every
16666 simple name and every identifier, @command{gnatpp} checks if the dictionary
16667 defines the casing for the name or for some of its parts (the term ``subword''
16668 is used below to denote the part of a name which is delimited by ``_'' or by
16669 the beginning or end of the word and which does not contain any ``_'' inside):
16670
16671 @itemize @bullet
16672 @item
16673 if the whole name is in the dictionary, @command{gnatpp} uses for this name
16674 the casing defined by the dictionary; no subwords are checked for this word
16675
16676 @item
16677 for every subword @command{gnatpp} checks if the dictionary contains the
16678 corresponding string of the form @code{*@var{simple_identifier}*},
16679 and if it does, the casing of this @var{simple_identifier} is used
16680 for this subword
16681
16682 @item
16683 if the whole name does not contain any ``_'' inside, and if for this name
16684 the dictionary contains two entries - one of the form @var{identifier},
16685 and another - of the form *@var{simple_identifier}*, then the first one
16686 is applied to define the casing of this name
16687
16688 @item
16689 if more than one dictionary file is passed as @command{gnatpp} switches, each
16690 dictionary adds new casing exceptions and overrides all the existing casing
16691 exceptions set by the previous dictionaries
16692
16693 @item
16694 when @command{gnatpp} checks if the word or subword is in the dictionary,
16695 this check is not case sensitive
16696 @end itemize
16697
16698 @noindent
16699 For example, suppose we have the following source to reformat:
16700
16701 @smallexample @c ada
16702 @cartouche
16703 procedure test is
16704    name1 : integer := 1;
16705    name4_name3_name2 : integer := 2;
16706    name2_name3_name4 : Boolean;
16707    name1_var : Float;
16708 begin
16709    name2_name3_name4 := name4_name3_name2 > name1;
16710 end;
16711 @end cartouche
16712 @end smallexample
16713
16714 @noindent
16715 And suppose we have two dictionaries:
16716
16717 @smallexample
16718 @cartouche
16719 @i{dict1:}
16720    NAME1
16721    *NaMe3*
16722    *Name1*
16723 @end cartouche
16724
16725 @cartouche
16726 @i{dict2:}
16727   *NAME3*
16728 @end cartouche
16729 @end smallexample
16730
16731 @noindent
16732 If @command{gnatpp} is called with the following switches:
16733
16734 @smallexample
16735 @ifclear vms
16736 @command{gnatpp -nM -D dict1 -D dict2 test.adb}
16737 @end ifclear
16738 @ifset vms
16739 @command{gnatpp test.adb /NAME_CASING=MIXED_CASE /DICTIONARY=(dict1, dict2)}
16740 @end ifset
16741 @end smallexample
16742
16743 @noindent
16744 then we will get the following name casing in the @command{gnatpp} output:
16745
16746 @smallexample @c ada
16747 @cartouche
16748 procedure Test is
16749    NAME1             : Integer := 1;
16750    Name4_NAME3_Name2 : Integer := 2;
16751    Name2_NAME3_Name4 : Boolean;
16752    Name1_Var         : Float;
16753 begin
16754    Name2_NAME3_Name4 := Name4_NAME3_Name2 > NAME1;
16755 end Test;
16756 @end cartouche
16757 @end smallexample
16758
16759 @c *********************************
16760 @node The GNAT Metric Tool gnatmetric
16761 @chapter The GNAT Metric Tool @command{gnatmetric}
16762 @findex gnatmetric
16763 @cindex Metric tool
16764
16765 @noindent
16766 ^The @command{gnatmetric} tool^@command{GNAT METRIC}^ is an ASIS-based utility
16767 for computing various program metrics.
16768 It takes an Ada source file as input and generates a file containing the
16769 metrics data as output. Various switches control which
16770 metrics are computed and output.
16771
16772 @command{gnatmetric} generates and uses the ASIS
16773 tree for the input source and thus requires the input to be syntactically and
16774 semantically legal.
16775 If this condition is not met, @command{gnatmetric} will generate
16776 an error message; no metric information for this file will be
16777 computed and reported.
16778
16779 If the compilation unit contained in the input source depends semantically
16780 upon units in files located outside the current directory, you have to provide
16781 the source search path when invoking @command{gnatmetric}.
16782 If it depends semantically upon units that are contained
16783 in files with names that do not follow the GNAT file naming rules, you have to
16784 provide the configuration file describing the corresponding naming scheme (see
16785 the description of the @command{gnatmetric} switches below.)
16786 Alternatively, you may use a project file and invoke @command{gnatmetric}
16787 through the @command{gnat} driver.
16788
16789 The @command{gnatmetric} command has the form
16790
16791 @smallexample
16792 $ gnatmetric @ovar{switches} @{@var{filename}@} @r{[}-cargs @var{gcc_switches}@r{]}
16793 @end smallexample
16794
16795 @noindent
16796 where
16797 @itemize @bullet
16798 @item
16799 @var{switches} specify the metrics to compute and define the destination for
16800 the output
16801
16802 @item
16803 Each @var{filename} is the name (including the extension) of a source
16804 file to process. ``Wildcards'' are allowed, and
16805 the file name may contain path information.
16806 If no @var{filename} is supplied, then the @var{switches} list must contain
16807 at least one
16808 @option{-files} switch (@pxref{Other gnatmetric Switches}).
16809 Including both a @option{-files} switch and one or more
16810 @var{filename} arguments is permitted.
16811
16812 @item
16813 @samp{-cargs @var{gcc_switches}} is a list of switches for
16814 @command{gcc}. They will be passed on to all compiler invocations made by
16815 @command{gnatmetric} to generate the ASIS trees. Here you can provide
16816 @option{^-I^/INCLUDE_DIRS=^} switches to form the source search path,
16817 and use the @option{-gnatec} switch to set the configuration file.
16818 @end itemize
16819
16820 @menu
16821 * Switches for gnatmetric::
16822 @end menu
16823
16824 @node Switches for gnatmetric
16825 @section Switches for @command{gnatmetric}
16826
16827 @noindent
16828 The following subsections describe the various switches accepted by
16829 @command{gnatmetric}, organized by category.
16830
16831 @menu
16832 * Output Files Control::
16833 * Disable Metrics For Local Units::
16834 * Specifying a set of metrics to compute::
16835 * Other gnatmetric Switches::
16836 * Generate project-wide metrics::
16837 @end menu
16838
16839 @node Output Files Control
16840 @subsection Output File Control
16841 @cindex Output file control in @command{gnatmetric}
16842
16843 @noindent
16844 @command{gnatmetric} has two output formats. It can generate a
16845 textual (human-readable) form, and also XML. By default only textual
16846 output is generated.
16847
16848 When generating the output in textual form, @command{gnatmetric} creates
16849 for each Ada source file a corresponding text file
16850 containing the computed metrics, except for the case when the set of metrics
16851 specified by gnatmetric parameters consists only of metrics that are computed
16852 for the whole set of analyzed sources, but not for each Ada source.
16853 By default, this file is placed in the same directory as where the source
16854 file is located, and its name is obtained
16855 by appending the ^@file{.metrix}^@file{$METRIX}^ suffix to the name of the
16856 input file.
16857
16858 All the output information generated in XML format is placed in a single
16859 file. By default this file is placed in the current directory and has the
16860 name ^@file{metrix.xml}^@file{METRIX$XML}^.
16861
16862 Some of the computed metrics are summed over the units passed to
16863 @command{gnatmetric}; for example, the total number of lines of code.
16864 By default this information is sent to @file{stdout}, but a file
16865 can be specified with the @option{-og} switch.
16866
16867 The following switches control the @command{gnatmetric} output:
16868
16869 @table @option
16870 @cindex @option{^-x^/XML^} (@command{gnatmetric})
16871 @item ^-x^/XML^
16872 Generate the XML output
16873
16874 @cindex @option{^-nt^/NO_TEXT^} (@command{gnatmetric})
16875 @item ^-nt^/NO_TEXT^
16876 Do not generate the output in text form (implies @option{^-x^/XML^})
16877
16878 @cindex @option{^-d^/DIRECTORY^} (@command{gnatmetric})
16879 @item ^-d @var{output_dir}^/DIRECTORY=@var{output_dir}^
16880 Put textual files with detailed metrics into @var{output_dir}
16881
16882 @cindex @option{^-o^/SUFFIX_DETAILS^} (@command{gnatmetric})
16883 @item ^-o @var{file_suffix}^/SUFFIX_DETAILS=@var{file_suffix}^
16884 Use @var{file_suffix}, instead of ^@file{.metrix}^@file{$METRIX}^
16885 in the name of the output file.
16886
16887 @cindex @option{^-og^/GLOBAL_OUTPUT^} (@command{gnatmetric})
16888 @item ^-og @var{file_name}^/GLOBAL_OUTPUT=@var{file_name}^
16889 Put global metrics into @var{file_name}
16890
16891 @cindex @option{^-ox^/XML_OUTPUT^} (@command{gnatmetric})
16892 @item ^-ox @var{file_name}^/XML_OUTPUT=@var{file_name}^
16893 Put the XML output into @var{file_name} (also implies @option{^-x^/XML^})
16894
16895 @cindex @option{^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^} (@command{gnatmetric})
16896 @item ^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^
16897 Use ``short'' source file names in the output.  (The @command{gnatmetric}
16898 output includes the name(s) of the Ada source file(s) from which the metrics
16899 are computed.  By default each name includes the absolute path. The
16900 @option{^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^} switch causes @command{gnatmetric}
16901 to exclude all directory information from the file names that are output.)
16902
16903 @end table
16904
16905 @node Disable Metrics For Local Units
16906 @subsection Disable Metrics For Local Units
16907 @cindex Disable Metrics For Local Units in @command{gnatmetric}
16908
16909 @noindent
16910 @command{gnatmetric} relies on the GNAT compilation model @minus{}
16911 one compilation
16912 unit per one source file. It computes line metrics for the whole source
16913 file, and it also computes syntax
16914 and complexity metrics for the file's outermost unit.
16915
16916 By default, @command{gnatmetric} will also compute all metrics for certain
16917 kinds of locally declared program units:
16918
16919 @itemize @bullet
16920 @item
16921 subprogram (and generic subprogram) bodies;
16922
16923 @item
16924 package (and generic package) specs and bodies;
16925
16926 @item
16927 task object and type specifications and bodies;
16928
16929 @item
16930 protected object and type specifications and bodies.
16931 @end itemize
16932
16933 @noindent
16934 These kinds of entities will be referred to as
16935 @emph{eligible local program units}, or simply @emph{eligible local units},
16936 @cindex Eligible local unit (for @command{gnatmetric})
16937 in the discussion below.
16938
16939 Note that a subprogram declaration, generic instantiation,
16940 or renaming declaration only receives metrics
16941 computation when it appear as the outermost entity
16942 in a source file.
16943
16944 Suppression of metrics computation for eligible local units can be
16945 obtained via the following switch:
16946
16947 @table @option
16948 @cindex @option{^-n@var{x}^/SUPPRESS^} (@command{gnatmetric})
16949 @item ^-nolocal^/SUPPRESS=LOCAL_DETAILS^
16950 Do not compute detailed metrics for eligible local program units
16951
16952 @end table
16953
16954 @node Specifying a set of metrics to compute
16955 @subsection Specifying a set of metrics to compute
16956
16957 @noindent
16958 By default all the metrics are computed and reported. The switches
16959 described in this subsection allow you to control, on an individual
16960 basis, whether metrics are computed and
16961 reported. If at least one positive metric
16962 switch is specified (that is, a switch that defines that a given
16963 metric or set of metrics is to be computed), then only
16964 explicitly specified metrics are reported.
16965
16966 @menu
16967 * Line Metrics Control::
16968 * Syntax Metrics Control::
16969 * Complexity Metrics Control::
16970 * Object-Oriented Metrics Control::
16971 @end menu
16972
16973 @node Line Metrics Control
16974 @subsubsection Line Metrics Control
16975 @cindex Line metrics control in @command{gnatmetric}
16976
16977 @noindent
16978 For any (legal) source file, and for each of its
16979 eligible local program units, @command{gnatmetric} computes the following
16980 metrics:
16981
16982 @itemize @bullet
16983 @item
16984 the total number of lines;
16985
16986 @item
16987 the total number of code lines (i.e., non-blank lines that are not comments)
16988
16989 @item
16990 the number of comment lines
16991
16992 @item
16993 the number of code lines containing end-of-line comments;
16994
16995 @item
16996 the comment percentage: the ratio between the number of lines that contain
16997 comments and the number of all non-blank lines, expressed as a percentage;
16998
16999 @item
17000 the number of empty lines and lines containing only space characters and/or
17001 format effectors (blank lines)
17002
17003 @item
17004 the average number of code lines in subprogram bodies, task bodies, entry
17005 bodies and statement sequences in package bodies (this metric is only computed
17006 across the whole set of the analyzed units)
17007
17008 @end itemize
17009
17010 @noindent
17011 @command{gnatmetric} sums the values of the line metrics for all the
17012 files being processed and then generates the cumulative results. The tool
17013 also computes for all the files being processed the average number of code
17014 lines in bodies.
17015
17016 You can use the following switches to select the specific line metrics
17017 to be computed and reported.
17018
17019 @table @option
17020 @cindex @option{^--lines@var{x}^/LINE_COUNT_METRICS^} (@command{gnatmetric})
17021
17022 @ifclear vms
17023 @cindex @option{--no-lines@var{x}}
17024 @end ifclear
17025
17026 @item ^--lines-all^/LINE_COUNT_METRICS=ALL_ON^
17027 Report all the line metrics
17028
17029 @item ^--no-lines-all^/LINE_COUNT_METRICS=ALL_OFF^
17030 Do not report any of line metrics
17031
17032 @item ^--lines^/LINE_COUNT_METRICS=ALL_LINES_ON^
17033 Report the number of all lines
17034
17035 @item ^--no-lines^/LINE_COUNT_METRICS=ALL_LINES_OFF^
17036 Do not report the number of all lines
17037
17038 @item ^--lines-code^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_LINES_ON^
17039 Report the number of code lines
17040
17041 @item ^--no-lines-code^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_LINES_OFF^
17042 Do not report the number of code lines
17043
17044 @item ^--lines-comment^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_LINES_ON^
17045 Report the number of comment lines
17046
17047 @item ^--no-lines-comment^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_LINES_OFF^
17048 Do not report the number of comment lines
17049
17050 @item ^--lines-eol-comment^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_COMMENT_LINES_ON^
17051 Report the number of code lines containing
17052 end-of-line comments
17053
17054 @item ^--no-lines-eol-comment^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_COMMENT_LINES_OFF^
17055 Do not report the number of code lines containing
17056 end-of-line comments
17057
17058 @item ^--lines-ratio^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_PERCENTAGE_ON^
17059 Report the comment percentage in the program text
17060
17061 @item ^--no-lines-ratio^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_PERCENTAGE_OFF^
17062 Do not report the comment percentage in the program text
17063
17064 @item ^--lines-blank^/LINE_COUNT_METRICS=BLANK_LINES_ON^
17065 Report the number of blank lines
17066
17067 @item ^--no-lines-blank^/LINE_COUNT_METRICS=BLANK_LINES_OFF^
17068 Do not report the number of blank lines
17069
17070 @item ^--lines-average^/LINE_COUNT_METRICS=AVERAGE_BODY_LINES_ON^
17071 Report the average number of code lines in subprogram bodies, task bodies,
17072 entry bodies and statement sequences in package bodies. The metric is computed
17073 and reported for the whole set of processed Ada sources only.
17074
17075 @item ^--no-lines-average^/LINE_COUNT_METRICS=AVERAGE_BODY_LINES_OFF^
17076 Do not report the average number of code lines in subprogram bodies,
17077 task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies.
17078
17079 @end table
17080
17081 @node Syntax Metrics Control
17082 @subsubsection Syntax Metrics Control
17083 @cindex Syntax metrics control in @command{gnatmetric}
17084
17085 @noindent
17086 @command{gnatmetric} computes various syntactic metrics for the
17087 outermost unit and for each eligible local unit:
17088
17089 @table @emph
17090 @item LSLOC (``Logical Source Lines Of Code'')
17091 The total number of declarations and the total number of statements
17092
17093 @item Maximal static nesting level of inner program units
17094 According to
17095 @cite{Ada Reference Manual}, 10.1(1), ``A program unit is either a
17096 package, a task unit, a protected unit, a
17097 protected entry, a generic unit, or an explicitly declared subprogram other
17098 than an enumeration literal.''
17099
17100 @item Maximal nesting level of composite syntactic constructs
17101 This corresponds to the notion of the
17102 maximum nesting level in the GNAT built-in style checks
17103 (@pxref{Style Checking})
17104 @end table
17105
17106 @noindent
17107 For the outermost unit in the file, @command{gnatmetric} additionally computes
17108 the following metrics:
17109
17110 @table @emph
17111 @item Public subprograms
17112 This metric is computed for package specs. It is the
17113 number of subprograms and generic subprograms declared in the visible
17114 part (including the visible part of nested packages, protected objects, and
17115 protected types).
17116
17117 @item All subprograms
17118 This metric is computed for bodies and subunits. The
17119 metric is equal to a total number of subprogram bodies in the compilation
17120 unit.
17121 Neither generic instantiations nor renamings-as-a-body nor body stubs
17122 are counted. Any subprogram body is counted, independently of its nesting
17123 level and enclosing constructs. Generic bodies and bodies of protected
17124 subprograms are counted in the same way as ``usual'' subprogram bodies.
17125
17126 @item Public types
17127 This metric is computed for package specs and
17128 generic package declarations. It is the total number of types
17129 that can be referenced from outside this compilation unit, plus the
17130 number of types from all the visible parts of all the visible generic
17131 packages. Generic formal types are not counted.  Only types, not subtypes,
17132 are included.
17133
17134 @noindent
17135 Along with the total number of public types, the following
17136 types are counted and reported separately:
17137
17138 @itemize @bullet
17139 @item
17140 Abstract types
17141
17142 @item
17143 Root tagged types (abstract, non-abstract, private, non-private). Type
17144 extensions are @emph{not} counted
17145
17146 @item
17147 Private types (including private extensions)
17148
17149 @item
17150 Task types
17151
17152 @item
17153 Protected types
17154
17155 @end itemize
17156
17157 @item All types
17158 This metric is computed for any compilation unit. It is equal to the total
17159 number of the declarations of different types given in the compilation unit.
17160 The private and the corresponding full type declaration are counted as one
17161 type declaration. Incomplete type declarations and generic formal types
17162 are not counted.
17163 No distinction is made among different kinds of types (abstract,
17164 private etc.); the total number of types is computed and reported.
17165
17166 @end table
17167
17168 @noindent
17169 By default, all the syntax metrics are computed and reported. You can use the
17170 following switches to select specific syntax metrics.
17171
17172 @table @option
17173
17174 @cindex @option{^--syntax@var{x}^/SYNTAX_METRICS^} (@command{gnatmetric})
17175
17176 @ifclear vms
17177 @cindex @option{--no-syntax@var{x}} (@command{gnatmetric})
17178 @end ifclear
17179
17180 @item ^--syntax-all^/SYNTAX_METRICS=ALL_ON^
17181 Report all the syntax metrics
17182
17183 @item ^--no-syntax-all^/ALL_OFF^
17184 Do not report any of syntax metrics
17185
17186 @item ^--declarations^/SYNTAX_METRICS=DECLARATIONS_ON^
17187 Report the total number of declarations
17188
17189 @item ^--no-declarations^/SYNTAX_METRICS=DECLARATIONS_OFF^
17190 Do not report the total number of declarations
17191
17192 @item ^--statements^/SYNTAX_METRICS=STATEMENTS_ON^
17193 Report the total number of statements
17194
17195 @item ^--no-statements^/SYNTAX_METRICS=STATEMENTS_OFF^
17196 Do not report the total number of statements
17197
17198 @item ^--public-subprograms^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_SUBPROGRAMS_ON^
17199 Report the number of public subprograms in a compilation unit
17200
17201 @item ^--no-public-subprograms^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_SUBPROGRAMS_OFF^
17202 Do not report the number of public subprograms in a compilation unit
17203
17204 @item ^--all-subprograms^/SYNTAX_METRICS=ALL_SUBPROGRAMS_ON^
17205 Report the number of all the subprograms in a compilation unit
17206
17207 @item ^--no-all-subprograms^/SYNTAX_METRICS=ALL_SUBPROGRAMS_OFF^
17208 Do not report the number of all the subprograms in a compilation unit
17209
17210 @item ^--public-types^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_TYPES_ON^
17211 Report the number of public types in a compilation unit
17212
17213 @item ^--no-public-types^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_TYPES_OFF^
17214 Do not report the number of public types in a compilation unit
17215
17216 @item ^--all-types^/SYNTAX_METRICS=ALL_TYPES_ON^
17217 Report the number of all the types in a compilation unit
17218
17219 @item ^--no-all-types^/SYNTAX_METRICS=ALL_TYPES_OFF^
17220 Do not report the number of all the types in a compilation unit
17221
17222 @item ^--unit-nesting^/SYNTAX_METRICS=UNIT_NESTING_ON^
17223 Report the maximal program unit nesting level
17224
17225 @item ^--no-unit-nesting^/SYNTAX_METRICS=UNIT_NESTING_OFF^
17226 Do not report the maximal program unit nesting level
17227
17228 @item ^--construct-nesting^/SYNTAX_METRICS=CONSTRUCT_NESTING_ON^
17229 Report the maximal construct nesting level
17230
17231 @item ^--no-construct-nesting^/SYNTAX_METRICS=CONSTRUCT_NESTING_OFF^
17232 Do not report the maximal construct nesting level
17233
17234 @end table
17235
17236 @node Complexity Metrics Control
17237 @subsubsection Complexity Metrics Control
17238 @cindex Complexity metrics control in @command{gnatmetric}
17239
17240 @noindent
17241 For a program unit that is an executable body (a subprogram body (including
17242 generic bodies), task body, entry body or a package body containing
17243 its own statement sequence) @command{gnatmetric} computes the following
17244 complexity metrics:
17245
17246 @itemize @bullet
17247 @item
17248 McCabe cyclomatic complexity;
17249
17250 @item
17251 McCabe essential complexity;
17252
17253 @item
17254 maximal loop nesting level
17255
17256 @end itemize
17257
17258 @noindent
17259 The McCabe complexity metrics are defined
17260 in @url{http://www.mccabe.com/pdf/nist235r.pdf}
17261
17262 According to McCabe, both control statements and short-circuit control forms
17263 should be taken into account when computing cyclomatic complexity. For each
17264 body, we compute three metric values:
17265
17266 @itemize @bullet
17267 @item
17268 the complexity introduced by control
17269 statements only, without taking into account short-circuit forms,
17270
17271 @item
17272 the complexity introduced by short-circuit control forms only, and
17273
17274 @item
17275 the total
17276 cyclomatic complexity, which is the sum of these two values.
17277 @end itemize
17278
17279 @noindent
17280 When computing cyclomatic and essential complexity, @command{gnatmetric} skips
17281 the code in the exception handlers and in all the nested program units.
17282
17283 By default, all the complexity metrics are computed and reported.
17284 For more fine-grained control you can use
17285 the following switches:
17286
17287 @table @option
17288 @cindex @option{^-complexity@var{x}^/COMPLEXITY_METRICS^} (@command{gnatmetric})
17289
17290 @ifclear vms
17291 @cindex @option{--no-complexity@var{x}}
17292 @end ifclear
17293
17294 @item ^--complexity-all^/COMPLEXITY_METRICS=ALL_ON^
17295 Report all the complexity metrics
17296
17297 @item ^--no-complexity-all^/COMPLEXITY_METRICS=ALL_OFF^
17298 Do not report any of complexity metrics
17299
17300 @item ^--complexity-cyclomatic^/COMPLEXITY_METRICS=CYCLOMATIC_ON^
17301 Report the McCabe Cyclomatic Complexity
17302
17303 @item ^--no-complexity-cyclomatic^/COMPLEXITY_METRICS=CYCLOMATIC_OFF^
17304 Do not report the McCabe Cyclomatic Complexity
17305
17306 @item ^--complexity-essential^/COMPLEXITY_METRICS=ESSENTIAL_ON^
17307 Report the Essential Complexity
17308
17309 @item ^--no-complexity-essential^/COMPLEXITY_METRICS=ESSENTIAL_OFF^
17310 Do not report the Essential Complexity
17311
17312 @item ^--loop-nesting^/COMPLEXITY_METRICS=LOOP_NESTING_ON^
17313 Report maximal loop nesting level
17314
17315 @item ^--no-loop-nesting^/COMPLEXITY_METRICS=LOOP_NESTING_OFF^
17316 Do not report maximal loop nesting level
17317
17318 @item ^--complexity-average^/COMPLEXITY_METRICS=AVERAGE_COMPLEXITY_ON^
17319 Report the average McCabe Cyclomatic Complexity for all the subprogram bodies,
17320 task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies.
17321 The metric is computed and reported for whole set of processed Ada sources
17322 only.
17323
17324 @item ^--no-complexity-average^/COMPLEXITY_METRICS=AVERAGE_COMPLEXITY_OFF^
17325 Do not report the average McCabe Cyclomatic Complexity for all the subprogram
17326 bodies, task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies
17327
17328 @cindex @option{^-ne^/NO_EXITS_AS_GOTOS^} (@command{gnatmetric})
17329 @item ^-ne^/NO_EXITS_AS_GOTOS^
17330 Do not consider @code{exit} statements as @code{goto}s when
17331 computing Essential Complexity
17332
17333 @end table
17334
17335
17336 @node Object-Oriented Metrics Control
17337 @subsubsection Object-Oriented Metrics Control
17338 @cindex Object-Oriented metrics control in @command{gnatmetric}
17339
17340 @noindent
17341 @cindex Coupling metrics (in in @command{gnatmetric})
17342 Coupling metrics are object-oriented metrics that measure the
17343 dependencies between a given class (or a group of classes) and the
17344 ``external world'' (that is, the other classes in the program). In this
17345 subsection the term ``class'' is used in its
17346 traditional object-oriented programming sense
17347 (an instantiable module that contains data and/or method members).
17348 A @emph{category} (of classes)
17349 is a group of closely related classes that are reused and/or
17350 modified together.
17351
17352 A class @code{K}'s @emph{efferent coupling} is the number of classes
17353 that @code{K} depends upon.
17354 A category's efferent coupling is the number of classes outside the
17355 category that the classes inside the category depend upon.
17356
17357 A class @code{K}'s @emph{afferent coupling} is the number of classes
17358 that depend upon @code{K}.
17359 A category's afferent coupling is the number of classes outside the
17360 category that depend on classes belonging to the category.
17361
17362 Ada's implementation of the object-oriented paradigm does not use the
17363 traditional class notion, so the definition of the coupling
17364 metrics for Ada maps the class and class category notions
17365 onto Ada constructs.
17366
17367 For the coupling metrics, several kinds of modules -- a library package,
17368 a library generic package, and a library generic package instantiation --
17369 that define a tagged type or an interface type are
17370 considered to be a class. A category consists of a library package (or
17371 a library generic package) that defines a tagged or an interface type,
17372 together with all its descendant (generic) packages that define tagged
17373 or interface types. For any package counted as a class,
17374 its body (if any) is considered
17375 together with its spec when counting the dependencies. For dependencies
17376 between classes, the Ada semantic dependencies are considered.
17377 For coupling metrics, only dependencies on units that are considered as
17378 classes, are considered.
17379
17380 When computing coupling metrics, @command{gnatmetric} counts only
17381 dependencies between units that are arguments of the gnatmetric call.
17382 Coupling metrics are program-wide (or project-wide) metrics, so to
17383 get a valid result, you should call @command{gnatmetric} for
17384 the whole set of sources that make up your program. It can be done
17385 by calling @command{gnatmetric} from the GNAT driver with @option{-U}
17386 option (see See @ref{The GNAT Driver and Project Files} for details.
17387
17388 By default, all the coupling metrics are disabled. You can use the following
17389 switches to specify the coupling metrics to be computed and reported:
17390
17391 @table @option
17392
17393 @ifclear vms
17394 @cindex @option{--package@var{x}} (@command{gnatmetric})
17395 @cindex @option{--no-package@var{x}} (@command{gnatmetric})
17396 @cindex @option{--category@var{x}} (@command{gnatmetric})
17397 @cindex @option{--no-category@var{x}} (@command{gnatmetric})
17398 @end ifclear
17399
17400 @ifset vms
17401 @cindex @option{/COUPLING_METRICS} (@command{gnatmetric})
17402 @end ifset
17403
17404 @item ^--coupling-all^/COUPLING_METRICS=ALL_ON^
17405 Report all the coupling metrics
17406
17407 @item ^--no-coupling-all^/COUPLING_METRICS=ALL_OFF^
17408 Do not report any of  metrics
17409
17410 @item ^--package-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=PACKAGE_EFFERENT_ON^
17411 Report package efferent coupling
17412
17413 @item ^--no-package-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=PACKAGE_EFFERENT_OFF^
17414 Do not report package efferent coupling
17415
17416 @item ^--package-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=PACKAGE_AFFERENT_ON^
17417 Report package afferent coupling
17418
17419 @item ^--no-package-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=PACKAGE_AFFERENT_OFF^
17420 Do not report package afferent coupling
17421
17422 @item ^--category-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=CATEGORY_EFFERENT_ON^
17423 Report category efferent coupling
17424
17425 @item ^--no-category-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=CATEGORY_EFFERENT_OFF^
17426 Do not report category efferent coupling
17427
17428 @item ^--category-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=CATEGORY_AFFERENT_ON^
17429 Report category afferent coupling
17430
17431 @item ^--no-category-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=CATEGORY_AFFERENT_OFF^
17432 Do not report category afferent coupling
17433
17434 @end table
17435
17436 @node Other gnatmetric Switches
17437 @subsection Other @code{gnatmetric} Switches
17438
17439 @noindent
17440 Additional @command{gnatmetric} switches are as follows:
17441
17442 @table @option
17443 @item ^-files @var{filename}^/FILES=@var{filename}^
17444 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatmetric})
17445 Take the argument source files from the specified file. This file should be an
17446 ordinary text file containing file names separated by spaces or
17447 line breaks. You can use this switch more then once in the same call to
17448 @command{gnatmetric}. You also can combine this switch with
17449 an explicit list of files.
17450
17451 @item ^-v^/VERBOSE^
17452 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatmetric})
17453 Verbose mode;
17454 @command{gnatmetric} generates version information and then
17455 a trace of sources being processed.
17456
17457 @item ^-dv^/DEBUG_OUTPUT^
17458 @cindex @option{^-dv^/DEBUG_OUTPUT^} (@code{gnatmetric})
17459 Debug mode;
17460 @command{gnatmetric} generates various messages useful to understand what
17461 happens during the metrics computation
17462
17463 @item ^-q^/QUIET^
17464 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@code{gnatmetric})
17465 Quiet mode.
17466 @end table
17467
17468 @node Generate project-wide metrics
17469 @subsection Generate project-wide metrics
17470
17471 In order to compute metrics on all units of a given project, you can use
17472 the @command{gnat} driver along with the @option{-P} option:
17473 @smallexample
17474    gnat metric -Pproj
17475 @end smallexample
17476
17477 @noindent
17478 If the project @code{proj} depends upon other projects, you can compute
17479 the metrics on the project closure using the @option{-U} option:
17480 @smallexample
17481    gnat metric -Pproj -U
17482 @end smallexample
17483
17484 @noindent
17485 Finally, if not all the units are relevant to a particular main
17486 program in the project closure, you can generate metrics for the set
17487 of units needed to create a given main program (unit closure) using
17488 the @option{-U} option followed by the name of the main unit:
17489 @smallexample
17490    gnat metric -Pproj -U main
17491 @end smallexample
17492
17493
17494 @c ***********************************
17495 @node File Name Krunching Using gnatkr
17496 @chapter File Name Krunching Using @code{gnatkr}
17497 @findex gnatkr
17498
17499 @noindent
17500 This chapter discusses the method used by the compiler to shorten
17501 the default file names chosen for Ada units so that they do not
17502 exceed the maximum length permitted. It also describes the
17503 @code{gnatkr} utility that can be used to determine the result of
17504 applying this shortening.
17505 @menu
17506 * About gnatkr::
17507 * Using gnatkr::
17508 * Krunching Method::
17509 * Examples of gnatkr Usage::
17510 @end menu
17511
17512 @node About gnatkr
17513 @section About @code{gnatkr}
17514
17515 @noindent
17516 The default file naming rule in GNAT
17517 is that the file name must be derived from
17518 the unit name. The exact default rule is as follows:
17519 @itemize @bullet
17520 @item
17521 Take the unit name and replace all dots by hyphens.
17522 @item
17523 If such a replacement occurs in the
17524 second character position of a name, and the first character is
17525 ^@samp{a}, @samp{g}, @samp{s}, or @samp{i}, ^@samp{A}, @samp{G}, @samp{S}, or @samp{I},^
17526 then replace the dot by the character
17527 ^@samp{~} (tilde)^@samp{$} (dollar sign)^
17528 instead of a minus.
17529 @end itemize
17530 The reason for this exception is to avoid clashes
17531 with the standard names for children of System, Ada, Interfaces,
17532 and GNAT, which use the prefixes
17533 ^@samp{s-}, @samp{a-}, @samp{i-}, and @samp{g-},^@samp{S-}, @samp{A-}, @samp{I-}, and @samp{G-},^
17534 respectively.
17535
17536 The @option{^-gnatk^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=^@var{nn}}
17537 switch of the compiler activates a ``krunching''
17538 circuit that limits file names to nn characters (where nn is a decimal
17539 integer). For example, using OpenVMS,
17540 where the maximum file name length is
17541 39, the value of nn is usually set to 39, but if you want to generate
17542 a set of files that would be usable if ported to a system with some
17543 different maximum file length, then a different value can be specified.
17544 The default value of 39 for OpenVMS need not be specified.
17545
17546 The @code{gnatkr} utility can be used to determine the krunched name for
17547 a given file, when krunched to a specified maximum length.
17548
17549 @node Using gnatkr
17550 @section Using @code{gnatkr}
17551
17552 @noindent
17553 The @code{gnatkr} command has the form
17554
17555 @ifclear vms
17556 @smallexample
17557 $ gnatkr @var{name} @ovar{length}
17558 @end smallexample
17559 @end ifclear
17560
17561 @ifset vms
17562 @smallexample
17563 $ gnatkr @var{name} /COUNT=nn
17564 @end smallexample
17565 @end ifset
17566
17567 @noindent
17568 @var{name} is the uncrunched file name, derived from the name of the unit
17569 in the standard manner described in the previous section (i.e., in particular
17570 all dots are replaced by hyphens). The file name may or may not have an
17571 extension (defined as a suffix of the form period followed by arbitrary
17572 characters other than period). If an extension is present then it will
17573 be preserved in the output. For example, when krunching @file{hellofile.ads}
17574 to eight characters, the result will be hellofil.ads.
17575
17576 Note: for compatibility with previous versions of @code{gnatkr} dots may
17577 appear in the name instead of hyphens, but the last dot will always be
17578 taken as the start of an extension. So if @code{gnatkr} is given an argument
17579 such as @file{Hello.World.adb} it will be treated exactly as if the first
17580 period had been a hyphen, and for example krunching to eight characters
17581 gives the result @file{hellworl.adb}.
17582
17583 Note that the result is always all lower case (except on OpenVMS where it is
17584 all upper case). Characters of the other case are folded as required.
17585
17586 @var{length} represents the length of the krunched name. The default
17587 when no argument is given is ^8^39^ characters. A length of zero stands for
17588 unlimited, in other words do not chop except for system files where the
17589 implied crunching length is always eight characters.
17590
17591 @noindent
17592 The output is the krunched name. The output has an extension only if the
17593 original argument was a file name with an extension.
17594
17595 @node Krunching Method
17596 @section Krunching Method
17597
17598 @noindent
17599 The initial file name is determined by the name of the unit that the file
17600 contains. The name is formed by taking the full expanded name of the
17601 unit and replacing the separating dots with hyphens and
17602 using ^lowercase^uppercase^
17603 for all letters, except that a hyphen in the second character position is
17604 replaced by a ^tilde^dollar sign^ if the first character is
17605 ^@samp{a}, @samp{i}, @samp{g}, or @samp{s}^@samp{A}, @samp{I}, @samp{G}, or @samp{S}^.
17606 The extension is @code{.ads} for a
17607 spec and @code{.adb} for a body.
17608 Krunching does not affect the extension, but the file name is shortened to
17609 the specified length by following these rules:
17610
17611 @itemize @bullet
17612 @item
17613 The name is divided into segments separated by hyphens, tildes or
17614 underscores and all hyphens, tildes, and underscores are
17615 eliminated. If this leaves the name short enough, we are done.
17616
17617 @item
17618 If the name is too long, the longest segment is located (left-most
17619 if there are two of equal length), and shortened by dropping
17620 its last character. This is repeated until the name is short enough.
17621
17622 As an example, consider the krunching of @*@file{our-strings-wide_fixed.adb}
17623 to fit the name into 8 characters as required by some operating systems.
17624
17625 @smallexample
17626 our-strings-wide_fixed 22
17627 our strings wide fixed 19
17628 our string  wide fixed 18
17629 our strin   wide fixed 17
17630 our stri    wide fixed 16
17631 our stri    wide fixe  15
17632 our str     wide fixe  14
17633 our str     wid  fixe  13
17634 our str     wid  fix   12
17635 ou  str     wid  fix   11
17636 ou  st      wid  fix   10
17637 ou  st      wi   fix   9
17638 ou  st      wi   fi    8
17639 Final file name: oustwifi.adb
17640 @end smallexample
17641
17642 @item
17643 The file names for all predefined units are always krunched to eight
17644 characters. The krunching of these predefined units uses the following
17645 special prefix replacements:
17646
17647 @table @file
17648 @item ada-
17649 replaced by @file{^a^A^-}
17650
17651 @item gnat-
17652 replaced by @file{^g^G^-}
17653
17654 @item interfaces-
17655 replaced by @file{^i^I^-}
17656
17657 @item system-
17658 replaced by @file{^s^S^-}
17659 @end table
17660
17661 These system files have a hyphen in the second character position. That
17662 is why normal user files replace such a character with a
17663 ^tilde^dollar sign^, to
17664 avoid confusion with system file names.
17665
17666 As an example of this special rule, consider
17667 @*@file{ada-strings-wide_fixed.adb}, which gets krunched as follows:
17668
17669 @smallexample
17670 ada-strings-wide_fixed 22
17671 a-  strings wide fixed 18
17672 a-  string  wide fixed 17
17673 a-  strin   wide fixed 16
17674 a-  stri    wide fixed 15
17675 a-  stri    wide fixe  14
17676 a-  str     wide fixe  13
17677 a-  str     wid  fixe  12
17678 a-  str     wid  fix   11
17679 a-  st      wid  fix   10
17680 a-  st      wi   fix   9
17681 a-  st      wi   fi    8
17682 Final file name: a-stwifi.adb
17683 @end smallexample
17684 @end itemize
17685
17686 Of course no file shortening algorithm can guarantee uniqueness over all
17687 possible unit names, and if file name krunching is used then it is your
17688 responsibility to ensure that no name clashes occur. The utility
17689 program @code{gnatkr} is supplied for conveniently determining the
17690 krunched name of a file.
17691
17692 @node Examples of gnatkr Usage
17693 @section Examples of @code{gnatkr} Usage
17694
17695 @smallexample
17696 @iftex
17697 @leftskip=0cm
17698 @end iftex
17699 @ifclear vms
17700 $ gnatkr very_long_unit_name.ads      --> velounna.ads
17701 $ gnatkr grandparent-parent-child.ads --> grparchi.ads
17702 $ gnatkr Grandparent.Parent.Child.ads --> grparchi.ads
17703 $ gnatkr grandparent-parent-child     --> grparchi
17704 @end ifclear
17705 $ gnatkr very_long_unit_name.ads/count=6 --> vlunna.ads
17706 $ gnatkr very_long_unit_name.ads/count=0 --> very_long_unit_name.ads
17707 @end smallexample
17708
17709 @node Preprocessing Using gnatprep
17710 @chapter Preprocessing Using @code{gnatprep}
17711 @findex gnatprep
17712
17713 @noindent
17714 This chapter discusses how to use GNAT's @code{gnatprep} utility for simple
17715 preprocessing.
17716 Although designed for use with GNAT, @code{gnatprep} does not depend on any
17717 special GNAT features.
17718 For further discussion of conditional compilation in general, see
17719 @ref{Conditional Compilation}.
17720
17721 @menu
17722 * Preprocessing Symbols::
17723 * Using gnatprep::
17724 * Switches for gnatprep::
17725 * Form of Definitions File::
17726 * Form of Input Text for gnatprep::
17727 @end menu
17728
17729 @node Preprocessing Symbols
17730 @section Preprocessing Symbols
17731
17732 @noindent
17733 Preprocessing symbols are defined in definition files and referred to in
17734 sources to be preprocessed. A Preprocessing symbol is an identifier, following
17735 normal Ada (case-insensitive) rules for its syntax, with the restriction that
17736 all characters need to be in the ASCII set (no accented letters).
17737
17738 @node Using gnatprep
17739 @section Using @code{gnatprep}
17740
17741 @noindent
17742 To call @code{gnatprep} use
17743
17744 @smallexample
17745 $ gnatprep @ovar{switches} @var{infile} @var{outfile} @ovar{deffile}
17746 @end smallexample
17747
17748 @noindent
17749 where
17750 @table @var
17751 @item switches
17752 is an optional sequence of switches as described in the next section.
17753
17754 @item infile
17755 is the full name of the input file, which is an Ada source
17756 file containing preprocessor directives.
17757
17758 @item outfile
17759 is the full name of the output file, which is an Ada source
17760 in standard Ada form. When used with GNAT, this file name will
17761 normally have an ads or adb suffix.
17762
17763 @item deffile
17764 is the full name of a text file containing definitions of
17765 preprocessing symbols to be referenced by the preprocessor. This argument is
17766 optional, and can be replaced by the use of the @option{-D} switch.
17767
17768 @end table
17769
17770 @node Switches for gnatprep
17771 @section Switches for @code{gnatprep}
17772
17773 @table @option
17774 @c !sort!
17775
17776 @item ^-b^/BLANK_LINES^
17777 @cindex @option{^-b^/BLANK_LINES^} (@command{gnatprep})
17778 Causes both preprocessor lines and the lines deleted by
17779 preprocessing to be replaced by blank lines in the output source file,
17780 preserving line numbers in the output file.
17781
17782 @item ^-c^/COMMENTS^
17783 @cindex @option{^-c^/COMMENTS^} (@command{gnatprep})
17784 Causes both preprocessor lines and the lines deleted
17785 by preprocessing to be retained in the output source as comments marked
17786 with the special string @code{"--! "}. This option will result in line numbers
17787 being preserved in the output file.
17788
17789 @item ^-C^/REPLACE_IN_COMMENTS^
17790 @cindex @option{^-C^/REPLACE_IN_COMMENTS^} (@command{gnatprep})
17791 Causes comments to be scanned. Normally comments are ignored by gnatprep.
17792 If this option is specified, then comments are scanned and any $symbol
17793 substitutions performed as in program text. This is particularly useful
17794 when structured comments are used (e.g., when writing programs in the
17795 SPARK dialect of Ada). Note that this switch is not available when
17796 doing integrated preprocessing (it would be useless in this context
17797 since comments are ignored by the compiler in any case).
17798
17799 @item ^-Dsymbol=value^/ASSOCIATE="symbol=value"^
17800 @cindex @option{^-D^/ASSOCIATE^} (@command{gnatprep})
17801 Defines a new preprocessing symbol, associated with value. If no value is given
17802 on the command line, then symbol is considered to be @code{True}. This switch
17803 can be used in place of a definition file.
17804
17805 @ifset vms
17806 @item /REMOVE
17807 @cindex @option{/REMOVE} (@command{gnatprep})
17808 This is the default setting which causes lines deleted by preprocessing
17809 to be entirely removed from the output file.
17810 @end ifset
17811
17812 @item ^-r^/REFERENCE^
17813 @cindex @option{^-r^/REFERENCE^} (@command{gnatprep})
17814 Causes a @code{Source_Reference} pragma to be generated that
17815 references the original input file, so that error messages will use
17816 the file name of this original file. The use of this switch implies
17817 that preprocessor lines are not to be removed from the file, so its
17818 use will force @option{^-b^/BLANK_LINES^} mode if
17819 @option{^-c^/COMMENTS^}
17820 has not been specified explicitly.
17821
17822 Note that if the file to be preprocessed contains multiple units, then
17823 it will be necessary to @code{gnatchop} the output file from
17824 @code{gnatprep}. If a @code{Source_Reference} pragma is present
17825 in the preprocessed file, it will be respected by
17826 @code{gnatchop ^-r^/REFERENCE^}
17827 so that the final chopped files will correctly refer to the original
17828 input source file for @code{gnatprep}.
17829
17830 @item ^-s^/SYMBOLS^
17831 @cindex @option{^-s^/SYMBOLS^} (@command{gnatprep})
17832 Causes a sorted list of symbol names and values to be
17833 listed on the standard output file.
17834
17835 @item ^-u^/UNDEFINED^
17836 @cindex @option{^-u^/UNDEFINED^} (@command{gnatprep})
17837 Causes undefined symbols to be treated as having the value FALSE in the context
17838 of a preprocessor test. In the absence of this option, an undefined symbol in
17839 a @code{#if} or @code{#elsif} test will be treated as an error.
17840
17841 @end table
17842
17843 @ifclear vms
17844 @noindent
17845 Note: if neither @option{-b} nor @option{-c} is present,
17846 then preprocessor lines and
17847 deleted lines are completely removed from the output, unless -r is
17848 specified, in which case -b is assumed.
17849 @end ifclear
17850
17851 @node Form of Definitions File
17852 @section Form of Definitions File
17853
17854 @noindent
17855 The definitions file contains lines of the form
17856
17857 @smallexample
17858 symbol := value
17859 @end smallexample
17860
17861 @noindent
17862 where symbol is a preprocessing symbol, and value is one of the following:
17863
17864 @itemize @bullet
17865 @item
17866 Empty, corresponding to a null substitution
17867 @item
17868 A string literal using normal Ada syntax
17869 @item
17870 Any sequence of characters from the set
17871 (letters, digits, period, underline).
17872 @end itemize
17873
17874 @noindent
17875 Comment lines may also appear in the definitions file, starting with
17876 the usual @code{--},
17877 and comments may be added to the definitions lines.
17878
17879 @node Form of Input Text for gnatprep
17880 @section Form of Input Text for @code{gnatprep}
17881
17882 @noindent
17883 The input text may contain preprocessor conditional inclusion lines,
17884 as well as general symbol substitution sequences.
17885
17886 The preprocessor conditional inclusion commands have the form
17887
17888 @smallexample
17889 @group
17890 @cartouche
17891 #if @i{expression} @r{[}then@r{]}
17892    lines
17893 #elsif @i{expression} @r{[}then@r{]}
17894    lines
17895 #elsif @i{expression} @r{[}then@r{]}
17896    lines
17897 @dots{}
17898 #else
17899    lines
17900 #end if;
17901 @end cartouche
17902 @end group
17903 @end smallexample
17904
17905 @noindent
17906 In this example, @i{expression} is defined by the following grammar:
17907 @smallexample
17908 @i{expression} ::=  <symbol>
17909 @i{expression} ::=  <symbol> = "<value>"
17910 @i{expression} ::=  <symbol> = <symbol>
17911 @i{expression} ::=  <symbol> 'Defined
17912 @i{expression} ::=  not @i{expression}
17913 @i{expression} ::=  @i{expression} and @i{expression}
17914 @i{expression} ::=  @i{expression} or @i{expression}
17915 @i{expression} ::=  @i{expression} and then @i{expression}
17916 @i{expression} ::=  @i{expression} or else @i{expression}
17917 @i{expression} ::=  ( @i{expression} )
17918 @end smallexample
17919
17920 The following restriction exists: it is not allowed to have "and" or "or"
17921 following "not" in the same expression without parentheses. For example, this
17922 is not allowed:
17923
17924 @smallexample
17925    not X or Y
17926 @end smallexample
17927
17928 This should be one of the following:
17929
17930 @smallexample
17931    (not X) or Y
17932    not (X or Y)
17933 @end smallexample
17934
17935 @noindent
17936 For the first test (@i{expression} ::= <symbol>) the symbol must have
17937 either the value true or false, that is to say the right-hand of the
17938 symbol definition must be one of the (case-insensitive) literals
17939 @code{True} or @code{False}. If the value is true, then the
17940 corresponding lines are included, and if the value is false, they are
17941 excluded.
17942
17943 The test (@i{expression} ::= <symbol> @code{'Defined}) is true only if
17944 the symbol has been defined in the definition file or by a @option{-D}
17945 switch on the command line. Otherwise, the test is false.
17946
17947 The equality tests are case insensitive, as are all the preprocessor lines.
17948
17949 If the symbol referenced is not defined in the symbol definitions file,
17950 then the effect depends on whether or not switch @option{-u}
17951 is specified. If so, then the symbol is treated as if it had the value
17952 false and the test fails. If this switch is not specified, then
17953 it is an error to reference an undefined symbol. It is also an error to
17954 reference a symbol that is defined with a value other than @code{True}
17955 or @code{False}.
17956
17957 The use of the @code{not} operator inverts the sense of this logical test.
17958 The @code{not} operator cannot be combined with the @code{or} or @code{and}
17959 operators, without parentheses. For example, "if not X or Y then" is not
17960 allowed, but "if (not X) or Y then" and "if not (X or Y) then" are.
17961
17962 The @code{then} keyword is optional as shown
17963
17964 The @code{#} must be the first non-blank character on a line, but
17965 otherwise the format is free form. Spaces or tabs may appear between
17966 the @code{#} and the keyword. The keywords and the symbols are case
17967 insensitive as in normal Ada code. Comments may be used on a
17968 preprocessor line, but other than that, no other tokens may appear on a
17969 preprocessor line. Any number of @code{elsif} clauses can be present,
17970 including none at all. The @code{else} is optional, as in Ada.
17971
17972 The @code{#} marking the start of a preprocessor line must be the first
17973 non-blank character on the line, i.e., it must be preceded only by
17974 spaces or horizontal tabs.
17975
17976 Symbol substitution outside of preprocessor lines is obtained by using
17977 the sequence
17978
17979 @smallexample
17980 $symbol
17981 @end smallexample
17982
17983 @noindent
17984 anywhere within a source line, except in a comment or within a
17985 string literal. The identifier
17986 following the @code{$} must match one of the symbols defined in the symbol
17987 definition file, and the result is to substitute the value of the
17988 symbol in place of @code{$symbol} in the output file.
17989
17990 Note that although the substitution of strings within a string literal
17991 is not possible, it is possible to have a symbol whose defined value is
17992 a string literal. So instead of setting XYZ to @code{hello} and writing:
17993
17994 @smallexample
17995 Header : String := "$XYZ";
17996 @end smallexample
17997
17998 @noindent
17999 you should set XYZ to @code{"hello"} and write:
18000
18001 @smallexample
18002 Header : String := $XYZ;
18003 @end smallexample
18004
18005 @noindent
18006 and then the substitution will occur as desired.
18007
18008 @ifset vms
18009 @node The GNAT Run-Time Library Builder gnatlbr
18010 @chapter The GNAT Run-Time Library Builder @code{gnatlbr}
18011 @findex gnatlbr
18012 @cindex Library builder
18013
18014 @noindent
18015 @code{gnatlbr} is a tool for rebuilding the GNAT run time with user
18016 supplied configuration pragmas.
18017
18018 @menu
18019 * Running gnatlbr::
18020 * Switches for gnatlbr::
18021 * Examples of gnatlbr Usage::
18022 @end menu
18023
18024 @node Running gnatlbr
18025 @section Running @code{gnatlbr}
18026
18027 @noindent
18028 The @code{gnatlbr} command has the form
18029
18030 @smallexample
18031 $ GNAT LIBRARY /@r{[}CREATE@r{|}SET@r{|}DELETE@r{]}=directory @r{[}/CONFIG=file@r{]}
18032 @end smallexample
18033
18034 @node Switches for gnatlbr
18035 @section Switches for @code{gnatlbr}
18036
18037 @noindent
18038 @code{gnatlbr} recognizes the following switches:
18039
18040 @table @option
18041 @c !sort!
18042 @item /CREATE=directory
18043 @cindex @code{/CREATE} (@code{gnatlbr})
18044 Create the new run-time library in the specified directory.
18045
18046 @item /SET=directory
18047 @cindex @code{/SET} (@code{gnatlbr})
18048 Make the library in the specified directory the current run-time library.
18049
18050 @item /DELETE=directory
18051 @cindex @code{/DELETE} (@code{gnatlbr})
18052 Delete the run-time library in the specified directory.
18053
18054 @item /CONFIG=file
18055 @cindex @code{/CONFIG} (@code{gnatlbr})
18056 With /CREATE: Use the configuration pragmas in the specified file when
18057 building the library.
18058
18059 With /SET: Use the configuration pragmas in the specified file when
18060 compiling.
18061
18062 @end table
18063
18064 @node Examples of gnatlbr Usage
18065 @section Example of @code{gnatlbr} Usage
18066
18067 @smallexample
18068 Contents of VAXFLOAT.ADC:
18069 pragma Float_Representation (VAX_Float);
18070
18071 $ GNAT LIBRARY /CREATE=[.VAXFLOAT] /CONFIG=VAXFLOAT.ADC
18072
18073 GNAT LIBRARY rebuilds the run-time library in directory [.VAXFLOAT]
18074
18075 @end smallexample
18076 @end ifset
18077
18078 @node The GNAT Library Browser gnatls
18079 @chapter The GNAT Library Browser @code{gnatls}
18080 @findex gnatls
18081 @cindex Library browser
18082
18083 @noindent
18084 @code{gnatls} is a tool that outputs information about compiled
18085 units. It gives the relationship between objects, unit names and source
18086 files. It can also be used to check the source dependencies of a unit
18087 as well as various characteristics.
18088
18089 Note: to invoke @code{gnatls} with a project file, use the @code{gnat}
18090 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
18091
18092 @menu
18093 * Running gnatls::
18094 * Switches for gnatls::
18095 * Examples of gnatls Usage::
18096 @end menu
18097
18098 @node Running gnatls
18099 @section Running @code{gnatls}
18100
18101 @noindent
18102 The @code{gnatls} command has the form
18103
18104 @smallexample
18105 $ gnatls switches @var{object_or_ali_file}
18106 @end smallexample
18107
18108 @noindent
18109 The main argument is the list of object or @file{ali} files
18110 (@pxref{The Ada Library Information Files})
18111 for which information is requested.
18112
18113 In normal mode, without additional option, @code{gnatls} produces a
18114 four-column listing. Each line represents information for a specific
18115 object. The first column gives the full path of the object, the second
18116 column gives the name of the principal unit in this object, the third
18117 column gives the status of the source and the fourth column gives the
18118 full path of the source representing this unit.
18119 Here is a simple example of use:
18120
18121 @smallexample
18122 $ gnatls *.o
18123 ^./^[]^demo1.o            demo1            DIF demo1.adb
18124 ^./^[]^demo2.o            demo2             OK demo2.adb
18125 ^./^[]^hello.o            h1                OK hello.adb
18126 ^./^[]^instr-child.o      instr.child      MOK instr-child.adb
18127 ^./^[]^instr.o            instr             OK instr.adb
18128 ^./^[]^tef.o              tef              DIF tef.adb
18129 ^./^[]^text_io_example.o  text_io_example   OK text_io_example.adb
18130 ^./^[]^tgef.o             tgef             DIF tgef.adb
18131 @end smallexample
18132
18133 @noindent
18134 The first line can be interpreted as follows: the main unit which is
18135 contained in
18136 object file @file{demo1.o} is demo1, whose main source is in
18137 @file{demo1.adb}. Furthermore, the version of the source used for the
18138 compilation of demo1 has been modified (DIF). Each source file has a status
18139 qualifier which can be:
18140
18141 @table @code
18142 @item OK (unchanged)
18143 The version of the source file used for the compilation of the
18144 specified unit corresponds exactly to the actual source file.
18145
18146 @item MOK (slightly modified)
18147 The version of the source file used for the compilation of the
18148 specified unit differs from the actual source file but not enough to
18149 require recompilation. If you use gnatmake with the qualifier
18150 @option{^-m (minimal recompilation)^/MINIMAL_RECOMPILATION^}, a file marked
18151 MOK will not be recompiled.
18152
18153 @item DIF (modified)
18154 No version of the source found on the path corresponds to the source
18155 used to build this object.
18156
18157 @item ??? (file not found)
18158 No source file was found for this unit.
18159
18160 @item HID (hidden,  unchanged version not first on PATH)
18161 The version of the source that corresponds exactly to the source used
18162 for compilation has been found on the path but it is hidden by another
18163 version of the same source that has been modified.
18164
18165 @end table
18166
18167 @node Switches for gnatls
18168 @section Switches for @code{gnatls}
18169
18170 @noindent
18171 @code{gnatls} recognizes the following switches:
18172
18173 @table @option
18174 @c !sort!
18175 @cindex @option{--version} @command{gnatls}
18176 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
18177
18178 @item --help
18179 @cindex @option{--help} @command{gnatls}
18180 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
18181 all other options.
18182
18183 @item ^-a^/ALL_UNITS^
18184 @cindex @option{^-a^/ALL_UNITS^} (@code{gnatls})
18185 Consider all units, including those of the predefined Ada library.
18186 Especially useful with @option{^-d^/DEPENDENCIES^}.
18187
18188 @item ^-d^/DEPENDENCIES^
18189 @cindex @option{^-d^/DEPENDENCIES^} (@code{gnatls})
18190 List sources from which specified units depend on.
18191
18192 @item ^-h^/OUTPUT=OPTIONS^
18193 @cindex @option{^-h^/OUTPUT=OPTIONS^} (@code{gnatls})
18194 Output the list of options.
18195
18196 @item ^-o^/OUTPUT=OBJECTS^
18197 @cindex @option{^-o^/OUTPUT=OBJECTS^} (@code{gnatls})
18198 Only output information about object files.
18199
18200 @item ^-s^/OUTPUT=SOURCES^
18201 @cindex @option{^-s^/OUTPUT=SOURCES^} (@code{gnatls})
18202 Only output information about source files.
18203
18204 @item ^-u^/OUTPUT=UNITS^
18205 @cindex @option{^-u^/OUTPUT=UNITS^} (@code{gnatls})
18206 Only output information about compilation units.
18207
18208 @item ^-files^/FILES^=@var{file}
18209 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatls})
18210 Take as arguments the files listed in text file @var{file}.
18211 Text file @var{file} may contain empty lines that are ignored.
18212 Each nonempty line should contain the name of an existing file.
18213 Several such switches may be specified simultaneously.
18214
18215 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
18216 @itemx ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
18217 @itemx ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
18218 @itemx  ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
18219 @itemx -nostdinc
18220 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@code{gnatls})
18221 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@code{gnatls})
18222 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@code{gnatls})
18223 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@code{gnatls})
18224 Source path manipulation. Same meaning as the equivalent @command{gnatmake}
18225 flags (@pxref{Switches for gnatmake}).
18226
18227 @item --RTS=@var{rts-path}
18228 @cindex @option{--RTS} (@code{gnatls})
18229 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
18230 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
18231
18232 @item ^-v^/OUTPUT=VERBOSE^
18233 @cindex @option{^-v^/OUTPUT=VERBOSE^} (@code{gnatls})
18234 Verbose mode. Output the complete source, object and project paths. Do not use
18235 the default column layout but instead use long format giving as much as
18236 information possible on each requested units, including special
18237 characteristics such as:
18238
18239 @table @code
18240 @item  Preelaborable
18241 The unit is preelaborable in the Ada sense.
18242
18243 @item No_Elab_Code
18244 No elaboration code has been produced by the compiler for this unit.
18245
18246 @item Pure
18247 The unit is pure in the Ada sense.
18248
18249 @item Elaborate_Body
18250 The unit contains a pragma Elaborate_Body.
18251
18252 @item Remote_Types
18253 The unit contains a pragma Remote_Types.
18254
18255 @item Shared_Passive
18256 The unit contains a pragma Shared_Passive.
18257
18258 @item Predefined
18259 This unit is part of the predefined environment and cannot be modified
18260 by the user.
18261
18262 @item Remote_Call_Interface
18263 The unit contains a pragma Remote_Call_Interface.
18264
18265 @end table
18266
18267 @end table
18268
18269 @node Examples of gnatls Usage
18270 @section Example of @code{gnatls} Usage
18271 @ifclear vms
18272
18273 @noindent
18274 Example of using the verbose switch. Note how the source and
18275 object paths are affected by the -I switch.
18276
18277 @smallexample
18278 $ gnatls -v -I.. demo1.o
18279
18280 GNATLS 5.03w (20041123-34)
18281 Copyright 1997-2004 Free Software Foundation, Inc.
18282
18283 Source Search Path:
18284    <Current_Directory>
18285    ../
18286    /home/comar/local/adainclude/
18287
18288 Object Search Path:
18289    <Current_Directory>
18290    ../
18291    /home/comar/local/lib/gcc-lib/x86-linux/3.4.3/adalib/
18292
18293 Project Search Path:
18294    <Current_Directory>
18295    /home/comar/local/lib/gnat/
18296
18297 ./demo1.o
18298    Unit =>
18299      Name   => demo1
18300      Kind   => subprogram body
18301      Flags  => No_Elab_Code
18302      Source => demo1.adb    modified
18303 @end smallexample
18304
18305 @noindent
18306 The following is an example of use of the dependency list.
18307 Note the use of the -s switch
18308 which gives a straight list of source files. This can be useful for
18309 building specialized scripts.
18310
18311 @smallexample
18312 $ gnatls -d demo2.o
18313 ./demo2.o   demo2        OK demo2.adb
18314                          OK gen_list.ads
18315                          OK gen_list.adb
18316                          OK instr.ads
18317                          OK instr-child.ads
18318
18319 $ gnatls -d -s -a demo1.o
18320 demo1.adb
18321 /home/comar/local/adainclude/ada.ads
18322 /home/comar/local/adainclude/a-finali.ads
18323 /home/comar/local/adainclude/a-filico.ads
18324 /home/comar/local/adainclude/a-stream.ads
18325 /home/comar/local/adainclude/a-tags.ads
18326 gen_list.ads
18327 gen_list.adb
18328 /home/comar/local/adainclude/gnat.ads
18329 /home/comar/local/adainclude/g-io.ads
18330 instr.ads
18331 /home/comar/local/adainclude/system.ads
18332 /home/comar/local/adainclude/s-exctab.ads
18333 /home/comar/local/adainclude/s-finimp.ads
18334 /home/comar/local/adainclude/s-finroo.ads
18335 /home/comar/local/adainclude/s-secsta.ads
18336 /home/comar/local/adainclude/s-stalib.ads
18337 /home/comar/local/adainclude/s-stoele.ads
18338 /home/comar/local/adainclude/s-stratt.ads
18339 /home/comar/local/adainclude/s-tasoli.ads
18340 /home/comar/local/adainclude/s-unstyp.ads
18341 /home/comar/local/adainclude/unchconv.ads
18342 @end smallexample
18343 @end ifclear
18344
18345 @ifset vms
18346 @smallexample
18347 GNAT LIST /DEPENDENCIES /OUTPUT=SOURCES /ALL_UNITS DEMO1.ADB
18348
18349 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]ada.ads
18350 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-finali.ads
18351 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-filico.ads
18352 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-stream.ads
18353 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-tags.ads
18354 demo1.adb
18355 gen_list.ads
18356 gen_list.adb
18357 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]gnat.ads
18358 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]g-io.ads
18359 instr.ads
18360 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]system.ads
18361 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-exctab.ads
18362 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-finimp.ads
18363 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-finroo.ads
18364 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-secsta.ads
18365 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stalib.ads
18366 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stoele.ads
18367 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stratt.ads
18368 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-tasoli.ads
18369 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-unstyp.ads
18370 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]unchconv.ads
18371 @end smallexample
18372 @end ifset
18373
18374 @node Cleaning Up Using gnatclean
18375 @chapter Cleaning Up Using @code{gnatclean}
18376 @findex gnatclean
18377 @cindex Cleaning tool
18378
18379 @noindent
18380 @code{gnatclean} is a tool that allows the deletion of files produced by the
18381 compiler, binder and linker, including ALI files, object files, tree files,
18382 expanded source files, library files, interface copy source files, binder
18383 generated files and executable files.
18384
18385 @menu
18386 * Running gnatclean::
18387 * Switches for gnatclean::
18388 @c * Examples of gnatclean Usage::
18389 @end menu
18390
18391 @node Running gnatclean
18392 @section Running @code{gnatclean}
18393
18394 @noindent
18395 The @code{gnatclean} command has the form:
18396
18397 @smallexample
18398 $ gnatclean switches @var{names}
18399 @end smallexample
18400
18401 @noindent
18402 @var{names} is a list of source file names. Suffixes @code{.^ads^ADS^} and
18403 @code{^adb^ADB^} may be omitted. If a project file is specified using switch
18404 @code{^-P^/PROJECT_FILE=^}, then @var{names} may be completely omitted.
18405
18406 @noindent
18407 In normal mode, @code{gnatclean} delete the files produced by the compiler and,
18408 if switch @code{^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^} is not specified, by the binder and
18409 the linker. In informative-only mode, specified by switch
18410 @code{^-n^/NODELETE^}, the list of files that would have been deleted in
18411 normal mode is listed, but no file is actually deleted.
18412
18413 @node Switches for gnatclean
18414 @section Switches for @code{gnatclean}
18415
18416 @noindent
18417 @code{gnatclean} recognizes the following switches:
18418
18419 @table @option
18420 @c !sort!
18421 @cindex @option{--version} @command{gnatclean}
18422 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
18423
18424 @item --help
18425 @cindex @option{--help} @command{gnatclean}
18426 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
18427 all other options.
18428
18429 @item ^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^
18430 @cindex @option{^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^} (@code{gnatclean})
18431 Only attempt to delete the files produced by the compiler, not those produced
18432 by the binder or the linker. The files that are not to be deleted are library
18433 files, interface copy files, binder generated files and executable files.
18434
18435 @item ^-D ^/DIRECTORY_OBJECTS=^@var{dir}
18436 @cindex @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} (@code{gnatclean})
18437 Indicate that ALI and object files should normally be found in directory
18438 @var{dir}.
18439
18440 @item ^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^
18441 @cindex @option{^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^} (@code{gnatclean})
18442 When using project files, if some errors or warnings are detected during
18443 parsing and verbose mode is not in effect (no use of switch
18444 ^-v^/VERBOSE^), then error lines start with the full path name of the project
18445 file, rather than its simple file name.
18446
18447 @item ^-h^/HELP^
18448 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatclean})
18449 Output a message explaining the usage of @code{^gnatclean^gnatclean^}.
18450
18451 @item ^-n^/NODELETE^
18452 @cindex @option{^-n^/NODELETE^} (@code{gnatclean})
18453 Informative-only mode. Do not delete any files. Output the list of the files
18454 that would have been deleted if this switch was not specified.
18455
18456 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
18457 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@code{gnatclean})
18458 Use project file @var{project}. Only one such switch can be used.
18459 When cleaning a project file, the files produced by the compilation of the
18460 immediate sources or inherited sources of the project files are to be
18461 deleted. This is not depending on the presence or not of executable names
18462 on the command line.
18463
18464 @item ^-q^/QUIET^
18465 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@code{gnatclean})
18466 Quiet output. If there are no errors, do not output anything, except in
18467 verbose mode (switch ^-v^/VERBOSE^) or in informative-only mode
18468 (switch ^-n^/NODELETE^).
18469
18470 @item ^-r^/RECURSIVE^
18471 @cindex @option{^-r^/RECURSIVE^} (@code{gnatclean})
18472 When a project file is specified (using switch ^-P^/PROJECT_FILE=^),
18473 clean all imported and extended project files, recursively. If this switch
18474 is not specified, only the files related to the main project file are to be
18475 deleted. This switch has no effect if no project file is specified.
18476
18477 @item ^-v^/VERBOSE^
18478 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatclean})
18479 Verbose mode.
18480
18481 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
18482 @cindex @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE^} (@code{gnatclean})
18483 Indicates the verbosity of the parsing of GNAT project files.
18484 @xref{Switches Related to Project Files}.
18485
18486 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
18487 @cindex @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} (@code{gnatclean})
18488 Indicates that external variable @var{name} has the value @var{value}.
18489 The Project Manager will use this value for occurrences of
18490 @code{external(name)} when parsing the project file.
18491 @xref{Switches Related to Project Files}.
18492
18493 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
18494 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@code{gnatclean})
18495 When searching for ALI and object files, look in directory
18496 @var{dir}.
18497
18498 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
18499 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@code{gnatclean})
18500 Equivalent to @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}}.
18501
18502 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
18503 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@code{gnatclean})
18504 @cindex Source files, suppressing search
18505 Do not look for ALI or object files in the directory
18506 where @code{gnatclean} was invoked.
18507
18508 @end table
18509
18510 @c @node Examples of gnatclean Usage
18511 @c @section Examples of @code{gnatclean} Usage
18512
18513 @ifclear vms
18514 @node GNAT and Libraries
18515 @chapter GNAT and Libraries
18516 @cindex Library, building, installing, using
18517
18518 @noindent
18519 This chapter describes how to build and use libraries with GNAT, and also shows
18520 how to recompile the GNAT run-time library. You should be familiar with the
18521 Project Manager facility (@pxref{GNAT Project Manager}) before reading this
18522 chapter.
18523
18524 @menu
18525 * Introduction to Libraries in GNAT::
18526 * General Ada Libraries::
18527 * Stand-alone Ada Libraries::
18528 * Rebuilding the GNAT Run-Time Library::
18529 @end menu
18530
18531 @node Introduction to Libraries in GNAT
18532 @section Introduction to Libraries in GNAT
18533
18534 @noindent
18535 A library is, conceptually, a collection of objects which does not have its
18536 own main thread of execution, but rather provides certain services to the
18537 applications that use it. A library can be either statically linked with the
18538 application, in which case its code is directly included in the application,
18539 or, on platforms that support it, be dynamically linked, in which case
18540 its code is shared by all applications making use of this library.
18541
18542 GNAT supports both types of libraries.
18543 In the static case, the compiled code can be provided in different ways. The
18544 simplest approach is to provide directly the set of objects resulting from
18545 compilation of the library source files. Alternatively, you can group the
18546 objects into an archive using whatever commands are provided by the operating
18547 system. For the latter case, the objects are grouped into a shared library.
18548
18549 In the GNAT environment, a library has three types of components:
18550 @itemize @bullet
18551 @item
18552 Source files.
18553 @item
18554 @file{ALI} files.
18555 @xref{The Ada Library Information Files}.
18556 @item
18557 Object files, an archive or a shared library.
18558 @end itemize
18559
18560 @noindent
18561 A GNAT library may expose all its source files, which is useful for
18562 documentation purposes. Alternatively, it may expose only the units needed by
18563 an external user to make use of the library. That is to say, the specs
18564 reflecting the library services along with all the units needed to compile
18565 those specs, which can include generic bodies or any body implementing an
18566 inlined routine. In the case of @emph{stand-alone libraries} those exposed
18567 units are called @emph{interface units} (@pxref{Stand-alone Ada Libraries}).
18568
18569 All compilation units comprising an application, including those in a library,
18570 need to be elaborated in an order partially defined by Ada's semantics. GNAT
18571 computes the elaboration order from the @file{ALI} files and this is why they
18572 constitute a mandatory part of GNAT libraries. Except in the case of
18573 @emph{stand-alone libraries}, where a specific library elaboration routine is
18574 produced independently of the application(s) using the library.
18575
18576 @node General Ada Libraries
18577 @section General Ada Libraries
18578
18579 @menu
18580 * Building a library::
18581 * Installing a library::
18582 * Using a library::
18583 @end menu
18584
18585 @node Building a library
18586 @subsection Building a library
18587
18588 @noindent
18589 The easiest way to build a library is to use the Project Manager,
18590 which supports a special type of project called a @emph{Library Project}
18591 (@pxref{Library Projects}).
18592
18593 A project is considered a library project, when two project-level attributes
18594 are defined in it: @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}. In order to
18595 control different aspects of library configuration, additional optional
18596 project-level attributes can be specified:
18597 @table @code
18598 @item Library_Kind
18599 This attribute controls whether the library is to be static or dynamic
18600
18601 @item Library_Version
18602 This attribute specifies the library version; this value is used
18603 during dynamic linking of shared libraries to determine if the currently
18604 installed versions of the binaries are compatible.
18605
18606 @item Library_Options
18607 @item Library_GCC
18608 These attributes specify additional low-level options to be used during
18609 library generation, and redefine the actual application used to generate
18610 library.
18611 @end table
18612
18613 @noindent
18614 The GNAT Project Manager takes full care of the library maintenance task,
18615 including recompilation of the source files for which objects do not exist
18616 or are not up to date, assembly of the library archive, and installation of
18617 the library (i.e., copying associated source, object and @file{ALI} files
18618 to the specified location).
18619
18620 Here is a simple library project file:
18621 @smallexample @c ada
18622 project My_Lib is
18623    for Source_Dirs use ("src1", "src2");
18624    for Object_Dir use "obj";
18625    for Library_Name use "mylib";
18626    for Library_Dir use "lib";
18627    for Library_Kind use "dynamic";
18628 end My_lib;
18629 @end smallexample
18630
18631 @noindent
18632 and the compilation command to build and install the library:
18633
18634 @smallexample @c ada
18635   $ gnatmake -Pmy_lib
18636 @end smallexample
18637
18638 @noindent
18639 It is not entirely trivial to perform manually all the steps required to
18640 produce a library. We recommend that you use the GNAT Project Manager
18641 for this task. In special cases where this is not desired, the necessary
18642 steps are discussed below.
18643
18644 There are various possibilities for compiling the units that make up the
18645 library: for example with a Makefile (@pxref{Using the GNU make Utility}) or
18646 with a conventional script. For simple libraries, it is also possible to create
18647 a dummy main program which depends upon all the packages that comprise the
18648 interface of the library. This dummy main program can then be given to
18649 @command{gnatmake}, which will ensure that all necessary objects are built.
18650
18651 After this task is accomplished, you should follow the standard procedure
18652 of the underlying operating system to produce the static or shared library.
18653
18654 Here is an example of such a dummy program:
18655 @smallexample @c ada
18656 @group
18657 with My_Lib.Service1;
18658 with My_Lib.Service2;
18659 with My_Lib.Service3;
18660 procedure My_Lib_Dummy is
18661 begin
18662    null;
18663 end;
18664 @end group
18665 @end smallexample
18666
18667 @noindent
18668 Here are the generic commands that will build an archive or a shared library.
18669
18670 @smallexample
18671 # compiling the library
18672 $ gnatmake -c my_lib_dummy.adb
18673
18674 # we don't need the dummy object itself
18675 $ rm my_lib_dummy.o my_lib_dummy.ali
18676
18677 # create an archive with the remaining objects
18678 $ ar rc libmy_lib.a *.o
18679 # some systems may require "ranlib" to be run as well
18680
18681 # or create a shared library
18682 $ gcc -shared -o libmy_lib.so *.o
18683 # some systems may require the code to have been compiled with -fPIC
18684
18685 # remove the object files that are now in the library
18686 $ rm *.o
18687
18688 # Make the ALI files read-only so that gnatmake will not try to
18689 # regenerate the objects that are in the library
18690 $ chmod -w *.ali
18691 @end smallexample
18692
18693 @noindent
18694 Please note that the library must have a name of the form @file{lib@var{xxx}.a}
18695 or @file{lib@var{xxx}.so} (or @file{lib@var{xxx}.dll} on Windows) in order to
18696 be accessed by the directive @option{-l@var{xxx}} at link time.
18697
18698 @node Installing a library
18699 @subsection Installing a library
18700 @cindex @code{ADA_PROJECT_PATH}
18701
18702 @noindent
18703 If you use project files, library installation is part of the library build
18704 process. Thus no further action is needed in order to make use of the
18705 libraries that are built as part of the general application build. A usable
18706 version of the library is installed in the directory specified by the
18707 @code{Library_Dir} attribute of the library project file.
18708
18709 You may want to install a library in a context different from where the library
18710 is built. This situation arises with third party suppliers, who may want
18711 to distribute a library in binary form where the user is not expected to be
18712 able to recompile the library. The simplest option in this case is to provide
18713 a project file slightly different from the one used to build the library, by
18714 using the @code{externally_built} attribute. For instance, the project
18715 file used to build the library in the previous section can be changed into the
18716 following one when the library is installed:
18717
18718 @smallexample @c projectfile
18719 project My_Lib is
18720    for Source_Dirs use ("src1", "src2");
18721    for Library_Name use "mylib";
18722    for Library_Dir use "lib";
18723    for Library_Kind use "dynamic";
18724    for Externally_Built use "true";
18725 end My_lib;
18726 @end smallexample
18727
18728 @noindent
18729 This project file assumes that the directories @file{src1},
18730 @file{src2}, and @file{lib} exist in
18731 the directory containing the project file. The @code{externally_built}
18732 attribute makes it clear to the GNAT builder that it should not attempt to
18733 recompile any of the units from this library. It allows the library provider to
18734 restrict the source set to the minimum necessary for clients to make use of the
18735 library as described in the first section of this chapter. It is the
18736 responsibility of the library provider to install the necessary sources, ALI
18737 files and libraries in the directories mentioned in the project file. For
18738 convenience, the user's library project file should be installed in a location
18739 that will be searched automatically by the GNAT
18740 builder. These are the directories referenced in the @env{ADA_PROJECT_PATH}
18741 environment variable (@pxref{Importing Projects}), and also the default GNAT
18742 library location that can be queried with @command{gnatls -v} and is usually of
18743 the form $gnat_install_root/lib/gnat.
18744
18745 When project files are not an option, it is also possible, but not recommended,
18746 to install the library so that the sources needed to use the library are on the
18747 Ada source path and the ALI files & libraries be on the Ada Object path (see
18748 @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}. Alternatively, the system
18749 administrator can place general-purpose libraries in the default compiler
18750 paths, by specifying the libraries' location in the configuration files
18751 @file{ada_source_path} and @file{ada_object_path}. These configuration files
18752 must be located in the GNAT installation tree at the same place as the gcc spec
18753 file. The location of the gcc spec file can be determined as follows:
18754 @smallexample
18755 $ gcc -v
18756 @end smallexample
18757
18758 @noindent
18759 The configuration files mentioned above have a simple format: each line
18760 must contain one unique directory name.
18761 Those names are added to the corresponding path
18762 in their order of appearance in the file. The names can be either absolute
18763 or relative; in the latter case, they are relative to where theses files
18764 are located.
18765
18766 The files @file{ada_source_path} and @file{ada_object_path} might not be
18767 present in a
18768 GNAT installation, in which case, GNAT will look for its run-time library in
18769 the directories @file{adainclude} (for the sources) and @file{adalib} (for the
18770 objects and @file{ALI} files). When the files exist, the compiler does not
18771 look in @file{adainclude} and @file{adalib}, and thus the
18772 @file{ada_source_path} file
18773 must contain the location for the GNAT run-time sources (which can simply
18774 be @file{adainclude}). In the same way, the @file{ada_object_path} file must
18775 contain the location for the GNAT run-time objects (which can simply
18776 be @file{adalib}).
18777
18778 You can also specify a new default path to the run-time library at compilation
18779 time with the switch @option{--RTS=rts-path}. You can thus choose / change
18780 the run-time library you want your program to be compiled with. This switch is
18781 recognized by @command{gcc}, @command{gnatmake}, @command{gnatbind},
18782 @command{gnatls}, @command{gnatfind} and @command{gnatxref}.
18783
18784 It is possible to install a library before or after the standard GNAT
18785 library, by reordering the lines in the configuration files. In general, a
18786 library must be installed before the GNAT library if it redefines
18787 any part of it.
18788
18789 @node Using a library
18790 @subsection Using a library
18791
18792 @noindent Once again, the project facility greatly simplifies the use of
18793 libraries. In this context, using a library is just a matter of adding a
18794 @code{with} clause in the user project. For instance, to make use of the
18795 library @code{My_Lib} shown in examples in earlier sections, you can
18796 write:
18797
18798 @smallexample @c projectfile
18799 with "my_lib";
18800 project My_Proj is
18801   @dots{}
18802 end My_Proj;
18803 @end smallexample
18804
18805 Even if you have a third-party, non-Ada library, you can still use GNAT's
18806 Project Manager facility to provide a wrapper for it. For example, the
18807 following project, when @code{with}ed by your main project, will link with the
18808 third-party library @file{liba.a}:
18809
18810 @smallexample @c projectfile
18811 @group
18812 project Liba is
18813    for Externally_Built use "true";
18814    for Source_Files use ();
18815    for Library_Dir use "lib";
18816    for Library_Name use "a";
18817    for Library_Kind use "static";
18818 end Liba;
18819 @end group
18820 @end smallexample
18821 This is an alternative to the use of @code{pragma Linker_Options}. It is
18822 especially interesting in the context of systems with several interdependent
18823 static libraries where finding a proper linker order is not easy and best be
18824 left to the tools having visibility over project dependence information.
18825
18826 @noindent
18827 In order to use an Ada library manually, you need to make sure that this
18828 library is on both your source and object path
18829 (see @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}
18830 and @ref{Search Paths for gnatbind}). Furthermore, when the objects are grouped
18831 in an archive or a shared library, you need to specify the desired
18832 library at link time.
18833
18834 For example, you can use the library @file{mylib} installed in
18835 @file{/dir/my_lib_src} and @file{/dir/my_lib_obj} with the following commands:
18836
18837 @smallexample
18838 $ gnatmake -aI/dir/my_lib_src -aO/dir/my_lib_obj my_appl \
18839   -largs -lmy_lib
18840 @end smallexample
18841
18842 @noindent
18843 This can be expressed more simply:
18844 @smallexample
18845 $ gnatmake my_appl
18846 @end smallexample
18847 @noindent
18848 when the following conditions are met:
18849 @itemize @bullet
18850 @item
18851 @file{/dir/my_lib_src} has been added by the user to the environment
18852 variable @env{ADA_INCLUDE_PATH}, or by the administrator to the file
18853 @file{ada_source_path}
18854 @item
18855 @file{/dir/my_lib_obj} has been added by the user to the environment
18856 variable @env{ADA_OBJECTS_PATH}, or by the administrator to the file
18857 @file{ada_object_path}
18858 @item
18859 a pragma @code{Linker_Options} has been added to one of the sources.
18860 For example:
18861
18862 @smallexample @c ada
18863 pragma Linker_Options ("-lmy_lib");
18864 @end smallexample
18865 @end itemize
18866
18867 @node Stand-alone Ada Libraries
18868 @section Stand-alone Ada Libraries
18869 @cindex Stand-alone library, building, using
18870
18871 @menu
18872 * Introduction to Stand-alone Libraries::
18873 * Building a Stand-alone Library::
18874 * Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context::
18875 * Restrictions in Stand-alone Libraries::
18876 @end menu
18877
18878 @node Introduction to Stand-alone Libraries
18879 @subsection Introduction to Stand-alone Libraries
18880
18881 @noindent
18882 A Stand-alone Library (abbreviated ``SAL'') is a library that contains the
18883 necessary code to
18884 elaborate the Ada units that are included in the library. In contrast with
18885 an ordinary library, which consists of all sources, objects and @file{ALI}
18886 files of the
18887 library, a SAL may specify a restricted subset of compilation units
18888 to serve as a library interface. In this case, the fully
18889 self-sufficient set of files will normally consist of an objects
18890 archive, the sources of interface units' specs, and the @file{ALI}
18891 files of interface units.
18892 If an interface spec contains a generic unit or an inlined subprogram,
18893 the body's
18894 source must also be provided; if the units that must be provided in the source
18895 form depend on other units, the source and @file{ALI} files of those must
18896 also be provided.
18897
18898 The main purpose of a SAL is to minimize the recompilation overhead of client
18899 applications when a new version of the library is installed. Specifically,
18900 if the interface sources have not changed, client applications do not need to
18901 be recompiled. If, furthermore, a SAL is provided in the shared form and its
18902 version, controlled by @code{Library_Version} attribute, is not changed,
18903 then the clients do not need to be relinked.
18904
18905 SALs also allow the library providers to minimize the amount of library source
18906 text exposed to the clients.  Such ``information hiding'' might be useful or
18907 necessary for various reasons.
18908
18909 Stand-alone libraries are also well suited to be used in an executable whose
18910 main routine is not written in Ada.
18911
18912 @node Building a Stand-alone Library
18913 @subsection Building a Stand-alone Library
18914
18915 @noindent
18916 GNAT's Project facility provides a simple way of building and installing
18917 stand-alone libraries; see @ref{Stand-alone Library Projects}.
18918 To be a Stand-alone Library Project, in addition to the two attributes
18919 that make a project a Library Project (@code{Library_Name} and
18920 @code{Library_Dir}; see @ref{Library Projects}), the attribute
18921 @code{Library_Interface} must be defined.  For example:
18922
18923 @smallexample @c projectfile
18924 @group
18925    for Library_Dir use "lib_dir";
18926    for Library_Name use "dummy";
18927    for Library_Interface use ("int1", "int1.child");
18928 @end group
18929 @end smallexample
18930
18931 @noindent
18932 Attribute @code{Library_Interface} has a non-empty string list value,
18933 each string in the list designating a unit contained in an immediate source
18934 of the project file.
18935
18936 When a Stand-alone Library is built, first the binder is invoked to build
18937 a package whose name depends on the library name
18938 (@file{^b~dummy.ads/b^B$DUMMY.ADS/B^} in the example above).
18939 This binder-generated package includes initialization and
18940 finalization procedures whose
18941 names depend on the library name (@code{dummyinit} and @code{dummyfinal}
18942 in the example
18943 above). The object corresponding to this package is included in the library.
18944
18945 You must ensure timely (e.g., prior to any use of interfaces in the SAL)
18946 calling of these procedures if a static SAL is built, or if a shared SAL
18947 is built
18948 with the project-level attribute @code{Library_Auto_Init} set to
18949 @code{"false"}.
18950
18951 For a Stand-Alone Library, only the @file{ALI} files of the Interface Units
18952 (those that are listed in attribute @code{Library_Interface}) are copied to
18953 the Library Directory. As a consequence, only the Interface Units may be
18954 imported from Ada units outside of the library. If other units are imported,
18955 the binding phase will fail.
18956
18957 The attribute @code{Library_Src_Dir} may be specified for a
18958 Stand-Alone Library. @code{Library_Src_Dir} is a simple attribute that has a
18959 single string value. Its value must be the path (absolute or relative to the
18960 project directory) of an existing directory. This directory cannot be the
18961 object directory or one of the source directories, but it can be the same as
18962 the library directory. The sources of the Interface
18963 Units of the library that are needed by an Ada client of the library will be
18964 copied to the designated directory, called the Interface Copy directory.
18965 These sources include the specs of the Interface Units, but they may also
18966 include bodies and subunits, when pragmas @code{Inline} or @code{Inline_Always}
18967 are used, or when there is a generic unit in the spec. Before the sources
18968 are copied to the Interface Copy directory, an attempt is made to delete all
18969 files in the Interface Copy directory.
18970
18971 Building stand-alone libraries by hand is somewhat tedious, but for those
18972 occasions when it is necessary here are the steps that you need to perform:
18973 @itemize @bullet
18974 @item
18975 Compile all library sources.
18976
18977 @item
18978 Invoke the binder with the switch @option{-n} (No Ada main program),
18979 with all the @file{ALI} files of the interfaces, and
18980 with the switch @option{-L} to give specific names to the @code{init}
18981 and @code{final} procedures.  For example:
18982 @smallexample
18983   gnatbind -n int1.ali int2.ali -Lsal1
18984 @end smallexample
18985
18986 @item
18987 Compile the binder generated file:
18988 @smallexample
18989   gcc -c b~int2.adb
18990 @end smallexample
18991
18992 @item
18993 Link the dynamic library with all the necessary object files,
18994 indicating to the linker the names of the @code{init} (and possibly
18995 @code{final}) procedures for automatic initialization (and finalization).
18996 The built library should be placed in a directory different from
18997 the object directory.
18998
18999 @item
19000 Copy the @code{ALI} files of the interface to the library directory,
19001 add in this copy an indication that it is an interface to a SAL
19002 (i.e., add a word @option{SL} on the line in the @file{ALI} file that starts
19003 with letter ``P'') and make the modified copy of the @file{ALI} file
19004 read-only.
19005 @end itemize
19006
19007 @noindent
19008 Using SALs is not different from using other libraries
19009 (see @ref{Using a library}).
19010
19011 @node Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context
19012 @subsection Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context
19013
19014 @noindent
19015 It is easy to adapt the SAL build procedure discussed above for use of a SAL in
19016 a non-Ada context.
19017
19018 The only extra step required is to ensure that library interface subprograms
19019 are compatible with the main program, by means of @code{pragma Export}
19020 or @code{pragma Convention}.
19021
19022 Here is an example of simple library interface for use with C main program:
19023
19024 @smallexample @c ada
19025 package Interface is
19026
19027    procedure Do_Something;
19028    pragma Export (C, Do_Something, "do_something");
19029
19030    procedure Do_Something_Else;
19031    pragma Export (C, Do_Something_Else, "do_something_else");
19032
19033 end Interface;
19034 @end smallexample
19035
19036 @noindent
19037 On the foreign language side, you must provide a ``foreign'' view of the
19038 library interface; remember that it should contain elaboration routines in
19039 addition to interface subprograms.
19040
19041 The example below shows the content of @code{mylib_interface.h} (note
19042 that there is no rule for the naming of this file, any name can be used)
19043 @smallexample
19044 /* the library elaboration procedure */
19045 extern void mylibinit (void);
19046
19047 /* the library finalization procedure */
19048 extern void mylibfinal (void);
19049
19050 /* the interface exported by the library */
19051 extern void do_something (void);
19052 extern void do_something_else (void);
19053 @end smallexample
19054
19055 @noindent
19056 Libraries built as explained above can be used from any program, provided
19057 that the elaboration procedures (named @code{mylibinit} in the previous
19058 example) are called before the library services are used. Any number of
19059 libraries can be used simultaneously, as long as the elaboration
19060 procedure of each library is called.
19061
19062 Below is an example of a C program that uses the @code{mylib} library.
19063
19064 @smallexample
19065 #include "mylib_interface.h"
19066
19067 int
19068 main (void)
19069 @{
19070    /* First, elaborate the library before using it */
19071    mylibinit ();
19072
19073    /* Main program, using the library exported entities */
19074    do_something ();
19075    do_something_else ();
19076
19077    /* Library finalization at the end of the program */
19078    mylibfinal ();
19079    return 0;
19080 @}
19081 @end smallexample
19082
19083 @noindent
19084 Note that invoking any library finalization procedure generated by
19085 @code{gnatbind} shuts down the Ada run-time environment.
19086 Consequently, the
19087 finalization of all Ada libraries must be performed at the end of the program.
19088 No call to these libraries or to the Ada run-time library should be made
19089 after the finalization phase.
19090
19091 @node Restrictions in Stand-alone Libraries
19092 @subsection Restrictions in Stand-alone Libraries
19093
19094 @noindent
19095 The pragmas listed below should be used with caution inside libraries,
19096 as they can create incompatibilities with other Ada libraries:
19097 @itemize @bullet
19098 @item pragma @code{Locking_Policy}
19099 @item pragma @code{Queuing_Policy}
19100 @item pragma @code{Task_Dispatching_Policy}
19101 @item pragma @code{Unreserve_All_Interrupts}
19102 @end itemize
19103
19104 @noindent
19105 When using a library that contains such pragmas, the user must make sure
19106 that all libraries use the same pragmas with the same values. Otherwise,
19107 @code{Program_Error} will
19108 be raised during the elaboration of the conflicting
19109 libraries. The usage of these pragmas and its consequences for the user
19110 should therefore be well documented.
19111
19112 Similarly, the traceback in the exception occurrence mechanism should be
19113 enabled or disabled in a consistent manner across all libraries.
19114 Otherwise, Program_Error will be raised during the elaboration of the
19115 conflicting libraries.
19116
19117 If the @code{Version} or @code{Body_Version}
19118 attributes are used inside a library, then you need to
19119 perform a @code{gnatbind} step that specifies all @file{ALI} files in all
19120 libraries, so that version identifiers can be properly computed.
19121 In practice these attributes are rarely used, so this is unlikely
19122 to be a consideration.
19123
19124 @node  Rebuilding the GNAT Run-Time Library
19125 @section Rebuilding the GNAT Run-Time Library
19126 @cindex GNAT Run-Time Library, rebuilding
19127 @cindex Building the GNAT Run-Time Library
19128 @cindex Rebuilding the GNAT Run-Time Library
19129 @cindex Run-Time Library, rebuilding
19130
19131 @noindent
19132 It may be useful to recompile the GNAT library in various contexts, the
19133 most important one being the use of partition-wide configuration pragmas
19134 such as @code{Normalize_Scalars}. A special Makefile called
19135 @code{Makefile.adalib} is provided to that effect and can be found in
19136 the directory containing the GNAT library. The location of this
19137 directory depends on the way the GNAT environment has been installed and can
19138 be determined by means of the command:
19139
19140 @smallexample
19141 $ gnatls -v
19142 @end smallexample
19143
19144 @noindent
19145 The last entry in the object search path usually contains the
19146 gnat library. This Makefile contains its own documentation and in
19147 particular the set of instructions needed to rebuild a new library and
19148 to use it.
19149
19150 @node Using the GNU make Utility
19151 @chapter Using the GNU @code{make} Utility
19152 @findex make
19153
19154 @noindent
19155 This chapter offers some examples of makefiles that solve specific
19156 problems. It does not explain how to write a makefile (@pxref{Top,, GNU
19157 make, make, GNU @code{make}}), nor does it try to replace the
19158 @command{gnatmake} utility (@pxref{The GNAT Make Program gnatmake}).
19159
19160 All the examples in this section are specific to the GNU version of
19161 make. Although @command{make} is a standard utility, and the basic language
19162 is the same, these examples use some advanced features found only in
19163 @code{GNU make}.
19164
19165 @menu
19166 * Using gnatmake in a Makefile::
19167 * Automatically Creating a List of Directories::
19168 * Generating the Command Line Switches::
19169 * Overcoming Command Line Length Limits::
19170 @end menu
19171
19172 @node Using gnatmake in a Makefile
19173 @section Using gnatmake in a Makefile
19174 @findex makefile
19175 @cindex GNU make
19176
19177 @noindent
19178 Complex project organizations can be handled in a very powerful way by
19179 using GNU make combined with gnatmake. For instance, here is a Makefile
19180 which allows you to build each subsystem of a big project into a separate
19181 shared library. Such a makefile allows you to significantly reduce the link
19182 time of very big applications while maintaining full coherence at
19183 each step of the build process.
19184
19185 The list of dependencies are handled automatically by
19186 @command{gnatmake}. The Makefile is simply used to call gnatmake in each of
19187 the appropriate directories.
19188
19189 Note that you should also read the example on how to automatically
19190 create the list of directories
19191 (@pxref{Automatically Creating a List of Directories})
19192 which might help you in case your project has a lot of subdirectories.
19193
19194 @smallexample
19195 @iftex
19196 @leftskip=0cm
19197 @font@heightrm=cmr8
19198 @heightrm
19199 @end iftex
19200 ## This Makefile is intended to be used with the following directory
19201 ## configuration:
19202 ##  - The sources are split into a series of csc (computer software components)
19203 ##    Each of these csc is put in its own directory.
19204 ##    Their name are referenced by the directory names.
19205 ##    They will be compiled into shared library (although this would also work
19206 ##    with static libraries
19207 ##  - The main program (and possibly other packages that do not belong to any
19208 ##    csc is put in the top level directory (where the Makefile is).
19209 ##       toplevel_dir __ first_csc  (sources) __ lib (will contain the library)
19210 ##                    \_ second_csc (sources) __ lib (will contain the library)
19211 ##                    \_ @dots{}
19212 ## Although this Makefile is build for shared library, it is easy to modify
19213 ## to build partial link objects instead (modify the lines with -shared and
19214 ## gnatlink below)
19215 ##
19216 ## With this makefile, you can change any file in the system or add any new
19217 ## file, and everything will be recompiled correctly (only the relevant shared
19218 ## objects will be recompiled, and the main program will be re-linked).
19219
19220 # The list of computer software component for your project. This might be
19221 # generated automatically.
19222 CSC_LIST=aa bb cc
19223
19224 # Name of the main program (no extension)
19225 MAIN=main
19226
19227 # If we need to build objects with -fPIC, uncomment the following line
19228 #NEED_FPIC=-fPIC
19229
19230 # The following variable should give the directory containing libgnat.so
19231 # You can get this directory through 'gnatls -v'. This is usually the last
19232 # directory in the Object_Path.
19233 GLIB=@dots{}
19234
19235 # The directories for the libraries
19236 # (This macro expands the list of CSC to the list of shared libraries, you
19237 # could simply use the expanded form:
19238 # LIB_DIR=aa/lib/libaa.so bb/lib/libbb.so cc/lib/libcc.so
19239 LIB_DIR=$@{foreach dir,$@{CSC_LIST@},$@{dir@}/lib/lib$@{dir@}.so@}
19240
19241 $@{MAIN@}: objects $@{LIB_DIR@}
19242     gnatbind $@{MAIN@} $@{CSC_LIST:%=-aO%/lib@} -shared
19243     gnatlink $@{MAIN@} $@{CSC_LIST:%=-l%@}
19244
19245 objects::
19246     # recompile the sources
19247     gnatmake -c -i $@{MAIN@}.adb $@{NEED_FPIC@} $@{CSC_LIST:%=-I%@}
19248
19249 # Note: In a future version of GNAT, the following commands will be simplified
19250 # by a new tool, gnatmlib
19251 $@{LIB_DIR@}:
19252     mkdir -p $@{dir $@@ @}
19253     cd $@{dir $@@ @} && gcc -shared -o $@{notdir $@@ @} ../*.o -L$@{GLIB@} -lgnat
19254     cd $@{dir $@@ @} && cp -f ../*.ali .
19255
19256 # The dependencies for the modules
19257 # Note that we have to force the expansion of *.o, since in some cases
19258 # make won't be able to do it itself.
19259 aa/lib/libaa.so: $@{wildcard aa/*.o@}
19260 bb/lib/libbb.so: $@{wildcard bb/*.o@}
19261 cc/lib/libcc.so: $@{wildcard cc/*.o@}
19262
19263 # Make sure all of the shared libraries are in the path before starting the
19264 # program
19265 run::
19266     LD_LIBRARY_PATH=`pwd`/aa/lib:`pwd`/bb/lib:`pwd`/cc/lib ./$@{MAIN@}
19267
19268 clean::
19269     $@{RM@} -rf $@{CSC_LIST:%=%/lib@}
19270     $@{RM@} $@{CSC_LIST:%=%/*.ali@}
19271     $@{RM@} $@{CSC_LIST:%=%/*.o@}
19272     $@{RM@} *.o *.ali $@{MAIN@}
19273 @end smallexample
19274
19275 @node Automatically Creating a List of Directories
19276 @section Automatically Creating a List of Directories
19277
19278 @noindent
19279 In most makefiles, you will have to specify a list of directories, and
19280 store it in a variable. For small projects, it is often easier to
19281 specify each of them by hand, since you then have full control over what
19282 is the proper order for these directories, which ones should be
19283 included.
19284
19285 However, in larger projects, which might involve hundreds of
19286 subdirectories, it might be more convenient to generate this list
19287 automatically.
19288
19289 The example below presents two methods. The first one, although less
19290 general, gives you more control over the list. It involves wildcard
19291 characters, that are automatically expanded by @command{make}. Its
19292 shortcoming is that you need to explicitly specify some of the
19293 organization of your project, such as for instance the directory tree
19294 depth, whether some directories are found in a separate tree, @enddots{}
19295
19296 The second method is the most general one. It requires an external
19297 program, called @command{find}, which is standard on all Unix systems. All
19298 the directories found under a given root directory will be added to the
19299 list.
19300
19301 @smallexample
19302 @iftex
19303 @leftskip=0cm
19304 @font@heightrm=cmr8
19305 @heightrm
19306 @end iftex
19307 # The examples below are based on the following directory hierarchy:
19308 # All the directories can contain any number of files
19309 # ROOT_DIRECTORY ->  a  ->  aa  ->  aaa
19310 #                       ->  ab
19311 #                       ->  ac
19312 #                ->  b  ->  ba  ->  baa
19313 #                       ->  bb
19314 #                       ->  bc
19315 # This Makefile creates a variable called DIRS, that can be reused any time
19316 # you need this list (see the other examples in this section)
19317
19318 # The root of your project's directory hierarchy
19319 ROOT_DIRECTORY=.
19320
19321 ####
19322 # First method: specify explicitly the list of directories
19323 # This allows you to specify any subset of all the directories you need.
19324 ####
19325
19326 DIRS := a/aa/ a/ab/ b/ba/
19327
19328 ####
19329 # Second method: use wildcards
19330 # Note that the argument(s) to wildcard below should end with a '/'.
19331 # Since wildcards also return file names, we have to filter them out
19332 # to avoid duplicate directory names.
19333 # We thus use make's @code{dir} and @code{sort} functions.
19334 # It sets DIRs to the following value (note that the directories aaa and baa
19335 # are not given, unless you change the arguments to wildcard).
19336 # DIRS= ./a/a/ ./b/ ./a/aa/ ./a/ab/ ./a/ac/ ./b/ba/ ./b/bb/ ./b/bc/
19337 ####
19338
19339 DIRS := $@{sort $@{dir $@{wildcard $@{ROOT_DIRECTORY@}/*/
19340                     $@{ROOT_DIRECTORY@}/*/*/@}@}@}
19341
19342 ####
19343 # Third method: use an external program
19344 # This command is much faster if run on local disks, avoiding NFS slowdowns.
19345 # This is the most complete command: it sets DIRs to the following value:
19346 # DIRS= ./a ./a/aa ./a/aa/aaa ./a/ab ./a/ac ./b ./b/ba ./b/ba/baa ./b/bb ./b/bc
19347 ####
19348
19349 DIRS := $@{shell find $@{ROOT_DIRECTORY@} -type d -print@}
19350
19351 @end smallexample
19352
19353 @node Generating the Command Line Switches
19354 @section Generating the Command Line Switches
19355
19356 @noindent
19357 Once you have created the list of directories as explained in the
19358 previous section (@pxref{Automatically Creating a List of Directories}),
19359 you can easily generate the command line arguments to pass to gnatmake.
19360
19361 For the sake of completeness, this example assumes that the source path
19362 is not the same as the object path, and that you have two separate lists
19363 of directories.
19364
19365 @smallexample
19366 # see "Automatically creating a list of directories" to create
19367 # these variables
19368 SOURCE_DIRS=
19369 OBJECT_DIRS=
19370
19371 GNATMAKE_SWITCHES := $@{patsubst %,-aI%,$@{SOURCE_DIRS@}@}
19372 GNATMAKE_SWITCHES += $@{patsubst %,-aO%,$@{OBJECT_DIRS@}@}
19373
19374 all:
19375         gnatmake $@{GNATMAKE_SWITCHES@} main_unit
19376 @end smallexample
19377
19378 @node Overcoming Command Line Length Limits
19379 @section Overcoming Command Line Length Limits
19380
19381 @noindent
19382 One problem that might be encountered on big projects is that many
19383 operating systems limit the length of the command line. It is thus hard to give
19384 gnatmake the list of source and object directories.
19385
19386 This example shows how you can set up environment variables, which will
19387 make @command{gnatmake} behave exactly as if the directories had been
19388 specified on the command line, but have a much higher length limit (or
19389 even none on most systems).
19390
19391 It assumes that you have created a list of directories in your Makefile,
19392 using one of the methods presented in
19393 @ref{Automatically Creating a List of Directories}.
19394 For the sake of completeness, we assume that the object
19395 path (where the ALI files are found) is different from the sources patch.
19396
19397 Note a small trick in the Makefile below: for efficiency reasons, we
19398 create two temporary variables (SOURCE_LIST and OBJECT_LIST), that are
19399 expanded immediately by @code{make}. This way we overcome the standard
19400 make behavior which is to expand the variables only when they are
19401 actually used.
19402
19403 On Windows, if you are using the standard Windows command shell, you must
19404 replace colons with semicolons in the assignments to these variables.
19405
19406 @smallexample
19407 @iftex
19408 @leftskip=0cm
19409 @font@heightrm=cmr8
19410 @heightrm
19411 @end iftex
19412 # In this example, we create both ADA_INCLUDE_PATH and ADA_OBJECT_PATH.
19413 # This is the same thing as putting the -I arguments on the command line.
19414 # (the equivalent of using -aI on the command line would be to define
19415 #  only ADA_INCLUDE_PATH, the equivalent of -aO is ADA_OBJECT_PATH).
19416 # You can of course have different values for these variables.
19417 #
19418 # Note also that we need to keep the previous values of these variables, since
19419 # they might have been set before running 'make' to specify where the GNAT
19420 # library is installed.
19421
19422 # see "Automatically creating a list of directories" to create these
19423 # variables
19424 SOURCE_DIRS=
19425 OBJECT_DIRS=
19426
19427 empty:=
19428 space:=$@{empty@} $@{empty@}
19429 SOURCE_LIST := $@{subst $@{space@},:,$@{SOURCE_DIRS@}@}
19430 OBJECT_LIST := $@{subst $@{space@},:,$@{OBJECT_DIRS@}@}
19431 ADA_INCLUDE_PATH += $@{SOURCE_LIST@}
19432 ADA_OBJECT_PATH += $@{OBJECT_LIST@}
19433 export ADA_INCLUDE_PATH
19434 export ADA_OBJECT_PATH
19435
19436 all:
19437         gnatmake main_unit
19438 @end smallexample
19439 @end ifclear
19440
19441 @node Memory Management Issues
19442 @chapter Memory Management Issues
19443
19444 @noindent
19445 This chapter describes some useful memory pools provided in the GNAT library
19446 and in particular the GNAT Debug Pool facility, which can be used to detect
19447 incorrect uses of access values (including ``dangling references'').
19448 @ifclear vms
19449 It also describes the @command{gnatmem} tool, which can be used to track down
19450 ``memory leaks''.
19451 @end ifclear
19452
19453 @menu
19454 * Some Useful Memory Pools::
19455 * The GNAT Debug Pool Facility::
19456 @ifclear vms
19457 * The gnatmem Tool::
19458 @end ifclear
19459 @end menu
19460
19461 @node Some Useful Memory Pools
19462 @section Some Useful Memory Pools
19463 @findex Memory Pool
19464 @cindex storage, pool
19465
19466 @noindent
19467 The @code{System.Pool_Global} package offers the Unbounded_No_Reclaim_Pool
19468 storage pool. Allocations use the standard system call @code{malloc} while
19469 deallocations use the standard system call @code{free}. No reclamation is
19470 performed when the pool goes out of scope. For performance reasons, the
19471 standard default Ada allocators/deallocators do not use any explicit storage
19472 pools but if they did, they could use this storage pool without any change in
19473 behavior. That is why this storage pool is used  when the user
19474 manages to make the default implicit allocator explicit as in this example:
19475 @smallexample @c ada
19476    type T1 is access Something;
19477     -- no Storage pool is defined for T2
19478    type T2 is access Something_Else;
19479    for T2'Storage_Pool use T1'Storage_Pool;
19480    -- the above is equivalent to
19481    for T2'Storage_Pool use System.Pool_Global.Global_Pool_Object;
19482 @end smallexample
19483
19484 @noindent
19485 The @code{System.Pool_Local} package offers the Unbounded_Reclaim_Pool storage
19486 pool. The allocation strategy is similar to @code{Pool_Local}'s
19487 except that the all
19488 storage allocated with this pool is reclaimed when the pool object goes out of
19489 scope. This pool provides a explicit mechanism similar to the implicit one
19490 provided by several Ada 83 compilers for allocations performed through a local
19491 access type and whose purpose was to reclaim memory when exiting the
19492 scope of a given local access. As an example, the following program does not
19493 leak memory even though it does not perform explicit deallocation:
19494
19495 @smallexample @c ada
19496 with System.Pool_Local;
19497 procedure Pooloc1 is
19498    procedure Internal is
19499       type A is access Integer;
19500       X : System.Pool_Local.Unbounded_Reclaim_Pool;
19501       for A'Storage_Pool use X;
19502       v : A;
19503    begin
19504       for I in  1 .. 50 loop
19505          v := new Integer;
19506       end loop;
19507    end Internal;
19508 begin
19509    for I in  1 .. 100 loop
19510       Internal;
19511    end loop;
19512 end Pooloc1;
19513 @end smallexample
19514
19515 @noindent
19516 The @code{System.Pool_Size} package implements the Stack_Bounded_Pool used when
19517 @code{Storage_Size} is specified for an access type.
19518 The whole storage for the pool is
19519 allocated at once, usually on the stack at the point where the access type is
19520 elaborated. It is automatically reclaimed when exiting the scope where the
19521 access type is defined. This package is not intended to be used directly by the
19522 user and it is implicitly used for each such declaration:
19523
19524 @smallexample @c ada
19525    type T1 is access Something;
19526    for T1'Storage_Size use 10_000;
19527 @end smallexample
19528
19529 @node The GNAT Debug Pool Facility
19530 @section The GNAT Debug Pool Facility
19531 @findex Debug Pool
19532 @cindex storage, pool, memory corruption
19533
19534 @noindent
19535 The use of unchecked deallocation and unchecked conversion can easily
19536 lead to incorrect memory references. The problems generated by such
19537 references are usually difficult to tackle because the symptoms can be
19538 very remote from the origin of the problem. In such cases, it is
19539 very helpful to detect the problem as early as possible. This is the
19540 purpose of the Storage Pool provided by @code{GNAT.Debug_Pools}.
19541
19542 In order to use the GNAT specific debugging pool, the user must
19543 associate a debug pool object with each of the access types that may be
19544 related to suspected memory problems. See Ada Reference Manual 13.11.
19545 @smallexample @c ada
19546 type Ptr is access Some_Type;
19547 Pool : GNAT.Debug_Pools.Debug_Pool;
19548 for Ptr'Storage_Pool use Pool;
19549 @end smallexample
19550
19551 @noindent
19552 @code{GNAT.Debug_Pools} is derived from a GNAT-specific kind of
19553 pool: the @code{Checked_Pool}. Such pools, like standard Ada storage pools,
19554 allow the user to redefine allocation and deallocation strategies. They
19555 also provide a checkpoint for each dereference, through the use of
19556 the primitive operation @code{Dereference} which is implicitly called at
19557 each dereference of an access value.
19558
19559 Once an access type has been associated with a debug pool, operations on
19560 values of the type may raise four distinct exceptions,
19561 which correspond to four potential kinds of memory corruption:
19562 @itemize @bullet
19563 @item
19564 @code{GNAT.Debug_Pools.Accessing_Not_Allocated_Storage}
19565 @item
19566 @code{GNAT.Debug_Pools.Accessing_Deallocated_Storage}
19567 @item
19568 @code{GNAT.Debug_Pools.Freeing_Not_Allocated_Storage}
19569 @item
19570 @code{GNAT.Debug_Pools.Freeing_Deallocated_Storage }
19571 @end itemize
19572
19573 @noindent
19574 For types associated with a Debug_Pool, dynamic allocation is performed using
19575 the standard GNAT allocation routine. References to all allocated chunks of
19576 memory are kept in an internal dictionary. Several deallocation strategies are
19577 provided, whereupon the user can choose to release the memory to the system,
19578 keep it allocated for further invalid access checks, or fill it with an easily
19579 recognizable pattern for debug sessions. The memory pattern is the old IBM
19580 hexadecimal convention: @code{16#DEADBEEF#}.
19581
19582 See the documentation in the file g-debpoo.ads for more information on the
19583 various strategies.
19584
19585 Upon each dereference, a check is made that the access value denotes a
19586 properly allocated memory location. Here is a complete example of use of
19587 @code{Debug_Pools}, that includes typical instances of  memory corruption:
19588 @smallexample @c ada
19589 @iftex
19590 @leftskip=0cm
19591 @end iftex
19592 with Gnat.Io; use Gnat.Io;
19593 with Unchecked_Deallocation;
19594 with Unchecked_Conversion;
19595 with GNAT.Debug_Pools;
19596 with System.Storage_Elements;
19597 with Ada.Exceptions; use Ada.Exceptions;
19598 procedure Debug_Pool_Test is
19599
19600    type T is access Integer;
19601    type U is access all T;
19602
19603    P : GNAT.Debug_Pools.Debug_Pool;
19604    for T'Storage_Pool use P;
19605
19606    procedure Free is new Unchecked_Deallocation (Integer, T);
19607    function UC is new Unchecked_Conversion (U, T);
19608    A, B : aliased T;
19609
19610    procedure Info is new GNAT.Debug_Pools.Print_Info(Put_Line);
19611
19612 begin
19613    Info (P);
19614    A := new Integer;
19615    B := new Integer;
19616    B := A;
19617    Info (P);
19618    Free (A);
19619    begin
19620       Put_Line (Integer'Image(B.all));
19621    exception
19622       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19623    end;
19624    begin
19625       Free (B);
19626    exception
19627       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19628    end;
19629    B := UC(A'Access);
19630    begin
19631       Put_Line (Integer'Image(B.all));
19632    exception
19633       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19634    end;
19635    begin
19636       Free (B);
19637    exception
19638       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19639    end;
19640    Info (P);
19641 end Debug_Pool_Test;
19642 @end smallexample
19643
19644 @noindent
19645 The debug pool mechanism provides the following precise diagnostics on the
19646 execution of this erroneous program:
19647 @smallexample
19648 Debug Pool info:
19649   Total allocated bytes :  0
19650   Total deallocated bytes :  0
19651   Current Water Mark:  0
19652   High Water Mark:  0
19653
19654 Debug Pool info:
19655   Total allocated bytes :  8
19656   Total deallocated bytes :  0
19657   Current Water Mark:  8
19658   High Water Mark:  8
19659
19660 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.ACCESSING_DEALLOCATED_STORAGE
19661 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.FREEING_DEALLOCATED_STORAGE
19662 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.ACCESSING_NOT_ALLOCATED_STORAGE
19663 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.FREEING_NOT_ALLOCATED_STORAGE
19664 Debug Pool info:
19665   Total allocated bytes :  8
19666   Total deallocated bytes :  4
19667   Current Water Mark:  4
19668   High Water Mark:  8
19669 @end smallexample
19670
19671 @ifclear vms
19672 @node The gnatmem Tool
19673 @section The @command{gnatmem} Tool
19674 @findex gnatmem
19675
19676 @noindent
19677 The @code{gnatmem} utility monitors dynamic allocation and
19678 deallocation activity in a program, and displays information about
19679 incorrect deallocations and possible sources of memory leaks.
19680 It provides three type of information:
19681 @itemize @bullet
19682 @item
19683 General information concerning memory management, such as the total
19684 number of allocations and deallocations, the amount of allocated
19685 memory and the high water mark, i.e.@: the largest amount of allocated
19686 memory in the course of program execution.
19687
19688 @item
19689 Backtraces for all incorrect deallocations, that is to say deallocations
19690 which do not correspond to a valid allocation.
19691
19692 @item
19693 Information on each allocation that is potentially the origin of a memory
19694 leak.
19695 @end itemize
19696
19697 @menu
19698 * Running gnatmem::
19699 * Switches for gnatmem::
19700 * Example of gnatmem Usage::
19701 @end menu
19702
19703 @node Running gnatmem
19704 @subsection Running @code{gnatmem}
19705
19706 @noindent
19707 @code{gnatmem} makes use of the output created by the special version of
19708 allocation and deallocation routines that record call information. This
19709 allows to obtain accurate dynamic memory usage history at a minimal cost to
19710 the execution speed. Note however, that @code{gnatmem} is not supported on
19711 all platforms (currently, it is supported on AIX, HP-UX, GNU/Linux,
19712 Solaris and Windows NT/2000/XP (x86).
19713
19714 @noindent
19715 The @code{gnatmem} command has the form
19716
19717 @smallexample
19718    $ gnatmem @ovar{switches} user_program
19719 @end smallexample
19720
19721 @noindent
19722 The program must have been linked with the instrumented version of the
19723 allocation and deallocation routines. This is done by linking with the
19724 @file{libgmem.a} library. For correct symbolic backtrace information,
19725 the user program should be compiled with debugging options
19726 (see @ref{Switches for gcc}). For example to build @file{my_program}:
19727
19728 @smallexample
19729 $ gnatmake -g my_program -largs -lgmem
19730 @end smallexample
19731
19732 @noindent
19733 As library @file{libgmem.a} contains an alternate body for package
19734 @code{System.Memory}, @file{s-memory.adb} should not be compiled and linked
19735 when an executable is linked with library @file{libgmem.a}. It is then not
19736 recommended to use @command{gnatmake} with switch @option{^-a^/ALL_FILES^}.
19737
19738 @noindent
19739 When @file{my_program} is executed, the file @file{gmem.out} is produced.
19740 This file contains information about all allocations and deallocations
19741 performed by the program. It is produced by the instrumented allocations and
19742 deallocations routines and will be used by @code{gnatmem}.
19743
19744 In order to produce symbolic backtrace information for allocations and
19745 deallocations performed by the GNAT run-time library, you need to use a
19746 version of that library that has been compiled with the @option{-g} switch
19747 (see @ref{Rebuilding the GNAT Run-Time Library}).
19748
19749 Gnatmem must be supplied with the @file{gmem.out} file and the executable to
19750 examine. If the location of @file{gmem.out} file was not explicitly supplied by
19751 @option{-i} switch, gnatmem will assume that this file can be found in the
19752 current directory. For example, after you have executed @file{my_program},
19753 @file{gmem.out} can be analyzed by @code{gnatmem} using the command:
19754
19755 @smallexample
19756 $ gnatmem my_program
19757 @end smallexample
19758
19759 @noindent
19760 This will produce the output with the following format:
19761
19762 *************** debut cc
19763 @smallexample
19764 $ gnatmem my_program
19765
19766 Global information
19767 ------------------
19768    Total number of allocations        :  45
19769    Total number of deallocations      :   6
19770    Final Water Mark (non freed mem)   :  11.29 Kilobytes
19771    High Water Mark                    :  11.40 Kilobytes
19772
19773 .
19774 .
19775 .
19776 Allocation Root # 2
19777 -------------------
19778  Number of non freed allocations    :  11
19779  Final Water Mark (non freed mem)   :   1.16 Kilobytes
19780  High Water Mark                    :   1.27 Kilobytes
19781  Backtrace                          :
19782    my_program.adb:23 my_program.alloc
19783 .
19784 .
19785 .
19786 @end smallexample
19787
19788 The first block of output gives general information. In this case, the
19789 Ada construct ``@code{@b{new}}'' was executed 45 times, and only 6 calls to an
19790 Unchecked_Deallocation routine occurred.
19791
19792 @noindent
19793 Subsequent paragraphs display  information on all allocation roots.
19794 An allocation root is a specific point in the execution of the program
19795 that generates some dynamic allocation, such as a ``@code{@b{new}}''
19796 construct. This root is represented by an execution backtrace (or subprogram
19797 call stack). By default the backtrace depth for allocations roots is 1, so
19798 that a root corresponds exactly to a source location. The backtrace can
19799 be made deeper, to make the root more specific.
19800
19801 @node Switches for gnatmem
19802 @subsection Switches for @code{gnatmem}
19803
19804 @noindent
19805 @code{gnatmem} recognizes the following switches:
19806
19807 @table @option
19808
19809 @item -q
19810 @cindex @option{-q} (@code{gnatmem})
19811 Quiet. Gives the minimum output needed to identify the origin of the
19812 memory leaks. Omits statistical information.
19813
19814 @item @var{N}
19815 @cindex @var{N} (@code{gnatmem})
19816 N is an integer literal (usually between 1 and 10) which controls the
19817 depth of the backtraces defining allocation root. The default value for
19818 N is 1. The deeper the backtrace, the more precise the localization of
19819 the root. Note that the total number of roots can depend on this
19820 parameter. This parameter must be specified @emph{before} the name of the
19821 executable to be analyzed, to avoid ambiguity.
19822
19823 @item -b n
19824 @cindex @option{-b} (@code{gnatmem})
19825 This switch has the same effect as just depth parameter.
19826
19827 @item -i @var{file}
19828 @cindex @option{-i} (@code{gnatmem})
19829 Do the @code{gnatmem} processing starting from @file{file}, rather than
19830 @file{gmem.out} in the current directory.
19831
19832 @item -m n
19833 @cindex @option{-m} (@code{gnatmem})
19834 This switch causes @code{gnatmem} to mask the allocation roots that have less
19835 than n leaks. The default value is 1. Specifying the value of 0 will allow to
19836 examine even the roots that didn't result in leaks.
19837
19838 @item -s order
19839 @cindex @option{-s} (@code{gnatmem})
19840 This switch causes @code{gnatmem} to sort the allocation roots according to the
19841 specified order of sort criteria, each identified by a single letter. The
19842 currently supported criteria are @code{n, h, w} standing respectively for
19843 number of unfreed allocations, high watermark, and final watermark
19844 corresponding to a specific root. The default order is @code{nwh}.
19845
19846 @end table
19847
19848 @node Example of gnatmem Usage
19849 @subsection Example of @code{gnatmem} Usage
19850
19851 @noindent
19852 The following example shows the use of @code{gnatmem}
19853 on a simple memory-leaking program.
19854 Suppose that we have the following Ada program:
19855
19856 @smallexample @c ada
19857 @group
19858 @cartouche
19859 with Unchecked_Deallocation;
19860 procedure Test_Gm is
19861
19862    type T is array (1..1000) of Integer;
19863    type Ptr is access T;
19864    procedure Free is new Unchecked_Deallocation (T, Ptr);
19865    A : Ptr;
19866
19867    procedure My_Alloc is
19868    begin
19869       A := new T;
19870    end My_Alloc;
19871
19872    procedure My_DeAlloc is
19873       B : Ptr := A;
19874    begin
19875       Free (B);
19876    end My_DeAlloc;
19877
19878 begin
19879    My_Alloc;
19880    for I in 1 .. 5 loop
19881       for J in I .. 5 loop
19882          My_Alloc;
19883       end loop;
19884       My_Dealloc;
19885    end loop;
19886 end;
19887 @end cartouche
19888 @end group
19889 @end smallexample
19890
19891 @noindent
19892 The program needs to be compiled with debugging option and linked with
19893 @code{gmem} library:
19894
19895 @smallexample
19896 $ gnatmake -g test_gm -largs -lgmem
19897 @end smallexample
19898
19899 @noindent
19900 Then we execute the program as usual:
19901
19902 @smallexample
19903 $ test_gm
19904 @end smallexample
19905
19906 @noindent
19907 Then @code{gnatmem} is invoked simply with
19908 @smallexample
19909 $ gnatmem test_gm
19910 @end smallexample
19911
19912 @noindent
19913 which produces the following output (result may vary on different platforms):
19914
19915 @smallexample
19916 Global information
19917 ------------------
19918    Total number of allocations        :  18
19919    Total number of deallocations      :   5
19920    Final Water Mark (non freed mem)   :  53.00 Kilobytes
19921    High Water Mark                    :  56.90 Kilobytes
19922
19923 Allocation Root # 1
19924 -------------------
19925  Number of non freed allocations    :  11
19926  Final Water Mark (non freed mem)   :  42.97 Kilobytes
19927  High Water Mark                    :  46.88 Kilobytes
19928  Backtrace                          :
19929    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
19930
19931 Allocation Root # 2
19932 -------------------
19933  Number of non freed allocations    :   1
19934  Final Water Mark (non freed mem)   :  10.02 Kilobytes
19935  High Water Mark                    :  10.02 Kilobytes
19936  Backtrace                          :
19937    s-secsta.adb:81 system.secondary_stack.ss_init
19938
19939 Allocation Root # 3
19940 -------------------
19941  Number of non freed allocations    :   1
19942  Final Water Mark (non freed mem)   :  12 Bytes
19943  High Water Mark                    :  12 Bytes
19944  Backtrace                          :
19945    s-secsta.adb:181 system.secondary_stack.ss_init
19946 @end smallexample
19947
19948 @noindent
19949 Note that the GNAT run time contains itself a certain number of
19950 allocations that have no  corresponding deallocation,
19951 as shown here for root #2 and root
19952 #3. This is a normal behavior when the number of non-freed allocations
19953 is one, it allocates dynamic data structures that the run time needs for
19954 the complete lifetime of the program. Note also that there is only one
19955 allocation root in the user program with a single line back trace:
19956 test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc, whereas a careful analysis of the
19957 program shows that 'My_Alloc' is called at 2 different points in the
19958 source (line 21 and line 24). If those two allocation roots need to be
19959 distinguished, the backtrace depth parameter can be used:
19960
19961 @smallexample
19962 $ gnatmem 3 test_gm
19963 @end smallexample
19964
19965 @noindent
19966 which will give the following output:
19967
19968 @smallexample
19969 Global information
19970 ------------------
19971    Total number of allocations        :  18
19972    Total number of deallocations      :   5
19973    Final Water Mark (non freed mem)   :  53.00 Kilobytes
19974    High Water Mark                    :  56.90 Kilobytes
19975
19976 Allocation Root # 1
19977 -------------------
19978  Number of non freed allocations    :  10
19979  Final Water Mark (non freed mem)   :  39.06 Kilobytes
19980  High Water Mark                    :  42.97 Kilobytes
19981  Backtrace                          :
19982    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
19983    test_gm.adb:24 test_gm
19984    b_test_gm.c:52 main
19985
19986 Allocation Root # 2
19987 -------------------
19988  Number of non freed allocations    :   1
19989  Final Water Mark (non freed mem)   :  10.02 Kilobytes
19990  High Water Mark                    :  10.02 Kilobytes
19991  Backtrace                          :
19992    s-secsta.adb:81  system.secondary_stack.ss_init
19993    s-secsta.adb:283 <system__secondary_stack___elabb>
19994    b_test_gm.c:33   adainit
19995
19996 Allocation Root # 3
19997 -------------------
19998  Number of non freed allocations    :   1
19999  Final Water Mark (non freed mem)   :   3.91 Kilobytes
20000  High Water Mark                    :   3.91 Kilobytes
20001  Backtrace                          :
20002    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
20003    test_gm.adb:21 test_gm
20004    b_test_gm.c:52 main
20005
20006 Allocation Root # 4
20007 -------------------
20008  Number of non freed allocations    :   1
20009  Final Water Mark (non freed mem)   :  12 Bytes
20010  High Water Mark                    :  12 Bytes
20011  Backtrace                          :
20012    s-secsta.adb:181 system.secondary_stack.ss_init
20013    s-secsta.adb:283 <system__secondary_stack___elabb>
20014    b_test_gm.c:33   adainit
20015 @end smallexample
20016
20017 @noindent
20018 The allocation root #1 of the first example has been split in 2 roots #1
20019 and #3 thanks to the more precise associated backtrace.
20020
20021 @end ifclear
20022
20023 @node Stack Related Facilities
20024 @chapter Stack Related Facilities
20025
20026 @noindent
20027 This chapter describes some useful tools associated with stack
20028 checking and analysis. In
20029 particular, it deals with dynamic and static stack usage measurements.
20030
20031 @menu
20032 * Stack Overflow Checking::
20033 * Static Stack Usage Analysis::
20034 * Dynamic Stack Usage Analysis::
20035 @end menu
20036
20037 @node Stack Overflow Checking
20038 @section Stack Overflow Checking
20039 @cindex Stack Overflow Checking
20040 @cindex -fstack-check
20041
20042 @noindent
20043 For most operating systems, @command{gcc} does not perform stack overflow
20044 checking by default. This means that if the main environment task or
20045 some other task exceeds the available stack space, then unpredictable
20046 behavior will occur. Most native systems offer some level of protection by
20047 adding a guard page at the end of each task stack. This mechanism is usually
20048 not enough for dealing properly with stack overflow situations because
20049 a large local variable could ``jump'' above the guard page.
20050 Furthermore, when the
20051 guard page is hit, there may not be any space left on the stack for executing
20052 the exception propagation code. Enabling stack checking avoids
20053 such situations.
20054
20055 To activate stack checking, compile all units with the gcc option
20056 @option{-fstack-check}. For example:
20057
20058 @smallexample
20059 gcc -c -fstack-check package1.adb
20060 @end smallexample
20061
20062 @noindent
20063 Units compiled with this option will generate extra instructions to check
20064 that any use of the stack (for procedure calls or for declaring local
20065 variables in declare blocks) does not exceed the available stack space.
20066 If the space is exceeded, then a @code{Storage_Error} exception is raised.
20067
20068 For declared tasks, the stack size is controlled by the size
20069 given in an applicable @code{Storage_Size} pragma or by the value specified
20070 at bind time with @option{-d} (@pxref{Switches for gnatbind}) or is set to
20071 the default size as defined in the GNAT runtime otherwise.
20072
20073 For the environment task, the stack size depends on
20074 system defaults and is unknown to the compiler. Stack checking
20075 may still work correctly if a fixed
20076 size stack is allocated, but this cannot be guaranteed.
20077 @ifclear vms
20078 To ensure that a clean exception is signalled for stack
20079 overflow, set the environment variable
20080 @env{GNAT_STACK_LIMIT} to indicate the maximum
20081 stack area that can be used, as in:
20082 @cindex GNAT_STACK_LIMIT
20083
20084 @smallexample
20085 SET GNAT_STACK_LIMIT 1600
20086 @end smallexample
20087
20088 @noindent
20089 The limit is given in kilobytes, so the above declaration would
20090 set the stack limit of the environment task to 1.6 megabytes.
20091 Note that the only purpose of this usage is to limit the amount
20092 of stack used by the environment task. If it is necessary to
20093 increase the amount of stack for the environment task, then this
20094 is an operating systems issue, and must be addressed with the
20095 appropriate operating systems commands.
20096 @end ifclear
20097 @ifset vms
20098 To have a fixed size stack in the environment task, the stack must be put
20099 in the P0 address space and its size specified.  Use these switches to
20100 create a p0 image:
20101
20102 @smallexample
20103 gnatmake my_progs -largs "-Wl,--opt=STACK=4000,/p0image"
20104 @end smallexample
20105
20106 @noindent
20107 The quotes are required to keep case.  The number after @samp{STACK=} is the
20108 size of the environmental task stack in pagelets (512 bytes).  In this example
20109 the stack size is about 2 megabytes.
20110
20111 @noindent
20112 A consequence of the @option{/p0image} qualifier is also to makes RMS buffers
20113 be placed in P0 space.  Refer to @cite{HP OpenVMS Linker Utility Manual} for
20114 more details about the @option{/p0image} qualifier and the @option{stack}
20115 option.
20116 @end ifset
20117
20118 @node Static Stack Usage Analysis
20119 @section Static Stack Usage Analysis
20120 @cindex Static Stack Usage Analysis
20121 @cindex -fstack-usage
20122
20123 @noindent
20124 A unit compiled with @option{-fstack-usage} will generate an extra file
20125 that specifies
20126 the maximum amount of stack used, on a per-function basis.
20127 The file has the same
20128 basename as the target object file with a @file{.su} extension.
20129 Each line of this file is made up of three fields:
20130
20131 @itemize
20132 @item
20133 The name of the function.
20134 @item
20135 A number of bytes.
20136 @item
20137 One or more qualifiers: @code{static}, @code{dynamic}, @code{bounded}.
20138 @end itemize
20139
20140 The second field corresponds to the size of the known part of the function
20141 frame.
20142
20143 The qualifier @code{static} means that the function frame size
20144 is purely static.
20145 It usually means that all local variables have a static size.
20146 In this case, the second field is a reliable measure of the function stack
20147 utilization.
20148
20149 The qualifier @code{dynamic} means that the function frame size is not static.
20150 It happens mainly when some local variables have a dynamic size. When this
20151 qualifier appears alone, the second field is not a reliable measure
20152 of the function stack analysis. When it is qualified with  @code{bounded}, it
20153 means that the second field is a reliable maximum of the function stack
20154 utilization.
20155
20156 @node Dynamic Stack Usage Analysis
20157 @section Dynamic Stack Usage Analysis
20158
20159 @noindent
20160 It is possible to measure the maximum amount of stack used by a task, by
20161 adding a switch to @command{gnatbind}, as:
20162
20163 @smallexample
20164 $ gnatbind -u0 file
20165 @end smallexample
20166
20167 @noindent
20168 With this option, at each task termination, its stack usage is  output on
20169 @file{stderr}.
20170 It is not always convenient to output the stack usage when the program
20171 is still running. Hence, it is possible to delay this output until program
20172 termination. for a given number of tasks specified as the argument of the
20173 @option{-u} option. For instance:
20174
20175 @smallexample
20176 $ gnatbind -u100 file
20177 @end smallexample
20178
20179 @noindent
20180 will buffer the stack usage information of the first 100 tasks to terminate and
20181 output this info at program termination. Results are displayed in four
20182 columns:
20183
20184 @noindent
20185 Index | Task Name | Stack Size | Actual Use [min - max]
20186
20187 @noindent
20188 where:
20189
20190 @table @emph
20191 @item Index
20192 is a number associated with each task.
20193
20194 @item Task Name
20195 is the name of the task analyzed.
20196
20197 @item Stack Size
20198 is the maximum size for the stack.
20199
20200 @item Actual Use
20201 is the measure done by the stack analyzer. In order to prevent overflow,
20202 the stack is not entirely analyzed, and it's not possible to know exactly how
20203 much has actually been used. The real amount of stack used is between the min
20204 and max values.
20205
20206 @end table
20207
20208 @noindent
20209 The environment task stack, e.g., the stack that contains the main unit, is
20210 only processed when the environment variable GNAT_STACK_LIMIT is set.
20211
20212
20213 @c *********************************
20214 @c *            GNATCHECK          *
20215 @c *********************************
20216 @node Verifying Properties Using gnatcheck
20217 @chapter Verifying Properties Using @command{gnatcheck}
20218 @findex gnatcheck
20219 @cindex @command{gnatcheck}
20220
20221 @noindent
20222 The @command{gnatcheck} tool is an ASIS-based utility that checks properties
20223 of Ada source files according to a given set of semantic rules.
20224 @cindex ASIS
20225
20226 In order to check compliance with a given rule, @command{gnatcheck} has to
20227 semantically analyze the Ada sources.
20228 Therefore, checks can only be performed on
20229 legal Ada units. Moreover, when a unit depends semantically upon units located
20230 outside the current directory, the source search path has to be provided when
20231 calling @command{gnatcheck}, either through a specified project file or
20232 through @command{gnatcheck} switches as described below.
20233
20234 A number of rules are predefined in @command{gnatcheck} and are described
20235 later in this chapter.
20236 You can also add new rules, by modifying the @command{gnatcheck} code and
20237 rebuilding the tool. In order to add a simple rule making some local checks,
20238 a small amount of straightforward ASIS-based programming is usually needed.
20239
20240 Project support for @command{gnatcheck} is provided by the GNAT
20241 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
20242
20243 Invoking @command{gnatcheck} on the command line has the form:
20244
20245 @smallexample
20246 $ gnatcheck @ovar{switches}  @{@var{filename}@}
20247       @r{[}^-files^/FILES^=@{@var{arg_list_filename}@}@r{]}
20248       @r{[}-cargs @var{gcc_switches}@r{]} @r{[}-rules @var{rule_options}@r{]}
20249 @end smallexample
20250
20251 @noindent
20252 where
20253 @itemize @bullet
20254 @item
20255 @var{switches} specify the general tool options
20256
20257 @item
20258 Each @var{filename} is the name (including the extension) of a source
20259 file to process. ``Wildcards'' are allowed, and
20260 the file name may contain path information.
20261
20262 @item
20263 Each @var{arg_list_filename} is the name (including the extension) of a text
20264 file containing the names of the source files to process, separated by spaces
20265 or line breaks.
20266
20267 @item
20268 @var{gcc_switches} is a list of switches for
20269 @command{gcc}. They will be passed on to all compiler invocations made by
20270 @command{gnatcheck} to generate the ASIS trees. Here you can provide
20271 @option{^-I^/INCLUDE_DIRS=^} switches to form the source search path,
20272 and use the @option{-gnatec} switch to set the configuration file.
20273
20274 @item
20275 @var{rule_options} is a list of options for controlling a set of
20276 rules to be checked by @command{gnatcheck} (@pxref{gnatcheck Rule Options}).
20277 @end itemize
20278
20279 @noindent
20280 Either a @file{@var{filename}} or an @file{@var{arg_list_filename}} must be supplied.
20281
20282 @menu
20283 * Format of the Report File::
20284 * General gnatcheck Switches::
20285 * gnatcheck Rule Options::
20286 * Adding the Results of Compiler Checks to gnatcheck Output::
20287 * Project-Wide Checks::
20288 * Predefined Rules::
20289 @end menu
20290
20291 @node Format of the Report File
20292 @section Format of the Report File
20293 @cindex Report file (for @code{gnatcheck})
20294
20295 @noindent
20296 The @command{gnatcheck} tool outputs on @file{stdout} all messages concerning
20297 rule violations.
20298 It also creates, in the current
20299 directory, a text file named @file{^gnatcheck.out^GNATCHECK.OUT^} that
20300 contains the complete report of the last gnatcheck run. This report contains:
20301 @itemize @bullet
20302 @item a list of the Ada source files being checked,
20303 @item a list of enabled and disabled rules,
20304 @item a list of the diagnostic messages, ordered in three different ways
20305 and collected in three separate
20306 sections. Section 1 contains the raw list of diagnostic messages. It
20307 corresponds to the output going to @file{stdout}. Section 2 contains
20308 messages ordered by rules.
20309 Section 3 contains messages ordered by source files.
20310 @end itemize
20311
20312 @node General gnatcheck Switches
20313 @section General @command{gnatcheck} Switches
20314
20315 @noindent
20316 The following switches control the general @command{gnatcheck} behavior
20317
20318 @table @option
20319 @c !sort!
20320 @cindex @option{^-a^/ALL^} (@command{gnatcheck})
20321 @item ^-a^/ALL^
20322 Process all units including those with read-only ALI files such as
20323 those from GNAT Run-Time library.
20324
20325 @ifclear vms
20326 @ignore
20327 @cindex @option{-d} (@command{gnatcheck})
20328 @item -d
20329 Debug mode
20330 @end ignore
20331
20332 @cindex @option{-dd} (@command{gnatcheck})
20333 @item -dd
20334 Progress indicator mode (for use in GPS)
20335 @end ifclear
20336
20337 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@command{gnatcheck})
20338 @item ^-h^/HELP^
20339 List the predefined and user-defined rules. For more details see
20340 @ref{Predefined Rules}.
20341
20342 @cindex @option{^-l^/LOCS^} (@command{gnatcheck})
20343 @item ^-l^/LOCS^
20344 Use full source locations references in the report file. For a construct from
20345 a generic instantiation a full source location is a chain from the location
20346 of this construct in the generic unit to the place where this unit is
20347 instantiated.
20348
20349 @cindex @option{^-m^/DIAGNOSIS_LIMIT^} (@command{gnatcheck})
20350 @item ^-m@i{nnn}^/DIAGNOSIS_LIMIT=@i{nnn}^
20351 Maximum number of diagnoses to be sent to Stdout, @i{nnn} from o@dots{}1000,
20352 the default value is 500. Zero means that there is no limitation on
20353 the number of diagnostic messages to be printed into Stdout.
20354
20355 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatcheck})
20356 @item ^-q^/QUIET^
20357 Quiet mode. All the diagnoses about rule violations are placed in the
20358 @command{gnatcheck} report file only, without duplicating in @file{stdout}.
20359
20360 @cindex @option{^-s^/SHORT^} (@command{gnatcheck})
20361 @item ^-s^/SHORT^
20362 Short format of the report file (no version information, no list of applied
20363 rules, no list of checked sources is included)
20364
20365 @cindex @option{^-s1^/COMPILER_STYLE^} (@command{gnatcheck})
20366 @item ^-s1^/COMPILER_STYLE^
20367 Include the compiler-style section in the report file
20368
20369 @cindex @option{^-s2^/BY_RULES^} (@command{gnatcheck})
20370 @item ^-s2^/BY_RULES^
20371 Include the section containing diagnoses ordered by rules in the report file
20372
20373 @cindex @option{^-s3^/BY_FILES_BY_RULES^} (@command{gnatcheck})
20374 @item ^-s3^/BY_FILES_BY_RULES^
20375 Include the section containing diagnoses ordered by files and then by rules
20376 in the report file
20377
20378 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatcheck})
20379 @item ^-v^/VERBOSE^
20380 Verbose mode; @command{gnatcheck} generates version information and then
20381 a trace of sources being processed.
20382
20383 @end table
20384
20385 @noindent
20386 Note that if any of the options @option{^-s1^/COMPILER_STYLE^},
20387 @option{^-s2^/BY_RULES^} or
20388 @option{^-s3^/BY_FILES_BY_RULES^} is specified,
20389 then the  @command{gnatcheck} report file will only contain sections
20390 explicitly denoted by these options.
20391
20392 @node gnatcheck Rule Options
20393 @section @command{gnatcheck} Rule Options
20394
20395 @noindent
20396 The following options control the processing performed by
20397 @command{gnatcheck}.
20398
20399 @table @option
20400 @cindex @option{+ALL} (@command{gnatcheck})
20401 @item +ALL
20402 Turn all the rule checks ON.
20403
20404 @cindex @option{-ALL} (@command{gnatcheck})
20405 @item -ALL
20406 Turn all the rule checks OFF.
20407
20408 @cindex @option{+R} (@command{gnatcheck})
20409 @item +R@var{rule_id}@r{[}:@var{param}@r{]}
20410 Turn on the check for a specified rule with the specified parameter, if any.
20411 @var{rule_id} must be the identifier of one of the currently implemented rules
20412 (use @option{^-h^/HELP^} for the list of implemented rules). Rule identifiers
20413 are not case-sensitive. The @var{param} item must
20414 be a string representing a valid parameter(s) for the specified rule.
20415 If it contains any space characters then this string must be enclosed in
20416 quotation marks.
20417
20418 @cindex @option{-R} (@command{gnatcheck})
20419 @item -R@var{rule_id}@r{[}:@var{param}@r{]}
20420 Turn off the check for a specified rule with the specified parameter, if any.
20421
20422 @cindex @option{-from} (@command{gnatcheck})
20423 @item -from=@var{rule_option_filename}
20424 Read the rule options from the text file @var{rule_option_filename}, referred as
20425 ``rule file'' below.
20426
20427 @end table
20428
20429 @noindent
20430 The default behavior is that all the rule checks are disabled.
20431
20432 A rule file is a text file containing a set of rule options.
20433 @cindex Rule file (for @code{gnatcheck})
20434 The file may contain empty lines and Ada-style comments (comment
20435 lines and end-of-line comments). The rule file has free format; that is,
20436 you do not have to start a new rule option on a new line.
20437
20438 A rule file may contain other @option{-from=@var{rule_option_filename}}
20439 options, each such option being replaced with the content of the
20440 corresponding rule file during the rule files processing. In case a
20441 cycle is detected (that is, @file{@var{rule_file_1}} reads rule options
20442 from @file{@var{rule_file_2}}, and @file{@var{rule_file_2}} reads
20443 (directly or indirectly) rule options from @file{@var{rule_file_1}}),
20444 the processing of rule files is interrupted and a part of their content
20445 is ignored.
20446
20447
20448 @node Adding the Results of Compiler Checks to gnatcheck Output
20449 @section Adding the Results of Compiler Checks to @command{gnatcheck} Output
20450
20451 @noindent
20452 The @command{gnatcheck} tool can include in the generated diagnostic messages
20453 and in
20454 the report file the results of the checks performed by the compiler. Though
20455 disabled by default, this effect may be obtained by using @option{+R} with
20456 the following rule identifiers and parameters:
20457
20458 @table @option
20459 @item Restrictions
20460 To record restrictions violations (that are performed by the compiler if the
20461 pragma @code{Restrictions} or @code{Restriction_Warnings} are given),
20462 use the rule named
20463 @code{Restrictions} with the same parameters as pragma
20464 @code{Restrictions} or @code{Restriction_Warnings}.
20465
20466 @item Style_Checks
20467 To record compiler style checks(@pxref{Style Checking}), use the rule named
20468 @code{Style_Checks}. A parameter of this rule can be either @code{All_Checks},
20469 which enables all the standard style checks that corresponds to @option{-gnatyy}
20470 GNAT style check option, or a string that has exactly the same
20471 structure and semantics as the @code{string_LITERAL} parameter of GNAT pragma
20472 @code{Style_Checks} (for further information about this pragma,
20473 @pxref{Pragma Style_Checks,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}).
20474
20475 @item Warnings
20476 To record compiler warnings (@pxref{Warning Message Control}), use the rule
20477 named @code{Warnings} with a parameter that is a valid
20478 @i{static_string_expression} argument of GNAT pragma @code{Warnings}
20479 (for further information about this pragma, @pxref{Pragma Warnings,,,
20480 gnat_rm, GNAT Reference Manual}). Note, that in case of gnatcheck
20481 's' parameter, that corresponds to the GNAT @option{-gnatws} option, disables
20482 all the specific warnings, but not suppresses the warning mode,
20483 and 'e' parameter, corresponding to @option{-gnatwe} that means
20484 "treat warnings as errors", does not have any effect.
20485
20486 @end table
20487
20488 To disable a specific restriction check, use @code{-RStyle_Checks} gnatcheck
20489 option with the corresponding restriction name as a parameter. @code{-R} is
20490 not available for @code{Style_Checks} and @code{Warnings} options, to disable
20491 warnings and style checks, use the corresponding warning and style options.
20492
20493 @node Project-Wide Checks
20494 @section Project-Wide Checks
20495 @cindex Project-wide checks (for @command{gnatcheck})
20496
20497 @noindent
20498 In order to perform checks on all units of a given project, you can use
20499 the GNAT driver along with the @option{-P} option:
20500 @smallexample
20501    gnat check -Pproj -rules -from=my_rules
20502 @end smallexample
20503
20504 @noindent
20505 If the project @code{proj} depends upon other projects, you can perform
20506 checks on the project closure using the @option{-U} option:
20507 @smallexample
20508    gnat check -Pproj -U -rules -from=my_rules
20509 @end smallexample
20510
20511 @noindent
20512 Finally, if not all the units are relevant to a particular main
20513 program in the project closure, you can perform checks for the set
20514 of units needed to create a given main program (unit closure) using
20515 the @option{-U} option followed by the name of the main unit:
20516 @smallexample
20517    gnat check -Pproj -U main -rules -from=my_rules
20518 @end smallexample
20519
20520
20521 @node Predefined Rules
20522 @section Predefined Rules
20523 @cindex Predefined rules (for @command{gnatcheck})
20524
20525 @ignore
20526 @c (Jan 2007) Since the global rules are still under development and are not
20527 @c documented, there is no point in explaining the difference between
20528 @c global and local rules
20529 @noindent
20530 A rule in @command{gnatcheck} is either local or global.
20531 A @emph{local rule} is a rule that applies to a well-defined section
20532 of a program and that can be checked by analyzing only this section.
20533 A @emph{global rule} requires analysis of some global properties of the
20534 whole program (mostly related to the program call graph).
20535 As of @value{NOW}, the implementation of global rules should be
20536 considered to be at a preliminary stage. You can use the
20537 @option{+GLOBAL} option to enable all the global rules, and the
20538 @option{-GLOBAL} rule option to disable all the global rules.
20539
20540 All the global rules in the list below are
20541 so indicated by marking them ``GLOBAL''.
20542 This +GLOBAL and -GLOBAL options are not
20543 included in the list of gnatcheck options above, because at the moment they
20544 are considered as a temporary debug options.
20545
20546 @command{gnatcheck} performs rule checks for generic
20547 instances only for global rules.  This limitation may be relaxed in a later
20548 release.
20549 @end ignore
20550
20551 @noindent
20552 The following subsections document the rules implemented in
20553 @command{gnatcheck}.
20554 The subsection title is the same as the rule identifier, which may be
20555 used as a parameter of the @option{+R} or @option{-R} options.
20556
20557
20558 @menu
20559 * Abstract_Type_Declarations::
20560 * Anonymous_Arrays::
20561 * Anonymous_Subtypes::
20562 * Blocks::
20563 * Boolean_Relational_Operators::
20564 @ignore
20565 * Ceiling_Violations::
20566 @end ignore
20567 * Controlled_Type_Declarations::
20568 * Declarations_In_Blocks::
20569 * Default_Parameters::
20570 * Discriminated_Records::
20571 * Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements::
20572 * Exceptions_As_Control_Flow::
20573 * EXIT_Statements_With_No_Loop_Name::
20574 * Expanded_Loop_Exit_Names::
20575 * Explicit_Full_Discrete_Ranges::
20576 * Float_Equality_Checks::
20577 * Forbidden_Pragmas::
20578 * Function_Style_Procedures::
20579 * Generics_In_Subprograms::
20580 * GOTO_Statements::
20581 * Implicit_IN_Mode_Parameters::
20582 * Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types::
20583 * Improperly_Located_Instantiations::
20584 * Improper_Returns::
20585 * Library_Level_Subprograms::
20586 * Local_Packages::
20587 @ignore
20588 * Improperly_Called_Protected_Entries::
20589 @end ignore
20590 * Metrics::
20591 * Misnamed_Identifiers::
20592 * Multiple_Entries_In_Protected_Definitions::
20593 * Name_Clashes::
20594 * Non_Qualified_Aggregates::
20595 * Non_Short_Circuit_Operators::
20596 * Non_SPARK_Attributes::
20597 * Non_Tagged_Derived_Types::
20598 * Non_Visible_Exceptions::
20599 * Numeric_Literals::
20600 * OTHERS_In_Aggregates::
20601 * OTHERS_In_CASE_Statements::
20602 * OTHERS_In_Exception_Handlers::
20603 * Outer_Loop_Exits::
20604 * Overloaded_Operators::
20605 * Overly_Nested_Control_Structures::
20606 * Parameters_Out_Of_Order::
20607 * Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters::
20608 * Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters::
20609 * Positional_Components::
20610 * Positional_Generic_Parameters::
20611 * Positional_Parameters::
20612 * Predefined_Numeric_Types::
20613 * Raising_External_Exceptions::
20614 * Raising_Predefined_Exceptions::
20615 * Separate_Numeric_Error_Handlers::
20616 @ignore
20617 * Recursion::
20618 * Side_Effect_Functions::
20619 @end ignore
20620 * Slices::
20621 * Unassigned_OUT_Parameters::
20622 * Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies::
20623 * Unconstrained_Array_Returns::
20624 * Universal_Ranges::
20625 * Unnamed_Blocks_And_Loops::
20626 @ignore
20627 * Unused_Subprograms::
20628 @end ignore
20629 * USE_PACKAGE_Clauses::
20630 * Volatile_Objects_Without_Address_Clauses::
20631 @end menu
20632
20633
20634 @node Abstract_Type_Declarations
20635 @subsection @code{Abstract_Type_Declarations}
20636 @cindex @code{Abstract_Type_Declarations} rule (for @command{gnatcheck})
20637
20638 @noindent
20639 Flag all declarations of abstract types. For an abstract private
20640 type, both the private and full type declarations are flagged.
20641
20642 This rule has no parameters.
20643
20644
20645 @node Anonymous_Arrays
20646 @subsection @code{Anonymous_Arrays}
20647 @cindex @code{Anonymous_Arrays} rule (for @command{gnatcheck})
20648
20649 @noindent
20650 Flag all anonymous array type definitions (by Ada semantics these can only
20651 occur in object declarations).
20652
20653 This rule has no parameters.
20654
20655 @node Anonymous_Subtypes
20656 @subsection @code{Anonymous_Subtypes}
20657 @cindex @code{Anonymous_Subtypes} rule (for @command{gnatcheck})
20658
20659 @noindent
20660 Flag all uses of anonymous subtypes. A use of an anonymous subtype is
20661 any instance of a subtype indication with a constraint, other than one
20662 that occurs immediately within a subtype declaration. Any use of a range
20663 other than as a constraint used immediately within a subtype declaration
20664 is considered as an anonymous subtype.
20665
20666 An effect of this rule is that @code{for} loops such as the following are
20667 flagged (since @code{1..N} is formally a ``range''):
20668
20669 @smallexample @c ada
20670 for I in 1 .. N loop
20671    @dots{}
20672 end loop;
20673 @end smallexample
20674
20675 @noindent
20676 Declaring an explicit subtype solves the problem:
20677
20678 @smallexample @c ada
20679 subtype S is Integer range 1..N;
20680 @dots{}
20681 for I in S loop
20682    @dots{}
20683 end loop;
20684 @end smallexample
20685
20686 @noindent
20687 This rule has no parameters.
20688
20689 @node Blocks
20690 @subsection @code{Blocks}
20691 @cindex @code{Blocks} rule (for @command{gnatcheck})
20692
20693 @noindent
20694 Flag each block statement.
20695
20696 This rule has no parameters.
20697
20698 @node Boolean_Relational_Operators
20699 @subsection @code{Boolean_Relational_Operators}
20700 @cindex @code{Boolean_Relational_Operators} rule (for @command{gnatcheck})
20701
20702 @noindent
20703 Flag each call to a predefined relational operator (``<'', ``>'', ``<='',
20704 ``>='', ``='' and ``/='') for the predefined Boolean type.
20705 (This rule is useful in enforcing the SPARK language restrictions.)
20706
20707 Calls to predefined relational operators of any type derived from
20708 @code{Standard.Boolean} are not detected.  Calls to user-defined functions
20709 with these designators, and uses of operators that are renamings
20710 of the predefined relational operators for @code{Standard.Boolean},
20711 are likewise not detected.
20712
20713 This rule has no parameters.
20714
20715 @ignore
20716 @node Ceiling_Violations
20717 @subsection @code{Ceiling_Violations} (under construction, GLOBAL)
20718 @cindex @code{Ceiling_Violations} rule (for @command{gnatcheck})
20719
20720 @noindent
20721 Flag invocations of a protected operation by a task whose priority exceeds
20722 the protected object's ceiling.
20723
20724 As of @value{NOW}, this rule has the following limitations:
20725
20726 @itemize @bullet
20727
20728 @item
20729  We consider only pragmas Priority and Interrupt_Priority as means to define
20730   a task/protected operation priority. We do not consider the effect of using
20731   Ada.Dynamic_Priorities.Set_Priority procedure;
20732
20733 @item
20734  We consider only base task priorities, and no priority inheritance. That is,
20735   we do not make a difference between calls issued during task activation and
20736   execution of the sequence of statements from task body;
20737
20738 @item
20739  Any situation when the priority of protected operation caller is set by a
20740   dynamic expression (that is, the corresponding Priority or
20741   Interrupt_Priority pragma has a non-static expression as an argument) we
20742   treat as a priority inconsistency (and, therefore, detect this situation).
20743 @end itemize
20744
20745 @noindent
20746 At the moment the notion of the main subprogram is not implemented in
20747 gnatcheck, so any pragma Priority in a library level subprogram body (in case
20748 if this subprogram can be a main subprogram of a partition) changes the
20749 priority of an environment task. So if we have more then one such pragma in
20750 the set of processed sources, the pragma that is processed last, defines the
20751 priority of an environment task.
20752
20753 This rule has no parameters.
20754 @end ignore
20755
20756 @node Controlled_Type_Declarations
20757 @subsection @code{Controlled_Type_Declarations}
20758 @cindex @code{Controlled_Type_Declarations} rule (for @command{gnatcheck})
20759
20760 @noindent
20761 Flag all declarations of controlled types. A declaration of a private type
20762 is flagged if its full declaration declares a controlled type. A declaration
20763 of a derived type is flagged if its ancestor type is controlled. Subtype
20764 declarations are not checked. A declaration of a type that itself is not a
20765 descendant of a type declared in @code{Ada.Finalization} but has a controlled
20766 component is not checked.
20767
20768 This rule has no parameters.
20769
20770
20771
20772 @node Declarations_In_Blocks
20773 @subsection @code{Declarations_In_Blocks}
20774 @cindex @code{Declarations_In_Blocks} rule (for @command{gnatcheck})
20775
20776 @noindent
20777 Flag all block statements containing local declarations. A @code{declare}
20778 block with an empty @i{declarative_part} or with a @i{declarative part}
20779 containing only pragmas and/or @code{use} clauses is not flagged.
20780
20781 This rule has no parameters.
20782
20783
20784 @node Default_Parameters
20785 @subsection @code{Default_Parameters}
20786 @cindex @code{Default_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
20787
20788 @noindent
20789 Flag all default expressions for subprogram parameters. Parameter
20790 declarations of formal and generic subprograms are also checked.
20791
20792 This rule has no parameters.
20793
20794
20795 @node Discriminated_Records
20796 @subsection @code{Discriminated_Records}
20797 @cindex @code{Discriminated_Records} rule (for @command{gnatcheck})
20798
20799 @noindent
20800 Flag all declarations of record types with discriminants. Only the
20801 declarations of record and record extension types are checked. Incomplete,
20802 formal, private, derived and private extension type declarations are not
20803 checked. Task and protected type declarations also are not checked.
20804
20805 This rule has no parameters.
20806
20807
20808 @node Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements
20809 @subsection @code{Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements}
20810 @cindex @code{Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements} (for @command{gnatcheck})
20811
20812 @noindent
20813 Flag each use of a range of enumeration literals as a choice in a
20814 @code{case} statement.
20815 All forms for specifying a range (explicit ranges
20816 such as @code{A .. B}, subtype marks and @code{'Range} attributes) are flagged.
20817 An enumeration range is
20818 flagged even if contains exactly one enumeration value or no values at all. A
20819 type derived from an enumeration type is considered as an enumeration type.
20820
20821 This rule helps prevent maintenance problems arising from adding an
20822 enumeration value to a type and having it implicitly handled by an existing
20823 @code{case} statement with an enumeration range that includes the new literal.
20824
20825 This rule has no parameters.
20826
20827
20828 @node Exceptions_As_Control_Flow
20829 @subsection @code{Exceptions_As_Control_Flow}
20830 @cindex @code{Exceptions_As_Control_Flow} (for @command{gnatcheck})
20831
20832 @noindent
20833 Flag each place where an exception is explicitly raised and handled in the
20834 same subprogram body. A @code{raise} statement in an exception handler,
20835 package body, task body or entry body is not flagged.
20836
20837 The rule has no parameters.
20838
20839 @node EXIT_Statements_With_No_Loop_Name
20840 @subsection @code{EXIT_Statements_With_No_Loop_Name}
20841 @cindex @code{EXIT_Statements_With_No_Loop_Name} (for @command{gnatcheck})
20842
20843 @noindent
20844 Flag each @code{exit} statement that does not specify the name of the loop
20845 being exited.
20846
20847 The rule has no parameters.
20848
20849
20850 @node Expanded_Loop_Exit_Names
20851 @subsection @code{Expanded_Loop_Exit_Names}
20852 @cindex @code{Expanded_Loop_Exit_Names} rule (for @command{gnatcheck})
20853
20854 @noindent
20855 Flag all expanded loop names in @code{exit} statements.
20856
20857 This rule has no parameters.
20858
20859 @node Explicit_Full_Discrete_Ranges
20860 @subsection @code{Explicit_Full_Discrete_Ranges}
20861 @cindex @code{Explicit_Full_Discrete_Ranges} rule (for @command{gnatcheck})
20862
20863 @noindent
20864 Flag each discrete range that has the form @code{A'First .. A'Last}.
20865
20866 This rule has no parameters.
20867
20868 @node Float_Equality_Checks
20869 @subsection @code{Float_Equality_Checks}
20870 @cindex @code{Float_Equality_Checks} rule (for @command{gnatcheck})
20871
20872 @noindent
20873 Flag all calls to the predefined equality operations for floating-point types.
20874 Both ``@code{=}'' and ``@code{/=}'' operations are checked.
20875 User-defined equality operations are not flagged, nor are ``@code{=}''
20876 and ``@code{/=}'' operations for fixed-point types.
20877
20878 This rule has no parameters.
20879
20880
20881 @node Forbidden_Pragmas
20882 @subsection @code{Forbidden_Pragmas}
20883 @cindex @code{Forbidden_Pragmas} rule (for @command{gnatcheck})
20884
20885 @noindent
20886 Flag each use of the specified pragmas.  The pragmas to be detected
20887 are named in the rule's  parameters.
20888
20889 This rule has the following parameters:
20890
20891 @itemize @bullet
20892 @item For the @option{+R} option
20893
20894 @table @asis
20895 @item @emph{Pragma_Name}
20896 Adds the specified pragma to the set of pragmas to be
20897 checked and sets the checks for all the specified pragmas
20898 ON. @emph{Pragma_Name} is treated as a name of a pragma. If it
20899 does not correspond to any pragma name defined in the Ada
20900 standard or to the name of a GNAT-specific pragma defined
20901 in @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference
20902 Manual}, it is treated as the name of unknown pragma.
20903
20904 @item @code{GNAT}
20905 All the GNAT-specific pragmas are detected; this sets
20906 the checks for all the specified pragmas ON.
20907
20908 @item @code{ALL}
20909 All pragmas are detected; this sets the rule ON.
20910 @end table
20911
20912 @item For the @option{-R} option
20913 @table @asis
20914 @item @emph{Pragma_Name}
20915 Removes the specified pragma from the set of pragmas to be
20916 checked without affecting checks for
20917 other pragmas. @emph{Pragma_Name} is treated as a name
20918 of a pragma. If it does not correspond to any pragma
20919 defined in the Ada standard or to any name defined in
20920 @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual},
20921 this option is treated as turning OFF detection of all unknown pragmas.
20922
20923 @item GNAT
20924 Turn OFF detection of all GNAT-specific pragmas
20925
20926 @item ALL
20927 Clear the list of the pragmas to be detected and
20928 turn the rule OFF.
20929 @end table
20930 @end itemize
20931
20932 @noindent
20933 Parameters are not case sensitive. If @emph{Pragma_Name} does not have
20934 the syntax of an Ada identifier and therefore can not be considered
20935 as a pragma name, a diagnostic message is generated and the corresponding
20936 parameter is ignored.
20937
20938 When more then one parameter is given in the same rule option, the parameters
20939 must be separated by a comma.
20940
20941 If more then one option for this rule is specified for the @command{gnatcheck}
20942 call, a new option overrides the previous one(s).
20943
20944 The @option{+R} option with no parameters turns the rule ON with the set of
20945 pragmas to be detected defined by the previous rule options.
20946 (By default this set is empty, so if the only option specified for the rule is
20947 @option{+RForbidden_Pragmas} (with
20948 no parameter), then the rule is enabled, but it does not detect anything).
20949 The @option{-R} option with no parameter turns the rule OFF, but it does not
20950 affect the set of pragmas to be detected.
20951
20952
20953
20954
20955 @node Function_Style_Procedures
20956 @subsection @code{Function_Style_Procedures}
20957 @cindex @code{Function_Style_Procedures} rule (for @command{gnatcheck})
20958
20959 @noindent
20960 Flag each procedure that can be rewritten as a function. A procedure can be
20961 converted into a function if it has exactly one parameter of mode @code{out}
20962 and no parameters of mode @code{in out}. Procedure declarations,
20963 formal procedure declarations, and generic procedure declarations are always
20964 checked. Procedure
20965 bodies and body stubs are flagged only if they do not have corresponding
20966 separate declarations. Procedure renamings and procedure instantiations are
20967 not flagged.
20968
20969 If a procedure can be rewritten as a function, but its @code{out} parameter is
20970 of a limited type, it is not flagged.
20971
20972 Protected procedures are not flagged. Null procedures also are not flagged.
20973
20974 This rule has no parameters.
20975
20976
20977 @node Generics_In_Subprograms
20978 @subsection @code{Generics_In_Subprograms}
20979 @cindex @code{Generics_In_Subprograms} rule (for @command{gnatcheck})
20980
20981 @noindent
20982 Flag each declaration of a generic unit in a subprogram. Generic
20983 declarations in the bodies of generic subprograms are also flagged.
20984 A generic unit nested in another generic unit is not flagged.
20985 If a generic unit is
20986 declared in a local package that is declared in a subprogram body, the
20987 generic unit is flagged.
20988
20989 This rule has no parameters.
20990
20991
20992 @node GOTO_Statements
20993 @subsection @code{GOTO_Statements}
20994 @cindex @code{GOTO_Statements} rule (for @command{gnatcheck})
20995
20996 @noindent
20997 Flag each occurrence of a @code{goto} statement.
20998
20999 This rule has no parameters.
21000
21001
21002 @node Implicit_IN_Mode_Parameters
21003 @subsection @code{Implicit_IN_Mode_Parameters}
21004 @cindex @code{Implicit_IN_Mode_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21005
21006 @noindent
21007 Flag each occurrence of a formal parameter with an implicit @code{in} mode.
21008 Note that @code{access} parameters, although they technically behave
21009 like @code{in} parameters, are not flagged.
21010
21011 This rule has no parameters.
21012
21013
21014 @node Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types
21015 @subsection @code{Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types}
21016 @cindex @code{Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types} rule (for @command{gnatcheck})
21017
21018 @noindent
21019 Flag each fixed point type declaration that lacks an explicit
21020 representation  clause to define its @code{'Small} value.
21021 Since @code{'Small} can be  defined only for ordinary fixed point types,
21022 decimal fixed point type declarations are not checked.
21023
21024 This rule has no parameters.
21025
21026
21027 @node Improperly_Located_Instantiations
21028 @subsection @code{Improperly_Located_Instantiations}
21029 @cindex @code{Improperly_Located_Instantiations} rule (for @command{gnatcheck})
21030
21031 @noindent
21032 Flag all generic instantiations in library-level package specs
21033 (including library generic packages) and in all subprogram bodies.
21034
21035 Instantiations in task and entry bodies are not flagged. Instantiations in the
21036 bodies of protected subprograms are flagged.
21037
21038 This rule has no parameters.
21039
21040
21041
21042 @node Improper_Returns
21043 @subsection @code{Improper_Returns}
21044 @cindex @code{Improper_Returns} rule (for @command{gnatcheck})
21045
21046 @noindent
21047 Flag each explicit @code{return} statement in procedures, and
21048 multiple @code{return} statements in functions.
21049 Diagnostic messages are generated for all @code{return} statements
21050 in a procedure (thus each procedure must be written so that it
21051 returns implicitly at the end of its statement part),
21052 and for all @code{return} statements in a function after the first one.
21053 This rule supports the stylistic convention that each subprogram
21054 should have no more than one point of normal return.
21055
21056 This rule has no parameters.
21057
21058
21059 @node Library_Level_Subprograms
21060 @subsection @code{Library_Level_Subprograms}
21061 @cindex @code{Library_Level_Subprograms} rule (for @command{gnatcheck})
21062
21063 @noindent
21064 Flag all library-level subprograms (including generic subprogram instantiations).
21065
21066 This rule has no parameters.
21067
21068
21069 @node Local_Packages
21070 @subsection @code{Local_Packages}
21071 @cindex @code{Local_Packages} rule (for @command{gnatcheck})
21072
21073 @noindent
21074 Flag all local packages declared in package and generic package
21075 specs.
21076 Local packages in bodies are not flagged.
21077
21078 This rule has no parameters.
21079
21080 @ignore
21081 @node Improperly_Called_Protected_Entries
21082 @subsection @code{Improperly_Called_Protected_Entries} (under construction, GLOBAL)
21083 @cindex @code{Improperly_Called_Protected_Entries} rule (for @command{gnatcheck})
21084
21085 @noindent
21086 Flag each protected entry that can be called from more than one task.
21087
21088 This rule has no parameters.
21089 @end ignore
21090
21091 @node Metrics
21092 @subsection @code{Metrics}
21093 @cindex @code{Metrics} rule (for @command{gnatcheck})
21094
21095 @noindent
21096 There is a set of checks based on computing a metric value and comparing the
21097 result with the specified upper (or lower, depending on a specific metric)
21098 value specified for a given metric. A construct is flagged if a given metric
21099 is applicable (can be computed) for it and the computed value is greater
21100 then (lover then) the specified upper (lower) bound.
21101
21102 The name of any metric-based rule consists of the prefix @code{Metrics_}
21103 followed by the name of the corresponding metric (see the table below).
21104 For @option{+R} option, each metric-based rule has a numeric parameter
21105 specifying the bound (integer or real, depending on a metric), @option{-R}
21106 option for metric rules does not have a parameter.
21107
21108 The following table shows the metric names for that the corresponding
21109 metrics-based checks are supported by gnatcheck, including the
21110 constraint that must be satisfied by the bound that is specified for the check
21111 and what bound - upper (U) or lower (L) - should be specified.
21112
21113 @multitable {@code{Cyclomatic_Complexity}}{Cyclomatic complexity}{Positive integer}
21114 @ifnothtml
21115 @headitem Check Name @tab Description @tab Bounds Value
21116 @end ifnothtml
21117 @ifhtml
21118 @item @b{Check Name} @tab @b{Description} @tab @b{Bounds Value}
21119 @end ifhtml
21120 @c Above conditional code is workaround to bug in texi2html (Feb 2008)
21121 @item @code{Essential_Complexity} @tab Essential complexity @tab Positive integer (U)
21122 @item @code{Cyclomatic_Complexity} @tab Cyclomatic complexity @tab Positive integer (U)
21123 @item @code{LSLOC} @tab Logical Source Lines of Code @tab Positive integer (U)
21124 @end multitable
21125
21126 @noindent
21127 The meaning and the computed values for all these metrics are exactly
21128 the same as for the corresponding metrics in @command{gnatmetric}.
21129
21130 @emph{Example:} the rule
21131 @smallexample
21132 +RMetrics_Cyclomatic_Complexity : 7
21133 @end smallexample
21134 @noindent
21135 means that all bodies with cyclomatic complexity exceeding 7 will be flagged.
21136
21137 To turn OFF the check for cyclomatic complexity metric, use the following option:
21138 @smallexample
21139 -RMetrics_Cyclomatic_Complexity
21140 @end smallexample
21141
21142 @node Misnamed_Identifiers
21143 @subsection @code{Misnamed_Identifiers}
21144 @cindex @code{Misnamed_Identifiers} rule (for @command{gnatcheck})
21145
21146 @noindent
21147 Flag the declaration of each identifier that does not have a suffix
21148 corresponding to the kind of entity being declared.
21149 The following declarations are checked:
21150
21151 @itemize @bullet
21152 @item
21153 type declarations
21154
21155 @item
21156 constant declarations (but not number declarations)
21157
21158 @item
21159 package renaming declarations (but not generic package renaming
21160 declarations)
21161 @end itemize
21162
21163 @noindent
21164 This rule may have parameters. When used without parameters, the rule enforces
21165 the following checks:
21166
21167 @itemize @bullet
21168 @item
21169 type-defining names end with @code{_T}, unless the type is an access type,
21170 in which case the suffix must be @code{_A}
21171 @item
21172 constant names end with @code{_C}
21173 @item
21174 names defining package renamings end with @code{_R}
21175 @end itemize
21176
21177 @noindent
21178 For a private or incomplete type declaration the following checks are
21179 made for the defining name suffix:
21180
21181 @itemize @bullet
21182 @item
21183 For an incomplete type declaration: if the corresponding full type
21184 declaration is available, the defining identifier from the full type
21185 declaration is checked, but the defining identifier from the incomplete type
21186 declaration is not; otherwise the defining identifier from the incomplete
21187 type declaration is checked against the suffix specified for type
21188 declarations.
21189
21190 @item
21191 For a private type declaration (including private extensions),  the defining
21192 identifier from the private type declaration is checked against the type
21193 suffix (even if the corresponding full declaration is an access type
21194 declaration), and the defining identifier from the corresponding full type
21195 declaration is not checked.
21196 @end itemize
21197
21198 @noindent
21199 For a deferred constant, the defining name in the corresponding full constant
21200 declaration is not checked.
21201
21202 Defining names of formal types are not checked.
21203
21204 The rule may have the following parameters:
21205
21206 @itemize @bullet
21207 @item
21208 For the @option{+R} option:
21209 @table @code
21210 @item Default
21211 Sets the default listed above for all the names to be checked.
21212
21213 @item Type_Suffix=@emph{string}
21214 Specifies the suffix for a type name.
21215
21216 @item Access_Suffix=@emph{string}
21217 Specifies the suffix for an access type name. If
21218 this parameter is set, it overrides for access
21219 types the suffix set by the @code{Type_Suffix} parameter.
21220
21221 @item Constant_Suffix=@emph{string}
21222 Specifies the suffix for a constant name.
21223
21224 @item Renaming_Suffix=@emph{string}
21225 Specifies the suffix for a package renaming name.
21226 @end table
21227
21228 @item
21229 For the @option{-R} option:
21230 @table @code
21231 @item All_Suffixes
21232 Remove all the suffixes specified for the
21233 identifier suffix checks, whether by default or
21234 as specified by other rule parameters. All the
21235 checks for this rule are disabled as a result.
21236
21237 @item Type_Suffix
21238 Removes the suffix specified for types. This
21239 disables checks for types but does not disable
21240 any other checks for this rule (including the
21241 check for access type names if @code{Access_Suffix} is
21242 set).
21243
21244 @item Access_Suffix
21245 Removes the suffix specified for access types.
21246 This disables checks for access type names but
21247 does not disable any other checks for this rule.
21248 If @code{Type_Suffix} is set, access type names are
21249 checked as ordinary type names.
21250
21251 @item Constant_Suffix
21252 Removes the suffix specified for constants. This
21253 disables checks for constant names but does not
21254 disable any other checks for this rule.
21255
21256 @item Renaming_Suffix
21257 Removes the suffix specified for package
21258 renamings. This disables checks for package
21259 renamings but does not disable any other checks
21260 for this rule.
21261 @end table
21262 @end itemize
21263
21264 @noindent
21265 If more than one parameter is used, parameters must be separated by commas.
21266
21267 If more than one  option is specified for the @command{gnatcheck} invocation,
21268 a new option overrides the previous one(s).
21269
21270 The @option{+RMisnamed_Identifiers} option (with no parameter) enables
21271 checks for all the
21272 name suffixes specified by previous options used for this rule.
21273
21274 The @option{-RMisnamed_Identifiers} option (with no parameter) disables
21275 all the checks but keeps
21276 all the suffixes specified by previous options used for this rule.
21277
21278 The @emph{string} value must be a valid suffix for an Ada identifier (after
21279 trimming all the leading and trailing space characters, if any).
21280 Parameters are not case sensitive, except the @emph{string} part.
21281
21282 If any error is detected in a rule parameter, the parameter is ignored.
21283 In such a case the options that are set for the rule are not
21284 specified.
21285
21286
21287
21288 @node Multiple_Entries_In_Protected_Definitions
21289 @subsection @code{Multiple_Entries_In_Protected_Definitions}
21290 @cindex @code{Multiple_Entries_In_Protected_Definitions} rule (for @command{gnatcheck})
21291
21292 @noindent
21293 Flag each protected definition (i.e., each protected object/type declaration)
21294 that defines more than one entry.
21295 Diagnostic messages are generated for all the entry declarations
21296 except the first one. An entry family is counted as one entry. Entries from
21297 the private part of the protected definition are also checked.
21298
21299 This rule has no parameters.
21300
21301 @node Name_Clashes
21302 @subsection @code{Name_Clashes}
21303 @cindex @code{Name_Clashes} rule (for @command{gnatcheck})
21304
21305 @noindent
21306 Check that certain names are not used as defining identifiers. To activate
21307 this rule, you need to supply a reference to the dictionary file(s) as a rule
21308 parameter(s) (more then one dictionary file can be specified). If no
21309 dictionary file is set, this rule will not cause anything to be flagged.
21310 Only defining occurrences, not references, are checked.
21311 The check is not case-sensitive.
21312
21313 This rule is enabled by default, but without setting any corresponding
21314 dictionary file(s); thus the default effect is to do no checks.
21315
21316 A dictionary file is a plain text file. The maximum line length for this file
21317 is 1024 characters.  If the line is longer then this limit, extra characters
21318 are ignored.
21319
21320 Each line can be either an empty line, a comment line, or a line containing
21321 a list of identifiers separated by space or HT characters.
21322 A comment is an Ada-style comment (from @code{--} to end-of-line).
21323 Identifiers must follow the Ada syntax for identifiers.
21324 A line containing one or more identifiers may end with a comment.
21325
21326 @node Non_Qualified_Aggregates
21327 @subsection @code{Non_Qualified_Aggregates}
21328 @cindex @code{Non_Qualified_Aggregates} rule (for @command{gnatcheck})
21329
21330 @noindent
21331 Flag each non-qualified aggregate.
21332 A non-qualified aggregate is an
21333 aggregate that is not the expression of a qualified expression. A
21334 string literal is not considered an aggregate, but an array
21335 aggregate of a string type is considered as a normal aggregate.
21336 Aggregates of anonymous array types are not flagged.
21337
21338 This rule has no parameters.
21339
21340
21341 @node Non_Short_Circuit_Operators
21342 @subsection @code{Non_Short_Circuit_Operators}
21343 @cindex @code{Non_Short_Circuit_Operators} rule (for @command{gnatcheck})
21344
21345 @noindent
21346 Flag all calls to predefined @code{and} and @code{or} operators for
21347 any boolean type. Calls to
21348 user-defined @code{and} and @code{or} and to operators defined by renaming
21349 declarations are not flagged. Calls to predefined @code{and} and @code{or}
21350 operators for modular types or boolean array types are not flagged.
21351
21352 This rule has no parameters.
21353
21354
21355
21356 @node Non_SPARK_Attributes
21357 @subsection @code{Non_SPARK_Attributes}
21358 @cindex @code{Non_SPARK_Attributes} rule (for @command{gnatcheck})
21359
21360 @noindent
21361 The SPARK language defines the following subset of Ada 95 attribute
21362 designators as those that can be used in SPARK programs. The use of
21363 any other attribute is flagged.
21364
21365 @itemize @bullet
21366 @item @code{'Adjacent}
21367 @item @code{'Aft}
21368 @item @code{'Base}
21369 @item @code{'Ceiling}
21370 @item @code{'Component_Size}
21371 @item @code{'Compose}
21372 @item @code{'Copy_Sign}
21373 @item @code{'Delta}
21374 @item @code{'Denorm}
21375 @item @code{'Digits}
21376 @item @code{'Exponent}
21377 @item @code{'First}
21378 @item @code{'Floor}
21379 @item @code{'Fore}
21380 @item @code{'Fraction}
21381 @item @code{'Last}
21382 @item @code{'Leading_Part}
21383 @item @code{'Length}
21384 @item @code{'Machine}
21385 @item @code{'Machine_Emax}
21386 @item @code{'Machine_Emin}
21387 @item @code{'Machine_Mantissa}
21388 @item @code{'Machine_Overflows}
21389 @item @code{'Machine_Radix}
21390 @item @code{'Machine_Rounds}
21391 @item @code{'Max}
21392 @item @code{'Min}
21393 @item @code{'Model}
21394 @item @code{'Model_Emin}
21395 @item @code{'Model_Epsilon}
21396 @item @code{'Model_Mantissa}
21397 @item @code{'Model_Small}
21398 @item @code{'Modulus}
21399 @item @code{'Pos}
21400 @item @code{'Pred}
21401 @item @code{'Range}
21402 @item @code{'Remainder}
21403 @item @code{'Rounding}
21404 @item @code{'Safe_First}
21405 @item @code{'Safe_Last}
21406 @item @code{'Scaling}
21407 @item @code{'Signed_Zeros}
21408 @item @code{'Size}
21409 @item @code{'Small}
21410 @item @code{'Succ}
21411 @item @code{'Truncation}
21412 @item @code{'Unbiased_Rounding}
21413 @item @code{'Val}
21414 @item @code{'Valid}
21415 @end itemize
21416
21417 @noindent
21418 This rule has no parameters.
21419
21420
21421 @node Non_Tagged_Derived_Types
21422 @subsection @code{Non_Tagged_Derived_Types}
21423 @cindex @code{Non_Tagged_Derived_Types} rule (for @command{gnatcheck})
21424
21425 @noindent
21426 Flag all derived type declarations that do not have a record extension part.
21427
21428 This rule has no parameters.
21429
21430
21431
21432 @node Non_Visible_Exceptions
21433 @subsection @code{Non_Visible_Exceptions}
21434 @cindex @code{Non_Visible_Exceptions} rule (for @command{gnatcheck})
21435
21436 @noindent
21437 Flag constructs leading to the possibility of propagating an exception
21438 out of the scope in which the exception is declared.
21439 Two cases are detected:
21440
21441 @itemize @bullet
21442 @item
21443 An exception declaration in a subprogram body, task body or block
21444 statement is flagged if the body or statement does not contain a handler for
21445 that exception or a handler with an @code{others} choice.
21446
21447 @item
21448 A @code{raise} statement in an exception handler of a subprogram body,
21449 task body or block statement is flagged if it (re)raises a locally
21450 declared exception.  This may occur under the following circumstances:
21451 @itemize @minus
21452 @item
21453 it explicitly raises a locally declared exception, or
21454 @item
21455 it does not specify an exception name (i.e., it is simply @code{raise;})
21456 and the enclosing handler contains a locally declared exception in its
21457 exception choices.
21458 @end itemize
21459 @end itemize
21460
21461 @noindent
21462 Renamings of local exceptions are not flagged.
21463
21464 This rule has no parameters.
21465
21466
21467 @node Numeric_Literals
21468 @subsection @code{Numeric_Literals}
21469 @cindex @code{Numeric_Literals} rule (for @command{gnatcheck})
21470
21471 @noindent
21472 Flag each use of a numeric literal in an index expression, and in any
21473 circumstance except for the following:
21474
21475 @itemize @bullet
21476 @item
21477 a literal occurring in the initialization expression for a constant
21478 declaration or a named number declaration, or
21479
21480 @item
21481 an integer literal that is less than or equal to a value
21482 specified by the @option{N} rule parameter.
21483 @end itemize
21484
21485 @noindent
21486 This rule may have the following parameters for the @option{+R} option:
21487
21488 @table @asis
21489 @item @emph{N}
21490 @emph{N} is an integer literal used as the maximal value that is not flagged
21491 (i.e., integer literals not exceeding this value are allowed)
21492
21493 @item @code{ALL}
21494 All integer literals are flagged
21495 @end table
21496
21497 @noindent
21498 If no parameters are set, the maximum unflagged value is 1.
21499
21500 The last specified check limit (or the fact that there is no limit at
21501 all) is used when multiple @option{+R} options appear.
21502
21503 The @option{-R} option for this rule has no parameters.
21504 It disables the rule but retains the last specified maximum unflagged value.
21505 If the @option{+R} option subsequently appears, this value is used as the
21506 threshold for the check.
21507
21508
21509 @node OTHERS_In_Aggregates
21510 @subsection @code{OTHERS_In_Aggregates}
21511 @cindex @code{OTHERS_In_Aggregates} rule (for @command{gnatcheck})
21512
21513 @noindent
21514 Flag each use of an @code{others} choice in extension aggregates.
21515 In record and array aggregates, an @code{others} choice is flagged unless
21516 it is used to refer to all components, or to all but one component.
21517
21518 If, in case of a named array aggregate, there are two associations, one
21519 with an @code{others} choice and another with a discrete range, the
21520 @code{others} choice is flagged even if the discrete range specifies
21521 exactly one component; for example, @code{(1..1 => 0, others => 1)}.
21522
21523 This rule has no parameters.
21524
21525 @node OTHERS_In_CASE_Statements
21526 @subsection @code{OTHERS_In_CASE_Statements}
21527 @cindex @code{OTHERS_In_CASE_Statements} rule (for @command{gnatcheck})
21528
21529 @noindent
21530 Flag any use of an @code{others} choice in a @code{case} statement.
21531
21532 This rule has no parameters.
21533
21534 @node OTHERS_In_Exception_Handlers
21535 @subsection @code{OTHERS_In_Exception_Handlers}
21536 @cindex @code{OTHERS_In_Exception_Handlers} rule (for @command{gnatcheck})
21537
21538 @noindent
21539 Flag any use of an @code{others} choice in an exception handler.
21540
21541 This rule has no parameters.
21542
21543
21544 @node Outer_Loop_Exits
21545 @subsection @code{Outer_Loop_Exits}
21546 @cindex @code{Outer_Loop_Exits} rule (for @command{gnatcheck})
21547
21548 @noindent
21549 Flag each @code{exit} statement containing a loop name that is not the name
21550 of the immediately enclosing @code{loop} statement.
21551
21552 This rule has no parameters.
21553
21554
21555 @node Overloaded_Operators
21556 @subsection @code{Overloaded_Operators}
21557 @cindex @code{Overloaded_Operators} rule (for @command{gnatcheck})
21558
21559 @noindent
21560 Flag each function declaration that overloads an operator symbol.
21561 A function body is checked only if the body does not have a
21562 separate spec. Formal functions are also checked. For a
21563 renaming declaration, only renaming-as-declaration is checked
21564
21565 This rule has no parameters.
21566
21567
21568 @node Overly_Nested_Control_Structures
21569 @subsection @code{Overly_Nested_Control_Structures}
21570 @cindex @code{Overly_Nested_Control_Structures} rule (for @command{gnatcheck})
21571
21572 @noindent
21573 Flag each control structure whose nesting level exceeds the value provided
21574 in the rule parameter.
21575
21576 The control structures checked are the following:
21577
21578 @itemize @bullet
21579 @item    @code{if} statement
21580 @item    @code{case} statement
21581 @item    @code{loop} statement
21582 @item    Selective accept statement
21583 @item    Timed entry call statement
21584 @item    Conditional entry call
21585 @item    Asynchronous select statement
21586 @end itemize
21587
21588 @noindent
21589 The rule has the following parameter for the @option{+R} option:
21590
21591 @table @emph
21592 @item N
21593 Positive integer specifying the maximal control structure nesting
21594 level that is not flagged
21595 @end table
21596
21597 @noindent
21598 If the parameter for the @option{+R} option is not specified or
21599 if it is not a positive integer, @option{+R} option is ignored.
21600
21601 If more then one  option is specified for the gnatcheck call, the later option and
21602 new parameter override the previous one(s).
21603
21604
21605 @node Parameters_Out_Of_Order
21606 @subsection @code{Parameters_Out_Of_Order}
21607 @cindex @code{Parameters_Out_Of_Order} rule (for @command{gnatcheck})
21608
21609 @noindent
21610 Flag each subprogram and entry declaration whose formal parameters are not
21611 ordered according to the following scheme:
21612
21613 @itemize @bullet
21614
21615 @item @code{in} and @code{access} parameters first,
21616 then @code{in out} parameters,
21617 and then @code{out} parameters;
21618
21619 @item for @code{in} mode, parameters with default initialization expressions
21620 occur last
21621 @end itemize
21622
21623 @noindent
21624 Only the first violation of the described order is flagged.
21625
21626 The following constructs are checked:
21627
21628 @itemize @bullet
21629 @item   subprogram declarations (including null procedures);
21630 @item   generic subprogram declarations;
21631 @item   formal subprogram declarations;
21632 @item   entry declarations;
21633 @item   subprogram bodies and subprogram body stubs that do not
21634 have separate specifications
21635 @end itemize
21636
21637 @noindent
21638 Subprogram renamings are not checked.
21639
21640 This rule has no parameters.
21641
21642
21643 @node Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters
21644 @subsection @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters}
21645 @cindex @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21646
21647 @noindent
21648 Flag each generic actual parameter corresponding to a generic formal
21649 parameter with a default initialization, if positional notation is used.
21650
21651 This rule has no parameters.
21652
21653 @node Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters
21654 @subsection @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters}
21655 @cindex @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21656
21657 @noindent
21658 Flag each actual parameter to a subprogram or entry call where the
21659 corresponding formal parameter has a default expression, if positional
21660 notation is used.
21661
21662 This rule has no parameters.
21663
21664 @node Positional_Components
21665 @subsection @code{Positional_Components}
21666 @cindex @code{Positional_Components} rule (for @command{gnatcheck})
21667
21668 @noindent
21669 Flag each array, record and extension aggregate that includes positional
21670 notation.
21671
21672 This rule has no parameters.
21673
21674
21675 @node Positional_Generic_Parameters
21676 @subsection @code{Positional_Generic_Parameters}
21677 @cindex @code{Positional_Generic_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21678
21679 @noindent
21680 Flag each instantiation using positional parameter notation.
21681
21682 This rule has no parameters.
21683
21684
21685 @node Positional_Parameters
21686 @subsection @code{Positional_Parameters}
21687 @cindex @code{Positional_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21688
21689 @noindent
21690 Flag each subprogram or entry call using positional parameter notation,
21691 except for the following:
21692
21693 @itemize @bullet
21694 @item
21695 Invocations of prefix or infix operators are not flagged
21696 @item
21697 If the called subprogram or entry has only one formal parameter,
21698 the call is not flagged;
21699 @item
21700 If a subprogram call uses the @emph{Object.Operation} notation, then
21701 @itemize @minus
21702 @item
21703 the first parameter (that is, @emph{Object}) is not flagged;
21704 @item
21705 if the called subprogram has only two parameters, the second parameter
21706 of the call is not flagged;
21707 @end itemize
21708 @end itemize
21709
21710 @noindent
21711 This rule has no parameters.
21712
21713
21714
21715
21716 @node Predefined_Numeric_Types
21717 @subsection @code{Predefined_Numeric_Types}
21718 @cindex @code{Predefined_Numeric_Types} rule (for @command{gnatcheck})
21719
21720 @noindent
21721 Flag each explicit use of the name of any numeric type or subtype defined
21722 in package @code{Standard}.
21723
21724 The rationale for this rule is to detect when the
21725 program may depend on platform-specific characteristics of the implementation
21726 of the predefined numeric types. Note that this rule is over-pessimistic;
21727 for example, a program that uses @code{String} indexing
21728 likely needs a variable of type @code{Integer}.
21729 Another example is the flagging of predefined numeric types with explicit
21730 constraints:
21731
21732 @smallexample @c ada
21733     subtype My_Integer is Integer range Left .. Right;
21734     Vy_Var : My_Integer;
21735 @end smallexample
21736
21737 @noindent
21738 This rule detects only numeric types and subtypes defined in
21739 @code{Standard}. The use of numeric types and subtypes defined in other
21740 predefined packages (such as @code{System.Any_Priority} or
21741 @code{Ada.Text_IO.Count}) is not flagged
21742
21743 This rule has no parameters.
21744
21745
21746
21747 @node Raising_External_Exceptions
21748 @subsection @code{Raising_External_Exceptions}
21749 @cindex @code{Raising_External_Exceptions} rule (for @command{gnatcheck})
21750
21751 @noindent
21752 Flag any @code{raise} statement, in a program unit declared in a library
21753 package or in a generic library package, for an exception that is
21754 neither a predefined exception nor an exception that is also declared (or
21755 renamed) in the visible part of the package.
21756
21757 This rule has no parameters.
21758
21759
21760
21761 @node Raising_Predefined_Exceptions
21762 @subsection @code{Raising_Predefined_Exceptions}
21763 @cindex @code{Raising_Predefined_Exceptions} rule (for @command{gnatcheck})
21764
21765 @noindent
21766 Flag each @code{raise} statement that raises a predefined exception
21767 (i.e., one of the exceptions @code{Constraint_Error}, @code{Numeric_Error},
21768 @code{Program_Error}, @code{Storage_Error}, or @code{Tasking_Error}).
21769
21770 This rule has no parameters.
21771
21772 @node Separate_Numeric_Error_Handlers
21773 @subsection @code{Separate_Numeric_Error_Handlers}
21774 @cindex @code{Separate_Numeric_Error_Handlers} rule (for @command{gnatcheck})
21775
21776 @noindent
21777 Flags each exception handler that contains a choice for
21778 the predefined @code{Constraint_Error} exception, but does not contain
21779 the choice for the predefined @code{Numeric_Error} exception, or
21780 that contains the choice for @code{Numeric_Error}, but does not contain the
21781 choice for @code{Constraint_Error}.
21782
21783 This rule has no parameters.
21784
21785 @ignore
21786 @node Recursion
21787 @subsection @code{Recursion} (under construction, GLOBAL)
21788 @cindex @code{Recursion} rule (for @command{gnatcheck})
21789
21790 @noindent
21791 Flag recursive subprograms (cycles in the call graph). Declarations, and not
21792 calls, of recursive subprograms are detected.
21793
21794 This rule has no parameters.
21795 @end ignore
21796
21797 @ignore
21798 @node Side_Effect_Functions
21799 @subsection @code{Side_Effect_Functions} (under construction, GLOBAL)
21800 @cindex @code{Side_Effect_Functions} rule (for @command{gnatcheck})
21801
21802 @noindent
21803 Flag functions with side effects.
21804
21805 We define a side effect as changing any data object that is not local for the
21806 body of this function.
21807
21808 At the moment, we do NOT consider a side effect any input-output operations
21809 (changing a state or a content of any file).
21810
21811 We do not consider protected functions for this rule (???)
21812
21813 There are the following sources of side effect:
21814
21815 @enumerate
21816 @item Explicit (or direct) side-effect:
21817
21818 @itemize @bullet
21819 @item
21820 direct assignment to a non-local variable;
21821
21822 @item
21823 direct call to an entity that is known to change some data object that is
21824      not local for the body of this function (Note, that if F1 calls F2 and F2
21825      does have a side effect, this does not automatically mean that F1 also
21826      have a side effect, because it may be the case that F2 is declared in
21827      F1's body and it changes some data object that is global for F2, but
21828      local for F1);
21829 @end itemize
21830
21831 @item Indirect side-effect:
21832 @itemize @bullet
21833 @item
21834 Subprogram calls implicitly issued by:
21835 @itemize @bullet
21836 @item
21837 computing initialization expressions from type declarations as a part
21838          of object elaboration or allocator evaluation;
21839 @item
21840 computing implicit parameters of subprogram or entry calls or generic
21841          instantiations;
21842 @end itemize
21843
21844 @item
21845 activation of a task that change some non-local data object (directly or
21846      indirectly);
21847
21848 @item
21849 elaboration code of a package that is a result of a package instantiation;
21850
21851 @item
21852 controlled objects;
21853 @end itemize
21854
21855 @item Situations when we can suspect a side-effect, but the full static check
21856 is either impossible or too hard:
21857 @itemize @bullet
21858 @item
21859 assignment to access variables or to the objects pointed by access
21860      variables;
21861
21862 @item
21863 call to a subprogram pointed by access-to-subprogram value
21864
21865 @item
21866 dispatching calls;
21867 @end itemize
21868 @end enumerate
21869
21870 @noindent
21871 This rule has no parameters.
21872 @end ignore
21873
21874 @node Slices
21875 @subsection @code{Slices}
21876 @cindex @code{Slices} rule (for @command{gnatcheck})
21877
21878 @noindent
21879 Flag all uses of array slicing
21880
21881 This rule has no parameters.
21882
21883
21884 @node Unassigned_OUT_Parameters
21885 @subsection @code{Unassigned_OUT_Parameters}
21886 @cindex @code{Unassigned_OUT_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21887
21888 @noindent
21889 Flags procedures' @code{out} parameters that are not assigned, and
21890 identifies the contexts in which the assignments are missing.
21891
21892 An @code{out} parameter is flagged in the statements in the procedure
21893 body's handled sequence of statements (before the procedure body's
21894 @code{exception} part, if any) if this sequence of statements contains
21895 no assignments to the parameter.
21896
21897 An @code{out} parameter is flagged in an exception handler in the exception
21898 part of the procedure body's handled sequence of statements if the handler
21899 contains no assignment to the parameter.
21900
21901 Bodies of generic procedures are also considered.
21902
21903 The following are treated as assignments to an @code{out} parameter:
21904
21905 @itemize @bullet
21906 @item
21907 an assignment statement, with the parameter or some component as the target;
21908
21909 @item
21910 passing the parameter (or one of its components) as an @code{out} or
21911 @code{in out} parameter.
21912 @end itemize
21913
21914 @noindent
21915 This rule does not have any parameters.
21916
21917
21918
21919 @node Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies
21920 @subsection @code{Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies}
21921 @cindex @code{Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies} rule (for @command{gnatcheck})
21922
21923 @noindent
21924 Flags each package body with declarations and a statement part that does not
21925 include a trailing comment on the line containing the @code{begin} keyword;
21926 this trailing comment needs to specify the package name and nothing else.
21927 The @code{begin} is not flagged if the package body does not
21928 contain any declarations.
21929
21930 If the @code{begin} keyword is placed on the
21931 same line as the last declaration or the first statement, it is flagged
21932 independently of whether the line contains a trailing comment. The
21933 diagnostic message is attached to the line containing the first statement.
21934
21935 This rule has no parameters.
21936
21937
21938 @node Unconstrained_Array_Returns
21939 @subsection @code{Unconstrained_Array_Returns}
21940 @cindex @code{Unconstrained_Array_Returns} rule (for @command{gnatcheck})
21941
21942 @noindent
21943 Flag each function returning an unconstrained array. Function declarations,
21944 function bodies (and body stubs) having no separate specifications,
21945 and generic function instantiations are checked.
21946 Generic function declarations, function calls and function renamings are
21947 not checked.
21948
21949 This rule has no parameters.
21950
21951 @node Universal_Ranges
21952 @subsection @code{Universal_Ranges}
21953 @cindex @code{Universal_Ranges} rule (for @command{gnatcheck})
21954
21955 @noindent
21956 Flag discrete ranges that are a part of an index constraint, constrained
21957 array definition, or @code{for}-loop parameter specification, and whose bounds
21958 are both of type @i{universal_integer}. Ranges that have at least one
21959 bound of a specific type (such as @code{1 .. N}, where @code{N} is a variable
21960 or an expression of non-universal type) are not flagged.
21961
21962 This rule has no parameters.
21963
21964
21965 @node Unnamed_Blocks_And_Loops
21966 @subsection @code{Unnamed_Blocks_And_Loops}
21967 @cindex @code{Unnamed_Blocks_And_Loops} rule (for @command{gnatcheck})
21968
21969 @noindent
21970 Flag each unnamed block statement and loop statement.
21971
21972 The rule has no parameters.
21973
21974
21975
21976 @ignore
21977 @node Unused_Subprograms
21978 @subsection @code{Unused_Subprograms} (under construction, GLOBAL)
21979 @cindex @code{Unused_Subprograms} rule (for @command{gnatcheck})
21980
21981 @noindent
21982 Flag all unused subprograms.
21983
21984 This rule has no parameters.
21985 @end ignore
21986
21987
21988
21989
21990 @node USE_PACKAGE_Clauses
21991 @subsection @code{USE_PACKAGE_Clauses}
21992 @cindex @code{USE_PACKAGE_Clauses} rule (for @command{gnatcheck})
21993
21994 @noindent
21995 Flag all @code{use} clauses for packages; @code{use type} clauses are
21996 not flagged.
21997
21998 This rule has no parameters.
21999
22000
22001
22002 @node Volatile_Objects_Without_Address_Clauses
22003 @subsection @code{Volatile_Objects_Without_Address_Clauses}
22004 @cindex @code{Volatile_Objects_Without_Address_Clauses} rule (for @command{gnatcheck})
22005
22006 @noindent
22007 Flag each volatile object that does not have an address clause.
22008
22009 The following check is made: if the pragma @code{Volatile} is applied to a
22010 data object or to its type, then an address clause must
22011 be supplied for this object.
22012
22013 This rule does not check the components of data objects,
22014 array components that are volatile as a result of the pragma
22015 @code{Volatile_Components}, or objects that are volatile because
22016 they are atomic as a result of pragmas @code{Atomic} or
22017 @code{Atomic_Components}.
22018
22019 Only variable declarations, and not constant declarations, are checked.
22020
22021 This rule has no parameters.
22022
22023
22024 @c *********************************
22025 @node Creating Sample Bodies Using gnatstub
22026 @chapter Creating Sample Bodies Using @command{gnatstub}
22027 @findex gnatstub
22028
22029 @noindent
22030 @command{gnatstub} creates body stubs, that is, empty but compilable bodies
22031 for library unit declarations.
22032
22033 Note: to invoke @code{gnatstub} with a project file, use the @code{gnat}
22034 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
22035
22036 To create a body stub, @command{gnatstub} has to compile the library
22037 unit declaration. Therefore, bodies can be created only for legal
22038 library units. Moreover, if a library unit depends semantically upon
22039 units located outside the current directory, you have to provide
22040 the source search path when calling @command{gnatstub}, see the description
22041 of @command{gnatstub} switches below.
22042
22043 @menu
22044 * Running gnatstub::
22045 * Switches for gnatstub::
22046 @end menu
22047
22048 @node Running gnatstub
22049 @section Running @command{gnatstub}
22050
22051 @noindent
22052 @command{gnatstub} has the command-line interface of the form
22053
22054 @smallexample
22055 $ gnatstub @ovar{switches} @var{filename} @ovar{directory}
22056 @end smallexample
22057
22058 @noindent
22059 where
22060 @table @var
22061 @item filename
22062 is the name of the source file that contains a library unit declaration
22063 for which a body must be created. The file name may contain the path
22064 information.
22065 The file name does not have to follow the GNAT file name conventions. If the
22066 name
22067 does not follow GNAT file naming conventions, the name of the body file must
22068 be provided
22069 explicitly as the value of the @option{^-o^/BODY=^@var{body-name}} option.
22070 If the file name follows the GNAT file naming
22071 conventions and the name of the body file is not provided,
22072 @command{gnatstub}
22073 creates the name
22074 of the body file from the argument file name by replacing the @file{.ads}
22075 suffix
22076 with the @file{.adb} suffix.
22077
22078 @item directory
22079 indicates the directory in which the body stub is to be placed (the default
22080 is the
22081 current directory)
22082
22083 @item switches
22084 is an optional sequence of switches as described in the next section
22085 @end table
22086
22087 @node Switches for gnatstub
22088 @section Switches for @command{gnatstub}
22089
22090 @table @option
22091 @c !sort!
22092
22093 @item ^-f^/FULL^
22094 @cindex @option{^-f^/FULL^} (@command{gnatstub})
22095 If the destination directory already contains a file with the name of the
22096 body file
22097 for the argument spec file, replace it with the generated body stub.
22098
22099 @item ^-hs^/HEADER=SPEC^
22100 @cindex @option{^-hs^/HEADER=SPEC^} (@command{gnatstub})
22101 Put the comment header (i.e., all the comments preceding the
22102 compilation unit) from the source of the library unit declaration
22103 into the body stub.
22104
22105 @item ^-hg^/HEADER=GENERAL^
22106 @cindex @option{^-hg^/HEADER=GENERAL^} (@command{gnatstub})
22107 Put a sample comment header into the body stub.
22108
22109 @item ^--header-file=@var{filename}^/FROM_HEADER_FILE=@var{filename}^
22110 @cindex @option{^--header-file^/FROM_HEADER_FILE=^} (@command{gnatstub})
22111 Use the content of the file as the comment header for a generated body stub.
22112
22113 @ifclear vms
22114 @item -IDIR
22115 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatstub})
22116 @itemx -I-
22117 @cindex @option{-I-} (@command{gnatstub})
22118 @end ifclear
22119 @ifset vms
22120 @item /NOCURRENT_DIRECTORY
22121 @cindex @option{/NOCURRENT_DIRECTORY} (@command{gnatstub})
22122 @end ifset
22123 ^These switches have ^This switch has^ the same meaning as in calls to
22124 @command{gcc}.
22125 ^They define ^It defines ^ the source search path in the call to
22126 @command{gcc} issued
22127 by @command{gnatstub} to compile an argument source file.
22128
22129 @item ^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE=^@var{PATH}
22130 @cindex @option{^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^} (@command{gnatstub})
22131 This switch has the same meaning as in calls to @command{gcc}.
22132 It defines the additional configuration file to be passed to the call to
22133 @command{gcc} issued
22134 by @command{gnatstub} to compile an argument source file.
22135
22136 @item ^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH=^@var{n}
22137 @cindex @option{^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH^} (@command{gnatstub})
22138 (@var{n} is a non-negative integer). Set the maximum line length in the
22139 body stub to @var{n}; the default is 79. The maximum value that can be
22140 specified is 32767. Note that in the special case of configuration
22141 pragma files, the maximum is always 32767 regardless of whether or
22142 not this switch appears.
22143
22144 @item ^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^@var{n}
22145 @cindex @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^} (@command{gnatstub})
22146 (@var{n} is a non-negative integer from 1 to 9). Set the indentation level in
22147 the generated body sample to @var{n}.
22148 The default indentation is 3.
22149
22150 @item ^-gnatyo^/ORDERED_SUBPROGRAMS^
22151 @cindex @option{^-gnato^/ORDERED_SUBPROGRAMS^} (@command{gnatstub})
22152 Order local bodies alphabetically. (By default local bodies are ordered
22153 in the same way as the corresponding local specs in the argument spec file.)
22154
22155 @item ^-i^/INDENTATION=^@var{n}
22156 @cindex @option{^-i^/INDENTATION^} (@command{gnatstub})
22157 Same as @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^@var{n}}
22158
22159 @item ^-k^/TREE_FILE=SAVE^
22160 @cindex @option{^-k^/TREE_FILE=SAVE^} (@command{gnatstub})
22161 Do not remove the tree file (i.e., the snapshot of the compiler internal
22162 structures used by @command{gnatstub}) after creating the body stub.
22163
22164 @item ^-l^/LINE_LENGTH=^@var{n}
22165 @cindex @option{^-l^/LINE_LENGTH^} (@command{gnatstub})
22166 Same as @option{^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH=^@var{n}}
22167
22168 @item ^-o^/BODY=^@var{body-name}
22169 @cindex @option{^-o^/BODY^} (@command{gnatstub})
22170 Body file name.  This should be set if the argument file name does not
22171 follow
22172 the GNAT file naming
22173 conventions. If this switch is omitted the default name for the body will be
22174 obtained
22175 from the argument file name according to the GNAT file naming conventions.
22176
22177 @item ^-q^/QUIET^
22178 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatstub})
22179 Quiet mode: do not generate a confirmation when a body is
22180 successfully created, and do not generate a message when a body is not
22181 required for an
22182 argument unit.
22183
22184 @item ^-r^/TREE_FILE=REUSE^
22185 @cindex @option{^-r^/TREE_FILE=REUSE^} (@command{gnatstub})
22186 Reuse the tree file (if it exists) instead of creating it.  Instead of
22187 creating the tree file for the library unit declaration, @command{gnatstub}
22188 tries to find it in the current directory and use it for creating
22189 a body. If the tree file is not found, no body is created. This option
22190 also implies @option{^-k^/SAVE^}, whether or not
22191 the latter is set explicitly.
22192
22193 @item ^-t^/TREE_FILE=OVERWRITE^
22194 @cindex @option{^-t^/TREE_FILE=OVERWRITE^} (@command{gnatstub})
22195 Overwrite the existing tree file.  If the current directory already
22196 contains the file which, according to the GNAT file naming rules should
22197 be considered as a tree file for the argument source file,
22198 @command{gnatstub}
22199 will refuse to create the tree file needed to create a sample body
22200 unless this option is set.
22201
22202 @item ^-v^/VERBOSE^
22203 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatstub})
22204 Verbose mode: generate version information.
22205
22206 @end table
22207
22208 @node Other Utility Programs
22209 @chapter Other Utility Programs
22210
22211 @noindent
22212 This chapter discusses some other utility programs available in the Ada
22213 environment.
22214
22215 @menu
22216 * Using Other Utility Programs with GNAT::
22217 * The External Symbol Naming Scheme of GNAT::
22218 * Converting Ada Files to html with gnathtml::
22219 * Installing gnathtml::
22220 @ifset vms
22221 * LSE::
22222 * Profiling::
22223 @end ifset
22224 @end menu
22225
22226 @node Using Other Utility Programs with GNAT
22227 @section Using Other Utility Programs with GNAT
22228
22229 @noindent
22230 The object files generated by GNAT are in standard system format and in
22231 particular the debugging information uses this format. This means
22232 programs generated by GNAT can be used with existing utilities that
22233 depend on these formats.
22234
22235 @ifclear vms
22236 In general, any utility program that works with C will also often work with
22237 Ada programs generated by GNAT. This includes software utilities such as
22238 gprof (a profiling program), @code{gdb} (the FSF debugger), and utilities such
22239 as Purify.
22240 @end ifclear
22241
22242 @node The External Symbol Naming Scheme of GNAT
22243 @section The External Symbol Naming Scheme of GNAT
22244
22245 @noindent
22246 In order to interpret the output from GNAT, when using tools that are
22247 originally intended for use with other languages, it is useful to
22248 understand the conventions used to generate link names from the Ada
22249 entity names.
22250
22251 All link names are in all lowercase letters. With the exception of library
22252 procedure names, the mechanism used is simply to use the full expanded
22253 Ada name with dots replaced by double underscores. For example, suppose
22254 we have the following package spec:
22255
22256 @smallexample @c ada
22257 @group
22258 @cartouche
22259 package QRS is
22260    MN : Integer;
22261 end QRS;
22262 @end cartouche
22263 @end group
22264 @end smallexample
22265
22266 @noindent
22267 The variable @code{MN} has a full expanded Ada name of @code{QRS.MN}, so
22268 the corresponding link name is @code{qrs__mn}.
22269 @findex Export
22270 Of course if a @code{pragma Export} is used this may be overridden:
22271
22272 @smallexample @c ada
22273 @group
22274 @cartouche
22275 package Exports is
22276    Var1 : Integer;
22277    pragma Export (Var1, C, External_Name => "var1_name");
22278    Var2 : Integer;
22279    pragma Export (Var2, C, Link_Name => "var2_link_name");
22280 end Exports;
22281 @end cartouche
22282 @end group
22283 @end smallexample
22284
22285 @noindent
22286 In this case, the link name for @var{Var1} is whatever link name the
22287 C compiler would assign for the C function @var{var1_name}. This typically
22288 would be either @var{var1_name} or @var{_var1_name}, depending on operating
22289 system conventions, but other possibilities exist. The link name for
22290 @var{Var2} is @var{var2_link_name}, and this is not operating system
22291 dependent.
22292
22293 @findex _main
22294 One exception occurs for library level procedures. A potential ambiguity
22295 arises between the required name @code{_main} for the C main program,
22296 and the name we would otherwise assign to an Ada library level procedure
22297 called @code{Main} (which might well not be the main program).
22298
22299 To avoid this ambiguity, we attach the prefix @code{_ada_} to such
22300 names. So if we have a library level procedure such as
22301
22302 @smallexample @c ada
22303 @group
22304 @cartouche
22305 procedure Hello (S : String);
22306 @end cartouche
22307 @end group
22308 @end smallexample
22309
22310 @noindent
22311 the external name of this procedure will be @var{_ada_hello}.
22312
22313
22314 @node Converting Ada Files to html with gnathtml
22315 @section Converting Ada Files to HTML with @code{gnathtml}
22316
22317 @noindent
22318 This @code{Perl} script allows Ada source files to be browsed using
22319 standard Web browsers. For installation procedure, see the section
22320 @xref{Installing gnathtml}.
22321
22322 Ada reserved keywords are highlighted in a bold font and Ada comments in
22323 a blue font. Unless your program was compiled with the gcc @option{-gnatx}
22324 switch to suppress the generation of cross-referencing information, user
22325 defined variables and types will appear in a different color; you will
22326 be able to click on any identifier and go to its declaration.
22327
22328 The command line is as follow:
22329 @smallexample
22330 $ perl gnathtml.pl @ovar{^switches^options^} @var{ada-files}
22331 @end smallexample
22332
22333 @noindent
22334 You can pass it as many Ada files as you want. @code{gnathtml} will generate
22335 an html file for every ada file, and a global file called @file{index.htm}.
22336 This file is an index of every identifier defined in the files.
22337
22338 The available ^switches^options^ are the following ones:
22339
22340 @table @option
22341 @item -83
22342 @cindex @option{-83} (@code{gnathtml})
22343 Only the Ada 83 subset of keywords will be highlighted.
22344
22345 @item -cc @var{color}
22346 @cindex @option{-cc} (@code{gnathtml})
22347 This option allows you to change the color used for comments. The default
22348 value is green. The color argument can be any name accepted by html.
22349
22350 @item -d
22351 @cindex @option{-d} (@code{gnathtml})
22352 If the Ada files depend on some other files (for instance through
22353 @code{with} clauses, the latter files will also be converted to html.
22354 Only the files in the user project will be converted to html, not the files
22355 in the run-time library itself.
22356
22357 @item -D
22358 @cindex @option{-D} (@code{gnathtml})
22359 This command is the same as @option{-d} above, but @command{gnathtml} will
22360 also look for files in the run-time library, and generate html files for them.
22361
22362 @item -ext @var{extension}
22363 @cindex @option{-ext} (@code{gnathtml})
22364 This option allows you to change the extension of the generated HTML files.
22365 If you do not specify an extension, it will default to @file{htm}.
22366
22367 @item -f
22368 @cindex @option{-f} (@code{gnathtml})
22369 By default, gnathtml will generate html links only for global entities
22370 ('with'ed units, global variables and types,@dots{}).  If you specify
22371 @option{-f} on the command line, then links will be generated for local
22372 entities too.
22373
22374 @item -l @var{number}
22375 @cindex @option{-l} (@code{gnathtml})
22376 If this ^switch^option^ is provided and @var{number} is not 0, then
22377 @code{gnathtml} will number the html files every @var{number} line.
22378
22379 @item -I @var{dir}
22380 @cindex @option{-I} (@code{gnathtml})
22381 Specify a directory to search for library files (@file{.ALI} files) and
22382 source files. You can provide several -I switches on the command line,
22383 and the directories will be parsed in the order of the command line.
22384
22385 @item -o @var{dir}
22386 @cindex @option{-o} (@code{gnathtml})
22387 Specify the output directory for html files. By default, gnathtml will
22388 saved the generated html files in a subdirectory named @file{html/}.
22389
22390 @item -p @var{file}
22391 @cindex @option{-p} (@code{gnathtml})
22392 If you are using Emacs and the most recent Emacs Ada mode, which provides
22393 a full Integrated Development Environment for compiling, checking,
22394 running and debugging applications, you may use @file{.gpr} files
22395 to give the directories where Emacs can find sources and object files.
22396
22397 Using this ^switch^option^, you can tell gnathtml to use these files.
22398 This allows you to get an html version of your application, even if it
22399 is spread over multiple directories.
22400
22401 @item -sc @var{color}
22402 @cindex @option{-sc} (@code{gnathtml})
22403 This ^switch^option^ allows you to change the color used for symbol
22404 definitions.
22405 The default value is red. The color argument can be any name accepted by html.
22406
22407 @item -t @var{file}
22408 @cindex @option{-t} (@code{gnathtml})
22409 This ^switch^option^ provides the name of a file. This file contains a list of
22410 file names to be converted, and the effect is exactly as though they had
22411 appeared explicitly on the command line. This
22412 is the recommended way to work around the command line length limit on some
22413 systems.
22414
22415 @end table
22416
22417 @node Installing gnathtml
22418 @section Installing @code{gnathtml}
22419
22420 @noindent
22421 @code{Perl} needs to be installed on your machine to run this script.
22422 @code{Perl} is freely available for almost every architecture and
22423 Operating System via the Internet.
22424
22425 On Unix systems, you  may want to modify  the  first line of  the script
22426 @code{gnathtml},  to explicitly  tell  the Operating  system  where Perl
22427 is. The syntax of this line is:
22428 @smallexample
22429 #!full_path_name_to_perl
22430 @end smallexample
22431
22432 @noindent
22433 Alternatively, you may run the script using the following command line:
22434
22435 @smallexample
22436 $ perl gnathtml.pl @ovar{switches} @var{files}
22437 @end smallexample
22438
22439 @ifset vms
22440 @node LSE
22441 @section LSE
22442 @findex LSE
22443
22444 @noindent
22445 The GNAT distribution provides an Ada 95 template for the HP Language
22446 Sensitive Editor (LSE), a component of DECset. In order to
22447 access it, invoke LSE with the qualifier /ENVIRONMENT=GNU:[LIB]ADA95.ENV.
22448
22449 @node Profiling
22450 @section Profiling
22451 @findex PCA
22452
22453 @noindent
22454 GNAT supports The HP Performance Coverage Analyzer (PCA), a component
22455 of DECset. To use it proceed as outlined under ``HELP PCA'', except for running
22456 the collection phase with the /DEBUG qualifier.
22457
22458 @smallexample
22459 $ GNAT MAKE /DEBUG <PROGRAM_NAME>
22460 $ DEFINE LIB$DEBUG PCA$COLLECTOR
22461 $ RUN/DEBUG <PROGRAM_NAME>
22462 @end smallexample
22463 @noindent
22464 @end ifset
22465
22466 @ifclear vms
22467 @c ******************************
22468 @node Code Coverage and Profiling
22469 @chapter Code Coverage and Profiling
22470 @cindex Code Coverage
22471 @cindex Profiling
22472
22473 @noindent
22474 This chapter describes how to use @code{gcov} - coverage testing tool - and
22475 @code{gprof} - profiler tool - on your Ada programs.
22476
22477 @menu
22478 * Code Coverage of Ada Programs using gcov::
22479 * Profiling an Ada Program using gprof::
22480 @end menu
22481
22482 @node Code Coverage of Ada Programs using gcov
22483 @section Code Coverage of Ada Programs using gcov
22484 @cindex gcov
22485 @cindex -fprofile-arcs
22486 @cindex -ftest-coverage
22487 @cindex -coverage
22488 @cindex Code Coverage
22489
22490 @noindent
22491 @code{gcov} is a test coverage program: it analyzes the execution of a given
22492 program on selected tests, to help you determine the portions of the program
22493 that are still untested.
22494
22495 @code{gcov} is part of the GCC suite, and is described in detail in the GCC
22496 User's Guide. You can refer to this documentation for a more complete
22497 description.
22498
22499 This chapter provides a quick startup guide, and
22500 details some Gnat-specific features.
22501
22502 @menu
22503 * Quick startup guide::
22504 * Gnat specifics::
22505 @end menu
22506
22507 @node Quick startup guide
22508 @subsection Quick startup guide
22509
22510 In order to perform coverage analysis of a program using @code{gcov}, 3
22511 steps are needed:
22512
22513 @itemize @bullet
22514 @item
22515 Code instrumentation during the compilation process
22516 @item
22517 Execution of the instrumented program
22518 @item
22519 Execution of the @code{gcov} tool to generate the result.
22520 @end itemize
22521
22522 The code instrumentation needed by gcov is created at the object level:
22523 The source code is not modified in any way, because the instrumentation code is
22524 inserted by gcc during the compilation process. To compile your code with code
22525 coverage activated, you need to recompile your whole project using the
22526 switches
22527 @code{-fprofile-arcs} and @code{-ftest-coverage}, and link it using
22528 @code{-fprofile-arcs}.
22529
22530 @smallexample
22531 $ gnatmake -P my_project.gpr -f -cargs -fprofile-arcs -ftest-coverage \
22532    -largs -fprofile-arcs
22533 @end smallexample
22534
22535 This compilation process will create @file{.gcno} files together with
22536 the usual object files.
22537
22538 Once the program is compiled with coverage instrumentation, you can
22539 run it as many times as needed - on portions of a test suite for
22540 example. The first execution will produce @file{.gcda} files at the
22541 same location as the @file{.gcno} files.  The following executions
22542 will update those files, so that a cumulative result of the covered
22543 portions of the program is generated.
22544
22545 Finally, you need to call the @code{gcov} tool. The different options of
22546 @code{gcov} are available in the GCC User's Guide, section 'Invoking gcov'.
22547
22548 This will create annotated source files with a @file{.gcov} extension:
22549 @file{my_main.adb} file will be analysed in @file{my_main.adb.gcov}.
22550
22551 @node Gnat specifics
22552 @subsection Gnat specifics
22553
22554 Because Ada semantics, portions of the source code may be shared among
22555 several object files. This is the case for example when generics are
22556 involved, when inlining is active  or when declarations generate  initialisation
22557 calls. In order to take
22558 into account this shared code, you need to call @code{gcov} on all
22559 source files of the tested program at once.
22560
22561 The list of source files might exceed the system's maximum command line
22562 length. In order to bypass this limitation, a new mechanism has been
22563 implemented in @code{gcov}: you can now list all your project's files into a
22564 text file, and provide this file to gcov as a parameter,  preceded by a @@
22565 (e.g. @samp{gcov @@mysrclist.txt}).
22566
22567 Note that on AIX compiling a static library with @code{-fprofile-arcs} is
22568 not supported as there can be unresolved symbols during the final link.
22569
22570 @node Profiling an Ada Program using gprof
22571 @section Profiling an Ada Program using gprof
22572 @cindex gprof
22573 @cindex -pg
22574 @cindex Profiling
22575
22576 @noindent
22577 This section is not meant to be an exhaustive documentation of @code{gprof}.
22578 Full documentation for it can be found in the GNU Profiler User's Guide
22579 documentation that is part of this GNAT distribution.
22580
22581 Profiling a program helps determine the parts of a program that are executed
22582 most often, and are therefore the most time-consuming.
22583
22584 @code{gprof} is the standard GNU profiling tool; it has been enhanced to
22585 better handle Ada programs and multitasking.
22586 It is currently supported on the following platforms
22587 @itemize @bullet
22588 @item
22589 linux x86/x86_64
22590 @item
22591 solaris sparc/sparc64/x86
22592 @item
22593 windows x86
22594 @end itemize
22595
22596 @noindent
22597 In order to profile a program using @code{gprof}, 3 steps are needed:
22598
22599 @itemize @bullet
22600 @item
22601 Code instrumentation, requiring a full recompilation of the project with the
22602 proper switches.
22603 @item
22604 Execution of the program under the analysis conditions, i.e. with the desired
22605 input.
22606 @item
22607 Analysis of the results using the @code{gprof} tool.
22608 @end itemize
22609
22610 @noindent
22611 The following sections detail the different steps, and indicate how
22612 to interpret the results:
22613 @menu
22614 * Compilation for profiling::
22615 * Program execution::
22616 * Running gprof::
22617 * Interpretation of profiling results::
22618 @end menu
22619
22620 @node Compilation for profiling
22621 @subsection Compilation for profiling
22622 @cindex -pg
22623 @cindex Profiling
22624
22625 In order to profile a program the first step is to tell the compiler
22626 to generate the necessary profiling information. The compiler switch to be used
22627 is @code{-pg}, which must be added to other compilation switches. This
22628 switch needs to be specified both during compilation and link stages, and can
22629 be specified once when using gnatmake:
22630
22631 @smallexample
22632 gnatmake -f -pg -P my_project
22633 @end smallexample
22634
22635 @noindent
22636 Note that only the objects that were compiled with the @samp{-pg} switch will be
22637 profiled; if you need to profile your whole project, use the
22638 @samp{-f} gnatmake switch to force full recompilation.
22639
22640 @node Program execution
22641 @subsection Program execution
22642
22643 @noindent
22644 Once the program has been compiled for profiling, you can run it as usual.
22645
22646 The only constraint imposed by profiling is that the program must terminate
22647 normally. An interrupted program (via a Ctrl-C, kill, etc.) will not be
22648 properly analyzed.
22649
22650 Once the program completes execution, a data file called @file{gmon.out} is
22651 generated in the directory where the program was launched from. If this file
22652 already exists, it will be overwritten.
22653
22654 @node Running gprof
22655 @subsection Running gprof
22656
22657 @noindent
22658 The @code{gprof} tool is called as follow:
22659
22660 @smallexample
22661 gprof my_prog gmon.out
22662 @end smallexample
22663
22664 @noindent
22665 or simpler:
22666
22667 @smallexample
22668 gprof my_prog
22669 @end smallexample
22670
22671 @noindent
22672 The complete form of the gprof command line is the following:
22673
22674 @smallexample
22675 gprof [^switches^options^] [executable [data-file]]
22676 @end smallexample
22677
22678 @noindent
22679 @code{gprof} supports numerous ^switch^options^. The order of these
22680 ^switch^options^ does not matter. The full list of options can be found in
22681 the GNU Profiler User's Guide documentation that comes with this documentation.
22682
22683 The following is the subset of those switches that is most relevant:
22684
22685 @table @option
22686
22687 @item --demangle[=@var{style}]
22688 @itemx --no-demangle
22689 @cindex @option{--demangle} (@code{gprof})
22690 These options control whether symbol names should be demangled when
22691 printing output.  The default is to demangle C++ symbols.  The
22692 @code{--no-demangle} option may be used to turn off demangling. Different
22693 compilers have different mangling styles.  The optional demangling style
22694 argument can be used to choose an appropriate demangling style for your
22695 compiler, in particular Ada symbols generated by GNAT can be demangled using
22696 @code{--demangle=gnat}.
22697
22698 @item -e @var{function_name}
22699 @cindex @option{-e} (@code{gprof})
22700 The @samp{-e @var{function}} option tells @code{gprof} not to print
22701 information about the function @var{function_name} (and its
22702 children@dots{}) in the call graph.  The function will still be listed
22703 as a child of any functions that call it, but its index number will be
22704 shown as @samp{[not printed]}.  More than one @samp{-e} option may be
22705 given; only one @var{function_name} may be indicated with each @samp{-e}
22706 option.
22707
22708 @item -E @var{function_name}
22709 @cindex @option{-E} (@code{gprof})
22710 The @code{-E @var{function}} option works like the @code{-e} option, but
22711 execution time spent in the function (and children who were not called from
22712 anywhere else), will not be used to compute the percentages-of-time for
22713 the call graph.  More than one @samp{-E} option may be given; only one
22714 @var{function_name} may be indicated with each @samp{-E} option.
22715
22716 @item -f @var{function_name}
22717 @cindex @option{-f} (@code{gprof})
22718 The @samp{-f @var{function}} option causes @code{gprof} to limit the
22719 call graph to the function @var{function_name} and its children (and
22720 their children@dots{}).  More than one @samp{-f} option may be given;
22721 only one @var{function_name} may be indicated with each @samp{-f}
22722 option.
22723
22724 @item -F @var{function_name}
22725 @cindex @option{-F} (@code{gprof})
22726 The @samp{-F @var{function}} option works like the @code{-f} option, but
22727 only time spent in the function and its children (and their
22728 children@dots{}) will be used to determine total-time and
22729 percentages-of-time for the call graph.  More than one @samp{-F} option
22730 may be given; only one @var{function_name} may be indicated with each
22731 @samp{-F} option.  The @samp{-F} option overrides the @samp{-E} option.
22732
22733 @end table
22734
22735 @node Interpretation of profiling results
22736 @subsection Interpretation of profiling results
22737
22738 @noindent
22739
22740 The results of the profiling analysis are represented by two arrays: the
22741 'flat profile' and the 'call graph'. Full documentation of those outputs
22742 can be found in the GNU Profiler User's Guide.
22743
22744 The flat profile shows the time spent in each function of the program, and how
22745 many time it has been called. This allows you to locate easily the most
22746 time-consuming functions.
22747
22748 The call graph shows, for each subprogram, the subprograms that call it,
22749 and the subprograms that it calls. It also provides an estimate of the time
22750 spent in each of those callers/called subprograms.
22751 @end ifclear
22752
22753 @c ******************************
22754 @node Running and Debugging Ada Programs
22755 @chapter Running and Debugging Ada Programs
22756 @cindex Debugging
22757
22758 @noindent
22759 This chapter discusses how to debug Ada programs.
22760 @ifset vms
22761 It applies to GNAT on the Alpha OpenVMS platform;
22762 for I64 OpenVMS please refer to the @cite{OpenVMS Debugger Manual},
22763 since HP has implemented Ada support in the OpenVMS debugger on I64.
22764 @end ifset
22765
22766 An incorrect Ada program may be handled in three ways by the GNAT compiler:
22767
22768 @enumerate
22769 @item
22770 The illegality may be a violation of the static semantics of Ada. In
22771 that case GNAT diagnoses the constructs in the program that are illegal.
22772 It is then a straightforward matter for the user to modify those parts of
22773 the program.
22774
22775 @item
22776 The illegality may be a violation of the dynamic semantics of Ada. In
22777 that case the program compiles and executes, but may generate incorrect
22778 results, or may terminate abnormally with some exception.
22779
22780 @item
22781 When presented with a program that contains convoluted errors, GNAT
22782 itself may terminate abnormally without providing full diagnostics on
22783 the incorrect user program.
22784 @end enumerate
22785
22786 @menu
22787 * The GNAT Debugger GDB::
22788 * Running GDB::
22789 * Introduction to GDB Commands::
22790 * Using Ada Expressions::
22791 * Calling User-Defined Subprograms::
22792 * Using the Next Command in a Function::
22793 * Ada Exceptions::
22794 * Ada Tasks::
22795 * Debugging Generic Units::
22796 * GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate::
22797 * Naming Conventions for GNAT Source Files::
22798 * Getting Internal Debugging Information::
22799 * Stack Traceback::
22800 @end menu
22801
22802 @cindex Debugger
22803 @findex gdb
22804
22805 @node The GNAT Debugger GDB
22806 @section The GNAT Debugger GDB
22807
22808 @noindent
22809 @code{GDB} is a general purpose, platform-independent debugger that
22810 can be used to debug mixed-language programs compiled with @command{gcc},
22811 and in particular is capable of debugging Ada programs compiled with
22812 GNAT. The latest versions of @code{GDB} are Ada-aware and can handle
22813 complex Ada data structures.
22814
22815 @xref{Top,, Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB},
22816 @ifset vms
22817 located in the GNU:[DOCS] directory,
22818 @end ifset
22819 for full details on the usage of @code{GDB}, including a section on
22820 its usage on programs. This manual should be consulted for full
22821 details. The section that follows is a brief introduction to the
22822 philosophy and use of @code{GDB}.
22823
22824 When GNAT programs are compiled, the compiler optionally writes debugging
22825 information into the generated object file, including information on
22826 line numbers, and on declared types and variables. This information is
22827 separate from the generated code. It makes the object files considerably
22828 larger, but it does not add to the size of the actual executable that
22829 will be loaded into memory, and has no impact on run-time performance. The
22830 generation of debug information is triggered by the use of the
22831 ^-g^/DEBUG^ switch in the @command{gcc} or @command{gnatmake} command
22832 used to carry out the compilations. It is important to emphasize that
22833 the use of these options does not change the generated code.
22834
22835 The debugging information is written in standard system formats that
22836 are used by many tools, including debuggers and profilers. The format
22837 of the information is typically designed to describe C types and
22838 semantics, but GNAT implements a translation scheme which allows full
22839 details about Ada types and variables to be encoded into these
22840 standard C formats. Details of this encoding scheme may be found in
22841 the file exp_dbug.ads in the GNAT source distribution. However, the
22842 details of this encoding are, in general, of no interest to a user,
22843 since @code{GDB} automatically performs the necessary decoding.
22844
22845 When a program is bound and linked, the debugging information is
22846 collected from the object files, and stored in the executable image of
22847 the program. Again, this process significantly increases the size of
22848 the generated executable file, but it does not increase the size of
22849 the executable program itself. Furthermore, if this program is run in
22850 the normal manner, it runs exactly as if the debug information were
22851 not present, and takes no more actual memory.
22852
22853 However, if the program is run under control of @code{GDB}, the
22854 debugger is activated.  The image of the program is loaded, at which
22855 point it is ready to run.  If a run command is given, then the program
22856 will run exactly as it would have if @code{GDB} were not present. This
22857 is a crucial part of the @code{GDB} design philosophy.  @code{GDB} is
22858 entirely non-intrusive until a breakpoint is encountered.  If no
22859 breakpoint is ever hit, the program will run exactly as it would if no
22860 debugger were present. When a breakpoint is hit, @code{GDB} accesses
22861 the debugging information and can respond to user commands to inspect
22862 variables, and more generally to report on the state of execution.
22863
22864 @c **************
22865 @node Running GDB
22866 @section Running GDB
22867
22868 @noindent
22869 This section describes how to initiate the debugger.
22870 @c The above sentence is really just filler, but it was otherwise
22871 @c clumsy to get the first paragraph nonindented given the conditional
22872 @c nature of the description
22873
22874 @ifclear vms
22875 The debugger can be launched from a @code{GPS} menu or
22876 directly from the command line. The description below covers the latter use.
22877 All the commands shown can be used in the @code{GPS} debug console window,
22878 but there are usually more GUI-based ways to achieve the same effect.
22879 @end ifclear
22880
22881 The command to run @code{GDB} is
22882
22883 @smallexample
22884 $ ^gdb program^GDB PROGRAM^
22885 @end smallexample
22886
22887 @noindent
22888 where @code{^program^PROGRAM^} is the name of the executable file. This
22889 activates the debugger and results in a prompt for debugger commands.
22890 The simplest command is simply @code{run}, which causes the program to run
22891 exactly as if the debugger were not present. The following section
22892 describes some of the additional commands that can be given to @code{GDB}.
22893
22894 @c *******************************
22895 @node Introduction to GDB Commands
22896 @section Introduction to GDB Commands
22897
22898 @noindent
22899 @code{GDB} contains a large repertoire of commands.  @xref{Top,,
22900 Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB},
22901 @ifset vms
22902 located in the GNU:[DOCS] directory,
22903 @end ifset
22904 for extensive documentation on the use
22905 of these commands, together with examples of their use. Furthermore,
22906 the command @command{help} invoked from within GDB activates a simple help
22907 facility which summarizes the available commands and their options.
22908 In this section we summarize a few of the most commonly
22909 used commands to give an idea of what @code{GDB} is about. You should create
22910 a simple program with debugging information and experiment with the use of
22911 these @code{GDB} commands on the program as you read through the
22912 following section.
22913
22914 @table @code
22915 @item set args @var{arguments}
22916 The @var{arguments} list above is a list of arguments to be passed to
22917 the program on a subsequent run command, just as though the arguments
22918 had been entered on a normal invocation of the program. The @code{set args}
22919 command is not needed if the program does not require arguments.
22920
22921 @item run
22922 The @code{run} command causes execution of the program to start from
22923 the beginning. If the program is already running, that is to say if
22924 you are currently positioned at a breakpoint, then a prompt will ask
22925 for confirmation that you want to abandon the current execution and
22926 restart.
22927
22928 @item breakpoint @var{location}
22929 The breakpoint command sets a breakpoint, that is to say a point at which
22930 execution will halt and @code{GDB} will await further
22931 commands. @var{location} is
22932 either a line number within a file, given in the format @code{file:linenumber},
22933 or it is the name of a subprogram. If you request that a breakpoint be set on
22934 a subprogram that is overloaded, a prompt will ask you to specify on which of
22935 those subprograms you want to breakpoint. You can also
22936 specify that all of them should be breakpointed. If the program is run
22937 and execution encounters the breakpoint, then the program
22938 stops and @code{GDB} signals that the breakpoint was encountered by
22939 printing the line of code before which the program is halted.
22940
22941 @item breakpoint exception @var{name}
22942 A special form of the breakpoint command which breakpoints whenever
22943 exception @var{name} is raised.
22944 If @var{name} is omitted,
22945 then a breakpoint will occur when any exception is raised.
22946
22947 @item print @var{expression}
22948 This will print the value of the given expression. Most simple
22949 Ada expression formats are properly handled by @code{GDB}, so the expression
22950 can contain function calls, variables, operators, and attribute references.
22951
22952 @item continue
22953 Continues execution following a breakpoint, until the next breakpoint or the
22954 termination of the program.
22955
22956 @item step
22957 Executes a single line after a breakpoint. If the next statement
22958 is a subprogram call, execution continues into (the first statement of)
22959 the called subprogram.
22960
22961 @item next
22962 Executes a single line. If this line is a subprogram call, executes and
22963 returns from the call.
22964
22965 @item list
22966 Lists a few lines around the current source location. In practice, it
22967 is usually more convenient to have a separate edit window open with the
22968 relevant source file displayed. Successive applications of this command
22969 print subsequent lines. The command can be given an argument which is a
22970 line number, in which case it displays a few lines around the specified one.
22971
22972 @item backtrace
22973 Displays a backtrace of the call chain. This command is typically
22974 used after a breakpoint has occurred, to examine the sequence of calls that
22975 leads to the current breakpoint. The display includes one line for each
22976 activation record (frame) corresponding to an active subprogram.
22977
22978 @item up
22979 At a breakpoint, @code{GDB} can display the values of variables local
22980 to the current frame. The command @code{up} can be used to
22981 examine the contents of other active frames, by moving the focus up
22982 the stack, that is to say from callee to caller, one frame at a time.
22983
22984 @item down
22985 Moves the focus of @code{GDB} down from the frame currently being
22986 examined to the frame of its callee (the reverse of the previous command),
22987
22988 @item frame @var{n}
22989 Inspect the frame with the given number. The value 0 denotes the frame
22990 of the current breakpoint, that is to say the top of the call stack.
22991
22992 @end table
22993
22994 @noindent
22995 The above list is a very short introduction to the commands that
22996 @code{GDB} provides. Important additional capabilities, including conditional
22997 breakpoints, the ability to execute command sequences on a breakpoint,
22998 the ability to debug at the machine instruction level and many other
22999 features are described in detail in @ref{Top,, Debugging with GDB, gdb,
23000 Debugging with GDB}.  Note that most commands can be abbreviated
23001 (for example, c for continue, bt for backtrace).
23002
23003 @node Using Ada Expressions
23004 @section Using Ada Expressions
23005 @cindex Ada expressions
23006
23007 @noindent
23008 @code{GDB} supports a fairly large subset of Ada expression syntax, with some
23009 extensions. The philosophy behind the design of this subset is
23010
23011 @itemize @bullet
23012 @item
23013 That @code{GDB} should provide basic literals and access to operations for
23014 arithmetic, dereferencing, field selection, indexing, and subprogram calls,
23015 leaving more sophisticated computations to subprograms written into the
23016 program (which therefore may be called from @code{GDB}).
23017
23018 @item
23019 That type safety and strict adherence to Ada language restrictions
23020 are not particularly important to the @code{GDB} user.
23021
23022 @item
23023 That brevity is important to the @code{GDB} user.
23024 @end itemize
23025
23026 @noindent
23027 Thus, for brevity, the debugger acts as if there were
23028 implicit @code{with} and @code{use} clauses in effect for all user-written
23029 packages, thus making it unnecessary to fully qualify most names with
23030 their packages, regardless of context. Where this causes ambiguity,
23031 @code{GDB} asks the user's intent.
23032
23033 For details on the supported Ada syntax, see @ref{Top,, Debugging with
23034 GDB, gdb, Debugging with GDB}.
23035
23036 @node Calling User-Defined Subprograms
23037 @section Calling User-Defined Subprograms
23038
23039 @noindent
23040 An important capability of @code{GDB} is the ability to call user-defined
23041 subprograms while debugging. This is achieved simply by entering
23042 a subprogram call statement in the form:
23043
23044 @smallexample
23045 call subprogram-name (parameters)
23046 @end smallexample
23047
23048 @noindent
23049 The keyword @code{call} can be omitted in the normal case where the
23050 @code{subprogram-name} does not coincide with any of the predefined
23051 @code{GDB} commands.
23052
23053 The effect is to invoke the given subprogram, passing it the
23054 list of parameters that is supplied. The parameters can be expressions and
23055 can include variables from the program being debugged. The
23056 subprogram must be defined
23057 at the library level within your program, and @code{GDB} will call the
23058 subprogram within the environment of your program execution (which
23059 means that the subprogram is free to access or even modify variables
23060 within your program).
23061
23062 The most important use of this facility is in allowing the inclusion of
23063 debugging routines that are tailored to particular data structures
23064 in your program. Such debugging routines can be written to provide a suitably
23065 high-level description of an abstract type, rather than a low-level dump
23066 of its physical layout. After all, the standard
23067 @code{GDB print} command only knows the physical layout of your
23068 types, not their abstract meaning. Debugging routines can provide information
23069 at the desired semantic level and are thus enormously useful.
23070
23071 For example, when debugging GNAT itself, it is crucial to have access to
23072 the contents of the tree nodes used to represent the program internally.
23073 But tree nodes are represented simply by an integer value (which in turn
23074 is an index into a table of nodes).
23075 Using the @code{print} command on a tree node would simply print this integer
23076 value, which is not very useful. But the PN routine (defined in file
23077 treepr.adb in the GNAT sources) takes a tree node as input, and displays
23078 a useful high level representation of the tree node, which includes the
23079 syntactic category of the node, its position in the source, the integers
23080 that denote descendant nodes and parent node, as well as varied
23081 semantic information. To study this example in more detail, you might want to
23082 look at the body of the PN procedure in the stated file.
23083
23084 @node Using the Next Command in a Function
23085 @section Using the Next Command in a Function
23086
23087 @noindent
23088 When you use the @code{next} command in a function, the current source
23089 location will advance to the next statement as usual. A special case
23090 arises in the case of a @code{return} statement.
23091
23092 Part of the code for a return statement is the ``epilog'' of the function.
23093 This is the code that returns to the caller. There is only one copy of
23094 this epilog code, and it is typically associated with the last return
23095 statement in the function if there is more than one return. In some
23096 implementations, this epilog is associated with the first statement
23097 of the function.
23098
23099 The result is that if you use the @code{next} command from a return
23100 statement that is not the last return statement of the function you
23101 may see a strange apparent jump to the last return statement or to
23102 the start of the function. You should simply ignore this odd jump.
23103 The value returned is always that from the first return statement
23104 that was stepped through.
23105
23106 @node Ada Exceptions
23107 @section Breaking on Ada Exceptions
23108 @cindex Exceptions
23109
23110 @noindent
23111 You can set breakpoints that trip when your program raises
23112 selected exceptions.
23113
23114 @table @code
23115 @item break exception
23116 Set a breakpoint that trips whenever (any task in the) program raises
23117 any exception.
23118
23119 @item break exception @var{name}
23120 Set a breakpoint that trips whenever (any task in the) program raises
23121 the exception @var{name}.
23122
23123 @item break exception unhandled
23124 Set a breakpoint that trips whenever (any task in the) program raises an
23125 exception for which there is no handler.
23126
23127 @item info exceptions
23128 @itemx info exceptions @var{regexp}
23129 The @code{info exceptions} command permits the user to examine all defined
23130 exceptions within Ada programs. With a regular expression, @var{regexp}, as
23131 argument, prints out only those exceptions whose name matches @var{regexp}.
23132 @end table
23133
23134 @node Ada Tasks
23135 @section Ada Tasks
23136 @cindex Tasks
23137
23138 @noindent
23139 @code{GDB} allows the following task-related commands:
23140
23141 @table @code
23142 @item info tasks
23143 This command shows a list of current Ada tasks, as in the following example:
23144
23145 @smallexample
23146 @iftex
23147 @leftskip=0cm
23148 @end iftex
23149 (gdb) info tasks
23150   ID       TID P-ID   Thread Pri State                 Name
23151    1   8088000   0   807e000  15 Child Activation Wait main_task
23152    2   80a4000   1   80ae000  15 Accept/Select Wait    b
23153    3   809a800   1   80a4800  15 Child Activation Wait a
23154 *  4   80ae800   3   80b8000  15 Running               c
23155 @end smallexample
23156
23157 @noindent
23158 In this listing, the asterisk before the first task indicates it to be the
23159 currently running task. The first column lists the task ID that is used
23160 to refer to tasks in the following commands.
23161
23162 @item break @var{linespec} task @var{taskid}
23163 @itemx break @var{linespec} task @var{taskid} if @dots{}
23164 @cindex Breakpoints and tasks
23165 These commands are like the @code{break @dots{} thread @dots{}}.
23166 @var{linespec} specifies source lines.
23167
23168 Use the qualifier @samp{task @var{taskid}} with a breakpoint command
23169 to specify that you only want @code{GDB} to stop the program when a
23170 particular Ada task reaches this breakpoint. @var{taskid} is one of the
23171 numeric task identifiers assigned by @code{GDB}, shown in the first
23172 column of the @samp{info tasks} display.
23173
23174 If you do not specify @samp{task @var{taskid}} when you set a
23175 breakpoint, the breakpoint applies to @emph{all} tasks of your
23176 program.
23177
23178 You can use the @code{task} qualifier on conditional breakpoints as
23179 well; in this case, place @samp{task @var{taskid}} before the
23180 breakpoint condition (before the @code{if}).
23181
23182 @item task @var{taskno}
23183 @cindex Task switching
23184
23185 This command allows to switch to the task referred by @var{taskno}. In
23186 particular, This allows to browse the backtrace of the specified
23187 task. It is advised to switch back to the original task before
23188 continuing execution otherwise the scheduling of the program may be
23189 perturbed.
23190 @end table
23191
23192 @noindent
23193 For more detailed information on the tasking support,
23194 see @ref{Top,, Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB}.
23195
23196 @node Debugging Generic Units
23197 @section Debugging Generic Units
23198 @cindex Debugging Generic Units
23199 @cindex Generics
23200
23201 @noindent
23202 GNAT always uses code expansion for generic instantiation. This means that
23203 each time an instantiation occurs, a complete copy of the original code is
23204 made, with appropriate substitutions of formals by actuals.
23205
23206 It is not possible to refer to the original generic entities in
23207 @code{GDB}, but it is always possible to debug a particular instance of
23208 a generic, by using the appropriate expanded names. For example, if we have
23209
23210 @smallexample @c ada
23211 @group
23212 @cartouche
23213 procedure g is
23214
23215    generic package k is
23216       procedure kp (v1 : in out integer);
23217    end k;
23218
23219    package body k is
23220       procedure kp (v1 : in out integer) is
23221       begin
23222          v1 := v1 + 1;
23223       end kp;
23224    end k;
23225
23226    package k1 is new k;
23227    package k2 is new k;
23228
23229    var : integer := 1;
23230
23231 begin
23232    k1.kp (var);
23233    k2.kp (var);
23234    k1.kp (var);
23235    k2.kp (var);
23236 end;
23237 @end cartouche
23238 @end group
23239 @end smallexample
23240
23241 @noindent
23242 Then to break on a call to procedure kp in the k2 instance, simply
23243 use the command:
23244
23245 @smallexample
23246 (gdb) break g.k2.kp
23247 @end smallexample
23248
23249 @noindent
23250 When the breakpoint occurs, you can step through the code of the
23251 instance in the normal manner and examine the values of local variables, as for
23252 other units.
23253
23254 @node GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
23255 @section GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
23256 @cindex GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
23257
23258 @noindent
23259 When presented with programs that contain serious errors in syntax
23260 or semantics,
23261 GNAT may on rare occasions  experience problems in operation, such
23262 as aborting with a
23263 segmentation fault or illegal memory access, raising an internal
23264 exception, terminating abnormally, or failing to terminate at all.
23265 In such cases, you can activate
23266 various features of GNAT that can help you pinpoint the construct in your
23267 program that is the likely source of the problem.
23268
23269 The following strategies are presented in increasing order of
23270 difficulty, corresponding to your experience in using GNAT and your
23271 familiarity with compiler internals.
23272
23273 @enumerate
23274 @item
23275 Run @command{gcc} with the @option{-gnatf}. This first
23276 switch causes all errors on a given line to be reported. In its absence,
23277 only the first error on a line is displayed.
23278
23279 The @option{-gnatdO} switch causes errors to be displayed as soon as they
23280 are encountered, rather than after compilation is terminated. If GNAT
23281 terminates prematurely or goes into an infinite loop, the last error
23282 message displayed may help to pinpoint the culprit.
23283
23284 @item
23285 Run @command{gcc} with the @option{^-v (verbose)^/VERBOSE^} switch. In this
23286 mode, @command{gcc} produces ongoing information about the progress of the
23287 compilation and provides the name of each procedure as code is
23288 generated. This switch allows you to find which Ada procedure was being
23289 compiled when it encountered a code generation problem.
23290
23291 @item
23292 @cindex @option{-gnatdc} switch
23293 Run @command{gcc} with the @option{-gnatdc} switch. This is a GNAT specific
23294 switch that does for the front-end what @option{^-v^VERBOSE^} does
23295 for the back end. The system prints the name of each unit,
23296 either a compilation unit or nested unit, as it is being analyzed.
23297 @item
23298 Finally, you can start
23299 @code{gdb} directly on the @code{gnat1} executable. @code{gnat1} is the
23300 front-end of GNAT, and can be run independently (normally it is just
23301 called from @command{gcc}). You can use @code{gdb} on @code{gnat1} as you
23302 would on a C program (but @pxref{The GNAT Debugger GDB} for caveats). The
23303 @code{where} command is the first line of attack; the variable
23304 @code{lineno} (seen by @code{print lineno}), used by the second phase of
23305 @code{gnat1} and by the @command{gcc} backend, indicates the source line at
23306 which the execution stopped, and @code{input_file name} indicates the name of
23307 the source file.
23308 @end enumerate
23309
23310 @node Naming Conventions for GNAT Source Files
23311 @section Naming Conventions for GNAT Source Files
23312
23313 @noindent
23314 In order to examine the workings of the GNAT system, the following
23315 brief description of its organization may be helpful:
23316
23317 @itemize @bullet
23318 @item
23319 Files with prefix @file{^sc^SC^} contain the lexical scanner.
23320
23321 @item
23322 All files prefixed with @file{^par^PAR^} are components of the parser. The
23323 numbers correspond to chapters of the Ada Reference Manual. For example,
23324 parsing of select statements can be found in @file{par-ch9.adb}.
23325
23326 @item
23327 All files prefixed with @file{^sem^SEM^} perform semantic analysis. The
23328 numbers correspond to chapters of the Ada standard. For example, all
23329 issues involving context clauses can be found in @file{sem_ch10.adb}. In
23330 addition, some features of the language require sufficient special processing
23331 to justify their own semantic files: sem_aggr for aggregates, sem_disp for
23332 dynamic dispatching, etc.
23333
23334 @item
23335 All files prefixed with @file{^exp^EXP^} perform normalization and
23336 expansion of the intermediate representation (abstract syntax tree, or AST).
23337 these files use the same numbering scheme as the parser and semantics files.
23338 For example, the construction of record initialization procedures is done in
23339 @file{exp_ch3.adb}.
23340
23341 @item
23342 The files prefixed with @file{^bind^BIND^} implement the binder, which
23343 verifies the consistency of the compilation, determines an order of
23344 elaboration, and generates the bind file.
23345
23346 @item
23347 The files @file{atree.ads} and @file{atree.adb} detail the low-level
23348 data structures used by the front-end.
23349
23350 @item
23351 The files @file{sinfo.ads} and @file{sinfo.adb} detail the structure of
23352 the abstract syntax tree as produced by the parser.
23353
23354 @item
23355 The files @file{einfo.ads} and @file{einfo.adb} detail the attributes of
23356 all entities, computed during semantic analysis.
23357
23358 @item
23359 Library management issues are dealt with in files with prefix
23360 @file{^lib^LIB^}.
23361
23362 @item
23363 @findex Ada
23364 @cindex Annex A
23365 Ada files with the prefix @file{^a-^A-^} are children of @code{Ada}, as
23366 defined in Annex A.
23367
23368 @item
23369 @findex Interfaces
23370 @cindex Annex B
23371 Files with prefix @file{^i-^I-^} are children of @code{Interfaces}, as
23372 defined in Annex B.
23373
23374 @item
23375 @findex System
23376 Files with prefix @file{^s-^S-^} are children of @code{System}. This includes
23377 both language-defined children and GNAT run-time routines.
23378
23379 @item
23380 @findex GNAT
23381 Files with prefix @file{^g-^G-^} are children of @code{GNAT}. These are useful
23382 general-purpose packages, fully documented in their specs. All
23383 the other @file{.c} files are modifications of common @command{gcc} files.
23384 @end itemize
23385
23386 @node Getting Internal Debugging Information
23387 @section Getting Internal Debugging Information
23388
23389 @noindent
23390 Most compilers have internal debugging switches and modes. GNAT
23391 does also, except GNAT internal debugging switches and modes are not
23392 secret. A summary and full description of all the compiler and binder
23393 debug flags are in the file @file{debug.adb}. You must obtain the
23394 sources of the compiler to see the full detailed effects of these flags.
23395
23396 The switches that print the source of the program (reconstructed from
23397 the internal tree) are of general interest for user programs, as are the
23398 options to print
23399 the full internal tree, and the entity table (the symbol table
23400 information). The reconstructed source provides a readable version of the
23401 program after the front-end has completed analysis and  expansion,
23402 and is useful when studying the performance of specific constructs.
23403 For example, constraint checks are indicated, complex aggregates
23404 are replaced with loops and assignments, and tasking primitives
23405 are replaced with run-time calls.
23406
23407 @node Stack Traceback
23408 @section Stack Traceback
23409 @cindex traceback
23410 @cindex stack traceback
23411 @cindex stack unwinding
23412
23413 @noindent
23414 Traceback is a mechanism to display the sequence of subprogram calls that
23415 leads to a specified execution point in a program. Often (but not always)
23416 the execution point is an instruction at which an exception has been raised.
23417 This mechanism is also known as @i{stack unwinding} because it obtains
23418 its information by scanning the run-time stack and recovering the activation
23419 records of all active subprograms. Stack unwinding is one of the most
23420 important tools for program debugging.
23421
23422 The first entry stored in traceback corresponds to the deepest calling level,
23423 that is to say the subprogram currently executing the instruction
23424 from which we want to obtain the traceback.
23425
23426 Note that there is no runtime performance penalty when stack traceback
23427 is enabled, and no exception is raised during program execution.
23428
23429 @menu
23430 * Non-Symbolic Traceback::
23431 * Symbolic Traceback::
23432 @end menu
23433
23434 @node Non-Symbolic Traceback
23435 @subsection Non-Symbolic Traceback
23436 @cindex traceback, non-symbolic
23437
23438 @noindent
23439 Note: this feature is not supported on all platforms. See
23440 @file{GNAT.Traceback spec in g-traceb.ads} for a complete list of supported
23441 platforms.
23442
23443 @menu
23444 * Tracebacks From an Unhandled Exception::
23445 * Tracebacks From Exception Occurrences (non-symbolic)::
23446 * Tracebacks From Anywhere in a Program (non-symbolic)::
23447 @end menu
23448
23449 @node Tracebacks From an Unhandled Exception
23450 @subsubsection Tracebacks From an Unhandled Exception
23451
23452 @noindent
23453 A runtime non-symbolic traceback is a list of addresses of call instructions.
23454 To enable this feature you must use the @option{-E}
23455 @code{gnatbind}'s option. With this option a stack traceback is stored as part
23456 of exception information. You can retrieve this information using the
23457 @code{addr2line} tool.
23458
23459 Here is a simple example:
23460
23461 @smallexample @c ada
23462 @cartouche
23463 procedure STB is
23464
23465    procedure P1 is
23466    begin
23467       raise Constraint_Error;
23468    end P1;
23469
23470    procedure P2 is
23471    begin
23472       P1;
23473    end P2;
23474
23475 begin
23476    P2;
23477 end STB;
23478 @end cartouche
23479 @end smallexample
23480
23481 @smallexample
23482 $ gnatmake stb -bargs -E
23483 $ stb
23484
23485 Execution terminated by unhandled exception
23486 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
23487 Message: stb.adb:5
23488 Call stack traceback locations:
23489 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
23490 @end smallexample
23491
23492 @noindent
23493 As we see the traceback lists a sequence of addresses for the unhandled
23494 exception @code{CONSTRAINT_ERROR} raised in procedure P1. It is easy to
23495 guess that this exception come from procedure P1. To translate these
23496 addresses into the source lines where the calls appear, the
23497 @code{addr2line} tool, described below, is invaluable. The use of this tool
23498 requires the program to be compiled with debug information.
23499
23500 @smallexample
23501 $ gnatmake -g stb -bargs -E
23502 $ stb
23503
23504 Execution terminated by unhandled exception
23505 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
23506 Message: stb.adb:5
23507 Call stack traceback locations:
23508 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
23509
23510 $ addr2line --exe=stb 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4
23511    0x4011f1 0x77e892a4
23512
23513 00401373 at d:/stb/stb.adb:5
23514 0040138B at d:/stb/stb.adb:10
23515 0040139C at d:/stb/stb.adb:14
23516 00401335 at d:/stb/b~stb.adb:104
23517 004011C4 at /build/@dots{}/crt1.c:200
23518 004011F1 at /build/@dots{}/crt1.c:222
23519 77E892A4 in ?? at ??:0
23520 @end smallexample
23521
23522 @noindent
23523 The @code{addr2line} tool has several other useful options:
23524
23525 @table @code
23526 @item --functions
23527 to get the function name corresponding to any location
23528
23529 @item --demangle=gnat
23530 to use the gnat decoding mode for the function names. Note that
23531 for binutils version 2.9.x the option is simply @option{--demangle}.
23532 @end table
23533
23534 @smallexample
23535 $ addr2line --exe=stb --functions --demangle=gnat 0x401373 0x40138b
23536    0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1
23537
23538 00401373 in stb.p1 at d:/stb/stb.adb:5
23539 0040138B in stb.p2 at d:/stb/stb.adb:10
23540 0040139C in stb at d:/stb/stb.adb:14
23541 00401335 in main at d:/stb/b~stb.adb:104
23542 004011C4 in <__mingw_CRTStartup> at /build/@dots{}/crt1.c:200
23543 004011F1 in <mainCRTStartup> at /build/@dots{}/crt1.c:222
23544 @end smallexample
23545
23546 @noindent
23547 From this traceback we can see that the exception was raised in
23548 @file{stb.adb} at line 5, which was reached from a procedure call in
23549 @file{stb.adb} at line 10, and so on. The @file{b~std.adb} is the binder file,
23550 which contains the call to the main program.
23551 @xref{Running gnatbind}. The remaining entries are assorted runtime routines,
23552 and the output will vary from platform to platform.
23553
23554 It is also possible to use @code{GDB} with these traceback addresses to debug
23555 the program. For example, we can break at a given code location, as reported
23556 in the stack traceback:
23557
23558 @smallexample
23559 $ gdb -nw stb
23560 @ifclear vms
23561 @noindent
23562 Furthermore, this feature is not implemented inside Windows DLL. Only
23563 the non-symbolic traceback is reported in this case.
23564 @end ifclear
23565
23566 (gdb) break *0x401373
23567 Breakpoint 1 at 0x401373: file stb.adb, line 5.
23568 @end smallexample
23569
23570 @noindent
23571 It is important to note that the stack traceback addresses
23572 do not change when debug information is included. This is particularly useful
23573 because it makes it possible to release software without debug information (to
23574 minimize object size), get a field report that includes a stack traceback
23575 whenever an internal bug occurs, and then be able to retrieve the sequence
23576 of calls with the same program compiled with debug information.
23577
23578 @node Tracebacks From Exception Occurrences (non-symbolic)
23579 @subsubsection Tracebacks From Exception Occurrences
23580
23581 @noindent
23582 Non-symbolic tracebacks are obtained by using the @option{-E} binder argument.
23583 The stack traceback is attached to the exception information string, and can
23584 be retrieved in an exception handler within the Ada program, by means of the
23585 Ada facilities defined in @code{Ada.Exceptions}. Here is a simple example:
23586
23587 @smallexample @c ada
23588 with Ada.Text_IO;
23589 with Ada.Exceptions;
23590
23591 procedure STB is
23592
23593    use Ada;
23594    use Ada.Exceptions;
23595
23596    procedure P1 is
23597       K : Positive := 1;
23598    begin
23599       K := K - 1;
23600    exception
23601       when E : others =>
23602          Text_IO.Put_Line (Exception_Information (E));
23603    end P1;
23604
23605    procedure P2 is
23606    begin
23607       P1;
23608    end P2;
23609
23610 begin
23611    P2;
23612 end STB;
23613 @end smallexample
23614
23615 @noindent
23616 This program will output:
23617
23618 @smallexample
23619 $ stb
23620
23621 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
23622 Message: stb.adb:12
23623 Call stack traceback locations:
23624 0x4015e4 0x401633 0x401644 0x401461 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
23625 @end smallexample
23626
23627 @node Tracebacks From Anywhere in a Program (non-symbolic)
23628 @subsubsection Tracebacks From Anywhere in a Program
23629
23630 @noindent
23631 It is also possible to retrieve a stack traceback from anywhere in a
23632 program. For this you need to
23633 use the @code{GNAT.Traceback} API. This package includes a procedure called
23634 @code{Call_Chain} that computes a complete stack traceback, as well as useful
23635 display procedures described below. It is not necessary to use the
23636 @option{-E gnatbind} option in this case, because the stack traceback mechanism
23637 is invoked explicitly.
23638
23639 @noindent
23640 In the following example we compute a traceback at a specific location in
23641 the program, and we display it using @code{GNAT.Debug_Utilities.Image} to
23642 convert addresses to strings:
23643
23644 @smallexample @c ada
23645 with Ada.Text_IO;
23646 with GNAT.Traceback;
23647 with GNAT.Debug_Utilities;
23648
23649 procedure STB is
23650
23651    use Ada;
23652    use GNAT;
23653    use GNAT.Traceback;
23654
23655    procedure P1 is
23656       TB  : Tracebacks_Array (1 .. 10);
23657       --  We are asking for a maximum of 10 stack frames.
23658       Len : Natural;
23659       --  Len will receive the actual number of stack frames returned.
23660    begin
23661       Call_Chain (TB, Len);
23662
23663       Text_IO.Put ("In STB.P1 : ");
23664
23665       for K in 1 .. Len loop
23666          Text_IO.Put (Debug_Utilities.Image (TB (K)));
23667          Text_IO.Put (' ');
23668       end loop;
23669
23670       Text_IO.New_Line;
23671    end P1;
23672
23673    procedure P2 is
23674    begin
23675       P1;
23676    end P2;
23677
23678 begin
23679    P2;
23680 end STB;
23681 @end smallexample
23682
23683 @smallexample
23684 $ gnatmake -g stb
23685 $ stb
23686
23687 In STB.P1 : 16#0040_F1E4# 16#0040_14F2# 16#0040_170B# 16#0040_171C#
23688 16#0040_1461# 16#0040_11C4# 16#0040_11F1# 16#77E8_92A4#
23689 @end smallexample
23690
23691 @noindent
23692 You can then get further information by invoking the @code{addr2line}
23693 tool as described earlier (note that the hexadecimal addresses
23694 need to be specified in C format, with a leading ``0x'').
23695
23696 @node Symbolic Traceback
23697 @subsection Symbolic Traceback
23698 @cindex traceback, symbolic
23699
23700 @noindent
23701 A symbolic traceback is a stack traceback in which procedure names are
23702 associated with each code location.
23703
23704 @noindent
23705 Note that this feature is not supported on all platforms. See
23706 @file{GNAT.Traceback.Symbolic spec in g-trasym.ads} for a complete
23707 list of currently supported platforms.
23708
23709 @noindent
23710 Note that the symbolic traceback requires that the program be compiled
23711 with debug information. If it is not compiled with debug information
23712 only the non-symbolic information will be valid.
23713
23714 @menu
23715 * Tracebacks From Exception Occurrences (symbolic)::
23716 * Tracebacks From Anywhere in a Program (symbolic)::
23717 @end menu
23718
23719 @node Tracebacks From Exception Occurrences (symbolic)
23720 @subsubsection Tracebacks From Exception Occurrences
23721
23722 @smallexample @c ada
23723 with Ada.Text_IO;
23724 with GNAT.Traceback.Symbolic;
23725
23726 procedure STB is
23727
23728    procedure P1 is
23729    begin
23730       raise Constraint_Error;
23731    end P1;
23732
23733    procedure P2 is
23734    begin
23735       P1;
23736    end P2;
23737
23738    procedure P3 is
23739    begin
23740       P2;
23741    end P3;
23742
23743 begin
23744    P3;
23745 exception
23746    when E : others =>
23747       Ada.Text_IO.Put_Line (GNAT.Traceback.Symbolic.Symbolic_Traceback (E));
23748 end STB;
23749 @end smallexample
23750
23751 @smallexample
23752 $ gnatmake -g .\stb -bargs -E -largs -lgnat -laddr2line -lintl
23753 $ stb
23754
23755 0040149F in stb.p1 at stb.adb:8
23756 004014B7 in stb.p2 at stb.adb:13
23757 004014CF in stb.p3 at stb.adb:18
23758 004015DD in ada.stb at stb.adb:22
23759 00401461 in main at b~stb.adb:168
23760 004011C4 in __mingw_CRTStartup at crt1.c:200
23761 004011F1 in mainCRTStartup at crt1.c:222
23762 77E892A4 in ?? at ??:0
23763 @end smallexample
23764
23765 @noindent
23766 In the above example the ``.\'' syntax in the @command{gnatmake} command
23767 is currently required by @command{addr2line} for files that are in
23768 the current working directory.
23769 Moreover, the exact sequence of linker options may vary from platform
23770 to platform.
23771 The above @option{-largs} section is for Windows platforms. By contrast,
23772 under Unix there is no need for the @option{-largs} section.
23773 Differences across platforms are due to details of linker implementation.
23774
23775 @node Tracebacks From Anywhere in a Program (symbolic)
23776 @subsubsection Tracebacks From Anywhere in a Program
23777
23778 @noindent
23779 It is possible to get a symbolic stack traceback
23780 from anywhere in a program, just as for non-symbolic tracebacks.
23781 The first step is to obtain a non-symbolic
23782 traceback, and then call @code{Symbolic_Traceback} to compute the symbolic
23783 information. Here is an example:
23784
23785 @smallexample @c ada
23786 with Ada.Text_IO;
23787 with GNAT.Traceback;
23788 with GNAT.Traceback.Symbolic;
23789
23790 procedure STB is
23791
23792    use Ada;
23793    use GNAT.Traceback;
23794    use GNAT.Traceback.Symbolic;
23795
23796    procedure P1 is
23797       TB  : Tracebacks_Array (1 .. 10);
23798       --  We are asking for a maximum of 10 stack frames.
23799       Len : Natural;
23800       --  Len will receive the actual number of stack frames returned.
23801    begin
23802       Call_Chain (TB, Len);
23803       Text_IO.Put_Line (Symbolic_Traceback (TB (1 .. Len)));
23804    end P1;
23805
23806    procedure P2 is
23807    begin
23808       P1;
23809    end P2;
23810
23811 begin
23812    P2;
23813 end STB;
23814 @end smallexample
23815
23816 @c ******************************
23817 @ifset vms
23818 @node Compatibility with HP Ada
23819 @chapter Compatibility with HP Ada
23820 @cindex Compatibility
23821
23822 @noindent
23823 @cindex DEC Ada
23824 @cindex HP Ada
23825 @cindex Compatibility between GNAT and HP Ada
23826 This chapter compares HP Ada (formerly known as ``DEC Ada'')
23827 for OpenVMS Alpha and GNAT for OpenVMS for Alpha and for I64.
23828 GNAT is highly compatible
23829 with HP Ada, and it should generally be straightforward to port code
23830 from the HP Ada environment to GNAT. However, there are a few language
23831 and implementation differences of which the user must be aware. These
23832 differences are discussed in this chapter. In
23833 addition, the operating environment and command structure for the
23834 compiler are different, and these differences are also discussed.
23835
23836 For further details on these and other compatibility issues,
23837 see Appendix E of the HP publication
23838 @cite{HP Ada, Technical Overview and Comparison on HP Platforms}.
23839
23840 Except where otherwise indicated, the description of GNAT for OpenVMS
23841 applies to both the Alpha and I64 platforms.
23842
23843 For information on porting Ada code from GNAT on Alpha OpenVMS to GNAT on
23844 I64 OpenVMS, see @ref{Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS}.
23845
23846 The discussion in this chapter addresses specifically the implementation
23847 of Ada 83 for HP OpenVMS Alpha Systems. In cases where the implementation
23848 of HP Ada differs between OpenVMS Alpha Systems and OpenVMS VAX Systems,
23849 GNAT always follows the Alpha implementation.
23850
23851 For GNAT running on other than VMS systems, all the HP Ada 83 pragmas and
23852 attributes are recognized, although only a subset of them can sensibly
23853 be implemented.  The description of pragmas in
23854 @xref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}
23855 indicates whether or not they are applicable to non-VMS systems.
23856
23857 @menu
23858 * Ada Language Compatibility::
23859 * Differences in the Definition of Package System::
23860 * Language-Related Features::
23861 * The Package STANDARD::
23862 * The Package SYSTEM::
23863 * Tasking and Task-Related Features::
23864 * Pragmas and Pragma-Related Features::
23865 * Library of Predefined Units::
23866 * Bindings::
23867 * Main Program Definition::
23868 * Implementation-Defined Attributes::
23869 * Compiler and Run-Time Interfacing::
23870 * Program Compilation and Library Management::
23871 * Input-Output::
23872 * Implementation Limits::
23873 * Tools and Utilities::
23874 @end menu
23875
23876 @node Ada Language Compatibility
23877 @section Ada Language Compatibility
23878
23879 @noindent
23880 GNAT handles Ada 95 and Ada 2005 as well as Ada 83, whereas HP Ada is only
23881 for Ada 83. Ada 95 and Ada 2005 are almost completely upwards compatible
23882 with Ada 83, and therefore Ada 83 programs will compile
23883 and run under GNAT with
23884 no changes or only minor changes. The @cite{Annotated Ada Reference Manual}
23885 provides details on specific incompatibilities.
23886
23887 GNAT provides the switch @option{/83} on the @command{GNAT COMPILE} command,
23888 as well as the pragma @code{ADA_83}, to force the compiler to
23889 operate in Ada 83 mode. This mode does not guarantee complete
23890 conformance to Ada 83, but in practice is sufficient to
23891 eliminate most sources of incompatibilities.
23892 In particular, it eliminates the recognition of the
23893 additional Ada 95 and Ada 2005 keywords, so that their use as identifiers
23894 in Ada 83 programs is legal, and handles the cases of packages
23895 with optional bodies, and generics that instantiate unconstrained
23896 types without the use of @code{(<>)}.
23897
23898 @node Differences in the Definition of Package System
23899 @section Differences in the Definition of Package @code{System}
23900
23901 @noindent
23902 An Ada compiler is allowed to add
23903 implementation-dependent declarations to package @code{System}.
23904 In normal mode,
23905 GNAT does not take advantage of this permission, and the version of
23906 @code{System} provided by GNAT exactly matches that defined in the Ada
23907 Reference Manual.
23908
23909 However, HP Ada adds an extensive set of declarations to package
23910 @code{System},
23911 as fully documented in the HP Ada manuals. To minimize changes required
23912 for programs that make use of these extensions, GNAT provides the pragma
23913 @code{Extend_System} for extending the definition of package System. By using:
23914 @cindex pragma @code{Extend_System}
23915 @cindex @code{Extend_System} pragma
23916
23917 @smallexample @c ada
23918 @group
23919 @cartouche
23920 pragma Extend_System (Aux_DEC);
23921 @end cartouche
23922 @end group
23923 @end smallexample
23924
23925 @noindent
23926 the set of definitions in @code{System} is extended to include those in
23927 package @code{System.Aux_DEC}.
23928 @cindex @code{System.Aux_DEC} package
23929 @cindex @code{Aux_DEC} package (child of @code{System})
23930 These definitions are incorporated directly into package @code{System},
23931 as though they had been declared there. For a
23932 list of the declarations added, see the spec of this package,
23933 which can be found in the file @file{s-auxdec.ads} in the GNAT library.
23934 @cindex @file{s-auxdec.ads} file
23935 The pragma @code{Extend_System} is a configuration pragma, which means that
23936 it can be placed in the file @file{gnat.adc}, so that it will automatically
23937 apply to all subsequent compilations. See @ref{Configuration Pragmas},
23938 for further details.
23939
23940 An alternative approach that avoids the use of the non-standard
23941 @code{Extend_System} pragma is to add a context clause to the unit that
23942 references these facilities:
23943
23944 @smallexample @c ada
23945 @cartouche
23946 with System.Aux_DEC;
23947 use  System.Aux_DEC;
23948 @end cartouche
23949 @end smallexample
23950
23951 @noindent
23952 The effect is not quite semantically identical to incorporating
23953 the declarations directly into package @code{System},
23954 but most programs will not notice a difference
23955 unless they use prefix notation (e.g.@: @code{System.Integer_8})
23956 to reference the entities directly in package @code{System}.
23957 For units containing such references,
23958 the prefixes must either be removed, or the pragma @code{Extend_System}
23959 must be used.
23960
23961 @node Language-Related Features
23962 @section Language-Related Features
23963
23964 @noindent
23965 The following sections highlight differences in types,
23966 representations of types, operations, alignment, and
23967 related topics.
23968
23969 @menu
23970 * Integer Types and Representations::
23971 * Floating-Point Types and Representations::
23972 * Pragmas Float_Representation and Long_Float::
23973 * Fixed-Point Types and Representations::
23974 * Record and Array Component Alignment::
23975 * Address Clauses::
23976 * Other Representation Clauses::
23977 @end menu
23978
23979 @node Integer Types and Representations
23980 @subsection Integer Types and Representations
23981
23982 @noindent
23983 The set of predefined integer types is identical in HP Ada and GNAT.
23984 Furthermore the representation of these integer types is also identical,
23985 including the capability of size clauses forcing biased representation.
23986
23987 In addition,
23988 HP Ada for OpenVMS Alpha systems has defined the
23989 following additional integer types in package @code{System}:
23990
23991 @itemize @bullet
23992
23993 @item
23994 @code{INTEGER_8}
23995
23996 @item
23997 @code{INTEGER_16}
23998
23999 @item
24000 @code{INTEGER_32}
24001
24002 @item
24003 @code{INTEGER_64}
24004
24005 @item
24006 @code{LARGEST_INTEGER}
24007 @end itemize
24008
24009 @noindent
24010 In GNAT, the first four of these types may be obtained from the
24011 standard Ada package @code{Interfaces}.
24012 Alternatively, by use of the pragma @code{Extend_System}, identical
24013 declarations can be referenced directly in package @code{System}.
24014 On both GNAT and HP Ada, the maximum integer size is 64 bits.
24015
24016 @node Floating-Point Types and Representations
24017 @subsection Floating-Point Types and Representations
24018 @cindex Floating-Point types
24019
24020 @noindent
24021 The set of predefined floating-point types is identical in HP Ada and GNAT.
24022 Furthermore the representation of these floating-point
24023 types is also identical. One important difference is that the default
24024 representation for HP Ada is @code{VAX_Float}, but the default representation
24025 for GNAT is IEEE.
24026
24027 Specific types may be declared to be @code{VAX_Float} or IEEE, using the
24028 pragma @code{Float_Representation} as described in the HP Ada
24029 documentation.
24030 For example, the declarations:
24031
24032 @smallexample @c ada
24033 @cartouche
24034 type F_Float is digits 6;
24035 pragma Float_Representation (VAX_Float, F_Float);
24036 @end cartouche
24037 @end smallexample
24038
24039 @noindent
24040 declares a type @code{F_Float} that will be represented in @code{VAX_Float}
24041 format.
24042 This set of declarations actually appears in @code{System.Aux_DEC},
24043 which contains
24044 the full set of additional floating-point declarations provided in
24045 the HP Ada version of package @code{System}.
24046 This and similar declarations may be accessed in a user program
24047 by using pragma @code{Extend_System}. The use of this
24048 pragma, and the related pragma @code{Long_Float} is described in further
24049 detail in the following section.
24050
24051 @node Pragmas Float_Representation and Long_Float
24052 @subsection Pragmas @code{Float_Representation} and @code{Long_Float}
24053
24054 @noindent
24055 HP Ada provides the pragma @code{Float_Representation}, which
24056 acts as a program library switch to allow control over
24057 the internal representation chosen for the predefined
24058 floating-point types declared in the package @code{Standard}.
24059 The format of this pragma is as follows:
24060
24061 @smallexample @c ada
24062 @cartouche
24063 pragma Float_Representation(VAX_Float | IEEE_Float);
24064 @end cartouche
24065 @end smallexample
24066
24067 @noindent
24068 This pragma controls the representation of floating-point
24069 types as follows:
24070
24071 @itemize @bullet
24072 @item
24073 @code{VAX_Float} specifies that floating-point
24074 types are represented by default with the VAX system hardware types
24075 @code{F-floating}, @code{D-floating}, @code{G-floating}.
24076 Note that the @code{H-floating}
24077 type was available only on VAX systems, and is not available
24078 in either HP Ada or GNAT.
24079
24080 @item
24081 @code{IEEE_Float} specifies that floating-point
24082 types are represented by default with the IEEE single and
24083 double floating-point types.
24084 @end itemize
24085
24086 @noindent
24087 GNAT provides an identical implementation of the pragma
24088 @code{Float_Representation}, except that it functions as a
24089 configuration pragma. Note that the
24090 notion of configuration pragma corresponds closely to the
24091 HP Ada notion of a program library switch.
24092
24093 When no pragma is used in GNAT, the default is @code{IEEE_Float},
24094 which is different
24095 from HP Ada 83, where the default is @code{VAX_Float}. In addition, the
24096 predefined libraries in GNAT are built using @code{IEEE_Float}, so it is not
24097 advisable to change the format of numbers passed to standard library
24098 routines, and if necessary explicit type conversions may be needed.
24099
24100 The use of @code{IEEE_Float} is recommended in GNAT since it is more
24101 efficient, and (given that it conforms to an international standard)
24102 potentially more portable.
24103 The situation in which @code{VAX_Float} may be useful is in interfacing
24104 to existing code and data that expect the use of @code{VAX_Float}.
24105 In such a situation use the predefined @code{VAX_Float}
24106 types in package @code{System}, as extended by
24107 @code{Extend_System}. For example, use @code{System.F_Float}
24108 to specify the 32-bit @code{F-Float} format.
24109
24110 @noindent
24111 On OpenVMS systems, HP Ada provides the pragma @code{Long_Float}
24112 to allow control over the internal representation chosen
24113 for the predefined type @code{Long_Float} and for floating-point
24114 type declarations with digits specified in the range 7 .. 15.
24115 The format of this pragma is as follows:
24116
24117 @smallexample @c ada
24118 @cartouche
24119 pragma Long_Float (D_FLOAT | G_FLOAT);
24120 @end cartouche
24121 @end smallexample
24122
24123 @node Fixed-Point Types and Representations
24124 @subsection Fixed-Point Types and Representations
24125
24126 @noindent
24127 On HP Ada for OpenVMS Alpha systems, rounding is
24128 away from zero for both positive and negative numbers.
24129 Therefore, @code{+0.5} rounds to @code{1},
24130 and @code{-0.5} rounds to @code{-1}.
24131
24132 On GNAT the results of operations
24133 on fixed-point types are in accordance with the Ada
24134 rules. In particular, results of operations on decimal
24135 fixed-point types are truncated.
24136
24137 @node Record and Array Component Alignment
24138 @subsection Record and Array Component Alignment
24139
24140 @noindent
24141 On HP Ada for OpenVMS Alpha, all non-composite components
24142 are aligned on natural boundaries. For example, 1-byte
24143 components are aligned on byte boundaries, 2-byte
24144 components on 2-byte boundaries, 4-byte components on 4-byte
24145 byte boundaries, and so on. The OpenVMS Alpha hardware
24146 runs more efficiently with naturally aligned data.
24147
24148 On GNAT, alignment rules are compatible
24149 with HP Ada for OpenVMS Alpha.
24150
24151 @node Address Clauses
24152 @subsection Address Clauses
24153
24154 @noindent
24155 In HP Ada and GNAT, address clauses are supported for
24156 objects and imported subprograms.
24157 The predefined type @code{System.Address} is a private type
24158 in both compilers on Alpha OpenVMS, with the same representation
24159 (it is simply a machine pointer). Addition, subtraction, and comparison
24160 operations are available in the standard Ada package
24161 @code{System.Storage_Elements}, or in package @code{System}
24162 if it is extended to include @code{System.Aux_DEC} using a
24163 pragma @code{Extend_System} as previously described.
24164
24165 Note that code that @code{with}'s both this extended package @code{System}
24166 and the package @code{System.Storage_Elements} should not @code{use}
24167 both packages, or ambiguities will result. In general it is better
24168 not to mix these two sets of facilities. The Ada package was
24169 designed specifically to provide the kind of features that HP Ada
24170 adds directly to package @code{System}.
24171
24172 The type @code{System.Address} is a 64-bit integer type in GNAT for
24173 I64 OpenVMS.  For more information,
24174 see @ref{Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS}.
24175
24176 GNAT is compatible with HP Ada in its handling of address
24177 clauses, except for some limitations in
24178 the form of address clauses for composite objects with
24179 initialization. Such address clauses are easily replaced
24180 by the use of an explicitly-defined constant as described
24181 in the Ada Reference Manual (13.1(22)). For example, the sequence
24182 of declarations:
24183
24184 @smallexample @c ada
24185 @cartouche
24186 X, Y : Integer := Init_Func;
24187 Q : String (X .. Y) := "abc";
24188 @dots{}
24189 for Q'Address use Compute_Address;
24190 @end cartouche
24191 @end smallexample
24192
24193 @noindent
24194 will be rejected by GNAT, since the address cannot be computed at the time
24195 that @code{Q} is declared. To achieve the intended effect, write instead:
24196
24197 @smallexample @c ada
24198 @group
24199 @cartouche
24200 X, Y : Integer := Init_Func;
24201 Q_Address : constant Address := Compute_Address;
24202 Q : String (X .. Y) := "abc";
24203 @dots{}
24204 for Q'Address use Q_Address;
24205 @end cartouche
24206 @end group
24207 @end smallexample
24208
24209 @noindent
24210 which will be accepted by GNAT (and other Ada compilers), and is also
24211 compatible with Ada 83. A fuller description of the restrictions
24212 on address specifications is found in @ref{Top, GNAT Reference Manual,
24213 About This Guide, gnat_rm, GNAT Reference Manual}.
24214
24215 @node Other Representation Clauses
24216 @subsection Other Representation Clauses
24217
24218 @noindent
24219 GNAT implements in a compatible manner all the representation
24220 clauses supported by HP Ada. In addition, GNAT
24221 implements the representation clause forms that were introduced in Ada 95,
24222 including @code{COMPONENT_SIZE} and @code{SIZE} clauses for objects.
24223
24224 @node The Package STANDARD
24225 @section The Package @code{STANDARD}
24226
24227 @noindent
24228 The package @code{STANDARD}, as implemented by HP Ada, is fully
24229 described in the @cite{Ada Reference Manual} and in the
24230 @cite{HP Ada Language Reference Manual}. As implemented by GNAT, the
24231 package @code{STANDARD} is described in the @cite{Ada Reference Manual}.
24232
24233 In addition, HP Ada supports the Latin-1 character set in
24234 the type @code{CHARACTER}. GNAT supports the Latin-1 character set
24235 in the type @code{CHARACTER} and also Unicode (ISO 10646 BMP) in
24236 the type @code{WIDE_CHARACTER}.
24237
24238 The floating-point types supported by GNAT are those
24239 supported by HP Ada, but the defaults are different, and are controlled by
24240 pragmas. See @ref{Floating-Point Types and Representations}, for details.
24241
24242 @node The Package SYSTEM
24243 @section The Package @code{SYSTEM}
24244
24245 @noindent
24246 HP Ada provides a specific version of the package
24247 @code{SYSTEM} for each platform on which the language is implemented.
24248 For the complete spec of the package @code{SYSTEM}, see
24249 Appendix F of the @cite{HP Ada Language Reference Manual}.
24250
24251 On HP Ada, the package @code{SYSTEM} includes the following conversion
24252 functions:
24253 @itemize @bullet
24254 @item @code{TO_ADDRESS(INTEGER)}
24255
24256 @item @code{TO_ADDRESS(UNSIGNED_LONGWORD)}
24257
24258 @item @code{TO_ADDRESS(}@i{universal_integer}@code{)}
24259
24260 @item @code{TO_INTEGER(ADDRESS)}
24261
24262 @item @code{TO_UNSIGNED_LONGWORD(ADDRESS)}
24263
24264 @item Function @code{IMPORT_VALUE return UNSIGNED_LONGWORD} and the
24265 functions @code{IMPORT_ADDRESS} and @code{IMPORT_LARGEST_VALUE}
24266 @end itemize
24267
24268 @noindent
24269 By default, GNAT supplies a version of @code{SYSTEM} that matches
24270 the definition given in the @cite{Ada Reference Manual}.
24271 This
24272 is a subset of the HP system definitions, which is as
24273 close as possible to the original definitions. The only difference
24274 is that the definition of @code{SYSTEM_NAME} is different:
24275
24276 @smallexample @c ada
24277 @cartouche
24278 type Name is (SYSTEM_NAME_GNAT);
24279 System_Name : constant Name := SYSTEM_NAME_GNAT;
24280 @end cartouche
24281 @end smallexample
24282
24283 @noindent
24284 Also, GNAT adds the Ada declarations for
24285 @code{BIT_ORDER} and @code{DEFAULT_BIT_ORDER}.
24286
24287 However, the use of the following pragma causes GNAT
24288 to extend the definition of package @code{SYSTEM} so that it
24289 encompasses the full set of HP-specific extensions,
24290 including the functions listed above:
24291
24292 @smallexample @c ada
24293 @cartouche
24294 pragma Extend_System (Aux_DEC);
24295 @end cartouche
24296 @end smallexample
24297
24298 @noindent
24299 The pragma @code{Extend_System} is a configuration pragma that
24300 is most conveniently placed in the @file{gnat.adc} file. @xref{Pragma
24301 Extend_System,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual} for further details.
24302
24303 HP Ada does not allow the recompilation of the package
24304 @code{SYSTEM}. Instead HP Ada provides several pragmas
24305 (@code{SYSTEM_NAME}, @code{STORAGE_UNIT}, and @code{MEMORY_SIZE})
24306 to modify values in the package @code{SYSTEM}.
24307 On OpenVMS Alpha systems, the pragma
24308 @code{SYSTEM_NAME} takes the enumeration literal @code{OPENVMS_AXP} as
24309 its single argument.
24310
24311 GNAT does permit the recompilation of package @code{SYSTEM} using
24312 the special switch @option{-gnatg}, and this switch can be used if
24313 it is necessary to modify the definitions in @code{SYSTEM}. GNAT does
24314 not permit the specification of @code{SYSTEM_NAME}, @code{STORAGE_UNIT}
24315 or @code{MEMORY_SIZE} by any other means.
24316
24317 On GNAT systems, the pragma @code{SYSTEM_NAME} takes the
24318 enumeration literal @code{SYSTEM_NAME_GNAT}.
24319
24320 The definitions provided by the use of
24321
24322 @smallexample @c ada
24323 pragma Extend_System (AUX_Dec);
24324 @end smallexample
24325
24326 @noindent
24327 are virtually identical to those provided by the HP Ada 83 package
24328 @code{SYSTEM}. One important difference is that the name of the
24329 @code{TO_ADDRESS}
24330 function for type @code{UNSIGNED_LONGWORD} is changed to
24331 @code{TO_ADDRESS_LONG}.
24332 @xref{Address Clauses,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual} for a
24333 discussion of why this change was necessary.
24334
24335 @noindent
24336 The version of @code{TO_ADDRESS} taking a @i{universal_integer} argument
24337 is in fact
24338 an extension to Ada 83 not strictly compatible with the reference manual.
24339 GNAT, in order to be exactly compatible with the standard,
24340 does not provide this capability. In HP Ada 83, the
24341 point of this definition is to deal with a call like:
24342
24343 @smallexample @c ada
24344 TO_ADDRESS (16#12777#);
24345 @end smallexample
24346
24347 @noindent
24348 Normally, according to Ada 83 semantics, one would expect this to be
24349 ambiguous, since it matches both the @code{INTEGER} and
24350 @code{UNSIGNED_LONGWORD} forms of @code{TO_ADDRESS}.
24351 However, in HP Ada 83, there is no ambiguity, since the
24352 definition using @i{universal_integer} takes precedence.
24353
24354 In GNAT, since the version with @i{universal_integer} cannot be supplied,
24355 it is
24356 not possible to be 100% compatible. Since there are many programs using
24357 numeric constants for the argument to @code{TO_ADDRESS}, the decision in
24358 GNAT was
24359 to change the name of the function in the @code{UNSIGNED_LONGWORD} case,
24360 so the declarations provided in the GNAT version of @code{AUX_Dec} are:
24361
24362 @smallexample @c ada
24363 function To_Address (X : Integer) return Address;
24364 pragma Pure_Function (To_Address);
24365
24366 function To_Address_Long (X : Unsigned_Longword) return Address;
24367 pragma Pure_Function (To_Address_Long);
24368 @end smallexample
24369
24370 @noindent
24371 This means that programs using @code{TO_ADDRESS} for
24372 @code{UNSIGNED_LONGWORD} must change the name to @code{TO_ADDRESS_LONG}.
24373
24374 @node Tasking and Task-Related Features
24375 @section Tasking and Task-Related Features
24376
24377 @noindent
24378 This section compares the treatment of tasking in GNAT
24379 and in HP Ada for OpenVMS Alpha.
24380 The GNAT description applies to both Alpha and I64 OpenVMS.
24381 For detailed information on tasking in
24382 HP Ada, see the @cite{HP Ada Language Reference Manual} and the
24383 relevant run-time reference manual.
24384
24385 @menu
24386 * Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems::
24387 * Assigning Task IDs::
24388 * Task IDs and Delays::
24389 * Task-Related Pragmas::
24390 * Scheduling and Task Priority::
24391 * The Task Stack::
24392 * External Interrupts::
24393 @end menu
24394
24395 @node Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems
24396 @subsection Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems
24397
24398 @noindent
24399 On OpenVMS Alpha systems, each Ada task (except a passive
24400 task) is implemented as a single stream of execution
24401 that is created and managed by the kernel. On these
24402 systems, HP Ada tasking support is based on DECthreads,
24403 an implementation of the POSIX standard for threads.
24404
24405 Also, on OpenVMS Alpha systems, HP Ada tasks and foreign
24406 code that calls DECthreads routines can be used together.
24407 The interaction between Ada tasks and DECthreads routines
24408 can have some benefits. For example when on OpenVMS Alpha,
24409 HP Ada can call C code that is already threaded.
24410
24411 GNAT uses the facilities of DECthreads,
24412 and Ada tasks are mapped to threads.
24413
24414 @node Assigning Task IDs
24415 @subsection Assigning Task IDs
24416
24417 @noindent
24418 The HP Ada Run-Time Library always assigns @code{%TASK 1} to
24419 the environment task that executes the main program. On
24420 OpenVMS Alpha systems, @code{%TASK 0} is often used for tasks
24421 that have been created but are not yet activated.
24422
24423 On OpenVMS Alpha systems, task IDs are assigned at
24424 activation. On GNAT systems, task IDs are also assigned at
24425 task creation but do not have the same form or values as
24426 task ID values in HP Ada. There is no null task, and the
24427 environment task does not have a specific task ID value.
24428
24429 @node Task IDs and Delays
24430 @subsection Task IDs and Delays
24431
24432 @noindent
24433 On OpenVMS Alpha systems, tasking delays are implemented
24434 using Timer System Services. The Task ID is used for the
24435 identification of the timer request (the @code{REQIDT} parameter).
24436 If Timers are used in the application take care not to use
24437 @code{0} for the identification, because cancelling such a timer
24438 will cancel all timers and may lead to unpredictable results.
24439
24440 @node Task-Related Pragmas
24441 @subsection Task-Related Pragmas
24442
24443 @noindent
24444 Ada supplies the pragma @code{TASK_STORAGE}, which allows
24445 specification of the size of the guard area for a task
24446 stack. (The guard area forms an area of memory that has no
24447 read or write access and thus helps in the detection of
24448 stack overflow.) On OpenVMS Alpha systems, if the pragma
24449 @code{TASK_STORAGE} specifies a value of zero, a minimal guard
24450 area is created. In the absence of a pragma @code{TASK_STORAGE},
24451 a default guard area is created.
24452
24453 GNAT supplies the following task-related pragmas:
24454
24455 @itemize @bullet
24456 @item  @code{TASK_INFO}
24457
24458 This pragma appears within a task definition and
24459 applies to the task in which it appears. The argument
24460 must be of type @code{SYSTEM.TASK_INFO.TASK_INFO_TYPE}.
24461
24462 @item  @code{TASK_STORAGE}
24463
24464 GNAT implements pragma @code{TASK_STORAGE} in the same way as HP Ada.
24465 Both HP Ada and GNAT supply the pragmas @code{PASSIVE},
24466 @code{SUPPRESS}, and @code{VOLATILE}.
24467 @end itemize
24468 @node Scheduling and Task Priority
24469 @subsection Scheduling and Task Priority
24470
24471 @noindent
24472 HP Ada implements the Ada language requirement that
24473 when two tasks are eligible for execution and they have
24474 different priorities, the lower priority task does not
24475 execute while the higher priority task is waiting. The HP
24476 Ada Run-Time Library keeps a task running until either the
24477 task is suspended or a higher priority task becomes ready.
24478
24479 On OpenVMS Alpha systems, the default strategy is round-
24480 robin with preemption. Tasks of equal priority take turns
24481 at the processor. A task is run for a certain period of
24482 time and then placed at the tail of the ready queue for
24483 its priority level.
24484
24485 HP Ada provides the implementation-defined pragma @code{TIME_SLICE},
24486 which can be used to enable or disable round-robin
24487 scheduling of tasks with the same priority.
24488 See the relevant HP Ada run-time reference manual for
24489 information on using the pragmas to control HP Ada task
24490 scheduling.
24491
24492 GNAT follows the scheduling rules of Annex D (Real-Time
24493 Annex) of the @cite{Ada Reference Manual}. In general, this
24494 scheduling strategy is fully compatible with HP Ada
24495 although it provides some additional constraints (as
24496 fully documented in Annex D).
24497 GNAT implements time slicing control in a manner compatible with
24498 HP Ada 83, by means of the pragma @code{Time_Slice}, whose semantics
24499 are identical to the HP Ada 83 pragma of the same name.
24500 Note that it is not possible to mix GNAT tasking and
24501 HP Ada 83 tasking in the same program, since the two run-time
24502 libraries are not compatible.
24503
24504 @node The Task Stack
24505 @subsection The Task Stack
24506
24507 @noindent
24508 In HP Ada, a task stack is allocated each time a
24509 non-passive task is activated. As soon as the task is
24510 terminated, the storage for the task stack is deallocated.
24511 If you specify a size of zero (bytes) with @code{T'STORAGE_SIZE},
24512 a default stack size is used. Also, regardless of the size
24513 specified, some additional space is allocated for task
24514 management purposes. On OpenVMS Alpha systems, at least
24515 one page is allocated.
24516
24517 GNAT handles task stacks in a similar manner. In accordance with
24518 the Ada rules, it provides the pragma @code{STORAGE_SIZE} as
24519 an alternative method for controlling the task stack size.
24520 The specification of the attribute @code{T'STORAGE_SIZE} is also
24521 supported in a manner compatible with HP Ada.
24522
24523 @node External Interrupts
24524 @subsection External Interrupts
24525
24526 @noindent
24527 On HP Ada, external interrupts can be associated with task entries.
24528 GNAT is compatible with HP Ada in its handling of external interrupts.
24529
24530 @node Pragmas and Pragma-Related Features
24531 @section Pragmas and Pragma-Related Features
24532
24533 @noindent
24534 Both HP Ada and GNAT supply all language-defined pragmas
24535 as specified by the Ada 83 standard. GNAT also supplies all
24536 language-defined pragmas introduced by Ada 95 and Ada 2005.
24537 In addition, GNAT implements the implementation-defined pragmas
24538 from HP Ada 83.
24539
24540 @itemize @bullet
24541 @item  @code{AST_ENTRY}
24542
24543 @item  @code{COMMON_OBJECT}
24544
24545 @item  @code{COMPONENT_ALIGNMENT}
24546
24547 @item  @code{EXPORT_EXCEPTION}
24548
24549 @item  @code{EXPORT_FUNCTION}
24550
24551 @item  @code{EXPORT_OBJECT}
24552
24553 @item  @code{EXPORT_PROCEDURE}
24554
24555 @item  @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE}
24556
24557 @item  @code{FLOAT_REPRESENTATION}
24558
24559 @item  @code{IDENT}
24560
24561 @item  @code{IMPORT_EXCEPTION}
24562
24563 @item  @code{IMPORT_FUNCTION}
24564
24565 @item  @code{IMPORT_OBJECT}
24566
24567 @item  @code{IMPORT_PROCEDURE}
24568
24569 @item  @code{IMPORT_VALUED_PROCEDURE}
24570
24571 @item  @code{INLINE_GENERIC}
24572
24573 @item  @code{INTERFACE_NAME}
24574
24575 @item  @code{LONG_FLOAT}
24576
24577 @item  @code{MAIN_STORAGE}
24578
24579 @item  @code{PASSIVE}
24580
24581 @item  @code{PSECT_OBJECT}
24582
24583 @item  @code{SHARE_GENERIC}
24584
24585 @item  @code{SUPPRESS_ALL}
24586
24587 @item  @code{TASK_STORAGE}
24588
24589 @item  @code{TIME_SLICE}
24590
24591 @item  @code{TITLE}
24592 @end itemize
24593
24594 @noindent
24595 These pragmas are all fully implemented, with the exception of @code{TITLE},
24596 @code{PASSIVE}, and @code{SHARE_GENERIC}, which are
24597 recognized, but which have no
24598 effect in GNAT. The effect of @code{PASSIVE} may be obtained by the
24599 use of Ada protected objects. In GNAT, all generics are inlined.
24600
24601 Unlike HP Ada, the GNAT ``@code{EXPORT_}@i{subprogram}'' pragmas require
24602 a separate subprogram specification which must appear before the
24603 subprogram body.
24604
24605 GNAT also supplies a number of implementation-defined pragmas as follows:
24606 @itemize @bullet
24607 @item  @code{ABORT_DEFER}
24608
24609 @item  @code{ADA_83}
24610
24611 @item  @code{ADA_95}
24612
24613 @item  @code{ADA_05}
24614
24615 @item  @code{ANNOTATE}
24616
24617 @item  @code{ASSERT}
24618
24619 @item  @code{C_PASS_BY_COPY}
24620
24621 @item  @code{CPP_CLASS}
24622
24623 @item  @code{CPP_CONSTRUCTOR}
24624
24625 @item  @code{CPP_DESTRUCTOR}
24626
24627 @item  @code{DEBUG}
24628
24629 @item  @code{EXTEND_SYSTEM}
24630
24631 @item  @code{LINKER_ALIAS}
24632
24633 @item  @code{LINKER_SECTION}
24634
24635 @item  @code{MACHINE_ATTRIBUTE}
24636
24637 @item  @code{NO_RETURN}
24638
24639 @item  @code{PURE_FUNCTION}
24640
24641 @item  @code{SOURCE_FILE_NAME}
24642
24643 @item  @code{SOURCE_REFERENCE}
24644
24645 @item  @code{TASK_INFO}
24646
24647 @item  @code{UNCHECKED_UNION}
24648
24649 @item  @code{UNIMPLEMENTED_UNIT}
24650
24651 @item  @code{UNIVERSAL_DATA}
24652
24653 @item  @code{UNSUPPRESS}
24654
24655 @item  @code{WARNINGS}
24656
24657 @item  @code{WEAK_EXTERNAL}
24658 @end itemize
24659
24660 @noindent
24661 For full details on these GNAT implementation-defined pragmas,
24662 see @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference
24663 Manual}.
24664
24665 @menu
24666 * Restrictions on the Pragma INLINE::
24667 * Restrictions on the Pragma INTERFACE::
24668 * Restrictions on the Pragma SYSTEM_NAME::
24669 @end menu
24670
24671 @node Restrictions on the Pragma INLINE
24672 @subsection Restrictions on Pragma @code{INLINE}
24673
24674 @noindent
24675 HP Ada enforces the following restrictions on the pragma @code{INLINE}:
24676 @itemize @bullet
24677 @item  Parameters cannot have a task type.
24678
24679 @item  Function results cannot be task types, unconstrained
24680 array types, or unconstrained types with discriminants.
24681
24682 @item  Bodies cannot declare the following:
24683 @itemize @bullet
24684 @item  Subprogram body or stub (imported subprogram is allowed)
24685
24686 @item  Tasks
24687
24688 @item  Generic declarations
24689
24690 @item  Instantiations
24691
24692 @item  Exceptions
24693
24694 @item  Access types (types derived from access types allowed)
24695
24696 @item  Array or record types
24697
24698 @item  Dependent tasks
24699
24700 @item  Direct recursive calls of subprogram or containing
24701 subprogram, directly or via a renaming
24702
24703 @end itemize
24704 @end itemize
24705
24706 @noindent
24707 In GNAT, the only restriction on pragma @code{INLINE} is that the
24708 body must occur before the call if both are in the same
24709 unit, and the size must be appropriately small. There are
24710 no other specific restrictions which cause subprograms to
24711 be incapable of being inlined.
24712
24713 @node  Restrictions on the Pragma INTERFACE
24714 @subsection  Restrictions on Pragma @code{INTERFACE}
24715
24716 @noindent
24717 The following restrictions on pragma @code{INTERFACE}
24718 are enforced by both HP Ada and GNAT:
24719 @itemize @bullet
24720 @item  Languages accepted: Ada, Bliss, C, Fortran, Default.
24721 Default is the default on OpenVMS Alpha systems.
24722
24723 @item  Parameter passing: Language specifies default
24724 mechanisms but can be overridden with an @code{EXPORT} pragma.
24725
24726 @itemize @bullet
24727 @item  Ada: Use internal Ada rules.
24728
24729 @item  Bliss, C: Parameters must be mode @code{in}; cannot be
24730 record or task type. Result cannot be a string, an
24731 array, or a record.
24732
24733 @item  Fortran: Parameters cannot have a task type. Result cannot
24734 be a string, an array, or a record.
24735 @end itemize
24736 @end itemize
24737
24738 @noindent
24739 GNAT is entirely upwards compatible with HP Ada, and in addition allows
24740 record parameters for all languages.
24741
24742 @node  Restrictions on the Pragma SYSTEM_NAME
24743 @subsection  Restrictions on Pragma @code{SYSTEM_NAME}
24744
24745 @noindent
24746 For HP Ada for OpenVMS Alpha, the enumeration literal
24747 for the type @code{NAME} is @code{OPENVMS_AXP}.
24748 In GNAT, the enumeration
24749 literal for the type @code{NAME} is @code{SYSTEM_NAME_GNAT}.
24750
24751 @node  Library of Predefined Units
24752 @section  Library of Predefined Units
24753
24754 @noindent
24755 A library of predefined units is provided as part of the
24756 HP Ada and GNAT implementations. HP Ada does not provide
24757 the package @code{MACHINE_CODE} but instead recommends importing
24758 assembler code.
24759
24760 The GNAT versions of the HP Ada Run-Time Library (@code{ADA$PREDEFINED:})
24761 units are taken from the OpenVMS Alpha version, not the OpenVMS VAX
24762 version.
24763 The HP Ada Predefined Library units are modified to remove post-Ada 83
24764 incompatibilities and to make them interoperable with GNAT
24765 (@pxref{Changes to DECLIB}, for details).
24766 The units are located in the @file{DECLIB} directory.
24767
24768 The GNAT RTL is contained in
24769 the @file{ADALIB} directory, and
24770 the default search path is set up to find @code{DECLIB} units in preference
24771 to @code{ADALIB} units with the same name (@code{TEXT_IO},
24772 @code{SEQUENTIAL_IO}, and @code{DIRECT_IO}, for example).
24773
24774 @menu
24775 * Changes to DECLIB::
24776 @end menu
24777
24778 @node Changes to DECLIB
24779 @subsection Changes to @code{DECLIB}
24780
24781 @noindent
24782 The changes made to the HP Ada predefined library for GNAT and post-Ada 83
24783 compatibility are minor and include the following:
24784
24785 @itemize @bullet
24786 @item  Adjusting the location of pragmas and record representation
24787 clauses to obey Ada 95 (and thus Ada 2005) rules
24788
24789 @item  Adding the proper notation to generic formal parameters
24790 that take unconstrained types in instantiation
24791
24792 @item  Adding pragma @code{ELABORATE_BODY} to package specs
24793 that have package bodies not otherwise allowed
24794
24795 @item  Replacing occurrences of the identifier ``@code{PROTECTED}'' by
24796 ``@code{PROTECTD}''.
24797 Currently these are found only in the @code{STARLET} package spec.
24798
24799 @item Changing @code{SYSTEM.ADDRESS} to @code{SYSTEM.SHORT_ADDRESS}
24800 where the address size is constrained to 32 bits.
24801 @end itemize
24802
24803 @noindent
24804 None of the above changes is visible to users.
24805
24806 @node Bindings
24807 @section Bindings
24808
24809 @noindent
24810 On OpenVMS Alpha, HP Ada provides the following strongly-typed bindings:
24811 @itemize @bullet
24812
24813 @item  Command Language Interpreter (CLI interface)
24814
24815 @item  DECtalk Run-Time Library (DTK interface)
24816
24817 @item  Librarian utility routines (LBR interface)
24818
24819 @item  General Purpose Run-Time Library (LIB interface)
24820
24821 @item  Math Run-Time Library (MTH interface)
24822
24823 @item  National Character Set Run-Time Library (NCS interface)
24824
24825 @item  Compiled Code Support Run-Time Library (OTS interface)
24826
24827 @item  Parallel Processing Run-Time Library (PPL interface)
24828
24829 @item  Screen Management Run-Time Library (SMG interface)
24830
24831 @item  Sort Run-Time Library (SOR interface)
24832
24833 @item  String Run-Time Library (STR interface)
24834
24835 @item STARLET System Library
24836 @findex Starlet
24837
24838 @item  X Window System Version 11R4 and 11R5 (X, XLIB interface)
24839
24840 @item  X Windows Toolkit (XT interface)
24841
24842 @item  X/Motif Version 1.1.3 and 1.2 (XM interface)
24843 @end itemize
24844
24845 @noindent
24846 GNAT provides implementations of these HP bindings in the @code{DECLIB}
24847 directory, on both the Alpha and I64 OpenVMS platforms.
24848
24849 The X/Motif bindings used to build @code{DECLIB} are whatever versions are
24850 in the
24851 HP Ada @file{ADA$PREDEFINED} directory with extension @file{.ADC}.
24852 A pragma @code{Linker_Options} has been added to packages @code{Xm},
24853 @code{Xt}, and @code{X_Lib}
24854 causing the default X/Motif sharable image libraries to be linked in. This
24855 is done via options files named @file{xm.opt}, @file{xt.opt}, and
24856 @file{x_lib.opt} (also located in the @file{DECLIB} directory).
24857
24858 It may be necessary to edit these options files to update or correct the
24859 library names if, for example, the newer X/Motif bindings from
24860 @file{ADA$EXAMPLES}
24861 had been (previous to installing GNAT) copied and renamed to supersede the
24862 default @file{ADA$PREDEFINED} versions.
24863
24864 @menu
24865 * Shared Libraries and Options Files::
24866 * Interfaces to C::
24867 @end menu
24868
24869 @node Shared Libraries and Options Files
24870 @subsection Shared Libraries and Options Files
24871
24872 @noindent
24873 When using the HP Ada
24874 predefined X and Motif bindings, the linking with their sharable images is
24875 done automatically by @command{GNAT LINK}.
24876 When using other X and Motif bindings, you need
24877 to add the corresponding sharable images to the command line for
24878 @code{GNAT LINK}. When linking with shared libraries, or with
24879 @file{.OPT} files, you must
24880 also add them to the command line for @command{GNAT LINK}.
24881
24882 A shared library to be used with GNAT is built in the same way as other
24883 libraries under VMS. The VMS Link command can be used in standard fashion.
24884
24885 @node Interfaces to C
24886 @subsection Interfaces to C
24887
24888 @noindent
24889 HP Ada
24890 provides the following Ada types and operations:
24891
24892 @itemize @bullet
24893 @item C types package (@code{C_TYPES})
24894
24895 @item C strings (@code{C_TYPES.NULL_TERMINATED})
24896
24897 @item Other_types (@code{SHORT_INT})
24898 @end itemize
24899
24900 @noindent
24901 Interfacing to C with GNAT, you can use the above approach
24902 described for HP Ada or the facilities of Annex B of
24903 the @cite{Ada Reference Manual} (packages @code{INTERFACES.C},
24904 @code{INTERFACES.C.STRINGS} and @code{INTERFACES.C.POINTERS}). For more
24905 information, see @ref{Interfacing to C,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}.
24906
24907 The @option{-gnatF} qualifier forces default and explicit
24908 @code{External_Name} parameters in pragmas @code{Import} and @code{Export}
24909 to be uppercased for compatibility with the default behavior
24910 of HP C. The qualifier has no effect on @code{Link_Name} parameters.
24911
24912 @node Main Program Definition
24913 @section Main Program Definition
24914
24915 @noindent
24916 The following section discusses differences in the
24917 definition of main programs on HP Ada and GNAT.
24918 On HP Ada, main programs are defined to meet the
24919 following conditions:
24920 @itemize @bullet
24921 @item  Procedure with no formal parameters (returns @code{0} upon
24922 normal completion)
24923
24924 @item  Procedure with no formal parameters (returns @code{42} when
24925 an unhandled exception is raised)
24926
24927 @item  Function with no formal parameters whose returned value
24928 is of a discrete type
24929
24930 @item  Procedure with one @code{out} formal of a discrete type for
24931 which a specification of pragma @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE} is given.
24932
24933 @end itemize
24934
24935 @noindent
24936 When declared with the pragma @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE},
24937 a main function or main procedure returns a discrete
24938 value whose size is less than 64 bits (32 on VAX systems),
24939 the value is zero- or sign-extended as appropriate.
24940 On GNAT, main programs are defined as follows:
24941 @itemize @bullet
24942 @item  Must be a non-generic, parameterless subprogram that
24943 is either a procedure or function returning an Ada
24944 @code{STANDARD.INTEGER} (the predefined type)
24945
24946 @item  Cannot be a generic subprogram or an instantiation of a
24947 generic subprogram
24948 @end itemize
24949
24950 @node Implementation-Defined Attributes
24951 @section Implementation-Defined Attributes
24952
24953 @noindent
24954 GNAT provides all HP Ada implementation-defined
24955 attributes.
24956
24957 @node Compiler and Run-Time Interfacing
24958 @section Compiler and Run-Time Interfacing
24959
24960 @noindent
24961 HP Ada provides the following qualifiers to pass options to the linker
24962 (ACS LINK):
24963 @itemize @bullet
24964 @item  @option{/WAIT} and @option{/SUBMIT}
24965
24966 @item  @option{/COMMAND}
24967
24968 @item  @option{/@r{[}NO@r{]}MAP}
24969
24970 @item  @option{/OUTPUT=@var{file-spec}}
24971
24972 @item  @option{/@r{[}NO@r{]}DEBUG} and @option{/@r{[}NO@r{]}TRACEBACK}
24973 @end itemize
24974
24975 @noindent
24976 To pass options to the linker, GNAT provides the following
24977 switches:
24978
24979 @itemize @bullet
24980 @item   @option{/EXECUTABLE=@var{exec-name}}
24981
24982 @item   @option{/VERBOSE}
24983
24984 @item   @option{/@r{[}NO@r{]}DEBUG} and @option{/@r{[}NO@r{]}TRACEBACK}
24985 @end itemize
24986
24987 @noindent
24988 For more information on these switches, see
24989 @ref{Switches for gnatlink}.
24990 In HP Ada, the command-line switch @option{/OPTIMIZE} is available
24991 to control optimization. HP Ada also supplies the
24992 following pragmas:
24993 @itemize @bullet
24994 @item  @code{OPTIMIZE}
24995
24996 @item  @code{INLINE}
24997
24998 @item  @code{INLINE_GENERIC}
24999
25000 @item  @code{SUPPRESS_ALL}
25001
25002 @item  @code{PASSIVE}
25003 @end itemize
25004
25005 @noindent
25006 In GNAT, optimization is controlled strictly by command
25007 line parameters, as described in the corresponding section of this guide.
25008 The HP pragmas for control of optimization are
25009 recognized but ignored.
25010
25011 Note that in GNAT, the default is optimization off, whereas in HP Ada
25012 the default is that optimization is turned on.
25013
25014 @node Program Compilation and Library Management
25015 @section Program Compilation and Library Management
25016
25017 @noindent
25018 HP Ada and GNAT provide a comparable set of commands to
25019 build programs. HP Ada also provides a program library,
25020 which is a concept that does not exist on GNAT. Instead,
25021 GNAT provides directories of sources that are compiled as
25022 needed.
25023
25024 The following table summarizes
25025 the HP Ada commands and provides
25026 equivalent GNAT commands. In this table, some GNAT
25027 equivalents reflect the fact that GNAT does not use the
25028 concept of a program library. Instead, it uses a model
25029 in which collections of source and object files are used
25030 in a manner consistent with other languages like C and
25031 Fortran. Therefore, standard system file commands are used
25032 to manipulate these elements. Those GNAT commands are marked with
25033 an asterisk.
25034 Note that, unlike HP Ada, none of the GNAT commands accepts wild cards.
25035
25036 @need 1500
25037 @multitable @columnfractions .35 .65
25038
25039 @item @emph{HP Ada Command}
25040 @tab @emph{GNAT Equivalent / Description}
25041
25042 @item @command{ADA}
25043 @tab @command{GNAT COMPILE}@*
25044 Invokes the compiler to compile one or more Ada source files.
25045
25046 @item @command{ACS ATTACH}@*
25047 @tab [No equivalent]@*
25048 Switches control of terminal from current process running the program
25049 library manager.
25050
25051 @item @command{ACS CHECK}
25052 @tab @command{GNAT MAKE /DEPENDENCY_LIST}@*
25053 Forms the execution closure of one
25054 or more compiled units and checks completeness and currency.
25055
25056 @item @command{ACS COMPILE}
25057 @tab @command{GNAT MAKE /ACTIONS=COMPILE}@*
25058 Forms the execution closure of one or
25059 more specified units, checks completeness and currency,
25060 identifies units that have revised source files, compiles same,
25061 and recompiles units that are or will become obsolete.
25062 Also completes incomplete generic instantiations.
25063
25064 @item @command{ACS COPY FOREIGN}
25065 @tab Copy (*)@*
25066 Copies a foreign object file into the program library as a
25067 library unit body.
25068
25069 @item @command{ACS COPY UNIT}
25070 @tab Copy (*)@*
25071 Copies a compiled unit from one program library to another.
25072
25073 @item @command{ACS CREATE LIBRARY}
25074 @tab Create /directory (*)@*
25075 Creates a program library.
25076
25077 @item @command{ACS CREATE SUBLIBRARY}
25078 @tab Create /directory (*)@*
25079 Creates a program sublibrary.
25080
25081 @item @command{ACS DELETE LIBRARY}
25082 @tab @*
25083 Deletes a program library and its contents.
25084
25085 @item @command{ACS DELETE SUBLIBRARY}
25086 @tab @*
25087 Deletes a program sublibrary and its contents.
25088
25089 @item @command{ACS DELETE UNIT}
25090 @tab Delete file (*)@*
25091 On OpenVMS systems, deletes one or more compiled units from
25092 the current program library.
25093
25094 @item @command{ACS DIRECTORY}
25095 @tab Directory (*)@*
25096 On OpenVMS systems, lists units contained in the current
25097 program library.
25098
25099 @item @command{ACS ENTER FOREIGN}
25100 @tab Copy (*)@*
25101 Allows the import of a foreign body as an Ada library
25102 spec and enters a reference to a pointer.
25103
25104 @item @command{ACS ENTER UNIT}
25105 @tab Copy (*)@*
25106 Enters a reference (pointer) from the current program library to
25107 a unit compiled into another program library.
25108
25109 @item @command{ACS EXIT}
25110 @tab [No equivalent]@*
25111 Exits from the program library manager.
25112
25113 @item @command{ACS EXPORT}
25114 @tab Copy (*)@*
25115 Creates an object file that contains system-specific object code
25116 for one or more units. With GNAT, object files can simply be copied
25117 into the desired directory.
25118
25119 @item @command{ACS EXTRACT SOURCE}
25120 @tab Copy (*)@*
25121 Allows access to the copied source file for each Ada compilation unit
25122
25123 @item @command{ACS HELP}
25124 @tab @command{HELP GNAT}@*
25125 Provides online help.
25126
25127 @item @command{ACS LINK}
25128 @tab @command{GNAT LINK}@*
25129 Links an object file containing Ada units into an executable file.
25130
25131 @item @command{ACS LOAD}
25132 @tab Copy (*)@*
25133 Loads (partially compiles) Ada units into the program library.
25134 Allows loading a program from a collection of files into a library
25135 without knowing the relationship among units.
25136
25137 @item @command{ACS MERGE}
25138 @tab Copy (*)@*
25139 Merges into the current program library, one or more units from
25140 another library where they were modified.
25141
25142 @item @command{ACS RECOMPILE}
25143 @tab @command{GNAT MAKE /ACTIONS=COMPILE}@*
25144 Recompiles from   external or copied source files any obsolete
25145 unit in the closure. Also, completes any incomplete generic
25146 instantiations.
25147
25148 @item @command{ACS REENTER}
25149 @tab @command{GNAT MAKE}@*
25150 Reenters current references to units compiled after last entered
25151 with the @command{ACS ENTER UNIT} command.
25152
25153 @item @command{ACS SET LIBRARY}
25154 @tab Set default (*)@*
25155 Defines a program library to be the compilation context as well
25156 as the target library for compiler output and commands in general.
25157
25158 @item @command{ACS SET PRAGMA}
25159 @tab Edit @file{gnat.adc} (*)@*
25160 Redefines specified  values of the library characteristics
25161 @code{LONG_ FLOAT}, @code{MEMORY_SIZE}, @code{SYSTEM_NAME},
25162 and @code{Float_Representation}.
25163
25164 @item @command{ACS SET SOURCE}
25165 @tab Define @code{ADA_INCLUDE_PATH} path (*)@*
25166 Defines the source file search list for the @command{ACS COMPILE} command.
25167
25168 @item @command{ACS SHOW LIBRARY}
25169 @tab Directory (*)@*
25170 Lists information about one or more program libraries.
25171
25172 @item @command{ACS SHOW PROGRAM}
25173 @tab [No equivalent]@*
25174 Lists information about the execution closure of one or
25175 more units in the program library.
25176
25177 @item @command{ACS SHOW SOURCE}
25178 @tab Show logical @code{ADA_INCLUDE_PATH}@*
25179 Shows the source file search used when compiling units.
25180
25181 @item @command{ACS SHOW VERSION}
25182 @tab Compile with @option{VERBOSE} option
25183 Displays the version number of the compiler and program library
25184 manager used.
25185
25186 @item @command{ACS SPAWN}
25187 @tab [No equivalent]@*
25188 Creates a subprocess of the current process (same as @command{DCL SPAWN}
25189 command).
25190
25191 @item @command{ACS VERIFY}
25192 @tab [No equivalent]@*
25193 Performs a series of consistency checks on a program library to
25194 determine whether the library structure and library files are in
25195 valid form.
25196 @end multitable
25197
25198 @noindent
25199
25200 @node Input-Output
25201 @section Input-Output
25202
25203 @noindent
25204 On OpenVMS Alpha systems, HP Ada uses OpenVMS Record
25205 Management Services (RMS) to perform operations on
25206 external files.
25207
25208 @noindent
25209 HP Ada and GNAT predefine an identical set of input-
25210 output packages. To make the use of the
25211 generic @code{TEXT_IO} operations more convenient, HP Ada
25212 provides predefined library packages that instantiate the
25213 integer and floating-point operations for the predefined
25214 integer and floating-point types as shown in the following table.
25215
25216 @multitable @columnfractions .45 .55
25217 @item @emph{Package Name} @tab Instantiation
25218
25219 @item @code{INTEGER_TEXT_IO}
25220 @tab @code{INTEGER_IO(INTEGER)}
25221
25222 @item @code{SHORT_INTEGER_TEXT_IO}
25223 @tab @code{INTEGER_IO(SHORT_INTEGER)}
25224
25225 @item @code{SHORT_SHORT_INTEGER_TEXT_IO}
25226 @tab @code{INTEGER_IO(SHORT_SHORT_INTEGER)}
25227
25228 @item @code{FLOAT_TEXT_IO}
25229 @tab @code{FLOAT_IO(FLOAT)}
25230
25231 @item @code{LONG_FLOAT_TEXT_IO}
25232 @tab @code{FLOAT_IO(LONG_FLOAT)}
25233 @end multitable
25234
25235 @noindent
25236 The HP Ada predefined packages and their operations
25237 are implemented using OpenVMS Alpha files and input-output
25238 facilities. HP Ada supports asynchronous input-output on OpenVMS Alpha.
25239 Familiarity with the following is recommended:
25240 @itemize @bullet
25241 @item  RMS file organizations and access methods
25242
25243 @item  OpenVMS file specifications and directories
25244
25245 @item  OpenVMS File Definition Language (FDL)
25246 @end itemize
25247
25248 @noindent
25249 GNAT provides I/O facilities that are completely
25250 compatible with HP Ada. The distribution includes the
25251 standard HP Ada versions of all I/O packages, operating
25252 in a manner compatible with HP Ada. In particular, the
25253 following packages are by default the HP Ada (Ada 83)
25254 versions of these packages rather than the renamings
25255 suggested in Annex J of the Ada Reference Manual:
25256 @itemize @bullet
25257 @item  @code{TEXT_IO}
25258
25259 @item  @code{SEQUENTIAL_IO}
25260
25261 @item  @code{DIRECT_IO}
25262 @end itemize
25263
25264 @noindent
25265 The use of the standard child package syntax (for
25266 example, @code{ADA.TEXT_IO}) retrieves the post-Ada 83 versions of these
25267 packages.
25268 GNAT provides HP-compatible predefined instantiations
25269 of the @code{TEXT_IO} packages, and also
25270 provides the standard predefined instantiations required
25271 by the @cite{Ada Reference Manual}.
25272
25273 For further information on how GNAT interfaces to the file
25274 system or how I/O is implemented in programs written in
25275 mixed languages, see @ref{Implementation of the Standard I/O,,,
25276 gnat_rm, GNAT Reference Manual}.
25277 This chapter covers the following:
25278 @itemize @bullet
25279 @item  Standard I/O packages
25280
25281 @item  @code{FORM} strings
25282
25283 @item  @code{ADA.DIRECT_IO}
25284
25285 @item  @code{ADA.SEQUENTIAL_IO}
25286
25287 @item  @code{ADA.TEXT_IO}
25288
25289 @item  Stream pointer positioning
25290
25291 @item  Reading and writing non-regular files
25292
25293 @item  @code{GET_IMMEDIATE}
25294
25295 @item  Treating @code{TEXT_IO} files as streams
25296
25297 @item  Shared files
25298
25299 @item  Open modes
25300 @end itemize
25301
25302 @node Implementation Limits
25303 @section Implementation Limits
25304
25305 @noindent
25306 The following table lists implementation limits for HP Ada
25307 and GNAT systems.
25308 @multitable @columnfractions .60 .20 .20
25309 @sp 1
25310 @item  @emph{Compilation Parameter}
25311 @tab   @emph{HP Ada}
25312 @tab   @emph{GNAT}
25313 @sp 1
25314
25315 @item  In a subprogram or entry  declaration, maximum number of
25316 formal parameters that are of an unconstrained record type
25317 @tab   32
25318 @tab   No set limit
25319 @sp 1
25320
25321 @item  Maximum identifier length (number of characters)
25322 @tab   255
25323 @tab   32766
25324 @sp 1
25325
25326 @item  Maximum number of characters in a source line
25327 @tab   255
25328 @tab   32766
25329 @sp 1
25330
25331 @item  Maximum collection size   (number of bytes)
25332 @tab   2**31-1
25333 @tab   2**31-1
25334 @sp 1
25335
25336 @item  Maximum number of discriminants for a record type
25337 @tab   245
25338 @tab   No set limit
25339 @sp 1
25340
25341 @item  Maximum number of formal parameters in an entry or
25342 subprogram declaration
25343 @tab   246
25344 @tab    No set limit
25345 @sp 1
25346
25347 @item  Maximum number of dimensions in an array type
25348 @tab   255
25349 @tab   No set limit
25350 @sp 1
25351
25352 @item  Maximum number of library  units and subunits in a compilation.
25353 @tab   4095
25354 @tab   No set limit
25355 @sp 1
25356
25357 @item  Maximum number of library units and subunits in an execution.
25358 @tab   16383
25359 @tab   No set limit
25360 @sp 1
25361
25362 @item  Maximum number of objects declared with the pragma @code{COMMON_OBJECT}
25363 or @code{PSECT_OBJECT}
25364 @tab   32757
25365 @tab   No set limit
25366 @sp 1
25367
25368 @item  Maximum number of enumeration literals in an enumeration type
25369 definition
25370 @tab   65535
25371 @tab   No set limit
25372 @sp 1
25373
25374 @item  Maximum number of lines in a source file
25375 @tab   65534
25376 @tab   No set limit
25377 @sp 1
25378
25379 @item  Maximum number of bits in any object
25380 @tab   2**31-1
25381 @tab   2**31-1
25382 @sp 1
25383
25384 @item  Maximum size of the static portion of a stack frame (approximate)
25385 @tab   2**31-1
25386 @tab   2**31-1
25387 @end multitable
25388
25389 @node Tools and Utilities
25390 @section Tools and Utilities
25391
25392 @noindent
25393 The following table lists some of the OpenVMS development tools
25394 available for HP Ada, and the corresponding tools for
25395 use with @value{EDITION} on Alpha and I64 platforms.
25396 Aside from the debugger, all the OpenVMS tools identified are part
25397 of the DECset package.
25398
25399 @iftex
25400 @c Specify table in TeX since Texinfo does a poor job
25401 @tex
25402 \smallskip
25403 \smallskip
25404 \settabs\+Language-Sensitive Editor\quad
25405    &Product with HP Ada\quad
25406    &\cr
25407 \+\it Tool
25408    &\it Product with HP Ada
25409    & \it Product with GNAT Pro\cr
25410 \smallskip
25411 \+Code Management System
25412    &HP CMS
25413    & HP CMS\cr
25414 \smallskip
25415 \+Language-Sensitive Editor
25416    &HP LSE
25417    & emacs or HP LSE (Alpha)\cr
25418 \+
25419    &
25420    & HP LSE (I64)\cr
25421 \smallskip
25422 \+Debugger
25423    &OpenVMS Debug
25424    & gdb (Alpha),\cr
25425 \+
25426    &
25427    & OpenVMS Debug (I64)\cr
25428 \smallskip
25429 \+Source Code Analyzer /
25430    &HP SCA
25431    & GNAT XREF\cr
25432 \+Cross Referencer
25433    &
25434    &\cr
25435 \smallskip
25436 \+Test Manager
25437    &HP Digital Test
25438    & HP DTM\cr
25439 \+
25440    &Manager (DTM)
25441    &\cr
25442 \smallskip
25443 \+Performance and
25444    & HP PCA
25445    & HP PCA\cr
25446 \+Coverage Analyzer
25447    &
25448    &\cr
25449 \smallskip
25450 \+Module Management
25451    & HP MMS
25452    & Not applicable\cr
25453 \+ System
25454    &
25455    &\cr
25456 \smallskip
25457 \smallskip
25458 @end tex
25459 @end iftex
25460
25461 @ifnottex
25462 @c This is the Texinfo version of the table.  It renders poorly in pdf, hence
25463 @c the TeX version above for the printed version
25464 @flushleft
25465 @c @multitable @columnfractions .3 .4 .4
25466 @multitable {Source Code Analyzer /}{Tool with HP Ada}{Tool with GNAT Pro}
25467 @item @i{Tool}
25468 @tab @i{Tool with HP Ada}
25469 @tab @i{Tool with @value{EDITION}}
25470 @item Code Management@*System
25471 @tab HP CMS
25472 @tab HP CMS
25473 @item Language-Sensitive@*Editor
25474 @tab HP LSE
25475 @tab emacs or HP LSE (Alpha)
25476 @item
25477 @tab
25478 @tab HP LSE (I64)
25479 @item Debugger
25480 @tab OpenVMS Debug
25481 @tab gdb (Alpha),
25482 @item
25483 @tab
25484 @tab OpenVMS Debug (I64)
25485 @item Source Code Analyzer /@*Cross Referencer
25486 @tab HP SCA
25487 @tab GNAT XREF
25488 @item Test Manager
25489 @tab HP Digital Test@*Manager (DTM)
25490 @tab HP DTM
25491 @item Performance and@*Coverage Analyzer
25492 @tab HP PCA
25493 @tab HP PCA
25494 @item Module Management@*System
25495 @tab HP MMS
25496 @tab Not applicable
25497 @end multitable
25498 @end flushleft
25499 @end ifnottex
25500
25501 @end ifset
25502
25503 @c **************************************
25504 @node Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries
25505 @appendix Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries
25506 @cindex Tasking and threads libraries
25507 @cindex Threads libraries and tasking
25508 @cindex Run-time libraries (platform-specific information)
25509
25510 @noindent
25511 The GNAT run-time implementation may vary with respect to both the
25512 underlying threads library and the exception handling scheme.
25513 For threads support, one or more of the following are supplied:
25514 @itemize @bullet
25515 @item @b{native threads library}, a binding to the thread package from
25516 the underlying operating system
25517
25518 @item @b{pthreads library} (Sparc Solaris only), a binding to the Solaris
25519 POSIX thread package
25520 @end itemize
25521
25522 @noindent
25523 For exception handling, either or both of two models are supplied:
25524 @itemize @bullet
25525 @item @b{Zero-Cost Exceptions} (``ZCX''),@footnote{
25526 Most programs should experience a substantial speed improvement by
25527 being compiled with a ZCX run-time.
25528 This is especially true for
25529 tasking applications or applications with many exception handlers.}
25530 @cindex Zero-Cost Exceptions
25531 @cindex ZCX (Zero-Cost Exceptions)
25532 which uses binder-generated tables that
25533 are interrogated at run time to locate a handler
25534
25535 @item @b{setjmp / longjmp} (``SJLJ''),
25536 @cindex setjmp/longjmp Exception Model
25537 @cindex SJLJ (setjmp/longjmp Exception Model)
25538 which uses dynamically-set data to establish
25539 the set of handlers
25540 @end itemize
25541
25542 @noindent
25543 This appendix summarizes which combinations of threads and exception support
25544 are supplied on various GNAT platforms.
25545 It then shows how to select a particular library either
25546 permanently or temporarily,
25547 explains the properties of (and tradeoffs among) the various threads
25548 libraries, and provides some additional
25549 information about several specific platforms.
25550
25551 @menu
25552 * Summary of Run-Time Configurations::
25553 * Specifying a Run-Time Library::
25554 * Choosing the Scheduling Policy::
25555 * Solaris-Specific Considerations::
25556 * Linux-Specific Considerations::
25557 * AIX-Specific Considerations::
25558 * Irix-Specific Considerations::
25559 * RTX-Specific Considerations::
25560 @end menu
25561
25562 @node Summary of Run-Time Configurations
25563 @section Summary of Run-Time Configurations
25564
25565 @multitable @columnfractions .30 .70
25566 @item @b{alpha-openvms}
25567 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25568 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native VMS threads
25569 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25570 @*
25571 @item @b{alpha-tru64}
25572 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25573 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native TRU64 threads
25574 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25575 @*
25576 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
25577 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native TRU64 threads
25578 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25579 @*
25580 @item @b{ia64-hp_linux}
25581 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25582 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25583 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25584 @*
25585 @item @b{ia64-hpux}
25586 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25587 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
25588 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25589 @*
25590 @item @b{ia64-openvms}
25591 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25592 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native VMS threads
25593 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25594 @*
25595 @item @b{ia64-sgi_linux}
25596 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25597 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25598 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25599 @*
25600 @item @b{mips-irix}
25601 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25602 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native IRIX threads
25603 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25604 @*
25605 @item @b{pa-hpux}
25606 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25607 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
25608 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25609 @*
25610 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
25611 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
25612 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25613 @*
25614 @item @b{ppc-aix}
25615 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25616 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native AIX threads
25617 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25618 @*
25619 @item @b{ppc-darwin}
25620 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25621 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native MacOS threads
25622 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25623 @*
25624 @item @b{sparc-solaris}  @tab
25625 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25626 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
25627 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25628 @*
25629 @item @code{@ @ }@i{rts-pthread}
25630 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25631 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25632 @*
25633 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
25634 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
25635 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25636 @*
25637 @item @b{sparc64-solaris}  @tab
25638 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25639 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
25640 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25641 @*
25642 @item @b{x86-linux}
25643 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25644 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25645 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25646 @*
25647 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
25648 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25649 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25650 @*
25651 @item @b{x86-lynx}
25652 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25653 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native LynxOS threads
25654 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25655 @*
25656 @item @b{x86-solaris}
25657 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25658 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads
25659 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25660 @*
25661 @item @b{x86-windows}
25662 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25663 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Win32 threads
25664 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25665 @*
25666 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj (default)}
25667 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Win32 threads
25668 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25669 @*
25670 @item @b{x86-windows-rtx}
25671 @item @code{@ @ }@i{rts-rtx-rtss (default)}
25672 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab RTX real-time subsystem RTSS threads (kernel mode)
25673 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25674 @*
25675 @item @code{@ @ }@i{rts-rtx-w32}
25676 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab RTX Win32 threads (user mode)
25677 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25678 @*
25679 @item @b{x86_64-linux}
25680 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25681 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25682 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25683 @*
25684 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
25685 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25686 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25687 @*
25688 @end multitable
25689
25690 @node Specifying a Run-Time Library
25691 @section Specifying a Run-Time Library
25692
25693 @noindent
25694 The @file{adainclude} subdirectory containing the sources of the GNAT
25695 run-time library, and the @file{adalib} subdirectory containing the
25696 @file{ALI} files and the static and/or shared GNAT library, are located
25697 in the gcc target-dependent area:
25698
25699 @smallexample
25700 target=$prefix/lib/gcc/gcc-@i{dumpmachine}/gcc-@i{dumpversion}/
25701 @end smallexample
25702
25703 @noindent
25704 As indicated above, on some platforms several run-time libraries are supplied.
25705 These libraries are installed in the target dependent area and
25706 contain a complete source and binary subdirectory. The detailed description
25707 below explains the differences between the different libraries in terms of
25708 their thread support.
25709
25710 The default run-time library (when GNAT is installed) is @emph{rts-native}.
25711 This default run time is selected by the means of soft links.
25712 For example on x86-linux:
25713
25714 @smallexample
25715 @group
25716  $(target-dir)
25717      |
25718      +--- adainclude----------+
25719      |                        |
25720      +--- adalib-----------+  |
25721      |                     |  |
25722      +--- rts-native       |  |
25723      |    |                |  |
25724      |    +--- adainclude <---+
25725      |    |                |
25726      |    +--- adalib <----+
25727      |
25728      +--- rts-sjlj
25729           |
25730           +--- adainclude
25731           |
25732           +--- adalib
25733 @end group
25734 @end smallexample
25735
25736 @noindent
25737 If the @i{rts-sjlj} library is to be selected on a permanent basis,
25738 these soft links can be modified with the following commands:
25739
25740 @smallexample
25741 $ cd $target
25742 $ rm -f adainclude adalib
25743 $ ln -s rts-sjlj/adainclude adainclude
25744 $ ln -s rts-sjlj/adalib adalib
25745 @end smallexample
25746
25747 @noindent
25748 Alternatively, you can specify @file{rts-sjlj/adainclude} in the file
25749 @file{$target/ada_source_path} and @file{rts-sjlj/adalib} in
25750 @file{$target/ada_object_path}.
25751
25752 Selecting another run-time library temporarily can be
25753 achieved by using the @option{--RTS} switch, e.g., @option{--RTS=sjlj}
25754 @cindex @option{--RTS} option
25755
25756 @node Choosing the Scheduling Policy
25757 @section Choosing the Scheduling Policy
25758
25759 @noindent
25760 When using a POSIX threads implementation, you have a choice of several
25761 scheduling policies: @code{SCHED_FIFO},
25762 @cindex @code{SCHED_FIFO} scheduling policy
25763 @code{SCHED_RR}
25764 @cindex @code{SCHED_RR} scheduling policy
25765 and @code{SCHED_OTHER}.
25766 @cindex @code{SCHED_OTHER} scheduling policy
25767 Typically, the default is @code{SCHED_OTHER}, while using @code{SCHED_FIFO}
25768 or @code{SCHED_RR} requires special (e.g., root) privileges.
25769
25770 By default, GNAT uses the @code{SCHED_OTHER} policy. To specify
25771 @code{SCHED_FIFO},
25772 @cindex @code{SCHED_FIFO} scheduling policy
25773 you can use one of the following:
25774
25775 @itemize @bullet
25776 @item
25777 @code{pragma Time_Slice (0.0)}
25778 @cindex pragma Time_Slice
25779 @item
25780 the corresponding binder option @option{-T0}
25781 @cindex @option{-T0} option
25782 @item
25783 @code{pragma Task_Dispatching_Policy (FIFO_Within_Priorities)}
25784 @cindex pragma Task_Dispatching_Policy
25785 @end itemize
25786
25787 @noindent
25788 To specify @code{SCHED_RR},
25789 @cindex @code{SCHED_RR} scheduling policy
25790 you should use @code{pragma Time_Slice} with a
25791 value greater than @code{0.0}, or else use the corresponding @option{-T}
25792 binder option.
25793
25794 @node Solaris-Specific Considerations
25795 @section Solaris-Specific Considerations
25796 @cindex Solaris Sparc threads libraries
25797
25798 @noindent
25799 This section addresses some topics related to the various threads libraries
25800 on Sparc Solaris.
25801
25802 @menu
25803 * Solaris Threads Issues::
25804 @end menu
25805
25806 @node Solaris Threads Issues
25807 @subsection Solaris Threads Issues
25808
25809 @noindent
25810 GNAT under Solaris/Sparc 32 bits comes with an alternate tasking run-time
25811 library based on POSIX threads --- @emph{rts-pthread}.
25812 @cindex rts-pthread threads library
25813 This run-time library has the advantage of being mostly shared across all
25814 POSIX-compliant thread implementations, and it also provides under
25815 @w{Solaris 8} the @code{PTHREAD_PRIO_INHERIT}
25816 @cindex @code{PTHREAD_PRIO_INHERIT} policy (under rts-pthread)
25817 and @code{PTHREAD_PRIO_PROTECT}
25818 @cindex @code{PTHREAD_PRIO_PROTECT} policy (under rts-pthread)
25819 semantics that can be selected using the predefined pragma
25820 @code{Locking_Policy}
25821 @cindex pragma Locking_Policy (under rts-pthread)
25822 with respectively
25823 @code{Inheritance_Locking} and @code{Ceiling_Locking} as the policy.
25824 @cindex @code{Inheritance_Locking} (under rts-pthread)
25825 @cindex @code{Ceiling_Locking} (under rts-pthread)
25826
25827 As explained above, the native run-time library is based on the Solaris thread
25828 library (@code{libthread}) and is the default library.
25829
25830 When the Solaris threads library is used (this is the default), programs
25831 compiled with GNAT can automatically take advantage of
25832 and can thus execute on multiple processors.
25833 The user can alternatively specify a processor on which the program should run
25834 to emulate a single-processor system. The multiprocessor / uniprocessor choice
25835 is made by
25836 setting the environment variable @env{GNAT_PROCESSOR}
25837 @cindex @env{GNAT_PROCESSOR} environment variable (on Sparc Solaris)
25838 to one of the following:
25839
25840 @table @code
25841 @item -2
25842 Use the default configuration (run the program on all
25843 available processors) - this is the same as having @code{GNAT_PROCESSOR}
25844 unset
25845
25846 @item -1
25847 Let the run-time implementation choose one processor and run the program on
25848 that processor
25849
25850 @item 0 .. Last_Proc
25851 Run the program on the specified processor.
25852 @code{Last_Proc} is equal to @code{_SC_NPROCESSORS_CONF - 1}
25853 (where @code{_SC_NPROCESSORS_CONF} is a system variable).
25854 @end table
25855
25856 @node Linux-Specific Considerations
25857 @section Linux-Specific Considerations
25858 @cindex Linux threads libraries
25859
25860 @noindent
25861 On GNU/Linux without NPTL support (usually system with GNU C Library
25862 older than 2.3), the signal model is not POSIX compliant, which means
25863 that to send a signal to the process, you need to send the signal to all
25864 threads, e.g.@: by using @code{killpg()}.
25865
25866 @node AIX-Specific Considerations
25867 @section AIX-Specific Considerations
25868 @cindex AIX resolver library
25869
25870 @noindent
25871 On AIX, the resolver library initializes some internal structure on
25872 the first call to @code{get*by*} functions, which are used to implement
25873 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Name} and
25874 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Address}.
25875 If such initialization occurs within an Ada task, and the stack size for
25876 the task is the default size, a stack overflow may occur.
25877
25878 To avoid this overflow, the user should either ensure that the first call
25879 to @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Name} or
25880 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Addrss}
25881 occurs in the environment task, or use @code{pragma Storage_Size} to
25882 specify a sufficiently large size for the stack of the task that contains
25883 this call.
25884
25885 @node Irix-Specific Considerations
25886 @section Irix-Specific Considerations
25887 @cindex Irix libraries
25888
25889 @noindent
25890 The GCC support libraries coming with the Irix compiler have moved to
25891 their canonical place with respect to the general Irix ABI related
25892 conventions. Running applications built with the default shared GNAT
25893 run-time now requires the LD_LIBRARY_PATH environment variable to
25894 include this location. A possible way to achieve this is to issue the
25895 following command line on a bash prompt:
25896
25897 @smallexample
25898 @group
25899 $  LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:`dirname \`gcc --print-file-name=libgcc_s.so\``
25900 @end group
25901 @end smallexample
25902
25903 @node RTX-Specific Considerations
25904 @section RTX-Specific Considerations
25905 @cindex RTX libraries
25906
25907 @noindent
25908 The Real-time Extension (RTX) to Windows is based on the Windows Win32
25909 API. Applications can be built to work in two different modes:
25910
25911 @itemize @bullet
25912 @item
25913 Windows executables that run in Ring 3 to utilize memory protection
25914 (@emph{rts-rtx-w32}).
25915
25916 @item
25917 Real-time subsystem (RTSS) executables that run in Ring 0, where
25918 performance can be optimized with RTSS applications taking precedent
25919 over all Windows applications (@emph{rts-rtx-rtss}).
25920
25921 @end itemize
25922
25923 @c *******************************
25924 @node Example of Binder Output File
25925 @appendix Example of Binder Output File
25926
25927 @noindent
25928 This Appendix displays the source code for @command{gnatbind}'s output
25929 file generated for a simple ``Hello World'' program.
25930 Comments have been added for clarification purposes.
25931
25932 @smallexample @c adanocomment
25933 @iftex
25934 @leftskip=0cm
25935 @end iftex
25936 --  The package is called Ada_Main unless this name is actually used
25937 --  as a unit name in the partition, in which case some other unique
25938 --  name is used.
25939
25940 with System;
25941 package ada_main is
25942
25943    Elab_Final_Code : Integer;
25944    pragma Import (C, Elab_Final_Code, "__gnat_inside_elab_final_code");
25945
25946    --  The main program saves the parameters (argument count,
25947    --  argument values, environment pointer) in global variables
25948    --  for later access by other units including
25949    --  Ada.Command_Line.
25950
25951    gnat_argc : Integer;
25952    gnat_argv : System.Address;
25953    gnat_envp : System.Address;
25954
25955    --  The actual variables are stored in a library routine. This
25956    --  is useful for some shared library situations, where there
25957    --  are problems if variables are not in the library.
25958
25959    pragma Import (C, gnat_argc);
25960    pragma Import (C, gnat_argv);
25961    pragma Import (C, gnat_envp);
25962
25963    --  The exit status is similarly an external location
25964
25965    gnat_exit_status : Integer;
25966    pragma Import (C, gnat_exit_status);
25967
25968    GNAT_Version : constant String :=
25969                     "GNAT Version: 6.0.0w (20061115)";
25970    pragma Export (C, GNAT_Version, "__gnat_version");
25971
25972    --  This is the generated adafinal routine that performs
25973    --  finalization at the end of execution. In the case where
25974    --  Ada is the main program, this main program makes a call
25975    --  to adafinal at program termination.
25976
25977    procedure adafinal;
25978    pragma Export (C, adafinal, "adafinal");
25979
25980    --  This is the generated adainit routine that performs
25981    --  initialization at the start of execution. In the case
25982    --  where Ada is the main program, this main program makes
25983    --  a call to adainit at program startup.
25984
25985    procedure adainit;
25986    pragma Export (C, adainit, "adainit");
25987
25988    --  This routine is called at the start of execution. It is
25989    --  a dummy routine that is used by the debugger to breakpoint
25990    --  at the start of execution.
25991
25992    procedure Break_Start;
25993    pragma Import (C, Break_Start, "__gnat_break_start");
25994
25995    --  This is the actual generated main program (it would be
25996    --  suppressed if the no main program switch were used). As
25997    --  required by standard system conventions, this program has
25998    --  the external name main.
25999
26000    function main
26001      (argc : Integer;
26002       argv : System.Address;
26003       envp : System.Address)
26004       return Integer;
26005    pragma Export (C, main, "main");
26006
26007    --  The following set of constants give the version
26008    --  identification values for every unit in the bound
26009    --  partition. This identification is computed from all
26010    --  dependent semantic units, and corresponds to the
26011    --  string that would be returned by use of the
26012    --  Body_Version or Version attributes.
26013
26014    type Version_32 is mod 2 ** 32;
26015    u00001 : constant Version_32 := 16#7880BEB3#;
26016    u00002 : constant Version_32 := 16#0D24CBD0#;
26017    u00003 : constant Version_32 := 16#3283DBEB#;
26018    u00004 : constant Version_32 := 16#2359F9ED#;
26019    u00005 : constant Version_32 := 16#664FB847#;
26020    u00006 : constant Version_32 := 16#68E803DF#;
26021    u00007 : constant Version_32 := 16#5572E604#;
26022    u00008 : constant Version_32 := 16#46B173D8#;
26023    u00009 : constant Version_32 := 16#156A40CF#;
26024    u00010 : constant Version_32 := 16#033DABE0#;
26025    u00011 : constant Version_32 := 16#6AB38FEA#;
26026    u00012 : constant Version_32 := 16#22B6217D#;
26027    u00013 : constant Version_32 := 16#68A22947#;
26028    u00014 : constant Version_32 := 16#18CC4A56#;
26029    u00015 : constant Version_32 := 16#08258E1B#;
26030    u00016 : constant Version_32 := 16#367D5222#;
26031    u00017 : constant Version_32 := 16#20C9ECA4#;
26032    u00018 : constant Version_32 := 16#50D32CB6#;
26033    u00019 : constant Version_32 := 16#39A8BB77#;
26034    u00020 : constant Version_32 := 16#5CF8FA2B#;
26035    u00021 : constant Version_32 := 16#2F1EB794#;
26036    u00022 : constant Version_32 := 16#31AB6444#;
26037    u00023 : constant Version_32 := 16#1574B6E9#;
26038    u00024 : constant Version_32 := 16#5109C189#;
26039    u00025 : constant Version_32 := 16#56D770CD#;
26040    u00026 : constant Version_32 := 16#02F9DE3D#;
26041    u00027 : constant Version_32 := 16#08AB6B2C#;
26042    u00028 : constant Version_32 := 16#3FA37670#;
26043    u00029 : constant Version_32 := 16#476457A0#;
26044    u00030 : constant Version_32 := 16#731E1B6E#;
26045    u00031 : constant Version_32 := 16#23C2E789#;
26046    u00032 : constant Version_32 := 16#0F1BD6A1#;
26047    u00033 : constant Version_32 := 16#7C25DE96#;
26048    u00034 : constant Version_32 := 16#39ADFFA2#;
26049    u00035 : constant Version_32 := 16#571DE3E7#;
26050    u00036 : constant Version_32 := 16#5EB646AB#;
26051    u00037 : constant Version_32 := 16#4249379B#;
26052    u00038 : constant Version_32 := 16#0357E00A#;
26053    u00039 : constant Version_32 := 16#3784FB72#;
26054    u00040 : constant Version_32 := 16#2E723019#;
26055    u00041 : constant Version_32 := 16#623358EA#;
26056    u00042 : constant Version_32 := 16#107F9465#;
26057    u00043 : constant Version_32 := 16#6843F68A#;
26058    u00044 : constant Version_32 := 16#63305874#;
26059    u00045 : constant Version_32 := 16#31E56CE1#;
26060    u00046 : constant Version_32 := 16#02917970#;
26061    u00047 : constant Version_32 := 16#6CCBA70E#;
26062    u00048 : constant Version_32 := 16#41CD4204#;
26063    u00049 : constant Version_32 := 16#572E3F58#;
26064    u00050 : constant Version_32 := 16#20729FF5#;
26065    u00051 : constant Version_32 := 16#1D4F93E8#;
26066    u00052 : constant Version_32 := 16#30B2EC3D#;
26067    u00053 : constant Version_32 := 16#34054F96#;
26068    u00054 : constant Version_32 := 16#5A199860#;
26069    u00055 : constant Version_32 := 16#0E7F912B#;
26070    u00056 : constant Version_32 := 16#5760634A#;
26071    u00057 : constant Version_32 := 16#5D851835#;
26072
26073    --  The following Export pragmas export the version numbers
26074    --  with symbolic names ending in B (for body) or S
26075    --  (for spec) so that they can be located in a link. The
26076    --  information provided here is sufficient to track down
26077    --  the exact versions of units used in a given build.
26078
26079    pragma Export (C, u00001, "helloB");
26080    pragma Export (C, u00002, "system__standard_libraryB");
26081    pragma Export (C, u00003, "system__standard_libraryS");
26082    pragma Export (C, u00004, "adaS");
26083    pragma Export (C, u00005, "ada__text_ioB");
26084    pragma Export (C, u00006, "ada__text_ioS");
26085    pragma Export (C, u00007, "ada__exceptionsB");
26086    pragma Export (C, u00008, "ada__exceptionsS");
26087    pragma Export (C, u00009, "gnatS");
26088    pragma Export (C, u00010, "gnat__heap_sort_aB");
26089    pragma Export (C, u00011, "gnat__heap_sort_aS");
26090    pragma Export (C, u00012, "systemS");
26091    pragma Export (C, u00013, "system__exception_tableB");
26092    pragma Export (C, u00014, "system__exception_tableS");
26093    pragma Export (C, u00015, "gnat__htableB");
26094    pragma Export (C, u00016, "gnat__htableS");
26095    pragma Export (C, u00017, "system__exceptionsS");
26096    pragma Export (C, u00018, "system__machine_state_operationsB");
26097    pragma Export (C, u00019, "system__machine_state_operationsS");
26098    pragma Export (C, u00020, "system__machine_codeS");
26099    pragma Export (C, u00021, "system__storage_elementsB");
26100    pragma Export (C, u00022, "system__storage_elementsS");
26101    pragma Export (C, u00023, "system__secondary_stackB");
26102    pragma Export (C, u00024, "system__secondary_stackS");
26103    pragma Export (C, u00025, "system__parametersB");
26104    pragma Export (C, u00026, "system__parametersS");
26105    pragma Export (C, u00027, "system__soft_linksB");
26106    pragma Export (C, u00028, "system__soft_linksS");
26107    pragma Export (C, u00029, "system__stack_checkingB");
26108    pragma Export (C, u00030, "system__stack_checkingS");
26109    pragma Export (C, u00031, "system__tracebackB");
26110    pragma Export (C, u00032, "system__tracebackS");
26111    pragma Export (C, u00033, "ada__streamsS");
26112    pragma Export (C, u00034, "ada__tagsB");
26113    pragma Export (C, u00035, "ada__tagsS");
26114    pragma Export (C, u00036, "system__string_opsB");
26115    pragma Export (C, u00037, "system__string_opsS");
26116    pragma Export (C, u00038, "interfacesS");
26117    pragma Export (C, u00039, "interfaces__c_streamsB");
26118    pragma Export (C, u00040, "interfaces__c_streamsS");
26119    pragma Export (C, u00041, "system__file_ioB");
26120    pragma Export (C, u00042, "system__file_ioS");
26121    pragma Export (C, u00043, "ada__finalizationB");
26122    pragma Export (C, u00044, "ada__finalizationS");
26123    pragma Export (C, u00045, "system__finalization_rootB");
26124    pragma Export (C, u00046, "system__finalization_rootS");
26125    pragma Export (C, u00047, "system__finalization_implementationB");
26126    pragma Export (C, u00048, "system__finalization_implementationS");
26127    pragma Export (C, u00049, "system__string_ops_concat_3B");
26128    pragma Export (C, u00050, "system__string_ops_concat_3S");
26129    pragma Export (C, u00051, "system__stream_attributesB");
26130    pragma Export (C, u00052, "system__stream_attributesS");
26131    pragma Export (C, u00053, "ada__io_exceptionsS");
26132    pragma Export (C, u00054, "system__unsigned_typesS");
26133    pragma Export (C, u00055, "system__file_control_blockS");
26134    pragma Export (C, u00056, "ada__finalization__list_controllerB");
26135    pragma Export (C, u00057, "ada__finalization__list_controllerS");
26136
26137    -- BEGIN ELABORATION ORDER
26138    -- ada (spec)
26139    -- gnat (spec)
26140    -- gnat.heap_sort_a (spec)
26141    -- gnat.heap_sort_a (body)
26142    -- gnat.htable (spec)
26143    -- gnat.htable (body)
26144    -- interfaces (spec)
26145    -- system (spec)
26146    -- system.machine_code (spec)
26147    -- system.parameters (spec)
26148    -- system.parameters (body)
26149    -- interfaces.c_streams (spec)
26150    -- interfaces.c_streams (body)
26151    -- system.standard_library (spec)
26152    -- ada.exceptions (spec)
26153    -- system.exception_table (spec)
26154    -- system.exception_table (body)
26155    -- ada.io_exceptions (spec)
26156    -- system.exceptions (spec)
26157    -- system.storage_elements (spec)
26158    -- system.storage_elements (body)
26159    -- system.machine_state_operations (spec)
26160    -- system.machine_state_operations (body)
26161    -- system.secondary_stack (spec)
26162    -- system.stack_checking (spec)
26163    -- system.soft_links (spec)
26164    -- system.soft_links (body)
26165    -- system.stack_checking (body)
26166    -- system.secondary_stack (body)
26167    -- system.standard_library (body)
26168    -- system.string_ops (spec)
26169    -- system.string_ops (body)
26170    -- ada.tags (spec)
26171    -- ada.tags (body)
26172    -- ada.streams (spec)
26173    -- system.finalization_root (spec)
26174    -- system.finalization_root (body)
26175    -- system.string_ops_concat_3 (spec)
26176    -- system.string_ops_concat_3 (body)
26177    -- system.traceback (spec)
26178    -- system.traceback (body)
26179    -- ada.exceptions (body)
26180    -- system.unsigned_types (spec)
26181    -- system.stream_attributes (spec)
26182    -- system.stream_attributes (body)
26183    -- system.finalization_implementation (spec)
26184    -- system.finalization_implementation (body)
26185    -- ada.finalization (spec)
26186    -- ada.finalization (body)
26187    -- ada.finalization.list_controller (spec)
26188    -- ada.finalization.list_controller (body)
26189    -- system.file_control_block (spec)
26190    -- system.file_io (spec)
26191    -- system.file_io (body)
26192    -- ada.text_io (spec)
26193    -- ada.text_io (body)
26194    -- hello (body)
26195    -- END ELABORATION ORDER
26196
26197 end ada_main;
26198
26199 --  The following source file name pragmas allow the generated file
26200 --  names to be unique for different main programs. They are needed
26201 --  since the package name will always be Ada_Main.
26202
26203 pragma Source_File_Name (ada_main, Spec_File_Name => "b~hello.ads");
26204 pragma Source_File_Name (ada_main, Body_File_Name => "b~hello.adb");
26205
26206 --  Generated package body for Ada_Main starts here
26207
26208 package body ada_main is
26209
26210    --  The actual finalization is performed by calling the
26211    --  library routine in System.Standard_Library.Adafinal
26212
26213    procedure Do_Finalize;
26214    pragma Import (C, Do_Finalize, "system__standard_library__adafinal");
26215
26216    -------------
26217    -- adainit --
26218    -------------
26219
26220 @findex adainit
26221    procedure adainit is
26222
26223       --  These booleans are set to True once the associated unit has
26224       --  been elaborated. It is also used to avoid elaborating the
26225       --  same unit twice.
26226
26227       E040 : Boolean;
26228       pragma Import (Ada, E040, "interfaces__c_streams_E");
26229
26230       E008 : Boolean;
26231       pragma Import (Ada, E008, "ada__exceptions_E");
26232
26233       E014 : Boolean;
26234       pragma Import (Ada, E014, "system__exception_table_E");
26235
26236       E053 : Boolean;
26237       pragma Import (Ada, E053, "ada__io_exceptions_E");
26238
26239       E017 : Boolean;
26240       pragma Import (Ada, E017, "system__exceptions_E");
26241
26242       E024 : Boolean;
26243       pragma Import (Ada, E024, "system__secondary_stack_E");
26244
26245       E030 : Boolean;
26246       pragma Import (Ada, E030, "system__stack_checking_E");
26247
26248       E028 : Boolean;
26249       pragma Import (Ada, E028, "system__soft_links_E");
26250
26251       E035 : Boolean;
26252       pragma Import (Ada, E035, "ada__tags_E");
26253
26254       E033 : Boolean;
26255       pragma Import (Ada, E033, "ada__streams_E");
26256
26257       E046 : Boolean;
26258       pragma Import (Ada, E046, "system__finalization_root_E");
26259
26260       E048 : Boolean;
26261       pragma Import (Ada, E048, "system__finalization_implementation_E");
26262
26263       E044 : Boolean;
26264       pragma Import (Ada, E044, "ada__finalization_E");
26265
26266       E057 : Boolean;
26267       pragma Import (Ada, E057, "ada__finalization__list_controller_E");
26268
26269       E055 : Boolean;
26270       pragma Import (Ada, E055, "system__file_control_block_E");
26271
26272       E042 : Boolean;
26273       pragma Import (Ada, E042, "system__file_io_E");
26274
26275       E006 : Boolean;
26276       pragma Import (Ada, E006, "ada__text_io_E");
26277
26278       --  Set_Globals is a library routine that stores away the
26279       --  value of the indicated set of global values in global
26280       --  variables within the library.
26281
26282       procedure Set_Globals
26283         (Main_Priority            : Integer;
26284          Time_Slice_Value         : Integer;
26285          WC_Encoding              : Character;
26286          Locking_Policy           : Character;
26287          Queuing_Policy           : Character;
26288          Task_Dispatching_Policy  : Character;
26289          Adafinal                 : System.Address;
26290          Unreserve_All_Interrupts : Integer;
26291          Exception_Tracebacks     : Integer);
26292 @findex __gnat_set_globals
26293       pragma Import (C, Set_Globals, "__gnat_set_globals");
26294
26295       --  SDP_Table_Build is a library routine used to build the
26296       --  exception tables. See unit Ada.Exceptions in files
26297       --  a-except.ads/adb for full details of how zero cost
26298       --  exception handling works. This procedure, the call to
26299       --  it, and the two following tables are all omitted if the
26300       --  build is in longjmp/setjmp exception mode.
26301
26302 @findex SDP_Table_Build
26303 @findex Zero Cost Exceptions
26304       procedure SDP_Table_Build
26305         (SDP_Addresses   : System.Address;
26306          SDP_Count       : Natural;
26307          Elab_Addresses  : System.Address;
26308          Elab_Addr_Count : Natural);
26309       pragma Import (C, SDP_Table_Build, "__gnat_SDP_Table_Build");
26310
26311       --  Table of Unit_Exception_Table addresses. Used for zero
26312       --  cost exception handling to build the top level table.
26313
26314       ST : aliased constant array (1 .. 23) of System.Address := (
26315         Hello'UET_Address,
26316         Ada.Text_Io'UET_Address,
26317         Ada.Exceptions'UET_Address,
26318         Gnat.Heap_Sort_A'UET_Address,
26319         System.Exception_Table'UET_Address,
26320         System.Machine_State_Operations'UET_Address,
26321         System.Secondary_Stack'UET_Address,
26322         System.Parameters'UET_Address,
26323         System.Soft_Links'UET_Address,
26324         System.Stack_Checking'UET_Address,
26325         System.Traceback'UET_Address,
26326         Ada.Streams'UET_Address,
26327         Ada.Tags'UET_Address,
26328         System.String_Ops'UET_Address,
26329         Interfaces.C_Streams'UET_Address,
26330         System.File_Io'UET_Address,
26331         Ada.Finalization'UET_Address,
26332         System.Finalization_Root'UET_Address,
26333         System.Finalization_Implementation'UET_Address,
26334         System.String_Ops_Concat_3'UET_Address,
26335         System.Stream_Attributes'UET_Address,
26336         System.File_Control_Block'UET_Address,
26337         Ada.Finalization.List_Controller'UET_Address);
26338
26339       --  Table of addresses of elaboration routines. Used for
26340       --  zero cost exception handling to make sure these
26341       --  addresses are included in the top level procedure
26342       --  address table.
26343
26344       EA : aliased constant array (1 .. 23) of System.Address := (
26345         adainit'Code_Address,
26346         Do_Finalize'Code_Address,
26347         Ada.Exceptions'Elab_Spec'Address,
26348         System.Exceptions'Elab_Spec'Address,
26349         Interfaces.C_Streams'Elab_Spec'Address,
26350         System.Exception_Table'Elab_Body'Address,
26351         Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec'Address,
26352         System.Stack_Checking'Elab_Spec'Address,
26353         System.Soft_Links'Elab_Body'Address,
26354         System.Secondary_Stack'Elab_Body'Address,
26355         Ada.Tags'Elab_Spec'Address,
26356         Ada.Tags'Elab_Body'Address,
26357         Ada.Streams'Elab_Spec'Address,
26358         System.Finalization_Root'Elab_Spec'Address,
26359         Ada.Exceptions'Elab_Body'Address,
26360         System.Finalization_Implementation'Elab_Spec'Address,
26361         System.Finalization_Implementation'Elab_Body'Address,
26362         Ada.Finalization'Elab_Spec'Address,
26363         Ada.Finalization.List_Controller'Elab_Spec'Address,
26364         System.File_Control_Block'Elab_Spec'Address,
26365         System.File_Io'Elab_Body'Address,
26366         Ada.Text_Io'Elab_Spec'Address,
26367         Ada.Text_Io'Elab_Body'Address);
26368
26369    --  Start of processing for adainit
26370
26371    begin
26372
26373       --  Call SDP_Table_Build to build the top level procedure
26374       --  table for zero cost exception handling (omitted in
26375       --  longjmp/setjmp mode).
26376
26377       SDP_Table_Build (ST'Address, 23, EA'Address, 23);
26378
26379       --  Call Set_Globals to record various information for
26380       --  this partition.  The values are derived by the binder
26381       --  from information stored in the ali files by the compiler.
26382
26383 @findex __gnat_set_globals
26384       Set_Globals
26385         (Main_Priority            => -1,
26386          --  Priority of main program, -1 if no pragma Priority used
26387
26388          Time_Slice_Value         => -1,
26389          --  Time slice from Time_Slice pragma, -1 if none used
26390
26391          WC_Encoding              => 'b',
26392          --  Wide_Character encoding used, default is brackets
26393
26394          Locking_Policy           => ' ',
26395          --  Locking_Policy used, default of space means not
26396          --  specified, otherwise it is the first character of
26397          --  the policy name.
26398
26399          Queuing_Policy           => ' ',
26400          --  Queuing_Policy used, default of space means not
26401          --  specified, otherwise it is the first character of
26402          --  the policy name.
26403
26404          Task_Dispatching_Policy  => ' ',
26405          --  Task_Dispatching_Policy used, default of space means
26406          --  not specified, otherwise first character of the
26407          --  policy name.
26408
26409          Adafinal                 => System.Null_Address,
26410          --  Address of Adafinal routine, not used anymore
26411
26412          Unreserve_All_Interrupts => 0,
26413          --  Set true if pragma Unreserve_All_Interrupts was used
26414
26415          Exception_Tracebacks     => 0);
26416          --  Indicates if exception tracebacks are enabled
26417
26418       Elab_Final_Code := 1;
26419
26420       --  Now we have the elaboration calls for all units in the partition.
26421       --  The Elab_Spec and Elab_Body attributes generate references to the
26422       --  implicit elaboration procedures generated by the compiler for
26423       --  each unit that requires elaboration.
26424
26425       if not E040 then
26426          Interfaces.C_Streams'Elab_Spec;
26427       end if;
26428       E040 := True;
26429       if not E008 then
26430          Ada.Exceptions'Elab_Spec;
26431       end if;
26432       if not E014 then
26433          System.Exception_Table'Elab_Body;
26434          E014 := True;
26435       end if;
26436       if not E053 then
26437          Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec;
26438          E053 := True;
26439       end if;
26440       if not E017 then
26441          System.Exceptions'Elab_Spec;
26442          E017 := True;
26443       end if;
26444       if not E030 then
26445          System.Stack_Checking'Elab_Spec;
26446       end if;
26447       if not E028 then
26448          System.Soft_Links'Elab_Body;
26449          E028 := True;
26450       end if;
26451       E030 := True;
26452       if not E024 then
26453          System.Secondary_Stack'Elab_Body;
26454          E024 := True;
26455       end if;
26456       if not E035 then
26457          Ada.Tags'Elab_Spec;
26458       end if;
26459       if not E035 then
26460          Ada.Tags'Elab_Body;
26461          E035 := True;
26462       end if;
26463       if not E033 then
26464          Ada.Streams'Elab_Spec;
26465          E033 := True;
26466       end if;
26467       if not E046 then
26468          System.Finalization_Root'Elab_Spec;
26469       end if;
26470       E046 := True;
26471       if not E008 then
26472          Ada.Exceptions'Elab_Body;
26473          E008 := True;
26474       end if;
26475       if not E048 then
26476          System.Finalization_Implementation'Elab_Spec;
26477       end if;
26478       if not E048 then
26479          System.Finalization_Implementation'Elab_Body;
26480          E048 := True;
26481       end if;
26482       if not E044 then
26483          Ada.Finalization'Elab_Spec;
26484       end if;
26485       E044 := True;
26486       if not E057 then
26487          Ada.Finalization.List_Controller'Elab_Spec;
26488       end if;
26489       E057 := True;
26490       if not E055 then
26491          System.File_Control_Block'Elab_Spec;
26492          E055 := True;
26493       end if;
26494       if not E042 then
26495          System.File_Io'Elab_Body;
26496          E042 := True;
26497       end if;
26498       if not E006 then
26499          Ada.Text_Io'Elab_Spec;
26500       end if;
26501       if not E006 then
26502          Ada.Text_Io'Elab_Body;
26503          E006 := True;
26504       end if;
26505
26506       Elab_Final_Code := 0;
26507    end adainit;
26508
26509    --------------
26510    -- adafinal --
26511    --------------
26512
26513 @findex adafinal
26514    procedure adafinal is
26515    begin
26516       Do_Finalize;
26517    end adafinal;
26518
26519    ----------
26520    -- main --
26521    ----------
26522
26523    --  main is actually a function, as in the ANSI C standard,
26524    --  defined to return the exit status. The three parameters
26525    --  are the argument count, argument values and environment
26526    --  pointer.
26527
26528 @findex Main Program
26529    function main
26530      (argc : Integer;
26531       argv : System.Address;
26532       envp : System.Address)
26533       return Integer
26534    is
26535       --  The initialize routine performs low level system
26536       --  initialization using a standard library routine which
26537       --  sets up signal handling and performs any other
26538       --  required setup. The routine can be found in file
26539       --  a-init.c.
26540
26541 @findex __gnat_initialize
26542       procedure initialize;
26543       pragma Import (C, initialize, "__gnat_initialize");
26544
26545       --  The finalize routine performs low level system
26546       --  finalization using a standard library routine. The
26547       --  routine is found in file a-final.c and in the standard
26548       --  distribution is a dummy routine that does nothing, so
26549       --  really this is a hook for special user finalization.
26550
26551 @findex __gnat_finalize
26552       procedure finalize;
26553       pragma Import (C, finalize, "__gnat_finalize");
26554
26555       --  We get to the main program of the partition by using
26556       --  pragma Import because if we try to with the unit and
26557       --  call it Ada style, then not only do we waste time
26558       --  recompiling it, but also, we don't really know the right
26559       --  switches (e.g.@: identifier character set) to be used
26560       --  to compile it.
26561
26562       procedure Ada_Main_Program;
26563       pragma Import (Ada, Ada_Main_Program, "_ada_hello");
26564
26565    --  Start of processing for main
26566
26567    begin
26568       --  Save global variables
26569
26570       gnat_argc := argc;
26571       gnat_argv := argv;
26572       gnat_envp := envp;
26573
26574       --  Call low level system initialization
26575
26576       Initialize;
26577
26578       --  Call our generated Ada initialization routine
26579
26580       adainit;
26581
26582       --  This is the point at which we want the debugger to get
26583       --  control
26584
26585       Break_Start;
26586
26587       --  Now we call the main program of the partition
26588
26589       Ada_Main_Program;
26590
26591       --  Perform Ada finalization
26592
26593       adafinal;
26594
26595       --  Perform low level system finalization
26596
26597       Finalize;
26598
26599       --  Return the proper exit status
26600       return (gnat_exit_status);
26601    end;
26602
26603 --  This section is entirely comments, so it has no effect on the
26604 --  compilation of the Ada_Main package. It provides the list of
26605 --  object files and linker options, as well as some standard
26606 --  libraries needed for the link. The gnatlink utility parses
26607 --  this b~hello.adb file to read these comment lines to generate
26608 --  the appropriate command line arguments for the call to the
26609 --  system linker. The BEGIN/END lines are used for sentinels for
26610 --  this parsing operation.
26611
26612 --  The exact file names will of course depend on the environment,
26613 --  host/target and location of files on the host system.
26614
26615 @findex Object file list
26616 -- BEGIN Object file/option list
26617    --   ./hello.o
26618    --   -L./
26619    --   -L/usr/local/gnat/lib/gcc-lib/i686-pc-linux-gnu/2.8.1/adalib/
26620    --   /usr/local/gnat/lib/gcc-lib/i686-pc-linux-gnu/2.8.1/adalib/libgnat.a
26621 -- END Object file/option list
26622
26623 end ada_main;
26624 @end smallexample
26625
26626 @noindent
26627 The Ada code in the above example is exactly what is generated by the
26628 binder. We have added comments to more clearly indicate the function
26629 of each part of the generated @code{Ada_Main} package.
26630
26631 The code is standard Ada in all respects, and can be processed by any
26632 tools that handle Ada. In particular, it is possible to use the debugger
26633 in Ada mode to debug the generated @code{Ada_Main} package. For example,
26634 suppose that for reasons that you do not understand, your program is crashing
26635 during elaboration of the body of @code{Ada.Text_IO}. To locate this bug,
26636 you can place a breakpoint on the call:
26637
26638 @smallexample @c ada
26639 Ada.Text_Io'Elab_Body;
26640 @end smallexample
26641
26642 @noindent
26643 and trace the elaboration routine for this package to find out where
26644 the problem might be (more usually of course you would be debugging
26645 elaboration code in your own application).
26646
26647 @node Elaboration Order Handling in GNAT
26648 @appendix Elaboration Order Handling in GNAT
26649 @cindex Order of elaboration
26650 @cindex Elaboration control
26651
26652 @menu
26653 * Elaboration Code::
26654 * Checking the Elaboration Order::
26655 * Controlling the Elaboration Order::
26656 * Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls::
26657 * Controlling Elaboration in GNAT - External Calls::
26658 * Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety::
26659 * Treatment of Pragma Elaborate::
26660 * Elaboration Issues for Library Tasks::
26661 * Mixing Elaboration Models::
26662 * What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails::
26663 * Elaboration for Access-to-Subprogram Values::
26664 * Summary of Procedures for Elaboration Control::
26665 * Other Elaboration Order Considerations::
26666 @end menu
26667
26668 @noindent
26669 This chapter describes the handling of elaboration code in Ada and
26670 in GNAT, and discusses how the order of elaboration of program units can
26671 be controlled in GNAT, either automatically or with explicit programming
26672 features.
26673
26674 @node Elaboration Code
26675 @section Elaboration Code
26676
26677 @noindent
26678 Ada provides rather general mechanisms for executing code at elaboration
26679 time, that is to say before the main program starts executing. Such code arises
26680 in three contexts:
26681
26682 @table @asis
26683 @item Initializers for variables.
26684 Variables declared at the library level, in package specs or bodies, can
26685 require initialization that is performed at elaboration time, as in:
26686 @smallexample @c ada
26687 @cartouche
26688 Sqrt_Half : Float := Sqrt (0.5);
26689 @end cartouche
26690 @end smallexample
26691
26692 @item Package initialization code
26693 Code in a @code{BEGIN-END} section at the outer level of a package body is
26694 executed as part of the package body elaboration code.
26695
26696 @item Library level task allocators
26697 Tasks that are declared using task allocators at the library level
26698 start executing immediately and hence can execute at elaboration time.
26699 @end table
26700
26701 @noindent
26702 Subprogram calls are possible in any of these contexts, which means that
26703 any arbitrary part of the program may be executed as part of the elaboration
26704 code. It is even possible to write a program which does all its work at
26705 elaboration time, with a null main program, although stylistically this
26706 would usually be considered an inappropriate way to structure
26707 a program.
26708
26709 An important concern arises in the context of elaboration code:
26710 we have to be sure that it is executed in an appropriate order. What we
26711 have is a series of elaboration code sections, potentially one section
26712 for each unit in the program. It is important that these execute
26713 in the correct order. Correctness here means that, taking the above
26714 example of the declaration of @code{Sqrt_Half},
26715 if some other piece of
26716 elaboration code references @code{Sqrt_Half},
26717 then it must run after the
26718 section of elaboration code that contains the declaration of
26719 @code{Sqrt_Half}.
26720
26721 There would never be any order of elaboration problem if we made a rule
26722 that whenever you @code{with} a unit, you must elaborate both the spec and body
26723 of that unit before elaborating the unit doing the @code{with}'ing:
26724
26725 @smallexample @c ada
26726 @group
26727 @cartouche
26728 with Unit_1;
26729 package Unit_2 is @dots{}
26730 @end cartouche
26731 @end group
26732 @end smallexample
26733
26734 @noindent
26735 would require that both the body and spec of @code{Unit_1} be elaborated
26736 before the spec of @code{Unit_2}. However, a rule like that would be far too
26737 restrictive. In particular, it would make it impossible to have routines
26738 in separate packages that were mutually recursive.
26739
26740 You might think that a clever enough compiler could look at the actual
26741 elaboration code and determine an appropriate correct order of elaboration,
26742 but in the general case, this is not possible. Consider the following
26743 example.
26744
26745 In the body of @code{Unit_1}, we have a procedure @code{Func_1}
26746 that references
26747 the variable @code{Sqrt_1}, which is declared in the elaboration code
26748 of the body of @code{Unit_1}:
26749
26750 @smallexample @c ada
26751 @cartouche
26752 Sqrt_1 : Float := Sqrt (0.1);
26753 @end cartouche
26754 @end smallexample
26755
26756 @noindent
26757 The elaboration code of the body of @code{Unit_1} also contains:
26758
26759 @smallexample @c ada
26760 @group
26761 @cartouche
26762 if expression_1 = 1 then
26763    Q := Unit_2.Func_2;
26764 end if;
26765 @end cartouche
26766 @end group
26767 @end smallexample
26768
26769 @noindent
26770 @code{Unit_2} is exactly parallel,
26771 it has a procedure @code{Func_2} that references
26772 the variable @code{Sqrt_2}, which is declared in the elaboration code of
26773 the body @code{Unit_2}:
26774
26775 @smallexample @c ada
26776 @cartouche
26777 Sqrt_2 : Float := Sqrt (0.1);
26778 @end cartouche
26779 @end smallexample
26780
26781 @noindent
26782 The elaboration code of the body of @code{Unit_2} also contains:
26783
26784 @smallexample @c ada
26785 @group
26786 @cartouche
26787 if expression_2 = 2 then
26788    Q := Unit_1.Func_1;
26789 end if;
26790 @end cartouche
26791 @end group
26792 @end smallexample
26793
26794 @noindent
26795 Now the question is, which of the following orders of elaboration is
26796 acceptable:
26797
26798 @smallexample
26799 @group
26800 Spec of Unit_1
26801 Spec of Unit_2
26802 Body of Unit_1
26803 Body of Unit_2
26804 @end group
26805 @end smallexample
26806
26807 @noindent
26808 or
26809
26810 @smallexample
26811 @group
26812 Spec of Unit_2
26813 Spec of Unit_1
26814 Body of Unit_2
26815 Body of Unit_1
26816 @end group
26817 @end smallexample
26818
26819 @noindent
26820 If you carefully analyze the flow here, you will see that you cannot tell
26821 at compile time the answer to this question.
26822 If @code{expression_1} is not equal to 1,
26823 and @code{expression_2} is not equal to 2,
26824 then either order is acceptable, because neither of the function calls is
26825 executed. If both tests evaluate to true, then neither order is acceptable
26826 and in fact there is no correct order.
26827
26828 If one of the two expressions is true, and the other is false, then one
26829 of the above orders is correct, and the other is incorrect. For example,
26830 if @code{expression_1} /= 1 and @code{expression_2} = 2,
26831 then the call to @code{Func_1}
26832 will occur, but not the call to @code{Func_2.}
26833 This means that it is essential
26834 to elaborate the body of @code{Unit_1} before
26835 the body of @code{Unit_2}, so the first
26836 order of elaboration is correct and the second is wrong.
26837
26838 By making @code{expression_1} and @code{expression_2}
26839 depend on input data, or perhaps
26840 the time of day, we can make it impossible for the compiler or binder
26841 to figure out which of these expressions will be true, and hence it
26842 is impossible to guarantee a safe order of elaboration at run time.
26843
26844 @node Checking the Elaboration Order
26845 @section Checking the Elaboration Order
26846
26847 @noindent
26848 In some languages that involve the same kind of elaboration problems,
26849 e.g.@: Java and C++, the programmer is expected to worry about these
26850 ordering problems himself, and it is common to
26851 write a program in which an incorrect elaboration order  gives
26852 surprising results, because it references variables before they
26853 are initialized.
26854 Ada is designed to be a safe language, and a programmer-beware approach is
26855 clearly not sufficient. Consequently, the language provides three lines
26856 of defense:
26857
26858 @table @asis
26859 @item Standard rules
26860 Some standard rules restrict the possible choice of elaboration
26861 order. In particular, if you @code{with} a unit, then its spec is always
26862 elaborated before the unit doing the @code{with}. Similarly, a parent
26863 spec is always elaborated before the child spec, and finally
26864 a spec is always elaborated before its corresponding body.
26865
26866 @item Dynamic elaboration checks
26867 @cindex Elaboration checks
26868 @cindex Checks, elaboration
26869 Dynamic checks are made at run time, so that if some entity is accessed
26870 before it is elaborated (typically  by means of a subprogram call)
26871 then the exception (@code{Program_Error}) is raised.
26872
26873 @item Elaboration control
26874 Facilities are provided for the programmer to specify the desired order
26875 of elaboration.
26876 @end table
26877
26878 Let's look at these facilities in more detail. First, the rules for
26879 dynamic checking. One possible rule would be simply to say that the
26880 exception is raised if you access a variable which has not yet been
26881 elaborated. The trouble with this approach is that it could require
26882 expensive checks on every variable reference. Instead Ada has two
26883 rules which are a little more restrictive, but easier to check, and
26884 easier to state:
26885
26886 @table @asis
26887 @item Restrictions on calls
26888 A subprogram can only be called at elaboration time if its body
26889 has been elaborated. The rules for elaboration given above guarantee
26890 that the spec of the subprogram has been elaborated before the
26891 call, but not the body. If this rule is violated, then the
26892 exception @code{Program_Error} is raised.
26893
26894 @item Restrictions on instantiations
26895 A generic unit can only be instantiated if the body of the generic
26896 unit has been elaborated. Again, the rules for elaboration given above
26897 guarantee that the spec of the generic unit has been elaborated
26898 before the instantiation, but not the body. If this rule is
26899 violated, then the exception @code{Program_Error} is raised.
26900 @end table
26901
26902 @noindent
26903 The idea is that if the body has been elaborated, then any variables
26904 it references must have been elaborated; by checking for the body being
26905 elaborated we guarantee that none of its references causes any
26906 trouble. As we noted above, this is a little too restrictive, because a
26907 subprogram that has no non-local references in its body may in fact be safe
26908 to call. However, it really would be unsafe to rely on this, because
26909 it would mean that the caller was aware of details of the implementation
26910 in the body. This goes against the basic tenets of Ada.
26911
26912 A plausible implementation can be described as follows.
26913 A Boolean variable is associated with each subprogram
26914 and each generic unit. This variable is initialized to False, and is set to
26915 True at the point body is elaborated. Every call or instantiation checks the
26916 variable, and raises @code{Program_Error} if the variable is False.
26917
26918 Note that one might think that it would be good enough to have one Boolean
26919 variable for each package, but that would not deal with cases of trying
26920 to call a body in the same package as the call
26921 that has not been elaborated yet.
26922 Of course a compiler may be able to do enough analysis to optimize away
26923 some of the Boolean variables as unnecessary, and @code{GNAT} indeed
26924 does such optimizations, but still the easiest conceptual model is to
26925 think of there being one variable per subprogram.
26926
26927 @node Controlling the Elaboration Order
26928 @section Controlling the Elaboration Order
26929
26930 @noindent
26931 In the previous section we discussed the rules in Ada which ensure
26932 that @code{Program_Error} is raised if an incorrect elaboration order is
26933 chosen. This prevents erroneous executions, but we need mechanisms to
26934 specify a correct execution and avoid the exception altogether.
26935 To achieve this, Ada provides a number of features for controlling
26936 the order of elaboration. We discuss these features in this section.
26937
26938 First, there are several ways of indicating to the compiler that a given
26939 unit has no elaboration problems:
26940
26941 @table @asis
26942 @item packages that do not require a body
26943 A library package that does not require a body does not permit
26944 a body (this rule was introduced in Ada 95).
26945 Thus if we have a such a package, as in:
26946
26947 @smallexample @c ada
26948 @group
26949 @cartouche
26950 package Definitions is
26951    generic
26952       type m is new integer;
26953    package Subp is
26954       type a is array (1 .. 10) of m;
26955       type b is array (1 .. 20) of m;
26956    end Subp;
26957 end Definitions;
26958 @end cartouche
26959 @end group
26960 @end smallexample
26961
26962 @noindent
26963 A package that @code{with}'s @code{Definitions} may safely instantiate
26964 @code{Definitions.Subp} because the compiler can determine that there
26965 definitely is no package body to worry about in this case
26966
26967 @item pragma Pure
26968 @cindex pragma Pure
26969 @findex Pure
26970 Places sufficient restrictions on a unit to guarantee that
26971 no call to any subprogram in the unit can result in an
26972 elaboration problem. This means that the compiler does not need
26973 to worry about the point of elaboration of such units, and in
26974 particular, does not need to check any calls to any subprograms
26975 in this unit.
26976
26977 @item pragma Preelaborate
26978 @findex Preelaborate
26979 @cindex pragma Preelaborate
26980 This pragma places slightly less stringent restrictions on a unit than
26981 does pragma Pure,
26982 but these restrictions are still sufficient to ensure that there
26983 are no elaboration problems with any calls to the unit.
26984
26985 @item pragma Elaborate_Body
26986 @findex Elaborate_Body
26987 @cindex pragma Elaborate_Body
26988 This pragma requires that the body of a unit be elaborated immediately
26989 after its spec. Suppose a unit @code{A} has such a pragma,
26990 and unit @code{B} does
26991 a @code{with} of unit @code{A}. Recall that the standard rules require
26992 the spec of unit @code{A}
26993 to be elaborated before the @code{with}'ing unit; given the pragma in
26994 @code{A}, we also know that the body of @code{A}
26995 will be elaborated before @code{B}, so
26996 that calls to @code{A} are safe and do not need a check.
26997 @end table
26998
26999 @noindent
27000 Note that,
27001 unlike pragma @code{Pure} and pragma @code{Preelaborate},
27002 the use of
27003 @code{Elaborate_Body} does not guarantee that the program is
27004 free of elaboration problems, because it may not be possible
27005 to satisfy the requested elaboration order.
27006 Let's go back to the example with @code{Unit_1} and @code{Unit_2}.
27007 If a programmer
27008 marks @code{Unit_1} as @code{Elaborate_Body},
27009 and not @code{Unit_2,} then the order of
27010 elaboration will be:
27011
27012 @smallexample
27013 @group
27014 Spec of Unit_2
27015 Spec of Unit_1
27016 Body of Unit_1
27017 Body of Unit_2
27018 @end group
27019 @end smallexample
27020
27021 @noindent
27022 Now that means that the call to @code{Func_1} in @code{Unit_2}
27023 need not be checked,
27024 it must be safe. But the call to @code{Func_2} in
27025 @code{Unit_1} may still fail if
27026 @code{Expression_1} is equal to 1,
27027 and the programmer must still take
27028 responsibility for this not being the case.
27029
27030 If all units carry a pragma @code{Elaborate_Body}, then all problems are
27031 eliminated, except for calls entirely within a body, which are
27032 in any case fully under programmer control. However, using the pragma
27033 everywhere is not always possible.
27034 In particular, for our @code{Unit_1}/@code{Unit_2} example, if
27035 we marked both of them as having pragma @code{Elaborate_Body}, then
27036 clearly there would be no possible elaboration order.
27037
27038 The above pragmas allow a server to guarantee safe use by clients, and
27039 clearly this is the preferable approach. Consequently a good rule
27040 is to mark units as @code{Pure} or @code{Preelaborate} if possible,
27041 and if this is not possible,
27042 mark them as @code{Elaborate_Body} if possible.
27043 As we have seen, there are situations where neither of these
27044 three pragmas can be used.
27045 So we also provide methods for clients to control the
27046 order of elaboration of the servers on which they depend:
27047
27048 @table @asis
27049 @item pragma Elaborate (unit)
27050 @findex Elaborate
27051 @cindex pragma Elaborate
27052 This pragma is placed in the context clause, after a @code{with} clause,
27053 and it requires that the body of the named unit be elaborated before
27054 the unit in which the pragma occurs. The idea is to use this pragma
27055 if the current unit calls at elaboration time, directly or indirectly,
27056 some subprogram in the named unit.
27057
27058 @item pragma Elaborate_All (unit)
27059 @findex Elaborate_All
27060 @cindex pragma Elaborate_All
27061 This is a stronger version of the Elaborate pragma. Consider the
27062 following example:
27063
27064 @smallexample
27065 Unit A @code{with}'s unit B and calls B.Func in elab code
27066 Unit B @code{with}'s unit C, and B.Func calls C.Func
27067 @end smallexample
27068
27069 @noindent
27070 Now if we put a pragma @code{Elaborate (B)}
27071 in unit @code{A}, this ensures that the
27072 body of @code{B} is elaborated before the call, but not the
27073 body of @code{C}, so
27074 the call to @code{C.Func} could still cause @code{Program_Error} to
27075 be raised.
27076
27077 The effect of a pragma @code{Elaborate_All} is stronger, it requires
27078 not only that the body of the named unit be elaborated before the
27079 unit doing the @code{with}, but also the bodies of all units that the
27080 named unit uses, following @code{with} links transitively. For example,
27081 if we put a pragma @code{Elaborate_All (B)} in unit @code{A},
27082 then it requires
27083 not only that the body of @code{B} be elaborated before @code{A},
27084 but also the
27085 body of @code{C}, because @code{B} @code{with}'s @code{C}.
27086 @end table
27087
27088 @noindent
27089 We are now in a position to give a usage rule in Ada for avoiding
27090 elaboration problems, at least if dynamic dispatching and access to
27091 subprogram values are not used. We will handle these cases separately
27092 later.
27093
27094 The rule is simple. If a unit has elaboration code that can directly or
27095 indirectly make a call to a subprogram in a @code{with}'ed unit, or instantiate
27096 a generic package in a @code{with}'ed unit,
27097 then if the @code{with}'ed unit does not have
27098 pragma @code{Pure} or @code{Preelaborate}, then the client should have
27099 a pragma @code{Elaborate_All}
27100 for the @code{with}'ed unit. By following this rule a client is
27101 assured that calls can be made without risk of an exception.
27102
27103 For generic subprogram instantiations, the rule can be relaxed to
27104 require only a pragma @code{Elaborate} since elaborating the body
27105 of a subprogram cannot cause any transitive elaboration (we are
27106 not calling the subprogram in this case, just elaborating its
27107 declaration).
27108
27109 If this rule is not followed, then a program may be in one of four
27110 states:
27111
27112 @table @asis
27113 @item No order exists
27114 No order of elaboration exists which follows the rules, taking into
27115 account any @code{Elaborate}, @code{Elaborate_All},
27116 or @code{Elaborate_Body} pragmas. In
27117 this case, an Ada compiler must diagnose the situation at bind
27118 time, and refuse to build an executable program.
27119
27120 @item One or more orders exist, all incorrect
27121 One or more acceptable elaboration orders exist, and all of them
27122 generate an elaboration order problem. In this case, the binder
27123 can build an executable program, but @code{Program_Error} will be raised
27124 when the program is run.
27125
27126 @item Several orders exist, some right, some incorrect
27127 One or more acceptable elaboration orders exists, and some of them
27128 work, and some do not. The programmer has not controlled
27129 the order of elaboration, so the binder may or may not pick one of
27130 the correct orders, and the program may or may not raise an
27131 exception when it is run. This is the worst case, because it means
27132 that the program may fail when moved to another compiler, or even
27133 another version of the same compiler.
27134
27135 @item One or more orders exists, all correct
27136 One ore more acceptable elaboration orders exist, and all of them
27137 work. In this case the program runs successfully. This state of
27138 affairs can be guaranteed by following the rule we gave above, but
27139 may be true even if the rule is not followed.
27140 @end table
27141
27142 @noindent
27143 Note that one additional advantage of following our rules on the use
27144 of @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All}
27145 is that the program continues to stay in the ideal (all orders OK) state
27146 even if maintenance
27147 changes some bodies of some units. Conversely, if a program that does
27148 not follow this rule happens to be safe at some point, this state of affairs
27149 may deteriorate silently as a result of maintenance changes.
27150
27151 You may have noticed that the above discussion did not mention
27152 the use of @code{Elaborate_Body}. This was a deliberate omission. If you
27153 @code{with} an @code{Elaborate_Body} unit, it still may be the case that
27154 code in the body makes calls to some other unit, so it is still necessary
27155 to use @code{Elaborate_All} on such units.
27156
27157 @node Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls
27158 @section Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls
27159
27160 @noindent
27161 In the case of internal calls, i.e., calls within a single package, the
27162 programmer has full control over the order of elaboration, and it is up
27163 to the programmer to elaborate declarations in an appropriate order. For
27164 example writing:
27165
27166 @smallexample @c ada
27167 @group
27168 @cartouche
27169 function One return Float;
27170
27171 Q : Float := One;
27172
27173 function One return Float is
27174 begin
27175      return 1.0;
27176 end One;
27177 @end cartouche
27178 @end group
27179 @end smallexample
27180
27181 @noindent
27182 will obviously raise @code{Program_Error} at run time, because function
27183 One will be called before its body is elaborated. In this case GNAT will
27184 generate a warning that the call will raise @code{Program_Error}:
27185
27186 @smallexample
27187 @group
27188 @cartouche
27189  1. procedure y is
27190  2.    function One return Float;
27191  3.
27192  4.    Q : Float := One;
27193                     |
27194     >>> warning: cannot call "One" before body is elaborated
27195     >>> warning: Program_Error will be raised at run time
27196
27197  5.
27198  6.    function One return Float is
27199  7.    begin
27200  8.         return 1.0;
27201  9.    end One;
27202 10.
27203 11. begin
27204 12.    null;
27205 13. end;
27206 @end cartouche
27207 @end group
27208 @end smallexample
27209
27210 @noindent
27211 Note that in this particular case, it is likely that the call is safe, because
27212 the function @code{One} does not access any global variables.
27213 Nevertheless in Ada, we do not want the validity of the check to depend on
27214 the contents of the body (think about the separate compilation case), so this
27215 is still wrong, as we discussed in the previous sections.
27216
27217 The error is easily corrected by rearranging the declarations so that the
27218 body of @code{One} appears before the declaration containing the call
27219 (note that in Ada 95 and Ada 2005,
27220 declarations can appear in any order, so there is no restriction that
27221 would prevent this reordering, and if we write:
27222
27223 @smallexample @c ada
27224 @group
27225 @cartouche
27226 function One return Float;
27227
27228 function One return Float is
27229 begin
27230      return 1.0;
27231 end One;
27232
27233 Q : Float := One;
27234 @end cartouche
27235 @end group
27236 @end smallexample
27237
27238 @noindent
27239 then all is well, no warning is generated, and no
27240 @code{Program_Error} exception
27241 will be raised.
27242 Things are more complicated when a chain of subprograms is executed:
27243
27244 @smallexample @c ada
27245 @group
27246 @cartouche
27247 function A return Integer;
27248 function B return Integer;
27249 function C return Integer;
27250
27251 function B return Integer is begin return A; end;
27252 function C return Integer is begin return B; end;
27253
27254 X : Integer := C;
27255
27256 function A return Integer is begin return 1; end;
27257 @end cartouche
27258 @end group
27259 @end smallexample
27260
27261 @noindent
27262 Now the call to @code{C}
27263 at elaboration time in the declaration of @code{X} is correct, because
27264 the body of @code{C} is already elaborated,
27265 and the call to @code{B} within the body of
27266 @code{C} is correct, but the call
27267 to @code{A} within the body of @code{B} is incorrect, because the body
27268 of @code{A} has not been elaborated, so @code{Program_Error}
27269 will be raised on the call to @code{A}.
27270 In this case GNAT will generate a
27271 warning that @code{Program_Error} may be
27272 raised at the point of the call. Let's look at the warning:
27273
27274 @smallexample
27275 @group
27276 @cartouche
27277  1. procedure x is
27278  2.    function A return Integer;
27279  3.    function B return Integer;
27280  4.    function C return Integer;
27281  5.
27282  6.    function B return Integer is begin return A; end;
27283                                                     |
27284     >>> warning: call to "A" before body is elaborated may
27285                  raise Program_Error
27286     >>> warning: "B" called at line 7
27287     >>> warning: "C" called at line 9
27288
27289  7.    function C return Integer is begin return B; end;
27290  8.
27291  9.    X : Integer := C;
27292 10.
27293 11.    function A return Integer is begin return 1; end;
27294 12.
27295 13. begin
27296 14.    null;
27297 15. end;
27298 @end cartouche
27299 @end group
27300 @end smallexample
27301
27302 @noindent
27303 Note that the message here says ``may raise'', instead of the direct case,
27304 where the message says ``will be raised''. That's because whether
27305 @code{A} is
27306 actually called depends in general on run-time flow of control.
27307 For example, if the body of @code{B} said
27308
27309 @smallexample @c ada
27310 @group
27311 @cartouche
27312 function B return Integer is
27313 begin
27314    if some-condition-depending-on-input-data then
27315       return A;
27316    else
27317       return 1;
27318    end if;
27319 end B;
27320 @end cartouche
27321 @end group
27322 @end smallexample
27323
27324 @noindent
27325 then we could not know until run time whether the incorrect call to A would
27326 actually occur, so @code{Program_Error} might
27327 or might not be raised. It is possible for a compiler to
27328 do a better job of analyzing bodies, to
27329 determine whether or not @code{Program_Error}
27330 might be raised, but it certainly
27331 couldn't do a perfect job (that would require solving the halting problem
27332 and is provably impossible), and because this is a warning anyway, it does
27333 not seem worth the effort to do the analysis. Cases in which it
27334 would be relevant are rare.
27335
27336 In practice, warnings of either of the forms given
27337 above will usually correspond to
27338 real errors, and should be examined carefully and eliminated.
27339 In the rare case where a warning is bogus, it can be suppressed by any of
27340 the following methods:
27341
27342 @itemize @bullet
27343 @item
27344 Compile with the @option{-gnatws} switch set
27345
27346 @item
27347 Suppress @code{Elaboration_Check} for the called subprogram
27348
27349 @item
27350 Use pragma @code{Warnings_Off} to turn warnings off for the call
27351 @end itemize
27352
27353 @noindent
27354 For the internal elaboration check case,
27355 GNAT by default generates the
27356 necessary run-time checks to ensure
27357 that @code{Program_Error} is raised if any
27358 call fails an elaboration check. Of course this can only happen if a
27359 warning has been issued as described above. The use of pragma
27360 @code{Suppress (Elaboration_Check)} may (but is not guaranteed to) suppress
27361 some of these checks, meaning that it may be possible (but is not
27362 guaranteed) for a program to be able to call a subprogram whose body
27363 is not yet elaborated, without raising a @code{Program_Error} exception.
27364
27365 @node Controlling Elaboration in GNAT - External Calls
27366 @section Controlling Elaboration in GNAT - External Calls
27367
27368 @noindent
27369 The previous section discussed the case in which the execution of a
27370 particular thread of elaboration code occurred entirely within a
27371 single unit. This is the easy case to handle, because a programmer
27372 has direct and total control over the order of elaboration, and
27373 furthermore, checks need only be generated in cases which are rare
27374 and which the compiler can easily detect.
27375 The situation is more complex when separate compilation is taken into account.
27376 Consider the following:
27377
27378 @smallexample @c ada
27379 @cartouche
27380 @group
27381 package Math is
27382    function Sqrt (Arg : Float) return Float;
27383 end Math;
27384
27385 package body Math is
27386    function Sqrt (Arg : Float) return Float is
27387    begin
27388          @dots{}
27389    end Sqrt;
27390 end Math;
27391 @end group
27392 @group
27393 with Math;
27394 package Stuff is
27395    X : Float := Math.Sqrt (0.5);
27396 end Stuff;
27397
27398 with Stuff;
27399 procedure Main is
27400 begin
27401    @dots{}
27402 end Main;
27403 @end group
27404 @end cartouche
27405 @end smallexample
27406
27407 @noindent
27408 where @code{Main} is the main program. When this program is executed, the
27409 elaboration code must first be executed, and one of the jobs of the
27410 binder is to determine the order in which the units of a program are
27411 to be elaborated. In this case we have four units: the spec and body
27412 of @code{Math},
27413 the spec of @code{Stuff} and the body of @code{Main}).
27414 In what order should the four separate sections of elaboration code
27415 be executed?
27416
27417 There are some restrictions in the order of elaboration that the binder
27418 can choose. In particular, if unit U has a @code{with}
27419 for a package @code{X}, then you
27420 are assured that the spec of @code{X}
27421 is elaborated before U , but you are
27422 not assured that the body of @code{X}
27423 is elaborated before U.
27424 This means that in the above case, the binder is allowed to choose the
27425 order:
27426
27427 @smallexample
27428 spec of Math
27429 spec of Stuff
27430 body of Math
27431 body of Main
27432 @end smallexample
27433
27434 @noindent
27435 but that's not good, because now the call to @code{Math.Sqrt}
27436 that happens during
27437 the elaboration of the @code{Stuff}
27438 spec happens before the body of @code{Math.Sqrt} is
27439 elaborated, and hence causes @code{Program_Error} exception to be raised.
27440 At first glance, one might say that the binder is misbehaving, because
27441 obviously you want to elaborate the body of something you @code{with}
27442 first, but
27443 that is not a general rule that can be followed in all cases. Consider
27444
27445 @smallexample @c ada
27446 @group
27447 @cartouche
27448 package X is @dots{}
27449
27450 package Y is @dots{}
27451
27452 with X;
27453 package body Y is @dots{}
27454
27455 with Y;
27456 package body X is @dots{}
27457 @end cartouche
27458 @end group
27459 @end smallexample
27460
27461 @noindent
27462 This is a common arrangement, and, apart from the order of elaboration
27463 problems that might arise in connection with elaboration code, this works fine.
27464 A rule that says that you must first elaborate the body of anything you
27465 @code{with} cannot work in this case:
27466 the body of @code{X} @code{with}'s @code{Y},
27467 which means you would have to
27468 elaborate the body of @code{Y} first, but that @code{with}'s @code{X},
27469 which means
27470 you have to elaborate the body of @code{X} first, but @dots{} and we have a
27471 loop that cannot be broken.
27472
27473 It is true that the binder can in many cases guess an order of elaboration
27474 that is unlikely to cause a @code{Program_Error}
27475 exception to be raised, and it tries to do so (in the
27476 above example of @code{Math/Stuff/Spec}, the GNAT binder will
27477 by default
27478 elaborate the body of @code{Math} right after its spec, so all will be well).
27479
27480 However, a program that blindly relies on the binder to be helpful can
27481 get into trouble, as we discussed in the previous sections, so
27482 GNAT
27483 provides a number of facilities for assisting the programmer in
27484 developing programs that are robust with respect to elaboration order.
27485
27486 @node Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety
27487 @section Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety
27488
27489 @noindent
27490 The default behavior in GNAT ensures elaboration safety. In its
27491 default mode GNAT implements the
27492 rule we previously described as the right approach. Let's restate it:
27493
27494 @itemize
27495 @item
27496 @emph{If a unit has elaboration code that can directly or indirectly make a
27497 call to a subprogram in a @code{with}'ed unit, or instantiate a generic
27498 package in a @code{with}'ed unit, then if the @code{with}'ed unit
27499 does not have pragma @code{Pure} or
27500 @code{Preelaborate}, then the client should have an
27501 @code{Elaborate_All} pragma for the @code{with}'ed unit.}
27502
27503 @emph{In the case of instantiating a generic subprogram, it is always
27504 sufficient to have only an @code{Elaborate} pragma for the
27505 @code{with}'ed unit.}
27506 @end itemize
27507
27508 @noindent
27509 By following this rule a client is assured that calls and instantiations
27510 can be made without risk of an exception.
27511
27512 In this mode GNAT traces all calls that are potentially made from
27513 elaboration code, and puts in any missing implicit @code{Elaborate}
27514 and @code{Elaborate_All} pragmas.
27515 The advantage of this approach is that no elaboration problems
27516 are possible if the binder can find an elaboration order that is
27517 consistent with these implicit @code{Elaborate} and
27518 @code{Elaborate_All} pragmas. The
27519 disadvantage of this approach is that no such order may exist.
27520
27521 If the binder does not generate any diagnostics, then it means that it has
27522 found an elaboration order that is guaranteed to be safe. However, the binder
27523 may still be relying on implicitly generated @code{Elaborate} and
27524 @code{Elaborate_All} pragmas so portability to other compilers than GNAT is not
27525 guaranteed.
27526
27527 If it is important to guarantee portability, then the compilations should
27528 use the
27529 @option{-gnatwl}
27530 (warn on elaboration problems) switch. This will cause warning messages
27531 to be generated indicating the missing @code{Elaborate} and
27532 @code{Elaborate_All} pragmas.
27533 Consider the following source program:
27534
27535 @smallexample @c ada
27536 @group
27537 @cartouche
27538 with k;
27539 package j is
27540   m : integer := k.r;
27541 end;
27542 @end cartouche
27543 @end group
27544 @end smallexample
27545
27546 @noindent
27547 where it is clear that there
27548 should be a pragma @code{Elaborate_All}
27549 for unit @code{k}. An implicit pragma will be generated, and it is
27550 likely that the binder will be able to honor it. However, if you want
27551 to port this program to some other Ada compiler than GNAT.
27552 it is safer to include the pragma explicitly in the source. If this
27553 unit is compiled with the
27554 @option{-gnatwl}
27555 switch, then the compiler outputs a warning:
27556
27557 @smallexample
27558 @group
27559 @cartouche
27560 1. with k;
27561 2. package j is
27562 3.   m : integer := k.r;
27563                      |
27564    >>> warning: call to "r" may raise Program_Error
27565    >>> warning: missing pragma Elaborate_All for "k"
27566
27567 4. end;
27568 @end cartouche
27569 @end group
27570 @end smallexample
27571
27572 @noindent
27573 and these warnings can be used as a guide for supplying manually
27574 the missing pragmas. It is usually a bad idea to use this warning
27575 option during development. That's because it will warn you when
27576 you need to put in a pragma, but cannot warn you when it is time
27577 to take it out. So the use of pragma @code{Elaborate_All} may lead to
27578 unnecessary dependencies and even false circularities.
27579
27580 This default mode is more restrictive than the Ada Reference
27581 Manual, and it is possible to construct programs which will compile
27582 using the dynamic model described there, but will run into a
27583 circularity using the safer static model we have described.
27584
27585 Of course any Ada compiler must be able to operate in a mode
27586 consistent with the requirements of the Ada Reference Manual,
27587 and in particular must have the capability of implementing the
27588 standard dynamic model of elaboration with run-time checks.
27589
27590 In GNAT, this standard mode can be achieved either by the use of
27591 the @option{-gnatE} switch on the compiler (@command{gcc} or
27592 @command{gnatmake}) command, or by the use of the configuration pragma:
27593
27594 @smallexample @c ada
27595 pragma Elaboration_Checks (RM);
27596 @end smallexample
27597
27598 @noindent
27599 Either approach will cause the unit affected to be compiled using the
27600 standard dynamic run-time elaboration checks described in the Ada
27601 Reference Manual. The static model is generally preferable, since it
27602 is clearly safer to rely on compile and link time checks rather than
27603 run-time checks. However, in the case of legacy code, it may be
27604 difficult to meet the requirements of the static model. This
27605 issue is further discussed in
27606 @ref{What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails}.
27607
27608 Note that the static model provides a strict subset of the allowed
27609 behavior and programs of the Ada Reference Manual, so if you do
27610 adhere to the static model and no circularities exist,
27611 then you are assured that your program will
27612 work using the dynamic model, providing that you remove any
27613 pragma Elaborate statements from the source.
27614
27615 @node Treatment of Pragma Elaborate
27616 @section Treatment of Pragma Elaborate
27617 @cindex Pragma Elaborate
27618
27619 @noindent
27620 The use of @code{pragma Elaborate}
27621 should generally be avoided in Ada 95 and Ada 2005 programs,
27622 since there is no guarantee that transitive calls
27623 will be properly handled. Indeed at one point, this pragma was placed
27624 in Annex J (Obsolescent Features), on the grounds that it is never useful.
27625
27626 Now that's a bit restrictive. In practice, the case in which
27627 @code{pragma Elaborate} is useful is when the caller knows that there
27628 are no transitive calls, or that the called unit contains all necessary
27629 transitive @code{pragma Elaborate} statements, and legacy code often
27630 contains such uses.
27631
27632 Strictly speaking the static mode in GNAT should ignore such pragmas,
27633 since there is no assurance at compile time that the necessary safety
27634 conditions are met. In practice, this would cause GNAT to be incompatible
27635 with correctly written Ada 83 code that had all necessary
27636 @code{pragma Elaborate} statements in place. Consequently, we made the
27637 decision that GNAT in its default mode will believe that if it encounters
27638 a @code{pragma Elaborate} then the programmer knows what they are doing,
27639 and it will trust that no elaboration errors can occur.
27640
27641 The result of this decision is two-fold. First to be safe using the
27642 static mode, you should remove all @code{pragma Elaborate} statements.
27643 Second, when fixing circularities in existing code, you can selectively
27644 use @code{pragma Elaborate} statements to convince the static mode of
27645 GNAT that it need not generate an implicit @code{pragma Elaborate_All}
27646 statement.
27647
27648 When using the static mode with @option{-gnatwl}, any use of
27649 @code{pragma Elaborate} will generate a warning about possible
27650 problems.
27651
27652 @node Elaboration Issues for Library Tasks
27653 @section Elaboration Issues for Library Tasks
27654 @cindex Library tasks, elaboration issues
27655 @cindex Elaboration of library tasks
27656
27657 @noindent
27658 In this section we examine special elaboration issues that arise for
27659 programs that declare library level tasks.
27660
27661 Generally the model of execution of an Ada program is that all units are
27662 elaborated, and then execution of the program starts. However, the
27663 declaration of library tasks definitely does not fit this model. The
27664 reason for this is that library tasks start as soon as they are declared
27665 (more precisely, as soon as the statement part of the enclosing package
27666 body is reached), that is to say before elaboration
27667 of the program is complete. This means that if such a task calls a
27668 subprogram, or an entry in another task, the callee may or may not be
27669 elaborated yet, and in the standard
27670 Reference Manual model of dynamic elaboration checks, you can even
27671 get timing dependent Program_Error exceptions, since there can be
27672 a race between the elaboration code and the task code.
27673
27674 The static model of elaboration in GNAT seeks to avoid all such
27675 dynamic behavior, by being conservative, and the conservative
27676 approach in this particular case is to assume that all the code
27677 in a task body is potentially executed at elaboration time if
27678 a task is declared at the library level.
27679
27680 This can definitely result in unexpected circularities. Consider
27681 the following example
27682
27683 @smallexample @c ada
27684 package Decls is
27685   task Lib_Task is
27686      entry Start;
27687   end Lib_Task;
27688
27689   type My_Int is new Integer;
27690
27691   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
27692 end Decls;
27693
27694 with Utils;
27695 package body Decls is
27696   task body Lib_Task is
27697   begin
27698      accept Start;
27699      Utils.Put_Val (2);
27700   end Lib_Task;
27701
27702   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
27703   begin
27704      return M;
27705   end Ident;
27706 end Decls;
27707
27708 with Decls;
27709 package Utils is
27710   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int);
27711 end Utils;
27712
27713 with Text_IO;
27714 package body Utils is
27715   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int) is
27716   begin
27717      Text_IO.Put_Line (Decls.My_Int'Image (Decls.Ident (Arg)));
27718   end Put_Val;
27719 end Utils;
27720
27721 with Decls;
27722 procedure Main is
27723 begin
27724    Decls.Lib_Task.Start;
27725 end;
27726 @end smallexample
27727
27728 @noindent
27729 If the above example is compiled in the default static elaboration
27730 mode, then a circularity occurs. The circularity comes from the call
27731 @code{Utils.Put_Val} in the task body of @code{Decls.Lib_Task}. Since
27732 this call occurs in elaboration code, we need an implicit pragma
27733 @code{Elaborate_All} for @code{Utils}. This means that not only must
27734 the spec and body of @code{Utils} be elaborated before the body
27735 of @code{Decls}, but also the spec and body of any unit that is
27736 @code{with'ed} by the body of @code{Utils} must also be elaborated before
27737 the body of @code{Decls}. This is the transitive implication of
27738 pragma @code{Elaborate_All} and it makes sense, because in general
27739 the body of @code{Put_Val} might have a call to something in a
27740 @code{with'ed} unit.
27741
27742 In this case, the body of Utils (actually its spec) @code{with's}
27743 @code{Decls}. Unfortunately this means that the body of @code{Decls}
27744 must be elaborated before itself, in case there is a call from the
27745 body of @code{Utils}.
27746
27747 Here is the exact chain of events we are worrying about:
27748
27749 @enumerate
27750 @item
27751 In the body of @code{Decls} a call is made from within the body of a library
27752 task to a subprogram in the package @code{Utils}. Since this call may
27753 occur at elaboration time (given that the task is activated at elaboration
27754 time), we have to assume the worst, i.e., that the
27755 call does happen at elaboration time.
27756
27757 @item
27758 This means that the body and spec of @code{Util} must be elaborated before
27759 the body of @code{Decls} so that this call does not cause an access before
27760 elaboration.
27761
27762 @item
27763 Within the body of @code{Util}, specifically within the body of
27764 @code{Util.Put_Val} there may be calls to any unit @code{with}'ed
27765 by this package.
27766
27767 @item
27768 One such @code{with}'ed package is package @code{Decls}, so there
27769 might be a call to a subprogram in @code{Decls} in @code{Put_Val}.
27770 In fact there is such a call in this example, but we would have to
27771 assume that there was such a call even if it were not there, since
27772 we are not supposed to write the body of @code{Decls} knowing what
27773 is in the body of @code{Utils}; certainly in the case of the
27774 static elaboration model, the compiler does not know what is in
27775 other bodies and must assume the worst.
27776
27777 @item
27778 This means that the spec and body of @code{Decls} must also be
27779 elaborated before we elaborate the unit containing the call, but
27780 that unit is @code{Decls}! This means that the body of @code{Decls}
27781 must be elaborated before itself, and that's a circularity.
27782 @end enumerate
27783
27784 @noindent
27785 Indeed, if you add an explicit pragma @code{Elaborate_All} for @code{Utils} in
27786 the body of @code{Decls} you will get a true Ada Reference Manual
27787 circularity that makes the program illegal.
27788
27789 In practice, we have found that problems with the static model of
27790 elaboration in existing code often arise from library tasks, so
27791 we must address this particular situation.
27792
27793 Note that if we compile and run the program above, using the dynamic model of
27794 elaboration (that is to say use the @option{-gnatE} switch),
27795 then it compiles, binds,
27796 links, and runs, printing the expected result of 2. Therefore in some sense
27797 the circularity here is only apparent, and we need to capture
27798 the properties of this program that  distinguish it from other library-level
27799 tasks that have real elaboration problems.
27800
27801 We have four possible answers to this question:
27802
27803 @itemize @bullet
27804
27805 @item
27806 Use the dynamic model of elaboration.
27807
27808 If we use the @option{-gnatE} switch, then as noted above, the program works.
27809 Why is this? If we examine the task body, it is apparent that the task cannot
27810 proceed past the
27811 @code{accept} statement until after elaboration has been completed, because
27812 the corresponding entry call comes from the main program, not earlier.
27813 This is why the dynamic model works here. But that's really giving
27814 up on a precise analysis, and we prefer to take this approach only if we cannot
27815 solve the
27816 problem in any other manner. So let us examine two ways to reorganize
27817 the program to avoid the potential elaboration problem.
27818
27819 @item
27820 Split library tasks into separate packages.
27821
27822 Write separate packages, so that library tasks are isolated from
27823 other declarations as much as possible. Let us look at a variation on
27824 the above program.
27825
27826 @smallexample @c ada
27827 package Decls1 is
27828   task Lib_Task is
27829      entry Start;
27830   end Lib_Task;
27831 end Decls1;
27832
27833 with Utils;
27834 package body Decls1 is
27835   task body Lib_Task is
27836   begin
27837      accept Start;
27838      Utils.Put_Val (2);
27839   end Lib_Task;
27840 end Decls1;
27841
27842 package Decls2 is
27843   type My_Int is new Integer;
27844   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
27845 end Decls2;
27846
27847 with Utils;
27848 package body Decls2 is
27849   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
27850   begin
27851      return M;
27852   end Ident;
27853 end Decls2;
27854
27855 with Decls2;
27856 package Utils is
27857   procedure Put_Val (Arg : Decls2.My_Int);
27858 end Utils;
27859
27860 with Text_IO;
27861 package body Utils is
27862   procedure Put_Val (Arg : Decls2.My_Int) is
27863   begin
27864      Text_IO.Put_Line (Decls2.My_Int'Image (Decls2.Ident (Arg)));
27865   end Put_Val;
27866 end Utils;
27867
27868 with Decls1;
27869 procedure Main is
27870 begin
27871    Decls1.Lib_Task.Start;
27872 end;
27873 @end smallexample
27874
27875 @noindent
27876 All we have done is to split @code{Decls} into two packages, one
27877 containing the library task, and one containing everything else. Now
27878 there is no cycle, and the program compiles, binds, links and executes
27879 using the default static model of elaboration.
27880
27881 @item
27882 Declare separate task types.
27883
27884 A significant part of the problem arises because of the use of the
27885 single task declaration form. This means that the elaboration of
27886 the task type, and the elaboration of the task itself (i.e.@: the
27887 creation of the task) happen at the same time. A good rule
27888 of style in Ada is to always create explicit task types. By
27889 following the additional step of placing task objects in separate
27890 packages from the task type declaration, many elaboration problems
27891 are avoided. Here is another modified example of the example program:
27892
27893 @smallexample @c ada
27894 package Decls is
27895   task type Lib_Task_Type is
27896      entry Start;
27897   end Lib_Task_Type;
27898
27899   type My_Int is new Integer;
27900
27901   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
27902 end Decls;
27903
27904 with Utils;
27905 package body Decls is
27906   task body Lib_Task_Type is
27907   begin
27908      accept Start;
27909      Utils.Put_Val (2);
27910   end Lib_Task_Type;
27911
27912   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
27913   begin
27914      return M;
27915   end Ident;
27916 end Decls;
27917
27918 with Decls;
27919 package Utils is
27920   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int);
27921 end Utils;
27922
27923 with Text_IO;
27924 package body Utils is
27925   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int) is
27926   begin
27927      Text_IO.Put_Line (Decls.My_Int'Image (Decls.Ident (Arg)));
27928   end Put_Val;
27929 end Utils;
27930
27931 with Decls;
27932 package Declst is
27933    Lib_Task : Decls.Lib_Task_Type;
27934 end Declst;
27935
27936 with Declst;
27937 procedure Main is
27938 begin
27939    Declst.Lib_Task.Start;
27940 end;
27941 @end smallexample
27942
27943 @noindent
27944 What we have done here is to replace the @code{task} declaration in
27945 package @code{Decls} with a @code{task type} declaration. Then we
27946 introduce a separate package @code{Declst} to contain the actual
27947 task object. This separates the elaboration issues for
27948 the @code{task type}
27949 declaration, which causes no trouble, from the elaboration issues
27950 of the task object, which is also unproblematic, since it is now independent
27951 of the elaboration of  @code{Utils}.
27952 This separation of concerns also corresponds to
27953 a generally sound engineering principle of separating declarations
27954 from instances. This version of the program also compiles, binds, links,
27955 and executes, generating the expected output.
27956
27957 @item
27958 Use No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code restriction.
27959 @cindex No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code
27960
27961 The previous two approaches described how a program can be restructured
27962 to avoid the special problems caused by library task bodies. in practice,
27963 however, such restructuring may be difficult to apply to existing legacy code,
27964 so we must consider solutions that do not require massive rewriting.
27965
27966 Let us consider more carefully why our original sample program works
27967 under the dynamic model of elaboration. The reason is that the code
27968 in the task body blocks immediately on the @code{accept}
27969 statement. Now of course there is nothing to prohibit elaboration
27970 code from making entry calls (for example from another library level task),
27971 so we cannot tell in isolation that
27972 the task will not execute the accept statement  during elaboration.
27973
27974 However, in practice it is very unusual to see elaboration code
27975 make any entry calls, and the pattern of tasks starting
27976 at elaboration time and then immediately blocking on @code{accept} or
27977 @code{select} statements is very common. What this means is that
27978 the compiler is being too pessimistic when it analyzes the
27979 whole package body as though it might be executed at elaboration
27980 time.
27981
27982 If we know that the elaboration code contains no entry calls, (a very safe
27983 assumption most of the time, that could almost be made the default
27984 behavior), then we can compile all units of the program under control
27985 of the following configuration pragma:
27986
27987 @smallexample
27988 pragma Restrictions (No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code);
27989 @end smallexample
27990
27991 @noindent
27992 This pragma can be placed in the @file{gnat.adc} file in the usual
27993 manner. If we take our original unmodified program and compile it
27994 in the presence of a @file{gnat.adc} containing the above pragma,
27995 then once again, we can compile, bind, link, and execute, obtaining
27996 the expected result. In the presence of this pragma, the compiler does
27997 not trace calls in a task body, that appear after the first @code{accept}
27998 or @code{select} statement, and therefore does not report a potential
27999 circularity in the original program.
28000
28001 The compiler will check to the extent it can that the above
28002 restriction is not violated, but it is not always possible to do a
28003 complete check at compile time, so it is important to use this
28004 pragma only if the stated restriction is in fact met, that is to say
28005 no task receives an entry call before elaboration of all units is completed.
28006
28007 @end itemize
28008
28009 @node Mixing Elaboration Models
28010 @section Mixing Elaboration Models
28011 @noindent
28012 So far, we have assumed that the entire program is either compiled
28013 using the dynamic model or static model, ensuring consistency. It
28014 is possible to mix the two models, but rules have to be followed
28015 if this mixing is done to ensure that elaboration checks are not
28016 omitted.
28017
28018 The basic rule is that @emph{a unit compiled with the static model cannot
28019 be @code{with'ed} by a unit compiled with the dynamic model}. The
28020 reason for this is that in the static model, a unit assumes that
28021 its clients guarantee to use (the equivalent of) pragma
28022 @code{Elaborate_All} so that no elaboration checks are required
28023 in inner subprograms, and this assumption is violated if the
28024 client is compiled with dynamic checks.
28025
28026 The precise rule is as follows. A unit that is compiled with dynamic
28027 checks can only @code{with} a unit that meets at least one of the
28028 following criteria:
28029
28030 @itemize @bullet
28031
28032 @item
28033 The @code{with'ed} unit is itself compiled with dynamic elaboration
28034 checks (that is with the @option{-gnatE} switch.
28035
28036 @item
28037 The @code{with'ed} unit is an internal GNAT implementation unit from
28038 the System, Interfaces, Ada, or GNAT hierarchies.
28039
28040 @item
28041 The @code{with'ed} unit has pragma Preelaborate or pragma Pure.
28042
28043 @item
28044 The @code{with'ing} unit (that is the client) has an explicit pragma
28045 @code{Elaborate_All} for the @code{with'ed} unit.
28046
28047 @end itemize
28048
28049 @noindent
28050 If this rule is violated, that is if a unit with dynamic elaboration
28051 checks @code{with's} a unit that does not meet one of the above four
28052 criteria, then the binder (@code{gnatbind}) will issue a warning
28053 similar to that in the following example:
28054
28055 @smallexample
28056 warning: "x.ads" has dynamic elaboration checks and with's
28057 warning:   "y.ads" which has static elaboration checks
28058 @end smallexample
28059
28060 @noindent
28061 These warnings indicate that the rule has been violated, and that as a result
28062 elaboration checks may be missed in the resulting executable file.
28063 This warning may be suppressed using the @option{-ws} binder switch
28064 in the usual manner.
28065
28066 One useful application of this mixing rule is in the case of a subsystem
28067 which does not itself @code{with} units from the remainder of the
28068 application. In this case, the entire subsystem can be compiled with
28069 dynamic checks to resolve a circularity in the subsystem, while
28070 allowing the main application that uses this subsystem to be compiled
28071 using the more reliable default static model.
28072
28073 @node What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails
28074 @section What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails
28075
28076 @noindent
28077 If the binder cannot find an acceptable order, it outputs detailed
28078 diagnostics. For example:
28079 @smallexample
28080 @group
28081 @iftex
28082 @leftskip=0cm
28083 @end iftex
28084 error: elaboration circularity detected
28085 info:   "proc (body)" must be elaborated before "pack (body)"
28086 info:     reason: Elaborate_All probably needed in unit "pack (body)"
28087 info:     recompile "pack (body)" with -gnatwl
28088 info:                             for full details
28089 info:       "proc (body)"
28090 info:         is needed by its spec:
28091 info:       "proc (spec)"
28092 info:         which is withed by:
28093 info:       "pack (body)"
28094 info:  "pack (body)" must be elaborated before "proc (body)"
28095 info:     reason: pragma Elaborate in unit "proc (body)"
28096 @end group
28097
28098 @end smallexample
28099
28100 @noindent
28101 In this case we have a cycle that the binder cannot break. On the one
28102 hand, there is an explicit pragma Elaborate in @code{proc} for
28103 @code{pack}. This means that the body of @code{pack} must be elaborated
28104 before the body of @code{proc}. On the other hand, there is elaboration
28105 code in @code{pack} that calls a subprogram in @code{proc}. This means
28106 that for maximum safety, there should really be a pragma
28107 Elaborate_All in @code{pack} for @code{proc} which would require that
28108 the body of @code{proc} be elaborated before the body of
28109 @code{pack}. Clearly both requirements cannot be satisfied.
28110 Faced with a circularity of this kind, you have three different options.
28111
28112 @table @asis
28113 @item Fix the program
28114 The most desirable option from the point of view of long-term maintenance
28115 is to rearrange the program so that the elaboration problems are avoided.
28116 One useful technique is to place the elaboration code into separate
28117 child packages. Another is to move some of the initialization code to
28118 explicitly called subprograms, where the program controls the order
28119 of initialization explicitly. Although this is the most desirable option,
28120 it may be impractical and involve too much modification, especially in
28121 the case of complex legacy code.
28122
28123 @item Perform dynamic checks
28124 If the compilations are done using the
28125 @option{-gnatE}
28126 (dynamic elaboration check) switch, then GNAT behaves in a quite different
28127 manner. Dynamic checks are generated for all calls that could possibly result
28128 in raising an exception. With this switch, the compiler does not generate
28129 implicit @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas. The behavior then is
28130 exactly as specified in the @cite{Ada Reference Manual}.
28131 The binder will generate
28132 an executable program that may or may not raise @code{Program_Error}, and then
28133 it is the programmer's job to ensure that it does not raise an exception. Note
28134 that it is important to compile all units with the switch, it cannot be used
28135 selectively.
28136
28137 @item Suppress checks
28138 The drawback of dynamic checks is that they generate a
28139 significant overhead at run time, both in space and time. If you
28140 are absolutely sure that your program cannot raise any elaboration
28141 exceptions, and you still want to use the dynamic elaboration model,
28142 then you can use the configuration pragma
28143 @code{Suppress (Elaboration_Check)} to suppress all such checks. For
28144 example this pragma could be placed in the @file{gnat.adc} file.
28145
28146 @item Suppress checks selectively
28147 When you know that certain calls or instantiations in elaboration code cannot
28148 possibly lead to an elaboration error, and the binder nevertheless complains
28149 about implicit @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas that lead to
28150 elaboration circularities, it is possible to remove those warnings locally and
28151 obtain a program that will bind. Clearly this can be unsafe, and it is the
28152 responsibility of the programmer to make sure that the resulting program has no
28153 elaboration anomalies. The pragma @code{Suppress (Elaboration_Check)} can be
28154 used with different granularity to suppress warnings and break elaboration
28155 circularities:
28156
28157 @itemize @bullet
28158 @item
28159 Place the pragma that names the called subprogram in the declarative part
28160 that contains the call.
28161
28162 @item
28163 Place the pragma in the declarative part, without naming an entity. This
28164 disables warnings on all calls in the corresponding  declarative region.
28165
28166 @item
28167 Place the pragma in the package spec that declares the called subprogram,
28168 and name the subprogram. This disables warnings on all elaboration calls to
28169 that subprogram.
28170
28171 @item
28172 Place the pragma in the package spec that declares the called subprogram,
28173 without naming any entity. This disables warnings on all elaboration calls to
28174 all subprograms declared in this spec.
28175
28176 @item Use Pragma Elaborate
28177 As previously described in section @xref{Treatment of Pragma Elaborate},
28178 GNAT in static mode assumes that a @code{pragma} Elaborate indicates correctly
28179 that no elaboration checks are required on calls to the designated unit.
28180 There may be cases in which the caller knows that no transitive calls
28181 can occur, so that a @code{pragma Elaborate} will be sufficient in a
28182 case where @code{pragma Elaborate_All} would cause a circularity.
28183 @end itemize
28184
28185 @noindent
28186 These five cases are listed in order of decreasing safety, and therefore
28187 require increasing programmer care in their application. Consider the
28188 following program:
28189
28190 @smallexample @c adanocomment
28191 package Pack1 is
28192   function F1 return Integer;
28193   X1 : Integer;
28194 end Pack1;
28195
28196 package Pack2 is
28197   function F2 return Integer;
28198   function Pure (x : integer) return integer;
28199   --  pragma Suppress (Elaboration_Check, On => Pure);  -- (3)
28200   --  pragma Suppress (Elaboration_Check);              -- (4)
28201 end Pack2;
28202
28203 with Pack2;
28204 package body Pack1 is
28205   function F1 return Integer is
28206   begin
28207     return 100;
28208   end F1;
28209   Val : integer := Pack2.Pure (11);    --  Elab. call (1)
28210 begin
28211   declare
28212     --  pragma Suppress(Elaboration_Check, Pack2.F2);   -- (1)
28213     --  pragma Suppress(Elaboration_Check);             -- (2)
28214   begin
28215     X1 := Pack2.F2 + 1;                --  Elab. call (2)
28216   end;
28217 end Pack1;
28218
28219 with Pack1;
28220 package body Pack2 is
28221   function F2 return Integer is
28222   begin
28223      return Pack1.F1;
28224   end F2;
28225   function Pure (x : integer) return integer is
28226   begin
28227      return x ** 3 - 3 * x;
28228   end;
28229 end Pack2;
28230
28231 with Pack1, Ada.Text_IO;
28232 procedure Proc3 is
28233 begin
28234   Ada.Text_IO.Put_Line(Pack1.X1'Img); -- 101
28235 end Proc3;
28236 @end smallexample
28237 In the absence of any pragmas, an attempt to bind this program produces
28238 the following diagnostics:
28239 @smallexample
28240 @group
28241 @iftex
28242 @leftskip=.5cm
28243 @end iftex
28244 error: elaboration circularity detected
28245 info:    "pack1 (body)" must be elaborated before "pack1 (body)"
28246 info:       reason: Elaborate_All probably needed in unit "pack1 (body)"
28247 info:       recompile "pack1 (body)" with -gnatwl for full details
28248 info:          "pack1 (body)"
28249 info:             must be elaborated along with its spec:
28250 info:          "pack1 (spec)"
28251 info:             which is withed by:
28252 info:          "pack2 (body)"
28253 info:             which must be elaborated along with its spec:
28254 info:          "pack2 (spec)"
28255 info:             which is withed by:
28256 info:          "pack1 (body)"
28257 @end group
28258 @end smallexample
28259 The sources of the circularity are the two calls to @code{Pack2.Pure} and
28260 @code{Pack2.F2} in the body of @code{Pack1}. We can see that the call to
28261 F2 is safe, even though F2 calls F1, because the call appears after the
28262 elaboration of the body of F1. Therefore the pragma (1) is safe, and will
28263 remove the warning on the call. It is also possible to use pragma (2)
28264 because there are no other potentially unsafe calls in the block.
28265
28266 @noindent
28267 The call to @code{Pure} is safe because this function does not depend on the
28268 state of @code{Pack2}. Therefore any call to this function is safe, and it
28269 is correct to place pragma (3) in the corresponding package spec.
28270
28271 @noindent
28272 Finally, we could place pragma (4) in the spec of @code{Pack2} to disable
28273 warnings on all calls to functions declared therein. Note that this is not
28274 necessarily safe, and requires more detailed examination of the subprogram
28275 bodies involved. In particular, a call to @code{F2} requires that @code{F1}
28276 be already elaborated.
28277 @end table
28278
28279 @noindent
28280 It is hard to generalize on which of these four approaches should be
28281 taken. Obviously if it is possible to fix the program so that the default
28282 treatment works, this is preferable, but this may not always be practical.
28283 It is certainly simple enough to use
28284 @option{-gnatE}
28285 but the danger in this case is that, even if the GNAT binder
28286 finds a correct elaboration order, it may not always do so,
28287 and certainly a binder from another Ada compiler might not. A
28288 combination of testing and analysis (for which the warnings generated
28289 with the
28290 @option{-gnatwl}
28291 switch can be useful) must be used to ensure that the program is free
28292 of errors. One switch that is useful in this testing is the
28293 @option{^-p (pessimistic elaboration order)^/PESSIMISTIC_ELABORATION_ORDER^}
28294 switch for
28295 @code{gnatbind}.
28296 Normally the binder tries to find an order that has the best chance
28297 of avoiding elaboration problems. However, if this switch is used, the binder
28298 plays a devil's advocate role, and tries to choose the order that
28299 has the best chance of failing. If your program works even with this
28300 switch, then it has a better chance of being error free, but this is still
28301 not a guarantee.
28302
28303 For an example of this approach in action, consider the C-tests (executable
28304 tests) from the ACVC suite. If these are compiled and run with the default
28305 treatment, then all but one of them succeed without generating any error
28306 diagnostics from the binder. However, there is one test that fails, and
28307 this is not surprising, because the whole point of this test is to ensure
28308 that the compiler can handle cases where it is impossible to determine
28309 a correct order statically, and it checks that an exception is indeed
28310 raised at run time.
28311
28312 This one test must be compiled and run using the
28313 @option{-gnatE}
28314 switch, and then it passes. Alternatively, the entire suite can
28315 be run using this switch. It is never wrong to run with the dynamic
28316 elaboration switch if your code is correct, and we assume that the
28317 C-tests are indeed correct (it is less efficient, but efficiency is
28318 not a factor in running the ACVC tests.)
28319
28320 @node Elaboration for Access-to-Subprogram Values
28321 @section Elaboration for Access-to-Subprogram Values
28322 @cindex Access-to-subprogram
28323
28324 @noindent
28325 Access-to-subprogram types (introduced in Ada 95) complicate
28326 the handling of elaboration. The trouble is that it becomes
28327 impossible to tell at compile time which procedure
28328 is being called. This means that it is not possible for the binder
28329 to analyze the elaboration requirements in this case.
28330
28331 If at the point at which the access value is created
28332 (i.e., the evaluation of @code{P'Access} for a subprogram @code{P}),
28333 the body of the subprogram is
28334 known to have been elaborated, then the access value is safe, and its use
28335 does not require a check. This may be achieved by appropriate arrangement
28336 of the order of declarations if the subprogram is in the current unit,
28337 or, if the subprogram is in another unit, by using pragma
28338 @code{Pure}, @code{Preelaborate}, or @code{Elaborate_Body}
28339 on the referenced unit.
28340
28341 If the referenced body is not known to have been elaborated at the point
28342 the access value is created, then any use of the access value must do a
28343 dynamic check, and this dynamic check will fail and raise a
28344 @code{Program_Error} exception if the body has not been elaborated yet.
28345 GNAT will generate the necessary checks, and in addition, if the
28346 @option{-gnatwl}
28347 switch is set, will generate warnings that such checks are required.
28348
28349 The use of dynamic dispatching for tagged types similarly generates
28350 a requirement for dynamic checks, and premature calls to any primitive
28351 operation of a tagged type before the body of the operation has been
28352 elaborated, will result in the raising of @code{Program_Error}.
28353
28354 @node Summary of Procedures for Elaboration Control
28355 @section Summary of Procedures for Elaboration Control
28356 @cindex Elaboration control
28357
28358 @noindent
28359 First, compile your program with the default options, using none of
28360 the special elaboration control switches. If the binder successfully
28361 binds your program, then you can be confident that, apart from issues
28362 raised by the use of access-to-subprogram types and dynamic dispatching,
28363 the program is free of elaboration errors. If it is important that the
28364 program be portable, then use the
28365 @option{-gnatwl}
28366 switch to generate warnings about missing @code{Elaborate} or
28367 @code{Elaborate_All} pragmas, and supply the missing pragmas.
28368
28369 If the program fails to bind using the default static elaboration
28370 handling, then you can fix the program to eliminate the binder
28371 message, or recompile the entire program with the
28372 @option{-gnatE} switch to generate dynamic elaboration checks,
28373 and, if you are sure there really are no elaboration problems,
28374 use a global pragma @code{Suppress (Elaboration_Check)}.
28375
28376 @node Other Elaboration Order Considerations
28377 @section Other Elaboration Order Considerations
28378 @noindent
28379 This section has been entirely concerned with the issue of finding a valid
28380 elaboration order, as defined by the Ada Reference Manual. In a case
28381 where several elaboration orders are valid, the task is to find one
28382 of the possible valid elaboration orders (and the static model in GNAT
28383 will ensure that this is achieved).
28384
28385 The purpose of the elaboration rules in the Ada Reference Manual is to
28386 make sure that no entity is accessed before it has been elaborated. For
28387 a subprogram, this means that the spec and body must have been elaborated
28388 before the subprogram is called. For an object, this means that the object
28389 must have been elaborated before its value is read or written. A violation
28390 of either of these two requirements is an access before elaboration order,
28391 and this section has been all about avoiding such errors.
28392
28393 In the case where more than one order of elaboration is possible, in the
28394 sense that access before elaboration errors are avoided, then any one of
28395 the orders is ``correct'' in the sense that it meets the requirements of
28396 the Ada Reference Manual, and no such error occurs.
28397
28398 However, it may be the case for a given program, that there are
28399 constraints on the order of elaboration that come not from consideration
28400 of avoiding elaboration errors, but rather from extra-lingual logic
28401 requirements. Consider this example:
28402
28403 @smallexample @c ada
28404 with Init_Constants;
28405 package Constants is
28406    X : Integer := 0;
28407    Y : Integer := 0;
28408 end Constants;
28409
28410 package Init_Constants is
28411    procedure P; -- require a body
28412 end Init_Constants;
28413
28414 with Constants;
28415 package body Init_Constants is
28416    procedure P is begin null; end;
28417 begin
28418    Constants.X := 3;
28419    Constants.Y := 4;
28420 end Init_Constants;
28421
28422 with Constants;
28423 package Calc is
28424    Z : Integer := Constants.X + Constants.Y;
28425 end Calc;
28426
28427 with Calc;
28428 with Text_IO; use Text_IO;
28429 procedure Main is
28430 begin
28431    Put_Line (Calc.Z'Img);
28432 end Main;
28433 @end smallexample
28434
28435 @noindent
28436 In this example, there is more than one valid order of elaboration. For
28437 example both the following are correct orders:
28438
28439 @smallexample
28440 Init_Constants spec
28441 Constants spec
28442 Calc spec
28443 Init_Constants body
28444 Main body
28445
28446   and
28447
28448 Init_Constants spec
28449 Init_Constants body
28450 Constants spec
28451 Calc spec
28452 Main body
28453 @end smallexample
28454
28455 @noindent
28456 There is no language rule to prefer one or the other, both are correct
28457 from an order of elaboration point of view. But the programmatic effects
28458 of the two orders are very different. In the first, the elaboration routine
28459 of @code{Calc} initializes @code{Z} to zero, and then the main program
28460 runs with this value of zero. But in the second order, the elaboration
28461 routine of @code{Calc} runs after the body of Init_Constants has set
28462 @code{X} and @code{Y} and thus @code{Z} is set to 7 before @code{Main}
28463 runs.
28464
28465 One could perhaps by applying pretty clever non-artificial intelligence
28466 to the situation guess that it is more likely that the second order of
28467 elaboration is the one desired, but there is no formal linguistic reason
28468 to prefer one over the other. In fact in this particular case, GNAT will
28469 prefer the second order, because of the rule that bodies are elaborated
28470 as soon as possible, but it's just luck that this is what was wanted
28471 (if indeed the second order was preferred).
28472
28473 If the program cares about the order of elaboration routines in a case like
28474 this, it is important to specify the order required. In this particular
28475 case, that could have been achieved by adding to the spec of Calc:
28476
28477 @smallexample @c ada
28478 pragma Elaborate_All (Constants);
28479 @end smallexample
28480
28481 @noindent
28482 which requires that the body (if any) and spec of @code{Constants},
28483 as well as the body and spec of any unit @code{with}'ed by
28484 @code{Constants} be elaborated before @code{Calc} is elaborated.
28485
28486 Clearly no automatic method can always guess which alternative you require,
28487 and if you are working with legacy code that had constraints of this kind
28488 which were not properly specified by adding @code{Elaborate} or
28489 @code{Elaborate_All} pragmas, then indeed it is possible that two different
28490 compilers can choose different orders.
28491
28492 However, GNAT does attempt to diagnose the common situation where there
28493 are uninitialized variables in the visible part of a package spec, and the
28494 corresponding package body has an elaboration block that directly or
28495 indirectly initialized one or more of these variables. This is the situation
28496 in which a pragma Elaborate_Body is usually desirable, and GNAT will generate
28497 a warning that suggests this addition if it detects this situation.
28498
28499 The @code{gnatbind}
28500 @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} switch may be useful in smoking
28501 out problems. This switch causes bodies to be elaborated as late as possible
28502 instead of as early as possible. In the example above, it would have forced
28503 the choice of the first elaboration order. If you get different results
28504 when using this switch, and particularly if one set of results is right,
28505 and one is wrong as far as you are concerned, it shows that you have some
28506 missing @code{Elaborate} pragmas. For the example above, we have the
28507 following output:
28508
28509 @smallexample
28510 gnatmake -f -q main
28511 main
28512  7
28513 gnatmake -f -q main -bargs -p
28514 main
28515  0
28516 @end smallexample
28517
28518 @noindent
28519 It is of course quite unlikely that both these results are correct, so
28520 it is up to you in a case like this to investigate the source of the
28521 difference, by looking at the two elaboration orders that are chosen,
28522 and figuring out which is correct, and then adding the necessary
28523 @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas to ensure the desired order.
28524
28525
28526
28527 @c *******************************
28528 @node Conditional Compilation
28529 @appendix Conditional Compilation
28530 @c *******************************
28531 @cindex Conditional compilation
28532
28533 @noindent
28534 It is often necessary to arrange for a single source program
28535 to serve multiple purposes, where it is compiled in different
28536 ways to achieve these different goals. Some examples of the
28537 need for this feature are
28538
28539 @itemize @bullet
28540 @item  Adapting a program to a different hardware environment
28541 @item  Adapting a program to a different target architecture
28542 @item  Turning debugging features on and off
28543 @item  Arranging for a program to compile with different compilers
28544 @end itemize
28545
28546 @noindent
28547 In C, or C++, the typical approach would be to use the preprocessor
28548 that is defined as part of the language. The Ada language does not
28549 contain such a feature. This is not an oversight, but rather a very
28550 deliberate design decision, based on the experience that overuse of
28551 the preprocessing features in C and C++ can result in programs that
28552 are extremely difficult to maintain. For example, if we have ten
28553 switches that can be on or off, this means that there are a thousand
28554 separate programs, any one of which might not even be syntactically
28555 correct, and even if syntactically correct, the resulting program
28556 might not work correctly. Testing all combinations can quickly become
28557 impossible.
28558
28559 Nevertheless, the need to tailor programs certainly exists, and in
28560 this Appendix we will discuss how this can
28561 be achieved using Ada in general, and GNAT in particular.
28562
28563 @menu
28564 * Use of Boolean Constants::
28565 * Debugging - A Special Case::
28566 * Conditionalizing Declarations::
28567 * Use of Alternative Implementations::
28568 * Preprocessing::
28569 @end menu
28570
28571 @node Use of Boolean Constants
28572 @section Use of Boolean Constants
28573
28574 @noindent
28575 In the case where the difference is simply which code
28576 sequence is executed, the cleanest solution is to use Boolean
28577 constants to control which code is executed.
28578
28579 @smallexample @c ada
28580 @group
28581 FP_Initialize_Required : constant Boolean := True;
28582 @dots{}
28583 if FP_Initialize_Required then
28584 @dots{}
28585 end if;
28586 @end group
28587 @end smallexample
28588
28589 @noindent
28590 Not only will the code inside the @code{if} statement not be executed if
28591 the constant Boolean is @code{False}, but it will also be completely
28592 deleted from the program.
28593 However, the code is only deleted after the @code{if} statement
28594 has been checked for syntactic and semantic correctness.
28595 (In contrast, with preprocessors the code is deleted before the
28596 compiler ever gets to see it, so it is not checked until the switch
28597 is turned on.)
28598 @cindex Preprocessors (contrasted with conditional compilation)
28599
28600 Typically the Boolean constants will be in a separate package,
28601 something like:
28602
28603 @smallexample @c ada
28604 @group
28605 package Config is
28606    FP_Initialize_Required : constant Boolean := True;
28607    Reset_Available        : constant Boolean := False;
28608    @dots{}
28609 end Config;
28610 @end group
28611 @end smallexample
28612
28613 @noindent
28614 The @code{Config} package exists in multiple forms for the various targets,
28615 with an appropriate script selecting the version of @code{Config} needed.
28616 Then any other unit requiring conditional compilation can do a @code{with}
28617 of @code{Config} to make the constants visible.
28618
28619
28620 @node Debugging - A Special Case
28621 @section Debugging - A Special Case
28622
28623 @noindent
28624 A common use of conditional code is to execute statements (for example
28625 dynamic checks, or output of intermediate results) under control of a
28626 debug switch, so that the debugging behavior can be turned on and off.
28627 This can be done using a Boolean constant to control whether the code
28628 is active:
28629
28630 @smallexample @c ada
28631 @group
28632 if Debugging then
28633    Put_Line ("got to the first stage!");
28634 end if;
28635 @end group
28636 @end smallexample
28637
28638 @noindent
28639 or
28640
28641 @smallexample @c ada
28642 @group
28643 if Debugging and then Temperature > 999.0 then
28644    raise Temperature_Crazy;
28645 end if;
28646 @end group
28647 @end smallexample
28648
28649 @noindent
28650 Since this is a common case, there are special features to deal with
28651 this in a convenient manner. For the case of tests, Ada 2005 has added
28652 a pragma @code{Assert} that can be used for such tests. This pragma is modeled
28653 @cindex pragma @code{Assert}
28654 on the @code{Assert} pragma that has always been available in GNAT, so this
28655 feature may be used with GNAT even if you are not using Ada 2005 features.
28656 The use of pragma @code{Assert} is described in
28657 @ref{Pragma Assert,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, but as an
28658 example, the last test could be written:
28659
28660 @smallexample @c ada
28661 pragma Assert (Temperature <= 999.0, "Temperature Crazy");
28662 @end smallexample
28663
28664 @noindent
28665 or simply
28666
28667 @smallexample @c ada
28668 pragma Assert (Temperature <= 999.0);
28669 @end smallexample
28670
28671 @noindent
28672 In both cases, if assertions are active and the temperature is excessive,
28673 the exception @code{Assert_Failure} will be raised, with the given string in
28674 the first case or a string indicating the location of the pragma in the second
28675 case used as the exception message.
28676
28677 You can turn assertions on and off by using the @code{Assertion_Policy}
28678 pragma.
28679 @cindex pragma @code{Assertion_Policy}
28680 This is an Ada 2005 pragma which is implemented in all modes by
28681 GNAT, but only in the latest versions of GNAT which include Ada 2005
28682 capability. Alternatively, you can use the @option{-gnata} switch
28683 @cindex @option{-gnata} switch
28684 to enable assertions from the command line (this is recognized by all versions
28685 of GNAT).
28686
28687 For the example above with the @code{Put_Line}, the GNAT-specific pragma
28688 @code{Debug} can be used:
28689 @cindex pragma @code{Debug}
28690
28691 @smallexample @c ada
28692 pragma Debug (Put_Line ("got to the first stage!"));
28693 @end smallexample
28694
28695 @noindent
28696 If debug pragmas are enabled, the argument, which must be of the form of
28697 a procedure call, is executed (in this case, @code{Put_Line} will be called).
28698 Only one call can be present, but of course a special debugging procedure
28699 containing any code you like can be included in the program and then
28700 called in a pragma @code{Debug} argument as needed.
28701
28702 One advantage of pragma @code{Debug} over the @code{if Debugging then}
28703 construct is that pragma @code{Debug} can appear in declarative contexts,
28704 such as at the very beginning of a procedure, before local declarations have
28705 been elaborated.
28706
28707 Debug pragmas are enabled using either the @option{-gnata} switch that also
28708 controls assertions, or with a separate Debug_Policy pragma.
28709 @cindex pragma @code{Debug_Policy}
28710 The latter pragma is new in the Ada 2005 versions of GNAT (but it can be used
28711 in Ada 95 and Ada 83 programs as well), and is analogous to
28712 pragma @code{Assertion_Policy} to control assertions.
28713
28714 @code{Assertion_Policy} and @code{Debug_Policy} are configuration pragmas,
28715 and thus they can appear in @file{gnat.adc} if you are not using a
28716 project file, or in the file designated to contain configuration pragmas
28717 in a project file.
28718 They then apply to all subsequent compilations. In practice the use of
28719 the @option{-gnata} switch is often the most convenient method of controlling
28720 the status of these pragmas.
28721
28722 Note that a pragma is not a statement, so in contexts where a statement
28723 sequence is required, you can't just write a pragma on its own. You have
28724 to add a @code{null} statement.
28725
28726 @smallexample @c ada
28727 @group
28728 if @dots{} then
28729    @dots{} -- some statements
28730 else
28731    pragma Assert (Num_Cases < 10);
28732    null;
28733 end if;
28734 @end group
28735 @end smallexample
28736
28737
28738 @node Conditionalizing Declarations
28739 @section Conditionalizing Declarations
28740
28741 @noindent
28742 In some cases, it may be necessary to conditionalize declarations to meet
28743 different requirements. For example we might want a bit string whose length
28744 is set to meet some hardware message requirement.
28745
28746 In some cases, it may be possible to do this using declare blocks controlled
28747 by conditional constants:
28748
28749 @smallexample @c ada
28750 @group
28751 if Small_Machine then
28752    declare
28753       X : Bit_String (1 .. 10);
28754    begin
28755       @dots{}
28756    end;
28757 else
28758    declare
28759       X : Large_Bit_String (1 .. 1000);
28760    begin
28761       @dots{}
28762    end;
28763 end if;
28764 @end group
28765 @end smallexample
28766
28767 @noindent
28768 Note that in this approach, both declarations are analyzed by the
28769 compiler so this can only be used where both declarations are legal,
28770 even though one of them will not be used.
28771
28772 Another approach is to define integer constants, e.g.@: @code{Bits_Per_Word}, or
28773 Boolean constants, e.g.@: @code{Little_Endian}, and then write declarations
28774 that are parameterized by these constants. For example
28775
28776 @smallexample @c ada
28777 @group
28778 for Rec use
28779   Field1 at 0 range Boolean'Pos (Little_Endian) * 10 .. Bits_Per_Word;
28780 end record;
28781 @end group
28782 @end smallexample
28783
28784 @noindent
28785 If @code{Bits_Per_Word} is set to 32, this generates either
28786
28787 @smallexample @c ada
28788 @group
28789 for Rec use
28790   Field1 at 0 range 0 .. 32;
28791 end record;
28792 @end group
28793 @end smallexample
28794
28795 @noindent
28796 for the big endian case, or
28797
28798 @smallexample @c ada
28799 @group
28800 for Rec use record
28801   Field1 at 0 range 10 .. 32;
28802 end record;
28803 @end group
28804 @end smallexample
28805
28806 @noindent
28807 for the little endian case. Since a powerful subset of Ada expression
28808 notation is usable for creating static constants, clever use of this
28809 feature can often solve quite difficult problems in conditionalizing
28810 compilation (note incidentally that in Ada 95, the little endian
28811 constant was introduced as @code{System.Default_Bit_Order}, so you do not
28812 need to define this one yourself).
28813
28814
28815 @node Use of Alternative Implementations
28816 @section Use of Alternative Implementations
28817
28818 @noindent
28819 In some cases, none of the approaches described above are adequate. This
28820 can occur for example if the set of declarations required is radically
28821 different for two different configurations.
28822
28823 In this situation, the official Ada way of dealing with conditionalizing
28824 such code is to write separate units for the different cases. As long as
28825 this does not result in excessive duplication of code, this can be done
28826 without creating maintenance problems. The approach is to share common
28827 code as far as possible, and then isolate the code and declarations
28828 that are different. Subunits are often a convenient method for breaking
28829 out a piece of a unit that is to be conditionalized, with separate files
28830 for different versions of the subunit for different targets, where the
28831 build script selects the right one to give to the compiler.
28832 @cindex Subunits (and conditional compilation)
28833
28834 As an example, consider a situation where a new feature in Ada 2005
28835 allows something to be done in a really nice way. But your code must be able
28836 to compile with an Ada 95 compiler. Conceptually you want to say:
28837
28838 @smallexample @c ada
28839 @group
28840 if Ada_2005 then
28841    @dots{} neat Ada 2005 code
28842 else
28843    @dots{} not quite as neat Ada 95 code
28844 end if;
28845 @end group
28846 @end smallexample
28847
28848 @noindent
28849 where @code{Ada_2005} is a Boolean constant.
28850
28851 But this won't work when @code{Ada_2005} is set to @code{False},
28852 since the @code{then} clause will be illegal for an Ada 95 compiler.
28853 (Recall that although such unreachable code would eventually be deleted
28854 by the compiler, it still needs to be legal.  If it uses features
28855 introduced in Ada 2005, it will be illegal in Ada 95.)
28856
28857 So instead we write
28858
28859 @smallexample @c ada
28860 procedure Insert is separate;
28861 @end smallexample
28862
28863 @noindent
28864 Then we have two files for the subunit @code{Insert}, with the two sets of
28865 code.
28866 If the package containing this is called @code{File_Queries}, then we might
28867 have two files
28868
28869 @itemize @bullet
28870 @item    @file{file_queries-insert-2005.adb}
28871 @item    @file{file_queries-insert-95.adb}
28872 @end itemize
28873
28874 @noindent
28875 and the build script renames the appropriate file to
28876
28877 @smallexample
28878 file_queries-insert.adb
28879 @end smallexample
28880
28881 @noindent
28882 and then carries out the compilation.
28883
28884 This can also be done with project files' naming schemes. For example:
28885
28886 @smallexample @c project
28887 For Body ("File_Queries.Insert") use "file_queries-insert-2005.ada";
28888 @end smallexample
28889
28890 @noindent
28891 Note also that with project files it is desirable to use a different extension
28892 than @file{ads} / @file{adb} for alternative versions. Otherwise a naming
28893 conflict may arise through another commonly used feature: to declare as part
28894 of the project a set of directories containing all the sources obeying the
28895 default naming scheme.
28896
28897 The use of alternative units is certainly feasible in all situations,
28898 and for example the Ada part of the GNAT run-time is conditionalized
28899 based on the target architecture using this approach. As a specific example,
28900 consider the implementation of the AST feature in VMS. There is one
28901 spec:
28902
28903 @smallexample
28904 s-asthan.ads
28905 @end smallexample
28906
28907 @noindent
28908 which is the same for all architectures, and three bodies:
28909
28910 @table @file
28911 @item    s-asthan.adb
28912 used for all non-VMS operating systems
28913 @item    s-asthan-vms-alpha.adb
28914 used for VMS on the Alpha
28915 @item    s-asthan-vms-ia64.adb
28916 used for VMS on the ia64
28917 @end table
28918
28919 @noindent
28920 The dummy version @file{s-asthan.adb} simply raises exceptions noting that
28921 this operating system feature is not available, and the two remaining
28922 versions interface with the corresponding versions of VMS to provide
28923 VMS-compatible AST handling. The GNAT build script knows the architecture
28924 and operating system, and automatically selects the right version,
28925 renaming it if necessary to @file{s-asthan.adb} before the run-time build.
28926
28927 Another style for arranging alternative implementations is through Ada's
28928 access-to-subprogram facility.
28929 In case some functionality is to be conditionally included,
28930 you can declare an access-to-procedure variable @code{Ref} that is initialized
28931 to designate a ``do nothing'' procedure, and then invoke @code{Ref.all}
28932 when appropriate.
28933 In some library package, set @code{Ref} to @code{Proc'Access} for some
28934 procedure @code{Proc} that performs the relevant processing.
28935 The initialization only occurs if the library package is included in the
28936 program.
28937 The same idea can also be implemented using tagged types and dispatching
28938 calls.
28939
28940
28941 @node Preprocessing
28942 @section Preprocessing
28943 @cindex Preprocessing
28944
28945 @noindent
28946 Although it is quite possible to conditionalize code without the use of
28947 C-style preprocessing, as described earlier in this section, it is
28948 nevertheless convenient in some cases to use the C approach. Moreover,
28949 older Ada compilers have often provided some preprocessing capability,
28950 so legacy code may depend on this approach, even though it is not
28951 standard.
28952
28953 To accommodate such use, GNAT provides a preprocessor (modeled to a large
28954 extent on the various preprocessors that have been used
28955 with legacy code on other compilers, to enable easier transition).
28956
28957 The preprocessor may be used in two separate modes. It can be used quite
28958 separately from the compiler, to generate a separate output source file
28959 that is then fed to the compiler as a separate step. This is the
28960 @code{gnatprep} utility, whose use is fully described in
28961 @ref{Preprocessing Using gnatprep}.
28962 @cindex @code{gnatprep}
28963
28964 The preprocessing language allows such constructs as
28965
28966 @smallexample
28967 @group
28968 #if DEBUG or PRIORITY > 4 then
28969    bunch of declarations
28970 #else
28971    completely different bunch of declarations
28972 #end if;
28973 @end group
28974 @end smallexample
28975
28976 @noindent
28977 The values of the symbols @code{DEBUG} and @code{PRIORITY} can be
28978 defined either on the command line or in a separate file.
28979
28980 The other way of running the preprocessor is even closer to the C style and
28981 often more convenient. In this approach the preprocessing is integrated into
28982 the compilation process. The compiler is fed the preprocessor input which
28983 includes @code{#if} lines etc, and then the compiler carries out the
28984 preprocessing internally and processes the resulting output.
28985 For more details on this approach, see @ref{Integrated Preprocessing}.
28986
28987
28988 @c *******************************
28989 @node Inline Assembler
28990 @appendix Inline Assembler
28991 @c *******************************
28992
28993 @noindent
28994 If you need to write low-level software that interacts directly
28995 with the hardware, Ada provides two ways to incorporate assembly
28996 language code into your program.  First, you can import and invoke
28997 external routines written in assembly language, an Ada feature fully
28998 supported by GNAT@.  However, for small sections of code it may be simpler
28999 or more efficient to include assembly language statements directly
29000 in your Ada source program, using the facilities of the implementation-defined
29001 package @code{System.Machine_Code}, which incorporates the gcc
29002 Inline Assembler.  The Inline Assembler approach offers a number of advantages,
29003 including the following:
29004
29005 @itemize @bullet
29006 @item No need to use non-Ada tools
29007 @item Consistent interface over different targets
29008 @item Automatic usage of the proper calling conventions
29009 @item Access to Ada constants and variables
29010 @item Definition of intrinsic routines
29011 @item Possibility of inlining a subprogram comprising assembler code
29012 @item Code optimizer can take Inline Assembler code into account
29013 @end itemize
29014
29015 This chapter presents a series of examples to show you how to use
29016 the Inline Assembler.  Although it focuses on the Intel x86,
29017 the general approach applies also to other processors.
29018 It is assumed that you are familiar with Ada
29019 and with assembly language programming.
29020
29021 @menu
29022 * Basic Assembler Syntax::
29023 * A Simple Example of Inline Assembler::
29024 * Output Variables in Inline Assembler::
29025 * Input Variables in Inline Assembler::
29026 * Inlining Inline Assembler Code::
29027 * Other Asm Functionality::
29028 @end menu
29029
29030 @c ---------------------------------------------------------------------------
29031 @node Basic Assembler Syntax
29032 @section Basic Assembler Syntax
29033
29034 @noindent
29035 The assembler used by GNAT and gcc is based not on the Intel assembly
29036 language, but rather on a language that descends from the AT&T Unix
29037 assembler @emph{as} (and which is often referred to as ``AT&T syntax'').
29038 The following table summarizes the main features of @emph{as} syntax
29039 and points out the differences from the Intel conventions.
29040 See the gcc @emph{as} and @emph{gas} (an @emph{as} macro
29041 pre-processor) documentation for further information.
29042
29043 @table @asis
29044 @item Register names
29045 gcc / @emph{as}: Prefix with ``%''; for example @code{%eax}
29046 @*
29047 Intel: No extra punctuation; for example @code{eax}
29048
29049 @item Immediate operand
29050 gcc / @emph{as}: Prefix with ``$''; for example @code{$4}
29051 @*
29052 Intel: No extra punctuation; for example @code{4}
29053
29054 @item Address
29055 gcc / @emph{as}: Prefix with ``$''; for example @code{$loc}
29056 @*
29057 Intel: No extra punctuation; for example @code{loc}
29058
29059 @item Memory contents
29060 gcc / @emph{as}: No extra punctuation; for example @code{loc}
29061 @*
29062 Intel: Square brackets; for example @code{[loc]}
29063
29064 @item Register contents
29065 gcc / @emph{as}: Parentheses; for example @code{(%eax)}
29066 @*
29067 Intel: Square brackets; for example @code{[eax]}
29068
29069 @item Hexadecimal numbers
29070 gcc / @emph{as}: Leading ``0x'' (C language syntax); for example @code{0xA0}
29071 @*
29072 Intel: Trailing ``h''; for example @code{A0h}
29073
29074 @item Operand size
29075 gcc / @emph{as}: Explicit in op code; for example @code{movw} to move
29076 a 16-bit word
29077 @*
29078 Intel: Implicit, deduced by assembler; for example @code{mov}
29079
29080 @item Instruction repetition
29081 gcc / @emph{as}: Split into two lines; for example
29082 @*
29083 @code{rep}
29084 @*
29085 @code{stosl}
29086 @*
29087 Intel: Keep on one line; for example @code{rep stosl}
29088
29089 @item Order of operands
29090 gcc / @emph{as}: Source first; for example @code{movw $4, %eax}
29091 @*
29092 Intel: Destination first; for example @code{mov eax, 4}
29093 @end table
29094
29095 @c ---------------------------------------------------------------------------
29096 @node A Simple Example of Inline Assembler
29097 @section A Simple Example of Inline Assembler
29098
29099 @noindent
29100 The following example will generate a single assembly language statement,
29101 @code{nop}, which does nothing.  Despite its lack of run-time effect,
29102 the example will be useful in illustrating the basics of
29103 the Inline Assembler facility.
29104
29105 @smallexample @c ada
29106 @group
29107 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29108 procedure Nothing is
29109 begin
29110    Asm ("nop");
29111 end Nothing;
29112 @end group
29113 @end smallexample
29114
29115 @code{Asm} is a procedure declared in package @code{System.Machine_Code};
29116 here it takes one parameter, a @emph{template string} that must be a static
29117 expression and that will form the generated instruction.
29118 @code{Asm} may be regarded as a compile-time procedure that parses
29119 the template string and additional parameters (none here),
29120 from which it generates a sequence of assembly language instructions.
29121
29122 The examples in this chapter will illustrate several of the forms
29123 for invoking @code{Asm}; a complete specification of the syntax
29124 is found in @ref{Machine Code Insertions,,, gnat_rm, GNAT Reference
29125 Manual}.
29126
29127 Under the standard GNAT conventions, the @code{Nothing} procedure
29128 should be in a file named @file{nothing.adb}.
29129 You can build the executable in the usual way:
29130 @smallexample
29131 gnatmake nothing
29132 @end smallexample
29133 However, the interesting aspect of this example is not its run-time behavior
29134 but rather the generated assembly code.
29135 To see this output, invoke the compiler as follows:
29136 @smallexample
29137    gcc -c -S -fomit-frame-pointer -gnatp @file{nothing.adb}
29138 @end smallexample
29139 where the options are:
29140
29141 @table @code
29142 @item -c
29143 compile only (no bind or link)
29144 @item -S
29145 generate assembler listing
29146 @item -fomit-frame-pointer
29147 do not set up separate stack frames
29148 @item -gnatp
29149 do not add runtime checks
29150 @end table
29151
29152 This gives a human-readable assembler version of the code. The resulting
29153 file will have the same name as the Ada source file, but with a @code{.s}
29154 extension. In our example, the file @file{nothing.s} has the following
29155 contents:
29156
29157 @smallexample
29158 @group
29159 .file "nothing.adb"
29160 gcc2_compiled.:
29161 ___gnu_compiled_ada:
29162 .text
29163    .align 4
29164 .globl __ada_nothing
29165 __ada_nothing:
29166 #APP
29167    nop
29168 #NO_APP
29169    jmp L1
29170    .align 2,0x90
29171 L1:
29172    ret
29173 @end group
29174 @end smallexample
29175
29176 The assembly code you included is clearly indicated by
29177 the compiler, between the @code{#APP} and @code{#NO_APP}
29178 delimiters. The character before the 'APP' and 'NOAPP'
29179 can differ on different targets. For example, GNU/Linux uses '#APP' while
29180 on NT you will see '/APP'.
29181
29182 If you make a mistake in your assembler code (such as using the
29183 wrong size modifier, or using a wrong operand for the instruction) GNAT
29184 will report this error in a temporary file, which will be deleted when
29185 the compilation is finished.  Generating an assembler file will help
29186 in such cases, since you can assemble this file separately using the
29187 @emph{as} assembler that comes with gcc.
29188
29189 Assembling the file using the command
29190
29191 @smallexample
29192 as @file{nothing.s}
29193 @end smallexample
29194 @noindent
29195 will give you error messages whose lines correspond to the assembler
29196 input file, so you can easily find and correct any mistakes you made.
29197 If there are no errors, @emph{as} will generate an object file
29198 @file{nothing.out}.
29199
29200 @c ---------------------------------------------------------------------------
29201 @node Output Variables in Inline Assembler
29202 @section Output Variables in Inline Assembler
29203
29204 @noindent
29205 The examples in this section, showing how to access the processor flags,
29206 illustrate how to specify the destination operands for assembly language
29207 statements.
29208
29209 @smallexample @c ada
29210 @group
29211 with Interfaces; use Interfaces;
29212 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29213 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29214 procedure Get_Flags is
29215    Flags : Unsigned_32;
29216    use ASCII;
29217 begin
29218    Asm ("pushfl"          & LF & HT & -- push flags on stack
29219         "popl %%eax"      & LF & HT & -- load eax with flags
29220         "movl %%eax, %0",             -- store flags in variable
29221         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29222    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
29223 end Get_Flags;
29224 @end group
29225 @end smallexample
29226
29227 In order to have a nicely aligned assembly listing, we have separated
29228 multiple assembler statements in the Asm template string with linefeed
29229 (ASCII.LF) and horizontal tab (ASCII.HT) characters.
29230 The resulting section of the assembly output file is:
29231
29232 @smallexample
29233 @group
29234 #APP
29235    pushfl
29236    popl %eax
29237    movl %eax, -40(%ebp)
29238 #NO_APP
29239 @end group
29240 @end smallexample
29241
29242 It would have been legal to write the Asm invocation as:
29243
29244 @smallexample
29245 Asm ("pushfl popl %%eax movl %%eax, %0")
29246 @end smallexample
29247
29248 but in the generated assembler file, this would come out as:
29249
29250 @smallexample
29251 #APP
29252    pushfl popl %eax movl %eax, -40(%ebp)
29253 #NO_APP
29254 @end smallexample
29255
29256 which is not so convenient for the human reader.
29257
29258 We use Ada comments
29259 at the end of each line to explain what the assembler instructions
29260 actually do.  This is a useful convention.
29261
29262 When writing Inline Assembler instructions, you need to precede each register
29263 and variable name with a percent sign.  Since the assembler already requires
29264 a percent sign at the beginning of a register name, you need two consecutive
29265 percent signs for such names in the Asm template string, thus @code{%%eax}.
29266 In the generated assembly code, one of the percent signs will be stripped off.
29267
29268 Names such as @code{%0}, @code{%1}, @code{%2}, etc., denote input or output
29269 variables: operands you later define using @code{Input} or @code{Output}
29270 parameters to @code{Asm}.
29271 An output variable is illustrated in
29272 the third statement in the Asm template string:
29273 @smallexample
29274 movl %%eax, %0
29275 @end smallexample
29276 The intent is to store the contents of the eax register in a variable that can
29277 be accessed in Ada.  Simply writing @code{movl %%eax, Flags} would not
29278 necessarily work, since the compiler might optimize by using a register
29279 to hold Flags, and the expansion of the @code{movl} instruction would not be
29280 aware of this optimization.  The solution is not to store the result directly
29281 but rather to advise the compiler to choose the correct operand form;
29282 that is the purpose of the @code{%0} output variable.
29283
29284 Information about the output variable is supplied in the @code{Outputs}
29285 parameter to @code{Asm}:
29286 @smallexample
29287 Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29288 @end smallexample
29289
29290 The output is defined by the @code{Asm_Output} attribute of the target type;
29291 the general format is
29292 @smallexample
29293 Type'Asm_Output (constraint_string, variable_name)
29294 @end smallexample
29295
29296 The constraint string directs the compiler how
29297 to store/access the associated variable.  In the example
29298 @smallexample
29299 Unsigned_32'Asm_Output ("=m", Flags);
29300 @end smallexample
29301 the @code{"m"} (memory) constraint tells the compiler that the variable
29302 @code{Flags} should be stored in a memory variable, thus preventing
29303 the optimizer from keeping it in a register.  In contrast,
29304 @smallexample
29305 Unsigned_32'Asm_Output ("=r", Flags);
29306 @end smallexample
29307 uses the @code{"r"} (register) constraint, telling the compiler to
29308 store the variable in a register.
29309
29310 If the constraint is preceded by the equal character (@strong{=}), it tells
29311 the compiler that the variable will be used to store data into it.
29312
29313 In the @code{Get_Flags} example, we used the @code{"g"} (global) constraint,
29314 allowing the optimizer to choose whatever it deems best.
29315
29316 There are a fairly large number of constraints, but the ones that are
29317 most useful (for the Intel x86 processor) are the following:
29318
29319 @table @code
29320 @item =
29321 output constraint
29322 @item g
29323 global (i.e.@: can be stored anywhere)
29324 @item m
29325 in memory
29326 @item I
29327 a constant
29328 @item a
29329 use eax
29330 @item b
29331 use ebx
29332 @item c
29333 use ecx
29334 @item d
29335 use edx
29336 @item S
29337 use esi
29338 @item D
29339 use edi
29340 @item r
29341 use one of eax, ebx, ecx or edx
29342 @item q
29343 use one of eax, ebx, ecx, edx, esi or edi
29344 @end table
29345
29346 The full set of constraints is described in the gcc and @emph{as}
29347 documentation; note that it is possible to combine certain constraints
29348 in one constraint string.
29349
29350 You specify the association of an output variable with an assembler operand
29351 through the @code{%}@emph{n} notation, where @emph{n} is a non-negative
29352 integer.  Thus in
29353 @smallexample @c ada
29354 @group
29355 Asm ("pushfl"          & LF & HT & -- push flags on stack
29356      "popl %%eax"      & LF & HT & -- load eax with flags
29357      "movl %%eax, %0",             -- store flags in variable
29358      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29359 @end group
29360 @end smallexample
29361 @noindent
29362 @code{%0} will be replaced in the expanded code by the appropriate operand,
29363 whatever
29364 the compiler decided for the @code{Flags} variable.
29365
29366 In general, you may have any number of output variables:
29367 @itemize @bullet
29368 @item
29369 Count the operands starting at 0; thus @code{%0}, @code{%1}, etc.
29370 @item
29371 Specify the @code{Outputs} parameter as a parenthesized comma-separated list
29372 of @code{Asm_Output} attributes
29373 @end itemize
29374
29375 For example:
29376 @smallexample @c ada
29377 @group
29378 Asm ("movl %%eax, %0" & LF & HT &
29379      "movl %%ebx, %1" & LF & HT &
29380      "movl %%ecx, %2",
29381      Outputs => (Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_A),   --  %0 = Var_A
29382                  Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_B),   --  %1 = Var_B
29383                  Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_C))); --  %2 = Var_C
29384 @end group
29385 @end smallexample
29386 @noindent
29387 where @code{Var_A}, @code{Var_B}, and @code{Var_C} are variables
29388 in the Ada program.
29389
29390 As a variation on the @code{Get_Flags} example, we can use the constraints
29391 string to direct the compiler to store the eax register into the @code{Flags}
29392 variable, instead of including the store instruction explicitly in the
29393 @code{Asm} template string:
29394
29395 @smallexample @c ada
29396 @group
29397 with Interfaces; use Interfaces;
29398 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29399 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29400 procedure Get_Flags_2 is
29401    Flags : Unsigned_32;
29402    use ASCII;
29403 begin
29404    Asm ("pushfl"      & LF & HT & -- push flags on stack
29405         "popl %%eax",             -- save flags in eax
29406         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Flags));
29407    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
29408 end Get_Flags_2;
29409 @end group
29410 @end smallexample
29411
29412 @noindent
29413 The @code{"a"} constraint tells the compiler that the @code{Flags}
29414 variable will come from the eax register. Here is the resulting code:
29415
29416 @smallexample
29417 @group
29418 #APP
29419    pushfl
29420    popl %eax
29421 #NO_APP
29422    movl %eax,-40(%ebp)
29423 @end group
29424 @end smallexample
29425
29426 @noindent
29427 The compiler generated the store of eax into Flags after
29428 expanding the assembler code.
29429
29430 Actually, there was no need to pop the flags into the eax register;
29431 more simply, we could just pop the flags directly into the program variable:
29432
29433 @smallexample @c ada
29434 @group
29435 with Interfaces; use Interfaces;
29436 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29437 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29438 procedure Get_Flags_3 is
29439    Flags : Unsigned_32;
29440    use ASCII;
29441 begin
29442    Asm ("pushfl"  & LF & HT & -- push flags on stack
29443         "pop %0",             -- save flags in Flags
29444         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29445    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
29446 end Get_Flags_3;
29447 @end group
29448 @end smallexample
29449
29450 @c ---------------------------------------------------------------------------
29451 @node Input Variables in Inline Assembler
29452 @section Input Variables in Inline Assembler
29453
29454 @noindent
29455 The example in this section illustrates how to specify the source operands
29456 for assembly language statements.
29457 The program simply increments its input value by 1:
29458
29459 @smallexample @c ada
29460 @group
29461 with Interfaces; use Interfaces;
29462 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29463 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29464 procedure Increment is
29465
29466    function Incr (Value : Unsigned_32) return Unsigned_32 is
29467       Result : Unsigned_32;
29468    begin
29469       Asm ("incl %0",
29470            Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input ("a", Value),
29471            Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Result));
29472       return Result;
29473    end Incr;
29474
29475    Value : Unsigned_32;
29476
29477 begin
29478    Value := 5;
29479    Put_Line ("Value before is" & Value'Img);
29480    Value := Incr (Value);
29481    Put_Line ("Value after is" & Value'Img);
29482 end Increment;
29483 @end group
29484 @end smallexample
29485
29486 The @code{Outputs} parameter to @code{Asm} specifies
29487 that the result will be in the eax register and that it is to be stored
29488 in the @code{Result} variable.
29489
29490 The @code{Inputs} parameter looks much like the @code{Outputs} parameter,
29491 but with an @code{Asm_Input} attribute.
29492 The @code{"="} constraint, indicating an output value, is not present.
29493
29494 You can have multiple input variables, in the same way that you can have more
29495 than one output variable.
29496
29497 The parameter count (%0, %1) etc, now starts at the first input
29498 statement, and continues with the output statements.
29499 When both parameters use the same variable, the
29500 compiler will treat them as the same %n operand, which is the case here.
29501
29502 Just as the @code{Outputs} parameter causes the register to be stored into the
29503 target variable after execution of the assembler statements, so does the
29504 @code{Inputs} parameter cause its variable to be loaded into the register
29505 before execution of the assembler statements.
29506
29507 Thus the effect of the @code{Asm} invocation is:
29508 @enumerate
29509 @item load the 32-bit value of @code{Value} into eax
29510 @item execute the @code{incl %eax} instruction
29511 @item store the contents of eax into the @code{Result} variable
29512 @end enumerate
29513
29514 The resulting assembler file (with @option{-O2} optimization) contains:
29515 @smallexample
29516 @group
29517 _increment__incr.1:
29518    subl $4,%esp
29519    movl 8(%esp),%eax
29520 #APP
29521    incl %eax
29522 #NO_APP
29523    movl %eax,%edx
29524    movl %ecx,(%esp)
29525    addl $4,%esp
29526    ret
29527 @end group
29528 @end smallexample
29529
29530 @c ---------------------------------------------------------------------------
29531 @node Inlining Inline Assembler Code
29532 @section Inlining Inline Assembler Code
29533
29534 @noindent
29535 For a short subprogram such as the @code{Incr} function in the previous
29536 section, the overhead of the call and return (creating / deleting the stack
29537 frame) can be significant, compared to the amount of code in the subprogram
29538 body.  A solution is to apply Ada's @code{Inline} pragma to the subprogram,
29539 which directs the compiler to expand invocations of the subprogram at the
29540 point(s) of call, instead of setting up a stack frame for out-of-line calls.
29541 Here is the resulting program:
29542
29543 @smallexample @c ada
29544 @group
29545 with Interfaces; use Interfaces;
29546 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29547 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29548 procedure Increment_2 is
29549
29550    function Incr (Value : Unsigned_32) return Unsigned_32 is
29551       Result : Unsigned_32;
29552    begin
29553       Asm ("incl %0",
29554            Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input ("a", Value),
29555            Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Result));
29556       return Result;
29557    end Incr;
29558    pragma Inline (Increment);
29559
29560    Value : Unsigned_32;
29561
29562 begin
29563    Value := 5;
29564    Put_Line ("Value before is" & Value'Img);
29565    Value := Increment (Value);
29566    Put_Line ("Value after is" & Value'Img);
29567 end Increment_2;
29568 @end group
29569 @end smallexample
29570
29571 Compile the program with both optimization (@option{-O2}) and inlining
29572 (@option{-gnatn}) enabled.
29573
29574 The @code{Incr} function is still compiled as usual, but at the
29575 point in @code{Increment} where our function used to be called:
29576
29577 @smallexample
29578 @group
29579 pushl %edi
29580 call _increment__incr.1
29581 @end group
29582 @end smallexample
29583
29584 @noindent
29585 the code for the function body directly appears:
29586
29587 @smallexample
29588 @group
29589 movl %esi,%eax
29590 #APP
29591    incl %eax
29592 #NO_APP
29593    movl %eax,%edx
29594 @end group
29595 @end smallexample
29596
29597 @noindent
29598 thus saving the overhead of stack frame setup and an out-of-line call.
29599
29600 @c ---------------------------------------------------------------------------
29601 @node Other Asm Functionality
29602 @section Other @code{Asm} Functionality
29603
29604 @noindent
29605 This section describes two important parameters to the @code{Asm}
29606 procedure: @code{Clobber}, which identifies register usage;
29607 and @code{Volatile}, which inhibits unwanted optimizations.
29608
29609 @menu
29610 * The Clobber Parameter::
29611 * The Volatile Parameter::
29612 @end menu
29613
29614 @c ---------------------------------------------------------------------------
29615 @node The Clobber Parameter
29616 @subsection The @code{Clobber} Parameter
29617
29618 @noindent
29619 One of the dangers of intermixing assembly language and a compiled language
29620 such as Ada is that the compiler needs to be aware of which registers are
29621 being used by the assembly code.  In some cases, such as the earlier examples,
29622 the constraint string is sufficient to indicate register usage (e.g.,
29623 @code{"a"} for
29624 the eax register).  But more generally, the compiler needs an explicit
29625 identification of the registers that are used by the Inline Assembly
29626 statements.
29627
29628 Using a register that the compiler doesn't know about
29629 could be a side effect of an instruction (like @code{mull}
29630 storing its result in both eax and edx).
29631 It can also arise from explicit register usage in your
29632 assembly code; for example:
29633 @smallexample
29634 @group
29635 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
29636      "movl %%ebx, %1",
29637      Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
29638      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out));
29639 @end group
29640 @end smallexample
29641 @noindent
29642 where the compiler (since it does not analyze the @code{Asm} template string)
29643 does not know you are using the ebx register.
29644
29645 In such cases you need to supply the @code{Clobber} parameter to @code{Asm},
29646 to identify the registers that will be used by your assembly code:
29647
29648 @smallexample
29649 @group
29650 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
29651      "movl %%ebx, %1",
29652      Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
29653      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
29654      Clobber => "ebx");
29655 @end group
29656 @end smallexample
29657
29658 The Clobber parameter is a static string expression specifying the
29659 register(s) you are using.  Note that register names are @emph{not} prefixed
29660 by a percent sign. Also, if more than one register is used then their names
29661 are separated by commas; e.g., @code{"eax, ebx"}
29662
29663 The @code{Clobber} parameter has several additional uses:
29664 @enumerate
29665 @item Use ``register'' name @code{cc} to indicate that flags might have changed
29666 @item Use ``register'' name @code{memory} if you changed a memory location
29667 @end enumerate
29668
29669 @c ---------------------------------------------------------------------------
29670 @node The Volatile Parameter
29671 @subsection The @code{Volatile} Parameter
29672 @cindex Volatile parameter
29673
29674 @noindent
29675 Compiler optimizations in the presence of Inline Assembler may sometimes have
29676 unwanted effects.  For example, when an @code{Asm} invocation with an input
29677 variable is inside a loop, the compiler might move the loading of the input
29678 variable outside the loop, regarding it as a one-time initialization.
29679
29680 If this effect is not desired, you can disable such optimizations by setting
29681 the @code{Volatile} parameter to @code{True}; for example:
29682
29683 @smallexample @c ada
29684 @group
29685 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
29686      "movl %%ebx, %1",
29687      Inputs   => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
29688      Outputs  => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
29689      Clobber  => "ebx",
29690      Volatile => True);
29691 @end group
29692 @end smallexample
29693
29694 By default, @code{Volatile} is set to @code{False} unless there is no
29695 @code{Outputs} parameter.
29696
29697 Although setting @code{Volatile} to @code{True} prevents unwanted
29698 optimizations, it will also disable other optimizations that might be
29699 important for efficiency. In general, you should set @code{Volatile}
29700 to @code{True} only if the compiler's optimizations have created
29701 problems.
29702 @c END OF INLINE ASSEMBLER CHAPTER
29703 @c ===============================
29704
29705 @c ***********************************
29706 @c * Compatibility and Porting Guide *
29707 @c ***********************************
29708 @node Compatibility and Porting Guide
29709 @appendix Compatibility and Porting Guide
29710
29711 @noindent
29712 This chapter describes the compatibility issues that may arise between
29713 GNAT and other Ada compilation systems (including those for Ada 83),
29714 and shows how GNAT can expedite porting
29715 applications developed in other Ada environments.
29716
29717 @menu
29718 * Compatibility with Ada 83::
29719 * Compatibility between Ada 95 and Ada 2005::
29720 * Implementation-dependent characteristics::
29721 * Compatibility with Other Ada Systems::
29722 * Representation Clauses::
29723 @ifclear vms
29724 @c Brief section is only in non-VMS version
29725 @c Full chapter is in VMS version
29726 * Compatibility with HP Ada 83::
29727 @end ifclear
29728 @ifset vms
29729 * Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS::
29730 @end ifset
29731 @end menu
29732
29733 @node Compatibility with Ada 83
29734 @section Compatibility with Ada 83
29735 @cindex Compatibility (between Ada 83 and Ada 95 / Ada 2005)
29736
29737 @noindent
29738 Ada 95 and Ada 2005 are highly upwards compatible with Ada 83.  In
29739 particular, the design intention was that the difficulties associated
29740 with moving from Ada 83 to Ada 95 or Ada 2005 should be no greater than those
29741 that occur when moving from one Ada 83 system to another.
29742
29743 However, there are a number of points at which there are minor
29744 incompatibilities.  The @cite{Ada 95 Annotated Reference Manual} contains
29745 full details of these issues,
29746 and should be consulted for a complete treatment.
29747 In practice the
29748 following subsections treat the most likely issues to be encountered.
29749
29750 @menu
29751 * Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95::
29752 * More deterministic semantics::
29753 * Changed semantics::
29754 * Other language compatibility issues::
29755 @end menu
29756
29757 @node Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95
29758 @subsection Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95
29759
29760 Some legal Ada 83 programs are illegal (i.e., they will fail to compile) in
29761 Ada 95 and thus also in Ada 2005:
29762
29763 @table @emph
29764 @item Character literals
29765 Some uses of character literals are ambiguous.  Since Ada 95 has introduced
29766 @code{Wide_Character} as a new predefined character type, some uses of
29767 character literals that were legal in Ada 83 are illegal in Ada 95.
29768 For example:
29769 @smallexample @c ada
29770    for Char in 'A' .. 'Z' loop @dots{} end loop;
29771 @end smallexample
29772
29773 @noindent
29774 The problem is that @code{'A'} and @code{'Z'} could be from either
29775 @code{Character} or @code{Wide_Character}.  The simplest correction
29776 is to make the type explicit; e.g.:
29777 @smallexample @c ada
29778    for Char in Character range 'A' .. 'Z' loop @dots{} end loop;
29779 @end smallexample
29780
29781 @item New reserved words
29782 The identifiers @code{abstract}, @code{aliased}, @code{protected},
29783 @code{requeue}, @code{tagged}, and @code{until} are reserved in Ada 95.
29784 Existing Ada 83 code using any of these identifiers must be edited to
29785 use some alternative name.
29786
29787 @item Freezing rules
29788 The rules in Ada 95 are slightly different with regard to the point at
29789 which entities are frozen, and representation pragmas and clauses are
29790 not permitted past the freeze point.  This shows up most typically in
29791 the form of an error message complaining that a representation item
29792 appears too late, and the appropriate corrective action is to move
29793 the item nearer to the declaration of the entity to which it refers.
29794
29795 A particular case is that representation pragmas
29796 @ifset vms
29797 (including the
29798 extended HP Ada 83 compatibility pragmas such as @code{Export_Procedure})
29799 @end ifset
29800 cannot be applied to a subprogram body.  If necessary, a separate subprogram
29801 declaration must be introduced to which the pragma can be applied.
29802
29803 @item Optional bodies for library packages
29804 In Ada 83, a package that did not require a package body was nevertheless
29805 allowed to have one.  This lead to certain surprises in compiling large
29806 systems (situations in which the body could be unexpectedly ignored by the
29807 binder).  In Ada 95, if a package does not require a body then it is not
29808 permitted to have a body.  To fix this problem, simply remove a redundant
29809 body if it is empty, or, if it is non-empty, introduce a dummy declaration
29810 into the spec that makes the body required.  One approach is to add a private
29811 part to the package declaration (if necessary), and define a parameterless
29812 procedure called @code{Requires_Body}, which must then be given a dummy
29813 procedure body in the package body, which then becomes required.
29814 Another approach (assuming that this does not introduce elaboration
29815 circularities) is to add an @code{Elaborate_Body} pragma to the package spec,
29816 since one effect of this pragma is to require the presence of a package body.
29817
29818 @item @code{Numeric_Error} is now the same as @code{Constraint_Error}
29819 In Ada 95, the exception @code{Numeric_Error} is a renaming of
29820 @code{Constraint_Error}.
29821 This means that it is illegal to have separate exception handlers for
29822 the two exceptions.  The fix is simply to remove the handler for the
29823 @code{Numeric_Error} case (since even in Ada 83, a compiler was free to raise
29824 @code{Constraint_Error} in place of @code{Numeric_Error} in all cases).
29825
29826 @item Indefinite subtypes in generics
29827 In Ada 83, it was permissible to pass an indefinite type (e.g.@: @code{String})
29828 as the actual for a generic formal private type, but then the instantiation
29829 would be illegal if there were any instances of declarations of variables
29830 of this type in the generic body.  In Ada 95, to avoid this clear violation
29831 of the methodological principle known as the ``contract model'',
29832 the generic declaration explicitly indicates whether
29833 or not such instantiations are permitted.  If a generic formal parameter
29834 has explicit unknown discriminants, indicated by using @code{(<>)} after the
29835 type name, then it can be instantiated with indefinite types, but no
29836 stand-alone variables can be declared of this type.  Any attempt to declare
29837 such a variable will result in an illegality at the time the generic is
29838 declared.  If the @code{(<>)} notation is not used, then it is illegal
29839 to instantiate the generic with an indefinite type.
29840 This is the potential incompatibility issue when porting Ada 83 code to Ada 95.
29841 It will show up as a compile time error, and
29842 the fix is usually simply to add the @code{(<>)} to the generic declaration.
29843 @end table
29844
29845 @node More deterministic semantics
29846 @subsection More deterministic semantics
29847
29848 @table @emph
29849 @item Conversions
29850 Conversions from real types to integer types round away from 0.  In Ada 83
29851 the conversion Integer(2.5) could deliver either 2 or 3 as its value.  This
29852 implementation freedom was intended to support unbiased rounding in
29853 statistical applications, but in practice it interfered with portability.
29854 In Ada 95 the conversion semantics are unambiguous, and rounding away from 0
29855 is required.  Numeric code may be affected by this change in semantics.
29856 Note, though, that this issue is no worse than already existed in Ada 83
29857 when porting code from one vendor to another.
29858
29859 @item Tasking
29860 The Real-Time Annex introduces a set of policies that define the behavior of
29861 features that were implementation dependent in Ada 83, such as the order in
29862 which open select branches are executed.
29863 @end table
29864
29865 @node Changed semantics
29866 @subsection Changed semantics
29867
29868 @noindent
29869 The worst kind of incompatibility is one where a program that is legal in
29870 Ada 83 is also legal in Ada 95 but can have an effect in Ada 95 that was not
29871 possible in Ada 83.  Fortunately this is extremely rare, but the one
29872 situation that you should be alert to is the change in the predefined type
29873 @code{Character} from 7-bit ASCII to 8-bit Latin-1.
29874
29875 @table @emph
29876 @item Range of type @code{Character}
29877 The range of @code{Standard.Character} is now the full 256 characters
29878 of Latin-1, whereas in most Ada 83 implementations it was restricted
29879 to 128 characters. Although some of the effects of
29880 this change will be manifest in compile-time rejection of legal
29881 Ada 83 programs it is possible for a working Ada 83 program to have
29882 a different effect in Ada 95, one that was not permitted in Ada 83.
29883 As an example, the expression
29884 @code{Character'Pos(Character'Last)} returned @code{127} in Ada 83 and now
29885 delivers @code{255} as its value.
29886 In general, you should look at the logic of any
29887 character-processing Ada 83 program and see whether it needs to be adapted
29888 to work correctly with Latin-1.  Note that the predefined Ada 95 API has a
29889 character handling package that may be relevant if code needs to be adapted
29890 to account for the additional Latin-1 elements.
29891 The desirable fix is to
29892 modify the program to accommodate the full character set, but in some cases
29893 it may be convenient to define a subtype or derived type of Character that
29894 covers only the restricted range.
29895 @cindex Latin-1
29896 @end table
29897
29898 @node Other language compatibility issues
29899 @subsection Other language compatibility issues
29900
29901 @table @emph
29902 @item @option{-gnat83} switch
29903 All implementations of GNAT provide a switch that causes GNAT to operate
29904 in Ada 83 mode.  In this mode, some but not all compatibility problems
29905 of the type described above are handled automatically.  For example, the
29906 new reserved words introduced in Ada 95 and Ada 2005 are treated simply
29907 as identifiers as in Ada 83.
29908 However,
29909 in practice, it is usually advisable to make the necessary modifications
29910 to the program to remove the need for using this switch.
29911 See @ref{Compiling Different Versions of Ada}.
29912
29913 @item Support for removed Ada 83 pragmas and attributes
29914 A number of pragmas and attributes from Ada 83 were removed from Ada 95,
29915 generally because they were replaced by other mechanisms.  Ada 95 and Ada 2005
29916 compilers are allowed, but not required, to implement these missing
29917 elements.  In contrast with some other compilers, GNAT implements all
29918 such pragmas and attributes, eliminating this compatibility concern.  These
29919 include @code{pragma Interface} and the floating point type attributes
29920 (@code{Emax}, @code{Mantissa}, etc.), among other items.
29921 @end table
29922
29923
29924 @node Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
29925 @section Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
29926 @cindex Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
29927
29928 @noindent
29929 Although Ada 2005 was designed to be upwards compatible with Ada 95, there are
29930 a number of incompatibilities. Several are enumerated below;
29931 for a complete description please see the
29932 Annotated Ada 2005 Reference Manual, or section 9.1.1 in
29933 @cite{Rationale for Ada 2005}.
29934
29935 @table @emph
29936 @item New reserved words.
29937 The words @code{interface}, @code{overriding} and @code{synchronized} are
29938 reserved in Ada 2005.
29939 A pre-Ada 2005 program that uses any of these as an identifier will be
29940 illegal.
29941
29942 @item New declarations in predefined packages.
29943 A number of packages in the predefined environment contain new declarations:
29944 @code{Ada.Exceptions}, @code{Ada.Real_Time}, @code{Ada.Strings},
29945 @code{Ada.Strings.Fixed}, @code{Ada.Strings.Bounded},
29946 @code{Ada.Strings.Unbounded}, @code{Ada.Strings.Wide_Fixed},
29947 @code{Ada.Strings.Wide_Bounded}, @code{Ada.Strings.Wide_Unbounded},
29948 @code{Ada.Tags}, @code{Ada.Text_IO}, and @code{Interfaces.C}.
29949 If an Ada 95 program does a @code{with} and @code{use} of any of these
29950 packages, the new declarations may cause name clashes.
29951
29952 @item Access parameters.
29953 A nondispatching subprogram with an access parameter cannot be renamed
29954 as a dispatching operation.  This was permitted in Ada 95.
29955
29956 @item Access types, discriminants, and constraints.
29957 Rule changes in this area have led to some incompatibilities; for example,
29958 constrained subtypes of some access types are not permitted in Ada 2005.
29959
29960 @item Aggregates for limited types.
29961 The allowance of aggregates for limited types in Ada 2005 raises the
29962 possibility of ambiguities in legal Ada 95 programs, since additional types
29963 now need to be considered in expression resolution.
29964
29965 @item Fixed-point multiplication and division.
29966 Certain expressions involving ``*'' or ``/'' for a fixed-point type, which
29967 were legal in Ada 95 and invoked the predefined versions of these operations,
29968 are now ambiguous.
29969 The ambiguity may be resolved either by applying a type conversion to the
29970 expression, or by explicitly invoking the operation from package
29971 @code{Standard}.
29972
29973 @item Return-by-reference types.
29974 The Ada 95 return-by-reference mechanism has been removed.  Instead, the user
29975 can declare a function returning a value from an anonymous access type.
29976 @end table
29977
29978
29979 @node Implementation-dependent characteristics
29980 @section Implementation-dependent characteristics
29981 @noindent
29982 Although the Ada language defines the semantics of each construct as
29983 precisely as practical, in some situations (for example for reasons of
29984 efficiency, or where the effect is heavily dependent on the host or target
29985 platform) the implementation is allowed some freedom.  In porting Ada 83
29986 code to GNAT, you need to be aware of whether / how the existing code
29987 exercised such implementation dependencies.  Such characteristics fall into
29988 several categories, and GNAT offers specific support in assisting the
29989 transition from certain Ada 83 compilers.
29990
29991 @menu
29992 * Implementation-defined pragmas::
29993 * Implementation-defined attributes::
29994 * Libraries::
29995 * Elaboration order::
29996 * Target-specific aspects::
29997 @end menu
29998
29999 @node Implementation-defined pragmas
30000 @subsection Implementation-defined pragmas
30001
30002 @noindent
30003 Ada compilers are allowed to supplement the language-defined pragmas, and
30004 these are a potential source of non-portability.  All GNAT-defined pragmas
30005 are described in @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT
30006 Reference Manual}, and these include several that are specifically
30007 intended to correspond to other vendors' Ada 83 pragmas.
30008 For migrating from VADS, the pragma @code{Use_VADS_Size} may be useful.
30009 For compatibility with HP Ada 83, GNAT supplies the pragmas
30010 @code{Extend_System}, @code{Ident}, @code{Inline_Generic},
30011 @code{Interface_Name}, @code{Passive}, @code{Suppress_All},
30012 and @code{Volatile}.
30013 Other relevant pragmas include @code{External} and @code{Link_With}.
30014 Some vendor-specific
30015 Ada 83 pragmas (@code{Share_Generic}, @code{Subtitle}, and @code{Title}) are
30016 recognized, thus
30017 avoiding compiler rejection of units that contain such pragmas; they are not
30018 relevant in a GNAT context and hence are not otherwise implemented.
30019
30020 @node Implementation-defined attributes
30021 @subsection Implementation-defined attributes
30022
30023 Analogous to pragmas, the set of attributes may be extended by an
30024 implementation.  All GNAT-defined attributes are described in
30025 @ref{Implementation Defined Attributes,,, gnat_rm, GNAT Reference
30026 Manual}, and these include several that are specifically intended
30027 to correspond to other vendors' Ada 83 attributes.  For migrating from VADS,
30028 the attribute @code{VADS_Size} may be useful.  For compatibility with HP
30029 Ada 83, GNAT supplies the attributes @code{Bit}, @code{Machine_Size} and
30030 @code{Type_Class}.
30031
30032 @node Libraries
30033 @subsection Libraries
30034 @noindent
30035 Vendors may supply libraries to supplement the standard Ada API.  If Ada 83
30036 code uses vendor-specific libraries then there are several ways to manage
30037 this in Ada 95 or Ada 2005:
30038 @enumerate
30039 @item
30040 If the source code for the libraries (specs and bodies) are
30041 available, then the libraries can be migrated in the same way as the
30042 application.
30043 @item
30044 If the source code for the specs but not the bodies are
30045 available, then you can reimplement the bodies.
30046 @item
30047 Some features introduced by Ada 95 obviate the need for library support.  For
30048 example most Ada 83 vendors supplied a package for unsigned integers.  The
30049 Ada 95 modular type feature is the preferred way to handle this need, so
30050 instead of migrating or reimplementing the unsigned integer package it may
30051 be preferable to retrofit the application using modular types.
30052 @end enumerate
30053
30054 @node Elaboration order
30055 @subsection Elaboration order
30056 @noindent
30057 The implementation can choose any elaboration order consistent with the unit
30058 dependency relationship.  This freedom means that some orders can result in
30059 Program_Error being raised due to an ``Access Before Elaboration'': an attempt
30060 to invoke a subprogram its body has been elaborated, or to instantiate a
30061 generic before the generic body has been elaborated.  By default GNAT
30062 attempts to choose a safe order (one that will not encounter access before
30063 elaboration problems) by implicitly inserting @code{Elaborate} or
30064 @code{Elaborate_All} pragmas where
30065 needed.  However, this can lead to the creation of elaboration circularities
30066 and a resulting rejection of the program by gnatbind.  This issue is
30067 thoroughly described in @ref{Elaboration Order Handling in GNAT}.
30068 In brief, there are several
30069 ways to deal with this situation:
30070
30071 @itemize @bullet
30072 @item
30073 Modify the program to eliminate the circularities, e.g.@: by moving
30074 elaboration-time code into explicitly-invoked procedures
30075 @item
30076 Constrain the elaboration order by including explicit @code{Elaborate_Body} or
30077 @code{Elaborate} pragmas, and then inhibit the generation of implicit
30078 @code{Elaborate_All}
30079 pragmas either globally (as an effect of the @option{-gnatE} switch) or locally
30080 (by selectively suppressing elaboration checks via pragma
30081 @code{Suppress(Elaboration_Check)} when it is safe to do so).
30082 @end itemize
30083
30084 @node Target-specific aspects
30085 @subsection Target-specific aspects
30086 @noindent
30087 Low-level applications need to deal with machine addresses, data
30088 representations, interfacing with assembler code, and similar issues.  If
30089 such an Ada 83 application is being ported to different target hardware (for
30090 example where the byte endianness has changed) then you will need to
30091 carefully examine the program logic; the porting effort will heavily depend
30092 on the robustness of the original design.  Moreover, Ada 95 (and thus
30093 Ada 2005) are sometimes
30094 incompatible with typical Ada 83 compiler practices regarding implicit
30095 packing, the meaning of the Size attribute, and the size of access values.
30096 GNAT's approach to these issues is described in @ref{Representation Clauses}.
30097
30098 @node Compatibility with Other Ada Systems
30099 @section Compatibility with Other Ada Systems
30100
30101 @noindent
30102 If programs avoid the use of implementation dependent and
30103 implementation defined features, as documented in the @cite{Ada
30104 Reference Manual}, there should be a high degree of portability between
30105 GNAT and other Ada systems.  The following are specific items which
30106 have proved troublesome in moving Ada 95 programs from GNAT to other Ada 95
30107 compilers, but do not affect porting code to GNAT@.
30108 (As of @value{NOW}, GNAT is the only compiler available for Ada 2005;
30109 the following issues may or may not arise for Ada 2005 programs
30110 when other compilers appear.)
30111
30112 @table @emph
30113 @item Ada 83 Pragmas and Attributes
30114 Ada 95 compilers are allowed, but not required, to implement the missing
30115 Ada 83 pragmas and attributes that are no longer defined in Ada 95.
30116 GNAT implements all such pragmas and attributes, eliminating this as
30117 a compatibility concern, but some other Ada 95 compilers reject these
30118 pragmas and attributes.
30119
30120 @item Specialized Needs Annexes
30121 GNAT implements the full set of special needs annexes.  At the
30122 current time, it is the only Ada 95 compiler to do so.  This means that
30123 programs making use of these features may not be portable to other Ada
30124 95 compilation systems.
30125
30126 @item Representation Clauses
30127 Some other Ada 95 compilers implement only the minimal set of
30128 representation clauses required by the Ada 95 reference manual.  GNAT goes
30129 far beyond this minimal set, as described in the next section.
30130 @end table
30131
30132 @node Representation Clauses
30133 @section Representation Clauses
30134
30135 @noindent
30136 The Ada 83 reference manual was quite vague in describing both the minimal
30137 required implementation of representation clauses, and also their precise
30138 effects.  Ada 95 (and thus also Ada 2005) are much more explicit, but the
30139 minimal set of capabilities required is still quite limited.
30140
30141 GNAT implements the full required set of capabilities in
30142 Ada 95 and Ada 2005, but also goes much further, and in particular
30143 an effort has been made to be compatible with existing Ada 83 usage to the
30144 greatest extent possible.
30145
30146 A few cases exist in which Ada 83 compiler behavior is incompatible with
30147 the requirements in Ada 95 (and thus also Ada 2005).  These are instances of
30148 intentional or accidental dependence on specific implementation dependent
30149 characteristics of these Ada 83 compilers.  The following is a list of
30150 the cases most likely to arise in existing Ada 83 code.
30151
30152 @table @emph
30153 @item Implicit Packing
30154 Some Ada 83 compilers allowed a Size specification to cause implicit
30155 packing of an array or record.  This could cause expensive implicit
30156 conversions for change of representation in the presence of derived
30157 types, and the Ada design intends to avoid this possibility.
30158 Subsequent AI's were issued to make it clear that such implicit
30159 change of representation in response to a Size clause is inadvisable,
30160 and this recommendation is represented explicitly in the Ada 95 (and Ada 2005)
30161 Reference Manuals as implementation advice that is followed by GNAT@.
30162 The problem will show up as an error
30163 message rejecting the size clause.  The fix is simply to provide
30164 the explicit pragma @code{Pack}, or for more fine tuned control, provide
30165 a Component_Size clause.
30166
30167 @item Meaning of Size Attribute
30168 The Size attribute in Ada 95 (and Ada 2005) for discrete types is defined as
30169 the minimal number of bits required to hold values of the type.  For example,
30170 on a 32-bit machine, the size of @code{Natural} will typically be 31 and not
30171 32 (since no sign bit is required).  Some Ada 83 compilers gave 31, and
30172 some 32 in this situation.  This problem will usually show up as a compile
30173 time error, but not always.  It is a good idea to check all uses of the
30174 'Size attribute when porting Ada 83 code.  The GNAT specific attribute
30175 Object_Size can provide a useful way of duplicating the behavior of
30176 some Ada 83 compiler systems.
30177
30178 @item Size of Access Types
30179 A common assumption in Ada 83 code is that an access type is in fact a pointer,
30180 and that therefore it will be the same size as a System.Address value.  This
30181 assumption is true for GNAT in most cases with one exception.  For the case of
30182 a pointer to an unconstrained array type (where the bounds may vary from one
30183 value of the access type to another), the default is to use a ``fat pointer'',
30184 which is represented as two separate pointers, one to the bounds, and one to
30185 the array.  This representation has a number of advantages, including improved
30186 efficiency.  However, it may cause some difficulties in porting existing Ada 83
30187 code which makes the assumption that, for example, pointers fit in 32 bits on
30188 a machine with 32-bit addressing.
30189
30190 To get around this problem, GNAT also permits the use of ``thin pointers'' for
30191 access types in this case (where the designated type is an unconstrained array
30192 type).  These thin pointers are indeed the same size as a System.Address value.
30193 To specify a thin pointer, use a size clause for the type, for example:
30194
30195 @smallexample @c ada
30196 type X is access all String;
30197 for X'Size use Standard'Address_Size;
30198 @end smallexample
30199
30200 @noindent
30201 which will cause the type X to be represented using a single pointer.
30202 When using this representation, the bounds are right behind the array.
30203 This representation is slightly less efficient, and does not allow quite
30204 such flexibility in the use of foreign pointers or in using the
30205 Unrestricted_Access attribute to create pointers to non-aliased objects.
30206 But for any standard portable use of the access type it will work in
30207 a functionally correct manner and allow porting of existing code.
30208 Note that another way of forcing a thin pointer representation
30209 is to use a component size clause for the element size in an array,
30210 or a record representation clause for an access field in a record.
30211 @end table
30212
30213 @ifclear vms
30214 @c This brief section is only in the non-VMS version
30215 @c The complete chapter on HP Ada is in the VMS version
30216 @node Compatibility with HP Ada 83
30217 @section Compatibility with HP Ada 83
30218
30219 @noindent
30220 The VMS version of GNAT fully implements all the pragmas and attributes
30221 provided by HP Ada 83, as well as providing the standard HP Ada 83
30222 libraries, including Starlet.  In addition, data layouts and parameter
30223 passing conventions are highly compatible.  This means that porting
30224 existing HP Ada 83 code to GNAT in VMS systems should be easier than
30225 most other porting efforts.  The following are some of the most
30226 significant differences between GNAT and HP Ada 83.
30227
30228 @table @emph
30229 @item Default floating-point representation
30230 In GNAT, the default floating-point format is IEEE, whereas in HP Ada 83,
30231 it is VMS format.  GNAT does implement the necessary pragmas
30232 (Long_Float, Float_Representation) for changing this default.
30233
30234 @item System
30235 The package System in GNAT exactly corresponds to the definition in the
30236 Ada 95 reference manual, which means that it excludes many of the
30237 HP Ada 83 extensions.  However, a separate package Aux_DEC is provided
30238 that contains the additional definitions, and a special pragma,
30239 Extend_System allows this package to be treated transparently as an
30240 extension of package System.
30241
30242 @item To_Address
30243 The definitions provided by Aux_DEC are exactly compatible with those
30244 in the HP Ada 83 version of System, with one exception.
30245 HP Ada provides the following declarations:
30246
30247 @smallexample @c ada
30248 TO_ADDRESS (INTEGER)
30249 TO_ADDRESS (UNSIGNED_LONGWORD)
30250 TO_ADDRESS (@i{universal_integer})
30251 @end smallexample
30252
30253 @noindent
30254 The version of TO_ADDRESS taking a @i{universal integer} argument is in fact
30255 an extension to Ada 83 not strictly compatible with the reference manual.
30256 In GNAT, we are constrained to be exactly compatible with the standard,
30257 and this means we cannot provide this capability.  In HP Ada 83, the
30258 point of this definition is to deal with a call like:
30259
30260 @smallexample @c ada
30261 TO_ADDRESS (16#12777#);
30262 @end smallexample
30263
30264 @noindent
30265 Normally, according to the Ada 83 standard, one would expect this to be
30266 ambiguous, since it matches both the INTEGER and UNSIGNED_LONGWORD forms
30267 of TO_ADDRESS@.  However, in HP Ada 83, there is no ambiguity, since the
30268 definition using @i{universal_integer} takes precedence.
30269
30270 In GNAT, since the version with @i{universal_integer} cannot be supplied, it
30271 is not possible to be 100% compatible.  Since there are many programs using
30272 numeric constants for the argument to TO_ADDRESS, the decision in GNAT was
30273 to change the name of the function in the UNSIGNED_LONGWORD case, so the
30274 declarations provided in the GNAT version of AUX_Dec are:
30275
30276 @smallexample @c ada
30277 function To_Address (X : Integer) return Address;
30278 pragma Pure_Function (To_Address);
30279
30280 function To_Address_Long (X : Unsigned_Longword)
30281  return Address;
30282 pragma Pure_Function (To_Address_Long);
30283 @end smallexample
30284
30285 @noindent
30286 This means that programs using TO_ADDRESS for UNSIGNED_LONGWORD must
30287 change the name to TO_ADDRESS_LONG@.
30288
30289 @item Task_Id values
30290 The Task_Id values assigned will be different in the two systems, and GNAT
30291 does not provide a specified value for the Task_Id of the environment task,
30292 which in GNAT is treated like any other declared task.
30293 @end table
30294
30295 @noindent
30296 For full details on these and other less significant compatibility issues,
30297 see appendix E of the HP publication entitled @cite{HP Ada, Technical
30298 Overview and Comparison on HP Platforms}.
30299
30300 For GNAT running on other than VMS systems, all the HP Ada 83 pragmas and
30301 attributes are recognized, although only a subset of them can sensibly
30302 be implemented.  The description of pragmas in @ref{Implementation
30303 Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}
30304 indicates whether or not they are applicable to non-VMS systems.
30305 @end ifclear
30306
30307 @ifset vms
30308 @node Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS
30309 @section Transitioning to 64-Bit @value{EDITION} for OpenVMS
30310
30311 @noindent
30312 This section is meant to assist users of pre-2006 @value{EDITION}
30313 for Alpha OpenVMS who are transitioning to 64-bit @value{EDITION},
30314 the version of the GNAT technology supplied in 2006 and later for
30315 OpenVMS on both Alpha and I64.
30316
30317 @menu
30318 * Introduction to transitioning::
30319 * Migration of 32 bit code::
30320 * Taking advantage of 64 bit addressing::
30321 * Technical details::
30322 @end menu
30323
30324 @node Introduction to transitioning
30325 @subsection Introduction
30326
30327 @noindent
30328 64-bit @value{EDITION} for Open VMS has been designed to meet
30329 three main goals:
30330
30331 @enumerate
30332 @item
30333 Providing a full conforming implementation of Ada 95 and Ada 2005
30334
30335 @item
30336 Allowing maximum backward compatibility, thus easing migration of existing
30337 Ada source code
30338
30339 @item
30340 Supplying a path for exploiting the full 64-bit address range
30341 @end enumerate
30342
30343 @noindent
30344 Ada's strong typing semantics has made it
30345 impractical to have different 32-bit and 64-bit modes. As soon as
30346 one object could possibly be outside the 32-bit address space, this
30347 would make it necessary for the @code{System.Address} type to be 64 bits.
30348 In particular, this would cause inconsistencies if 32-bit code is
30349 called from 64-bit code that raises an exception.
30350
30351 This issue has been resolved by always using 64-bit addressing
30352 at the system level, but allowing for automatic conversions between
30353 32-bit and 64-bit addresses where required. Thus users who
30354 do not currently require 64-bit addressing capabilities, can
30355 recompile their code with only minimal changes (and indeed
30356 if the code is written in portable Ada, with no assumptions about
30357 the size of the @code{Address} type, then no changes at all are necessary).
30358 At the same time,
30359 this approach provides a simple, gradual upgrade path to future
30360 use of larger memories than available for 32-bit systems.
30361 Also, newly written applications or libraries will by default
30362 be fully compatible with future systems exploiting 64-bit
30363 addressing capabilities.
30364
30365 @ref{Migration of 32 bit code}, will focus on porting applications
30366 that do not require more than 2 GB of
30367 addressable memory. This code will be referred to as
30368 @emph{32-bit code}.
30369 For applications intending to exploit the full 64-bit address space,
30370 @ref{Taking advantage of 64 bit addressing},
30371 will consider further changes that may be required.
30372 Such code will be referred to below as @emph{64-bit code}.
30373
30374 @node Migration of 32 bit code
30375 @subsection Migration of 32-bit code
30376
30377 @menu
30378 * Address types::
30379 * Access types::
30380 * Unchecked conversions::
30381 * Predefined constants::
30382 * Interfacing with C::
30383 * Experience with source compatibility::
30384 @end menu
30385
30386 @node Address types
30387 @subsubsection Address types
30388
30389 @noindent
30390 To solve the problem of mixing 64-bit and 32-bit addressing,
30391 while maintaining maximum backward compatibility, the following
30392 approach has been taken:
30393
30394 @itemize @bullet
30395 @item
30396 @code{System.Address} always has a size of 64 bits
30397
30398 @item
30399 @code{System.Short_Address} is a 32-bit subtype of @code{System.Address}
30400 @end itemize
30401
30402 @noindent
30403 Since @code{System.Short_Address} is a subtype of @code{System.Address},
30404 a @code{Short_Address}
30405 may be used where an @code{Address} is required, and vice versa, without
30406 needing explicit type conversions.
30407 By virtue of the Open VMS parameter passing conventions,
30408 even imported
30409 and exported subprograms that have 32-bit address parameters are
30410 compatible with those that have 64-bit address parameters.
30411 (See @ref{Making code 64 bit clean} for details.)
30412
30413 The areas that may need attention are those where record types have
30414 been defined that contain components of the type @code{System.Address}, and
30415 where objects of this type are passed to code expecting a record layout with
30416 32-bit addresses.
30417
30418 Different compilers on different platforms cannot be
30419 expected to represent the same type in the same way,
30420 since alignment constraints
30421 and other system-dependent properties affect the compiler's decision.
30422 For that reason, Ada code
30423 generally uses representation clauses to specify the expected
30424 layout where required.
30425
30426 If such a representation clause uses 32 bits for a component having
30427 the type @code{System.Address}, 64-bit @value{EDITION} for OpenVMS
30428 will detect that error and produce a specific diagnostic message.
30429 The developer should then determine whether the representation
30430 should be 64 bits or not and make either of two changes:
30431 change the size to 64 bits and leave the type as @code{System.Address}, or
30432 leave the size as 32 bits and change the type to @code{System.Short_Address}.
30433 Since @code{Short_Address} is a subtype of @code{Address}, no changes are
30434 required in any code setting or accessing the field; the compiler will
30435 automatically perform any needed conversions between address
30436 formats.
30437
30438 @node Access types
30439 @subsubsection Access types
30440
30441 @noindent
30442 By default, objects designated by access values are always
30443 allocated in the 32-bit
30444 address space. Thus legacy code will never contain
30445 any objects that are not addressable with 32-bit addresses, and
30446 the compiler will never raise exceptions as result of mixing
30447 32-bit and 64-bit addresses.
30448
30449 However, the access values themselves are represented in 64 bits, for optimum
30450 performance and future compatibility with 64-bit code. As was
30451 the case with @code{System.Address}, the compiler will give an error message
30452 if an object or record component has a representation clause that
30453 requires the access value to fit in 32 bits. In such a situation,
30454 an explicit size clause for the access type, specifying 32 bits,
30455 will have the desired effect.
30456
30457 General access types (declared with @code{access all}) can never be
30458 32 bits, as values of such types must be able to refer to any object
30459 of the  designated type,
30460 including objects residing outside the 32-bit address range.
30461 Existing Ada 83 code will not contain such type definitions,
30462 however, since general access types were introduced in Ada 95.
30463
30464 @node Unchecked conversions
30465 @subsubsection Unchecked conversions
30466
30467 @noindent
30468 In the case of an @code{Unchecked_Conversion} where the source type is a
30469 64-bit access type or the type @code{System.Address}, and the target
30470 type is a 32-bit type, the compiler will generate a warning.
30471 Even though the generated code will still perform the required
30472 conversions, it is highly recommended in these cases to use
30473 respectively a 32-bit access type or @code{System.Short_Address}
30474 as the source type.
30475
30476 @node Predefined constants
30477 @subsubsection Predefined constants
30478
30479 @noindent
30480 The following table shows the correspondence between pre-2006 versions of
30481 @value{EDITION} on Alpha OpenVMS (``Old'') and 64-bit @value{EDITION}
30482 (``New''):
30483
30484 @multitable {@code{System.Short_Memory_Size}} {2**32} {2**64}
30485 @item   @b{Constant}                     @tab @b{Old} @tab @b{New}
30486 @item   @code{System.Word_Size}          @tab 32      @tab 64
30487 @item   @code{System.Memory_Size}        @tab 2**32   @tab 2**64
30488 @item   @code{System.Short_Memory_Size}  @tab 2**32   @tab 2**32
30489 @item   @code{System.Address_Size}       @tab 32      @tab 64
30490 @end multitable
30491
30492 @noindent
30493 If you need to refer to the specific
30494 memory size of a 32-bit implementation, instead of the
30495 actual memory size, use @code{System.Short_Memory_Size}
30496 rather than @code{System.Memory_Size}.
30497 Similarly, references to @code{System.Address_Size} may need
30498 to be replaced by @code{System.Short_Address'Size}.
30499 The program @command{gnatfind} may be useful for locating
30500 references to the above constants, so that you can verify that they
30501 are still correct.
30502
30503 @node Interfacing with C
30504 @subsubsection Interfacing with C
30505
30506 @noindent
30507 In order to minimize the impact of the transition to 64-bit addresses on
30508 legacy programs, some fundamental types in the @code{Interfaces.C}
30509 package hierarchy continue to be represented in 32 bits.
30510 These types are: @code{ptrdiff_t}, @code{size_t}, and @code{chars_ptr}.
30511 This eases integration with the default HP C layout choices, for example
30512 as found in the system routines in @code{DECC$SHR.EXE}.
30513 Because of this implementation choice, the type fully compatible with
30514 @code{chars_ptr} is now @code{Short_Address} and not @code{Address}.
30515 Depending on the context the compiler will issue a
30516 warning or an error when type @code{Address} is used, alerting the user to a
30517 potential problem. Otherwise 32-bit programs that use
30518 @code{Interfaces.C} should normally not require code modifications
30519
30520 The other issue arising with C interfacing concerns pragma @code{Convention}.
30521 For VMS 64-bit systems, there is an issue of the appropriate default size
30522 of C convention pointers in the absence of an explicit size clause. The HP
30523 C compiler can choose either 32 or 64 bits depending on compiler options.
30524 GNAT chooses 32-bits rather than 64-bits in the default case where no size
30525 clause is given. This proves a better choice for porting 32-bit legacy
30526 applications. In order to have a 64-bit representation, it is necessary to
30527 specify a size representation clause. For example:
30528
30529 @smallexample @c ada
30530 type int_star is access Interfaces.C.int;
30531 pragma Convention(C, int_star);
30532 for int_star'Size use 64;  -- Necessary to get 64 and not 32 bits
30533 @end smallexample
30534
30535 @node Experience with source compatibility
30536 @subsubsection Experience with source compatibility
30537
30538 @noindent
30539 The Security Server and STARLET on I64 provide an interesting ``test case''
30540 for source compatibility issues, since it is in such system code
30541 where assumptions about @code{Address} size might be expected to occur.
30542 Indeed, there were a small number of occasions in the Security Server
30543 file @file{jibdef.ads}
30544 where a representation clause for a record type specified
30545 32 bits for a component of type @code{Address}.
30546 All of these errors were detected by the compiler.
30547 The repair was obvious and immediate; to simply replace @code{Address} by
30548 @code{Short_Address}.
30549
30550 In the case of STARLET, there were several record types that should
30551 have had representation clauses but did not.  In these record types
30552 there was an implicit assumption that an @code{Address} value occupied
30553 32 bits.
30554 These compiled without error, but their usage resulted in run-time error
30555 returns from STARLET system calls.
30556 Future GNAT technology enhancements may include a tool that detects and flags
30557 these sorts of potential source code porting problems.
30558
30559 @c ****************************************
30560 @node Taking advantage of 64 bit addressing
30561 @subsection Taking advantage of 64-bit addressing
30562
30563 @menu
30564 * Making code 64 bit clean::
30565 * Allocating memory from the 64 bit storage pool::
30566 * Restrictions on use of 64 bit objects::
30567 * Using 64 bit storage pools by default::
30568 * General access types::
30569 * STARLET and other predefined libraries::
30570 @end menu
30571
30572 @node Making code 64 bit clean
30573 @subsubsection Making code 64-bit clean
30574
30575 @noindent
30576 In order to prevent problems that may occur when (parts of) a
30577 system start using memory outside the 32-bit address range,
30578 we recommend some additional guidelines:
30579
30580 @itemize @bullet
30581 @item
30582 For imported subprograms that take parameters of the
30583 type @code{System.Address}, ensure that these subprograms can
30584 indeed handle 64-bit addresses. If not, or when in doubt,
30585 change the subprogram declaration to specify
30586 @code{System.Short_Address} instead.
30587
30588 @item
30589 Resolve all warnings related to size mismatches in
30590 unchecked conversions. Failing to do so causes
30591 erroneous execution if the source object is outside
30592 the 32-bit address space.
30593
30594 @item
30595 (optional) Explicitly use the 32-bit storage pool
30596 for access types used in a 32-bit context, or use
30597 generic access types where possible
30598 (@pxref{Restrictions on use of 64 bit objects}).
30599 @end itemize
30600
30601 @noindent
30602 If these rules are followed, the compiler will automatically insert
30603 any necessary checks to ensure that no addresses or access values
30604 passed to 32-bit code ever refer to objects outside the 32-bit
30605 address range.
30606 Any attempt to do this will raise @code{Constraint_Error}.
30607
30608 @node Allocating memory from the 64 bit storage pool
30609 @subsubsection Allocating memory from the 64-bit storage pool
30610
30611 @noindent
30612 For any access type @code{T} that potentially requires memory allocations
30613 beyond the 32-bit address space,
30614 use the following representation clause:
30615
30616 @smallexample @c ada
30617    for T'Storage_Pool use System.Pool_64;
30618 @end smallexample
30619
30620 @node Restrictions on use of 64 bit objects
30621 @subsubsection Restrictions on use of 64-bit objects
30622
30623 @noindent
30624 Taking the address of an object allocated from a 64-bit storage pool,
30625 and then passing this address to a subprogram expecting
30626 @code{System.Short_Address},
30627 or assigning it to a variable of type @code{Short_Address}, will cause
30628 @code{Constraint_Error} to be raised. In case the code is not 64-bit clean
30629 (@pxref{Making code 64 bit clean}), or checks are suppressed,
30630 no exception is raised and execution
30631 will become erroneous.
30632
30633 @node Using 64 bit storage pools by default
30634 @subsubsection Using 64-bit storage pools by default
30635
30636 @noindent
30637 In some cases it may be desirable to have the compiler allocate
30638 from 64-bit storage pools by default. This may be the case for
30639 libraries that are 64-bit clean, but may be used in both 32-bit
30640 and 64-bit contexts. For these cases the following configuration
30641 pragma may be specified:
30642
30643 @smallexample @c ada
30644   pragma Pool_64_Default;
30645 @end smallexample
30646
30647 @noindent
30648 Any code compiled in the context of this pragma will by default
30649 use the @code{System.Pool_64} storage pool. This default may be overridden
30650 for a specific access type @code{T} by the representation clause:
30651
30652 @smallexample @c ada
30653    for T'Storage_Pool use System.Pool_32;
30654 @end smallexample
30655
30656 @noindent
30657 Any object whose address may be passed to a subprogram with a
30658 @code{Short_Address} argument, or assigned to a variable of type
30659 @code{Short_Address}, needs to be allocated from this pool.
30660
30661 @node General access types
30662 @subsubsection General access types
30663
30664 @noindent
30665 Objects designated by access values from a
30666 general access type (declared with @code{access all}) are never allocated
30667 from a 64-bit storage pool. Code that uses general access types will
30668 accept objects allocated in either 32-bit or 64-bit address spaces,
30669 but never allocate objects outside the 32-bit address space.
30670 Using general access types ensures maximum compatibility with both
30671 32-bit and 64-bit code.
30672
30673 @node STARLET and other predefined libraries
30674 @subsubsection STARLET and other predefined libraries
30675
30676 @noindent
30677 All code that comes as part of GNAT is 64-bit clean, but the
30678 restrictions given in @ref{Restrictions on use of 64 bit objects},
30679 still apply. Look at the package
30680 specs to see in which contexts objects allocated
30681 in 64-bit address space are acceptable.
30682
30683 @node Technical details
30684 @subsection Technical details
30685
30686 @noindent
30687 64-bit @value{EDITION} for Open VMS takes advantage of the freedom given in the
30688 Ada standard with respect to the type of @code{System.Address}. Previous
30689 versions of GNAT Pro have defined this type as private and implemented it as a
30690 modular type.
30691
30692 In order to allow defining @code{System.Short_Address} as a proper subtype,
30693 and to match the implicit sign extension in parameter passing,
30694 in 64-bit @value{EDITION} for Open VMS, @code{System.Address} is defined as a
30695 visible (i.e., non-private) integer type.
30696 Standard operations on the type, such as the binary operators ``+'', ``-'',
30697 etc., that take @code{Address} operands and return an @code{Address} result,
30698 have been hidden by declaring these
30699 @code{abstract}, a feature introduced in Ada 95 that helps avoid the potential
30700 ambiguities that would otherwise result from overloading.
30701 (Note that, although @code{Address} is a visible integer type,
30702 good programming practice dictates against exploiting the type's
30703 integer properties such as literals, since this will compromise
30704 code portability.)
30705
30706 Defining @code{Address} as a visible integer type helps achieve
30707 maximum compatibility for existing Ada code,
30708 without sacrificing the capabilities of the 64-bit architecture.
30709 @end ifset
30710
30711 @c ************************************************
30712 @ifset unw
30713 @node Microsoft Windows Topics
30714 @appendix Microsoft Windows Topics
30715 @cindex Windows NT
30716 @cindex Windows 95
30717 @cindex Windows 98
30718
30719 @noindent
30720 This chapter describes topics that are specific to the Microsoft Windows
30721 platforms (NT, 2000, and XP Professional).
30722
30723 @menu
30724 * Using GNAT on Windows::
30725 * Using a network installation of GNAT::
30726 * CONSOLE and WINDOWS subsystems::
30727 * Temporary Files::
30728 * Mixed-Language Programming on Windows::
30729 * Windows Calling Conventions::
30730 * Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)::
30731 * Using DLLs with GNAT::
30732 * Building DLLs with GNAT::
30733 * Building DLLs with GNAT Project files::
30734 * Building DLLs with gnatdll::
30735 * GNAT and Windows Resources::
30736 * Debugging a DLL::
30737 * Setting Stack Size from gnatlink::
30738 * Setting Heap Size from gnatlink::
30739 @end menu
30740
30741 @node Using GNAT on Windows
30742 @section Using GNAT on Windows
30743
30744 @noindent
30745 One of the strengths of the GNAT technology is that its tool set
30746 (@command{gcc}, @command{gnatbind}, @command{gnatlink}, @command{gnatmake}, the
30747 @code{gdb} debugger, etc.) is used in the same way regardless of the
30748 platform.
30749
30750 On Windows this tool set is complemented by a number of Microsoft-specific
30751 tools that have been provided to facilitate interoperability with Windows
30752 when this is required. With these tools:
30753
30754 @itemize @bullet
30755
30756 @item
30757 You can build applications using the @code{CONSOLE} or @code{WINDOWS}
30758 subsystems.
30759
30760 @item
30761 You can use any Dynamically Linked Library (DLL) in your Ada code (both
30762 relocatable and non-relocatable DLLs are supported).
30763
30764 @item
30765 You can build Ada DLLs for use in other applications. These applications
30766 can be written in a language other than Ada (e.g., C, C++, etc). Again both
30767 relocatable and non-relocatable Ada DLLs are supported.
30768
30769 @item
30770 You can include Windows resources in your Ada application.
30771
30772 @item
30773 You can use or create COM/DCOM objects.
30774 @end itemize
30775
30776 @noindent
30777 Immediately below are listed all known general GNAT-for-Windows restrictions.
30778 Other restrictions about specific features like Windows Resources and DLLs
30779 are listed in separate sections below.
30780
30781 @itemize @bullet
30782
30783 @item
30784 It is not possible to use @code{GetLastError} and @code{SetLastError}
30785 when tasking, protected records, or exceptions are used. In these
30786 cases, in order to implement Ada semantics, the GNAT run-time system
30787 calls certain Win32 routines that set the last error variable to 0 upon
30788 success. It should be possible to use @code{GetLastError} and
30789 @code{SetLastError} when tasking, protected record, and exception
30790 features are not used, but it is not guaranteed to work.
30791
30792 @item
30793 It is not possible to link against Microsoft libraries except for
30794 import libraries. The library must be built to be compatible with
30795 @file{MSVCRT.LIB} (/MD Microsoft compiler option), @file{LIBC.LIB} and
30796 @file{LIBCMT.LIB} (/ML or /MT Microsoft compiler options) are known to
30797 not be compatible with the GNAT runtime. Even if the library is
30798 compatible with @file{MSVCRT.LIB} it is not guaranteed to work.
30799
30800 @item
30801 When the compilation environment is located on FAT32 drives, users may
30802 experience recompilations of the source files that have not changed if
30803 Daylight Saving Time (DST) state has changed since the last time files
30804 were compiled. NTFS drives do not have this problem.
30805
30806 @item
30807 No components of the GNAT toolset use any entries in the Windows
30808 registry. The only entries that can be created are file associations and
30809 PATH settings, provided the user has chosen to create them at installation
30810 time, as well as some minimal book-keeping information needed to correctly
30811 uninstall or integrate different GNAT products.
30812 @end itemize
30813
30814 @node Using a network installation of GNAT
30815 @section Using a network installation of GNAT
30816
30817 @noindent
30818 Make sure the system on which GNAT is installed is accessible from the
30819 current machine, i.e., the install location is shared over the network.
30820 Shared resources are accessed on Windows by means of UNC paths, which
30821 have the format @code{\\server\sharename\path}
30822
30823 In order to use such a network installation, simply add the UNC path of the
30824 @file{bin} directory of your GNAT installation in front of your PATH. For
30825 example, if GNAT is installed in @file{\GNAT} directory of a share location
30826 called @file{c-drive} on a machine @file{LOKI}, the following command will
30827 make it available:
30828
30829 @code{@ @ @ path \\loki\c-drive\gnat\bin;%path%}
30830
30831 Be aware that every compilation using the network installation results in the
30832 transfer of large amounts of data across the network and will likely cause
30833 serious performance penalty.
30834
30835 @node CONSOLE and WINDOWS subsystems
30836 @section CONSOLE and WINDOWS subsystems
30837 @cindex CONSOLE Subsystem
30838 @cindex WINDOWS Subsystem
30839 @cindex -mwindows
30840
30841 @noindent
30842 There are two main subsystems under Windows. The @code{CONSOLE} subsystem
30843 (which is the default subsystem) will always create a console when
30844 launching the application. This is not something desirable when the
30845 application has a Windows GUI. To get rid of this console the
30846 application must be using the @code{WINDOWS} subsystem. To do so
30847 the @option{-mwindows} linker option must be specified.
30848
30849 @smallexample
30850 $ gnatmake winprog -largs -mwindows
30851 @end smallexample
30852
30853 @node Temporary Files
30854 @section Temporary Files
30855 @cindex Temporary files
30856
30857 @noindent
30858 It is possible to control where temporary files gets created by setting
30859 the @env{TMP} environment variable. The file will be created:
30860
30861 @itemize
30862 @item Under the directory pointed to by the @env{TMP} environment variable if
30863 this directory exists.
30864
30865 @item Under @file{c:\temp}, if the @env{TMP} environment variable is not
30866 set (or not pointing to a directory) and if this directory exists.
30867
30868 @item Under the current working directory otherwise.
30869 @end itemize
30870
30871 @noindent
30872 This allows you to determine exactly where the temporary
30873 file will be created. This is particularly useful in networked
30874 environments where you may not have write access to some
30875 directories.
30876
30877 @node Mixed-Language Programming on Windows
30878 @section Mixed-Language Programming on Windows
30879
30880 @noindent
30881 Developing pure Ada applications on Windows is no different than on
30882 other GNAT-supported platforms. However, when developing or porting an
30883 application that contains a mix of Ada and C/C++, the choice of your
30884 Windows C/C++ development environment conditions your overall
30885 interoperability strategy.
30886
30887 If you use @command{gcc} to compile the non-Ada part of your application,
30888 there are no Windows-specific restrictions that affect the overall
30889 interoperability with your Ada code. If you plan to use
30890 Microsoft tools (e.g.@: Microsoft Visual C/C++), you should be aware of
30891 the following limitations:
30892
30893 @itemize @bullet
30894 @item
30895 You cannot link your Ada code with an object or library generated with
30896 Microsoft tools if these use the @code{.tls} section (Thread Local
30897 Storage section) since the GNAT linker does not yet support this section.
30898
30899 @item
30900 You cannot link your Ada code with an object or library generated with
30901 Microsoft tools if these use I/O routines other than those provided in
30902 the Microsoft DLL: @code{msvcrt.dll}. This is because the GNAT run time
30903 uses the services of @code{msvcrt.dll} for its I/Os. Use of other I/O
30904 libraries can cause a conflict with @code{msvcrt.dll} services. For
30905 instance Visual C++ I/O stream routines conflict with those in
30906 @code{msvcrt.dll}.
30907 @end itemize
30908
30909 @noindent
30910 If you do want to use the Microsoft tools for your non-Ada code and hit one
30911 of the above limitations, you have two choices:
30912
30913 @enumerate
30914 @item
30915 Encapsulate your non-Ada code in a DLL to be linked with your Ada
30916 application. In this case, use the Microsoft or whatever environment to
30917 build the DLL and use GNAT to build your executable
30918 (@pxref{Using DLLs with GNAT}).
30919
30920 @item
30921 Or you can encapsulate your Ada code in a DLL to be linked with the
30922 other part of your application. In this case, use GNAT to build the DLL
30923 (@pxref{Building DLLs with GNAT}) and use the Microsoft or whatever
30924 environment to build your executable.
30925 @end enumerate
30926
30927 @node Windows Calling Conventions
30928 @section Windows Calling Conventions
30929 @findex Stdcall
30930 @findex APIENTRY
30931
30932 @menu
30933 * C Calling Convention::
30934 * Stdcall Calling Convention::
30935 * Win32 Calling Convention::
30936 * DLL Calling Convention::
30937 @end menu
30938
30939 @noindent
30940 When a subprogram @code{F} (caller) calls a subprogram @code{G}
30941 (callee), there are several ways to push @code{G}'s parameters on the
30942 stack and there are several possible scenarios to clean up the stack
30943 upon @code{G}'s return. A calling convention is an agreed upon software
30944 protocol whereby the responsibilities between the caller (@code{F}) and
30945 the callee (@code{G}) are clearly defined. Several calling conventions
30946 are available for Windows:
30947
30948 @itemize @bullet
30949 @item
30950 @code{C} (Microsoft defined)
30951
30952 @item
30953 @code{Stdcall} (Microsoft defined)
30954
30955 @item
30956 @code{Win32} (GNAT specific)
30957
30958 @item
30959 @code{DLL} (GNAT specific)
30960 @end itemize
30961
30962 @node C Calling Convention
30963 @subsection @code{C} Calling Convention
30964
30965 @noindent
30966 This is the default calling convention used when interfacing to C/C++
30967 routines compiled with either @command{gcc} or Microsoft Visual C++.
30968
30969 In the @code{C} calling convention subprogram parameters are pushed on the
30970 stack by the caller from right to left. The caller itself is in charge of
30971 cleaning up the stack after the call. In addition, the name of a routine
30972 with @code{C} calling convention is mangled by adding a leading underscore.
30973
30974 The name to use on the Ada side when importing (or exporting) a routine
30975 with @code{C} calling convention is the name of the routine. For
30976 instance the C function:
30977
30978 @smallexample
30979 int get_val (long);
30980 @end smallexample
30981
30982 @noindent
30983 should be imported from Ada as follows:
30984
30985 @smallexample @c ada
30986 @group
30987 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
30988 pragma Import (C, Get_Val, External_Name => "get_val");
30989 @end group
30990 @end smallexample
30991
30992 @noindent
30993 Note that in this particular case the @code{External_Name} parameter could
30994 have been omitted since, when missing, this parameter is taken to be the
30995 name of the Ada entity in lower case. When the @code{Link_Name} parameter
30996 is missing, as in the above example, this parameter is set to be the
30997 @code{External_Name} with a leading underscore.
30998
30999 When importing a variable defined in C, you should always use the @code{C}
31000 calling convention unless the object containing the variable is part of a
31001 DLL (in which case you should use the @code{Stdcall} calling
31002 convention, @pxref{Stdcall Calling Convention}).
31003
31004 @node Stdcall Calling Convention
31005 @subsection @code{Stdcall} Calling Convention
31006
31007 @noindent
31008 This convention, which was the calling convention used for Pascal
31009 programs, is used by Microsoft for all the routines in the Win32 API for
31010 efficiency reasons. It must be used to import any routine for which this
31011 convention was specified.
31012
31013 In the @code{Stdcall} calling convention subprogram parameters are pushed
31014 on the stack by the caller from right to left. The callee (and not the
31015 caller) is in charge of cleaning the stack on routine exit. In addition,
31016 the name of a routine with @code{Stdcall} calling convention is mangled by
31017 adding a leading underscore (as for the @code{C} calling convention) and a
31018 trailing @code{@@}@code{@var{nn}}, where @var{nn} is the overall size (in
31019 bytes) of the parameters passed to the routine.
31020
31021 The name to use on the Ada side when importing a C routine with a
31022 @code{Stdcall} calling convention is the name of the C routine. The leading
31023 underscore and trailing @code{@@}@code{@var{nn}} are added automatically by
31024 the compiler. For instance the Win32 function:
31025
31026 @smallexample
31027 @b{APIENTRY} int get_val (long);
31028 @end smallexample
31029
31030 @noindent
31031 should be imported from Ada as follows:
31032
31033 @smallexample @c ada
31034 @group
31035 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
31036 pragma Import (Stdcall, Get_Val);
31037 --  On the x86 a long is 4 bytes, so the Link_Name is "_get_val@@4"
31038 @end group
31039 @end smallexample
31040
31041 @noindent
31042 As for the @code{C} calling convention, when the @code{External_Name}
31043 parameter is missing, it is taken to be the name of the Ada entity in lower
31044 case. If instead of writing the above import pragma you write:
31045
31046 @smallexample @c ada
31047 @group
31048 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
31049 pragma Import (Stdcall, Get_Val, External_Name => "retrieve_val");
31050 @end group
31051 @end smallexample
31052
31053 @noindent
31054 then the imported routine is @code{_retrieve_val@@4}. However, if instead
31055 of specifying the @code{External_Name} parameter you specify the
31056 @code{Link_Name} as in the following example:
31057
31058 @smallexample @c ada
31059 @group
31060 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
31061 pragma Import (Stdcall, Get_Val, Link_Name => "retrieve_val");
31062 @end group
31063 @end smallexample
31064
31065 @noindent
31066 then the imported routine is @code{retrieve_val}, that is, there is no
31067 decoration at all. No leading underscore and no Stdcall suffix
31068 @code{@@}@code{@var{nn}}.
31069
31070 @noindent
31071 This is especially important as in some special cases a DLL's entry
31072 point name lacks a trailing @code{@@}@code{@var{nn}} while the exported
31073 name generated for a call has it.
31074
31075 @noindent
31076 It is also possible to import variables defined in a DLL by using an
31077 import pragma for a variable. As an example, if a DLL contains a
31078 variable defined as:
31079
31080 @smallexample
31081 int my_var;
31082 @end smallexample
31083
31084 @noindent
31085 then, to access this variable from Ada you should write:
31086
31087 @smallexample @c ada
31088 @group
31089 My_Var : Interfaces.C.int;
31090 pragma Import (Stdcall, My_Var);
31091 @end group
31092 @end smallexample
31093
31094 @noindent
31095 Note that to ease building cross-platform bindings this convention
31096 will be handled as a @code{C} calling convention on non-Windows platforms.
31097
31098 @node Win32 Calling Convention
31099 @subsection @code{Win32} Calling Convention
31100
31101 @noindent
31102 This convention, which is GNAT-specific is fully equivalent to the
31103 @code{Stdcall} calling convention described above.
31104
31105 @node DLL Calling Convention
31106 @subsection @code{DLL} Calling Convention
31107
31108 @noindent
31109 This convention, which is GNAT-specific is fully equivalent to the
31110 @code{Stdcall} calling convention described above.
31111
31112 @node Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)
31113 @section Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)
31114 @findex DLL
31115
31116 @noindent
31117 A Dynamically Linked Library (DLL) is a library that can be shared by
31118 several applications running under Windows. A DLL can contain any number of
31119 routines and variables.
31120
31121 One advantage of DLLs is that you can change and enhance them without
31122 forcing all the applications that depend on them to be relinked or
31123 recompiled. However, you should be aware than all calls to DLL routines are
31124 slower since, as you will understand below, such calls are indirect.
31125
31126 To illustrate the remainder of this section, suppose that an application
31127 wants to use the services of a DLL @file{API.dll}. To use the services
31128 provided by @file{API.dll} you must statically link against the DLL or
31129 an import library which contains a jump table with an entry for each
31130 routine and variable exported by the DLL. In the Microsoft world this
31131 import library is called @file{API.lib}. When using GNAT this import
31132 library is called either @file{libAPI.dll.a}, @file{libapi.dll.a},
31133 @file{libAPI.a} or @file{libapi.a} (names are case insensitive).
31134
31135 After you have linked your application with the DLL or the import library
31136 and you run your application, here is what happens:
31137
31138 @enumerate
31139 @item
31140 Your application is loaded into memory.
31141
31142 @item
31143 The DLL @file{API.dll} is mapped into the address space of your
31144 application. This means that:
31145
31146 @itemize @bullet
31147 @item
31148 The DLL will use the stack of the calling thread.
31149
31150 @item
31151 The DLL will use the virtual address space of the calling process.
31152
31153 @item
31154 The DLL will allocate memory from the virtual address space of the calling
31155 process.
31156
31157 @item
31158 Handles (pointers) can be safely exchanged between routines in the DLL
31159 routines and routines in the application using the DLL.
31160 @end itemize
31161
31162 @item
31163 The entries in the jump table (from the import library @file{libAPI.dll.a}
31164 or @file{API.lib} or automatically created when linking against a DLL)
31165 which is part of your application are initialized with the addresses
31166 of the routines and variables in @file{API.dll}.
31167
31168 @item
31169 If present in @file{API.dll}, routines @code{DllMain} or
31170 @code{DllMainCRTStartup} are invoked. These routines typically contain
31171 the initialization code needed for the well-being of the routines and
31172 variables exported by the DLL.
31173 @end enumerate
31174
31175 @noindent
31176 There is an additional point which is worth mentioning. In the Windows
31177 world there are two kind of DLLs: relocatable and non-relocatable
31178 DLLs. Non-relocatable DLLs can only be loaded at a very specific address
31179 in the target application address space. If the addresses of two
31180 non-relocatable DLLs overlap and these happen to be used by the same
31181 application, a conflict will occur and the application will run
31182 incorrectly. Hence, when possible, it is always preferable to use and
31183 build relocatable DLLs. Both relocatable and non-relocatable DLLs are
31184 supported by GNAT. Note that the @option{-s} linker option (see GNU Linker
31185 User's Guide) removes the debugging symbols from the DLL but the DLL can
31186 still be relocated.
31187
31188 As a side note, an interesting difference between Microsoft DLLs and
31189 Unix shared libraries, is the fact that on most Unix systems all public
31190 routines are exported by default in a Unix shared library, while under
31191 Windows it is possible (but not required) to list exported routines in
31192 a definition file (@pxref{The Definition File}).
31193
31194 @node Using DLLs with GNAT
31195 @section Using DLLs with GNAT
31196
31197 @menu
31198 * Creating an Ada Spec for the DLL Services::
31199 * Creating an Import Library::
31200 @end menu
31201
31202 @noindent
31203 To use the services of a DLL, say @file{API.dll}, in your Ada application
31204 you must have:
31205
31206 @enumerate
31207 @item
31208 The Ada spec for the routines and/or variables you want to access in
31209 @file{API.dll}. If not available this Ada spec must be built from the C/C++
31210 header files provided with the DLL.
31211
31212 @item
31213 The import library (@file{libAPI.dll.a} or @file{API.lib}). As previously
31214 mentioned an import library is a statically linked library containing the
31215 import table which will be filled at load time to point to the actual
31216 @file{API.dll} routines. Sometimes you don't have an import library for the
31217 DLL you want to use. The following sections will explain how to build
31218 one. Note that this is optional.
31219
31220 @item
31221 The actual DLL, @file{API.dll}.
31222 @end enumerate
31223
31224 @noindent
31225 Once you have all the above, to compile an Ada application that uses the
31226 services of @file{API.dll} and whose main subprogram is @code{My_Ada_App},
31227 you simply issue the command
31228
31229 @smallexample
31230 $ gnatmake my_ada_app -largs -lAPI
31231 @end smallexample
31232
31233 @noindent
31234 The argument @option{-largs -lAPI} at the end of the @command{gnatmake} command
31235 tells the GNAT linker to look first for a library named @file{API.lib}
31236 (Microsoft-style name) and if not found for a libraries named
31237 @file{libAPI.dll.a}, @file{API.dll.a} or @file{libAPI.a}.
31238 (GNAT-style name). Note that if the Ada package spec for @file{API.dll}
31239 contains the following pragma
31240
31241 @smallexample @c ada
31242 pragma Linker_Options ("-lAPI");
31243 @end smallexample
31244
31245 @noindent
31246 you do not have to add @option{-largs -lAPI} at the end of the
31247 @command{gnatmake} command.
31248
31249 If any one of the items above is missing you will have to create it
31250 yourself. The following sections explain how to do so using as an
31251 example a fictitious DLL called @file{API.dll}.
31252
31253 @node Creating an Ada Spec for the DLL Services
31254 @subsection Creating an Ada Spec for the DLL Services
31255
31256 @noindent
31257 A DLL typically comes with a C/C++ header file which provides the
31258 definitions of the routines and variables exported by the DLL. The Ada
31259 equivalent of this header file is a package spec that contains definitions
31260 for the imported entities. If the DLL you intend to use does not come with
31261 an Ada spec you have to generate one such spec yourself. For example if
31262 the header file of @file{API.dll} is a file @file{api.h} containing the
31263 following two definitions:
31264
31265 @smallexample
31266 @group
31267 @cartouche
31268 int some_var;
31269 int get (char *);
31270 @end cartouche
31271 @end group
31272 @end smallexample
31273
31274 @noindent
31275 then the equivalent Ada spec could be:
31276
31277 @smallexample @c ada
31278 @group
31279 @cartouche
31280 with Interfaces.C.Strings;
31281 package API is
31282    use Interfaces;
31283
31284    Some_Var : C.int;
31285    function Get (Str : C.Strings.Chars_Ptr) return C.int;
31286
31287 private
31288    pragma Import (C, Get);
31289    pragma Import (DLL, Some_Var);
31290 end API;
31291 @end cartouche
31292 @end group
31293 @end smallexample
31294
31295 @noindent
31296 Note that a variable is
31297 @strong{always imported with a Stdcall convention}. A function
31298 can have @code{C} or @code{Stdcall} convention.
31299 (@pxref{Windows Calling Conventions}).
31300
31301 @node Creating an Import Library
31302 @subsection Creating an Import Library
31303 @cindex Import library
31304
31305 @menu
31306 * The Definition File::
31307 * GNAT-Style Import Library::
31308 * Microsoft-Style Import Library::
31309 @end menu
31310
31311 @noindent
31312 If a Microsoft-style import library @file{API.lib} or a GNAT-style
31313 import library @file{libAPI.dll.a} or @file{libAPI.a} is available
31314 with @file{API.dll} you can skip this section. You can also skip this
31315 section if @file{API.dll} or @file{libAPI.dll} is built with GNU tools
31316 as in this case it is possible to link directly against the
31317 DLL. Otherwise read on.
31318
31319 @node The Definition File
31320 @subsubsection The Definition File
31321 @cindex Definition file
31322 @findex .def
31323
31324 @noindent
31325 As previously mentioned, and unlike Unix systems, the list of symbols
31326 that are exported from a DLL must be provided explicitly in Windows.
31327 The main goal of a definition file is precisely that: list the symbols
31328 exported by a DLL. A definition file (usually a file with a @code{.def}
31329 suffix) has the following structure:
31330
31331 @smallexample
31332 @group
31333 @cartouche
31334 @r{[}LIBRARY @var{name}@r{]}
31335 @r{[}DESCRIPTION @var{string}@r{]}
31336 EXPORTS
31337    @var{symbol1}
31338    @var{symbol2}
31339    @dots{}
31340 @end cartouche
31341 @end group
31342 @end smallexample
31343
31344 @table @code
31345 @item LIBRARY @var{name}
31346 This section, which is optional, gives the name of the DLL.
31347
31348 @item DESCRIPTION @var{string}
31349 This section, which is optional, gives a description string that will be
31350 embedded in the import library.
31351
31352 @item EXPORTS
31353 This section gives the list of exported symbols (procedures, functions or
31354 variables). For instance in the case of @file{API.dll} the @code{EXPORTS}
31355 section of @file{API.def} looks like:
31356
31357 @smallexample
31358 @group
31359 @cartouche
31360 EXPORTS
31361    some_var
31362    get
31363 @end cartouche
31364 @end group
31365 @end smallexample
31366 @end table
31367
31368 @noindent
31369 Note that you must specify the correct suffix (@code{@@}@code{@var{nn}})
31370 (@pxref{Windows Calling Conventions}) for a Stdcall
31371 calling convention function in the exported symbols list.
31372
31373 @noindent
31374 There can actually be other sections in a definition file, but these
31375 sections are not relevant to the discussion at hand.
31376
31377 @node GNAT-Style Import Library
31378 @subsubsection GNAT-Style Import Library
31379
31380 @noindent
31381 To create a static import library from @file{API.dll} with the GNAT tools
31382 you should proceed as follows:
31383
31384 @enumerate
31385 @item
31386 Create the definition file @file{API.def} (@pxref{The Definition File}).
31387 For that use the @code{dll2def} tool as follows:
31388
31389 @smallexample
31390 $ dll2def API.dll > API.def
31391 @end smallexample
31392
31393 @noindent
31394 @code{dll2def} is a very simple tool: it takes as input a DLL and prints
31395 to standard output the list of entry points in the DLL. Note that if
31396 some routines in the DLL have the @code{Stdcall} convention
31397 (@pxref{Windows Calling Conventions}) with stripped @code{@@}@var{nn}
31398 suffix then you'll have to edit @file{api.def} to add it, and specify
31399 @option{-k} to @command{gnatdll} when creating the import library.
31400
31401 @noindent
31402 Here are some hints to find the right @code{@@}@var{nn} suffix.
31403
31404 @enumerate
31405 @item
31406 If you have the Microsoft import library (.lib), it is possible to get
31407 the right symbols by using Microsoft @code{dumpbin} tool (see the
31408 corresponding Microsoft documentation for further details).
31409
31410 @smallexample
31411 $ dumpbin /exports api.lib
31412 @end smallexample
31413
31414 @item
31415 If you have a message about a missing symbol at link time the compiler
31416 tells you what symbol is expected. You just have to go back to the
31417 definition file and add the right suffix.
31418 @end enumerate
31419
31420 @item
31421 Build the import library @code{libAPI.dll.a}, using @code{gnatdll}
31422 (@pxref{Using gnatdll}) as follows:
31423
31424 @smallexample
31425 $ gnatdll -e API.def -d API.dll
31426 @end smallexample
31427
31428 @noindent
31429 @code{gnatdll} takes as input a definition file @file{API.def} and the
31430 name of the DLL containing the services listed in the definition file
31431 @file{API.dll}. The name of the static import library generated is
31432 computed from the name of the definition file as follows: if the
31433 definition file name is @var{xyz}@code{.def}, the import library name will
31434 be @code{lib}@var{xyz}@code{.a}. Note that in the previous example option
31435 @option{-e} could have been removed because the name of the definition
31436 file (before the ``@code{.def}'' suffix) is the same as the name of the
31437 DLL (@pxref{Using gnatdll} for more information about @code{gnatdll}).
31438 @end enumerate
31439
31440 @node Microsoft-Style Import Library
31441 @subsubsection Microsoft-Style Import Library
31442
31443 @noindent
31444 With GNAT you can either use a GNAT-style or Microsoft-style import
31445 library. A Microsoft import library is needed only if you plan to make an
31446 Ada DLL available to applications developed with Microsoft
31447 tools (@pxref{Mixed-Language Programming on Windows}).
31448
31449 To create a Microsoft-style import library for @file{API.dll} you
31450 should proceed as follows:
31451
31452 @enumerate
31453 @item
31454 Create the definition file @file{API.def} from the DLL. For this use either
31455 the @code{dll2def} tool as described above or the Microsoft @code{dumpbin}
31456 tool (see the corresponding Microsoft documentation for further details).
31457
31458 @item
31459 Build the actual import library using Microsoft's @code{lib} utility:
31460
31461 @smallexample
31462 $ lib -machine:IX86 -def:API.def -out:API.lib
31463 @end smallexample
31464
31465 @noindent
31466 If you use the above command the definition file @file{API.def} must
31467 contain a line giving the name of the DLL:
31468
31469 @smallexample
31470 LIBRARY      "API"
31471 @end smallexample
31472
31473 @noindent
31474 See the Microsoft documentation for further details about the usage of
31475 @code{lib}.
31476 @end enumerate
31477
31478 @node Building DLLs with GNAT
31479 @section Building DLLs with GNAT
31480 @cindex DLLs, building
31481
31482 @noindent
31483 This section explain how to build DLLs using the GNAT built-in DLL
31484 support. With the following procedure it is straight forward to build
31485 and use DLLs with GNAT.
31486
31487 @enumerate
31488
31489 @item building object files
31490
31491 The first step is to build all objects files that are to be included
31492 into the DLL. This is done by using the standard @command{gnatmake} tool.
31493
31494 @item building the DLL
31495
31496 To build the DLL you must use @command{gcc}'s @option{-shared}
31497 option. It is quite simple to use this method:
31498
31499 @smallexample
31500 $ gcc -shared -o api.dll obj1.o obj2.o @dots{}
31501 @end smallexample
31502
31503 It is important to note that in this case all symbols found in the
31504 object files are automatically exported. It is possible to restrict
31505 the set of symbols to export by passing to @command{gcc} a definition
31506 file, @pxref{The Definition File}. For example:
31507
31508 @smallexample
31509 $ gcc -shared -o api.dll api.def obj1.o obj2.o @dots{}
31510 @end smallexample
31511
31512 If you use a definition file you must export the elaboration procedures
31513 for every package that required one. Elaboration procedures are named
31514 using the package name followed by "_E".
31515
31516 @item preparing DLL to be used
31517
31518 For the DLL to be used by client programs the bodies must be hidden
31519 from it and the .ali set with read-only attribute. This is very important
31520 otherwise GNAT will recompile all packages and will not actually use
31521 the code in the DLL. For example:
31522
31523 @smallexample
31524 $ mkdir apilib
31525 $ copy *.ads *.ali api.dll apilib
31526 $ attrib +R apilib\*.ali
31527 @end smallexample
31528
31529 @end enumerate
31530
31531 At this point it is possible to use the DLL by directly linking
31532 against it. Note that you must use the GNAT shared runtime when using
31533 GNAT shared libraries. This is achieved by using @option{-shared} binder's
31534 option.
31535
31536 @smallexample
31537 $ gnatmake main -Iapilib -bargs -shared -largs -Lapilib -lAPI
31538 @end smallexample
31539
31540 @node Building DLLs with GNAT Project files
31541 @section Building DLLs with GNAT Project files
31542 @cindex DLLs, building
31543
31544 @noindent
31545 There is nothing specific to Windows in the build process.
31546 @pxref{Library Projects}.
31547
31548 @noindent
31549 Due to a system limitation, it is not possible under Windows to create threads
31550 when inside the @code{DllMain} routine which is used for auto-initialization
31551 of shared libraries, so it is not possible to have library level tasks in SALs.
31552
31553 @node Building DLLs with gnatdll
31554 @section Building DLLs with gnatdll
31555 @cindex DLLs, building
31556
31557 @menu
31558 * Limitations When Using Ada DLLs from Ada::
31559 * Exporting Ada Entities::
31560 * Ada DLLs and Elaboration::
31561 * Ada DLLs and Finalization::
31562 * Creating a Spec for Ada DLLs::
31563 * Creating the Definition File::
31564 * Using gnatdll::
31565 @end menu
31566
31567 @noindent
31568 Note that it is preferred to use the built-in GNAT DLL support
31569 (@pxref{Building DLLs with GNAT}) or GNAT Project files
31570 (@pxref{Building DLLs with GNAT Project files}) to build DLLs.
31571
31572 This section explains how to build DLLs containing Ada code using
31573 @code{gnatdll}. These DLLs will be referred to as Ada DLLs in the
31574 remainder of this section.
31575
31576 The steps required to build an Ada DLL that is to be used by Ada as well as
31577 non-Ada applications are as follows:
31578
31579 @enumerate
31580 @item
31581 You need to mark each Ada @i{entity} exported by the DLL with a @code{C} or
31582 @code{Stdcall} calling convention to avoid any Ada name mangling for the
31583 entities exported by the DLL (@pxref{Exporting Ada Entities}). You can
31584 skip this step if you plan to use the Ada DLL only from Ada applications.
31585
31586 @item
31587 Your Ada code must export an initialization routine which calls the routine
31588 @code{adainit} generated by @command{gnatbind} to perform the elaboration of
31589 the Ada code in the DLL (@pxref{Ada DLLs and Elaboration}). The initialization
31590 routine exported by the Ada DLL must be invoked by the clients of the DLL
31591 to initialize the DLL.
31592
31593 @item
31594 When useful, the DLL should also export a finalization routine which calls
31595 routine @code{adafinal} generated by @command{gnatbind} to perform the
31596 finalization of the Ada code in the DLL (@pxref{Ada DLLs and Finalization}).
31597 The finalization routine exported by the Ada DLL must be invoked by the
31598 clients of the DLL when the DLL services are no further needed.
31599
31600 @item
31601 You must provide a spec for the services exported by the Ada DLL in each
31602 of the programming languages to which you plan to make the DLL available.
31603
31604 @item
31605 You must provide a definition file listing the exported entities
31606 (@pxref{The Definition File}).
31607
31608 @item
31609 Finally you must use @code{gnatdll} to produce the DLL and the import
31610 library (@pxref{Using gnatdll}).
31611 @end enumerate
31612
31613 @noindent
31614 Note that a relocatable DLL stripped using the @code{strip}
31615 binutils tool will not be relocatable anymore. To build a DLL without
31616 debug information pass @code{-largs -s} to @code{gnatdll}. This
31617 restriction does not apply to a DLL built using a Library Project.
31618 @pxref{Library Projects}.
31619
31620 @node Limitations When Using Ada DLLs from Ada
31621 @subsection Limitations When Using Ada DLLs from Ada
31622
31623 @noindent
31624 When using Ada DLLs from Ada applications there is a limitation users
31625 should be aware of. Because on Windows the GNAT run time is not in a DLL of
31626 its own, each Ada DLL includes a part of the GNAT run time. Specifically,
31627 each Ada DLL includes the services of the GNAT run time that are necessary
31628 to the Ada code inside the DLL. As a result, when an Ada program uses an
31629 Ada DLL there are two independent GNAT run times: one in the Ada DLL and
31630 one in the main program.
31631
31632 It is therefore not possible to exchange GNAT run-time objects between the
31633 Ada DLL and the main Ada program. Example of GNAT run-time objects are file
31634 handles (e.g.@: @code{Text_IO.File_Type}), tasks types, protected objects
31635 types, etc.
31636
31637 It is completely safe to exchange plain elementary, array or record types,
31638 Windows object handles, etc.
31639
31640 @node Exporting Ada Entities
31641 @subsection Exporting Ada Entities
31642 @cindex Export table
31643
31644 @noindent
31645 Building a DLL is a way to encapsulate a set of services usable from any
31646 application. As a result, the Ada entities exported by a DLL should be
31647 exported with the @code{C} or @code{Stdcall} calling conventions to avoid
31648 any Ada name mangling. As an example here is an Ada package
31649 @code{API}, spec and body, exporting two procedures, a function, and a
31650 variable:
31651
31652 @smallexample @c ada
31653 @group
31654 @cartouche
31655 with Interfaces.C; use Interfaces;
31656 package API is
31657    Count : C.int := 0;
31658    function Factorial (Val : C.int) return C.int;
31659
31660    procedure Initialize_API;
31661    procedure Finalize_API;
31662    --  Initialization & Finalization routines. More in the next section.
31663 private
31664    pragma Export (C, Initialize_API);
31665    pragma Export (C, Finalize_API);
31666    pragma Export (C, Count);
31667    pragma Export (C, Factorial);
31668 end API;
31669 @end cartouche
31670 @end group
31671 @end smallexample
31672
31673 @smallexample @c ada
31674 @group
31675 @cartouche
31676 package body API is
31677    function Factorial (Val : C.int) return C.int is
31678       Fact : C.int := 1;
31679    begin
31680       Count := Count + 1;
31681       for K in 1 .. Val loop
31682          Fact := Fact * K;
31683       end loop;
31684       return Fact;
31685    end Factorial;
31686
31687    procedure Initialize_API is
31688       procedure Adainit;
31689       pragma Import (C, Adainit);
31690    begin
31691       Adainit;
31692    end Initialize_API;
31693
31694    procedure Finalize_API is
31695       procedure Adafinal;
31696       pragma Import (C, Adafinal);
31697    begin
31698       Adafinal;
31699    end Finalize_API;
31700 end API;
31701 @end cartouche
31702 @end group
31703 @end smallexample
31704
31705 @noindent
31706 If the Ada DLL you are building will only be used by Ada applications
31707 you do not have to export Ada entities with a @code{C} or @code{Stdcall}
31708 convention. As an example, the previous package could be written as
31709 follows:
31710
31711 @smallexample @c ada
31712 @group
31713 @cartouche
31714 package API is
31715    Count : Integer := 0;
31716    function Factorial (Val : Integer) return Integer;
31717
31718    procedure Initialize_API;
31719    procedure Finalize_API;
31720    --  Initialization and Finalization routines.
31721 end API;
31722 @end cartouche
31723 @end group
31724 @end smallexample
31725
31726 @smallexample @c ada
31727 @group
31728 @cartouche
31729 package body API is
31730    function Factorial (Val : Integer) return Integer is
31731       Fact : Integer := 1;
31732    begin
31733       Count := Count + 1;
31734       for K in 1 .. Val loop
31735          Fact := Fact * K;
31736       end loop;
31737       return Fact;
31738    end Factorial;
31739
31740    @dots{}
31741    --  The remainder of this package body is unchanged.
31742 end API;
31743 @end cartouche
31744 @end group
31745 @end smallexample
31746
31747 @noindent
31748 Note that if you do not export the Ada entities with a @code{C} or
31749 @code{Stdcall} convention you will have to provide the mangled Ada names
31750 in the definition file of the Ada DLL
31751 (@pxref{Creating the Definition File}).
31752
31753 @node Ada DLLs and Elaboration
31754 @subsection Ada DLLs and Elaboration
31755 @cindex DLLs and elaboration
31756
31757 @noindent
31758 The DLL that you are building contains your Ada code as well as all the
31759 routines in the Ada library that are needed by it. The first thing a
31760 user of your DLL must do is elaborate the Ada code
31761 (@pxref{Elaboration Order Handling in GNAT}).
31762
31763 To achieve this you must export an initialization routine
31764 (@code{Initialize_API} in the previous example), which must be invoked
31765 before using any of the DLL services. This elaboration routine must call
31766 the Ada elaboration routine @code{adainit} generated by the GNAT binder
31767 (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs}). See the body of
31768 @code{Initialize_Api} for an example. Note that the GNAT binder is
31769 automatically invoked during the DLL build process by the @code{gnatdll}
31770 tool (@pxref{Using gnatdll}).
31771
31772 When a DLL is loaded, Windows systematically invokes a routine called
31773 @code{DllMain}. It would therefore be possible to call @code{adainit}
31774 directly from @code{DllMain} without having to provide an explicit
31775 initialization routine. Unfortunately, it is not possible to call
31776 @code{adainit} from the @code{DllMain} if your program has library level
31777 tasks because access to the @code{DllMain} entry point is serialized by
31778 the system (that is, only a single thread can execute ``through'' it at a
31779 time), which means that the GNAT run time will deadlock waiting for the
31780 newly created task to complete its initialization.
31781
31782 @node Ada DLLs and Finalization
31783 @subsection Ada DLLs and Finalization
31784 @cindex DLLs and finalization
31785
31786 @noindent
31787 When the services of an Ada DLL are no longer needed, the client code should
31788 invoke the DLL finalization routine, if available. The DLL finalization
31789 routine is in charge of releasing all resources acquired by the DLL. In the
31790 case of the Ada code contained in the DLL, this is achieved by calling
31791 routine @code{adafinal} generated by the GNAT binder
31792 (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs}).
31793 See the body of @code{Finalize_Api} for an
31794 example. As already pointed out the GNAT binder is automatically invoked
31795 during the DLL build process by the @code{gnatdll} tool
31796 (@pxref{Using gnatdll}).
31797
31798 @node Creating a Spec for Ada DLLs
31799 @subsection Creating a Spec for Ada DLLs
31800
31801 @noindent
31802 To use the services exported by the Ada DLL from another programming
31803 language (e.g.@: C), you have to translate the specs of the exported Ada
31804 entities in that language. For instance in the case of @code{API.dll},
31805 the corresponding C header file could look like:
31806
31807 @smallexample
31808 @group
31809 @cartouche
31810 extern int *_imp__count;
31811 #define count (*_imp__count)
31812 int factorial (int);
31813 @end cartouche
31814 @end group
31815 @end smallexample
31816
31817 @noindent
31818 It is important to understand that when building an Ada DLL to be used by
31819 other Ada applications, you need two different specs for the packages
31820 contained in the DLL: one for building the DLL and the other for using
31821 the DLL. This is because the @code{DLL} calling convention is needed to
31822 use a variable defined in a DLL, but when building the DLL, the variable
31823 must have either the @code{Ada} or @code{C} calling convention. As an
31824 example consider a DLL comprising the following package @code{API}:
31825
31826 @smallexample @c ada
31827 @group
31828 @cartouche
31829 package API is
31830    Count : Integer := 0;
31831    @dots{}
31832    --  Remainder of the package omitted.
31833 end API;
31834 @end cartouche
31835 @end group
31836 @end smallexample
31837
31838 @noindent
31839 After producing a DLL containing package @code{API}, the spec that
31840 must be used to import @code{API.Count} from Ada code outside of the
31841 DLL is:
31842
31843 @smallexample @c ada
31844 @group
31845 @cartouche
31846 package API is
31847    Count : Integer;
31848    pragma Import (DLL, Count);
31849 end API;
31850 @end cartouche
31851 @end group
31852 @end smallexample
31853
31854 @node Creating the Definition File
31855 @subsection Creating the Definition File
31856
31857 @noindent
31858 The definition file is the last file needed to build the DLL. It lists
31859 the exported symbols. As an example, the definition file for a DLL
31860 containing only package @code{API} (where all the entities are exported
31861 with a @code{C} calling convention) is:
31862
31863 @smallexample
31864 @group
31865 @cartouche
31866 EXPORTS
31867     count
31868     factorial
31869     finalize_api
31870     initialize_api
31871 @end cartouche
31872 @end group
31873 @end smallexample
31874
31875 @noindent
31876 If the @code{C} calling convention is missing from package @code{API},
31877 then the definition file contains the mangled Ada names of the above
31878 entities, which in this case are:
31879
31880 @smallexample
31881 @group
31882 @cartouche
31883 EXPORTS
31884     api__count
31885     api__factorial
31886     api__finalize_api
31887     api__initialize_api
31888 @end cartouche
31889 @end group
31890 @end smallexample
31891
31892 @node Using gnatdll
31893 @subsection Using @code{gnatdll}
31894 @findex gnatdll
31895
31896 @menu
31897 * gnatdll Example::
31898 * gnatdll behind the Scenes::
31899 * Using dlltool::
31900 @end menu
31901
31902 @noindent
31903 @code{gnatdll} is a tool to automate the DLL build process once all the Ada
31904 and non-Ada sources that make up your DLL have been compiled.
31905 @code{gnatdll} is actually in charge of two distinct tasks: build the
31906 static import library for the DLL and the actual DLL. The form of the
31907 @code{gnatdll} command is
31908
31909 @smallexample
31910 @cartouche
31911 $ gnatdll @ovar{switches} @var{list-of-files} @r{[}-largs @var{opts}@r{]}
31912 @end cartouche
31913 @end smallexample
31914
31915 @noindent
31916 where @var{list-of-files} is a list of ALI and object files. The object
31917 file list must be the exact list of objects corresponding to the non-Ada
31918 sources whose services are to be included in the DLL. The ALI file list
31919 must be the exact list of ALI files for the corresponding Ada sources
31920 whose services are to be included in the DLL. If @var{list-of-files} is
31921 missing, only the static import library is generated.
31922
31923 @noindent
31924 You may specify any of the following switches to @code{gnatdll}:
31925
31926 @table @code
31927 @item -a@ovar{address}
31928 @cindex @option{-a} (@code{gnatdll})
31929 Build a non-relocatable DLL at @var{address}. If @var{address} is not
31930 specified the default address @var{0x11000000} will be used. By default,
31931 when this switch is missing, @code{gnatdll} builds relocatable DLL. We
31932 advise the reader to build relocatable DLL.
31933
31934 @item -b @var{address}
31935 @cindex @option{-b} (@code{gnatdll})
31936 Set the relocatable DLL base address. By default the address is
31937 @code{0x11000000}.
31938
31939 @item -bargs @var{opts}
31940 @cindex @option{-bargs} (@code{gnatdll})
31941 Binder options. Pass @var{opts} to the binder.
31942
31943 @item -d @var{dllfile}
31944 @cindex @option{-d} (@code{gnatdll})
31945 @var{dllfile} is the name of the DLL. This switch must be present for
31946 @code{gnatdll} to do anything. The name of the generated import library is
31947 obtained algorithmically from @var{dllfile} as shown in the following
31948 example: if @var{dllfile} is @code{xyz.dll}, the import library name is
31949 @code{libxyz.dll.a}. The name of the definition file to use (if not specified
31950 by option @option{-e}) is obtained algorithmically from @var{dllfile}
31951 as shown in the following example:
31952 if @var{dllfile} is @code{xyz.dll}, the definition
31953 file used is @code{xyz.def}.
31954
31955 @item -e @var{deffile}
31956 @cindex @option{-e} (@code{gnatdll})
31957 @var{deffile} is the name of the definition file.
31958
31959 @item -g
31960 @cindex @option{-g} (@code{gnatdll})
31961 Generate debugging information. This information is stored in the object
31962 file and copied from there to the final DLL file by the linker,
31963 where it can be read by the debugger. You must use the
31964 @option{-g} switch if you plan on using the debugger or the symbolic
31965 stack traceback.
31966
31967 @item -h
31968 @cindex @option{-h} (@code{gnatdll})
31969 Help mode. Displays @code{gnatdll} switch usage information.
31970
31971 @item -Idir
31972 @cindex @option{-I} (@code{gnatdll})
31973 Direct @code{gnatdll} to search the @var{dir} directory for source and
31974 object files needed to build the DLL.
31975 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
31976
31977 @item -k
31978 @cindex @option{-k} (@code{gnatdll})
31979 Removes the @code{@@}@var{nn} suffix from the import library's exported
31980 names, but keeps them for the link names. You must specify this
31981 option if you want to use a @code{Stdcall} function in a DLL for which
31982 the @code{@@}@var{nn} suffix has been removed. This is the case for most
31983 of the Windows NT DLL for example. This option has no effect when
31984 @option{-n} option is specified.
31985
31986 @item -l @var{file}
31987 @cindex @option{-l} (@code{gnatdll})
31988 The list of ALI and object files used to build the DLL are listed in
31989 @var{file}, instead of being given in the command line. Each line in
31990 @var{file} contains the name of an ALI or object file.
31991
31992 @item -n
31993 @cindex @option{-n} (@code{gnatdll})
31994 No Import. Do not create the import library.
31995
31996 @item -q
31997 @cindex @option{-q} (@code{gnatdll})
31998 Quiet mode. Do not display unnecessary messages.
31999
32000 @item -v
32001 @cindex @option{-v} (@code{gnatdll})
32002 Verbose mode. Display extra information.
32003
32004 @item -largs @var{opts}
32005 @cindex @option{-largs} (@code{gnatdll})
32006 Linker options. Pass @var{opts} to the linker.
32007 @end table
32008
32009 @node gnatdll Example
32010 @subsubsection @code{gnatdll} Example
32011
32012 @noindent
32013 As an example the command to build a relocatable DLL from @file{api.adb}
32014 once @file{api.adb} has been compiled and @file{api.def} created is
32015
32016 @smallexample
32017 $ gnatdll -d api.dll api.ali
32018 @end smallexample
32019
32020 @noindent
32021 The above command creates two files: @file{libapi.dll.a} (the import
32022 library) and @file{api.dll} (the actual DLL). If you want to create
32023 only the DLL, just type:
32024
32025 @smallexample
32026 $ gnatdll -d api.dll -n api.ali
32027 @end smallexample
32028
32029 @noindent
32030 Alternatively if you want to create just the import library, type:
32031
32032 @smallexample
32033 $ gnatdll -d api.dll
32034 @end smallexample
32035
32036 @node gnatdll behind the Scenes
32037 @subsubsection @code{gnatdll} behind the Scenes
32038
32039 @noindent
32040 This section details the steps involved in creating a DLL. @code{gnatdll}
32041 does these steps for you. Unless you are interested in understanding what
32042 goes on behind the scenes, you should skip this section.
32043
32044 We use the previous example of a DLL containing the Ada package @code{API},
32045 to illustrate the steps necessary to build a DLL. The starting point is a
32046 set of objects that will make up the DLL and the corresponding ALI
32047 files. In the case of this example this means that @file{api.o} and
32048 @file{api.ali} are available. To build a relocatable DLL, @code{gnatdll} does
32049 the following:
32050
32051 @enumerate
32052 @item
32053 @code{gnatdll} builds the base file (@file{api.base}). A base file gives
32054 the information necessary to generate relocation information for the
32055 DLL.
32056
32057 @smallexample
32058 @group
32059 $ gnatbind -n api
32060 $ gnatlink api -o api.jnk -mdll -Wl,--base-file,api.base
32061 @end group
32062 @end smallexample
32063
32064 @noindent
32065 In addition to the base file, the @command{gnatlink} command generates an
32066 output file @file{api.jnk} which can be discarded. The @option{-mdll} switch
32067 asks @command{gnatlink} to generate the routines @code{DllMain} and
32068 @code{DllMainCRTStartup} that are called by the Windows loader when the DLL
32069 is loaded into memory.
32070
32071 @item
32072 @code{gnatdll} uses @code{dlltool} (@pxref{Using dlltool}) to build the
32073 export table (@file{api.exp}). The export table contains the relocation
32074 information in a form which can be used during the final link to ensure
32075 that the Windows loader is able to place the DLL anywhere in memory.
32076
32077 @smallexample
32078 @group
32079 $ dlltool --dllname api.dll --def api.def --base-file api.base \
32080           --output-exp api.exp
32081 @end group
32082 @end smallexample
32083
32084 @item
32085 @code{gnatdll} builds the base file using the new export table. Note that
32086 @command{gnatbind} must be called once again since the binder generated file
32087 has been deleted during the previous call to @command{gnatlink}.
32088
32089 @smallexample
32090 @group
32091 $ gnatbind -n api
32092 $ gnatlink api -o api.jnk api.exp -mdll
32093       -Wl,--base-file,api.base
32094 @end group
32095 @end smallexample
32096
32097 @item
32098 @code{gnatdll} builds the new export table using the new base file and
32099 generates the DLL import library @file{libAPI.dll.a}.
32100
32101 @smallexample
32102 @group
32103 $ dlltool --dllname api.dll --def api.def --base-file api.base \
32104           --output-exp api.exp --output-lib libAPI.a
32105 @end group
32106 @end smallexample
32107
32108 @item
32109 Finally @code{gnatdll} builds the relocatable DLL using the final export
32110 table.
32111
32112 @smallexample
32113 @group
32114 $ gnatbind -n api
32115 $ gnatlink api api.exp -o api.dll -mdll
32116 @end group
32117 @end smallexample
32118 @end enumerate
32119
32120 @node Using dlltool
32121 @subsubsection Using @code{dlltool}
32122
32123 @noindent
32124 @code{dlltool} is the low-level tool used by @code{gnatdll} to build
32125 DLLs and static import libraries. This section summarizes the most
32126 common @code{dlltool} switches. The form of the @code{dlltool} command
32127 is
32128
32129 @smallexample
32130 $ dlltool @ovar{switches}
32131 @end smallexample
32132
32133 @noindent
32134 @code{dlltool} switches include:
32135
32136 @table @option
32137 @item --base-file @var{basefile}
32138 @cindex @option{--base-file} (@command{dlltool})
32139 Read the base file @var{basefile} generated by the linker. This switch
32140 is used to create a relocatable DLL.
32141
32142 @item --def @var{deffile}
32143 @cindex @option{--def} (@command{dlltool})
32144 Read the definition file.
32145
32146 @item --dllname @var{name}
32147 @cindex @option{--dllname} (@command{dlltool})
32148 Gives the name of the DLL. This switch is used to embed the name of the
32149 DLL in the static import library generated by @code{dlltool} with switch
32150 @option{--output-lib}.
32151
32152 @item -k
32153 @cindex @option{-k} (@command{dlltool})
32154 Kill @code{@@}@var{nn} from exported names
32155 (@pxref{Windows Calling Conventions}
32156 for a discussion about @code{Stdcall}-style symbols.
32157
32158 @item --help
32159 @cindex @option{--help} (@command{dlltool})
32160 Prints the @code{dlltool} switches with a concise description.
32161
32162 @item --output-exp @var{exportfile}
32163 @cindex @option{--output-exp} (@command{dlltool})
32164 Generate an export file @var{exportfile}. The export file contains the
32165 export table (list of symbols in the DLL) and is used to create the DLL.
32166
32167 @item --output-lib @var{libfile}
32168 @cindex @option{--output-lib} (@command{dlltool})
32169 Generate a static import library @var{libfile}.
32170
32171 @item -v
32172 @cindex @option{-v} (@command{dlltool})
32173 Verbose mode.
32174
32175 @item --as @var{assembler-name}
32176 @cindex @option{--as} (@command{dlltool})
32177 Use @var{assembler-name} as the assembler. The default is @code{as}.
32178 @end table
32179
32180 @node GNAT and Windows Resources
32181 @section GNAT and Windows Resources
32182 @cindex Resources, windows
32183
32184 @menu
32185 * Building Resources::
32186 * Compiling Resources::
32187 * Using Resources::
32188 @end menu
32189
32190 @noindent
32191 Resources are an easy way to add Windows specific objects to your
32192 application. The objects that can be added as resources include:
32193
32194 @itemize @bullet
32195 @item
32196 menus
32197
32198 @item
32199 accelerators
32200
32201 @item
32202 dialog boxes
32203
32204 @item
32205 string tables
32206
32207 @item
32208 bitmaps
32209
32210 @item
32211 cursors
32212
32213 @item
32214 icons
32215
32216 @item
32217 fonts
32218 @end itemize
32219
32220 @noindent
32221 This section explains how to build, compile and use resources.
32222
32223 @node Building Resources
32224 @subsection Building Resources
32225 @cindex Resources, building
32226
32227 @noindent
32228 A resource file is an ASCII file. By convention resource files have an
32229 @file{.rc} extension.
32230 The easiest way to build a resource file is to use Microsoft tools
32231 such as @code{imagedit.exe} to build bitmaps, icons and cursors and
32232 @code{dlgedit.exe} to build dialogs.
32233 It is always possible to build an @file{.rc} file yourself by writing a
32234 resource script.
32235
32236 It is not our objective to explain how to write a resource file. A
32237 complete description of the resource script language can be found in the
32238 Microsoft documentation.
32239
32240 @node Compiling Resources
32241 @subsection Compiling Resources
32242 @findex rc
32243 @findex windres
32244 @cindex Resources, compiling
32245
32246 @noindent
32247 This section describes how to build a GNAT-compatible (COFF) object file
32248 containing the resources. This is done using the Resource Compiler
32249 @code{windres} as follows:
32250
32251 @smallexample
32252 $ windres -i myres.rc -o myres.o
32253 @end smallexample
32254
32255 @noindent
32256 By default @code{windres} will run @command{gcc} to preprocess the @file{.rc}
32257 file. You can specify an alternate preprocessor (usually named
32258 @file{cpp.exe}) using the @code{windres} @option{--preprocessor}
32259 parameter. A list of all possible options may be obtained by entering
32260 the command @code{windres} @option{--help}.
32261
32262 It is also possible to use the Microsoft resource compiler @code{rc.exe}
32263 to produce a @file{.res} file (binary resource file). See the
32264 corresponding Microsoft documentation for further details. In this case
32265 you need to use @code{windres} to translate the @file{.res} file to a
32266 GNAT-compatible object file as follows:
32267
32268 @smallexample
32269 $ windres -i myres.res -o myres.o
32270 @end smallexample
32271
32272 @node Using Resources
32273 @subsection Using Resources
32274 @cindex Resources, using
32275
32276 @noindent
32277 To include the resource file in your program just add the
32278 GNAT-compatible object file for the resource(s) to the linker
32279 arguments. With @command{gnatmake} this is done by using the @option{-largs}
32280 option:
32281
32282 @smallexample
32283 $ gnatmake myprog -largs myres.o
32284 @end smallexample
32285
32286 @node Debugging a DLL
32287 @section Debugging a DLL
32288 @cindex DLL debugging
32289
32290 @menu
32291 * Program and DLL Both Built with GCC/GNAT::
32292 * Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT::
32293 @end menu
32294
32295 @noindent
32296 Debugging a DLL is similar to debugging a standard program. But
32297 we have to deal with two different executable parts: the DLL and the
32298 program that uses it. We have the following four possibilities:
32299
32300 @enumerate 1
32301 @item
32302 The program and the DLL are built with @code{GCC/GNAT}.
32303 @item
32304 The program is built with foreign tools and the DLL is built with
32305 @code{GCC/GNAT}.
32306 @item
32307 The program is built with @code{GCC/GNAT} and the DLL is built with
32308 foreign tools.
32309 @item
32310 @end enumerate
32311
32312 @noindent
32313 In this section we address only cases one and two above.
32314 There is no point in trying to debug
32315 a DLL with @code{GNU/GDB}, if there is no GDB-compatible debugging
32316 information in it. To do so you must use a debugger compatible with the
32317 tools suite used to build the DLL.
32318
32319 @node Program and DLL Both Built with GCC/GNAT
32320 @subsection Program and DLL Both Built with GCC/GNAT
32321
32322 @noindent
32323 This is the simplest case. Both the DLL and the program have @code{GDB}
32324 compatible debugging information. It is then possible to break anywhere in
32325 the process. Let's suppose here that the main procedure is named
32326 @code{ada_main} and that in the DLL there is an entry point named
32327 @code{ada_dll}.
32328
32329 @noindent
32330 The DLL (@pxref{Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)}) and
32331 program must have been built with the debugging information (see GNAT -g
32332 switch). Here are the step-by-step instructions for debugging it:
32333
32334 @enumerate 1
32335 @item Launch @code{GDB} on the main program.
32336
32337 @smallexample
32338 $ gdb -nw ada_main
32339 @end smallexample
32340
32341 @item Start the program and stop at the beginning of the main procedure
32342
32343 @smallexample
32344 (gdb) start
32345 @end smallexample
32346
32347 @noindent
32348 This step is required to be able to set a breakpoint inside the DLL. As long
32349 as the program is not run, the DLL is not loaded. This has the
32350 consequence that the DLL debugging information is also not loaded, so it is not
32351 possible to set a breakpoint in the DLL.
32352
32353 @item Set a breakpoint inside the DLL
32354
32355 @smallexample
32356 (gdb) break ada_dll
32357 (gdb) cont
32358 @end smallexample
32359
32360 @end enumerate
32361
32362 @noindent
32363 At this stage a breakpoint is set inside the DLL. From there on
32364 you can use the standard approach to debug the whole program
32365 (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
32366
32367 @ignore
32368 @c This used to work, probably because the DLLs were non-relocatable
32369 @c keep this section around until the problem is sorted out.
32370
32371 To break on the @code{DllMain} routine it is not possible to follow
32372 the procedure above. At the time the program stop on @code{ada_main}
32373 the @code{DllMain} routine as already been called. Either you can use
32374 the procedure below @pxref{Debugging the DLL Directly} or this procedure:
32375
32376 @enumerate 1
32377 @item Launch @code{GDB} on the main program.
32378
32379 @smallexample
32380 $ gdb ada_main
32381 @end smallexample
32382
32383 @item Load DLL symbols
32384
32385 @smallexample
32386 (gdb) add-sym api.dll
32387 @end smallexample
32388
32389 @item Set a breakpoint inside the DLL
32390
32391 @smallexample
32392 (gdb) break ada_dll.adb:45
32393 @end smallexample
32394
32395 Note that at this point it is not possible to break using the routine symbol
32396 directly as the program is not yet running. The solution is to break
32397 on the proper line (break in @file{ada_dll.adb} line 45).
32398
32399 @item Start the program
32400
32401 @smallexample
32402 (gdb) run
32403 @end smallexample
32404
32405 @end enumerate
32406 @end ignore
32407
32408 @node Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT
32409 @subsection Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT
32410
32411 @menu
32412 * Debugging the DLL Directly::
32413 * Attaching to a Running Process::
32414 @end menu
32415
32416 @noindent
32417 In this case things are slightly more complex because it is not possible to
32418 start the main program and then break at the beginning to load the DLL and the
32419 associated DLL debugging information. It is not possible to break at the
32420 beginning of the program because there is no @code{GDB} debugging information,
32421 and therefore there is no direct way of getting initial control. This
32422 section addresses this issue by describing some methods that can be used
32423 to break somewhere in the DLL to debug it.
32424
32425 @noindent
32426 First suppose that the main procedure is named @code{main} (this is for
32427 example some C code built with Microsoft Visual C) and that there is a
32428 DLL named @code{test.dll} containing an Ada entry point named
32429 @code{ada_dll}.
32430
32431 @noindent
32432 The DLL (@pxref{Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)}) must have
32433 been built with debugging information (see GNAT -g option).
32434
32435 @node Debugging the DLL Directly
32436 @subsubsection Debugging the DLL Directly
32437
32438 @enumerate 1
32439 @item
32440 Find out the executable starting address
32441
32442 @smallexample
32443 $ objdump --file-header main.exe
32444 @end smallexample
32445
32446 The starting address is reported on the last line. For example:
32447
32448 @smallexample
32449 main.exe:     file format pei-i386
32450 architecture: i386, flags 0x0000010a:
32451 EXEC_P, HAS_DEBUG, D_PAGED
32452 start address 0x00401010
32453 @end smallexample
32454
32455 @item
32456 Launch the debugger on the executable.
32457
32458 @smallexample
32459 $ gdb main.exe
32460 @end smallexample
32461
32462 @item
32463 Set a breakpoint at the starting address, and launch the program.
32464
32465 @smallexample
32466 $ (gdb) break *0x00401010
32467 $ (gdb) run
32468 @end smallexample
32469
32470 The program will stop at the given address.
32471
32472 @item
32473 Set a breakpoint on a DLL subroutine.
32474
32475 @smallexample
32476 (gdb) break ada_dll.adb:45
32477 @end smallexample
32478
32479 Or if you want to break using a symbol on the DLL, you need first to
32480 select the Ada language (language used by the DLL).
32481
32482 @smallexample
32483 (gdb) set language ada
32484 (gdb) break ada_dll
32485 @end smallexample
32486
32487 @item
32488 Continue the program.
32489
32490 @smallexample
32491 (gdb) cont
32492 @end smallexample
32493
32494 @noindent
32495 This will run the program until it reaches the breakpoint that has been
32496 set. From that point you can use the standard way to debug a program
32497 as described in (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
32498
32499 @end enumerate
32500
32501 @noindent
32502 It is also possible to debug the DLL by attaching to a running process.
32503
32504 @node Attaching to a Running Process
32505 @subsubsection Attaching to a Running Process
32506 @cindex DLL debugging, attach to process
32507
32508 @noindent
32509 With @code{GDB} it is always possible to debug a running process by
32510 attaching to it. It is possible to debug a DLL this way. The limitation
32511 of this approach is that the DLL must run long enough to perform the
32512 attach operation. It may be useful for instance to insert a time wasting
32513 loop in the code of the DLL to meet this criterion.
32514
32515 @enumerate 1
32516
32517 @item Launch the main program @file{main.exe}.
32518
32519 @smallexample
32520 $ main
32521 @end smallexample
32522
32523 @item Use the Windows @i{Task Manager} to find the process ID. Let's say
32524 that the process PID for @file{main.exe} is 208.
32525
32526 @item Launch gdb.
32527
32528 @smallexample
32529 $ gdb
32530 @end smallexample
32531
32532 @item Attach to the running process to be debugged.
32533
32534 @smallexample
32535 (gdb) attach 208
32536 @end smallexample
32537
32538 @item Load the process debugging information.
32539
32540 @smallexample
32541 (gdb) symbol-file main.exe
32542 @end smallexample
32543
32544 @item Break somewhere in the DLL.
32545
32546 @smallexample
32547 (gdb) break ada_dll
32548 @end smallexample
32549
32550 @item Continue process execution.
32551
32552 @smallexample
32553 (gdb) cont
32554 @end smallexample
32555
32556 @end enumerate
32557
32558 @noindent
32559 This last step will resume the process execution, and stop at
32560 the breakpoint we have set. From there you can use the standard
32561 approach to debug a program as described in
32562 (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
32563
32564 @node Setting Stack Size from gnatlink
32565 @section Setting Stack Size from @command{gnatlink}
32566
32567 @noindent
32568 It is possible to specify the program stack size at link time. On modern
32569 versions of Windows, starting with XP, this is mostly useful to set the size of
32570 the main stack (environment task). The other task stacks are set with pragma
32571 Storage_Size or with the @command{gnatbind -d} command.
32572
32573 Since older versions of Windows (2000, NT4, etc.) do not allow setting the
32574 reserve size of individual tasks, the link-time stack size applies to all
32575 tasks, and pragma Storage_Size has no effect.
32576 In particular, Stack Overflow checks are made against this
32577 link-time specified size.
32578
32579 This setting can be done with
32580 @command{gnatlink} using either:
32581
32582 @itemize @bullet
32583
32584 @item using @option{-Xlinker} linker option
32585
32586 @smallexample
32587 $ gnatlink hello -Xlinker --stack=0x10000,0x1000
32588 @end smallexample
32589
32590 This sets the stack reserve size to 0x10000 bytes and the stack commit
32591 size to 0x1000 bytes.
32592
32593 @item using @option{-Wl} linker option
32594
32595 @smallexample
32596 $ gnatlink hello -Wl,--stack=0x1000000
32597 @end smallexample
32598
32599 This sets the stack reserve size to 0x1000000 bytes. Note that with
32600 @option{-Wl} option it is not possible to set the stack commit size
32601 because the coma is a separator for this option.
32602
32603 @end itemize
32604
32605 @node Setting Heap Size from gnatlink
32606 @section Setting Heap Size from @command{gnatlink}
32607
32608 @noindent
32609 Under Windows systems, it is possible to specify the program heap size from
32610 @command{gnatlink} using either:
32611
32612 @itemize @bullet
32613
32614 @item using @option{-Xlinker} linker option
32615
32616 @smallexample
32617 $ gnatlink hello -Xlinker --heap=0x10000,0x1000
32618 @end smallexample
32619
32620 This sets the heap reserve size to 0x10000 bytes and the heap commit
32621 size to 0x1000 bytes.
32622
32623 @item using @option{-Wl} linker option
32624
32625 @smallexample
32626 $ gnatlink hello -Wl,--heap=0x1000000
32627 @end smallexample
32628
32629 This sets the heap reserve size to 0x1000000 bytes. Note that with
32630 @option{-Wl} option it is not possible to set the heap commit size
32631 because the coma is a separator for this option.
32632
32633 @end itemize
32634
32635 @end ifset
32636
32637 @c **********************************
32638 @c * GNU Free Documentation License *
32639 @c **********************************
32640 @include fdl.texi
32641 @c GNU Free Documentation License
32642
32643 @node Index,,GNU Free Documentation License, Top
32644 @unnumbered Index
32645
32646 @printindex cp
32647
32648 @contents
32649 @c Put table of contents at end, otherwise it precedes the "title page" in
32650 @c the .txt version
32651 @c Edit the pdf file to move the contents to the beginning, after the title
32652 @c page
32653
32654 @bye