OSDN Git Service

PR documentation/15479
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ada / gnat_ugn.texi
1 \input texinfo   @c -*-texinfo-*-
2 @c %**start of header
3 @c oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo
4 @c                                                                            o
5 @c                            GNAT DOCUMENTATION                              o
6 @c                                                                            o
7 @c                             G N A T _ U G N                                o
8 @c                                                                            o
9 @c                     Copyright (C) 1992-2007, AdaCore                       o
10 @c                                                                            o
11 @c  GNAT is free software;  you can  redistribute it  and/or modify it under  o
12 @c  terms of the  GNU General Public License as published  by the Free Soft-  o
13 @c  ware  Foundation;  either version 2,  or (at your option) any later ver-  o
14 @c  sion.  GNAT is distributed in the hope that it will be useful, but WITH-  o
15 @c  OUT ANY WARRANTY;  without even the  implied warranty of MERCHANTABILITY  o
16 @c  or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License  o
17 @c  for  more details.  You should have  received  a copy of the GNU General  o
18 @c  Public License  distributed with GNAT;  see file COPYING.  If not, write  o
19 @c  to  the  Free Software Foundation,  51  Franklin  Street,  Fifth  Floor,  o
20 @c  Boston, MA 02110-1301, USA.                                               o
21 @c                                                                            o
22 @c oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo
23
24 @c oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo
25 @c
26 @c                           GNAT_UGN Style Guide
27 @c
28 @c  1. Always put a @noindent on the line before the first paragraph
29 @c     after any of these commands:
30 @c
31 @c          @chapter
32 @c          @section
33 @c          @subsection
34 @c          @subsubsection
35 @c          @subsubsubsection
36 @c
37 @c          @end smallexample
38 @c          @end itemize
39 @c          @end enumerate
40 @c
41 @c  2. DO NOT use @example. Use @smallexample instead.
42 @c     a) DO NOT use highlighting commands (@b{}, @i{}) inside an @smallexample
43 @c        context.  These can interfere with the readability of the texi
44 @c        source file.  Instead, use one of the following annotated
45 @c        @smallexample commands, and preprocess the texi file with the
46 @c        ada2texi tool (which generates appropriate highlighting):
47 @c        @smallexample @c ada
48 @c        @smallexample @c adanocomment
49 @c        @smallexample @c projectfile
50 @c     b) The "@c ada" markup will result in boldface for reserved words
51 @c        and italics for comments
52 @c     c) The "@c adanocomment" markup will result only in boldface for
53 @c        reserved words (comments are left alone)
54 @c     d) The "@c projectfile" markup is like "@c ada" except that the set
55 @c        of reserved words include the new reserved words for project files
56 @c
57 @c  3. Each @chapter, @section, @subsection, @subsubsection, etc.
58 @c     command must be preceded by two empty lines
59 @c
60 @c  4. The @item command should be on a line of its own if it is in an
61 @c     @itemize or @enumerate command.
62 @c
63 @c  5. When talking about ALI files use "ALI" (all uppercase), not "Ali"
64 @c     or "ali".
65 @c
66 @c  6. DO NOT put trailing spaces at the end of a line.  Such spaces will
67 @c     cause the document build to fail.
68 @c
69 @c  7. DO NOT use @cartouche for examples that are longer than around 10 lines.
70 @c     This command inhibits page breaks, so long examples in a @cartouche can
71 @c     lead to large, ugly patches of empty space on a page.
72 @c
73 @c  NOTE: This file should be submitted to xgnatugn with either the vms flag
74 @c        or the unw flag set.  The unw flag covers topics for both Unix and
75 @c        Windows.
76 @c
77 @c oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo
78
79 @setfilename gnat_ugn.info
80
81 @set NOW January 2007
82 @c This flag is used where the text refers to conditions that exist when the
83 @c text was entered into the document but which may change over time.
84 @c Update the setting for the flag, and (if necessary) the text surrounding,
85 @c the references to the flag, on future doc revisions:
86 @c search for @value{NOW}.
87
88 @set FSFEDITION
89 @set EDITION GNAT
90 @set DEFAULTLANGUAGEVERSION Ada 2005
91 @set NONDEFAULTLANGUAGEVERSION Ada 95
92
93 @ifset unw
94 @setfilename gnat_ugn_unw.info
95 @end ifset
96
97 @ifset unw
98 @set PLATFORM
99 @set FILE gnat_ugn_unw
100 @end ifset
101
102 @ifset vms
103 @set PLATFORM OpenVMS
104 @set FILE gnat_ugn_vms
105 @end ifset
106
107 @settitle @value{EDITION} User's Guide @value{PLATFORM}
108 @dircategory GNU Ada tools
109 @direntry
110 * @value{EDITION} User's Guide (@value{FILE}) @value{PLATFORM}
111 @end direntry
112
113 @include gcc-common.texi
114
115 @setchapternewpage odd
116 @syncodeindex fn cp
117 @c %**end of header
118
119 @copying
120 Copyright @copyright{} 1995-2005, 2006, 2007, 2008 Free Software Foundation,
121 Inc.
122
123 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
124 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.2
125 or any later version published by the Free Software Foundation;
126 with the Invariant Sections being ``GNU Free Documentation License'', with the
127 Front-Cover Texts being
128 ``@value{EDITION} User's Guide'',
129 and with no Back-Cover Texts.
130 A copy of the license is included in the section entitled
131 ``GNU Free Documentation License''.
132 @end copying
133
134 @titlepage
135 @title @value{EDITION} User's Guide
136 @ifset vms
137 @sp 1
138 @flushright
139 @titlefont{@i{@value{PLATFORM}}}
140 @end flushright
141 @end ifset
142
143 @sp 2
144
145 @subtitle GNAT, The GNU Ada Compiler
146 @versionsubtitle
147 @author AdaCore
148
149 @page
150 @vskip 0pt plus 1filll
151
152 @insertcopying
153
154 @end titlepage
155
156 @ifnottex
157 @node Top, About This Guide, (dir), (dir)
158 @top @value{EDITION} User's Guide
159
160 @noindent
161 @value{EDITION} User's Guide @value{PLATFORM}
162
163 @noindent
164 GNAT, The GNU Ada Compiler@*
165 GCC version @value{version-GCC}@*
166
167 @noindent
168 AdaCore@*
169
170 @menu
171 * About This Guide::
172 * Getting Started with GNAT::
173 * The GNAT Compilation Model::
174 * Compiling Using gcc::
175 * Binding Using gnatbind::
176 * Linking Using gnatlink::
177 * The GNAT Make Program gnatmake::
178 * Improving Performance::
179 * Renaming Files Using gnatchop::
180 * Configuration Pragmas::
181 * Handling Arbitrary File Naming Conventions Using gnatname::
182 * GNAT Project Manager::
183 * The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind::
184 * The GNAT Pretty-Printer gnatpp::
185 * The GNAT Metric Tool gnatmetric::
186 * File Name Krunching Using gnatkr::
187 * Preprocessing Using gnatprep::
188 @ifset vms
189 * The GNAT Run-Time Library Builder gnatlbr::
190 @end ifset
191 * The GNAT Library Browser gnatls::
192 * Cleaning Up Using gnatclean::
193 @ifclear vms
194 * GNAT and Libraries::
195 * Using the GNU make Utility::
196 @end ifclear
197 * Memory Management Issues::
198 * Stack Related Facilities::
199 * Verifying Properties Using gnatcheck::
200 * Creating Sample Bodies Using gnatstub::
201 * Other Utility Programs::
202 * Running and Debugging Ada Programs::
203 @ifset vms
204 * Compatibility with HP Ada::
205 @end ifset
206 * Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries::
207 * Example of Binder Output File::
208 * Elaboration Order Handling in GNAT::
209 * Conditional Compilation::
210 * Inline Assembler::
211 * Compatibility and Porting Guide::
212 @ifset unw
213 * Microsoft Windows Topics::
214 @end ifset
215 * GNU Free Documentation License::
216 * Index::
217
218  --- The Detailed Node Listing ---
219
220 About This Guide
221
222 * What This Guide Contains::
223 * What You Should Know before Reading This Guide::
224 * Related Information::
225 * Conventions::
226
227 Getting Started with GNAT
228
229 * Running GNAT::
230 * Running a Simple Ada Program::
231 * Running a Program with Multiple Units::
232 * Using the gnatmake Utility::
233 @ifset vms
234 * Editing with Emacs::
235 @end ifset
236 @ifclear vms
237 * Introduction to GPS::
238 @end ifclear
239
240 The GNAT Compilation Model
241
242 * Source Representation::
243 * Foreign Language Representation::
244 * File Naming Rules::
245 * Using Other File Names::
246 * Alternative File Naming Schemes::
247 * Generating Object Files::
248 * Source Dependencies::
249 * The Ada Library Information Files::
250 * Binding an Ada Program::
251 * Mixed Language Programming::
252 @ifclear vms
253 * Building Mixed Ada & C++ Programs::
254 * Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models::
255 @end ifclear
256 * Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models::
257 @ifset vms
258 * Placement of temporary files::
259 @end ifset
260
261 Foreign Language Representation
262
263 * Latin-1::
264 * Other 8-Bit Codes::
265 * Wide Character Encodings::
266
267 Compiling Ada Programs With gcc
268
269 * Compiling Programs::
270 * Switches for gcc::
271 * Search Paths and the Run-Time Library (RTL)::
272 * Order of Compilation Issues::
273 * Examples::
274
275 Switches for gcc
276
277 * Output and Error Message Control::
278 * Warning Message Control::
279 * Debugging and Assertion Control::
280 * Validity Checking::
281 * Style Checking::
282 * Run-Time Checks::
283 * Using gcc for Syntax Checking::
284 * Using gcc for Semantic Checking::
285 * Compiling Different Versions of Ada::
286 * Character Set Control::
287 * File Naming Control::
288 * Subprogram Inlining Control::
289 * Auxiliary Output Control::
290 * Debugging Control::
291 * Exception Handling Control::
292 * Units to Sources Mapping Files::
293 * Integrated Preprocessing::
294 @ifset vms
295 * Return Codes::
296 @end ifset
297
298 Binding Ada Programs With gnatbind
299
300 * Running gnatbind::
301 * Switches for gnatbind::
302 * Command-Line Access::
303 * Search Paths for gnatbind::
304 * Examples of gnatbind Usage::
305
306 Switches for gnatbind
307
308 * Consistency-Checking Modes::
309 * Binder Error Message Control::
310 * Elaboration Control::
311 * Output Control::
312 * Binding with Non-Ada Main Programs::
313 * Binding Programs with No Main Subprogram::
314
315 Linking Using gnatlink
316
317 * Running gnatlink::
318 * Switches for gnatlink::
319
320 The GNAT Make Program gnatmake
321
322 * Running gnatmake::
323 * Switches for gnatmake::
324 * Mode Switches for gnatmake::
325 * Notes on the Command Line::
326 * How gnatmake Works::
327 * Examples of gnatmake Usage::
328
329 Improving Performance
330 * Performance Considerations::
331 * Reducing Size of Ada Executables with gnatelim::
332 * Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination::
333
334 Performance Considerations
335 * Controlling Run-Time Checks::
336 * Use of Restrictions::
337 * Optimization Levels::
338 * Debugging Optimized Code::
339 * Inlining of Subprograms::
340 * Other Optimization Switches::
341 * Optimization and Strict Aliasing::
342 @ifset vms
343 * Coverage Analysis::
344 @end ifset
345
346 Reducing Size of Ada Executables with gnatelim
347 * About gnatelim::
348 * Running gnatelim::
349 * Correcting the List of Eliminate Pragmas::
350 * Making Your Executables Smaller::
351 * Summary of the gnatelim Usage Cycle::
352
353 Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination
354 * About unused subprogram/data elimination::
355 * Compilation options::
356
357 Renaming Files Using gnatchop
358
359 * Handling Files with Multiple Units::
360 * Operating gnatchop in Compilation Mode::
361 * Command Line for gnatchop::
362 * Switches for gnatchop::
363 * Examples of gnatchop Usage::
364
365 Configuration Pragmas
366
367 * Handling of Configuration Pragmas::
368 * The Configuration Pragmas Files::
369
370 Handling Arbitrary File Naming Conventions Using gnatname
371
372 * Arbitrary File Naming Conventions::
373 * Running gnatname::
374 * Switches for gnatname::
375 * Examples of gnatname Usage::
376
377 GNAT Project Manager
378
379 * Introduction::
380 * Examples of Project Files::
381 * Project File Syntax::
382 * Objects and Sources in Project Files::
383 * Importing Projects::
384 * Project Extension::
385 * Project Hierarchy Extension::
386 * External References in Project Files::
387 * Packages in Project Files::
388 * Variables from Imported Projects::
389 * Naming Schemes::
390 * Library Projects::
391 * Stand-alone Library Projects::
392 * Switches Related to Project Files::
393 * Tools Supporting Project Files::
394 * An Extended Example::
395 * Project File Complete Syntax::
396
397 The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
398
399 * gnatxref Switches::
400 * gnatfind Switches::
401 * Project Files for gnatxref and gnatfind::
402 * Regular Expressions in gnatfind and gnatxref::
403 * Examples of gnatxref Usage::
404 * Examples of gnatfind Usage::
405
406 The GNAT Pretty-Printer gnatpp
407
408 * Switches for gnatpp::
409 * Formatting Rules::
410
411 The GNAT Metrics Tool gnatmetric
412
413 * Switches for gnatmetric::
414
415 File Name Krunching Using gnatkr
416
417 * About gnatkr::
418 * Using gnatkr::
419 * Krunching Method::
420 * Examples of gnatkr Usage::
421
422 Preprocessing Using gnatprep
423 * Using gnatprep::
424 * Switches for gnatprep::
425 * Form of Definitions File::
426 * Form of Input Text for gnatprep::
427
428 @ifset vms
429 The GNAT Run-Time Library Builder gnatlbr
430
431 * Running gnatlbr::
432 * Switches for gnatlbr::
433 * Examples of gnatlbr Usage::
434 @end ifset
435
436 The GNAT Library Browser gnatls
437
438 * Running gnatls::
439 * Switches for gnatls::
440 * Examples of gnatls Usage::
441
442 Cleaning Up Using gnatclean
443
444 * Running gnatclean::
445 * Switches for gnatclean::
446 @c * Examples of gnatclean Usage::
447
448 @ifclear vms
449
450 GNAT and Libraries
451
452 * Introduction to Libraries in GNAT::
453 * General Ada Libraries::
454 * Stand-alone Ada Libraries::
455 * Rebuilding the GNAT Run-Time Library::
456
457 Using the GNU make Utility
458
459 * Using gnatmake in a Makefile::
460 * Automatically Creating a List of Directories::
461 * Generating the Command Line Switches::
462 * Overcoming Command Line Length Limits::
463 @end ifclear
464
465 Memory Management Issues
466
467 * Some Useful Memory Pools::
468 * The GNAT Debug Pool Facility::
469 @ifclear vms
470 * The gnatmem Tool::
471 @end ifclear
472
473 Stack Related Facilities
474
475 * Stack Overflow Checking::
476 * Static Stack Usage Analysis::
477 * Dynamic Stack Usage Analysis::
478
479 Some Useful Memory Pools
480
481 The GNAT Debug Pool Facility
482
483 @ifclear vms
484 The gnatmem Tool
485
486 * Running gnatmem::
487 * Switches for gnatmem::
488 * Example of gnatmem Usage::
489 @end ifclear
490
491 Verifying Properties Using gnatcheck
492
493 * Format of the Report File::
494 * General gnatcheck Switches::
495 * gnatcheck Rule Options::
496 * Adding the Results of Compiler Checks to gnatcheck Output::
497 * Project-Wide Checks::
498 * Predefined Rules::
499
500 Sample Bodies Using gnatstub
501
502 * Running gnatstub::
503 * Switches for gnatstub::
504
505 Other Utility Programs
506
507 * Using Other Utility Programs with GNAT::
508 * The External Symbol Naming Scheme of GNAT::
509 * Converting Ada Files to html with gnathtml::
510
511 Running and Debugging Ada Programs
512
513 * The GNAT Debugger GDB::
514 * Running GDB::
515 * Introduction to GDB Commands::
516 * Using Ada Expressions::
517 * Calling User-Defined Subprograms::
518 * Using the Next Command in a Function::
519 * Ada Exceptions::
520 * Ada Tasks::
521 * Debugging Generic Units::
522 * GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate::
523 * Naming Conventions for GNAT Source Files::
524 * Getting Internal Debugging Information::
525 * Stack Traceback::
526
527 @ifset vms
528 * LSE::
529 @end ifset
530
531 @ifset vms
532 Compatibility with HP Ada
533
534 * Ada Language Compatibility::
535 * Differences in the Definition of Package System::
536 * Language-Related Features::
537 * The Package STANDARD::
538 * The Package SYSTEM::
539 * Tasking and Task-Related Features::
540 * Pragmas and Pragma-Related Features::
541 * Library of Predefined Units::
542 * Bindings::
543 * Main Program Definition::
544 * Implementation-Defined Attributes::
545 * Compiler and Run-Time Interfacing::
546 * Program Compilation and Library Management::
547 * Input-Output::
548 * Implementation Limits::
549 * Tools and Utilities::
550
551 Language-Related Features
552
553 * Integer Types and Representations::
554 * Floating-Point Types and Representations::
555 * Pragmas Float_Representation and Long_Float::
556 * Fixed-Point Types and Representations::
557 * Record and Array Component Alignment::
558 * Address Clauses::
559 * Other Representation Clauses::
560
561 Tasking and Task-Related Features
562
563 * Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems::
564 * Assigning Task IDs::
565 * Task IDs and Delays::
566 * Task-Related Pragmas::
567 * Scheduling and Task Priority::
568 * The Task Stack::
569 * External Interrupts::
570
571 Pragmas and Pragma-Related Features
572
573 * Restrictions on the Pragma INLINE::
574 * Restrictions on the Pragma INTERFACE::
575 * Restrictions on the Pragma SYSTEM_NAME::
576
577 Library of Predefined Units
578
579 * Changes to DECLIB::
580
581 Bindings
582
583 * Shared Libraries and Options Files::
584 * Interfaces to C::
585 @end ifset
586
587 Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries
588
589 * Summary of Run-Time Configurations::
590 * Specifying a Run-Time Library::
591 * Choosing the Scheduling Policy::
592 * Solaris-Specific Considerations::
593 * Linux-Specific Considerations::
594 * AIX-Specific Considerations::
595
596 Example of Binder Output File
597
598 Elaboration Order Handling in GNAT
599
600 * Elaboration Code::
601 * Checking the Elaboration Order::
602 * Controlling the Elaboration Order::
603 * Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls::
604 * Controlling Elaboration in GNAT - External Calls::
605 * Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety::
606 * Treatment of Pragma Elaborate::
607 * Elaboration Issues for Library Tasks::
608 * Mixing Elaboration Models::
609 * What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails::
610 * Elaboration for Access-to-Subprogram Values::
611 * Summary of Procedures for Elaboration Control::
612 * Other Elaboration Order Considerations::
613
614 Conditional Compilation
615 * Use of Boolean Constants::
616 * Debugging - A Special Case::
617 * Conditionalizing Declarations::
618 * Use of Alternative Implementations::
619 * Preprocessing::
620
621 Inline Assembler
622
623 * Basic Assembler Syntax::
624 * A Simple Example of Inline Assembler::
625 * Output Variables in Inline Assembler::
626 * Input Variables in Inline Assembler::
627 * Inlining Inline Assembler Code::
628 * Other Asm Functionality::
629
630 Compatibility and Porting Guide
631
632 * Compatibility with Ada 83::
633 * Compatibility between Ada 95 and Ada 2005::
634 * Implementation-dependent characteristics::
635 @ifclear vms
636 @c This brief section is only in the non-VMS version
637 @c The complete chapter on HP Ada issues is in the VMS version
638 * Compatibility with HP Ada 83::
639 @end ifclear
640 * Compatibility with Other Ada Systems::
641 * Representation Clauses::
642 @ifset vms
643 * Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS::
644 @end ifset
645
646 @ifset unw
647 Microsoft Windows Topics
648
649 * Using GNAT on Windows::
650 * CONSOLE and WINDOWS subsystems::
651 * Temporary Files::
652 * Mixed-Language Programming on Windows::
653 * Windows Calling Conventions::
654 * Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)::
655 * Using DLLs with GNAT::
656 * Building DLLs with GNAT::
657 * GNAT and Windows Resources::
658 * Debugging a DLL::
659 * Setting Stack Size from gnatlink::
660 * Setting Heap Size from gnatlink::
661 @end ifset
662
663 * Index::
664 @end menu
665 @end ifnottex
666
667 @node About This Guide
668 @unnumbered About This Guide
669
670 @noindent
671 @ifset vms
672 This guide describes the use of @value{EDITION},
673 a compiler and software development toolset for the full Ada
674 programming language, implemented on OpenVMS for HP's Alpha and
675 Integrity server (I64) platforms.
676 @end ifset
677 @ifclear vms
678 This guide describes the use of @value{EDITION},
679 a compiler and software development
680 toolset for the full Ada programming language.
681 @end ifclear
682 It documents the features of the compiler and tools, and explains
683 how to use them to build Ada applications.
684
685 @value{EDITION} implements Ada 95 and Ada 2005, and it may also be invoked in
686 Ada 83 compatibility mode.
687 By default, @value{EDITION} assumes @value{DEFAULTLANGUAGEVERSION},
688 but you can override with a compiler switch
689 (@pxref{Compiling Different Versions of Ada})
690 to explicitly specify the language version.
691 Throughout this manual, references to ``Ada'' without a year suffix
692 apply to both the Ada 95 and Ada 2005 versions of the language.
693
694
695 @ifclear FSFEDITION
696 For ease of exposition, ``@value{EDITION}'' will be referred to simply as
697 ``GNAT'' in the remainder of this document.
698 @end ifclear
699
700
701
702
703 @menu
704 * What This Guide Contains::
705 * What You Should Know before Reading This Guide::
706 * Related Information::
707 * Conventions::
708 @end menu
709
710 @node What This Guide Contains
711 @unnumberedsec What This Guide Contains
712
713 @noindent
714 This guide contains the following chapters:
715 @itemize @bullet
716
717 @item
718 @ref{Getting Started with GNAT}, describes how to get started compiling
719 and running Ada programs with the GNAT Ada programming environment.
720 @item
721 @ref{The GNAT Compilation Model}, describes the compilation model used
722 by GNAT.
723
724 @item
725 @ref{Compiling Using gcc}, describes how to compile
726 Ada programs with @command{gcc}, the Ada compiler.
727
728 @item
729 @ref{Binding Using gnatbind}, describes how to
730 perform binding of Ada programs with @code{gnatbind}, the GNAT binding
731 utility.
732
733 @item
734 @ref{Linking Using gnatlink},
735 describes @command{gnatlink}, a
736 program that provides for linking using the GNAT run-time library to
737 construct a program. @command{gnatlink} can also incorporate foreign language
738 object units into the executable.
739
740 @item
741 @ref{The GNAT Make Program gnatmake}, describes @command{gnatmake}, a
742 utility that automatically determines the set of sources
743 needed by an Ada compilation unit, and executes the necessary compilations
744 binding and link.
745
746 @item
747 @ref{Improving Performance}, shows various techniques for making your
748 Ada program run faster or take less space.
749 It discusses the effect of the compiler's optimization switch and
750 also describes the @command{gnatelim} tool and unused subprogram/data
751 elimination.
752
753 @item
754 @ref{Renaming Files Using gnatchop}, describes
755 @code{gnatchop}, a utility that allows you to preprocess a file that
756 contains Ada source code, and split it into one or more new files, one
757 for each compilation unit.
758
759 @item
760 @ref{Configuration Pragmas}, describes the configuration pragmas
761 handled by GNAT.
762
763 @item
764 @ref{Handling Arbitrary File Naming Conventions Using gnatname},
765 shows how to override the default GNAT file naming conventions,
766 either for an individual unit or globally.
767
768 @item
769 @ref{GNAT Project Manager}, describes how to use project files
770 to organize large projects.
771
772 @item
773 @ref{The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind}, discusses
774 @code{gnatxref} and @code{gnatfind}, two tools that provide an easy
775 way to navigate through sources.
776
777 @item
778 @ref{The GNAT Pretty-Printer gnatpp}, shows how to produce a reformatted
779 version of an Ada source file with control over casing, indentation,
780 comment placement, and other elements of program presentation style.
781
782 @item
783 @ref{The GNAT Metric Tool gnatmetric}, shows how to compute various
784 metrics for an Ada source file, such as the number of types and subprograms,
785 and assorted complexity measures.
786
787 @item
788 @ref{File Name Krunching Using gnatkr}, describes the @code{gnatkr}
789 file name krunching utility, used to handle shortened
790 file names on operating systems with a limit on the length of names.
791
792 @item
793 @ref{Preprocessing Using gnatprep}, describes @code{gnatprep}, a
794 preprocessor utility that allows a single source file to be used to
795 generate multiple or parameterized source files by means of macro
796 substitution.
797
798 @ifset vms
799 @item
800 @ref{The GNAT Run-Time Library Builder gnatlbr}, describes @command{gnatlbr},
801 a tool for rebuilding the GNAT run time with user-supplied
802 configuration pragmas.
803 @end ifset
804
805 @item
806 @ref{The GNAT Library Browser gnatls}, describes @code{gnatls}, a
807 utility that displays information about compiled units, including dependences
808 on the corresponding sources files, and consistency of compilations.
809
810 @item
811 @ref{Cleaning Up Using gnatclean}, describes @code{gnatclean}, a utility
812 to delete files that are produced by the compiler, binder and linker.
813
814 @ifclear vms
815 @item
816 @ref{GNAT and Libraries}, describes the process of creating and using
817 Libraries with GNAT. It also describes how to recompile the GNAT run-time
818 library.
819
820 @item
821 @ref{Using the GNU make Utility}, describes some techniques for using
822 the GNAT toolset in Makefiles.
823 @end ifclear
824
825 @item
826 @ref{Memory Management Issues}, describes some useful predefined storage pools
827 and in particular the GNAT Debug Pool facility, which helps detect incorrect
828 memory references.
829 @ifclear vms
830 It also describes @command{gnatmem}, a utility that monitors dynamic
831 allocation and deallocation and helps detect ``memory leaks''.
832 @end ifclear
833
834 @item
835 @ref{Stack Related Facilities}, describes some useful tools associated with
836 stack checking and analysis.
837
838 @item
839 @ref{Verifying Properties Using gnatcheck}, discusses @code{gnatcheck},
840 a utility that checks Ada code against a set of rules.
841
842 @item
843 @ref{Creating Sample Bodies Using gnatstub}, discusses @code{gnatstub},
844 a utility that generates empty but compilable bodies for library units.
845
846 @item
847 @ref{Other Utility Programs}, discusses several other GNAT utilities,
848 including @code{gnathtml}.
849
850 @item
851 @ref{Running and Debugging Ada Programs}, describes how to run and debug
852 Ada programs.
853
854 @ifset vms
855 @item
856 @ref{Compatibility with HP Ada}, details the compatibility of GNAT with
857 HP Ada 83 @footnote{``HP Ada'' refers to the legacy product originally
858 developed by Digital Equipment Corporation and currently supported by HP.}
859 for OpenVMS Alpha. This product was formerly known as DEC Ada,
860 @cindex DEC Ada
861 and for
862 historical compatibility reasons, the relevant libraries still use the
863 DEC prefix.
864 @end ifset
865
866 @item
867 @ref{Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries},
868 describes the various run-time
869 libraries supported by GNAT on various platforms and explains how to
870 choose a particular library.
871
872 @item
873 @ref{Example of Binder Output File}, shows the source code for the binder
874 output file for a sample program.
875
876 @item
877 @ref{Elaboration Order Handling in GNAT}, describes how GNAT helps
878 you deal with elaboration order issues.
879
880 @item
881 @ref{Conditional Compilation}, describes how to model conditional compilation,
882 both with Ada in general and with GNAT facilities in particular.
883
884 @item
885 @ref{Inline Assembler}, shows how to use the inline assembly facility
886 in an Ada program.
887
888 @item
889 @ref{Compatibility and Porting Guide}, contains sections on compatibility
890 of GNAT with other Ada development environments (including Ada 83 systems),
891 to assist in porting code from those environments.
892
893 @ifset unw
894 @item
895 @ref{Microsoft Windows Topics}, presents information relevant to the
896 Microsoft Windows platform.
897 @end ifset
898 @end itemize
899
900 @c *************************************************
901 @node What You Should Know before Reading This Guide
902 @c *************************************************
903 @unnumberedsec What You Should Know before Reading This Guide
904
905 @cindex Ada 95 Language Reference Manual
906 @cindex Ada 2005 Language Reference Manual
907 @noindent
908 This guide assumes a basic familiarity with the Ada 95 language, as
909 described in the International Standard ANSI/ISO/IEC-8652:1995, January
910 1995.
911 It does not require knowledge of the new features introduced by Ada 2005,
912 (officially known as ISO/IEC 8652:1995 with Technical Corrigendum 1
913 and Amendment 1).
914 Both reference manuals are included in the GNAT documentation
915 package.
916
917 @node Related Information
918 @unnumberedsec Related Information
919
920 @noindent
921 For further information about related tools, refer to the following
922 documents:
923
924 @itemize @bullet
925 @item
926 @cite{GNAT Reference Manual}, which contains all reference
927 material for the GNAT implementation of Ada.
928
929 @ifset unw
930 @item
931 @cite{Using the GNAT Programming Studio}, which describes the GPS
932 Integrated Development Environment.
933
934 @item
935 @cite{GNAT Programming Studio Tutorial}, which introduces the
936 main GPS features through examples.
937 @end ifset
938
939 @item
940 @cite{Ada 95 Reference Manual}, which contains reference
941 material for the Ada 95 programming language.
942
943 @item
944 @cite{Ada 2005 Reference Manual}, which contains reference
945 material for the Ada 2005 programming language.
946
947 @item
948 @cite{Debugging with GDB}
949 @ifset vms
950 , located in the GNU:[DOCS] directory,
951 @end ifset
952 contains all details on the use of the GNU source-level debugger.
953
954 @item
955 @cite{GNU Emacs Manual}
956 @ifset vms
957 , located in the GNU:[DOCS] directory if the EMACS kit is installed,
958 @end ifset
959 contains full information on the extensible editor and programming
960 environment Emacs.
961
962 @end itemize
963
964 @c **************
965 @node Conventions
966 @unnumberedsec Conventions
967 @cindex Conventions
968 @cindex Typographical conventions
969
970 @noindent
971 Following are examples of the typographical and graphic conventions used
972 in this guide:
973
974 @itemize @bullet
975 @item
976 @code{Functions}, @code{utility program names}, @code{standard names},
977 and @code{classes}.
978
979 @item
980 @samp{Option flags}
981
982 @item
983 @file{File Names}, @file{button names}, and @file{field names}.
984
985 @item
986 @var{Variables}.
987
988 @item
989 @emph{Emphasis}.
990
991 @item
992 [optional information or parameters]
993
994 @item
995 Examples are described by text
996 @smallexample
997 and then shown this way.
998 @end smallexample
999 @end itemize
1000
1001 @noindent
1002 Commands that are entered by the user are preceded in this manual by the
1003 characters @w{``@code{$ }''} (dollar sign followed by space). If your system
1004 uses this sequence as a prompt, then the commands will appear exactly as
1005 you see them in the manual. If your system uses some other prompt, then
1006 the command will appear with the @code{$} replaced by whatever prompt
1007 character you are using.
1008
1009 @ifset unw
1010 Full file names are shown with the ``@code{/}'' character
1011 as the directory separator; e.g., @file{parent-dir/subdir/myfile.adb}.
1012 If you are using GNAT on a Windows platform, please note that
1013 the ``@code{\}'' character should be used instead.
1014 @end ifset
1015
1016 @c ****************************
1017 @node Getting Started with GNAT
1018 @chapter Getting Started with GNAT
1019
1020 @noindent
1021 This chapter describes some simple ways of using GNAT to build
1022 executable Ada programs.
1023 @ifset unw
1024 @ref{Running GNAT}, through @ref{Using the gnatmake Utility},
1025 show how to use the command line environment.
1026 @ref{Introduction to GPS}, provides a brief
1027 introduction to the GNAT Programming Studio, a visually-oriented
1028 Integrated Development Environment for GNAT.
1029 GPS offers a graphical ``look and feel'', support for development in
1030 other programming languages, comprehensive browsing features, and
1031 many other capabilities.
1032 For information on GPS please refer to
1033 @cite{Using the GNAT Programming Studio}.
1034 @end ifset
1035
1036 @menu
1037 * Running GNAT::
1038 * Running a Simple Ada Program::
1039 * Running a Program with Multiple Units::
1040 * Using the gnatmake Utility::
1041 @ifset vms
1042 * Editing with Emacs::
1043 @end ifset
1044 @ifclear vms
1045 * Introduction to GPS::
1046 @end ifclear
1047 @end menu
1048
1049 @node Running GNAT
1050 @section Running GNAT
1051
1052 @noindent
1053 Three steps are needed to create an executable file from an Ada source
1054 file:
1055
1056 @enumerate
1057 @item
1058 The source file(s) must be compiled.
1059 @item
1060 The file(s) must be bound using the GNAT binder.
1061 @item
1062 All appropriate object files must be linked to produce an executable.
1063 @end enumerate
1064
1065 @noindent
1066 All three steps are most commonly handled by using the @command{gnatmake}
1067 utility program that, given the name of the main program, automatically
1068 performs the necessary compilation, binding and linking steps.
1069
1070 @node Running a Simple Ada Program
1071 @section Running a Simple Ada Program
1072
1073 @noindent
1074 Any text editor may be used to prepare an Ada program.
1075 (If @code{Emacs} is
1076 used, the optional Ada mode may be helpful in laying out the program.)
1077 The
1078 program text is a normal text file. We will assume in our initial
1079 example that you have used your editor to prepare the following
1080 standard format text file:
1081
1082 @smallexample @c ada
1083 @cartouche
1084 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
1085 procedure Hello is
1086 begin
1087    Put_Line ("Hello WORLD!");
1088 end Hello;
1089 @end cartouche
1090 @end smallexample
1091
1092 @noindent
1093 This file should be named @file{hello.adb}.
1094 With the normal default file naming conventions, GNAT requires
1095 that each file
1096 contain a single compilation unit whose file name is the
1097 unit name,
1098 with periods replaced by hyphens; the
1099 extension is @file{ads} for a
1100 spec and @file{adb} for a body.
1101 You can override this default file naming convention by use of the
1102 special pragma @code{Source_File_Name} (@pxref{Using Other File Names}).
1103 Alternatively, if you want to rename your files according to this default
1104 convention, which is probably more convenient if you will be using GNAT
1105 for all your compilations, then the @code{gnatchop} utility
1106 can be used to generate correctly-named source files
1107 (@pxref{Renaming Files Using gnatchop}).
1108
1109 You can compile the program using the following command (@code{$} is used
1110 as the command prompt in the examples in this document):
1111
1112 @smallexample
1113 $ gcc -c hello.adb
1114 @end smallexample
1115
1116 @noindent
1117 @command{gcc} is the command used to run the compiler. This compiler is
1118 capable of compiling programs in several languages, including Ada and
1119 C. It assumes that you have given it an Ada program if the file extension is
1120 either @file{.ads} or @file{.adb}, and it will then call
1121 the GNAT compiler to compile the specified file.
1122
1123 @ifclear vms
1124 The @option{-c} switch is required. It tells @command{gcc} to only do a
1125 compilation. (For C programs, @command{gcc} can also do linking, but this
1126 capability is not used directly for Ada programs, so the @option{-c}
1127 switch must always be present.)
1128 @end ifclear
1129
1130 This compile command generates a file
1131 @file{hello.o}, which is the object
1132 file corresponding to your Ada program. It also generates
1133 an ``Ada Library Information'' file @file{hello.ali},
1134 which contains additional information used to check
1135 that an Ada program is consistent.
1136 To build an executable file,
1137 use @code{gnatbind} to bind the program
1138 and @command{gnatlink} to link it. The
1139 argument to both @code{gnatbind} and @command{gnatlink} is the name of the
1140 @file{ALI} file, but the default extension of @file{.ali} can
1141 be omitted. This means that in the most common case, the argument
1142 is simply the name of the main program:
1143
1144 @smallexample
1145 $ gnatbind hello
1146 $ gnatlink hello
1147 @end smallexample
1148
1149 @noindent
1150 A simpler method of carrying out these steps is to use
1151 @command{gnatmake},
1152 a master program that invokes all the required
1153 compilation, binding and linking tools in the correct order. In particular,
1154 @command{gnatmake} automatically recompiles any sources that have been
1155 modified since they were last compiled, or sources that depend
1156 on such modified sources, so that ``version skew'' is avoided.
1157 @cindex Version skew (avoided by @command{gnatmake})
1158
1159 @smallexample
1160 $ gnatmake hello.adb
1161 @end smallexample
1162
1163 @noindent
1164 The result is an executable program called @file{hello}, which can be
1165 run by entering:
1166
1167 @smallexample
1168 $ ^hello^RUN HELLO^
1169 @end smallexample
1170
1171 @noindent
1172 assuming that the current directory is on the search path
1173 for executable programs.
1174
1175 @noindent
1176 and, if all has gone well, you will see
1177
1178 @smallexample
1179 Hello WORLD!
1180 @end smallexample
1181
1182 @noindent
1183 appear in response to this command.
1184
1185 @c ****************************************
1186 @node Running a Program with Multiple Units
1187 @section Running a Program with Multiple Units
1188
1189 @noindent
1190 Consider a slightly more complicated example that has three files: a
1191 main program, and the spec and body of a package:
1192
1193 @smallexample @c ada
1194 @cartouche
1195 @group
1196 package Greetings is
1197    procedure Hello;
1198    procedure Goodbye;
1199 end Greetings;
1200
1201 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
1202 package body Greetings is
1203    procedure Hello is
1204    begin
1205       Put_Line ("Hello WORLD!");
1206    end Hello;
1207
1208    procedure Goodbye is
1209    begin
1210       Put_Line ("Goodbye WORLD!");
1211    end Goodbye;
1212 end Greetings;
1213 @end group
1214
1215 @group
1216 with Greetings;
1217 procedure Gmain is
1218 begin
1219    Greetings.Hello;
1220    Greetings.Goodbye;
1221 end Gmain;
1222 @end group
1223 @end cartouche
1224 @end smallexample
1225
1226 @noindent
1227 Following the one-unit-per-file rule, place this program in the
1228 following three separate files:
1229
1230 @table @file
1231 @item greetings.ads
1232 spec of package @code{Greetings}
1233
1234 @item greetings.adb
1235 body of package @code{Greetings}
1236
1237 @item gmain.adb
1238 body of main program
1239 @end table
1240
1241 @noindent
1242 To build an executable version of
1243 this program, we could use four separate steps to compile, bind, and link
1244 the program, as follows:
1245
1246 @smallexample
1247 $ gcc -c gmain.adb
1248 $ gcc -c greetings.adb
1249 $ gnatbind gmain
1250 $ gnatlink gmain
1251 @end smallexample
1252
1253 @noindent
1254 Note that there is no required order of compilation when using GNAT.
1255 In particular it is perfectly fine to compile the main program first.
1256 Also, it is not necessary to compile package specs in the case where
1257 there is an accompanying body; you only need to compile the body. If you want
1258 to submit these files to the compiler for semantic checking and not code
1259 generation, then use the
1260 @option{-gnatc} switch:
1261
1262 @smallexample
1263 $ gcc -c greetings.ads -gnatc
1264 @end smallexample
1265
1266 @noindent
1267 Although the compilation can be done in separate steps as in the
1268 above example, in practice it is almost always more convenient
1269 to use the @command{gnatmake} tool. All you need to know in this case
1270 is the name of the main program's source file. The effect of the above four
1271 commands can be achieved with a single one:
1272
1273 @smallexample
1274 $ gnatmake gmain.adb
1275 @end smallexample
1276
1277 @noindent
1278 In the next section we discuss the advantages of using @command{gnatmake} in
1279 more detail.
1280
1281 @c *****************************
1282 @node Using the gnatmake Utility
1283 @section Using the @command{gnatmake} Utility
1284
1285 @noindent
1286 If you work on a program by compiling single components at a time using
1287 @command{gcc}, you typically keep track of the units you modify. In order to
1288 build a consistent system, you compile not only these units, but also any
1289 units that depend on the units you have modified.
1290 For example, in the preceding case,
1291 if you edit @file{gmain.adb}, you only need to recompile that file. But if
1292 you edit @file{greetings.ads}, you must recompile both
1293 @file{greetings.adb} and @file{gmain.adb}, because both files contain
1294 units that depend on @file{greetings.ads}.
1295
1296 @code{gnatbind} will warn you if you forget one of these compilation
1297 steps, so that it is impossible to generate an inconsistent program as a
1298 result of forgetting to do a compilation. Nevertheless it is tedious and
1299 error-prone to keep track of dependencies among units.
1300 One approach to handle the dependency-bookkeeping is to use a
1301 makefile. However, makefiles present maintenance problems of their own:
1302 if the dependencies change as you change the program, you must make
1303 sure that the makefile is kept up-to-date manually, which is also an
1304 error-prone process.
1305
1306 The @command{gnatmake} utility takes care of these details automatically.
1307 Invoke it using either one of the following forms:
1308
1309 @smallexample
1310 $ gnatmake gmain.adb
1311 $ gnatmake ^gmain^GMAIN^
1312 @end smallexample
1313
1314 @noindent
1315 The argument is the name of the file containing the main program;
1316 you may omit the extension. @command{gnatmake}
1317 examines the environment, automatically recompiles any files that need
1318 recompiling, and binds and links the resulting set of object files,
1319 generating the executable file, @file{^gmain^GMAIN.EXE^}.
1320 In a large program, it
1321 can be extremely helpful to use @command{gnatmake}, because working out by hand
1322 what needs to be recompiled can be difficult.
1323
1324 Note that @command{gnatmake}
1325 takes into account all the Ada rules that
1326 establish dependencies among units. These include dependencies that result
1327 from inlining subprogram bodies, and from
1328 generic instantiation. Unlike some other
1329 Ada make tools, @command{gnatmake} does not rely on the dependencies that were
1330 found by the compiler on a previous compilation, which may possibly
1331 be wrong when sources change. @command{gnatmake} determines the exact set of
1332 dependencies from scratch each time it is run.
1333
1334 @ifset vms
1335 @node Editing with Emacs
1336 @section Editing with Emacs
1337 @cindex Emacs
1338
1339 @noindent
1340 Emacs is an extensible self-documenting text editor that is available in a
1341 separate VMSINSTAL kit.
1342
1343 Invoke Emacs by typing @kbd{Emacs} at the command prompt. To get started,
1344 click on the Emacs Help menu and run the Emacs Tutorial.
1345 In a character cell terminal, Emacs help is invoked with @kbd{Ctrl-h} (also
1346 written as @kbd{C-h}), and the tutorial by @kbd{C-h t}.
1347
1348 Documentation on Emacs and other tools is available in Emacs under the
1349 pull-down menu button: @code{Help - Info}. After selecting @code{Info},
1350 use the middle mouse button to select a topic (e.g. Emacs).
1351
1352 In a character cell terminal, do @kbd{C-h i} to invoke info, and then @kbd{m}
1353 (stands for menu) followed by the menu item desired, as in @kbd{m Emacs}, to
1354 get to the Emacs manual.
1355 Help on Emacs is also available by typing @kbd{HELP EMACS} at the DCL command
1356 prompt.
1357
1358 The tutorial is highly recommended in order to learn the intricacies of Emacs,
1359 which is sufficiently extensible to provide for a complete programming
1360 environment and shell for the sophisticated user.
1361 @end ifset
1362
1363 @ifclear vms
1364 @node Introduction to GPS
1365 @section Introduction to GPS
1366 @cindex GPS (GNAT Programming Studio)
1367 @cindex GNAT Programming Studio (GPS)
1368 @noindent
1369 Although the command line interface (@command{gnatmake}, etc.) alone
1370 is sufficient, a graphical Interactive Development
1371 Environment can make it easier for you to compose, navigate, and debug
1372 programs.  This section describes the main features of GPS
1373 (``GNAT Programming Studio''), the GNAT graphical IDE.
1374 You will see how to use GPS to build and debug an executable, and
1375 you will also learn some of the basics of the GNAT ``project'' facility.
1376
1377 GPS enables you to do much more than is presented here;
1378 e.g., you can produce a call graph, interface to a third-party
1379 Version Control System, and inspect the generated assembly language
1380 for a program.
1381 Indeed, GPS also supports languages other than Ada.
1382 Such additional information, and an explanation of all of the GPS menu
1383 items. may be found in the on-line help, which includes
1384 a user's guide and a tutorial (these are also accessible from the GNAT
1385 startup menu).
1386
1387 @menu
1388 * Building a New Program with GPS::
1389 * Simple Debugging with GPS::
1390 @end menu
1391
1392 @node Building a New Program with GPS
1393 @subsection Building a New Program with GPS
1394 @noindent
1395 GPS invokes the GNAT compilation tools using information
1396 contained in a @emph{project} (also known as a @emph{project file}):
1397 a collection of properties such
1398 as source directories, identities of main subprograms, tool switches, etc.,
1399 and their associated values.
1400 See @ref{GNAT Project Manager} for details.
1401 In order to run GPS, you will need to either create a new project
1402 or else open an existing one.
1403
1404 This section will explain how you can use GPS to create a project,
1405 to associate Ada source files with a project, and to build and run
1406 programs.
1407
1408 @enumerate
1409 @item @emph{Creating a project}
1410
1411 Invoke GPS, either from the command line or the platform's IDE.
1412 After it starts, GPS will display a ``Welcome'' screen with three
1413 radio buttons:
1414
1415 @itemize @bullet
1416 @item
1417 @code{Start with default project in directory}
1418
1419 @item
1420 @code{Create new project with wizard}
1421
1422 @item
1423 @code{Open existing project}
1424 @end itemize
1425
1426 @noindent
1427 Select @code{Create new project with wizard} and press @code{OK}.
1428 A new window will appear.  In the text box labeled with
1429 @code{Enter the name of the project to create}, type @file{sample}
1430 as the project name.
1431 In the next box, browse to choose the directory in which you
1432 would like to create the project file.
1433 After selecting an appropriate directory, press @code{Forward}.
1434
1435 A window will appear with the title
1436 @code{Version Control System Configuration}.
1437 Simply press @code{Forward}.
1438
1439 A window will appear with the title
1440 @code{Please select the source directories for this project}.
1441 The directory that you specified for the project file will be selected
1442 by default as the one to use for sources; simply press @code{Forward}.
1443
1444 A window will appear with the title
1445 @code{Please select the build directory for this project}.
1446 The directory that you specified for the project file will be selected
1447 by default for object files and executables;
1448 simply press @code{Forward}.
1449
1450 A window will appear with the title
1451 @code{Please select the main units for this project}.
1452 You will supply this information later, after creating the source file.
1453 Simply press @code{Forward} for now.
1454
1455 A window will appear with the title
1456 @code{Please select the switches to build the project}.
1457 Press @code{Apply}.  This will create a project file named
1458 @file{sample.prj} in the directory that you had specified.
1459
1460 @item @emph{Creating and saving the source file}
1461
1462 After you create the new project, a GPS window will appear, which is
1463 partitioned into two main sections:
1464
1465 @itemize @bullet
1466 @item
1467 A @emph{Workspace area}, initially greyed out, which you will use for
1468 creating and editing source files
1469
1470 @item
1471 Directly below, a @emph{Messages area}, which initially displays a
1472 ``Welcome'' message.
1473 (If the Messages area is not visible, drag its border upward to expand it.)
1474 @end itemize
1475
1476 @noindent
1477 Select @code{File} on the menu bar, and then the @code{New} command.
1478 The Workspace area will become white, and you can now
1479 enter the source program explicitly.
1480 Type the following text
1481
1482 @smallexample @c ada
1483 @group
1484 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
1485 procedure Hello is
1486 begin
1487   Put_Line("Hello from GPS!");
1488 end Hello;
1489 @end group
1490 @end smallexample
1491
1492 @noindent
1493 Select @code{File}, then @code{Save As}, and enter the source file name
1494 @file{hello.adb}.
1495 The file will be saved in the same directory you specified as the
1496 location of the default project file.
1497
1498 @item @emph{Updating the project file}
1499
1500 You need to add the new source file to the project.
1501 To do this, select
1502 the @code{Project} menu and then @code{Edit project properties}.
1503 Click the @code{Main files} tab on the left, and then the
1504 @code{Add} button.
1505 Choose @file{hello.adb} from the list, and press @code{Open}.
1506 The project settings window will reflect this action.
1507 Click @code{OK}.
1508
1509 @item @emph{Building and running the program}
1510
1511 In the main GPS window, now choose the @code{Build} menu, then @code{Make},
1512 and select @file{hello.adb}.
1513 The Messages window will display the resulting invocations of @command{gcc},
1514 @command{gnatbind}, and @command{gnatlink}
1515 (reflecting the default switch settings from the
1516 project file that you created) and then a ``successful compilation/build''
1517 message.
1518
1519 To run the program, choose the @code{Build} menu, then @code{Run}, and
1520 select @command{hello}.
1521 An @emph{Arguments Selection} window will appear.
1522 There are no command line arguments, so just click @code{OK}.
1523
1524 The Messages window will now display the program's output (the string
1525 @code{Hello from GPS}), and at the bottom of the GPS window a status
1526 update is displayed (@code{Run: hello}).
1527 Close the GPS window (or select @code{File}, then @code{Exit}) to
1528 terminate this GPS session.
1529 @end enumerate
1530
1531 @node Simple Debugging with GPS
1532 @subsection Simple Debugging with GPS
1533 @noindent
1534 This section illustrates basic debugging techniques (setting breakpoints,
1535 examining/modifying variables, single stepping).
1536
1537 @enumerate
1538 @item @emph{Opening a project}
1539
1540 Start GPS and select @code{Open existing project}; browse to
1541 specify the project file @file{sample.prj} that you had created in the
1542 earlier example.
1543
1544 @item @emph{Creating a source file}
1545
1546 Select @code{File}, then @code{New}, and type in the following program:
1547
1548 @smallexample @c ada
1549 @group
1550 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
1551 procedure Example is
1552    Line : String (1..80);
1553    N    : Natural;
1554 begin
1555    Put_Line("Type a line of text at each prompt; an empty line to exit");
1556    loop
1557       Put(": ");
1558       Get_Line (Line, N);
1559       Put_Line (Line (1..N) );
1560       exit when N=0;
1561    end loop;
1562 end Example;
1563 @end group
1564 @end smallexample
1565
1566 @noindent
1567 Select @code{File}, then @code{Save as}, and enter the file name
1568 @file{example.adb}.
1569
1570 @item @emph{Updating the project file}
1571
1572 Add @code{Example} as a new main unit for the project:
1573 @enumerate a
1574 @item
1575 Select @code{Project}, then @code{Edit Project Properties}.
1576
1577 @item
1578 Select the @code{Main files} tab, click @code{Add}, then
1579 select the file @file{example.adb} from the list, and
1580 click @code{Open}.
1581 You will see the file name appear in the list of main units
1582
1583 @item
1584 Click @code{OK}
1585 @end enumerate
1586
1587 @item @emph{Building/running the executable}
1588
1589 To build the executable
1590 select @code{Build}, then @code{Make}, and then choose @file{example.adb}.
1591
1592 Run the program to see its effect (in the Messages area).
1593 Each line that you enter is displayed; an empty line will
1594 cause the loop to exit and the program to terminate.
1595
1596 @item @emph{Debugging the program}
1597
1598 Note that the @option{-g} switches to @command{gcc} and @command{gnatlink},
1599 which are required for debugging, are on by default when you create
1600 a new project.
1601 Thus unless you intentionally remove these settings, you will be able
1602 to debug any program that you develop using GPS.
1603
1604 @enumerate a
1605 @item @emph{Initializing}
1606
1607 Select @code{Debug}, then @code{Initialize}, then @file{example}
1608
1609 @item @emph{Setting a breakpoint}
1610
1611 After performing the initialization step, you will observe a small
1612 icon to the right of each line number.
1613 This serves as a toggle for breakpoints; clicking the icon will
1614 set a breakpoint at the corresponding line (the icon will change to
1615 a red circle with an ``x''), and clicking it again
1616 will remove the breakpoint / reset the icon.
1617
1618 For purposes of this example, set a breakpoint at line 10 (the
1619 statement @code{Put_Line@ (Line@ (1..N));}
1620
1621 @item @emph{Starting program execution}
1622
1623 Select @code{Debug}, then @code{Run}.  When the
1624 @code{Program Arguments} window appears, click @code{OK}.
1625 A console window will appear; enter some line of text,
1626 e.g. @code{abcde}, at the prompt.
1627 The program will pause execution when it gets to the
1628 breakpoint, and the corresponding line is highlighted.
1629
1630 @item @emph{Examining a variable}
1631
1632 Move the mouse over one of the occurrences of the variable @code{N}.
1633 You will see the value (5) displayed, in ``tool tip'' fashion.
1634 Right click on @code{N}, select @code{Debug}, then select @code{Display N}.
1635 You will see information about @code{N} appear in the @code{Debugger Data}
1636 pane, showing the value as 5.
1637
1638 @item @emph{Assigning a new value to a variable}
1639
1640 Right click on the @code{N} in the @code{Debugger Data} pane, and
1641 select @code{Set value of N}.
1642 When the input window appears, enter the value @code{4} and click
1643 @code{OK}.
1644 This value does not automatically appear in the @code{Debugger Data}
1645 pane; to see it, right click again on the @code{N} in the
1646 @code{Debugger Data} pane and select @code{Update value}.
1647 The new value, 4, will appear in red.
1648
1649 @item @emph{Single stepping}
1650
1651 Select @code{Debug}, then @code{Next}.
1652 This will cause the next statement to be executed, in this case the
1653 call of @code{Put_Line} with the string slice.
1654 Notice in the console window that the displayed string is simply
1655 @code{abcd} and not @code{abcde} which you had entered.
1656 This is because the upper bound of the slice is now 4 rather than 5.
1657
1658 @item @emph{Removing a breakpoint}
1659
1660 Toggle the breakpoint icon at line 10.
1661
1662 @item @emph{Resuming execution from a breakpoint}
1663
1664 Select @code{Debug}, then @code{Continue}.
1665 The program will reach the next iteration of the loop, and
1666 wait for input after displaying the prompt.
1667 This time, just hit the @kbd{Enter} key.
1668 The value of @code{N} will be 0, and the program will terminate.
1669 The console window will disappear.
1670 @end enumerate
1671 @end enumerate
1672 @end ifclear
1673
1674 @node The GNAT Compilation Model
1675 @chapter The GNAT Compilation Model
1676 @cindex GNAT compilation model
1677 @cindex Compilation model
1678
1679 @menu
1680 * Source Representation::
1681 * Foreign Language Representation::
1682 * File Naming Rules::
1683 * Using Other File Names::
1684 * Alternative File Naming Schemes::
1685 * Generating Object Files::
1686 * Source Dependencies::
1687 * The Ada Library Information Files::
1688 * Binding an Ada Program::
1689 * Mixed Language Programming::
1690 @ifclear vms
1691 * Building Mixed Ada & C++ Programs::
1692 * Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models::
1693 @end ifclear
1694 * Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models::
1695 @ifset vms
1696 * Placement of temporary files::
1697 @end ifset
1698 @end menu
1699
1700 @noindent
1701 This chapter describes the compilation model used by GNAT. Although
1702 similar to that used by other languages, such as C and C++, this model
1703 is substantially different from the traditional Ada compilation models,
1704 which are based on a library. The model is initially described without
1705 reference to the library-based model. If you have not previously used an
1706 Ada compiler, you need only read the first part of this chapter. The
1707 last section describes and discusses the differences between the GNAT
1708 model and the traditional Ada compiler models. If you have used other
1709 Ada compilers, this section will help you to understand those
1710 differences, and the advantages of the GNAT model.
1711
1712 @node Source Representation
1713 @section Source Representation
1714 @cindex Latin-1
1715
1716 @noindent
1717 Ada source programs are represented in standard text files, using
1718 Latin-1 coding. Latin-1 is an 8-bit code that includes the familiar
1719 7-bit ASCII set, plus additional characters used for
1720 representing foreign languages (@pxref{Foreign Language Representation}
1721 for support of non-USA character sets). The format effector characters
1722 are represented using their standard ASCII encodings, as follows:
1723
1724 @table @code
1725 @item VT
1726 @findex VT
1727 Vertical tab, @code{16#0B#}
1728
1729 @item HT
1730 @findex HT
1731 Horizontal tab, @code{16#09#}
1732
1733 @item CR
1734 @findex CR
1735 Carriage return, @code{16#0D#}
1736
1737 @item LF
1738 @findex LF
1739 Line feed, @code{16#0A#}
1740
1741 @item FF
1742 @findex FF
1743 Form feed, @code{16#0C#}
1744 @end table
1745
1746 @noindent
1747 Source files are in standard text file format. In addition, GNAT will
1748 recognize a wide variety of stream formats, in which the end of
1749 physical lines is marked by any of the following sequences:
1750 @code{LF}, @code{CR}, @code{CR-LF}, or @code{LF-CR}. This is useful
1751 in accommodating files that are imported from other operating systems.
1752
1753 @cindex End of source file
1754 @cindex Source file, end
1755 @findex SUB
1756 The end of a source file is normally represented by the physical end of
1757 file. However, the control character @code{16#1A#} (@code{SUB}) is also
1758 recognized as signalling the end of the source file. Again, this is
1759 provided for compatibility with other operating systems where this
1760 code is used to represent the end of file.
1761
1762 Each file contains a single Ada compilation unit, including any pragmas
1763 associated with the unit. For example, this means you must place a
1764 package declaration (a package @dfn{spec}) and the corresponding body in
1765 separate files. An Ada @dfn{compilation} (which is a sequence of
1766 compilation units) is represented using a sequence of files. Similarly,
1767 you will place each subunit or child unit in a separate file.
1768
1769 @node Foreign Language Representation
1770 @section Foreign Language Representation
1771
1772 @noindent
1773 GNAT supports the standard character sets defined in Ada as well as
1774 several other non-standard character sets for use in localized versions
1775 of the compiler (@pxref{Character Set Control}).
1776 @menu
1777 * Latin-1::
1778 * Other 8-Bit Codes::
1779 * Wide Character Encodings::
1780 @end menu
1781
1782 @node Latin-1
1783 @subsection Latin-1
1784 @cindex Latin-1
1785
1786 @noindent
1787 The basic character set is Latin-1. This character set is defined by ISO
1788 standard 8859, part 1. The lower half (character codes @code{16#00#}
1789 ... @code{16#7F#)} is identical to standard ASCII coding, but the upper half
1790 is used to represent additional characters. These include extended letters
1791 used by European languages, such as French accents, the vowels with umlauts
1792 used in German, and the extra letter A-ring used in Swedish.
1793
1794 @findex Ada.Characters.Latin_1
1795 For a complete list of Latin-1 codes and their encodings, see the source
1796 file of library unit @code{Ada.Characters.Latin_1} in file
1797 @file{a-chlat1.ads}.
1798 You may use any of these extended characters freely in character or
1799 string literals. In addition, the extended characters that represent
1800 letters can be used in identifiers.
1801
1802 @node Other 8-Bit Codes
1803 @subsection Other 8-Bit Codes
1804
1805 @noindent
1806 GNAT also supports several other 8-bit coding schemes:
1807
1808 @table @asis
1809 @item ISO 8859-2 (Latin-2)
1810 @cindex Latin-2
1811 @cindex ISO 8859-2
1812 Latin-2 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1813 equivalence.
1814
1815 @item ISO 8859-3 (Latin-3)
1816 @cindex Latin-3
1817 @cindex ISO 8859-3
1818 Latin-3 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1819 equivalence.
1820
1821 @item ISO 8859-4 (Latin-4)
1822 @cindex Latin-4
1823 @cindex ISO 8859-4
1824 Latin-4 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1825 equivalence.
1826
1827 @item ISO 8859-5 (Cyrillic)
1828 @cindex ISO 8859-5
1829 @cindex Cyrillic
1830 ISO 8859-5 letters (Cyrillic) allowed in identifiers, with uppercase and
1831 lowercase equivalence.
1832
1833 @item ISO 8859-15 (Latin-9)
1834 @cindex ISO 8859-15
1835 @cindex Latin-9
1836 ISO 8859-15 (Latin-9) letters allowed in identifiers, with uppercase and
1837 lowercase equivalence
1838
1839 @item IBM PC (code page 437)
1840 @cindex code page 437
1841 This code page is the normal default for PCs in the U.S. It corresponds
1842 to the original IBM PC character set. This set has some, but not all, of
1843 the extended Latin-1 letters, but these letters do not have the same
1844 encoding as Latin-1. In this mode, these letters are allowed in
1845 identifiers with uppercase and lowercase equivalence.
1846
1847 @item IBM PC (code page 850)
1848 @cindex code page 850
1849 This code page is a modification of 437 extended to include all the
1850 Latin-1 letters, but still not with the usual Latin-1 encoding. In this
1851 mode, all these letters are allowed in identifiers with uppercase and
1852 lowercase equivalence.
1853
1854 @item Full Upper 8-bit
1855 Any character in the range 80-FF allowed in identifiers, and all are
1856 considered distinct. In other words, there are no uppercase and lowercase
1857 equivalences in this range. This is useful in conjunction with
1858 certain encoding schemes used for some foreign character sets (e.g.
1859 the typical method of representing Chinese characters on the PC).
1860
1861 @item No Upper-Half
1862 No upper-half characters in the range 80-FF are allowed in identifiers.
1863 This gives Ada 83 compatibility for identifier names.
1864 @end table
1865
1866 @noindent
1867 For precise data on the encodings permitted, and the uppercase and lowercase
1868 equivalences that are recognized, see the file @file{csets.adb} in
1869 the GNAT compiler sources. You will need to obtain a full source release
1870 of GNAT to obtain this file.
1871
1872 @node Wide Character Encodings
1873 @subsection Wide Character Encodings
1874
1875 @noindent
1876 GNAT allows wide character codes to appear in character and string
1877 literals, and also optionally in identifiers, by means of the following
1878 possible encoding schemes:
1879
1880 @table @asis
1881
1882 @item Hex Coding
1883 In this encoding, a wide character is represented by the following five
1884 character sequence:
1885
1886 @smallexample
1887 ESC a b c d
1888 @end smallexample
1889
1890 @noindent
1891 Where @code{a}, @code{b}, @code{c}, @code{d} are the four hexadecimal
1892 characters (using uppercase letters) of the wide character code. For
1893 example, ESC A345 is used to represent the wide character with code
1894 @code{16#A345#}.
1895 This scheme is compatible with use of the full Wide_Character set.
1896
1897 @item Upper-Half Coding
1898 @cindex Upper-Half Coding
1899 The wide character with encoding @code{16#abcd#} where the upper bit is on
1900 (in other words, ``a'' is in the range 8-F) is represented as two bytes,
1901 @code{16#ab#} and @code{16#cd#}. The second byte cannot be a format control
1902 character, but is not required to be in the upper half. This method can
1903 be also used for shift-JIS or EUC, where the internal coding matches the
1904 external coding.
1905
1906 @item Shift JIS Coding
1907 @cindex Shift JIS Coding
1908 A wide character is represented by a two-character sequence,
1909 @code{16#ab#} and
1910 @code{16#cd#}, with the restrictions described for upper-half encoding as
1911 described above. The internal character code is the corresponding JIS
1912 character according to the standard algorithm for Shift-JIS
1913 conversion. Only characters defined in the JIS code set table can be
1914 used with this encoding method.
1915
1916 @item EUC Coding
1917 @cindex EUC Coding
1918 A wide character is represented by a two-character sequence
1919 @code{16#ab#} and
1920 @code{16#cd#}, with both characters being in the upper half. The internal
1921 character code is the corresponding JIS character according to the EUC
1922 encoding algorithm. Only characters defined in the JIS code set table
1923 can be used with this encoding method.
1924
1925 @item UTF-8 Coding
1926 A wide character is represented using
1927 UCS Transformation Format 8 (UTF-8) as defined in Annex R of ISO
1928 10646-1/Am.2. Depending on the character value, the representation
1929 is a one, two, or three byte sequence:
1930 @smallexample
1931 @iftex
1932 @leftskip=.7cm
1933 @end iftex
1934 16#0000#-16#007f#: 2#0xxxxxxx#
1935 16#0080#-16#07ff#: 2#110xxxxx# 2#10xxxxxx#
1936 16#0800#-16#ffff#: 2#1110xxxx# 2#10xxxxxx# 2#10xxxxxx#
1937
1938 @end smallexample
1939
1940 @noindent
1941 where the xxx bits correspond to the left-padded bits of the
1942 16-bit character value. Note that all lower half ASCII characters
1943 are represented as ASCII bytes and all upper half characters and
1944 other wide characters are represented as sequences of upper-half
1945 (The full UTF-8 scheme allows for encoding 31-bit characters as
1946 6-byte sequences, but in this implementation, all UTF-8 sequences
1947 of four or more bytes length will be treated as illegal).
1948 @item Brackets Coding
1949 In this encoding, a wide character is represented by the following eight
1950 character sequence:
1951
1952 @smallexample
1953 [ " a b c d " ]
1954 @end smallexample
1955
1956 @noindent
1957 Where @code{a}, @code{b}, @code{c}, @code{d} are the four hexadecimal
1958 characters (using uppercase letters) of the wide character code. For
1959 example, [``A345''] is used to represent the wide character with code
1960 @code{16#A345#}. It is also possible (though not required) to use the
1961 Brackets coding for upper half characters. For example, the code
1962 @code{16#A3#} can be represented as @code{[``A3'']}.
1963
1964 This scheme is compatible with use of the full Wide_Character set,
1965 and is also the method used for wide character encoding in the standard
1966 ACVC (Ada Compiler Validation Capability) test suite distributions.
1967
1968 @end table
1969
1970 @noindent
1971 Note: Some of these coding schemes do not permit the full use of the
1972 Ada character set. For example, neither Shift JIS, nor EUC allow the
1973 use of the upper half of the Latin-1 set.
1974
1975 @node File Naming Rules
1976 @section File Naming Rules
1977
1978 @noindent
1979 The default file name is determined by the name of the unit that the
1980 file contains. The name is formed by taking the full expanded name of
1981 the unit and replacing the separating dots with hyphens and using
1982 ^lowercase^uppercase^ for all letters.
1983
1984 An exception arises if the file name generated by the above rules starts
1985 with one of the characters
1986 @ifset vms
1987 A,G,I, or S,
1988 @end ifset
1989 @ifclear vms
1990 a,g,i, or s,
1991 @end ifclear
1992 and the second character is a
1993 minus. In this case, the character ^tilde^dollar sign^ is used in place
1994 of the minus. The reason for this special rule is to avoid clashes with
1995 the standard names for child units of the packages System, Ada,
1996 Interfaces, and GNAT, which use the prefixes
1997 @ifset vms
1998 S- A- I- and G-
1999 @end ifset
2000 @ifclear vms
2001 s- a- i- and g-
2002 @end ifclear
2003 respectively.
2004
2005 The file extension is @file{.ads} for a spec and
2006 @file{.adb} for a body. The following list shows some
2007 examples of these rules.
2008
2009 @table @file
2010 @item main.ads
2011 Main (spec)
2012 @item main.adb
2013 Main (body)
2014 @item arith_functions.ads
2015 Arith_Functions (package spec)
2016 @item arith_functions.adb
2017 Arith_Functions (package body)
2018 @item func-spec.ads
2019 Func.Spec (child package spec)
2020 @item func-spec.adb
2021 Func.Spec (child package body)
2022 @item main-sub.adb
2023 Sub (subunit of Main)
2024 @item ^a~bad.adb^A$BAD.ADB^
2025 A.Bad (child package body)
2026 @end table
2027
2028 @noindent
2029 Following these rules can result in excessively long
2030 file names if corresponding
2031 unit names are long (for example, if child units or subunits are
2032 heavily nested). An option is available to shorten such long file names
2033 (called file name ``krunching''). This may be particularly useful when
2034 programs being developed with GNAT are to be used on operating systems
2035 with limited file name lengths. @xref{Using gnatkr}.
2036
2037 Of course, no file shortening algorithm can guarantee uniqueness over
2038 all possible unit names; if file name krunching is used, it is your
2039 responsibility to ensure no name clashes occur. Alternatively you
2040 can specify the exact file names that you want used, as described
2041 in the next section. Finally, if your Ada programs are migrating from a
2042 compiler with a different naming convention, you can use the gnatchop
2043 utility to produce source files that follow the GNAT naming conventions.
2044 (For details @pxref{Renaming Files Using gnatchop}.)
2045
2046 Note: in the case of @code{Windows NT/XP} or @code{OpenVMS} operating
2047 systems, case is not significant. So for example on @code{Windows XP}
2048 if the canonical name is @code{main-sub.adb}, you can use the file name
2049 @code{Main-Sub.adb} instead. However, case is significant for other
2050 operating systems, so for example, if you want to use other than
2051 canonically cased file names on a Unix system, you need to follow
2052 the procedures described in the next section.
2053
2054 @node Using Other File Names
2055 @section Using Other File Names
2056 @cindex File names
2057
2058 @noindent
2059 In the previous section, we have described the default rules used by
2060 GNAT to determine the file name in which a given unit resides. It is
2061 often convenient to follow these default rules, and if you follow them,
2062 the compiler knows without being explicitly told where to find all
2063 the files it needs.
2064
2065 However, in some cases, particularly when a program is imported from
2066 another Ada compiler environment, it may be more convenient for the
2067 programmer to specify which file names contain which units. GNAT allows
2068 arbitrary file names to be used by means of the Source_File_Name pragma.
2069 The form of this pragma is as shown in the following examples:
2070 @cindex Source_File_Name pragma
2071
2072 @smallexample @c ada
2073 @cartouche
2074 pragma Source_File_Name (My_Utilities.Stacks,
2075   Spec_File_Name => "myutilst_a.ada");
2076 pragma Source_File_name (My_Utilities.Stacks,
2077   Body_File_Name => "myutilst.ada");
2078 @end cartouche
2079 @end smallexample
2080
2081 @noindent
2082 As shown in this example, the first argument for the pragma is the unit
2083 name (in this example a child unit). The second argument has the form
2084 of a named association. The identifier
2085 indicates whether the file name is for a spec or a body;
2086 the file name itself is given by a string literal.
2087
2088 The source file name pragma is a configuration pragma, which means that
2089 normally it will be placed in the @file{gnat.adc}
2090 file used to hold configuration
2091 pragmas that apply to a complete compilation environment.
2092 For more details on how the @file{gnat.adc} file is created and used
2093 see @ref{Handling of Configuration Pragmas}.
2094 @cindex @file{gnat.adc}
2095
2096 @ifclear vms
2097 GNAT allows completely arbitrary file names to be specified using the
2098 source file name pragma. However, if the file name specified has an
2099 extension other than @file{.ads} or @file{.adb} it is necessary to use
2100 a special syntax when compiling the file. The name in this case must be
2101 preceded by the special sequence @option{-x} followed by a space and the name
2102 of the language, here @code{ada}, as in:
2103
2104 @smallexample
2105 $ gcc -c -x ada peculiar_file_name.sim
2106 @end smallexample
2107 @end ifclear
2108
2109 @noindent
2110 @command{gnatmake} handles non-standard file names in the usual manner (the
2111 non-standard file name for the main program is simply used as the
2112 argument to gnatmake). Note that if the extension is also non-standard,
2113 then it must be included in the @command{gnatmake} command, it may not
2114 be omitted.
2115
2116 @node Alternative File Naming Schemes
2117 @section Alternative File Naming Schemes
2118 @cindex File naming schemes, alternative
2119 @cindex File names
2120
2121 In the previous section, we described the use of the @code{Source_File_Name}
2122 pragma to allow arbitrary names to be assigned to individual source files.
2123 However, this approach requires one pragma for each file, and especially in
2124 large systems can result in very long @file{gnat.adc} files, and also create
2125 a maintenance problem.
2126
2127 GNAT also provides a facility for specifying systematic file naming schemes
2128 other than the standard default naming scheme previously described. An
2129 alternative scheme for naming is specified by the use of
2130 @code{Source_File_Name} pragmas having the following format:
2131 @cindex Source_File_Name pragma
2132
2133 @smallexample @c ada
2134 pragma Source_File_Name (
2135    Spec_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
2136  [,Casing          => CASING_SPEC]
2137  [,Dot_Replacement => STRING_LITERAL]);
2138
2139 pragma Source_File_Name (
2140    Body_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
2141  [,Casing          => CASING_SPEC]
2142  [,Dot_Replacement => STRING_LITERAL]);
2143
2144 pragma Source_File_Name (
2145    Subunit_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
2146  [,Casing             => CASING_SPEC]
2147  [,Dot_Replacement    => STRING_LITERAL]);
2148
2149 FILE_NAME_PATTERN ::= STRING_LITERAL
2150 CASING_SPEC ::= Lowercase | Uppercase | Mixedcase
2151 @end smallexample
2152
2153 @noindent
2154 The @code{FILE_NAME_PATTERN} string shows how the file name is constructed.
2155 It contains a single asterisk character, and the unit name is substituted
2156 systematically for this asterisk. The optional parameter
2157 @code{Casing} indicates
2158 whether the unit name is to be all upper-case letters, all lower-case letters,
2159 or mixed-case. If no
2160 @code{Casing} parameter is used, then the default is all
2161 ^lower-case^upper-case^.
2162
2163 The optional @code{Dot_Replacement} string is used to replace any periods
2164 that occur in subunit or child unit names. If no @code{Dot_Replacement}
2165 argument is used then separating dots appear unchanged in the resulting
2166 file name.
2167 Although the above syntax indicates that the
2168 @code{Casing} argument must appear
2169 before the @code{Dot_Replacement} argument, but it
2170 is also permissible to write these arguments in the opposite order.
2171
2172 As indicated, it is possible to specify different naming schemes for
2173 bodies, specs, and subunits. Quite often the rule for subunits is the
2174 same as the rule for bodies, in which case, there is no need to give
2175 a separate @code{Subunit_File_Name} rule, and in this case the
2176 @code{Body_File_name} rule is used for subunits as well.
2177
2178 The separate rule for subunits can also be used to implement the rather
2179 unusual case of a compilation environment (e.g. a single directory) which
2180 contains a subunit and a child unit with the same unit name. Although
2181 both units cannot appear in the same partition, the Ada Reference Manual
2182 allows (but does not require) the possibility of the two units coexisting
2183 in the same environment.
2184
2185 The file name translation works in the following steps:
2186
2187 @itemize @bullet
2188
2189 @item
2190 If there is a specific @code{Source_File_Name} pragma for the given unit,
2191 then this is always used, and any general pattern rules are ignored.
2192
2193 @item
2194 If there is a pattern type @code{Source_File_Name} pragma that applies to
2195 the unit, then the resulting file name will be used if the file exists. If
2196 more than one pattern matches, the latest one will be tried first, and the
2197 first attempt resulting in a reference to a file that exists will be used.
2198
2199 @item
2200 If no pattern type @code{Source_File_Name} pragma that applies to the unit
2201 for which the corresponding file exists, then the standard GNAT default
2202 naming rules are used.
2203
2204 @end itemize
2205
2206 @noindent
2207 As an example of the use of this mechanism, consider a commonly used scheme
2208 in which file names are all lower case, with separating periods copied
2209 unchanged to the resulting file name, and specs end with @file{.1.ada}, and
2210 bodies end with @file{.2.ada}. GNAT will follow this scheme if the following
2211 two pragmas appear:
2212
2213 @smallexample @c ada
2214 pragma Source_File_Name
2215   (Spec_File_Name => "*.1.ada");
2216 pragma Source_File_Name
2217   (Body_File_Name => "*.2.ada");
2218 @end smallexample
2219
2220 @noindent
2221 The default GNAT scheme is actually implemented by providing the following
2222 default pragmas internally:
2223
2224 @smallexample @c ada
2225 pragma Source_File_Name
2226   (Spec_File_Name => "*.ads", Dot_Replacement => "-");
2227 pragma Source_File_Name
2228   (Body_File_Name => "*.adb", Dot_Replacement => "-");
2229 @end smallexample
2230
2231 @noindent
2232 Our final example implements a scheme typically used with one of the
2233 Ada 83 compilers, where the separator character for subunits was ``__''
2234 (two underscores), specs were identified by adding @file{_.ADA}, bodies
2235 by adding @file{.ADA}, and subunits by
2236 adding @file{.SEP}. All file names were
2237 upper case. Child units were not present of course since this was an
2238 Ada 83 compiler, but it seems reasonable to extend this scheme to use
2239 the same double underscore separator for child units.
2240
2241 @smallexample @c ada
2242 pragma Source_File_Name
2243   (Spec_File_Name => "*_.ADA",
2244    Dot_Replacement => "__",
2245    Casing = Uppercase);
2246 pragma Source_File_Name
2247   (Body_File_Name => "*.ADA",
2248    Dot_Replacement => "__",
2249    Casing = Uppercase);
2250 pragma Source_File_Name
2251   (Subunit_File_Name => "*.SEP",
2252    Dot_Replacement => "__",
2253    Casing = Uppercase);
2254 @end smallexample
2255
2256 @node Generating Object Files
2257 @section Generating Object Files
2258
2259 @noindent
2260 An Ada program consists of a set of source files, and the first step in
2261 compiling the program is to generate the corresponding object files.
2262 These are generated by compiling a subset of these source files.
2263 The files you need to compile are the following:
2264
2265 @itemize @bullet
2266 @item
2267 If a package spec has no body, compile the package spec to produce the
2268 object file for the package.
2269
2270 @item
2271 If a package has both a spec and a body, compile the body to produce the
2272 object file for the package. The source file for the package spec need
2273 not be compiled in this case because there is only one object file, which
2274 contains the code for both the spec and body of the package.
2275
2276 @item
2277 For a subprogram, compile the subprogram body to produce the object file
2278 for the subprogram. The spec, if one is present, is as usual in a
2279 separate file, and need not be compiled.
2280
2281 @item
2282 @cindex Subunits
2283 In the case of subunits, only compile the parent unit. A single object
2284 file is generated for the entire subunit tree, which includes all the
2285 subunits.
2286
2287 @item
2288 Compile child units independently of their parent units
2289 (though, of course, the spec of all the ancestor unit must be present in order
2290 to compile a child unit).
2291
2292 @item
2293 @cindex Generics
2294 Compile generic units in the same manner as any other units. The object
2295 files in this case are small dummy files that contain at most the
2296 flag used for elaboration checking. This is because GNAT always handles generic
2297 instantiation by means of macro expansion. However, it is still necessary to
2298 compile generic units, for dependency checking and elaboration purposes.
2299 @end itemize
2300
2301 @noindent
2302 The preceding rules describe the set of files that must be compiled to
2303 generate the object files for a program. Each object file has the same
2304 name as the corresponding source file, except that the extension is
2305 @file{.o} as usual.
2306
2307 You may wish to compile other files for the purpose of checking their
2308 syntactic and semantic correctness. For example, in the case where a
2309 package has a separate spec and body, you would not normally compile the
2310 spec. However, it is convenient in practice to compile the spec to make
2311 sure it is error-free before compiling clients of this spec, because such
2312 compilations will fail if there is an error in the spec.
2313
2314 GNAT provides an option for compiling such files purely for the
2315 purposes of checking correctness; such compilations are not required as
2316 part of the process of building a program. To compile a file in this
2317 checking mode, use the @option{-gnatc} switch.
2318
2319 @node Source Dependencies
2320 @section Source Dependencies
2321
2322 @noindent
2323 A given object file clearly depends on the source file which is compiled
2324 to produce it. Here we are using @dfn{depends} in the sense of a typical
2325 @code{make} utility; in other words, an object file depends on a source
2326 file if changes to the source file require the object file to be
2327 recompiled.
2328 In addition to this basic dependency, a given object may depend on
2329 additional source files as follows:
2330
2331 @itemize @bullet
2332 @item
2333 If a file being compiled @code{with}'s a unit @var{X}, the object file
2334 depends on the file containing the spec of unit @var{X}. This includes
2335 files that are @code{with}'ed implicitly either because they are parents
2336 of @code{with}'ed child units or they are run-time units required by the
2337 language constructs used in a particular unit.
2338
2339 @item
2340 If a file being compiled instantiates a library level generic unit, the
2341 object file depends on both the spec and body files for this generic
2342 unit.
2343
2344 @item
2345 If a file being compiled instantiates a generic unit defined within a
2346 package, the object file depends on the body file for the package as
2347 well as the spec file.
2348
2349 @item
2350 @findex Inline
2351 @cindex @option{-gnatn} switch
2352 If a file being compiled contains a call to a subprogram for which
2353 pragma @code{Inline} applies and inlining is activated with the
2354 @option{-gnatn} switch, the object file depends on the file containing the
2355 body of this subprogram as well as on the file containing the spec. Note
2356 that for inlining to actually occur as a result of the use of this switch,
2357 it is necessary to compile in optimizing mode.
2358
2359 @cindex @option{-gnatN} switch
2360 The use of @option{-gnatN} activates a more extensive inlining optimization
2361 that is performed by the front end of the compiler. This inlining does
2362 not require that the code generation be optimized. Like @option{-gnatn},
2363 the use of this switch generates additional dependencies.
2364 Note that
2365 @option{-gnatN} automatically implies @option{-gnatn} so it is not necessary
2366 to specify both options.
2367
2368 @item
2369 If an object file @file{O} depends on the proper body of a subunit through
2370 inlining or instantiation, it depends on the parent unit of the subunit.
2371 This means that any modification of the parent unit or one of its subunits
2372 affects the compilation of @file{O}.
2373
2374 @item
2375 The object file for a parent unit depends on all its subunit body files.
2376
2377 @item
2378 The previous two rules meant that for purposes of computing dependencies and
2379 recompilation, a body and all its subunits are treated as an indivisible whole.
2380
2381 @noindent
2382 These rules are applied transitively: if unit @code{A} @code{with}'s
2383 unit @code{B}, whose elaboration calls an inlined procedure in package
2384 @code{C}, the object file for unit @code{A} will depend on the body of
2385 @code{C}, in file @file{c.adb}.
2386
2387 The set of dependent files described by these rules includes all the
2388 files on which the unit is semantically dependent, as dictated by the
2389 Ada language standard. However, it is a superset of what the
2390 standard describes, because it includes generic, inline, and subunit
2391 dependencies.
2392
2393 An object file must be recreated by recompiling the corresponding source
2394 file if any of the source files on which it depends are modified. For
2395 example, if the @code{make} utility is used to control compilation,
2396 the rule for an Ada object file must mention all the source files on
2397 which the object file depends, according to the above definition.
2398 The determination of the necessary
2399 recompilations is done automatically when one uses @command{gnatmake}.
2400 @end itemize
2401
2402 @node The Ada Library Information Files
2403 @section The Ada Library Information Files
2404 @cindex Ada Library Information files
2405 @cindex @file{ALI} files
2406
2407 @noindent
2408 Each compilation actually generates two output files. The first of these
2409 is the normal object file that has a @file{.o} extension. The second is a
2410 text file containing full dependency information. It has the same
2411 name as the source file, but an @file{.ali} extension.
2412 This file is known as the Ada Library Information (@file{ALI}) file.
2413 The following information is contained in the @file{ALI} file.
2414
2415 @itemize @bullet
2416 @item
2417 Version information (indicates which version of GNAT was used to compile
2418 the unit(s) in question)
2419
2420 @item
2421 Main program information (including priority and time slice settings,
2422 as well as the wide character encoding used during compilation).
2423
2424 @item
2425 List of arguments used in the @command{gcc} command for the compilation
2426
2427 @item
2428 Attributes of the unit, including configuration pragmas used, an indication
2429 of whether the compilation was successful, exception model used etc.
2430
2431 @item
2432 A list of relevant restrictions applying to the unit (used for consistency)
2433 checking.
2434
2435 @item
2436 Categorization information (e.g. use of pragma @code{Pure}).
2437
2438 @item
2439 Information on all @code{with}'ed units, including presence of
2440 @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas.
2441
2442 @item
2443 Information from any @code{Linker_Options} pragmas used in the unit
2444
2445 @item
2446 Information on the use of @code{Body_Version} or @code{Version}
2447 attributes in the unit.
2448
2449 @item
2450 Dependency information. This is a list of files, together with
2451 time stamp and checksum information. These are files on which
2452 the unit depends in the sense that recompilation is required
2453 if any of these units are modified.
2454
2455 @item
2456 Cross-reference data. Contains information on all entities referenced
2457 in the unit. Used by tools like @code{gnatxref} and @code{gnatfind} to
2458 provide cross-reference information.
2459
2460 @end itemize
2461
2462 @noindent
2463 For a full detailed description of the format of the @file{ALI} file,
2464 see the source of the body of unit @code{Lib.Writ}, contained in file
2465 @file{lib-writ.adb} in the GNAT compiler sources.
2466
2467 @node Binding an Ada Program
2468 @section Binding an Ada Program
2469
2470 @noindent
2471 When using languages such as C and C++, once the source files have been
2472 compiled the only remaining step in building an executable program
2473 is linking the object modules together. This means that it is possible to
2474 link an inconsistent version of a program, in which two units have
2475 included different versions of the same header.
2476
2477 The rules of Ada do not permit such an inconsistent program to be built.
2478 For example, if two clients have different versions of the same package,
2479 it is illegal to build a program containing these two clients.
2480 These rules are enforced by the GNAT binder, which also determines an
2481 elaboration order consistent with the Ada rules.
2482
2483 The GNAT binder is run after all the object files for a program have
2484 been created. It is given the name of the main program unit, and from
2485 this it determines the set of units required by the program, by reading the
2486 corresponding ALI files. It generates error messages if the program is
2487 inconsistent or if no valid order of elaboration exists.
2488
2489 If no errors are detected, the binder produces a main program, in Ada by
2490 default, that contains calls to the elaboration procedures of those
2491 compilation unit that require them, followed by
2492 a call to the main program. This Ada program is compiled to generate the
2493 object file for the main program. The name of
2494 the Ada file is @file{b~@var{xxx}.adb} (with the corresponding spec
2495 @file{b~@var{xxx}.ads}) where @var{xxx} is the name of the
2496 main program unit.
2497
2498 Finally, the linker is used to build the resulting executable program,
2499 using the object from the main program from the bind step as well as the
2500 object files for the Ada units of the program.
2501
2502 @node Mixed Language Programming
2503 @section Mixed Language Programming
2504 @cindex Mixed Language Programming
2505
2506 @noindent
2507 This section describes how to develop a mixed-language program,
2508 specifically one that comprises units in both Ada and C.
2509
2510 @menu
2511 * Interfacing to C::
2512 * Calling Conventions::
2513 @end menu
2514
2515 @node Interfacing to C
2516 @subsection Interfacing to C
2517 @noindent
2518 Interfacing Ada with a foreign language such as C involves using
2519 compiler directives to import and/or export entity definitions in each
2520 language---using @code{extern} statements in C, for instance, and the
2521 @code{Import}, @code{Export}, and @code{Convention} pragmas in Ada.
2522 A full treatment of these topics is provided in Appendix B, section 1
2523 of the Ada Reference Manual.
2524
2525 There are two ways to build a program using GNAT that contains some Ada
2526 sources and some foreign language sources, depending on whether or not
2527 the main subprogram is written in Ada.  Here is a source example with
2528 the main subprogram in Ada:
2529
2530 @smallexample
2531 /* file1.c */
2532 #include <stdio.h>
2533
2534 void print_num (int num)
2535 @{
2536   printf ("num is %d.\n", num);
2537   return;
2538 @}
2539
2540 /* file2.c */
2541
2542 /* num_from_Ada is declared in my_main.adb */
2543 extern int num_from_Ada;
2544
2545 int get_num (void)
2546 @{
2547   return num_from_Ada;
2548 @}
2549 @end smallexample
2550
2551 @smallexample @c ada
2552 --  my_main.adb
2553 procedure My_Main is
2554
2555    --  Declare then export an Integer entity called num_from_Ada
2556    My_Num : Integer := 10;
2557    pragma Export (C, My_Num, "num_from_Ada");
2558
2559    --  Declare an Ada function spec for Get_Num, then use
2560    --  C function get_num for the implementation.
2561    function Get_Num return Integer;
2562    pragma Import (C, Get_Num, "get_num");
2563
2564    --  Declare an Ada procedure spec for Print_Num, then use
2565    --  C function print_num for the implementation.
2566    procedure Print_Num (Num : Integer);
2567    pragma Import (C, Print_Num, "print_num");
2568
2569 begin
2570    Print_Num (Get_Num);
2571 end My_Main;
2572 @end smallexample
2573
2574 @enumerate
2575 @item
2576 To build this example, first compile the foreign language files to
2577 generate object files:
2578 @smallexample
2579 ^gcc -c file1.c^gcc -c FILE1.C^
2580 ^gcc -c file2.c^gcc -c FILE2.C^
2581 @end smallexample
2582
2583 @item
2584 Then, compile the Ada units to produce a set of object files and ALI
2585 files:
2586 @smallexample
2587 gnatmake ^-c^/ACTIONS=COMPILE^ my_main.adb
2588 @end smallexample
2589
2590 @item
2591 Run the Ada binder on the Ada main program:
2592 @smallexample
2593 gnatbind my_main.ali
2594 @end smallexample
2595
2596 @item
2597 Link the Ada main program, the Ada objects and the other language
2598 objects:
2599 @smallexample
2600 gnatlink my_main.ali file1.o file2.o
2601 @end smallexample
2602 @end enumerate
2603
2604 The last three steps can be grouped in a single command:
2605 @smallexample
2606 gnatmake my_main.adb -largs file1.o file2.o
2607 @end smallexample
2608
2609 @cindex Binder output file
2610 @noindent
2611 If the main program is in a language other than Ada, then you may have
2612 more than one entry point into the Ada subsystem. You must use a special
2613 binder option to generate callable routines that initialize and
2614 finalize the Ada units (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs}).
2615 Calls to the initialization and finalization routines must be inserted
2616 in the main program, or some other appropriate point in the code. The
2617 call to initialize the Ada units must occur before the first Ada
2618 subprogram is called, and the call to finalize the Ada units must occur
2619 after the last Ada subprogram returns. The binder will place the
2620 initialization and finalization subprograms into the
2621 @file{b~@var{xxx}.adb} file where they can be accessed by your C
2622 sources.  To illustrate, we have the following example:
2623
2624 @smallexample
2625 /* main.c */
2626 extern void adainit (void);
2627 extern void adafinal (void);
2628 extern int add (int, int);
2629 extern int sub (int, int);
2630
2631 int main (int argc, char *argv[])
2632 @{
2633   int a = 21, b = 7;
2634
2635   adainit();
2636
2637   /* Should print "21 + 7 = 28" */
2638   printf ("%d + %d = %d\n", a, b, add (a, b));
2639   /* Should print "21 - 7 = 14" */
2640   printf ("%d - %d = %d\n", a, b, sub (a, b));
2641
2642   adafinal();
2643 @}
2644 @end smallexample
2645
2646 @smallexample @c ada
2647 --  unit1.ads
2648 package Unit1 is
2649    function Add (A, B : Integer) return Integer;
2650    pragma Export (C, Add, "add");
2651 end Unit1;
2652
2653 --  unit1.adb
2654 package body Unit1 is
2655    function Add (A, B : Integer) return Integer is
2656    begin
2657       return A + B;
2658    end Add;
2659 end Unit1;
2660
2661 --  unit2.ads
2662 package Unit2 is
2663    function Sub (A, B : Integer) return Integer;
2664    pragma Export (C, Sub, "sub");
2665 end Unit2;
2666
2667 --  unit2.adb
2668 package body Unit2 is
2669    function Sub (A, B : Integer) return Integer is
2670    begin
2671       return A - B;
2672    end Sub;
2673 end Unit2;
2674 @end smallexample
2675
2676 @enumerate
2677 @item
2678 The build procedure for this application is similar to the last
2679 example's.  First, compile the foreign language files to generate object
2680 files:
2681 @smallexample
2682 ^gcc -c main.c^gcc -c main.c^
2683 @end smallexample
2684
2685 @item
2686 Next, compile the Ada units to produce a set of object files and ALI
2687 files:
2688 @smallexample
2689 gnatmake ^-c^/ACTIONS=COMPILE^ unit1.adb
2690 gnatmake ^-c^/ACTIONS=COMPILE^ unit2.adb
2691 @end smallexample
2692
2693 @item
2694 Run the Ada binder on every generated ALI file.  Make sure to use the
2695 @option{-n} option to specify a foreign main program:
2696 @smallexample
2697 gnatbind ^-n^/NOMAIN^ unit1.ali unit2.ali
2698 @end smallexample
2699
2700 @item
2701 Link the Ada main program, the Ada objects and the foreign language
2702 objects. You need only list the last ALI file here:
2703 @smallexample
2704 gnatlink unit2.ali main.o -o exec_file
2705 @end smallexample
2706
2707 This procedure yields a binary executable called @file{exec_file}.
2708 @end enumerate
2709
2710 @noindent
2711 Depending on the circumstances (for example when your non-Ada main object
2712 does not provide symbol @code{main}), you may also need to instruct the
2713 GNAT linker not to include the standard startup objects by passing the
2714 @option{^-nostartfiles^/NOSTART_FILES^} switch to @command{gnatlink}.
2715
2716 @node Calling Conventions
2717 @subsection Calling Conventions
2718 @cindex Foreign Languages
2719 @cindex Calling Conventions
2720 GNAT follows standard calling sequence conventions and will thus interface
2721 to any other language that also follows these conventions. The following
2722 Convention identifiers are recognized by GNAT:
2723
2724 @table @code
2725 @cindex Interfacing to Ada
2726 @cindex Other Ada compilers
2727 @cindex Convention Ada
2728 @item Ada
2729 This indicates that the standard Ada calling sequence will be
2730 used and all Ada data items may be passed without any limitations in the
2731 case where GNAT is used to generate both the caller and callee. It is also
2732 possible to mix GNAT generated code and code generated by another Ada
2733 compiler. In this case, the data types should be restricted to simple
2734 cases, including primitive types. Whether complex data types can be passed
2735 depends on the situation. Probably it is safe to pass simple arrays, such
2736 as arrays of integers or floats. Records may or may not work, depending
2737 on whether both compilers lay them out identically. Complex structures
2738 involving variant records, access parameters, tasks, or protected types,
2739 are unlikely to be able to be passed.
2740
2741 Note that in the case of GNAT running
2742 on a platform that supports HP Ada 83, a higher degree of compatibility
2743 can be guaranteed, and in particular records are layed out in an identical
2744 manner in the two compilers. Note also that if output from two different
2745 compilers is mixed, the program is responsible for dealing with elaboration
2746 issues. Probably the safest approach is to write the main program in the
2747 version of Ada other than GNAT, so that it takes care of its own elaboration
2748 requirements, and then call the GNAT-generated adainit procedure to ensure
2749 elaboration of the GNAT components. Consult the documentation of the other
2750 Ada compiler for further details on elaboration.
2751
2752 However, it is not possible to mix the tasking run time of GNAT and
2753 HP Ada 83, All the tasking operations must either be entirely within
2754 GNAT compiled sections of the program, or entirely within HP Ada 83
2755 compiled sections of the program.
2756
2757 @cindex Interfacing to Assembly
2758 @cindex Convention Assembler
2759 @item Assembler
2760 Specifies assembler as the convention. In practice this has the
2761 same effect as convention Ada (but is not equivalent in the sense of being
2762 considered the same convention).
2763
2764 @cindex Convention Asm
2765 @findex Asm
2766 @item Asm
2767 Equivalent to Assembler.
2768
2769 @cindex Interfacing to COBOL
2770 @cindex Convention COBOL
2771 @findex COBOL
2772 @item COBOL
2773 Data will be passed according to the conventions described
2774 in section B.4 of the Ada Reference Manual.
2775
2776 @findex C
2777 @cindex Interfacing to C
2778 @cindex Convention C
2779 @item C
2780 Data will be passed according to the conventions described
2781 in section B.3 of the Ada Reference Manual.
2782
2783 A note on interfacing to a C ``varargs'' function:
2784 @findex C varargs function
2785 @cindex Interfacing to C varargs function
2786 @cindex varargs function interfaces
2787
2788 @itemize @bullet
2789 @item
2790 In C, @code{varargs} allows a function to take a variable number of
2791 arguments. There is no direct equivalent in this to Ada. One
2792 approach that can be used is to create a C wrapper for each
2793 different profile and then interface to this C wrapper. For
2794 example, to print an @code{int} value using @code{printf},
2795 create a C function @code{printfi} that takes two arguments, a
2796 pointer to a string and an int, and calls @code{printf}.
2797 Then in the Ada program, use pragma @code{Import} to
2798 interface to @code{printfi}.
2799
2800 @item
2801 It may work on some platforms to directly interface to
2802 a @code{varargs} function by providing a specific Ada profile
2803 for a particular call. However, this does not work on
2804 all platforms, since there is no guarantee that the
2805 calling sequence for a two argument normal C function
2806 is the same as for calling a @code{varargs} C function with
2807 the same two arguments.
2808 @end itemize
2809
2810 @cindex Convention Default
2811 @findex Default
2812 @item Default
2813 Equivalent to C.
2814
2815 @cindex Convention External
2816 @findex External
2817 @item External
2818 Equivalent to C.
2819
2820 @ifclear vms
2821 @findex C++
2822 @cindex Interfacing to C++
2823 @cindex Convention C++
2824 @item C_Plus_Plus (or CPP)
2825 This stands for C++. For most purposes this is identical to C.
2826 See the separate description of the specialized GNAT pragmas relating to
2827 C++ interfacing for further details.
2828 @end ifclear
2829
2830 @findex Fortran
2831 @cindex Interfacing to Fortran
2832 @cindex Convention Fortran
2833 @item Fortran
2834 Data will be passed according to the conventions described
2835 in section B.5 of the Ada Reference Manual.
2836
2837 @item Intrinsic
2838 This applies to an intrinsic operation, as defined in the Ada
2839 Reference Manual. If a pragma Import (Intrinsic) applies to a subprogram,
2840 this means that the body of the subprogram is provided by the compiler itself,
2841 usually by means of an efficient code sequence, and that the user does not
2842 supply an explicit body for it. In an application program, the pragma can
2843 only be applied to the following two sets of names, which the GNAT compiler
2844 recognizes.
2845
2846 @itemize @bullet
2847 @item
2848 Rotate_Left, Rotate_Right, Shift_Left, Shift_Right,
2849 Shift_Right_Arithmetic.  The corresponding subprogram declaration must have
2850 two formal parameters. The
2851 first one must be a signed integer type or a modular type with a binary
2852 modulus, and the second parameter must be of type Natural.
2853 The return type must be the same as the type of the first argument. The size
2854 of this type can only be 8, 16, 32, or 64.
2855 @item binary arithmetic operators: ``+'', ``-'', ``*'', ``/''
2856 The corresponding operator declaration must have parameters and result type
2857 that have the same root numeric type (for example, all three are long_float
2858 types). This simplifies the definition of operations that use type checking
2859 to perform dimensional checks:
2860
2861 @smallexample @c ada
2862 type Distance is new Long_Float;
2863 type Time     is new Long_Float;
2864 type Velocity is new Long_Float;
2865 function "/" (D : Distance; T : Time)
2866   return Velocity;
2867 pragma Import (Intrinsic, "/");
2868 @end smallexample
2869
2870 @noindent
2871 This common idiom is often programmed with a generic definition and an
2872 explicit body. The pragma makes it simpler to introduce such declarations.
2873 It incurs no overhead in compilation time or code size, because it is
2874 implemented as a single machine instruction.
2875 @end itemize
2876 @noindent
2877
2878 @ifset unw
2879 @findex Stdcall
2880 @cindex Convention Stdcall
2881 @item Stdcall
2882 This is relevant only to Windows XP/2000/NT implementations of GNAT,
2883 and specifies that the @code{Stdcall} calling sequence will be used,
2884 as defined by the NT API. Nevertheless, to ease building
2885 cross-platform bindings this convention will be handled as a @code{C} calling
2886 convention on non Windows platforms.
2887
2888 @findex DLL
2889 @cindex Convention DLL
2890 @item DLL
2891 This is equivalent to @code{Stdcall}.
2892
2893 @findex Win32
2894 @cindex Convention Win32
2895 @item Win32
2896 This is equivalent to @code{Stdcall}.
2897 @end ifset
2898
2899 @findex Stubbed
2900 @cindex Convention Stubbed
2901 @item Stubbed
2902 This is a special convention that indicates that the compiler
2903 should provide a stub body that raises @code{Program_Error}.
2904 @end table
2905
2906 @noindent
2907 GNAT additionally provides a useful pragma @code{Convention_Identifier}
2908 that can be used to parametrize conventions and allow additional synonyms
2909 to be specified. For example if you have legacy code in which the convention
2910 identifier Fortran77 was used for Fortran, you can use the configuration
2911 pragma:
2912
2913 @smallexample @c ada
2914 pragma Convention_Identifier (Fortran77, Fortran);
2915 @end smallexample
2916
2917 @noindent
2918 And from now on the identifier Fortran77 may be used as a convention
2919 identifier (for example in an @code{Import} pragma) with the same
2920 meaning as Fortran.
2921
2922 @ifclear vms
2923 @node Building Mixed Ada & C++ Programs
2924 @section Building Mixed Ada and C++ Programs
2925
2926 @noindent
2927 A programmer inexperienced with mixed-language development may find that
2928 building an application containing both Ada and C++ code can be a
2929 challenge.  This section gives a few
2930 hints that should make this task easier. The first section addresses
2931 the differences between interfacing with C and interfacing with C++.
2932 The second section
2933 looks into the delicate problem of linking the complete application from
2934 its Ada and C++ parts. The last section gives some hints on how the GNAT
2935 run-time library can be adapted in order to allow inter-language dispatching
2936 with a new C++ compiler.
2937
2938 @menu
2939 * Interfacing to C++::
2940 * Linking a Mixed C++ & Ada Program::
2941 * A Simple Example::
2942 * Interfacing with C++ at the Class Level::
2943 @end menu
2944
2945 @node Interfacing to C++
2946 @subsection Interfacing to C++
2947
2948 @noindent
2949 GNAT supports interfacing with the G++ compiler (or any C++ compiler
2950 generating code that is compatible with the G++ Application Binary
2951 Interface ---see http://www.codesourcery.com/archives/cxx-abi).
2952
2953 @noindent
2954 Interfacing can be done at 3 levels: simple data, subprograms, and
2955 classes. In the first two cases, GNAT offers a specific @code{Convention
2956 C_Plus_Plus} (or @code{CPP}) that behaves exactly like @code{Convention C}.
2957 Usually, C++ mangles the names of subprograms, and currently, GNAT does
2958 not provide any help to solve the demangling problem. This problem can be
2959 addressed in two ways:
2960 @itemize @bullet
2961 @item
2962 by modifying the C++ code in order to force a C convention using
2963 the @code{extern "C"} syntax.
2964
2965 @item
2966 by figuring out the mangled name and use it as the Link_Name argument of
2967 the pragma import.
2968 @end itemize
2969
2970 @noindent
2971 Interfacing at the class level can be achieved by using the GNAT specific
2972 pragmas such as @code{CPP_Constructor}. See the GNAT Reference Manual for
2973 additional information.
2974
2975 @node Linking a Mixed C++ & Ada Program
2976 @subsection Linking a Mixed C++ & Ada Program
2977
2978 @noindent
2979 Usually the linker of the C++ development system must be used to link
2980 mixed applications because most C++ systems will resolve elaboration
2981 issues (such as calling constructors on global class instances)
2982 transparently during the link phase. GNAT has been adapted to ease the
2983 use of a foreign linker for the last phase. Three cases can be
2984 considered:
2985 @enumerate
2986
2987 @item
2988 Using GNAT and G++ (GNU C++ compiler) from the same GCC installation:
2989 The C++ linker can simply be called by using the C++ specific driver
2990 called @code{c++}. Note that this setup is not very common because it
2991 may involve recompiling the whole GCC tree from sources, which makes it
2992 harder to upgrade the compilation system for one language without
2993 destabilizing the other.
2994
2995 @smallexample
2996 $ c++ -c file1.C
2997 $ c++ -c file2.C
2998 $ gnatmake ada_unit -largs file1.o file2.o --LINK=c++
2999 @end smallexample
3000
3001 @item
3002 Using GNAT and G++ from two different GCC installations: If both
3003 compilers are on the PATH, the previous method may be used. It is
3004 important to note that environment variables such as C_INCLUDE_PATH,
3005 GCC_EXEC_PREFIX, BINUTILS_ROOT, and GCC_ROOT will affect both compilers
3006 at the same time and may make one of the two compilers operate
3007 improperly if set during invocation of the wrong compiler.  It is also
3008 very important that the linker uses the proper @file{libgcc.a} GCC
3009 library -- that is, the one from the C++ compiler installation. The
3010 implicit link command as suggested in the @command{gnatmake} command
3011 from the former example can be replaced by an explicit link command with
3012 the full-verbosity option in order to verify which library is used:
3013 @smallexample
3014 $ gnatbind ada_unit
3015 $ gnatlink -v -v ada_unit file1.o file2.o --LINK=c++
3016 @end smallexample
3017 If there is a problem due to interfering environment variables, it can
3018 be worked around by using an intermediate script. The following example
3019 shows the proper script to use when GNAT has not been installed at its
3020 default location and g++ has been installed at its default location:
3021
3022 @smallexample
3023 $ cat ./my_script
3024 #!/bin/sh
3025 unset BINUTILS_ROOT
3026 unset GCC_ROOT
3027 c++ $*
3028 $ gnatlink -v -v ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
3029 @end smallexample
3030
3031 @item
3032 Using a non-GNU C++ compiler: The commands previously described can be
3033 used to insure that the C++ linker is used. Nonetheless, you need to add
3034 a few more parameters to the link command line, depending on the exception
3035 mechanism used.
3036
3037 If the @code{setjmp/longjmp} exception mechanism is used, only the paths
3038 to the libgcc libraries are required:
3039
3040 @smallexample
3041 $ cat ./my_script
3042 #!/bin/sh
3043 CC $* `gcc -print-file-name=libgcc.a` `gcc -print-file-name=libgcc_eh.a`
3044 $ gnatlink ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
3045 @end smallexample
3046
3047 Where CC is the name of the non-GNU C++ compiler.
3048
3049 If the @code{zero cost} exception mechanism is used, and the platform
3050 supports automatic registration of exception tables (e.g. Solaris or IRIX),
3051 paths to more objects are required:
3052
3053 @smallexample
3054 $ cat ./my_script
3055 #!/bin/sh
3056 CC `gcc -print-file-name=crtbegin.o` $* \
3057 `gcc -print-file-name=libgcc.a` `gcc -print-file-name=libgcc_eh.a` \
3058 `gcc -print-file-name=crtend.o`
3059 $ gnatlink ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
3060 @end smallexample
3061
3062 If the @code{zero cost} exception mechanism is used, and the platform
3063 doesn't support automatic registration of exception tables (e.g. HP-UX,
3064 Tru64 or AIX), the simple approach described above will not work and
3065 a pre-linking phase using GNAT will be necessary.
3066
3067 @end enumerate
3068
3069 @node A Simple Example
3070 @subsection  A Simple Example
3071 @noindent
3072 The following example, provided as part of the GNAT examples, shows how
3073 to achieve procedural interfacing between Ada and C++ in both
3074 directions. The C++ class A has two methods. The first method is exported
3075 to Ada by the means of an extern C wrapper function. The second method
3076 calls an Ada subprogram. On the Ada side, The C++ calls are modelled by
3077 a limited record with a layout comparable to the C++ class. The Ada
3078 subprogram, in turn, calls the C++ method. So, starting from the C++
3079 main program, the process passes back and forth between the two
3080 languages.
3081
3082 @noindent
3083 Here are the compilation commands:
3084 @smallexample
3085 $ gnatmake -c simple_cpp_interface
3086 $ c++ -c cpp_main.C
3087 $ c++ -c ex7.C
3088 $ gnatbind -n simple_cpp_interface
3089 $ gnatlink simple_cpp_interface -o cpp_main --LINK=$(CPLUSPLUS)
3090       -lstdc++ ex7.o cpp_main.o
3091 @end smallexample
3092
3093 @noindent
3094 Here are the corresponding sources:
3095 @smallexample
3096
3097 //cpp_main.C
3098
3099 #include "ex7.h"
3100
3101 extern "C" @{
3102   void adainit (void);
3103   void adafinal (void);
3104   void method1 (A *t);
3105 @}
3106
3107 void method1 (A *t)
3108 @{
3109   t->method1 ();
3110 @}
3111
3112 int main ()
3113 @{
3114   A obj;
3115   adainit ();
3116   obj.method2 (3030);
3117   adafinal ();
3118 @}
3119
3120 //ex7.h
3121
3122 class Origin @{
3123  public:
3124   int o_value;
3125 @};
3126 class A : public Origin @{
3127  public:
3128   void method1 (void);
3129   void method2 (int v);
3130   A();
3131   int   a_value;
3132 @};
3133
3134 //ex7.C
3135
3136 #include "ex7.h"
3137 #include <stdio.h>
3138
3139 extern "C" @{ void ada_method2 (A *t, int v);@}
3140
3141 void A::method1 (void)
3142 @{
3143   a_value = 2020;
3144   printf ("in A::method1, a_value = %d \n",a_value);
3145
3146 @}
3147
3148 void A::method2 (int v)
3149 @{
3150    ada_method2 (this, v);
3151    printf ("in A::method2, a_value = %d \n",a_value);
3152
3153 @}
3154
3155 A::A(void)
3156 @{
3157    a_value = 1010;
3158   printf ("in A::A, a_value = %d \n",a_value);
3159 @}
3160 @end smallexample
3161
3162 @smallexample @c ada
3163 -- Ada sources
3164 package body Simple_Cpp_Interface is
3165
3166    procedure Ada_Method2 (This : in out A; V : Integer) is
3167    begin
3168       Method1 (This);
3169       This.A_Value := V;
3170    end Ada_Method2;
3171
3172 end Simple_Cpp_Interface;
3173
3174 with System;
3175 package Simple_Cpp_Interface is
3176    type A is limited
3177       record
3178          Vptr    : System.Address;
3179          O_Value : Integer;
3180          A_Value : Integer;
3181       end record;
3182    pragma Convention (C, A);
3183
3184    procedure Method1 (This : in out A);
3185    pragma Import (C, Method1);
3186
3187    procedure Ada_Method2 (This : in out A; V : Integer);
3188    pragma Export (C, Ada_Method2);
3189
3190 end Simple_Cpp_Interface;
3191 @end smallexample
3192
3193 @node Interfacing with C++ at the Class Level
3194 @subsection Interfacing with C++ at the Class Level
3195 @noindent
3196 In this section we demonstrate the GNAT features for interfacing with
3197 C++ by means of an example making use of Ada 2005 abstract interface
3198 types. This example consists of a classification of animals; classes
3199 have been used to model our main classification of animals, and
3200 interfaces provide support for the management of secondary
3201 classifications. We first demonstrate a case in which the types and
3202 constructors are defined on the C++ side and imported from the Ada
3203 side, and latter the reverse case.
3204
3205 The root of our derivation will be the @code{Animal} class, with a
3206 single private attribute (the @code{Age} of the animal) and two public
3207 primitives to set and get the value of this attribute.
3208
3209 @smallexample
3210 @b{class} Animal @{
3211  @b{public}:
3212    @b{virtual} void Set_Age (int New_Age);
3213    @b{virtual} int Age ();
3214  @b{private}:
3215    int Age_Count;
3216 @};
3217 @end smallexample
3218
3219 Abstract interface types are defined in C++ by means of classes with pure
3220 virtual functions and no data members. In our example we will use two
3221 interfaces that provide support for the common management of @code{Carnivore}
3222 and @code{Domestic} animals:
3223
3224 @smallexample
3225 @b{class} Carnivore @{
3226 @b{public}:
3227    @b{virtual} int Number_Of_Teeth () = 0;
3228 @};
3229
3230 @b{class} Domestic @{
3231 @b{public}:
3232    @b{virtual void} Set_Owner (char* Name) = 0;
3233 @};
3234 @end smallexample
3235
3236 Using these declarations, we can now say that a @code{Dog} is an animal that is
3237 both Carnivore and Domestic, that is:
3238
3239 @smallexample
3240 @b{class} Dog : Animal, Carnivore, Domestic @{
3241  @b{public}:
3242    @b{virtual} int  Number_Of_Teeth ();
3243    @b{virtual} void Set_Owner (char* Name);
3244
3245    Dog(); // Constructor
3246  @b{private}:
3247    int  Tooth_Count;
3248    char *Owner;
3249 @};
3250 @end smallexample
3251
3252 In the following examples we will assume that the previous declarations are
3253 located in a file named @code{animals.h}. The following package demonstrates
3254 how to import these C++ declarations from the Ada side:
3255
3256 @smallexample @c ada
3257 with Interfaces.C.Strings; use Interfaces.C.Strings;
3258 package Animals is
3259   type Carnivore is interface;
3260   pragma Convention (C_Plus_Plus, Carnivore);
3261   function Number_Of_Teeth (X : Carnivore)
3262      return Natural is abstract;
3263
3264   type Domestic is interface;
3265   pragma Convention (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3266   procedure Set_Owner
3267     (X    : in out Domestic;
3268      Name : Chars_Ptr) is abstract;
3269
3270   type Animal is tagged record
3271     Age : Natural := 0;
3272   end record;
3273   pragma Import (C_Plus_Plus, Animal);
3274
3275   procedure Set_Age (X : in out Animal; Age : Integer);
3276   pragma Import (C_Plus_Plus, Set_Age);
3277
3278   function Age (X : Animal) return Integer;
3279   pragma Import (C_Plus_Plus, Age);
3280
3281   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
3282     Tooth_Count : Natural;
3283     Owner       : String (1 .. 30);
3284   end record;
3285   pragma Import (C_Plus_Plus, Dog);
3286
3287   function Number_Of_Teeth (A : Dog) return Integer;
3288   pragma Import (C_Plus_Plus, Number_Of_Teeth);
3289
3290   procedure Set_Owner (A : in out Dog; Name : Chars_Ptr);
3291   pragma Import (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3292
3293   function New_Dog return Dog'Class;
3294   pragma CPP_Constructor (New_Dog);
3295   pragma Import (CPP, New_Dog, "_ZN3DogC2Ev");
3296 end Animals;
3297 @end smallexample
3298
3299 Thanks to the compatibility between GNAT run-time structures and the C++ ABI,
3300 interfacing with these C++ classes is easy. The only requirement is that all
3301 the primitives and components must be declared exactly in the same order in
3302 the two languages.
3303
3304 Regarding the abstract interfaces, we must indicate to the GNAT compiler by
3305 means of a @code{pragma Convention (C_Plus_Plus)}, the convention used to pass
3306 the arguments to the called primitives will be the same as for C++. For the
3307 imported classes we use @code{pragma Import} with convention @code{C_Plus_Plus}
3308 to indicate that they have been defined on the C++ side; this is required
3309 because the dispatch table associated with these tagged types will be built
3310 in the C++ side and therefore will not contain the predefined Ada primitives
3311 which Ada would otherwise expect.
3312
3313 As the reader can see there is no need to indicate the C++ mangled names
3314 associated with each subprogram because it is assumed that all the calls to
3315 these primitives will be dispatching calls. The only exception is the
3316 constructor, which must be registered with the compiler by means of
3317 @code{pragma CPP_Constructor} and needs to provide its associated C++
3318 mangled name because the Ada compiler generates direct calls to it.
3319
3320 With the above packages we can now declare objects of type Dog on the Ada side
3321 and dispatch calls to the corresponding subprograms on the C++ side. We can
3322 also extend the tagged type Dog with further fields and primitives, and
3323 override some of its C++ primitives on the Ada side. For example, here we have
3324 a type derivation defined on the Ada side that inherits all the dispatching
3325 primitives of the ancestor from the C++ side.
3326
3327 @smallexample
3328 @b{with} Animals; @b{use} Animals;
3329 @b{package} Vaccinated_Animals @b{is}
3330   @b{type} Vaccinated_Dog @b{is new} Dog @b{with null record};
3331   @b{function} Vaccination_Expired (A : Vaccinated_Dog) @b{return} Boolean;
3332 @b{end} Vaccinated_Animals;
3333 @end smallexample
3334
3335 It is important to note that, because of the ABI compatibility, the programmer
3336 does not need to add any further information to indicate either the object
3337 layout or the dispatch table entry associated with each dispatching operation.
3338
3339 Now let us define all the types and constructors on the Ada side and export
3340 them to C++, using the same hierarchy of our previous example:
3341
3342 @smallexample @c ada
3343 with Interfaces.C.Strings;
3344 use Interfaces.C.Strings;
3345 package Animals is
3346   type Carnivore is interface;
3347   pragma Convention (C_Plus_Plus, Carnivore);
3348   function Number_Of_Teeth (X : Carnivore)
3349      return Natural is abstract;
3350
3351   type Domestic is interface;
3352   pragma Convention (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3353   procedure Set_Owner
3354     (X    : in out Domestic;
3355      Name : Chars_Ptr) is abstract;
3356
3357   type Animal is tagged record
3358     Age : Natural := 0;
3359   end record;
3360   pragma Convention (C_Plus_Plus, Animal);
3361
3362   procedure Set_Age (X : in out Animal; Age : Integer);
3363   pragma Export (C_Plus_Plus, Set_Age);
3364
3365   function Age (X : Animal) return Integer;
3366   pragma Export (C_Plus_Plus, Age);
3367
3368   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
3369     Tooth_Count : Natural;
3370     Owner       : String (1 .. 30);
3371   end record;
3372   pragma Convention (C_Plus_Plus, Dog);
3373
3374   function Number_Of_Teeth (A : Dog) return Integer;
3375   pragma Export (C_Plus_Plus, Number_Of_Teeth);
3376
3377   procedure Set_Owner (A : in out Dog; Name : Chars_Ptr);
3378   pragma Export (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3379
3380   function New_Dog return Dog'Class;
3381   pragma Export (C_Plus_Plus, New_Dog);
3382 end Animals;
3383 @end smallexample
3384
3385 Compared with our previous example the only difference is the use of
3386 @code{pragma Export} to indicate to the GNAT compiler that the primitives will
3387 be available to C++. Thanks to the ABI compatibility, on the C++ side there is
3388 nothing else to be done; as explained above, the only requirement is that all
3389 the primitives and components are declared in exactly the same order.
3390
3391 For completeness, let us see a brief C++ main program that uses the
3392 declarations available in @code{animals.h} (presented in our first example) to
3393 import and use the declarations from the Ada side, properly initializing and
3394 finalizing the Ada run-time system along the way:
3395
3396 @smallexample
3397 @b{#include} "animals.h"
3398 @b{#include} <iostream>
3399 @b{using namespace} std;
3400
3401 void Check_Carnivore (Carnivore *obj) @{ ... @}
3402 void Check_Domestic (Domestic *obj)   @{ ... @}
3403 void Check_Animal (Animal *obj)       @{ ... @}
3404 void Check_Dog (Dog *obj)             @{ ... @}
3405
3406 @b{extern} "C" @{
3407   void adainit (void);
3408   void adafinal (void);
3409   Dog* new_dog ();
3410 @}
3411
3412 void test ()
3413 @{
3414   Dog *obj = new_dog();  // Ada constructor
3415   Check_Carnivore (obj); // Check secondary DT
3416   Check_Domestic (obj);  // Check secondary DT
3417   Check_Animal (obj);    // Check primary DT
3418   Check_Dog (obj);       // Check primary DT
3419 @}
3420
3421 int main ()
3422 @{
3423   adainit ();  test();  adafinal ();
3424   return 0;
3425 @}
3426 @end smallexample
3427
3428 @node Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models
3429 @section Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models
3430
3431 @noindent
3432 The GNAT model of compilation is close to the C and C++ models. You can
3433 think of Ada specs as corresponding to header files in C. As in C, you
3434 don't need to compile specs; they are compiled when they are used. The
3435 Ada @code{with} is similar in effect to the @code{#include} of a C
3436 header.
3437
3438 One notable difference is that, in Ada, you may compile specs separately
3439 to check them for semantic and syntactic accuracy. This is not always
3440 possible with C headers because they are fragments of programs that have
3441 less specific syntactic or semantic rules.
3442
3443 The other major difference is the requirement for running the binder,
3444 which performs two important functions. First, it checks for
3445 consistency. In C or C++, the only defense against assembling
3446 inconsistent programs lies outside the compiler, in a makefile, for
3447 example. The binder satisfies the Ada requirement that it be impossible
3448 to construct an inconsistent program when the compiler is used in normal
3449 mode.
3450
3451 @cindex Elaboration order control
3452 The other important function of the binder is to deal with elaboration
3453 issues. There are also elaboration issues in C++ that are handled
3454 automatically. This automatic handling has the advantage of being
3455 simpler to use, but the C++ programmer has no control over elaboration.
3456 Where @code{gnatbind} might complain there was no valid order of
3457 elaboration, a C++ compiler would simply construct a program that
3458 malfunctioned at run time.
3459 @end ifclear
3460
3461 @node Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models
3462 @section Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models
3463
3464 @noindent
3465 This section is intended for Ada programmers who have
3466 used an Ada compiler implementing the traditional Ada library
3467 model, as described in the Ada Reference Manual.
3468
3469 @cindex GNAT library
3470 In GNAT, there is no ``library'' in the normal sense. Instead, the set of
3471 source files themselves acts as the library. Compiling Ada programs does
3472 not generate any centralized information, but rather an object file and
3473 a ALI file, which are of interest only to the binder and linker.
3474 In a traditional system, the compiler reads information not only from
3475 the source file being compiled, but also from the centralized library.
3476 This means that the effect of a compilation depends on what has been
3477 previously compiled. In particular:
3478
3479 @itemize @bullet
3480 @item
3481 When a unit is @code{with}'ed, the unit seen by the compiler corresponds
3482 to the version of the unit most recently compiled into the library.
3483
3484 @item
3485 Inlining is effective only if the necessary body has already been
3486 compiled into the library.
3487
3488 @item
3489 Compiling a unit may obsolete other units in the library.
3490 @end itemize
3491
3492 @noindent
3493 In GNAT, compiling one unit never affects the compilation of any other
3494 units because the compiler reads only source files. Only changes to source
3495 files can affect the results of a compilation. In particular:
3496
3497 @itemize @bullet
3498 @item
3499 When a unit is @code{with}'ed, the unit seen by the compiler corresponds
3500 to the source version of the unit that is currently accessible to the
3501 compiler.
3502
3503 @item
3504 @cindex Inlining
3505 Inlining requires the appropriate source files for the package or
3506 subprogram bodies to be available to the compiler. Inlining is always
3507 effective, independent of the order in which units are complied.
3508
3509 @item
3510 Compiling a unit never affects any other compilations. The editing of
3511 sources may cause previous compilations to be out of date if they
3512 depended on the source file being modified.
3513 @end itemize
3514
3515 @noindent
3516 The most important result of these differences is that order of compilation
3517 is never significant in GNAT. There is no situation in which one is
3518 required to do one compilation before another. What shows up as order of
3519 compilation requirements in the traditional Ada library becomes, in
3520 GNAT, simple source dependencies; in other words, there is only a set
3521 of rules saying what source files must be present when a file is
3522 compiled.
3523
3524 @ifset vms
3525 @node Placement of temporary files
3526 @section Placement of temporary files
3527 @cindex Temporary files (user control over placement)
3528
3529 @noindent
3530 GNAT creates temporary files in the directory designated by the environment
3531 variable @env{TMPDIR}.
3532 (See the HP @emph{C RTL Reference Manual} on the function @code{getenv()}
3533 for detailed information on how environment variables are resolved.
3534 For most users the easiest way to make use of this feature is to simply
3535 define @env{TMPDIR} as a job level logical name).
3536 For example, if you wish to use a Ramdisk (assuming DECRAM is installed)
3537 for compiler temporary files, then you can include something like the
3538 following command in your @file{LOGIN.COM} file:
3539
3540 @smallexample
3541 $ define/job TMPDIR "/disk$scratchram/000000/temp/"
3542 @end smallexample
3543
3544 @noindent
3545 If @env{TMPDIR} is not defined, then GNAT uses the directory designated by
3546 @env{TMP}; if @env{TMP} is not defined, then GNAT uses the directory
3547 designated by @env{TEMP}.
3548 If none of these environment variables are defined then GNAT uses the
3549 directory designated by the logical name @code{SYS$SCRATCH:}
3550 (by default the user's home directory). If all else fails
3551 GNAT uses the current directory for temporary files.
3552 @end ifset
3553
3554 @c *************************
3555 @node Compiling Using gcc
3556 @chapter Compiling Using @command{gcc}
3557
3558 @noindent
3559 This chapter discusses how to compile Ada programs using the @command{gcc}
3560 command. It also describes the set of switches
3561 that can be used to control the behavior of the compiler.
3562 @menu
3563 * Compiling Programs::
3564 * Switches for gcc::
3565 * Search Paths and the Run-Time Library (RTL)::
3566 * Order of Compilation Issues::
3567 * Examples::
3568 @end menu
3569
3570 @node Compiling Programs
3571 @section Compiling Programs
3572
3573 @noindent
3574 The first step in creating an executable program is to compile the units
3575 of the program using the @command{gcc} command. You must compile the
3576 following files:
3577
3578 @itemize @bullet
3579 @item
3580 the body file (@file{.adb}) for a library level subprogram or generic
3581 subprogram
3582
3583 @item
3584 the spec file (@file{.ads}) for a library level package or generic
3585 package that has no body
3586
3587 @item
3588 the body file (@file{.adb}) for a library level package
3589 or generic package that has a body
3590
3591 @end itemize
3592
3593 @noindent
3594 You need @emph{not} compile the following files
3595
3596 @itemize @bullet
3597
3598 @item
3599 the spec of a library unit which has a body
3600
3601 @item
3602 subunits
3603 @end itemize
3604
3605 @noindent
3606 because they are compiled as part of compiling related units. GNAT
3607 package specs
3608 when the corresponding body is compiled, and subunits when the parent is
3609 compiled.
3610
3611 @cindex cannot generate code
3612 If you attempt to compile any of these files, you will get one of the
3613 following error messages (where fff is the name of the file you compiled):
3614
3615 @smallexample
3616 cannot generate code for file @var{fff} (package spec)
3617 to check package spec, use -gnatc
3618
3619 cannot generate code for file @var{fff} (missing subunits)
3620 to check parent unit, use -gnatc
3621
3622 cannot generate code for file @var{fff} (subprogram spec)
3623 to check subprogram spec, use -gnatc
3624
3625 cannot generate code for file @var{fff} (subunit)
3626 to check subunit, use -gnatc
3627 @end smallexample
3628
3629 @noindent
3630 As indicated by the above error messages, if you want to submit
3631 one of these files to the compiler to check for correct semantics
3632 without generating code, then use the @option{-gnatc} switch.
3633
3634 The basic command for compiling a file containing an Ada unit is
3635
3636 @smallexample
3637 $ gcc -c [@var{switches}] @file{file name}
3638 @end smallexample
3639
3640 @noindent
3641 where @var{file name} is the name of the Ada file (usually
3642 having an extension
3643 @file{.ads} for a spec or @file{.adb} for a body).
3644 @ifclear vms
3645 You specify the
3646 @option{-c} switch to tell @command{gcc} to compile, but not link, the file.
3647 @end ifclear
3648 The result of a successful compilation is an object file, which has the
3649 same name as the source file but an extension of @file{.o} and an Ada
3650 Library Information (ALI) file, which also has the same name as the
3651 source file, but with @file{.ali} as the extension. GNAT creates these
3652 two output files in the current directory, but you may specify a source
3653 file in any directory using an absolute or relative path specification
3654 containing the directory information.
3655
3656 @findex gnat1
3657 @command{gcc} is actually a driver program that looks at the extensions of
3658 the file arguments and loads the appropriate compiler. For example, the
3659 GNU C compiler is @file{cc1}, and the Ada compiler is @file{gnat1}.
3660 These programs are in directories known to the driver program (in some
3661 configurations via environment variables you set), but need not be in
3662 your path. The @command{gcc} driver also calls the assembler and any other
3663 utilities needed to complete the generation of the required object
3664 files.
3665
3666 It is possible to supply several file names on the same @command{gcc}
3667 command. This causes @command{gcc} to call the appropriate compiler for
3668 each file. For example, the following command lists three separate
3669 files to be compiled:
3670
3671 @smallexample
3672 $ gcc -c x.adb y.adb z.c
3673 @end smallexample
3674
3675 @noindent
3676 calls @code{gnat1} (the Ada compiler) twice to compile @file{x.adb} and
3677 @file{y.adb}, and @code{cc1} (the C compiler) once to compile @file{z.c}.
3678 The compiler generates three object files @file{x.o}, @file{y.o} and
3679 @file{z.o} and the two ALI files @file{x.ali} and @file{y.ali} from the
3680 Ada compilations. Any switches apply to all the files ^listed,^listed.^
3681 @ifclear vms
3682 except for
3683 @option{-gnat@var{x}} switches, which apply only to Ada compilations.
3684 @end ifclear
3685
3686 @node Switches for gcc
3687 @section Switches for @command{gcc}
3688
3689 @noindent
3690 The @command{gcc} command accepts switches that control the
3691 compilation process. These switches are fully described in this section.
3692 First we briefly list all the switches, in alphabetical order, then we
3693 describe the switches in more detail in functionally grouped sections.
3694
3695 More switches exist for GCC than those documented here, especially
3696 for specific targets. However, their use is not recommended as
3697 they may change code generation in ways that are incompatible with
3698 the Ada run-time library, or can cause inconsistencies between
3699 compilation units.
3700
3701 @menu
3702 * Output and Error Message Control::
3703 * Warning Message Control::
3704 * Debugging and Assertion Control::
3705 * Validity Checking::
3706 * Style Checking::
3707 * Run-Time Checks::
3708 * Using gcc for Syntax Checking::
3709 * Using gcc for Semantic Checking::
3710 * Compiling Different Versions of Ada::
3711 * Character Set Control::
3712 * File Naming Control::
3713 * Subprogram Inlining Control::
3714 * Auxiliary Output Control::
3715 * Debugging Control::
3716 * Exception Handling Control::
3717 * Units to Sources Mapping Files::
3718 * Integrated Preprocessing::
3719 * Code Generation Control::
3720 @ifset vms
3721 * Return Codes::
3722 @end ifset
3723 @end menu
3724
3725 @table @option
3726 @c !sort!
3727 @ifclear vms
3728 @cindex @option{-b} (@command{gcc})
3729 @item -b @var{target}
3730 Compile your program to run on @var{target}, which is the name of a
3731 system configuration. You must have a GNAT cross-compiler built if
3732 @var{target} is not the same as your host system.
3733
3734 @item -B@var{dir}
3735 @cindex @option{-B} (@command{gcc})
3736 Load compiler executables (for example, @code{gnat1}, the Ada compiler)
3737 from @var{dir} instead of the default location. Only use this switch
3738 when multiple versions of the GNAT compiler are available. See the
3739 @command{gcc} manual page for further details. You would normally use the
3740 @option{-b} or @option{-V} switch instead.
3741
3742 @item -c
3743 @cindex @option{-c} (@command{gcc})
3744 Compile. Always use this switch when compiling Ada programs.
3745
3746 Note: for some other languages when using @command{gcc}, notably in
3747 the case of C and C++, it is possible to use
3748 use @command{gcc} without a @option{-c} switch to
3749 compile and link in one step. In the case of GNAT, you
3750 cannot use this approach, because the binder must be run
3751 and @command{gcc} cannot be used to run the GNAT binder.
3752 @end ifclear
3753
3754 @item -fno-inline
3755 @cindex @option{-fno-inline} (@command{gcc})
3756 Suppresses all back-end inlining, even if other optimization or inlining
3757 switches are set.
3758 This includes suppression of inlining that results
3759 from the use of the pragma @code{Inline_Always}.
3760 Any occurrences of pragma @code{Inline} or @code{Inline_Always}
3761 are ignored, and @option{-gnatn} and @option{-gnatN} have no
3762 effect if this switch is present.
3763
3764 @item -fno-strict-aliasing
3765 @cindex @option{-fno-strict-aliasing} (@command{gcc})
3766 Causes the compiler to avoid assumptions regarding non-aliasing
3767 of objects of different types. See
3768 @ref{Optimization and Strict Aliasing} for details.
3769
3770 @item -fstack-check
3771 @cindex @option{-fstack-check} (@command{gcc})
3772 Activates stack checking.
3773 See @ref{Stack Overflow Checking} for details.
3774
3775 @item -fstack-usage
3776 @cindex @option{-fstack-usage} (@command{gcc})
3777 Makes the compiler output stack usage information for the program, on a
3778 per-function basis. See @ref{Static Stack Usage Analysis} for details.
3779
3780 @item -fcallgraph-info[=su]
3781 @cindex @option{-fcallgraph-info} (@command{gcc})
3782 Makes the compiler output callgraph information for the program, on a
3783 per-file basis.  The information is generated in the VCG format.  It can
3784 be decorated with stack-usage per-node information.
3785
3786 @item ^-g^/DEBUG^
3787 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gcc})
3788 Generate debugging information. This information is stored in the object
3789 file and copied from there to the final executable file by the linker,
3790 where it can be read by the debugger. You must use the
3791 @option{^-g^/DEBUG^} switch if you plan on using the debugger.
3792
3793 @item -gnat83
3794 @cindex @option{-gnat83} (@command{gcc})
3795 Enforce Ada 83 restrictions.
3796
3797 @item -gnat95
3798 @cindex @option{-gnat95} (@command{gcc})
3799 Enforce Ada 95 restrictions.
3800
3801 @item -gnat05
3802 @cindex @option{-gnat05} (@command{gcc})
3803 Allow full Ada 2005 features.
3804
3805 @item -gnata
3806 @cindex @option{-gnata} (@command{gcc})
3807 Assertions enabled. @code{Pragma Assert} and @code{pragma Debug} to be
3808 activated. Note that these pragmas can also be controlled using the
3809 configuration pragmas @code{Assertion_Policy} and @code{Debug_Policy}.
3810
3811 @item -gnatA
3812 @cindex @option{-gnatA} (@command{gcc})
3813 Avoid processing @file{gnat.adc}. If a gnat.adc file is present,
3814 it will be ignored.
3815
3816 @item -gnatb
3817 @cindex @option{-gnatb} (@command{gcc})
3818 Generate brief messages to @file{stderr} even if verbose mode set.
3819
3820 @item -gnatc
3821 @cindex @option{-gnatc} (@command{gcc})
3822 Check syntax and semantics only (no code generation attempted).
3823
3824 @item -gnatd
3825 @cindex @option{-gnatd} (@command{gcc})
3826 Specify debug options for the compiler. The string of characters after
3827 the @option{-gnatd} specify the specific debug options. The possible
3828 characters are 0-9, a-z, A-Z, optionally preceded by a dot. See
3829 compiler source file @file{debug.adb} for details of the implemented
3830 debug options. Certain debug options are relevant to applications
3831 programmers, and these are documented at appropriate points in this
3832 users guide.
3833
3834 @item -gnatD
3835 @cindex @option{-gnatD} (@command{gcc})
3836 Create expanded source files for source level debugging. This switch
3837 also suppress generation of cross-reference information
3838 (see @option{-gnatx}).
3839
3840 @item -gnatec=@var{path}
3841 @cindex @option{-gnatec} (@command{gcc})
3842 Specify a configuration pragma file
3843 @ifclear vms
3844 (the equal sign is optional)
3845 @end ifclear
3846 (@pxref{The Configuration Pragmas Files}).
3847
3848 @item ^-gnateD^/DATA_PREPROCESSING=^symbol[=value]
3849 @cindex @option{-gnateD} (@command{gcc})
3850 Defines a symbol, associated with value, for preprocessing.
3851 (@pxref{Integrated Preprocessing}).
3852
3853 @item -gnatef
3854 @cindex @option{-gnatef} (@command{gcc})
3855 Display full source path name in brief error messages.
3856
3857 @item -gnatem=@var{path}
3858 @cindex @option{-gnatem} (@command{gcc})
3859 Specify a mapping file
3860 @ifclear vms
3861 (the equal sign is optional)
3862 @end ifclear
3863 (@pxref{Units to Sources Mapping Files}).
3864
3865 @item -gnatep=@var{file}
3866 @cindex @option{-gnatep} (@command{gcc})
3867 Specify a preprocessing data file
3868 @ifclear vms
3869 (the equal sign is optional)
3870 @end ifclear
3871 (@pxref{Integrated Preprocessing}).
3872
3873 @item -gnatE
3874 @cindex @option{-gnatE} (@command{gcc})
3875 Full dynamic elaboration checks.
3876
3877 @item -gnatf
3878 @cindex @option{-gnatf} (@command{gcc})
3879 Full errors. Multiple errors per line, all undefined references, do not
3880 attempt to suppress cascaded errors.
3881
3882 @item -gnatF
3883 @cindex @option{-gnatF} (@command{gcc})
3884 Externals names are folded to all uppercase.
3885
3886 @item ^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^
3887 @cindex @option{^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^} (@command{gcc})
3888 Internal GNAT implementation mode. This should not be used for
3889 applications programs, it is intended only for use by the compiler
3890 and its run-time library. For documentation, see the GNAT sources.
3891 Note that @option{^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^} implies
3892 @option{^-gnatwae^/WARNINGS=ALL,ERRORS^} and
3893 @option{^-gnatyg^/STYLE_CHECKS=GNAT^}
3894 so that all standard warnings and all standard style options are turned on.
3895 All warnings and style error messages are treated as errors.
3896
3897 @item -gnatG
3898 @cindex @option{-gnatG} (@command{gcc})
3899 List generated expanded code in source form.
3900
3901 @item ^-gnath^/HELP^
3902 @cindex @option{^-gnath^/HELP^} (@command{gcc})
3903 Output usage information. The output is written to @file{stdout}.
3904
3905 @item ^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET=^@var{c}
3906 @cindex @option{^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET^} (@command{gcc})
3907 Identifier character set
3908 @ifclear vms
3909 (@var{c}=1/2/3/4/8/9/p/f/n/w).
3910 @end ifclear
3911 For details of the possible selections for @var{c},
3912 see @ref{Character Set Control}.
3913
3914 @item ^-gnatI^/IGNORE_REP_CLAUSES^
3915 @cindex @option{^-gnatI^IGNORE_REP_CLAUSES^} (@command{gcc})
3916 Ignore representation clauses. When this switch is used, all
3917 representation clauses are treated as comments. This is useful
3918 when initially porting code where you want to ignore rep clause
3919 problems, and also for compiling foreign code (particularly
3920 for use with ASIS).
3921
3922 @item -gnatjnn
3923 @cindex @option{-gnatjnn} (@command{gcc})
3924 Reformat error messages to fit on nn character lines
3925
3926 @item -gnatk=@var{n}
3927 @cindex @option{-gnatk} (@command{gcc})
3928 Limit file names to @var{n} (1-999) characters ^(@code{k} = krunch)^^.
3929
3930 @item -gnatl
3931 @cindex @option{-gnatl} (@command{gcc})
3932 Output full source listing with embedded error messages.
3933
3934 @item -gnatL
3935 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
3936 Used in conjunction with -gnatG or -gnatD to intersperse original
3937 source lines (as comment lines with line numbers) in the expanded
3938 source output.
3939
3940 @item -gnatm=@var{n}
3941 @cindex @option{-gnatm} (@command{gcc})
3942 Limit number of detected error or warning messages to @var{n}
3943 where @var{n} is in the range 1..999_999. The default setting if
3944 no switch is given is 9999. Compilation is terminated if this
3945 limit is exceeded. The equal sign here is optional.
3946
3947 @item -gnatn
3948 @cindex @option{-gnatn} (@command{gcc})
3949 Activate inlining for subprograms for which
3950 pragma @code{inline} is specified. This inlining is performed
3951 by the GCC back-end.
3952
3953 @item -gnatN
3954 @cindex @option{-gnatN} (@command{gcc})
3955 Activate front end inlining for subprograms for which
3956 pragma @code{Inline} is specified. This inlining is performed
3957 by the front end and will be visible in the
3958 @option{-gnatG} output.
3959 In some cases, this has proved more effective than the back end
3960 inlining resulting from the use of
3961 @option{-gnatn}.
3962 Note that
3963 @option{-gnatN} automatically implies
3964 @option{-gnatn} so it is not necessary
3965 to specify both options. There are a few cases that the back-end inlining
3966 catches that cannot be dealt with in the front-end.
3967
3968 @item -gnato
3969 @cindex @option{-gnato} (@command{gcc})
3970 Enable numeric overflow checking (which is not normally enabled by
3971 default). Not that division by zero is a separate check that is not
3972 controlled by this switch (division by zero checking is on by default).
3973
3974 @item -gnatp
3975 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
3976 Suppress all checks.
3977
3978 @item -gnatP
3979 @cindex @option{-gnatP} (@command{gcc})
3980 Enable polling. This is required on some systems (notably Windows NT) to
3981 obtain asynchronous abort and asynchronous transfer of control capability.
3982 See the description of pragma Polling in the GNAT Reference Manual for
3983 full details.
3984
3985 @item -gnatq
3986 @cindex @option{-gnatq} (@command{gcc})
3987 Don't quit; try semantics, even if parse errors.
3988
3989 @item -gnatQ
3990 @cindex @option{-gnatQ} (@command{gcc})
3991 Don't quit; generate @file{ALI} and tree files even if illegalities.
3992
3993 @item ^-gnatR[0/1/2/3[s]]^/REPRESENTATION_INFO^
3994 @cindex @option{-gnatR} (@command{gcc})
3995 Output representation information for declared types and objects.
3996
3997 @item -gnats
3998 @cindex @option{-gnats} (@command{gcc})
3999 Syntax check only.
4000
4001 @item -gnatS
4002 @cindex @option{-gnatS} (@command{gcc})
4003 Print package Standard.
4004
4005 @item -gnatt
4006 @cindex @option{-gnatt} (@command{gcc})
4007 Generate tree output file.
4008
4009 @item ^-gnatT^/TABLE_MULTIPLIER=^@var{nnn}
4010 @cindex @option{^-gnatT^/TABLE_MULTIPLIER^} (@command{gcc})
4011 All compiler tables start at @var{nnn} times usual starting size.
4012
4013 @item -gnatu
4014 @cindex @option{-gnatu} (@command{gcc})
4015 List units for this compilation.
4016
4017 @item -gnatU
4018 @cindex @option{-gnatU} (@command{gcc})
4019 Tag all error messages with the unique string ``error:''
4020
4021 @item -gnatv
4022 @cindex @option{-gnatv} (@command{gcc})
4023 Verbose mode. Full error output with source lines to @file{stdout}.
4024
4025 @item -gnatV
4026 @cindex @option{-gnatV} (@command{gcc})
4027 Control level of validity checking. See separate section describing
4028 this feature.
4029
4030 @item ^-gnatw@var{xxx}^/WARNINGS=(@var{option}[,...])^
4031 @cindex @option{^-gnatw^/WARNINGS^} (@command{gcc})
4032 Warning mode where
4033 ^@var{xxx} is a string of option letters that^the list of options^ denotes
4034 the exact warnings that
4035 are enabled or disabled (@pxref{Warning Message Control}).
4036
4037 @item ^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
4038 @cindex @option{^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@command{gcc})
4039 Wide character encoding method
4040 @ifclear vms
4041 (@var{e}=n/h/u/s/e/8).
4042 @end ifclear
4043 @ifset vms
4044 (@var{e}=@code{BRACKETS, NONE, HEX, UPPER, SHIFT_JIS, EUC, UTF8})
4045 @end ifset
4046
4047 @item -gnatx
4048 @cindex @option{-gnatx} (@command{gcc})
4049 Suppress generation of cross-reference information.
4050
4051 @item ^-gnaty^/STYLE_CHECKS=(option,option..)^
4052 @cindex @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS^} (@command{gcc})
4053 Enable built-in style checks (@pxref{Style Checking}).
4054
4055 @item ^-gnatz^/DISTRIBUTION_STUBS=^@var{m}
4056 @cindex @option{^-gnatz^/DISTRIBUTION_STUBS^} (@command{gcc})
4057 Distribution stub generation and compilation
4058 @ifclear vms
4059 (@var{m}=r/c for receiver/caller stubs).
4060 @end ifclear
4061 @ifset vms
4062 (@var{m}=@code{RECEIVER} or @code{CALLER} to specify the type of stubs
4063 to be generated and compiled).
4064 @end ifset
4065
4066 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
4067 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gcc})
4068 @cindex RTL
4069 Direct GNAT to search the @var{dir} directory for source files needed by
4070 the current compilation
4071 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
4072
4073 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
4074 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gcc})
4075 @cindex RTL
4076 Except for the source file named in the command line, do not look for source
4077 files in the directory containing the source file named in the command line
4078 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
4079
4080 @ifclear vms
4081 @item -mbig-switch
4082 @cindex @option{-mbig-switch} (@command{gcc})
4083 @cindex @code{case} statement (effect of @option{-mbig-switch} option)
4084 This standard gcc switch causes the compiler to use larger offsets in its
4085 jump table representation for @code{case} statements.
4086 This may result in less efficient code, but is sometimes necessary
4087 (for example on HP-UX targets)
4088 @cindex HP-UX and @option{-mbig-switch} option
4089 in order to compile large and/or nested @code{case} statements.
4090
4091 @item -o @var{file}
4092 @cindex @option{-o} (@command{gcc})
4093 This switch is used in @command{gcc} to redirect the generated object file
4094 and its associated ALI file. Beware of this switch with GNAT, because it may
4095 cause the object file and ALI file to have different names which in turn
4096 may confuse the binder and the linker.
4097 @end ifclear
4098
4099 @item -nostdinc
4100 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gcc})
4101 Inhibit the search of the default location for the GNAT Run Time
4102 Library (RTL) source files.
4103
4104 @item -nostdlib
4105 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gcc})
4106 Inhibit the search of the default location for the GNAT Run Time
4107 Library (RTL) ALI files.
4108
4109 @ifclear vms
4110 @item -O[@var{n}]
4111 @cindex @option{-O} (@command{gcc})
4112 @var{n} controls the optimization level.
4113
4114 @table @asis
4115 @item n = 0
4116 No optimization, the default setting if no @option{-O} appears
4117
4118 @item n = 1
4119 Normal optimization, the default if you specify @option{-O} without
4120 an operand. A good compromise between code quality and compilation
4121 time.
4122
4123 @item n = 2
4124 Extensive optimization, may improve execution time, possibly at the cost of
4125 substantially increased compilation time.
4126
4127 @item n = 3
4128 Same as @option{-O2}, and also includes inline expansion for small subprograms
4129 in the same unit.
4130
4131 @item n = s
4132 Optimize space usage
4133 @end table
4134
4135 @noindent
4136 See also @ref{Optimization Levels}.
4137 @end ifclear
4138
4139 @ifset vms
4140 @item  /NOOPTIMIZE
4141 @cindex @option{/NOOPTIMIZE} (@code{GNAT COMPILE})
4142 Equivalent to @option{/OPTIMIZE=NONE}.
4143 This is the default behavior in the absence of an @option{/OPTIMIZE}
4144 qualifier.
4145
4146 @item /OPTIMIZE[=(keyword[,...])]
4147 @cindex @option{/OPTIMIZE} (@code{GNAT COMPILE})
4148 Selects the level of optimization for your program. The supported
4149 keywords are as follows:
4150 @table @code
4151 @item   ALL
4152 Perform most optimizations, including those that
4153 are expensive.
4154 This is the default if the @option{/OPTIMIZE} qualifier is supplied
4155 without keyword options.
4156
4157 @item   NONE
4158 Do not do any optimizations. Same as @code{/NOOPTIMIZE}.
4159
4160 @item SOME
4161 Perform some optimizations, but omit ones that are costly.
4162
4163 @item   DEVELOPMENT
4164 Same as @code{SOME}.
4165
4166 @item INLINING
4167 Full optimization as in @option{/OPTIMIZE=ALL}, and also attempts
4168 automatic inlining of small subprograms within a unit
4169
4170 @item   UNROLL_LOOPS
4171 Try to unroll loops. This keyword may be specified together with
4172 any keyword above other than @code{NONE}. Loop unrolling
4173 usually, but not always, improves the performance of programs.
4174
4175 @item SPACE
4176 Optimize space usage
4177 @end table
4178
4179 @noindent
4180 See also @ref{Optimization Levels}.
4181 @end ifset
4182
4183 @ifclear vms
4184 @item -pass-exit-codes
4185 @cindex @option{-pass-exit-codes} (@command{gcc})
4186 Catch exit codes from the compiler and use the most meaningful as
4187 exit status.
4188 @end ifclear
4189
4190 @item --RTS=@var{rts-path}
4191 @cindex @option{--RTS} (@command{gcc})
4192 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
4193 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
4194
4195 @item ^-S^/ASM^
4196 @cindex @option{^-S^/ASM^} (@command{gcc})
4197 ^Used in place of @option{-c} to^Used to^
4198 cause the assembler source file to be
4199 generated, using @file{^.s^.S^} as the extension,
4200 instead of the object file.
4201 This may be useful if you need to examine the generated assembly code.
4202
4203 @item ^-fverbose-asm^/VERBOSE_ASM^
4204 @cindex @option{^-fverbose-asm^/VERBOSE_ASM^} (@command{gcc})
4205 ^Used in conjunction with @option{-S}^Used in place of @option{/ASM}^
4206 to cause the generated assembly code file to be annotated with variable
4207 names, making it significantly easier to follow.
4208
4209 @item ^-v^/VERBOSE^
4210 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gcc})
4211 Show commands generated by the @command{gcc} driver. Normally used only for
4212 debugging purposes or if you need to be sure what version of the
4213 compiler you are executing.
4214
4215 @ifclear vms
4216 @item -V @var{ver}
4217 @cindex @option{-V} (@command{gcc})
4218 Execute @var{ver} version of the compiler. This is the @command{gcc}
4219 version, not the GNAT version.
4220 @end ifclear
4221
4222 @item ^-w^/NO_BACK_END_WARNINGS^
4223 @cindex @option{-w} (@command{gcc})
4224 Turn off warnings generated by the back end of the compiler. Use of
4225 this switch also causes the default for front end warnings to be set
4226 to suppress (as though @option{-gnatws} had appeared at the start of
4227 the options.
4228
4229 @end table
4230
4231 @ifclear vms
4232 @c Combining qualifiers does not work on VMS
4233 You may combine a sequence of GNAT switches into a single switch. For
4234 example, the combined switch
4235
4236 @cindex Combining GNAT switches
4237 @smallexample
4238 -gnatofi3
4239 @end smallexample
4240
4241 @noindent
4242 is equivalent to specifying the following sequence of switches:
4243
4244 @smallexample
4245 -gnato -gnatf -gnati3
4246 @end smallexample
4247 @end ifclear
4248
4249 @noindent
4250 The following restrictions apply to the combination of switches
4251 in this manner:
4252
4253 @itemize @bullet
4254 @item
4255 The switch @option{-gnatc} if combined with other switches must come
4256 first in the string.
4257
4258 @item
4259 The switch @option{-gnats} if combined with other switches must come
4260 first in the string.
4261
4262 @item
4263 The switches
4264 @option{^-gnatz^/DISTRIBUTION_STUBS^}, @option{-gnatzc}, and @option{-gnatzr}
4265 may not be combined with any other switches.
4266
4267 @ifclear vms
4268 @item
4269 Once a ``y'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnaty}
4270 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4271 as style modifiers (see description of @option{-gnaty}).
4272
4273 @item
4274 Once a ``d'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatd}
4275 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4276 as debug flags (see description of @option{-gnatd}).
4277
4278 @item
4279 Once a ``w'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatw}
4280 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4281 as warning mode modifiers (see description of @option{-gnatw}).
4282
4283 @item
4284 Once a ``V'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatV}
4285 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4286 as validity checking options (see description of @option{-gnatV}).
4287 @end ifclear
4288 @end itemize
4289
4290 @node Output and Error Message Control
4291 @subsection Output and Error Message Control
4292 @findex stderr
4293
4294 @noindent
4295 The standard default format for error messages is called ``brief format''.
4296 Brief format messages are written to @file{stderr} (the standard error
4297 file) and have the following form:
4298
4299 @smallexample
4300 e.adb:3:04: Incorrect spelling of keyword "function"
4301 e.adb:4:20: ";" should be "is"
4302 @end smallexample
4303
4304 @noindent
4305 The first integer after the file name is the line number in the file,
4306 and the second integer is the column number within the line.
4307 @ifclear vms
4308 @code{GPS} can parse the error messages
4309 and point to the referenced character.
4310 @end ifclear
4311 The following switches provide control over the error message
4312 format:
4313
4314 @table @option
4315 @c !sort!
4316 @item -gnatv
4317 @cindex @option{-gnatv} (@command{gcc})
4318 @findex stdout
4319 @ifclear vms
4320 The v stands for verbose.
4321 @end ifclear
4322 The effect of this setting is to write long-format error
4323 messages to @file{stdout} (the standard output file.
4324 The same program compiled with the
4325 @option{-gnatv} switch would generate:
4326
4327 @smallexample
4328 @cartouche
4329 3. funcion X (Q : Integer)
4330    |
4331 >>> Incorrect spelling of keyword "function"
4332 4. return Integer;
4333                  |
4334 >>> ";" should be "is"
4335 @end cartouche
4336 @end smallexample
4337
4338 @noindent
4339 The vertical bar indicates the location of the error, and the @samp{>>>}
4340 prefix can be used to search for error messages. When this switch is
4341 used the only source lines output are those with errors.
4342
4343 @item -gnatl
4344 @cindex @option{-gnatl} (@command{gcc})
4345 @ifclear vms
4346 The @code{l} stands for list.
4347 @end ifclear
4348 This switch causes a full listing of
4349 the file to be generated. In the case where a body is
4350 compiled, the corresponding spec is also listed, along
4351 with any subunits. Typical output from compiling a package
4352 body @file{p.adb} might look like:
4353
4354 @smallexample @c ada
4355 @cartouche
4356  Compiling: p.adb
4357
4358      1. package body p is
4359      2.    procedure a;
4360      3.    procedure a is separate;
4361      4. begin
4362      5.    null
4363                |
4364         >>> missing ";"
4365
4366      6. end;
4367
4368 Compiling: p.ads
4369
4370      1. package p is
4371      2.    pragma Elaborate_Body
4372                                 |
4373         >>> missing ";"
4374
4375      3. end p;
4376
4377 Compiling: p-a.adb
4378
4379      1. separate p
4380                 |
4381         >>> missing "("
4382
4383      2. procedure a is
4384      3. begin
4385      4.    null
4386                |
4387         >>> missing ";"
4388
4389      5. end;
4390 @end cartouche
4391 @end smallexample
4392
4393 @noindent
4394 @findex stderr
4395 When you specify the @option{-gnatv} or @option{-gnatl} switches and
4396 standard output is redirected, a brief summary is written to
4397 @file{stderr} (standard error) giving the number of error messages and
4398 warning messages generated.
4399
4400 @item -^gnatl^OUTPUT_FILE^=file
4401 @cindex @option{^-gnatl^OUTPUT_FILE^=fname} (@command{gcc})
4402 This has the same effect as @option{-gnatl} except that the output is
4403 written to a file instead of to standard output. If the given name
4404 @file{fname} does not start with a period, then it is the full name
4405 of the file to be written. If @file{fname} is an extension, it is
4406 appended to the name of the file being compiled. For example, if
4407 file @file{xyz.adb} is compiled with @option{^-gnatl^OUTPUT_FILE^=.lst},
4408 then the output is written to file ^xyz.adb.lst^xyz.adb_lst^.
4409
4410 @item -gnatU
4411 @cindex @option{-gnatU} (@command{gcc})
4412 This switch forces all error messages to be preceded by the unique
4413 string ``error:''. This means that error messages take a few more
4414 characters in space, but allows easy searching for and identification
4415 of error messages.
4416
4417 @item -gnatb
4418 @cindex @option{-gnatb} (@command{gcc})
4419 @ifclear vms
4420 The @code{b} stands for brief.
4421 @end ifclear
4422 This switch causes GNAT to generate the
4423 brief format error messages to @file{stderr} (the standard error
4424 file) as well as the verbose
4425 format message or full listing (which as usual is written to
4426 @file{stdout} (the standard output file).
4427
4428 @item -gnatm=@var{n}
4429 @cindex @option{-gnatm} (@command{gcc})
4430 @ifclear vms
4431 The @code{m} stands for maximum.
4432 @end ifclear
4433 @var{n} is a decimal integer in the
4434 range of 1 to 999 and limits the number of error messages to be
4435 generated. For example, using @option{-gnatm2} might yield
4436
4437 @smallexample
4438 e.adb:3:04: Incorrect spelling of keyword "function"
4439 e.adb:5:35: missing ".."
4440 fatal error: maximum errors reached
4441 compilation abandoned
4442 @end smallexample
4443
4444 @noindent
4445 Note that the equal sign is optional, so the switches
4446 @option{-gnatm2} and @option{-gnatm=2} are equivalent.
4447
4448 @item -gnatf
4449 @cindex @option{-gnatf} (@command{gcc})
4450 @cindex Error messages, suppressing
4451 @ifclear vms
4452 The @code{f} stands for full.
4453 @end ifclear
4454 Normally, the compiler suppresses error messages that are likely to be
4455 redundant. This switch causes all error
4456 messages to be generated. In particular, in the case of
4457 references to undefined variables. If a given variable is referenced
4458 several times, the normal format of messages is
4459 @smallexample
4460 e.adb:7:07: "V" is undefined (more references follow)
4461 @end smallexample
4462
4463 @noindent
4464 where the parenthetical comment warns that there are additional
4465 references to the variable @code{V}. Compiling the same program with the
4466 @option{-gnatf} switch yields
4467
4468 @smallexample
4469 e.adb:7:07: "V" is undefined
4470 e.adb:8:07: "V" is undefined
4471 e.adb:8:12: "V" is undefined
4472 e.adb:8:16: "V" is undefined
4473 e.adb:9:07: "V" is undefined
4474 e.adb:9:12: "V" is undefined
4475 @end smallexample
4476
4477 @noindent
4478 The @option{-gnatf} switch also generates additional information for
4479 some error messages.  Some examples are:
4480
4481 @itemize @bullet
4482 @item
4483 Full details on entities not available in high integrity mode
4484 @item
4485 Details on possibly non-portable unchecked conversion
4486 @item
4487 List possible interpretations for ambiguous calls
4488 @item
4489 Additional details on incorrect parameters
4490 @end itemize
4491
4492 @item -gnatjnn
4493 @cindex @option{-gnatjnn} (@command{gcc})
4494 In normal operation mode (or if @option{-gnatj0} is used, then error messages
4495 with continuation lines are treated as though the continuation lines were
4496 separate messages (and so a warning with two continuation lines counts as
4497 three warnings, and is listed as three separate messages).
4498
4499 If the @option{-gnatjnn} switch is used with a positive value for nn, then
4500 messages are output in a different manner. A message and all its continuation
4501 lines are treated as a unit, and count as only one warning or message in the
4502 statistics totals. Furthermore, the message is reformatted so that no line
4503 is longer than nn characters.
4504
4505 @item -gnatq
4506 @cindex @option{-gnatq} (@command{gcc})
4507 @ifclear vms
4508 The @code{q} stands for quit (really ``don't quit'').
4509 @end ifclear
4510 In normal operation mode, the compiler first parses the program and
4511 determines if there are any syntax errors. If there are, appropriate
4512 error messages are generated and compilation is immediately terminated.
4513 This switch tells
4514 GNAT to continue with semantic analysis even if syntax errors have been
4515 found. This may enable the detection of more errors in a single run. On
4516 the other hand, the semantic analyzer is more likely to encounter some
4517 internal fatal error when given a syntactically invalid tree.
4518
4519 @item -gnatQ
4520 @cindex @option{-gnatQ} (@command{gcc})
4521 In normal operation mode, the @file{ALI} file is not generated if any
4522 illegalities are detected in the program. The use of @option{-gnatQ} forces
4523 generation of the @file{ALI} file. This file is marked as being in
4524 error, so it cannot be used for binding purposes, but it does contain
4525 reasonably complete cross-reference information, and thus may be useful
4526 for use by tools (e.g. semantic browsing tools or integrated development
4527 environments) that are driven from the @file{ALI} file. This switch
4528 implies @option{-gnatq}, since the semantic phase must be run to get a
4529 meaningful ALI file.
4530
4531 In addition, if @option{-gnatt} is also specified, then the tree file is
4532 generated even if there are illegalities. It may be useful in this case
4533 to also specify @option{-gnatq} to ensure that full semantic processing
4534 occurs. The resulting tree file can be processed by ASIS, for the purpose
4535 of providing partial information about illegal units, but if the error
4536 causes the tree to be badly malformed, then ASIS may crash during the
4537 analysis.
4538
4539 When @option{-gnatQ} is used and the generated @file{ALI} file is marked as
4540 being in error, @command{gnatmake} will attempt to recompile the source when it
4541 finds such an @file{ALI} file, including with switch @option{-gnatc}.
4542
4543 Note that @option{-gnatQ} has no effect if @option{-gnats} is specified,
4544 since ALI files are never generated if @option{-gnats} is set.
4545
4546 @end table
4547
4548 @node Warning Message Control
4549 @subsection Warning Message Control
4550 @cindex Warning messages
4551 @noindent
4552 In addition to error messages, which correspond to illegalities as defined
4553 in the Ada Reference Manual, the compiler detects two kinds of warning
4554 situations.
4555
4556 First, the compiler considers some constructs suspicious and generates a
4557 warning message to alert you to a possible error. Second, if the
4558 compiler detects a situation that is sure to raise an exception at
4559 run time, it generates a warning message. The following shows an example
4560 of warning messages:
4561 @smallexample
4562 e.adb:4:24: warning: creation of object may raise Storage_Error
4563 e.adb:10:17: warning: static value out of range
4564 e.adb:10:17: warning: "Constraint_Error" will be raised at run time
4565 @end smallexample
4566
4567 @noindent
4568 GNAT considers a large number of situations as appropriate
4569 for the generation of warning messages. As always, warnings are not
4570 definite indications of errors. For example, if you do an out-of-range
4571 assignment with the deliberate intention of raising a
4572 @code{Constraint_Error} exception, then the warning that may be
4573 issued does not indicate an error. Some of the situations for which GNAT
4574 issues warnings (at least some of the time) are given in the following
4575 list. This list is not complete, and new warnings are often added to
4576 subsequent versions of GNAT. The list is intended to give a general idea
4577 of the kinds of warnings that are generated.
4578
4579 @itemize @bullet
4580 @item
4581 Possible infinitely recursive calls
4582
4583 @item
4584 Out-of-range values being assigned
4585
4586 @item
4587 Possible order of elaboration problems
4588
4589 @item
4590 Assertions (pragma Assert) that are sure to fail
4591
4592 @item
4593 Unreachable code
4594
4595 @item
4596 Address clauses with possibly unaligned values, or where an attempt is
4597 made to overlay a smaller variable with a larger one.
4598
4599 @item
4600 Fixed-point type declarations with a null range
4601
4602 @item
4603 Direct_IO or Sequential_IO instantiated with a type that has access values
4604
4605 @item
4606 Variables that are never assigned a value
4607
4608 @item
4609 Variables that are referenced before being initialized
4610
4611 @item
4612 Task entries with no corresponding @code{accept} statement
4613
4614 @item
4615 Duplicate accepts for the same task entry in a @code{select}
4616
4617 @item
4618 Objects that take too much storage
4619
4620 @item
4621 Unchecked conversion between types of differing sizes
4622
4623 @item
4624 Missing @code{return} statement along some execution path in a function
4625
4626 @item
4627 Incorrect (unrecognized) pragmas
4628
4629 @item
4630 Incorrect external names
4631
4632 @item
4633 Allocation from empty storage pool
4634
4635 @item
4636 Potentially blocking operation in protected type
4637
4638 @item
4639 Suspicious parenthesization of expressions
4640
4641 @item
4642 Mismatching bounds in an aggregate
4643
4644 @item
4645 Attempt to return local value by reference
4646
4647 @item
4648 Premature instantiation of a generic body
4649
4650 @item
4651 Attempt to pack aliased components
4652
4653 @item
4654 Out of bounds array subscripts
4655
4656 @item
4657 Wrong length on string assignment
4658
4659 @item
4660 Violations of style rules if style checking is enabled
4661
4662 @item
4663 Unused @code{with} clauses
4664
4665 @item
4666 @code{Bit_Order} usage that does not have any effect
4667
4668 @item
4669 @code{Standard.Duration} used to resolve universal fixed expression
4670
4671 @item
4672 Dereference of possibly null value
4673
4674 @item
4675 Declaration that is likely to cause storage error
4676
4677 @item
4678 Internal GNAT unit @code{with}'ed by application unit
4679
4680 @item
4681 Values known to be out of range at compile time
4682
4683 @item
4684 Unreferenced labels and variables
4685
4686 @item
4687 Address overlays that could clobber memory
4688
4689 @item
4690 Unexpected initialization when address clause present
4691
4692 @item
4693 Bad alignment for address clause
4694
4695 @item
4696 Useless type conversions
4697
4698 @item
4699 Redundant assignment statements and other redundant constructs
4700
4701 @item
4702 Useless exception handlers
4703
4704 @item
4705 Accidental hiding of name by child unit
4706
4707 @item
4708 Access before elaboration detected at compile time
4709
4710 @item
4711 A range in a @code{for} loop that is known to be null or might be null
4712
4713 @end itemize
4714
4715 @noindent
4716 The following section lists compiler switches that are available
4717 to control the handling of warning messages. It is also possible
4718 to exercise much finer control over what warnings are issued and
4719 suppressed using the GNAT pragma Warnings, which is documented
4720 in the GNAT Reference manual.
4721
4722 @table @option
4723 @c !sort!
4724 @item -gnatwa
4725 @emph{Activate all optional errors.}
4726 @cindex @option{-gnatwa} (@command{gcc})
4727 This switch activates most optional warning messages, see remaining list
4728 in this section for details on optional warning messages that can be
4729 individually controlled.  The warnings that are not turned on by this
4730 switch are
4731 @option{-gnatwd} (implicit dereferencing),
4732 @option{-gnatwh} (hiding),
4733 @option{-gnatwl} (elaboration warnings),
4734 @option{-gnatw.o} (warn on values set by out parameters ignored)
4735 and @option{-gnatwt} (tracking of deleted conditional code).
4736 All other optional warnings are turned on.
4737
4738 @item -gnatwA
4739 @emph{Suppress all optional errors.}
4740 @cindex @option{-gnatwA} (@command{gcc})
4741 This switch suppresses all optional warning messages, see remaining list
4742 in this section for details on optional warning messages that can be
4743 individually controlled.
4744
4745 @item -gnatw.a
4746 @emph{Activate warnings on failing assertions.}
4747 @cindex @option{-gnatw.a} (@command{gcc})
4748 @cindex Assert failures
4749 This switch activates warnings for assertions where the compiler can tell at
4750 compile time that the assertion will fail. Note that this warning is given
4751 even if assertions are disabled. The default is that such warnings are
4752 generated.
4753
4754 @item -gnatw.A
4755 @emph{Suppress warnings on failing assertions.}
4756 @cindex @option{-gnatw.A} (@command{gcc})
4757 @cindex Assert failures
4758 This switch suppresses warnings for assertions where the compiler can tell at
4759 compile time that the assertion will fail.
4760
4761 @item -gnatwb
4762 @emph{Activate warnings on bad fixed values.}
4763 @cindex @option{-gnatwb} (@command{gcc})
4764 @cindex Bad fixed values
4765 @cindex Fixed-point Small value
4766 @cindex Small value
4767 This switch activates warnings for static fixed-point expressions whose
4768 value is not an exact multiple of Small. Such values are implementation
4769 dependent, since an implementation is free to choose either of the multiples
4770 that surround the value. GNAT always chooses the closer one, but this is not
4771 required behavior, and it is better to specify a value that is an exact
4772 multiple, ensuring predictable execution. The default is that such warnings
4773 are not generated.
4774
4775 @item -gnatwB
4776 @emph{Suppress warnings on bad fixed values.}
4777 @cindex @option{-gnatwB} (@command{gcc})
4778 This switch suppresses warnings for static fixed-point expressions whose
4779 value is not an exact multiple of Small.
4780
4781 @item -gnatwc
4782 @emph{Activate warnings on conditionals.}
4783 @cindex @option{-gnatwc} (@command{gcc})
4784 @cindex Conditionals, constant
4785 This switch activates warnings for conditional expressions used in
4786 tests that are known to be True or False at compile time. The default
4787 is that such warnings are not generated.
4788 Note that this warning does
4789 not get issued for the use of boolean variables or constants whose
4790 values are known at compile time, since this is a standard technique
4791 for conditional compilation in Ada, and this would generate too many
4792 false positive warnings.
4793
4794 This warning option also activates a special test for comparisons using
4795 the operators ``>='' and`` <=''.
4796 If the compiler can tell that only the equality condition is possible,
4797 then it will warn that the ``>'' or ``<'' part of the test
4798 is useless and that the operator could be replaced by ``=''.
4799 An example would be comparing a @code{Natural} variable <= 0.
4800
4801 This warning option also generates warnings if
4802 one or both tests is optimized away in a membership test for integer
4803 values if the result can be determined at compile time. Range tests on
4804 enumeration types are not included, since it is common for such tests
4805 to include an end point.
4806
4807 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
4808
4809 @item -gnatwC
4810 @emph{Suppress warnings on conditionals.}
4811 @cindex @option{-gnatwC} (@command{gcc})
4812 This switch suppresses warnings for conditional expressions used in
4813 tests that are known to be True or False at compile time.
4814
4815 @item -gnatw.c
4816 @emph{Activate warnings on missing component clauses.}
4817 @cindex @option{-gnatw.c} (@command{gcc})
4818 @cindex Component clause, missing
4819 This switch activates warnings for record components where a record
4820 representation clause is present and has component clauses for the
4821 majority, but not all, of the components. A warning is given for each
4822 component for which no component clause is present.
4823
4824 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
4825
4826 @item -gnatw.C
4827 @emph{Suppress warnings on missing component clauses.}
4828 @cindex @option{-gnatwC} (@command{gcc})
4829 This switch suppresses warnings for record components that are
4830 missing a component clause in the situation described above.
4831
4832 @item -gnatwd
4833 @emph{Activate warnings on implicit dereferencing.}
4834 @cindex @option{-gnatwd} (@command{gcc})
4835 If this switch is set, then the use of a prefix of an access type
4836 in an indexed component, slice, or selected component without an
4837 explicit @code{.all} will generate a warning. With this warning
4838 enabled, access checks occur only at points where an explicit
4839 @code{.all} appears in the source code (assuming no warnings are
4840 generated as a result of this switch). The default is that such
4841 warnings are not generated.
4842 Note that @option{-gnatwa} does not affect the setting of
4843 this warning option.
4844
4845 @item -gnatwD
4846 @emph{Suppress warnings on implicit dereferencing.}
4847 @cindex @option{-gnatwD} (@command{gcc})
4848 @cindex Implicit dereferencing
4849 @cindex Dereferencing, implicit
4850 This switch suppresses warnings for implicit dereferences in
4851 indexed components, slices, and selected components.
4852
4853 @item -gnatwe
4854 @emph{Treat warnings as errors.}
4855 @cindex @option{-gnatwe} (@command{gcc})
4856 @cindex Warnings, treat as error
4857 This switch causes warning messages to be treated as errors.
4858 The warning string still appears, but the warning messages are counted
4859 as errors, and prevent the generation of an object file.
4860
4861 @item -gnatwf
4862 @emph{Activate warnings on unreferenced formals.}
4863 @cindex @option{-gnatwf} (@command{gcc})
4864 @cindex Formals, unreferenced
4865 This switch causes a warning to be generated if a formal parameter
4866 is not referenced in the body of the subprogram. This warning can
4867 also be turned on using @option{-gnatwa} or @option{-gnatwu}. The
4868 default is that these warnings are not generated.
4869
4870 @item -gnatwF
4871 @emph{Suppress warnings on unreferenced formals.}
4872 @cindex @option{-gnatwF} (@command{gcc})
4873 This switch suppresses warnings for unreferenced formal
4874 parameters. Note that the
4875 combination @option{-gnatwu} followed by @option{-gnatwF} has the
4876 effect of warning on unreferenced entities other than subprogram
4877 formals.
4878
4879 @item -gnatwg
4880 @emph{Activate warnings on unrecognized pragmas.}
4881 @cindex @option{-gnatwg} (@command{gcc})
4882 @cindex Pragmas, unrecognized
4883 This switch causes a warning to be generated if an unrecognized
4884 pragma is encountered. Apart from issuing this warning, the
4885 pragma is ignored and has no effect. This warning can
4886 also be turned on using @option{-gnatwa}. The default
4887 is that such warnings are issued (satisfying the Ada Reference
4888 Manual requirement that such warnings appear).
4889
4890 @item -gnatwG
4891 @emph{Suppress warnings on unrecognized pragmas.}
4892 @cindex @option{-gnatwG} (@command{gcc})
4893 This switch suppresses warnings for unrecognized pragmas.
4894
4895 @item -gnatwh
4896 @emph{Activate warnings on hiding.}
4897 @cindex @option{-gnatwh} (@command{gcc})
4898 @cindex Hiding of Declarations
4899 This switch activates warnings on hiding declarations.
4900 A declaration is considered hiding
4901 if it is for a non-overloadable entity, and it declares an entity with the
4902 same name as some other entity that is directly or use-visible. The default
4903 is that such warnings are not generated.
4904 Note that @option{-gnatwa} does not affect the setting of this warning option.
4905
4906 @item -gnatwH
4907 @emph{Suppress warnings on hiding.}
4908 @cindex @option{-gnatwH} (@command{gcc})
4909 This switch suppresses warnings on hiding declarations.
4910
4911 @item -gnatwi
4912 @emph{Activate warnings on implementation units.}
4913 @cindex @option{-gnatwi} (@command{gcc})
4914 This switch activates warnings for a @code{with} of an internal GNAT
4915 implementation unit, defined as any unit from the @code{Ada},
4916 @code{Interfaces}, @code{GNAT},
4917 ^^@code{DEC},^ or @code{System}
4918 hierarchies that is not
4919 documented in either the Ada Reference Manual or the GNAT
4920 Programmer's Reference Manual. Such units are intended only
4921 for internal implementation purposes and should not be @code{with}'ed
4922 by user programs. The default is that such warnings are generated
4923 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
4924
4925 @item -gnatwI
4926 @emph{Disable warnings on implementation units.}
4927 @cindex @option{-gnatwI} (@command{gcc})
4928 This switch disables warnings for a @code{with} of an internal GNAT
4929 implementation unit.
4930
4931 @item -gnatwj
4932 @emph{Activate warnings on obsolescent features (Annex J).}
4933 @cindex @option{-gnatwj} (@command{gcc})
4934 @cindex Features, obsolescent
4935 @cindex Obsolescent features
4936 If this warning option is activated, then warnings are generated for
4937 calls to subprograms marked with @code{pragma Obsolescent} and
4938 for use of features in Annex J of the Ada Reference Manual. In the
4939 case of Annex J, not all features are flagged. In particular use
4940 of the renamed packages (like @code{Text_IO}) and use of package
4941 @code{ASCII} are not flagged, since these are very common and
4942 would generate many annoying positive warnings. The default is that
4943 such warnings are not generated. This warning is also turned on by
4944 the use of @option{-gnatwa}.
4945
4946 In addition to the above cases, warnings are also generated for
4947 GNAT features that have been provided in past versions but which
4948 have been superseded (typically by features in the new Ada standard).
4949 For example, @code{pragma Ravenscar} will be flagged since its
4950 function is replaced by @code{pragma Profile(Ravenscar)}.
4951
4952 Note that this warning option functions differently from the
4953 restriction @code{No_Obsolescent_Features} in two respects.
4954 First, the restriction applies only to annex J features.
4955 Second, the restriction does flag uses of package @code{ASCII}.
4956
4957 @item -gnatwJ
4958 @emph{Suppress warnings on obsolescent features (Annex J).}
4959 @cindex @option{-gnatwJ} (@command{gcc})
4960 This switch disables warnings on use of obsolescent features.
4961
4962 @item -gnatwk
4963 @emph{Activate warnings on variables that could be constants.}
4964 @cindex @option{-gnatwk} (@command{gcc})
4965 This switch activates warnings for variables that are initialized but
4966 never modified, and then could be declared constants. The default is that
4967 such warnings are not given.
4968 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
4969
4970 @item -gnatwK
4971 @emph{Suppress warnings on variables that could be constants.}
4972 @cindex @option{-gnatwK} (@command{gcc})
4973 This switch disables warnings on variables that could be declared constants.
4974
4975 @item -gnatwl
4976 @emph{Activate warnings for missing elaboration pragmas.}
4977 @cindex @option{-gnatwl} (@command{gcc})
4978 @cindex Elaboration, warnings
4979 This switch activates warnings on missing
4980 @code{Elaborate_All} and @code{Elaborate} pragmas.
4981 See the section in this guide on elaboration checking for details on
4982 when such pragmas should be used. Warnings are also generated if you
4983 are using the static mode of elaboration, and a @code{pragma Elaborate}
4984 is encountered. The default is that such warnings
4985 are not generated.
4986 This warning is not automatically turned on by the use of @option{-gnatwa}.
4987
4988 @item -gnatwL
4989 @emph{Suppress warnings for missing elaboration pragmas.}
4990 @cindex @option{-gnatwL} (@command{gcc})
4991 This switch suppresses warnings on missing Elaborate and Elaborate_All pragmas.
4992 See the section in this guide on elaboration checking for details on
4993 when such pragmas should be used.
4994
4995 @item -gnatwm
4996 @emph{Activate warnings on modified but unreferenced variables.}
4997 @cindex @option{-gnatwm} (@command{gcc})
4998 This switch activates warnings for variables that are assigned (using
4999 an initialization value or with one or more assignment statements) but
5000 whose value is never read. The warning is suppressed for volatile
5001 variables and also for variables that are renamings of other variables
5002 or for which an address clause is given.
5003 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5004 The default is that these warnings are not given.
5005
5006 @item -gnatwM
5007 @emph{Disable warnings on modified but unreferenced variables.}
5008 @cindex @option{-gnatwM} (@command{gcc})
5009 This switch disables warnings for variables that are assigned or
5010 initialized, but never read.
5011
5012 @item -gnatwn
5013 @emph{Set normal warnings mode.}
5014 @cindex @option{-gnatwn} (@command{gcc})
5015 This switch sets normal warning mode, in which enabled warnings are
5016 issued and treated as warnings rather than errors. This is the default
5017 mode. the switch @option{-gnatwn} can be used to cancel the effect of
5018 an explicit @option{-gnatws} or
5019 @option{-gnatwe}. It also cancels the effect of the
5020 implicit @option{-gnatwe} that is activated by the
5021 use of @option{-gnatg}.
5022
5023 @item -gnatwo
5024 @emph{Activate warnings on address clause overlays.}
5025 @cindex @option{-gnatwo} (@command{gcc})
5026 @cindex Address Clauses, warnings
5027 This switch activates warnings for possibly unintended initialization
5028 effects of defining address clauses that cause one variable to overlap
5029 another. The default is that such warnings are generated.
5030 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5031
5032 @item -gnatwO
5033 @emph{Suppress warnings on address clause overlays.}
5034 @cindex @option{-gnatwO} (@command{gcc})
5035 This switch suppresses warnings on possibly unintended initialization
5036 effects of defining address clauses that cause one variable to overlap
5037 another.
5038
5039 @item -gnatw.o
5040 @emph{Activate warnings on modified but unreferenced out parameters.}
5041 @cindex @option{-gnatw.o} (@command{gcc})
5042 This switch activates warnings for variables that are modified by using
5043 them as actuals for a call to a procedure with an out mode formal, where
5044 the resulting assigned value is never read. It is applicable in the case
5045 where there is more than one out mode formal. If there is only one out
5046 mode formal, the warning is issued by default (controlled by -gnatwu).
5047 The warning is suppressed for volatile
5048 variables and also for variables that are renamings of other variables
5049 or for which an address clause is given.
5050 The default is that these warnings are not given. Note that this warning
5051 is not included in -gnatwa, it must be activated explicitly.
5052
5053 @item -gnatw.O
5054 @emph{Disable warnings on modified but unreferenced out parameters.}
5055 @cindex @option{-gnatw.O} (@command{gcc})
5056 This switch suppresses warnings for variables that are modified by using
5057 them as actuals for a call to a procedure with an out mode formal, where
5058 the resulting assigned value is never read.
5059
5060 @item -gnatwp
5061 @emph{Activate warnings on ineffective pragma Inlines.}
5062 @cindex @option{-gnatwp} (@command{gcc})
5063 @cindex Inlining, warnings
5064 This switch activates warnings for failure of front end inlining
5065 (activated by @option{-gnatN}) to inline a particular call. There are
5066 many reasons for not being able to inline a call, including most
5067 commonly that the call is too complex to inline. The default is
5068 that such warnings are not given.
5069 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5070 Warnings on ineffective inlining by the gcc back-end can be activated
5071 separately, using the gcc switch -Winline.
5072
5073 @item -gnatwP
5074 @emph{Suppress warnings on ineffective pragma Inlines.}
5075 @cindex @option{-gnatwP} (@command{gcc})
5076 This switch suppresses warnings on ineffective pragma Inlines. If the
5077 inlining mechanism cannot inline a call, it will simply ignore the
5078 request silently.
5079
5080 @item -gnatwq
5081 @emph{Activate warnings on questionable missing parentheses.}
5082 @cindex @option{-gnatwq} (@command{gcc})
5083 @cindex Parentheses, warnings
5084 This switch activates warnings for cases where parentheses are not used and
5085 the result is potential ambiguity from a readers point of view. For example
5086 (not a > b) when a and b are modular means ((not a) > b) and very likely the
5087 programmer intended (not (a > b)). Similarly (-x mod 5) means (-(x mod 5)) and
5088 quite likely ((-x) mod 5) was intended. In such situations it seems best to
5089 follow the rule of always parenthesizing to make the association clear, and
5090 this warning switch warns if such parentheses are not present. The default
5091 is that these warnings are given.
5092 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5093
5094 @item -gnatwQ
5095 @emph{Suppress warnings on questionable missing parentheses.}
5096 @cindex @option{-gnatwQ} (@command{gcc})
5097 This switch suppresses warnings for cases where the association is not
5098 clear and the use of parentheses is preferred.
5099
5100 @item -gnatwr
5101 @emph{Activate warnings on redundant constructs.}
5102 @cindex @option{-gnatwr} (@command{gcc})
5103 This switch activates warnings for redundant constructs. The following
5104 is the current list of constructs regarded as redundant:
5105
5106 @itemize @bullet
5107 @item
5108 Assignment of an item to itself.
5109 @item
5110 Type conversion that converts an expression to its own type.
5111 @item
5112 Use of the attribute @code{Base} where @code{typ'Base} is the same
5113 as @code{typ}.
5114 @item
5115 Use of pragma @code{Pack} when all components are placed by a record
5116 representation clause.
5117 @item
5118 Exception handler containing only a reraise statement (raise with no
5119 operand) which has no effect.
5120 @item
5121 Use of the operator abs on an operand that is known at compile time
5122 to be non-negative
5123 @item
5124 Comparison of boolean expressions to an explicit True value.
5125 @end itemize
5126
5127 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5128 The default is that warnings for redundant constructs are not given.
5129
5130 @item -gnatwR
5131 @emph{Suppress warnings on redundant constructs.}
5132 @cindex @option{-gnatwR} (@command{gcc})
5133 This switch suppresses warnings for redundant constructs.
5134
5135 @item -gnatws
5136 @emph{Suppress all warnings.}
5137 @cindex @option{-gnatws} (@command{gcc})
5138 This switch completely suppresses the
5139 output of all warning messages from the GNAT front end.
5140 Note that it does not suppress warnings from the @command{gcc} back end.
5141 To suppress these back end warnings as well, use the switch @option{-w}
5142 in addition to @option{-gnatws}.
5143
5144 @item -gnatwt
5145 @emph{Activate warnings for tracking of deleted conditional code.}
5146 @cindex @option{-gnatwt} (@command{gcc})
5147 @cindex Deactivated code, warnings
5148 @cindex Deleted code, warnings
5149 This switch activates warnings for tracking of code in conditionals (IF and
5150 CASE statements) that is detected to be dead code which cannot be executed, and
5151 which is removed by the front end. This warning is off by default, and is not
5152 turned on by @option{-gnatwa}, it has to be turned on explicitly. This may be
5153 useful for detecting deactivated code in certified applications.
5154
5155 @item -gnatwT
5156 @emph{Suppress warnings for tracking of deleted conditional code.}
5157 @cindex @option{-gnatwT} (@command{gcc})
5158 This switch suppresses warnings for tracking of deleted conditional code.
5159
5160 @item -gnatwu
5161 @emph{Activate warnings on unused entities.}
5162 @cindex @option{-gnatwu} (@command{gcc})
5163 This switch activates warnings to be generated for entities that
5164 are declared but not referenced, and for units that are @code{with}'ed
5165 and not
5166 referenced. In the case of packages, a warning is also generated if
5167 no entities in the package are referenced. This means that if the package
5168 is referenced but the only references are in @code{use}
5169 clauses or @code{renames}
5170 declarations, a warning is still generated. A warning is also generated
5171 for a generic package that is @code{with}'ed but never instantiated.
5172 In the case where a package or subprogram body is compiled, and there
5173 is a @code{with} on the corresponding spec
5174 that is only referenced in the body,
5175 a warning is also generated, noting that the
5176 @code{with} can be moved to the body. The default is that
5177 such warnings are not generated.
5178 This switch also activates warnings on unreferenced formals
5179 (it includes the effect of @option{-gnatwf}).
5180 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5181
5182 @item -gnatwU
5183 @emph{Suppress warnings on unused entities.}
5184 @cindex @option{-gnatwU} (@command{gcc})
5185 This switch suppresses warnings for unused entities and packages.
5186 It also turns off warnings on unreferenced formals (and thus includes
5187 the effect of @option{-gnatwF}).
5188
5189 @item -gnatwv
5190 @emph{Activate warnings on unassigned variables.}
5191 @cindex @option{-gnatwv} (@command{gcc})
5192 @cindex Unassigned variable warnings
5193 This switch activates warnings for access to variables which
5194 may not be properly initialized. The default is that
5195 such warnings are generated.
5196 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5197
5198 @item -gnatwV
5199 @emph{Suppress warnings on unassigned variables.}
5200 @cindex @option{-gnatwV} (@command{gcc})
5201 This switch suppresses warnings for access to variables which
5202 may not be properly initialized.
5203 For variables of a composite type, the warning can also be suppressed in
5204 Ada 2005 by using a default initialization with a box. For example, if
5205 Table is an array of records whose components are only partially uninitialized,
5206 then the following code:
5207
5208 @smallexample @c ada
5209    Tab : Table := (others => <>);
5210 @end smallexample
5211
5212 will suppress warnings on subsequent statements that access components
5213 of variable Tab.
5214
5215 @item -gnatww
5216 @emph{Activate warnings on wrong low bound assumption.}
5217 @cindex @option{-gnatww} (@command{gcc})
5218 @cindex String indexing warnings
5219 This switch activates warnings for indexing an unconstrained string parameter
5220 with a literal or S'Length. This is a case where the code is assuming that the
5221 low bound is one, which is in general not true (for example when a slice is
5222 passed). The default is that such warnings are generated.
5223 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5224
5225 @item -gnatwW
5226 @emph{Suppress warnings on wrong low bound assumption.}
5227 @cindex @option{-gnatwW} (@command{gcc})
5228 This switch activates warnings for indexing an unconstrained string parameter
5229 with a literal or S'Length. This warning can also be suppressed by providing
5230 an Assert pragma that checks the low bound, for example:
5231
5232 @smallexample @c ada
5233    procedure K (S : String) is
5234       pragma Assert (S'First = 1);
5235       ...
5236 @end smallexample
5237
5238 @item -gnatwx
5239 @emph{Activate warnings on Export/Import pragmas.}
5240 @cindex @option{-gnatwx} (@command{gcc})
5241 @cindex Export/Import pragma warnings
5242 This switch activates warnings on Export/Import pragmas when
5243 the compiler detects a possible conflict between the Ada and
5244 foreign language calling sequences. For example, the use of
5245 default parameters in a convention C procedure is dubious
5246 because the C compiler cannot supply the proper default, so
5247 a warning is issued. The default is that such warnings are
5248 generated.
5249 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5250
5251 @item -gnatwX
5252 @emph{Suppress warnings on Export/Import pragmas.}
5253 @cindex @option{-gnatwX} (@command{gcc})
5254 This switch suppresses warnings on Export/Import pragmas.
5255 The sense of this is that you are telling the compiler that
5256 you know what you are doing in writing the pragma, and it
5257 should not complain at you.
5258
5259 @item -gnatw.x
5260 @emph{Activate warnings for No_Exception_Propagation mode.}
5261 @cindex @option{-gnatwm} (@command{gcc})
5262 This switch activates warnings for exception usage when pragma Restrictions
5263 (No_Exception_Propagation) is in effect. Warnings are given for implicit or
5264 explicit exception raises which are not covered by a local handler, and for
5265 exception handlers which do not cover a local raise. The default is that these
5266 warnings are not given.
5267
5268 @item -gnatw.X
5269 @emph{Disable warnings for No_Exception_Propagation mode.}
5270 This switch disables warnings for exception usage when pragma Restrictions
5271 (No_Exception_Propagation) is in effect.
5272
5273 @item -gnatwy
5274 @emph{Activate warnings for Ada 2005 compatibility issues.}
5275 @cindex @option{-gnatwy} (@command{gcc})
5276 @cindex Ada 2005 compatibility issues warnings
5277 For the most part Ada 2005 is upwards compatible with Ada 95,
5278 but there are some exceptions (for example the fact that
5279 @code{interface} is now a reserved word in Ada 2005). This
5280 switch activates several warnings to help in identifying
5281 and correcting such incompatibilities. The default is that
5282 these warnings are generated. Note that at one point Ada 2005
5283 was called Ada 0Y, hence the choice of character.
5284 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5285
5286 @item -gnatwY
5287 @emph{Disable warnings for Ada 2005 compatibility issues.}
5288 @cindex @option{-gnatwY} (@command{gcc})
5289 @cindex Ada 2005 compatibility issues warnings
5290 This switch suppresses several warnings intended to help in identifying
5291 incompatibilities between Ada 95 and Ada 2005.
5292
5293 @item -gnatwz
5294 @emph{Activate warnings on unchecked conversions.}
5295 @cindex @option{-gnatwz} (@command{gcc})
5296 @cindex Unchecked_Conversion warnings
5297 This switch activates warnings for unchecked conversions
5298 where the types are known at compile time to have different
5299 sizes. The default
5300 is that such warnings are generated.
5301 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5302
5303 @item -gnatwZ
5304 @emph{Suppress warnings on unchecked conversions.}
5305 @cindex @option{-gnatwZ} (@command{gcc})
5306 This switch suppresses warnings for unchecked conversions
5307 where the types are known at compile time to have different
5308 sizes.
5309
5310 @item ^-Wuninitialized^WARNINGS=UNINITIALIZED^
5311 @cindex @option{-Wuninitialized}
5312 The warnings controlled by the @option{-gnatw} switch are generated by the
5313 front end of the compiler. In some cases, the @option{^gcc^GCC^} back end
5314 can provide additional warnings. One such useful warning is provided by
5315 @option{^-Wuninitialized^WARNINGS=UNINITIALIZED^}. This must be used in
5316 conjunction with turning on optimization mode. This causes the flow
5317 analysis circuits of the back end optimizer to output additional
5318 warnings about uninitialized variables.
5319
5320 @item ^-w^/NO_BACK_END_WARNINGS^
5321 @cindex @option{-w}
5322 This switch suppresses warnings from the @option{^gcc^GCC^} back end. The
5323 code generator detects a number of warning situations that are missed
5324 by the @option{GNAT} front end, and this switch can be used to suppress them.
5325 The use of this switch also sets the default front end warning mode to
5326 @option{-gnatws}, that is, front end warnings suppressed as well.
5327
5328 @end table
5329
5330 @noindent
5331 @ifclear vms
5332 A string of warning parameters can be used in the same parameter. For example:
5333
5334 @smallexample
5335 -gnatwaLe
5336 @end smallexample
5337
5338 @noindent
5339 will turn on all optional warnings except for elaboration pragma warnings,
5340 and also specify that warnings should be treated as errors.
5341 @end ifclear
5342 When no switch @option{^-gnatw^/WARNINGS^} is used, this is equivalent to:
5343
5344 @table @option
5345 @c !sort!
5346 @item -gnatwC
5347 @item -gnatwD
5348 @item -gnatwF
5349 @item -gnatwg
5350 @item -gnatwH
5351 @item -gnatwi
5352 @item -gnatwJ
5353 @item -gnatwK
5354 @item -gnatwL
5355 @item -gnatwM
5356 @item -gnatwn
5357 @item -gnatwo
5358 @item -gnatwP
5359 @item -gnatwR
5360 @item -gnatwU
5361 @item -gnatwv
5362 @item -gnatwz
5363 @item -gnatwx
5364
5365 @end table
5366
5367 @node Debugging and Assertion Control
5368 @subsection Debugging and Assertion Control
5369
5370 @table @option
5371 @item -gnata
5372 @cindex @option{-gnata} (@command{gcc})
5373 @findex Assert
5374 @findex Debug
5375 @cindex Assertions
5376
5377 @noindent
5378 The pragmas @code{Assert} and @code{Debug} normally have no effect and
5379 are ignored. This switch, where @samp{a} stands for assert, causes
5380 @code{Assert} and @code{Debug} pragmas to be activated.
5381
5382 The pragmas have the form:
5383
5384 @smallexample
5385 @cartouche
5386    @b{pragma} Assert (@var{Boolean-expression} [,
5387                       @var{static-string-expression}])
5388    @b{pragma} Debug (@var{procedure call})
5389 @end cartouche
5390 @end smallexample
5391
5392 @noindent
5393 The @code{Assert} pragma causes @var{Boolean-expression} to be tested.
5394 If the result is @code{True}, the pragma has no effect (other than
5395 possible side effects from evaluating the expression). If the result is
5396 @code{False}, the exception @code{Assert_Failure} declared in the package
5397 @code{System.Assertions} is
5398 raised (passing @var{static-string-expression}, if present, as the
5399 message associated with the exception). If no string expression is
5400 given the default is a string giving the file name and line number
5401 of the pragma.
5402
5403 The @code{Debug} pragma causes @var{procedure} to be called. Note that
5404 @code{pragma Debug} may appear within a declaration sequence, allowing
5405 debugging procedures to be called between declarations.
5406
5407 @ifset vms
5408 @item /DEBUG[=debug-level]
5409 @itemx  /NODEBUG
5410 Specifies how much debugging information is to be included in
5411 the resulting object file where 'debug-level' is one of the following:
5412 @table @code
5413 @item   TRACEBACK
5414 Include both debugger symbol records and traceback
5415 the object file.
5416 This is the default setting.
5417 @item   ALL
5418 Include both debugger symbol records and traceback in
5419 object file.
5420 @item   NONE
5421 Excludes both debugger symbol records and traceback
5422 the object file. Same as /NODEBUG.
5423 @item   SYMBOLS
5424 Includes only debugger symbol records in the object
5425 file. Note that this doesn't include traceback information.
5426 @end table
5427 @end ifset
5428 @end table
5429
5430 @node Validity Checking
5431 @subsection Validity Checking
5432 @findex Validity Checking
5433
5434 @noindent
5435 The Ada Reference Manual has specific requirements for checking
5436 for invalid values. In particular, RM 13.9.1 requires that the
5437 evaluation of invalid values (for example from unchecked conversions),
5438 not result in erroneous execution. In GNAT, the result of such an
5439 evaluation in normal default mode is to either use the value
5440 unmodified, or to raise Constraint_Error in those cases where use
5441 of the unmodified value would cause erroneous execution. The cases
5442 where unmodified values might lead to erroneous execution are case
5443 statements (where a wild jump might result from an invalid value),
5444 and subscripts on the left hand side (where memory corruption could
5445 occur as a result of an invalid value).
5446
5447 The @option{-gnatV^@var{x}^^} switch allows more control over the validity
5448 checking mode.
5449 @ifclear vms
5450 The @code{x} argument is a string of letters that
5451 indicate validity checks that are performed or not performed in addition
5452 to the default checks described above.
5453 @end ifclear
5454 @ifset vms
5455 The options allowed for this qualifier
5456 indicate validity checks that are performed or not performed in addition
5457 to the default checks described above.
5458 @end ifset
5459
5460 @table @option
5461 @c !sort!
5462 @item -gnatVa
5463 @emph{All validity checks.}
5464 @cindex @option{-gnatVa} (@command{gcc})
5465 All validity checks are turned on.
5466 @ifclear vms
5467 That is, @option{-gnatVa} is
5468 equivalent to @option{gnatVcdfimorst}.
5469 @end ifclear
5470
5471 @item -gnatVc
5472 @emph{Validity checks for copies.}
5473 @cindex @option{-gnatVc} (@command{gcc})
5474 The right hand side of assignments, and the initializing values of
5475 object declarations are validity checked.
5476
5477 @item -gnatVd
5478 @emph{Default (RM) validity checks.}
5479 @cindex @option{-gnatVd} (@command{gcc})
5480 Some validity checks are done by default following normal Ada semantics
5481 (RM 13.9.1 (9-11)).
5482 A check is done in case statements that the expression is within the range
5483 of the subtype. If it is not, Constraint_Error is raised.
5484 For assignments to array components, a check is done that the expression used
5485 as index is within the range. If it is not, Constraint_Error is raised.
5486 Both these validity checks may be turned off using switch @option{-gnatVD}.
5487 They are turned on by default. If @option{-gnatVD} is specified, a subsequent
5488 switch @option{-gnatVd} will leave the checks turned on.
5489 Switch @option{-gnatVD} should be used only if you are sure that all such
5490 expressions have valid values. If you use this switch and invalid values
5491 are present, then the program is erroneous, and wild jumps or memory
5492 overwriting may occur.
5493
5494 @item -gnatVe
5495 @emph{Validity checks for elementary components.}
5496 @cindex @option{-gnatVe} (@command{gcc})
5497 In the absence of this switch, assignments to record or array components are
5498 not validity checked, even if validity checks for assignments generally
5499 (@option{-gnatVc}) are turned on. In Ada, assignment of composite values do not
5500 require valid data, but assignment of individual components does. So for
5501 example, there is a difference between copying the elements of an array with a
5502 slice assignment, compared to assigning element by element in a loop. This
5503 switch allows you to turn off validity checking for components, even when they
5504 are assigned component by component.
5505
5506 @item -gnatVf
5507 @emph{Validity checks for floating-point values.}
5508 @cindex @option{-gnatVf} (@command{gcc})
5509 In the absence of this switch, validity checking occurs only for discrete
5510 values. If @option{-gnatVf} is specified, then validity checking also applies
5511 for floating-point values, and NaNs and infinities are considered invalid,
5512 as well as out of range values for constrained types. Note that this means
5513 that standard IEEE infinity mode is not allowed. The exact contexts
5514 in which floating-point values are checked depends on the setting of other
5515 options. For example,
5516 @option{^-gnatVif^VALIDITY_CHECKING=(IN_PARAMS,FLOATS)^} or
5517 @option{^-gnatVfi^VALIDITY_CHECKING=(FLOATS,IN_PARAMS)^}
5518 (the order does not matter) specifies that floating-point parameters of mode
5519 @code{in} should be validity checked.
5520
5521 @item -gnatVi
5522 @emph{Validity checks for @code{in} mode parameters}
5523 @cindex @option{-gnatVi} (@command{gcc})
5524 Arguments for parameters of mode @code{in} are validity checked in function
5525 and procedure calls at the point of call.
5526
5527 @item -gnatVm
5528 @emph{Validity checks for @code{in out} mode parameters.}
5529 @cindex @option{-gnatVm} (@command{gcc})
5530 Arguments for parameters of mode @code{in out} are validity checked in
5531 procedure calls at the point of call. The @code{'m'} here stands for
5532 modify, since this concerns parameters that can be modified by the call.
5533 Note that there is no specific option to test @code{out} parameters,
5534 but any reference within the subprogram will be tested in the usual
5535 manner, and if an invalid value is copied back, any reference to it
5536 will be subject to validity checking.
5537
5538 @item -gnatVn
5539 @emph{No validity checks.}
5540 @cindex @option{-gnatVn} (@command{gcc})
5541 This switch turns off all validity checking, including the default checking
5542 for case statements and left hand side subscripts. Note that the use of
5543 the switch @option{-gnatp} suppresses all run-time checks, including
5544 validity checks, and thus implies @option{-gnatVn}. When this switch
5545 is used, it cancels any other @option{-gnatV} previously issued.
5546
5547 @item -gnatVo
5548 @emph{Validity checks for operator and attribute operands.}
5549 @cindex @option{-gnatVo} (@command{gcc})
5550 Arguments for predefined operators and attributes are validity checked.
5551 This includes all operators in package @code{Standard},
5552 the shift operators defined as intrinsic in package @code{Interfaces}
5553 and operands for attributes such as @code{Pos}. Checks are also made
5554 on individual component values for composite comparisons, and on the
5555 expressions in type conversions and qualified expressions. Checks are
5556 also made on explicit ranges using .. (e.g. slices, loops etc).
5557
5558 @item -gnatVp
5559 @emph{Validity checks for parameters.}
5560 @cindex @option{-gnatVp} (@command{gcc})
5561 This controls the treatment of parameters within a subprogram (as opposed
5562 to @option{-gnatVi} and @option{-gnatVm} which control validity testing
5563 of parameters on a call. If either of these call options is used, then
5564 normally an assumption is made within a subprogram that the input arguments
5565 have been validity checking at the point of call, and do not need checking
5566 again within a subprogram). If @option{-gnatVp} is set, then this assumption
5567 is not made, and parameters are not assumed to be valid, so their validity
5568 will be checked (or rechecked) within the subprogram.
5569
5570 @item -gnatVr
5571 @emph{Validity checks for function returns.}
5572 @cindex @option{-gnatVr} (@command{gcc})
5573 The expression in @code{return} statements in functions is validity
5574 checked.
5575
5576 @item -gnatVs
5577 @emph{Validity checks for subscripts.}
5578 @cindex @option{-gnatVs} (@command{gcc})
5579 All subscripts expressions are checked for validity, whether they appear
5580 on the right side or left side (in default mode only left side subscripts
5581 are validity checked).
5582
5583 @item -gnatVt
5584 @emph{Validity checks for tests.}
5585 @cindex @option{-gnatVt} (@command{gcc})
5586 Expressions used as conditions in @code{if}, @code{while} or @code{exit}
5587 statements are checked, as well as guard expressions in entry calls.
5588
5589 @end table
5590
5591 @noindent
5592 The @option{-gnatV} switch may be followed by
5593 ^a string of letters^a list of options^
5594 to turn on a series of validity checking options.
5595 For example,
5596 @option{^-gnatVcr^/VALIDITY_CHECKING=(COPIES, RETURNS)^}
5597 specifies that in addition to the default validity checking, copies and
5598 function return expressions are to be validity checked.
5599 In order to make it easier
5600 to specify the desired combination of effects,
5601 @ifclear vms
5602 the upper case letters @code{CDFIMORST} may
5603 be used to turn off the corresponding lower case option.
5604 @end ifclear
5605 @ifset vms
5606 the prefix @code{NO} on an option turns off the corresponding validity
5607 checking:
5608 @itemize @bullet
5609 @item @code{NOCOPIES}
5610 @item @code{NODEFAULT}
5611 @item @code{NOFLOATS}
5612 @item @code{NOIN_PARAMS}
5613 @item @code{NOMOD_PARAMS}
5614 @item @code{NOOPERANDS}
5615 @item @code{NORETURNS}
5616 @item @code{NOSUBSCRIPTS}
5617 @item @code{NOTESTS}
5618 @end itemize
5619 @end ifset
5620 Thus
5621 @option{^-gnatVaM^/VALIDITY_CHECKING=(ALL, NOMOD_PARAMS)^}
5622 turns on all validity checking options except for
5623 checking of @code{@b{in out}} procedure arguments.
5624
5625 The specification of additional validity checking generates extra code (and
5626 in the case of @option{-gnatVa} the code expansion can be substantial.
5627 However, these additional checks can be very useful in detecting
5628 uninitialized variables, incorrect use of unchecked conversion, and other
5629 errors leading to invalid values. The use of pragma @code{Initialize_Scalars}
5630 is useful in conjunction with the extra validity checking, since this
5631 ensures that wherever possible uninitialized variables have invalid values.
5632
5633 See also the pragma @code{Validity_Checks} which allows modification of
5634 the validity checking mode at the program source level, and also allows for
5635 temporary disabling of validity checks.
5636
5637 @node Style Checking
5638 @subsection Style Checking
5639 @findex Style checking
5640
5641 @noindent
5642 The @option{-gnaty^x^(option,option,...)^} switch
5643 @cindex @option{-gnaty} (@command{gcc})
5644 causes the compiler to
5645 enforce specified style rules. A limited set of style rules has been used
5646 in writing the GNAT sources themselves. This switch allows user programs
5647 to activate all or some of these checks. If the source program fails a
5648 specified style check, an appropriate warning message is given, preceded by
5649 the character sequence ``(style)''.
5650 @ifset vms
5651 @code{(option,option,...)} is a sequence of keywords
5652 @end ifset
5653 @ifclear vms
5654 The string @var{x} is a sequence of letters or digits
5655 @end ifclear
5656 indicating the particular style
5657 checks to be performed. The following checks are defined:
5658
5659 @table @option
5660 @c !sort!
5661 @item 1-9
5662 @emph{Specify indentation level.}
5663 If a digit from 1-9 appears
5664 ^in the string after @option{-gnaty}^as an option for /STYLE_CHECKS^
5665 then proper indentation is checked, with the digit indicating the
5666 indentation level required.
5667 The general style of required indentation is as specified by
5668 the examples in the Ada Reference Manual. Full line comments must be
5669 aligned with the @code{--} starting on a column that is a multiple of
5670 the alignment level, or they may be aligned the same way as the following
5671 non-blank line (this is useful when full line comments appear in the middle
5672 of a statement.
5673
5674 @item ^a^ATTRIBUTE^
5675 @emph{Check attribute casing.}
5676 If the ^letter a^word ATTRIBUTE^ appears in the string after @option{-gnaty}
5677 then attribute names, including the case of keywords such as @code{digits}
5678 used as attributes names, must be written in mixed case, that is, the
5679 initial letter and any letter following an underscore must be uppercase.
5680 All other letters must be lowercase.
5681
5682 @item ^A^ARRAY_INDEXES^
5683 @emph{Use of array index numbers in array attributes.}
5684 If the ^letter A^word ARRAY_INDEXES^ appears in the string after
5685 @option{-gnaty} then when using the array attributes First, Last, Range,
5686 or Length, the index number must be omitted for one-dimensional arrays
5687 and is required for multi-dimensional arrays.
5688
5689 @item ^b^BLANKS^
5690 @emph{Blanks not allowed at statement end.}
5691 If the ^letter b^word BLANKS^ appears in the string after @option{-gnaty} then
5692 trailing blanks are not allowed at the end of statements. The purpose of this
5693 rule, together with h (no horizontal tabs), is to enforce a canonical format
5694 for the use of blanks to separate source tokens.
5695
5696 @item ^c^COMMENTS^
5697 @emph{Check comments.}
5698 If the ^letter c^word COMMENTS^ appears in the string after @option{-gnaty}
5699 then comments must meet the following set of rules:
5700
5701 @itemize @bullet
5702
5703 @item
5704 The ``@code{--}'' that starts the column must either start in column one,
5705 or else at least one blank must precede this sequence.
5706
5707 @item
5708 Comments that follow other tokens on a line must have at least one blank
5709 following the ``@code{--}'' at the start of the comment.
5710
5711 @item
5712 Full line comments must have two blanks following the ``@code{--}'' that
5713 starts the comment, with the following exceptions.
5714
5715 @item
5716 A line consisting only of the ``@code{--}'' characters, possibly preceded
5717 by blanks is permitted.
5718
5719 @item
5720 A comment starting with ``@code{--x}'' where @code{x} is a special character
5721 is permitted.
5722 This allows proper processing of the output generated by specialized tools
5723 including @command{gnatprep} (where ``@code{--!}'' is used) and the SPARK
5724 annotation
5725 language (where ``@code{--#}'' is used). For the purposes of this rule, a
5726 special character is defined as being in one of the ASCII ranges
5727 @code{16#21#..16#2F#} or @code{16#3A#..16#3F#}.
5728 Note that this usage is not permitted
5729 in GNAT implementation units (i.e. when @option{-gnatg} is used).
5730
5731 @item
5732 A line consisting entirely of minus signs, possibly preceded by blanks, is
5733 permitted. This allows the construction of box comments where lines of minus
5734 signs are used to form the top and bottom of the box.
5735
5736 @item
5737 A comment that starts and ends with ``@code{--}'' is permitted as long as at
5738 least one blank follows the initial ``@code{--}''. Together with the preceding
5739 rule, this allows the construction of box comments, as shown in the following
5740 example:
5741 @smallexample
5742 ---------------------------
5743 -- This is a box comment --
5744 -- with two text lines.  --
5745 ---------------------------
5746 @end smallexample
5747 @end itemize
5748
5749 @item ^d^DOS_LINE_ENDINGS^
5750 @emph{Check no DOS line terminators present.}
5751 If the ^letter d^word DOS_LINE_ENDINGS^ appears in the string after
5752 @option{-gnaty} then all lines must be terminated by a single ASCII.LF
5753 character (in particular the DOS line terminator sequence CR/LF is not
5754 allowed).
5755
5756 @item ^e^END^
5757 @emph{Check end/exit labels.}
5758 If the ^letter e^word END^ appears in the string after @option{-gnaty} then
5759 optional labels on @code{end} statements ending subprograms and on
5760 @code{exit} statements exiting named loops, are required to be present.
5761
5762 @item ^f^VTABS^
5763 @emph{No form feeds or vertical tabs.}
5764 If the ^letter f^word VTABS^ appears in the string after @option{-gnaty} then
5765 neither form feeds nor vertical tab characters are permitted
5766 in the source text.
5767
5768 @item ^g^GNAT^
5769 @emph{GNAT style mode}
5770 If the ^letter g^word GNAT^ appears in the string after @option{-gnaty} then
5771 the set of style check switches is set to match that used by the GNAT sources.
5772 This may be useful when developing code that is eventually intended to be
5773 incorporated into GNAT. For further details, see GNAT sources.
5774
5775 @item ^h^HTABS^
5776 @emph{No horizontal tabs.}
5777 If the ^letter h^word HTABS^ appears in the string after @option{-gnaty} then
5778 horizontal tab characters are not permitted in the source text.
5779 Together with the b (no blanks at end of line) check, this
5780 enforces a canonical form for the use of blanks to separate
5781 source tokens.
5782
5783 @item ^i^IF_THEN^
5784 @emph{Check if-then layout.}
5785 If the ^letter i^word IF_THEN^ appears in the string after @option{-gnaty},
5786 then the keyword @code{then} must appear either on the same
5787 line as corresponding @code{if}, or on a line on its own, lined
5788 up under the @code{if} with at least one non-blank line in between
5789 containing all or part of the condition to be tested.
5790
5791 @item ^I^IN_MODE^
5792 @emph{check mode IN keywords}
5793 If the ^letter I (upper case)^word IN_MODE^ appears in the string
5794 after @option{-gnaty} then mode @code{in} (the default mode) is not
5795 allowed to be given explicitly. @code{in out} is fine,
5796 but not @code{in} on its own.
5797
5798 @item ^k^KEYWORD^
5799 @emph{Check keyword casing.}
5800 If the ^letter k^word KEYWORD^ appears in the string after @option{-gnaty} then
5801 all keywords must be in lower case (with the exception of keywords
5802 such as @code{digits} used as attribute names to which this check
5803 does not apply).
5804
5805 @item ^l^LAYOUT^
5806 @emph{Check layout.}
5807 If the ^letter l^word LAYOUT^ appears in the string after @option{-gnaty} then
5808 layout of statement and declaration constructs must follow the
5809 recommendations in the Ada Reference Manual, as indicated by the
5810 form of the syntax rules. For example an @code{else} keyword must
5811 be lined up with the corresponding @code{if} keyword.
5812
5813 There are two respects in which the style rule enforced by this check
5814 option are more liberal than those in the Ada Reference Manual. First
5815 in the case of record declarations, it is permissible to put the
5816 @code{record} keyword on the same line as the @code{type} keyword, and
5817 then the @code{end} in @code{end record} must line up under @code{type}.
5818 This is also permitted when the type declaration is split on two lines.
5819 For example, any of the following three layouts is acceptable:
5820
5821 @smallexample @c ada
5822 @cartouche
5823 type q is record
5824    a : integer;
5825    b : integer;
5826 end record;
5827
5828 type q is
5829    record
5830       a : integer;
5831       b : integer;
5832    end record;
5833
5834 type q is
5835    record
5836       a : integer;
5837       b : integer;
5838 end record;
5839
5840 @end cartouche
5841 @end smallexample
5842
5843 @noindent
5844 Second, in the case of a block statement, a permitted alternative
5845 is to put the block label on the same line as the @code{declare} or
5846 @code{begin} keyword, and then line the @code{end} keyword up under
5847 the block label. For example both the following are permitted:
5848
5849 @smallexample @c ada
5850 @cartouche
5851 Block : declare
5852    A : Integer := 3;
5853 begin
5854    Proc (A, A);
5855 end Block;
5856
5857 Block :
5858    declare
5859       A : Integer := 3;
5860    begin
5861       Proc (A, A);
5862    end Block;
5863 @end cartouche
5864 @end smallexample
5865
5866 @noindent
5867 The same alternative format is allowed for loops. For example, both of
5868 the following are permitted:
5869
5870 @smallexample @c ada
5871 @cartouche
5872 Clear : while J < 10 loop
5873    A (J) := 0;
5874 end loop Clear;
5875
5876 Clear :
5877    while J < 10 loop
5878       A (J) := 0;
5879    end loop Clear;
5880 @end cartouche
5881 @end smallexample
5882
5883 @item ^Lnnn^MAX_NESTING=nnn^
5884 @emph{Set maximum nesting level}
5885 If the sequence ^Lnnn^MAX_NESTING=nnn^, where nnn is a decimal number in
5886 the range 0-999, appears in the string after @option{-gnaty} then the
5887 maximum level of nesting of constructs (including subprograms, loops,
5888 blocks, packages, and conditionals) may not exceed the given value. A
5889 value of zero disconnects this style check.
5890
5891 @item ^m^LINE_LENGTH^
5892 @emph{Check maximum line length.}
5893 If the ^letter m^word LINE_LENGTH^ appears in the string after @option{-gnaty}
5894 then the length of source lines must not exceed 79 characters, including
5895 any trailing blanks. The value of 79 allows convenient display on an
5896 80 character wide device or window, allowing for possible special
5897 treatment of 80 character lines. Note that this count is of
5898 characters in the source text. This means that a tab character counts
5899 as one character in this count but a wide character sequence counts as
5900 a single character (however many bytes are needed in the encoding).
5901
5902 @item ^Mnnn^MAX_LENGTH=nnn^
5903 @emph{Set maximum line length.}
5904 If the sequence ^M^MAX_LENGTH=^nnn, where nnn is a decimal number, appears in
5905 the string after @option{-gnaty} then the length of lines must not exceed the
5906 given value. The maximum value that can be specified is 32767.
5907
5908 @item ^n^STANDARD_CASING^
5909 @emph{Check casing of entities in Standard.}
5910 If the ^letter n^word STANDARD_CASING^ appears in the string
5911 after @option{-gnaty} then any identifier from Standard must be cased
5912 to match the presentation in the Ada Reference Manual (for example,
5913 @code{Integer} and @code{ASCII.NUL}).
5914
5915 @item ^o^ORDERED_SUBPROGRAMS^
5916 @emph{Check order of subprogram bodies.}
5917 If the ^letter o^word ORDERED_SUBPROGRAMS^ appears in the string
5918 after @option{-gnaty} then all subprogram bodies in a given scope
5919 (e.g. a package body) must be in alphabetical order. The ordering
5920 rule uses normal Ada rules for comparing strings, ignoring casing
5921 of letters, except that if there is a trailing numeric suffix, then
5922 the value of this suffix is used in the ordering (e.g. Junk2 comes
5923 before Junk10).
5924
5925 @item ^p^PRAGMA^
5926 @emph{Check pragma casing.}
5927 If the ^letter p^word PRAGMA^ appears in the string after @option{-gnaty} then
5928 pragma names must be written in mixed case, that is, the
5929 initial letter and any letter following an underscore must be uppercase.
5930 All other letters must be lowercase.
5931
5932 @item ^r^REFERENCES^
5933 @emph{Check references.}
5934 If the ^letter r^word REFERENCES^ appears in the string after @option{-gnaty}
5935 then all identifier references must be cased in the same way as the
5936 corresponding declaration. No specific casing style is imposed on
5937 identifiers. The only requirement is for consistency of references
5938 with declarations.
5939
5940 @item ^S^STATEMENTS_AFTER_THEN_ELSE^
5941 @emph{Check no statements after THEN/ELSE.}
5942 If the ^letter S^word STATEMENTS_AFTER_THEN_ELSE^ appears in the
5943 string after @option{-gnaty} then it is not permitted to write any
5944 statements on the same line as a THEN OR ELSE keyword following the
5945 keyword in an IF statement. OR ELSE and AND THEN are not affected,
5946 and a special exception allows a pragma to appear after ELSE.
5947
5948 @item ^s^SPECS^
5949 @emph{Check separate specs.}
5950 If the ^letter s^word SPECS^ appears in the string after @option{-gnaty} then
5951 separate declarations (``specs'') are required for subprograms (a
5952 body is not allowed to serve as its own declaration). The only
5953 exception is that parameterless library level procedures are
5954 not required to have a separate declaration. This exception covers
5955 the most frequent form of main program procedures.
5956
5957 @item ^t^TOKEN^
5958 @emph{Check token spacing.}
5959 If the ^letter t^word TOKEN^ appears in the string after @option{-gnaty} then
5960 the following token spacing rules are enforced:
5961
5962 @itemize @bullet
5963
5964 @item
5965 The keywords @code{@b{abs}} and @code{@b{not}} must be followed by a space.
5966
5967 @item
5968 The token @code{=>} must be surrounded by spaces.
5969
5970 @item
5971 The token @code{<>} must be preceded by a space or a left parenthesis.
5972
5973 @item
5974 Binary operators other than @code{**} must be surrounded by spaces.
5975 There is no restriction on the layout of the @code{**} binary operator.
5976
5977 @item
5978 Colon must be surrounded by spaces.
5979
5980 @item
5981 Colon-equal (assignment, initialization) must be surrounded by spaces.
5982
5983 @item
5984 Comma must be the first non-blank character on the line, or be
5985 immediately preceded by a non-blank character, and must be followed
5986 by a space.
5987
5988 @item
5989 If the token preceding a left parenthesis ends with a letter or digit, then
5990 a space must separate the two tokens.
5991
5992 @item
5993 A right parenthesis must either be the first non-blank character on
5994 a line, or it must be preceded by a non-blank character.
5995
5996 @item
5997 A semicolon must not be preceded by a space, and must not be followed by
5998 a non-blank character.
5999
6000 @item
6001 A unary plus or minus may not be followed by a space.
6002
6003 @item
6004 A vertical bar must be surrounded by spaces.
6005 @end itemize
6006
6007 @item ^u^UNNECESSARY_BLANK_LINES^
6008 @emph{Check unnecessary blank lines.}
6009 Check for unnecessary blank lines. A blank line is considered
6010 unnecessary if it appears at the end of the file, or if more than
6011 one blank line occurs in sequence.
6012
6013 @item ^x^XTRA_PARENS^
6014 @emph{Check extra parentheses.}
6015 Check for the use of an unnecessary extra level of parentheses (C-style)
6016 around conditions in @code{if} statements, @code{while} statements and
6017 @code{exit} statements.
6018
6019 @end table
6020
6021 @noindent
6022 In the above rules, appearing in column one is always permitted, that is,
6023 counts as meeting either a requirement for a required preceding space,
6024 or as meeting a requirement for no preceding space.
6025
6026 Appearing at the end of a line is also always permitted, that is, counts
6027 as meeting either a requirement for a following space, or as meeting
6028 a requirement for no following space.
6029
6030 @noindent
6031 If any of these style rules is violated, a message is generated giving
6032 details on the violation. The initial characters of such messages are
6033 always ``@code{(style)}''. Note that these messages are treated as warning
6034 messages, so they normally do not prevent the generation of an object
6035 file. The @option{-gnatwe} switch can be used to treat warning messages,
6036 including style messages, as fatal errors.
6037
6038 The switch
6039 @ifclear vms
6040 @option{-gnaty} on its own (that is not
6041 followed by any letters or digits),
6042 is equivalent to @code{gnaty3aAbcefhiklmnprst}, that is all checking
6043 options enabled with the exception of @option{-gnatyo},
6044 @option{-gnatyd}, @option{-gnatyu}, and @option{-gnatyx}.
6045 @end ifclear
6046 @ifset vms
6047 /STYLE_CHECKS=ALL_BUILTIN enables all checking options with
6048 the exception of ORDERED_SUBPROGRAMS, UNNECESSARY_BLANK_LINES,
6049 XTRA_PARENS, and DOS_LINE_ENDINGS. In addition
6050 @end ifset
6051 an indentation level of 3 is set. This is similar to the standard
6052 checking option that is used for the GNAT sources.
6053
6054 The switch
6055 @ifclear vms
6056 @option{-gnatyN}
6057 @end ifclear
6058 @ifset vms
6059 /STYLE_CHECKS=NONE
6060 @end ifset
6061 clears any previously set style checks.
6062
6063 @node Run-Time Checks
6064 @subsection Run-Time Checks
6065 @cindex Division by zero
6066 @cindex Access before elaboration
6067 @cindex Checks, division by zero
6068 @cindex Checks, access before elaboration
6069 @cindex Checks, stack overflow checking
6070
6071 @noindent
6072 If you compile with the default options, GNAT will insert many run-time
6073 checks into the compiled code, including code that performs range
6074 checking against constraints, but not arithmetic overflow checking for
6075 integer operations (including division by zero), checks for access
6076 before elaboration on subprogram calls, or stack overflow checking. All
6077 other run-time checks, as required by the Ada Reference Manual, are
6078 generated by default. The following @command{gcc} switches refine this
6079 default behavior:
6080
6081 @table @option
6082 @c !sort!
6083 @item -gnatp
6084 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
6085 @cindex Suppressing checks
6086 @cindex Checks, suppressing
6087 @findex Suppress
6088 Suppress all run-time checks as though @code{pragma Suppress (all_checks})
6089 had been present in the source. Validity checks are also suppressed (in
6090 other words @option{-gnatp} also implies @option{-gnatVn}.
6091 Use this switch to improve the performance
6092 of the code at the expense of safety in the presence of invalid data or
6093 program bugs.
6094
6095 @item -gnato
6096 @cindex @option{-gnato} (@command{gcc})
6097 @cindex Overflow checks
6098 @cindex Check, overflow
6099 Enables overflow checking for integer operations.
6100 This causes GNAT to generate slower and larger executable
6101 programs by adding code to check for overflow (resulting in raising
6102 @code{Constraint_Error} as required by standard Ada
6103 semantics). These overflow checks correspond to situations in which
6104 the true value of the result of an operation may be outside the base
6105 range of the result type. The following example shows the distinction:
6106
6107 @smallexample @c ada
6108 X1 : Integer := Integer'Last;
6109 X2 : Integer range 1 .. 5 := 5;
6110 X3 : Integer := Integer'Last;
6111 X4 : Integer range 1 .. 5 := 5;
6112 F  : Float := 2.0E+20;
6113 ...
6114 X1 := X1 + 1;
6115 X2 := X2 + 1;
6116 X3 := Integer (F);
6117 X4 := Integer (F);
6118 @end smallexample
6119
6120 @noindent
6121 Here the first addition results in a value that is outside the base range
6122 of Integer, and hence requires an overflow check for detection of the
6123 constraint error. Thus the first assignment to @code{X1} raises a
6124 @code{Constraint_Error} exception only if @option{-gnato} is set.
6125
6126 The second increment operation results in a violation
6127 of the explicit range constraint, and such range checks are always
6128 performed (unless specifically suppressed with a pragma @code{suppress}
6129 or the use of @option{-gnatp}).
6130
6131 The two conversions of @code{F} both result in values that are outside
6132 the base range of type @code{Integer} and thus will raise
6133 @code{Constraint_Error} exceptions only if @option{-gnato} is used.
6134 The fact that the result of the second conversion is assigned to
6135 variable @code{X4} with a restricted range is irrelevant, since the problem
6136 is in the conversion, not the assignment.
6137
6138 Basically the rule is that in the default mode (@option{-gnato} not
6139 used), the generated code assures that all integer variables stay
6140 within their declared ranges, or within the base range if there is
6141 no declared range. This prevents any serious problems like indexes
6142 out of range for array operations.
6143
6144 What is not checked in default mode is an overflow that results in
6145 an in-range, but incorrect value. In the above example, the assignments
6146 to @code{X1}, @code{X2}, @code{X3} all give results that are within the
6147 range of the target variable, but the result is wrong in the sense that
6148 it is too large to be represented correctly. Typically the assignment
6149 to @code{X1} will result in wrap around to the largest negative number.
6150 The conversions of @code{F} will result in some @code{Integer} value
6151 and if that integer value is out of the @code{X4} range then the
6152 subsequent assignment would generate an exception.
6153
6154 @findex Machine_Overflows
6155 Note that the @option{-gnato} switch does not affect the code generated
6156 for any floating-point operations; it applies only to integer
6157 semantics).
6158 For floating-point, GNAT has the @code{Machine_Overflows}
6159 attribute set to @code{False} and the normal mode of operation is to
6160 generate IEEE NaN and infinite values on overflow or invalid operations
6161 (such as dividing 0.0 by 0.0).
6162
6163 The reason that we distinguish overflow checking from other kinds of
6164 range constraint checking is that a failure of an overflow check can
6165 generate an incorrect value, but cannot cause erroneous behavior. This
6166 is unlike the situation with a constraint check on an array subscript,
6167 where failure to perform the check can result in random memory description,
6168 or the range check on a case statement, where failure to perform the check
6169 can cause a wild jump.
6170
6171 Note again that @option{-gnato} is off by default, so overflow checking is
6172 not performed in default mode. This means that out of the box, with the
6173 default settings, GNAT does not do all the checks expected from the
6174 language description in the Ada Reference Manual. If you want all constraint
6175 checks to be performed, as described in this Manual, then you must
6176 explicitly use the -gnato switch either on the @command{gnatmake} or
6177 @command{gcc} command.
6178
6179 @item -gnatE
6180 @cindex @option{-gnatE} (@command{gcc})
6181 @cindex Elaboration checks
6182 @cindex Check, elaboration
6183 Enables dynamic checks for access-before-elaboration
6184 on subprogram calls and generic instantiations.
6185 For full details of the effect and use of this switch,
6186 @xref{Compiling Using gcc}.
6187
6188 @item -fstack-check
6189 @cindex @option{-fstack-check} (@command{gcc})
6190 @cindex Stack Overflow Checking
6191 @cindex Checks, stack overflow checking
6192 Activates stack overflow checking. For full details of the effect and use of
6193 this switch see @ref{Stack Overflow Checking}.
6194 @end table
6195
6196 @findex Unsuppress
6197 @noindent
6198 The setting of these switches only controls the default setting of the
6199 checks. You may modify them using either @code{Suppress} (to remove
6200 checks) or @code{Unsuppress} (to add back suppressed checks) pragmas in
6201 the program source.
6202
6203 @node Using gcc for Syntax Checking
6204 @subsection Using @command{gcc} for Syntax Checking
6205 @table @option
6206 @item -gnats
6207 @cindex @option{-gnats} (@command{gcc})
6208 @ifclear vms
6209
6210 @noindent
6211 The @code{s} stands for ``syntax''.
6212 @end ifclear
6213
6214 Run GNAT in syntax checking only mode. For
6215 example, the command
6216
6217 @smallexample
6218 $ gcc -c -gnats x.adb
6219 @end smallexample
6220
6221 @noindent
6222 compiles file @file{x.adb} in syntax-check-only mode. You can check a
6223 series of files in a single command
6224 @ifclear vms
6225 , and can use wild cards to specify such a group of files.
6226 Note that you must specify the @option{-c} (compile
6227 only) flag in addition to the @option{-gnats} flag.
6228 @end ifclear
6229 .
6230 You may use other switches in conjunction with @option{-gnats}. In
6231 particular, @option{-gnatl} and @option{-gnatv} are useful to control the
6232 format of any generated error messages.
6233
6234 When the source file is empty or contains only empty lines and/or comments,
6235 the output is a warning:
6236
6237 @smallexample
6238 $ gcc -c -gnats -x ada toto.txt
6239 toto.txt:1:01: warning: empty file, contains no compilation units
6240 $
6241 @end smallexample
6242
6243 Otherwise, the output is simply the error messages, if any. No object file or
6244 ALI file is generated by a syntax-only compilation. Also, no units other
6245 than the one specified are accessed. For example, if a unit @code{X}
6246 @code{with}'s a unit @code{Y}, compiling unit @code{X} in syntax
6247 check only mode does not access the source file containing unit
6248 @code{Y}.
6249
6250 @cindex Multiple units, syntax checking
6251 Normally, GNAT allows only a single unit in a source file. However, this
6252 restriction does not apply in syntax-check-only mode, and it is possible
6253 to check a file containing multiple compilation units concatenated
6254 together. This is primarily used by the @code{gnatchop} utility
6255 (@pxref{Renaming Files Using gnatchop}).
6256 @end table
6257
6258 @node Using gcc for Semantic Checking
6259 @subsection Using @command{gcc} for Semantic Checking
6260 @table @option
6261 @item -gnatc
6262 @cindex @option{-gnatc} (@command{gcc})
6263
6264 @ifclear vms
6265 @noindent
6266 The @code{c} stands for ``check''.
6267 @end ifclear
6268 Causes the compiler to operate in semantic check mode,
6269 with full checking for all illegalities specified in the
6270 Ada Reference Manual, but without generation of any object code
6271 (no object file is generated).
6272
6273 Because dependent files must be accessed, you must follow the GNAT
6274 semantic restrictions on file structuring to operate in this mode:
6275
6276 @itemize @bullet
6277 @item
6278 The needed source files must be accessible
6279 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
6280
6281 @item
6282 Each file must contain only one compilation unit.
6283
6284 @item
6285 The file name and unit name must match (@pxref{File Naming Rules}).
6286 @end itemize
6287
6288 The output consists of error messages as appropriate. No object file is
6289 generated. An @file{ALI} file is generated for use in the context of
6290 cross-reference tools, but this file is marked as not being suitable
6291 for binding (since no object file is generated).
6292 The checking corresponds exactly to the notion of
6293 legality in the Ada Reference Manual.
6294
6295 Any unit can be compiled in semantics-checking-only mode, including
6296 units that would not normally be compiled (subunits,
6297 and specifications where a separate body is present).
6298 @end table
6299
6300 @node Compiling Different Versions of Ada
6301 @subsection Compiling Different Versions of Ada
6302
6303 @noindent
6304 The switches described in this section allow you to explicitly specify
6305 the version of the Ada language that your programs are written in.
6306 By default @value{EDITION} assumes @value{DEFAULTLANGUAGEVERSION},
6307 but you can also specify @value{NONDEFAULTLANGUAGEVERSION} or
6308 indicate Ada 83 compatibility mode.
6309
6310 @table @option
6311 @cindex Compatibility with Ada 83
6312
6313 @item -gnat83 (Ada 83 Compatibility Mode)
6314 @cindex @option{-gnat83} (@command{gcc})
6315 @cindex ACVC, Ada 83 tests
6316 @cindex Ada 83 mode
6317
6318 @noindent
6319 Although GNAT is primarily an Ada 95 / Ada 2005 compiler, this switch
6320 specifies that the program is to be compiled in Ada 83 mode. With
6321 @option{-gnat83}, GNAT rejects most post-Ada 83 extensions and applies Ada 83
6322 semantics where this can be done easily.
6323 It is not possible to guarantee this switch does a perfect
6324 job; some subtle tests, such as are
6325 found in earlier ACVC tests (and that have been removed from the ACATS suite
6326 for Ada 95), might not compile correctly.
6327 Nevertheless, this switch may be useful in some circumstances, for example
6328 where, due to contractual reasons, existing code needs to be maintained
6329 using only Ada 83 features.
6330
6331 With few exceptions (most notably the need to use @code{<>} on
6332 @cindex Generic formal parameters
6333 unconstrained generic formal parameters, the use of the new Ada 95 / Ada 2005
6334 reserved words, and the use of packages
6335 with optional bodies), it is not necessary to specify the
6336 @option{-gnat83} switch when compiling Ada 83 programs, because, with rare
6337 exceptions, Ada 95 and Ada 2005 are upwardly compatible with Ada 83. Thus
6338 a correct Ada 83 program is usually also a correct program
6339 in these later versions of the language standard.
6340 For further information, please refer to @ref{Compatibility and Porting Guide}.
6341
6342 @item -gnat95 (Ada 95 mode)
6343 @cindex @option{-gnat95} (@command{gcc})
6344 @cindex Ada 95 mode
6345
6346 @noindent
6347 This switch directs the compiler to implement the Ada 95 version of the
6348 language.
6349 Since Ada 95 is almost completely upwards
6350 compatible with Ada 83, Ada 83 programs may generally be compiled using
6351 this switch (see the description of the @option{-gnat83} switch for further
6352 information about Ada 83 mode).
6353 If an Ada 2005 program is compiled in Ada 95 mode,
6354 uses of the new Ada 2005 features will cause error
6355 messages or warnings.
6356
6357 This switch also can be used to cancel the effect of a previous
6358 @option{-gnat83} or @option{-gnat05} switch earlier in the command line.
6359
6360 @item -gnat05 (Ada 2005 mode)
6361 @cindex @option{-gnat05} (@command{gcc})
6362 @cindex Ada 2005 mode
6363
6364 @noindent
6365 This switch directs the compiler to implement the Ada 2005 version of the
6366 language.
6367 Since Ada 2005 is almost completely upwards
6368 compatible with Ada 95 (and thus also with Ada 83), Ada 83 and Ada 95 programs
6369 may generally be compiled using this switch (see the description of the
6370 @option{-gnat83} and @option{-gnat95} switches for further
6371 information).
6372
6373 For information about the approved ``Ada Issues'' that have been incorporated
6374 into Ada 2005, see @url{http://www.ada-auth.org/cgi-bin/cvsweb.cgi/AIs}.
6375 Included with GNAT releases is a file @file{features-ada0y} that describes
6376 the set of implemented Ada 2005 features.
6377 @end table
6378
6379
6380 @node Character Set Control
6381 @subsection Character Set Control
6382 @table @option
6383 @item ^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET=^@var{c}
6384 @cindex @option{^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET^} (@command{gcc})
6385
6386 @noindent
6387 Normally GNAT recognizes the Latin-1 character set in source program
6388 identifiers, as described in the Ada Reference Manual.
6389 This switch causes
6390 GNAT to recognize alternate character sets in identifiers. @var{c} is a
6391 single character ^^or word^ indicating the character set, as follows:
6392
6393 @table @code
6394 @item 1
6395 ISO 8859-1 (Latin-1) identifiers
6396
6397 @item 2
6398 ISO 8859-2 (Latin-2) letters allowed in identifiers
6399
6400 @item 3
6401 ISO 8859-3 (Latin-3) letters allowed in identifiers
6402
6403 @item 4
6404 ISO 8859-4 (Latin-4) letters allowed in identifiers
6405
6406 @item 5
6407 ISO 8859-5 (Cyrillic) letters allowed in identifiers
6408
6409 @item 9
6410 ISO 8859-15 (Latin-9) letters allowed in identifiers
6411
6412 @item ^p^PC^
6413 IBM PC letters (code page 437) allowed in identifiers
6414
6415 @item ^8^PC850^
6416 IBM PC letters (code page 850) allowed in identifiers
6417
6418 @item ^f^FULL_UPPER^
6419 Full upper-half codes allowed in identifiers
6420
6421 @item ^n^NO_UPPER^
6422 No upper-half codes allowed in identifiers
6423
6424 @item ^w^WIDE^
6425 Wide-character codes (that is, codes greater than 255)
6426 allowed in identifiers
6427 @end table
6428
6429 @xref{Foreign Language Representation}, for full details on the
6430 implementation of these character sets.
6431
6432 @item ^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
6433 @cindex @option{^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@command{gcc})
6434 Specify the method of encoding for wide characters.
6435 @var{e} is one of the following:
6436
6437 @table @code
6438
6439 @item ^h^HEX^
6440 Hex encoding (brackets coding also recognized)
6441
6442 @item ^u^UPPER^
6443 Upper half encoding (brackets encoding also recognized)
6444
6445 @item ^s^SHIFT_JIS^
6446 Shift/JIS encoding (brackets encoding also recognized)
6447
6448 @item ^e^EUC^
6449 EUC encoding (brackets encoding also recognized)
6450
6451 @item ^8^UTF8^
6452 UTF-8 encoding (brackets encoding also recognized)
6453
6454 @item ^b^BRACKETS^
6455 Brackets encoding only (default value)
6456 @end table
6457 For full details on these encoding
6458 methods see @ref{Wide Character Encodings}.
6459 Note that brackets coding is always accepted, even if one of the other
6460 options is specified, so for example @option{-gnatW8} specifies that both
6461 brackets and UTF-8 encodings will be recognized. The units that are
6462 with'ed directly or indirectly will be scanned using the specified
6463 representation scheme, and so if one of the non-brackets scheme is
6464 used, it must be used consistently throughout the program. However,
6465 since brackets encoding is always recognized, it may be conveniently
6466 used in standard libraries, allowing these libraries to be used with
6467 any of the available coding schemes.
6468 scheme.
6469
6470 If no @option{-gnatW?} parameter is present, then the default
6471 representation is normally Brackets encoding only. However, if the
6472 first three characters of the file are 16#EF# 16#BB# 16#BF# (the standard
6473 byte order mark or BOM for UTF-8), then these three characters are
6474 skipped and the default representation for the file is set to UTF-8.
6475
6476 Note that the wide character representation that is specified (explicitly
6477 or by default) for the main program also acts as the default encoding used
6478 for Wide_Text_IO files if not specifically overridden by a WCEM form
6479 parameter.
6480
6481 @end table
6482 @node File Naming Control
6483 @subsection File Naming Control
6484
6485 @table @option
6486 @item ^-gnatk^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=^@var{n}
6487 @cindex @option{-gnatk} (@command{gcc})
6488 Activates file name ``krunching''. @var{n}, a decimal integer in the range
6489 1-999, indicates the maximum allowable length of a file name (not
6490 including the @file{.ads} or @file{.adb} extension). The default is not
6491 to enable file name krunching.
6492
6493 For the source file naming rules, @xref{File Naming Rules}.
6494 @end table
6495
6496 @node Subprogram Inlining Control
6497 @subsection Subprogram Inlining Control
6498
6499 @table @option
6500 @c !sort!
6501 @item -gnatn
6502 @cindex @option{-gnatn} (@command{gcc})
6503 @ifclear vms
6504 The @code{n} here is intended to suggest the first syllable of the
6505 word ``inline''.
6506 @end ifclear
6507 GNAT recognizes and processes @code{Inline} pragmas. However, for the
6508 inlining to actually occur, optimization must be enabled. To enable
6509 inlining of subprograms specified by pragma @code{Inline},
6510 you must also specify this switch.
6511 In the absence of this switch, GNAT does not attempt
6512 inlining and does not need to access the bodies of
6513 subprograms for which @code{pragma Inline} is specified if they are not
6514 in the current unit.
6515
6516 If you specify this switch the compiler will access these bodies,
6517 creating an extra source dependency for the resulting object file, and
6518 where possible, the call will be inlined.
6519 For further details on when inlining is possible
6520 see @ref{Inlining of Subprograms}.
6521
6522 @item -gnatN
6523 @cindex @option{-gnatN} (@command{gcc})
6524 The front end inlining activated by this switch is generally more extensive,
6525 and quite often more effective than the standard @option{-gnatn} inlining mode.
6526 It will also generate additional dependencies.
6527 Note that
6528 @option{-gnatN} automatically implies @option{-gnatn} so it is not necessary
6529 to specify both options.
6530 @end table
6531
6532 @node Auxiliary Output Control
6533 @subsection Auxiliary Output Control
6534
6535 @table @option
6536 @item -gnatt
6537 @cindex @option{-gnatt} (@command{gcc})
6538 @cindex Writing internal trees
6539 @cindex Internal trees, writing to file
6540 Causes GNAT to write the internal tree for a unit to a file (with the
6541 extension @file{.adt}.
6542 This not normally required, but is used by separate analysis tools.
6543 Typically
6544 these tools do the necessary compilations automatically, so you should
6545 not have to specify this switch in normal operation.
6546
6547 @item -gnatu
6548 @cindex @option{-gnatu} (@command{gcc})
6549 Print a list of units required by this compilation on @file{stdout}.
6550 The listing includes all units on which the unit being compiled depends
6551 either directly or indirectly.
6552
6553 @ifclear vms
6554 @item -pass-exit-codes
6555 @cindex @option{-pass-exit-codes} (@command{gcc})
6556 If this switch is not used, the exit code returned by @command{gcc} when
6557 compiling multiple files indicates whether all source files have
6558 been successfully used to generate object files or not.
6559
6560 When @option{-pass-exit-codes} is used, @command{gcc} exits with an extended
6561 exit status and allows an integrated development environment to better
6562 react to a compilation failure. Those exit status are:
6563
6564 @table @asis
6565 @item 5
6566 There was an error in at least one source file.
6567 @item 3
6568 At least one source file did not generate an object file.
6569 @item 2
6570 The compiler died unexpectedly (internal error for example).
6571 @item 0
6572 An object file has been generated for every source file.
6573 @end table
6574 @end ifclear
6575 @end table
6576
6577 @node Debugging Control
6578 @subsection Debugging Control
6579
6580 @table @option
6581 @c !sort!
6582 @cindex Debugging options
6583 @ifclear vms
6584 @item -gnatd@var{x}
6585 @cindex @option{-gnatd} (@command{gcc})
6586 Activate internal debugging switches. @var{x} is a letter or digit, or
6587 string of letters or digits, which specifies the type of debugging
6588 outputs desired. Normally these are used only for internal development
6589 or system debugging purposes. You can find full documentation for these
6590 switches in the body of the @code{Debug} unit in the compiler source
6591 file @file{debug.adb}.
6592 @end ifclear
6593
6594 @item -gnatG
6595 @cindex @option{-gnatG} (@command{gcc})
6596 This switch causes the compiler to generate auxiliary output containing
6597 a pseudo-source listing of the generated expanded code. Like most Ada
6598 compilers, GNAT works by first transforming the high level Ada code into
6599 lower level constructs. For example, tasking operations are transformed
6600 into calls to the tasking run-time routines. A unique capability of GNAT
6601 is to list this expanded code in a form very close to normal Ada source.
6602 This is very useful in understanding the implications of various Ada
6603 usage on the efficiency of the generated code. There are many cases in
6604 Ada (e.g. the use of controlled types), where simple Ada statements can
6605 generate a lot of run-time code. By using @option{-gnatG} you can identify
6606 these cases, and consider whether it may be desirable to modify the coding
6607 approach to improve efficiency.
6608
6609 The format of the output is very similar to standard Ada source, and is
6610 easily understood by an Ada programmer. The following special syntactic
6611 additions correspond to low level features used in the generated code that
6612 do not have any exact analogies in pure Ada source form. The following
6613 is a partial list of these special constructions. See the specification
6614 of package @code{Sprint} in file @file{sprint.ads} for a full list.
6615
6616 If the switch @option{-gnatL} is used in conjunction with
6617 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
6618 @option{-gnatG}, then the original source lines are interspersed
6619 in the expanded source (as comment lines with the original line number).
6620
6621 @table @code
6622 @item new @var{xxx} [storage_pool = @var{yyy}]
6623 Shows the storage pool being used for an allocator.
6624
6625 @item at end @var{procedure-name};
6626 Shows the finalization (cleanup) procedure for a scope.
6627
6628 @item (if @var{expr} then @var{expr} else @var{expr})
6629 Conditional expression equivalent to the @code{x?y:z} construction in C.
6630
6631 @item @var{target}^^^(@var{source})
6632 A conversion with floating-point truncation instead of rounding.
6633
6634 @item @var{target}?(@var{source})
6635 A conversion that bypasses normal Ada semantic checking. In particular
6636 enumeration types and fixed-point types are treated simply as integers.
6637
6638 @item @var{target}?^^^(@var{source})
6639 Combines the above two cases.
6640
6641 @item @var{x} #/ @var{y}
6642 @itemx @var{x} #mod @var{y}
6643 @itemx @var{x} #* @var{y}
6644 @itemx @var{x} #rem @var{y}
6645 A division or multiplication of fixed-point values which are treated as
6646 integers without any kind of scaling.
6647
6648 @item free @var{expr} [storage_pool = @var{xxx}]
6649 Shows the storage pool associated with a @code{free} statement.
6650
6651 @item [subtype or type declaration]
6652 Used to list an equivalent declaration for an internally generated
6653 type that is referenced elsewhere in the listing.
6654
6655 @item freeze @var{type-name} [@var{actions}]
6656 Shows the point at which @var{type-name} is frozen, with possible
6657 associated actions to be performed at the freeze point.
6658
6659 @item reference @var{itype}
6660 Reference (and hence definition) to internal type @var{itype}.
6661
6662 @item @var{function-name}! (@var{arg}, @var{arg}, @var{arg})
6663 Intrinsic function call.
6664
6665 @item @var{label-name} : label
6666 Declaration of label @var{labelname}.
6667
6668 @item #$ @var{subprogram-name}
6669 An implicit call to a run-time support routine
6670 (to meet the requirement of H.3.1(9) in a
6671 convenient manner).
6672
6673 @item @var{expr} && @var{expr} && @var{expr} ... && @var{expr}
6674 A multiple concatenation (same effect as @var{expr} & @var{expr} &
6675 @var{expr}, but handled more efficiently).
6676
6677 @item [constraint_error]
6678 Raise the @code{Constraint_Error} exception.
6679
6680 @item @var{expression}'reference
6681 A pointer to the result of evaluating @var{expression}.
6682
6683 @item @var{target-type}!(@var{source-expression})
6684 An unchecked conversion of @var{source-expression} to @var{target-type}.
6685
6686 @item [@var{numerator}/@var{denominator}]
6687 Used to represent internal real literals (that) have no exact
6688 representation in base 2-16 (for example, the result of compile time
6689 evaluation of the expression 1.0/27.0).
6690 @end table
6691
6692 @item -gnatD
6693 @cindex @option{-gnatD} (@command{gcc})
6694 When used in conjunction with @option{-gnatG}, this switch causes
6695 the expanded source, as described above for
6696 @option{-gnatG} to be written to files with names
6697 @file{^xxx.dg^XXX_DG^}, where @file{xxx} is the normal file name,
6698 instead of to the standard output file. For
6699 example, if the source file name is @file{hello.adb}, then a file
6700 @file{^hello.adb.dg^HELLO.ADB_DG^} will be written.  The debugging
6701 information generated by the @command{gcc} @option{^-g^/DEBUG^} switch
6702 will refer to the generated @file{^xxx.dg^XXX_DG^} file. This allows
6703 you to do source level debugging using the generated code which is
6704 sometimes useful for complex code, for example to find out exactly
6705 which part of a complex construction raised an exception. This switch
6706 also suppress generation of cross-reference information (see
6707 @option{-gnatx}) since otherwise the cross-reference information
6708 would refer to the @file{^.dg^.DG^} file, which would cause
6709 confusion since this is not the original source file.
6710
6711 Note that @option{-gnatD} actually implies @option{-gnatG}
6712 automatically, so it is not necessary to give both options.
6713 In other words @option{-gnatD} is equivalent to @option{-gnatDG}).
6714
6715 If the switch @option{-gnatL} is used in conjunction with
6716 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
6717 @option{-gnatDG}, then the original source lines are interspersed
6718 in the expanded source (as comment lines with the original line number).
6719
6720 @ifclear vms
6721 @item -gnatR[0|1|2|3[s]]
6722 @cindex @option{-gnatR} (@command{gcc})
6723 This switch controls output from the compiler of a listing showing
6724 representation information for declared types and objects. For
6725 @option{-gnatR0}, no information is output (equivalent to omitting
6726 the @option{-gnatR} switch). For @option{-gnatR1} (which is the default,
6727 so @option{-gnatR} with no parameter has the same effect), size and alignment
6728 information is listed for declared array and record types. For
6729 @option{-gnatR2}, size and alignment information is listed for all
6730 declared types and objects. Finally @option{-gnatR3} includes symbolic
6731 expressions for values that are computed at run time for
6732 variant records. These symbolic expressions have a mostly obvious
6733 format with #n being used to represent the value of the n'th
6734 discriminant. See source files @file{repinfo.ads/adb} in the
6735 @code{GNAT} sources for full details on the format of @option{-gnatR3}
6736 output. If the switch is followed by an s (e.g. @option{-gnatR2s}), then
6737 the output is to a file with the name @file{^file.rep^file_REP^} where
6738 file is the name of the corresponding source file.
6739 @end ifclear
6740 @ifset vms
6741 @item /REPRESENTATION_INFO
6742 @cindex @option{/REPRESENTATION_INFO} (@command{gcc})
6743 This qualifier controls output from the compiler of a listing showing
6744 representation information for declared types and objects. For
6745 @option{/REPRESENTATION_INFO=NONE}, no information is output
6746 (equivalent to omitting the @option{/REPRESENTATION_INFO} qualifier).
6747 @option{/REPRESENTATION_INFO} without option is equivalent to
6748 @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS}.
6749 For @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS}, size and alignment
6750 information is listed for declared array and record types. For
6751 @option{/REPRESENTATION_INFO=OBJECTS}, size and alignment information
6752 is listed for all expression information for values that are computed
6753 at run time for variant records. These symbolic expressions have a mostly
6754 obvious format with #n being used to represent the value of the n'th
6755 discriminant. See source files @file{REPINFO.ADS/ADB} in the
6756 @code{GNAT} sources for full details on the format of
6757 @option{/REPRESENTATION_INFO=SYMBOLIC} output.
6758 If _FILE is added at the end of an option
6759 (e.g. @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS_FILE}),
6760 then the output is to a file with the name @file{file_REP} where
6761 file is the name of the corresponding source file.
6762 @end ifset
6763 Note that it is possible for record components to have zero size. In
6764 this case, the component clause uses an obvious extension of permitted
6765 Ada syntax, for example @code{at 0 range 0 .. -1}.
6766
6767 Representation information requires that code be generated (since it is the
6768 code generator that lays out complex data structures). If an attempt is made
6769 to output representation information when no code is generated, for example
6770 when a subunit is compiled on its own, then no information can be generated
6771 and the compiler outputs a message to this effect.
6772
6773 @item -gnatS
6774 @cindex @option{-gnatS} (@command{gcc})
6775 The use of the switch @option{-gnatS} for an
6776 Ada compilation will cause the compiler to output a
6777 representation of package Standard in a form very
6778 close to standard Ada. It is not quite possible to
6779 do this entirely in standard Ada (since new
6780 numeric base types cannot be created in standard
6781 Ada), but the output is easily
6782 readable to any Ada programmer, and is useful to
6783 determine the characteristics of target dependent
6784 types in package Standard.
6785
6786 @item -gnatx
6787 @cindex @option{-gnatx} (@command{gcc})
6788 Normally the compiler generates full cross-referencing information in
6789 the @file{ALI} file. This information is used by a number of tools,
6790 including @code{gnatfind} and @code{gnatxref}. The @option{-gnatx} switch
6791 suppresses this information. This saves some space and may slightly
6792 speed up compilation, but means that these tools cannot be used.
6793 @end table
6794
6795 @node Exception Handling Control
6796 @subsection Exception Handling Control
6797
6798 @noindent
6799 GNAT uses two methods for handling exceptions at run-time. The
6800 @code{setjmp/longjmp} method saves the context when entering
6801 a frame with an exception handler. Then when an exception is
6802 raised, the context can be restored immediately, without the
6803 need for tracing stack frames. This method provides very fast
6804 exception propagation, but introduces significant overhead for
6805 the use of exception handlers, even if no exception is raised.
6806
6807 The other approach is called ``zero cost'' exception handling.
6808 With this method, the compiler builds static tables to describe
6809 the exception ranges. No dynamic code is required when entering
6810 a frame containing an exception handler. When an exception is
6811 raised, the tables are used to control a back trace of the
6812 subprogram invocation stack to locate the required exception
6813 handler. This method has considerably poorer performance for
6814 the propagation of exceptions, but there is no overhead for
6815 exception handlers if no exception is raised. Note that in this
6816 mode and in the context of mixed Ada and C/C++ programming,
6817 to propagate an exception through a C/C++ code, the C/C++ code
6818 must be compiled with the @option{-funwind-tables} GCC's
6819 option.
6820
6821 The following switches may be used to control which of the
6822 two exception handling methods is used.
6823
6824 @table @option
6825 @c !sort!
6826
6827 @item --RTS=sjlj
6828 @cindex @option{--RTS=sjlj} (@command{gnatmake})
6829 This switch causes the setjmp/longjmp run-time (when available) to be used
6830 for exception handling. If the default
6831 mechanism for the target is zero cost exceptions, then
6832 this switch can be used to modify this default, and must be
6833 used for all units in the partition.
6834 This option is rarely used. One case in which it may be
6835 advantageous is if you have an application where exception
6836 raising is common and the overall performance of the
6837 application is improved by favoring exception propagation.
6838
6839 @item --RTS=zcx
6840 @cindex @option{--RTS=zcx} (@command{gnatmake})
6841 @cindex Zero Cost Exceptions
6842 This switch causes the zero cost approach to be used
6843 for exception handling. If this is the default mechanism for the
6844 target (see below), then this switch is unneeded. If the default
6845 mechanism for the target is setjmp/longjmp exceptions, then
6846 this switch can be used to modify this default, and must be
6847 used for all units in the partition.
6848 This option can only be used if the zero cost approach
6849 is available for the target in use, otherwise it will generate an error.
6850 @end table
6851
6852 @noindent
6853 The same option @option{--RTS} must be used both for @command{gcc}
6854 and @command{gnatbind}. Passing this option to @command{gnatmake}
6855 (@pxref{Switches for gnatmake}) will ensure the required consistency
6856 through the compilation and binding steps.
6857
6858 @node Units to Sources Mapping Files
6859 @subsection Units to Sources Mapping Files
6860
6861 @table @option
6862
6863 @item -gnatem^^=^@var{path}
6864 @cindex @option{-gnatem} (@command{gcc})
6865 A mapping file is a way to communicate to the compiler two mappings:
6866 from unit names to file names (without any directory information) and from
6867 file names to path names (with full directory information). These mappings
6868 are used by the compiler to short-circuit the path search.
6869
6870 The use of mapping files is not required for correct operation of the
6871 compiler, but mapping files can improve efficiency, particularly when
6872 sources are read over a slow network connection. In normal operation,
6873 you need not be concerned with the format or use of mapping files,
6874 and the @option{-gnatem} switch is not a switch that you would use
6875 explicitly. it is intended only for use by automatic tools such as
6876 @command{gnatmake} running under the project file facility. The
6877 description here of the format of mapping files is provided
6878 for completeness and for possible use by other tools.
6879
6880 A mapping file is a sequence of sets of three lines. In each set,
6881 the first line is the unit name, in lower case, with ``@code{%s}''
6882 appended for
6883 specifications and ``@code{%b}'' appended for bodies; the second line is the
6884 file name; and the third line is the path name.
6885
6886 Example:
6887 @smallexample
6888    main%b
6889    main.2.ada
6890    /gnat/project1/sources/main.2.ada
6891 @end smallexample
6892
6893 When the switch @option{-gnatem} is specified, the compiler will create
6894 in memory the two mappings from the specified file. If there is any problem
6895 (non existent file, truncated file or duplicate entries), no mapping
6896 will be created.
6897
6898 Several @option{-gnatem} switches may be specified; however, only the last
6899 one on the command line will be taken into account.
6900
6901 When using a project file, @command{gnatmake} create a temporary mapping file
6902 and communicates it to the compiler using this switch.
6903
6904 @end table
6905
6906 @node Integrated Preprocessing
6907 @subsection Integrated Preprocessing
6908
6909 @noindent
6910 GNAT sources may be preprocessed immediately before compilation.
6911 In this case, the actual
6912 text of the source is not the text of the source file, but is derived from it
6913 through a process called preprocessing. Integrated preprocessing is specified
6914 through switches @option{-gnatep} and/or @option{-gnateD}. @option{-gnatep}
6915 indicates, through a text file, the preprocessing data to be used.
6916 @option{-gnateD} specifies or modifies the values of preprocessing symbol.
6917
6918 @noindent
6919 Note that when integrated preprocessing is used, the output from the
6920 preprocessor is not written to any external file. Instead it is passed
6921 internally to the compiler. If you need to preserve the result of
6922 preprocessing in a file, then you should use @command{gnatprep}
6923 to perform the desired preprocessing in stand-alone mode.
6924
6925 @noindent
6926 It is recommended that @command{gnatmake} switch ^-s^/SWITCH_CHECK^ should be
6927 used when Integrated Preprocessing is used. The reason is that preprocessing
6928 with another Preprocessing Data file without changing the sources will
6929 not trigger recompilation without this switch.
6930
6931 @noindent
6932 Note that @command{gnatmake} switch ^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^ will almost
6933 always trigger recompilation for sources that are preprocessed,
6934 because @command{gnatmake} cannot compute the checksum of the source after
6935 preprocessing.
6936
6937 @noindent
6938 The actual preprocessing function is described in details in section
6939 @ref{Preprocessing Using gnatprep}. This section only describes how integrated
6940 preprocessing is triggered and parameterized.
6941
6942 @table @code
6943
6944 @item -gnatep=@var{file}
6945 @cindex @option{-gnatep} (@command{gcc})
6946 This switch indicates to the compiler the file name (without directory
6947 information) of the preprocessor data file to use. The preprocessor data file
6948 should be found in the source directories.
6949
6950 @noindent
6951 A preprocessing data file is a text file with significant lines indicating
6952 how should be preprocessed either a specific source or all sources not
6953 mentioned in other lines. A significant line is a non empty, non comment line.
6954 Comments are similar to Ada comments.
6955
6956 @noindent
6957 Each significant line starts with either a literal string or the character '*'.
6958 A literal string is the file name (without directory information) of the source
6959 to preprocess. A character '*' indicates the preprocessing for all the sources
6960 that are not specified explicitly on other lines (order of the lines is not
6961 significant). It is an error to have two lines with the same file name or two
6962 lines starting with the character '*'.
6963
6964 @noindent
6965 After the file name or the character '*', another optional literal string
6966 indicating the file name of the definition file to be used for preprocessing
6967 (@pxref{Form of Definitions File}). The definition files are found by the
6968 compiler in one of the source directories. In some cases, when compiling
6969 a source in a directory other than the current directory, if the definition
6970 file is in the current directory, it may be necessary to add the current
6971 directory as a source directory through switch ^-I.^/SEARCH=[]^, otherwise
6972 the compiler would not find the definition file.
6973
6974 @noindent
6975 Then, optionally, ^switches^switches^ similar to those of @code{gnatprep} may
6976 be found. Those ^switches^switches^ are:
6977
6978 @table @code
6979
6980 @item -b
6981 Causes both preprocessor lines and the lines deleted by
6982 preprocessing to be replaced by blank lines, preserving the line number.
6983 This ^switch^switch^ is always implied; however, if specified after @option{-c}
6984 it cancels the effect of @option{-c}.
6985
6986 @item -c
6987 Causes both preprocessor lines and the lines deleted
6988 by preprocessing to be retained as comments marked
6989 with the special string ``@code{--! }''.
6990
6991 @item -Dsymbol=value
6992 Define or redefine a symbol, associated with value. A symbol is an Ada
6993 identifier, or an Ada reserved word, with the exception of @code{if},
6994 @code{else}, @code{elsif}, @code{end}, @code{and}, @code{or} and @code{then}.
6995 @code{value} is either a literal string, an Ada identifier or any Ada reserved
6996 word. A symbol declared with this ^switch^switch^ replaces a symbol with the
6997 same name defined in a definition file.
6998
6999 @item -s
7000 Causes a sorted list of symbol names and values to be
7001 listed on the standard output file.
7002
7003 @item -u
7004 Causes undefined symbols to be treated as having the value @code{FALSE}
7005 in the context
7006 of a preprocessor test. In the absence of this option, an undefined symbol in
7007 a @code{#if} or @code{#elsif} test will be treated as an error.
7008
7009 @end table
7010
7011 @noindent
7012 Examples of valid lines in a preprocessor data file:
7013
7014 @smallexample
7015   "toto.adb"  "prep.def" -u
7016   --  preprocess "toto.adb", using definition file "prep.def",
7017   --  undefined symbol are False.
7018
7019   * -c -DVERSION=V101
7020   --  preprocess all other sources without a definition file;
7021   --  suppressed lined are commented; symbol VERSION has the value V101.
7022
7023   "titi.adb" "prep2.def" -s
7024   --  preprocess "titi.adb", using definition file "prep2.def";
7025   --  list all symbols with their values.
7026 @end smallexample
7027
7028 @item ^-gnateD^/DATA_PREPROCESSING=^symbol[=value]
7029 @cindex @option{-gnateD} (@command{gcc})
7030 Define or redefine a preprocessing symbol, associated with value. If no value
7031 is given on the command line, then the value of the symbol is @code{True}.
7032 A symbol is an identifier, following normal Ada (case-insensitive)
7033 rules for its syntax, and value is any sequence (including an empty sequence)
7034 of characters from the set (letters, digits, period, underline).
7035 Ada reserved words may be used as symbols, with the exceptions of @code{if},
7036 @code{else}, @code{elsif}, @code{end}, @code{and}, @code{or} and @code{then}.
7037
7038 @noindent
7039 A symbol declared with this ^switch^switch^ on the command line replaces a
7040 symbol with the same name either in a definition file or specified with a
7041 ^switch^switch^ -D in the preprocessor data file.
7042
7043 @noindent
7044 This switch is similar to switch @option{^-D^/ASSOCIATE^} of @code{gnatprep}.
7045
7046 @end table
7047
7048 @node Code Generation Control
7049 @subsection Code Generation Control
7050
7051 @noindent
7052
7053 The GCC technology provides a wide range of target dependent
7054 @option{-m} switches for controlling
7055 details of code generation with respect to different versions of
7056 architectures. This includes variations in instruction sets (e.g.
7057 different members of the power pc family), and different requirements
7058 for optimal arrangement of instructions (e.g. different members of
7059 the x86 family). The list of available @option{-m} switches may be
7060 found in the GCC documentation.
7061
7062 Use of these @option{-m} switches may in some cases result in improved
7063 code performance.
7064
7065 The GNAT Pro technology is tested and qualified without any
7066 @option{-m} switches,
7067 so generally the most reliable approach is to avoid the use of these
7068 switches. However, we generally expect most of these switches to work
7069 successfully with GNAT Pro, and many customers have reported successful
7070 use of these options.
7071
7072 Our general advice is to avoid the use of @option{-m} switches unless
7073 special needs lead to requirements in this area. In particular,
7074 there is no point in using @option{-m} switches to improve performance
7075 unless you actually see a performance improvement.
7076
7077 @ifset vms
7078 @node Return Codes
7079 @subsection Return Codes
7080 @cindex Return Codes
7081 @cindex @option{/RETURN_CODES=VMS}
7082
7083 @noindent
7084 On VMS, GNAT compiled programs return POSIX-style codes by default,
7085 e.g. @option{/RETURN_CODES=POSIX}.
7086
7087 To enable VMS style return codes, use GNAT BIND and LINK with the option
7088 @option{/RETURN_CODES=VMS}. For example:
7089
7090 @smallexample
7091 GNAT BIND MYMAIN.ALI /RETURN_CODES=VMS
7092 GNAT LINK MYMAIN.ALI /RETURN_CODES=VMS
7093 @end smallexample
7094
7095 @noindent
7096 Programs built with /RETURN_CODES=VMS are suitable to be called in
7097 VMS DCL scripts. Programs compiled with the default /RETURN_CODES=POSIX
7098 are suitable for spawning with appropriate GNAT RTL routines.
7099
7100 @end ifset
7101
7102 @node Search Paths and the Run-Time Library (RTL)
7103 @section Search Paths and the Run-Time Library (RTL)
7104
7105 @noindent
7106 With the GNAT source-based library system, the compiler must be able to
7107 find source files for units that are needed by the unit being compiled.
7108 Search paths are used to guide this process.
7109
7110 The compiler compiles one source file whose name must be given
7111 explicitly on the command line. In other words, no searching is done
7112 for this file. To find all other source files that are needed (the most
7113 common being the specs of units), the compiler examines the following
7114 directories, in the following order:
7115
7116 @enumerate
7117 @item
7118 The directory containing the source file of the main unit being compiled
7119 (the file name on the command line).
7120
7121 @item
7122 Each directory named by an @option{^-I^/SOURCE_SEARCH^} switch given on the
7123 @command{gcc} command line, in the order given.
7124
7125 @item
7126 @findex ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
7127 Each of the directories listed in the text file whose name is given
7128 by the @code{ADA_PRJ_INCLUDE_FILE} ^environment variable^logical name^.
7129
7130 @noindent
7131 @code{ADA_PRJ_INCLUDE_FILE} is normally set by gnatmake or by the ^gnat^GNAT^
7132 driver when project files are used. It should not normally be set
7133 by other means.
7134
7135 @item
7136 @findex ADA_INCLUDE_PATH
7137 Each of the directories listed in the value of the
7138 @code{ADA_INCLUDE_PATH} ^environment variable^logical name^.
7139 @ifclear vms
7140 Construct this value
7141 exactly as the @code{PATH} environment variable: a list of directory
7142 names separated by colons (semicolons when working with the NT version).
7143 @end ifclear
7144 @ifset vms
7145 Normally, define this value as a logical name containing a comma separated
7146 list of directory names.
7147
7148 This variable can also be defined by means of an environment string
7149 (an argument to the HP C exec* set of functions).
7150
7151 Logical Name:
7152 @smallexample
7153 DEFINE ANOTHER_PATH FOO:[BAG]
7154 DEFINE ADA_INCLUDE_PATH ANOTHER_PATH,FOO:[BAM],FOO:[BAR]
7155 @end smallexample
7156
7157 By default, the path includes GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.DECLIB]
7158 first, followed by the standard Ada
7159 libraries in GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.ADAINCLUDE].
7160 If this is not redefined, the user will obtain the HP Ada 83 IO packages
7161 (Text_IO, Sequential_IO, etc)
7162 instead of the standard Ada packages. Thus, in order to get the standard Ada
7163 packages by default, ADA_INCLUDE_PATH must be redefined.
7164 @end ifset
7165
7166 @item
7167 The content of the @file{ada_source_path} file which is part of the GNAT
7168 installation tree and is used to store standard libraries such as the
7169 GNAT Run Time Library (RTL) source files.
7170 @ifclear vms
7171 @ref{Installing a library}
7172 @end ifclear
7173 @end enumerate
7174
7175 @noindent
7176 Specifying the switch @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^}
7177 inhibits the use of the directory
7178 containing the source file named in the command line. You can still
7179 have this directory on your search path, but in this case it must be
7180 explicitly requested with a @option{^-I^/SOURCE_SEARCH^} switch.
7181
7182 Specifying the switch @option{-nostdinc}
7183 inhibits the search of the default location for the GNAT Run Time
7184 Library (RTL) source files.
7185
7186 The compiler outputs its object files and ALI files in the current
7187 working directory.
7188 @ifclear vms
7189 Caution: The object file can be redirected with the @option{-o} switch;
7190 however, @command{gcc} and @code{gnat1} have not been coordinated on this
7191 so the @file{ALI} file will not go to the right place. Therefore, you should
7192 avoid using the @option{-o} switch.
7193 @end ifclear
7194
7195 @findex System.IO
7196 The packages @code{Ada}, @code{System}, and @code{Interfaces} and their
7197 children make up the GNAT RTL, together with the simple @code{System.IO}
7198 package used in the @code{"Hello World"} example. The sources for these units
7199 are needed by the compiler and are kept together in one directory. Not
7200 all of the bodies are needed, but all of the sources are kept together
7201 anyway. In a normal installation, you need not specify these directory
7202 names when compiling or binding. Either the environment variables or
7203 the built-in defaults cause these files to be found.
7204
7205 In addition to the language-defined hierarchies (@code{System}, @code{Ada} and
7206 @code{Interfaces}), the GNAT distribution provides a fourth hierarchy,
7207 consisting of child units of @code{GNAT}. This is a collection of generally
7208 useful types, subprograms, etc. See the @cite{GNAT Reference Manual} for
7209 further details.
7210
7211 Besides simplifying access to the RTL, a major use of search paths is
7212 in compiling sources from multiple directories. This can make
7213 development environments much more flexible.
7214
7215 @node Order of Compilation Issues
7216 @section Order of Compilation Issues
7217
7218 @noindent
7219 If, in our earlier example, there was a spec for the @code{hello}
7220 procedure, it would be contained in the file @file{hello.ads}; yet this
7221 file would not have to be explicitly compiled. This is the result of the
7222 model we chose to implement library management. Some of the consequences
7223 of this model are as follows:
7224
7225 @itemize @bullet
7226 @item
7227 There is no point in compiling specs (except for package
7228 specs with no bodies) because these are compiled as needed by clients. If
7229 you attempt a useless compilation, you will receive an error message.
7230 It is also useless to compile subunits because they are compiled as needed
7231 by the parent.
7232
7233 @item
7234 There are no order of compilation requirements: performing a
7235 compilation never obsoletes anything. The only way you can obsolete
7236 something and require recompilations is to modify one of the
7237 source files on which it depends.
7238
7239 @item
7240 There is no library as such, apart from the ALI files
7241 (@pxref{The Ada Library Information Files}, for information on the format
7242 of these files). For now we find it convenient to create separate ALI files,
7243 but eventually the information therein may be incorporated into the object
7244 file directly.
7245
7246 @item
7247 When you compile a unit, the source files for the specs of all units
7248 that it @code{with}'s, all its subunits, and the bodies of any generics it
7249 instantiates must be available (reachable by the search-paths mechanism
7250 described above), or you will receive a fatal error message.
7251 @end itemize
7252
7253 @node Examples
7254 @section Examples
7255
7256 @noindent
7257 The following are some typical Ada compilation command line examples:
7258
7259 @table @code
7260 @item $ gcc -c xyz.adb
7261 Compile body in file @file{xyz.adb} with all default options.
7262
7263 @ifclear vms
7264 @item $ gcc -c -O2 -gnata xyz-def.adb
7265 @end ifclear
7266 @ifset vms
7267 @item $ GNAT COMPILE /OPTIMIZE=ALL -gnata xyz-def.adb
7268 @end ifset
7269
7270 Compile the child unit package in file @file{xyz-def.adb} with extensive
7271 optimizations, and pragma @code{Assert}/@code{Debug} statements
7272 enabled.
7273
7274 @item $ gcc -c -gnatc abc-def.adb
7275 Compile the subunit in file @file{abc-def.adb} in semantic-checking-only
7276 mode.
7277 @end table
7278
7279 @node Binding Using gnatbind
7280 @chapter Binding Using @code{gnatbind}
7281 @findex gnatbind
7282
7283 @menu
7284 * Running gnatbind::
7285 * Switches for gnatbind::
7286 * Command-Line Access::
7287 * Search Paths for gnatbind::
7288 * Examples of gnatbind Usage::
7289 @end menu
7290
7291 @noindent
7292 This chapter describes the GNAT binder, @code{gnatbind}, which is used
7293 to bind compiled GNAT objects.
7294
7295 Note: to invoke @code{gnatbind} with a project file, use the @code{gnat}
7296 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
7297
7298 The @code{gnatbind} program performs four separate functions:
7299
7300 @enumerate
7301 @item
7302 Checks that a program is consistent, in accordance with the rules in
7303 Chapter 10 of the Ada Reference Manual. In particular, error
7304 messages are generated if a program uses inconsistent versions of a
7305 given unit.
7306
7307 @item
7308 Checks that an acceptable order of elaboration exists for the program
7309 and issues an error message if it cannot find an order of elaboration
7310 that satisfies the rules in Chapter 10 of the Ada Language Manual.
7311
7312 @item
7313 Generates a main program incorporating the given elaboration order.
7314 This program is a small Ada package (body and spec) that
7315 must be subsequently compiled
7316 using the GNAT compiler. The necessary compilation step is usually
7317 performed automatically by @command{gnatlink}. The two most important
7318 functions of this program
7319 are to call the elaboration routines of units in an appropriate order
7320 and to call the main program.
7321
7322 @item
7323 Determines the set of object files required by the given main program.
7324 This information is output in the forms of comments in the generated program,
7325 to be read by the @command{gnatlink} utility used to link the Ada application.
7326 @end enumerate
7327
7328 @node Running gnatbind
7329 @section Running @code{gnatbind}
7330
7331 @noindent
7332 The form of the @code{gnatbind} command is
7333
7334 @smallexample
7335 $ gnatbind [@i{switches}] @i{mainprog}[.ali] [@i{switches}]
7336 @end smallexample
7337
7338 @noindent
7339 where @file{@i{mainprog}.adb} is the Ada file containing the main program
7340 unit body. If no switches are specified, @code{gnatbind} constructs an Ada
7341 package in two files whose names are
7342 @file{b~@i{mainprog}.ads}, and @file{b~@i{mainprog}.adb}.
7343 For example, if given the
7344 parameter @file{hello.ali}, for a main program contained in file
7345 @file{hello.adb}, the binder output files would be @file{b~hello.ads}
7346 and @file{b~hello.adb}.
7347
7348 When doing consistency checking, the binder takes into consideration
7349 any source files it can locate. For example, if the binder determines
7350 that the given main program requires the package @code{Pack}, whose
7351 @file{.ALI}
7352 file is @file{pack.ali} and whose corresponding source spec file is
7353 @file{pack.ads}, it attempts to locate the source file @file{pack.ads}
7354 (using the same search path conventions as previously described for the
7355 @command{gcc} command). If it can locate this source file, it checks that
7356 the time stamps
7357 or source checksums of the source and its references to in @file{ALI} files
7358 match. In other words, any @file{ALI} files that mentions this spec must have
7359 resulted from compiling this version of the source file (or in the case
7360 where the source checksums match, a version close enough that the
7361 difference does not matter).
7362
7363 @cindex Source files, use by binder
7364 The effect of this consistency checking, which includes source files, is
7365 that the binder ensures that the program is consistent with the latest
7366 version of the source files that can be located at bind time. Editing a
7367 source file without compiling files that depend on the source file cause
7368 error messages to be generated by the binder.
7369
7370 For example, suppose you have a main program @file{hello.adb} and a
7371 package @code{P}, from file @file{p.ads} and you perform the following
7372 steps:
7373
7374 @enumerate
7375 @item
7376 Enter @code{gcc -c hello.adb} to compile the main program.
7377
7378 @item
7379 Enter @code{gcc -c p.ads} to compile package @code{P}.
7380
7381 @item
7382 Edit file @file{p.ads}.
7383
7384 @item
7385 Enter @code{gnatbind hello}.
7386 @end enumerate
7387
7388 @noindent
7389 At this point, the file @file{p.ali} contains an out-of-date time stamp
7390 because the file @file{p.ads} has been edited. The attempt at binding
7391 fails, and the binder generates the following error messages:
7392
7393 @smallexample
7394 error: "hello.adb" must be recompiled ("p.ads" has been modified)
7395 error: "p.ads" has been modified and must be recompiled
7396 @end smallexample
7397
7398 @noindent
7399 Now both files must be recompiled as indicated, and then the bind can
7400 succeed, generating a main program. You need not normally be concerned
7401 with the contents of this file, but for reference purposes a sample
7402 binder output file is given in @ref{Example of Binder Output File}.
7403
7404 In most normal usage, the default mode of @command{gnatbind} which is to
7405 generate the main package in Ada, as described in the previous section.
7406 In particular, this means that any Ada programmer can read and understand
7407 the generated main program. It can also be debugged just like any other
7408 Ada code provided the @option{^-g^/DEBUG^} switch is used for
7409 @command{gnatbind} and @command{gnatlink}.
7410
7411 However for some purposes it may be convenient to generate the main
7412 program in C rather than Ada. This may for example be helpful when you
7413 are generating a mixed language program with the main program in C. The
7414 GNAT compiler itself is an example.
7415 The use of the @option{^-C^/BIND_FILE=C^} switch
7416 for both @code{gnatbind} and @command{gnatlink} will cause the program to
7417 be generated in C (and compiled using the gnu C compiler).
7418
7419 @node Switches for gnatbind
7420 @section Switches for @command{gnatbind}
7421
7422 @noindent
7423 The following switches are available with @code{gnatbind}; details will
7424 be presented in subsequent sections.
7425
7426 @menu
7427 * Consistency-Checking Modes::
7428 * Binder Error Message Control::
7429 * Elaboration Control::
7430 * Output Control::
7431 * Binding with Non-Ada Main Programs::
7432 * Binding Programs with No Main Subprogram::
7433 @end menu
7434
7435 @table @option
7436 @c !sort!
7437
7438 @item --version
7439 @cindex @option{--version} @command{gnatbind}
7440 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
7441
7442 @item --help
7443 @cindex @option{--help} @command{gnatbind}
7444 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
7445 all other options.
7446
7447 @item -a
7448 @cindex @option{-a} @command{gnatbind}
7449 Indicates that, if supported by the platform, the adainit procedure should
7450 be treated as an initialisation routine by the linker (a constructor). This
7451 is intended to be used by the Project Manager to automatically initialize
7452 shared Stand-Alone Libraries.
7453
7454 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH^
7455 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@command{gnatbind})
7456 Specify directory to be searched for ALI files.
7457
7458 @item ^-aI^/SOURCE_SEARCH^
7459 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatbind})
7460 Specify directory to be searched for source file.
7461
7462 @item ^-A^/BIND_FILE=ADA^
7463 @cindex @option{^-A^/BIND_FILE=ADA^} (@command{gnatbind})
7464 Generate binder program in Ada (default)
7465
7466 @item ^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^
7467 @cindex @option{^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^} (@command{gnatbind})
7468 Generate brief messages to @file{stderr} even if verbose mode set.
7469
7470 @item ^-c^/NOOUTPUT^
7471 @cindex @option{^-c^/NOOUTPUT^} (@command{gnatbind})
7472 Check only, no generation of binder output file.
7473
7474 @item ^-C^/BIND_FILE=C^
7475 @cindex @option{^-C^/BIND_FILE=C^} (@command{gnatbind})
7476 Generate binder program in C
7477
7478 @item ^-d^/DEFAULT_STACK_SIZE=^@var{nn}[k|m]
7479 @cindex @option{^-d^/DEFAULT_STACK_SIZE=^@var{nn}[k|m]} (@command{gnatbind})
7480 This switch can be used to change the default task stack size value
7481 to a specified size @var{nn}, which is expressed in bytes by default, or
7482 in kilobytes when suffixed with @var{k} or in megabytes when suffixed
7483 with @var{m}.
7484 In the absence of a [k|m] suffix, this switch is equivalent, in effect,
7485 to completing all task specs with
7486 @smallexample @c ada
7487    pragma Storage_Size (nn);
7488 @end smallexample
7489 When they do not already have such a pragma.
7490
7491 @item ^-D^/DEFAULT_SECONDARY_STACK_SIZE=^@var{nn}[k|m]
7492 @cindex @option{^-D^/DEFAULT_SECONDARY_STACK_SIZE=nnnnn^} (@command{gnatbind})
7493 This switch can be used to change the default secondary stack size value
7494 to a specified size @var{nn}, which is expressed in bytes by default, or
7495 in kilobytes when suffixed with @var{k} or in megabytes when suffixed
7496 with @var{m}.
7497
7498 The secondary stack is used to deal with functions that return a variable
7499 sized result, for example a function returning an unconstrained
7500 String. There are two ways in which this secondary stack is allocated.
7501
7502 For most targets, the secondary stack is growing on demand and is allocated
7503 as a chain of blocks in the heap. The -D option is not very
7504 relevant. It only give some control over the size of the allocated
7505 blocks (whose size is the minimum of the default secondary stack size value,
7506 and the actual size needed for the current allocation request).
7507
7508 For certain targets, notably VxWorks 653,
7509 the secondary stack is allocated by carving off a fixed ratio chunk of the
7510 primary task stack. The -D option is used to define the
7511 size of the environment task's secondary stack.
7512
7513 @item ^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^
7514 @cindex @option{^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^} (@command{gnatbind})
7515 Output complete list of elaboration-order dependencies.
7516
7517 @item ^-E^/STORE_TRACEBACKS^
7518 @cindex @option{^-E^/STORE_TRACEBACKS^} (@command{gnatbind})
7519 Store tracebacks in exception occurrences when the target supports it.
7520 This is the default with the zero cost exception mechanism.
7521 @ignore
7522 @c The following may get moved to an appendix
7523 This option is currently supported on the following targets:
7524 all x86 ports, Solaris, Windows, HP-UX, AIX, PowerPC VxWorks and Alpha VxWorks.
7525 @end ignore
7526 See also the packages @code{GNAT.Traceback} and
7527 @code{GNAT.Traceback.Symbolic} for more information.
7528 @ifclear vms
7529 Note that on x86 ports, you must not use @option{-fomit-frame-pointer}
7530 @command{gcc} option.
7531 @end ifclear
7532
7533 @item ^-F^/FORCE_ELABS_FLAGS^
7534 @cindex @option{^-F^/FORCE_ELABS_FLAGS^} (@command{gnatbind})
7535 Force the checks of elaboration flags. @command{gnatbind} does not normally
7536 generate checks of elaboration flags for the main executable, except when
7537 a Stand-Alone Library is used. However, there are cases when this cannot be
7538 detected by gnatbind. An example is importing an interface of a Stand-Alone
7539 Library through a pragma Import and only specifying through a linker switch
7540 this Stand-Alone Library. This switch is used to guarantee that elaboration
7541 flag checks are generated.
7542
7543 @item ^-h^/HELP^
7544 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@command{gnatbind})
7545 Output usage (help) information
7546
7547 @item ^-I^/SEARCH^
7548 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatbind})
7549 Specify directory to be searched for source and ALI files.
7550
7551 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
7552 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gnatbind})
7553 Do not look for sources in the current directory where @code{gnatbind} was
7554 invoked, and do not look for ALI files in the directory containing the
7555 ALI file named in the @code{gnatbind} command line.
7556
7557 @item ^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^
7558 @cindex @option{^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^} (@command{gnatbind})
7559 Output chosen elaboration order.
7560
7561 @item ^-Lxxx^/BUILD_LIBRARY=xxx^
7562 @cindex @option{^-L^/BUILD_LIBRARY^} (@command{gnatbind})
7563 Bind the units for library building. In this case the adainit and
7564 adafinal procedures (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs})
7565 are renamed to ^xxxinit^XXXINIT^ and
7566 ^xxxfinal^XXXFINAL^.
7567 Implies ^-n^/NOCOMPILE^.
7568 @ifclear vms
7569 (@xref{GNAT and Libraries}, for more details.)
7570 @end ifclear
7571 @ifset vms
7572 On OpenVMS, these init and final procedures are exported in uppercase
7573 letters. For example if /BUILD_LIBRARY=toto is used, the exported name of
7574 the init procedure will be "TOTOINIT" and the exported name of the final
7575 procedure will be "TOTOFINAL".
7576 @end ifset
7577
7578 @item ^-Mxyz^/RENAME_MAIN=xyz^
7579 @cindex @option{^-M^/RENAME_MAIN^} (@command{gnatbind})
7580 Rename generated main program from main to xyz. This option is
7581 supported on cross environments only.
7582
7583 @item ^-m^/ERROR_LIMIT=^@var{n}
7584 @cindex @option{^-m^/ERROR_LIMIT^} (@command{gnatbind})
7585 Limit number of detected errors to @var{n}, where @var{n} is
7586 in the range 1..999_999. The default value if no switch is
7587 given is 9999. Binding is terminated if the limit is exceeded.
7588 @ifset unw
7589 Furthermore, under Windows, the sources pointed to by the libraries path
7590 set in the registry are not searched for.
7591 @end ifset
7592
7593 @item ^-n^/NOMAIN^
7594 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@command{gnatbind})
7595 No main program.
7596
7597 @item -nostdinc
7598 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatbind})
7599 Do not look for sources in the system default directory.
7600
7601 @item -nostdlib
7602 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatbind})
7603 Do not look for library files in the system default directory.
7604
7605 @item --RTS=@var{rts-path}
7606 @cindex @option{--RTS} (@code{gnatbind})
7607 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
7608 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
7609
7610 @item ^-o ^/OUTPUT=^@var{file}
7611 @cindex @option{^-o ^/OUTPUT^} (@command{gnatbind})
7612 Name the output file @var{file} (default is @file{b~@var{xxx}.adb}).
7613 Note that if this option is used, then linking must be done manually,
7614 gnatlink cannot be used.
7615
7616 @item ^-O^/OBJECT_LIST^
7617 @cindex @option{^-O^/OBJECT_LIST^} (@command{gnatbind})
7618 Output object list.
7619
7620 @item ^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^
7621 @cindex @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} (@command{gnatbind})
7622 Pessimistic (worst-case) elaboration order
7623
7624 @item ^-R^-R^
7625 @cindex @option{^-R^-R^} (@command{gnatbind})
7626 Output closure source list.
7627
7628 @item ^-s^/READ_SOURCES=ALL^
7629 @cindex @option{^-s^/READ_SOURCES=ALL^} (@command{gnatbind})
7630 Require all source files to be present.
7631
7632 @item ^-S@var{xxx}^/INITIALIZE_SCALARS=@var{xxx}^
7633 @cindex @option{^-S^/INITIALIZE_SCALARS^} (@command{gnatbind})
7634 Specifies the value to be used when detecting uninitialized scalar
7635 objects with pragma Initialize_Scalars.
7636 The @var{xxx} ^string specified with the switch^option^ may be either
7637 @itemize @bullet
7638 @item ``@option{^in^INVALID^}'' requesting an invalid value where possible
7639 @item ``@option{^lo^LOW^}'' for the lowest possible value
7640 @item ``@option{^hi^HIGH^}'' for the highest possible value
7641 @item ``@option{xx}'' for a value consisting of repeated bytes with the
7642 value 16#xx# (i.e. xx is a string of two hexadecimal digits).
7643 @end itemize
7644
7645 In addition, you can specify @option{-Sev} to indicate that the value is
7646 to be set at run time. In this case, the program will look for an environment
7647 @cindex GNAT_INIT_SCALARS
7648 variable of the form @code{GNAT_INIT_SCALARS=xx}, where xx is one
7649 of @option{in/lo/hi/xx} with the same meanings as above.
7650 If no environment variable is found, or if it does not have a valid value,
7651 then the default is @option{in} (invalid values).
7652
7653 @ifclear vms
7654 @item -static
7655 @cindex @option{-static} (@code{gnatbind})
7656 Link against a static GNAT run time.
7657
7658 @item -shared
7659 @cindex @option{-shared} (@code{gnatbind})
7660 Link against a shared GNAT run time when available.
7661 @end ifclear
7662
7663 @item ^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^
7664 @cindex @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} (@code{gnatbind})
7665 Tolerate time stamp and other consistency errors
7666
7667 @item ^-T@var{n}^/TIME_SLICE=@var{n}^
7668 @cindex @option{^-T^/TIME_SLICE^} (@code{gnatbind})
7669 Set the time slice value to @var{n} milliseconds. If the system supports
7670 the specification of a specific time slice value, then the indicated value
7671 is used. If the system does not support specific time slice values, but
7672 does support some general notion of round-robin scheduling, then any
7673 nonzero value will activate round-robin scheduling.
7674
7675 A value of zero is treated specially. It turns off time
7676 slicing, and in addition, indicates to the tasking run time that the
7677 semantics should match as closely as possible the Annex D
7678 requirements of the Ada RM, and in particular sets the default
7679 scheduling policy to @code{FIFO_Within_Priorities}.
7680
7681 @item ^-u@var{n}^/DYNAMIC_STACK_USAGE=@var{n}^
7682 @cindex @option{^-u^/DYNAMIC_STACK_USAGE^} (@code{gnatbind})
7683 Enable dynamic stack usage, with @var{n} results stored and displayed
7684 at program termination. A result is generated when a task
7685 terminates. Results that can't be stored are displayed on the fly, at
7686 task termination. This option is currently not supported on Itanium
7687 platforms. (See @ref{Dynamic Stack Usage Analysis} for details.)
7688
7689 @item ^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^
7690 @cindex @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} (@code{gnatbind})
7691 Verbose mode. Write error messages, header, summary output to
7692 @file{stdout}.
7693
7694 @ifclear vms
7695 @item -w@var{x}
7696 @cindex @option{-w} (@code{gnatbind})
7697 Warning mode (@var{x}=s/e for suppress/treat as error)
7698 @end ifclear
7699
7700 @ifset vms
7701 @item /WARNINGS=NORMAL
7702 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
7703 Normal warnings mode. Warnings are issued but ignored
7704
7705 @item /WARNINGS=SUPPRESS
7706 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
7707 All warning messages are suppressed
7708
7709 @item /WARNINGS=ERROR
7710 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
7711 Warning messages are treated as fatal errors
7712 @end ifset
7713
7714 @item ^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
7715 @cindex @option{^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@code{gnatbind})
7716 Override default wide character encoding for standard Text_IO files.
7717
7718 @item ^-x^/READ_SOURCES=NONE^
7719 @cindex @option{^-x^/READ_SOURCES^} (@code{gnatbind})
7720 Exclude source files (check object consistency only).
7721
7722 @ifset vms
7723 @item /READ_SOURCES=AVAILABLE
7724 @cindex @option{/READ_SOURCES} (@code{gnatbind})
7725 Default mode, in which sources are checked for consistency only if
7726 they are available.
7727 @end ifset
7728
7729 @item ^-y^/ENABLE_LEAP_SECONDS^
7730 @cindex @option{^-y^/ENABLE_LEAP_SECONDS^} (@code{gnatbind})
7731 Enable leap seconds support in @code{Ada.Calendar} and its children.
7732
7733 @item ^-z^/ZERO_MAIN^
7734 @cindex @option{^-z^/ZERO_MAIN^} (@code{gnatbind})
7735 No main subprogram.
7736 @end table
7737
7738 @ifclear vms
7739 @noindent
7740 You may obtain this listing of switches by running @code{gnatbind} with
7741 no arguments.
7742 @end ifclear
7743
7744 @node Consistency-Checking Modes
7745 @subsection Consistency-Checking Modes
7746
7747 @noindent
7748 As described earlier, by default @code{gnatbind} checks
7749 that object files are consistent with one another and are consistent
7750 with any source files it can locate. The following switches control binder
7751 access to sources.
7752
7753 @table @option
7754 @c !sort!
7755 @item ^-s^/READ_SOURCES=ALL^
7756 @cindex @option{^-s^/READ_SOURCES=ALL^} (@code{gnatbind})
7757 Require source files to be present. In this mode, the binder must be
7758 able to locate all source files that are referenced, in order to check
7759 their consistency. In normal mode, if a source file cannot be located it
7760 is simply ignored. If you specify this switch, a missing source
7761 file is an error.
7762
7763 @item ^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
7764 @cindex @option{^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@code{gnatbind})
7765 Override default wide character encoding for standard Text_IO files.
7766 Normally the default wide character encoding method used for standard
7767 [Wide_[Wide_]]Text_IO files is taken from the encoding specified for
7768 the main source input (see description of switch
7769 @option{^-gnatWx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} for the compiler). The
7770 use of this switch for the binder (which has the same set of
7771 possible arguments) overrides this default as specified.
7772
7773 @item ^-x^/READ_SOURCES=NONE^
7774 @cindex @option{^-x^/READ_SOURCES=NONE^} (@code{gnatbind})
7775 Exclude source files. In this mode, the binder only checks that ALI
7776 files are consistent with one another. Source files are not accessed.
7777 The binder runs faster in this mode, and there is still a guarantee that
7778 the resulting program is self-consistent.
7779 If a source file has been edited since it was last compiled, and you
7780 specify this switch, the binder will not detect that the object
7781 file is out of date with respect to the source file. Note that this is the
7782 mode that is automatically used by @command{gnatmake} because in this
7783 case the checking against sources has already been performed by
7784 @command{gnatmake} in the course of compilation (i.e. before binding).
7785
7786 @ifset vms
7787 @item /READ_SOURCES=AVAILABLE
7788 @cindex @code{/READ_SOURCES=AVAILABLE} (@code{gnatbind})
7789 This is the default mode in which source files are checked if they are
7790 available, and ignored if they are not available.
7791 @end ifset
7792 @end table
7793
7794 @node Binder Error Message Control
7795 @subsection Binder Error Message Control
7796
7797 @noindent
7798 The following switches provide control over the generation of error
7799 messages from the binder:
7800
7801 @table @option
7802 @c !sort!
7803 @item ^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^
7804 @cindex @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} (@code{gnatbind})
7805 Verbose mode. In the normal mode, brief error messages are generated to
7806 @file{stderr}. If this switch is present, a header is written
7807 to @file{stdout} and any error messages are directed to @file{stdout}.
7808 All that is written to @file{stderr} is a brief summary message.
7809
7810 @item ^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^
7811 @cindex @option{^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^} (@code{gnatbind})
7812 Generate brief error messages to @file{stderr} even if verbose mode is
7813 specified. This is relevant only when used with the
7814 @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} switch.
7815
7816 @ifclear vms
7817 @item -m@var{n}
7818 @cindex @option{-m} (@code{gnatbind})
7819 Limits the number of error messages to @var{n}, a decimal integer in the
7820 range 1-999. The binder terminates immediately if this limit is reached.
7821
7822 @item -M@var{xxx}
7823 @cindex @option{-M} (@code{gnatbind})
7824 Renames the generated main program from @code{main} to @code{xxx}.
7825 This is useful in the case of some cross-building environments, where
7826 the actual main program is separate from the one generated
7827 by @code{gnatbind}.
7828 @end ifclear
7829
7830 @item ^-ws^/WARNINGS=SUPPRESS^
7831 @cindex @option{^-ws^/WARNINGS=SUPPRESS^} (@code{gnatbind})
7832 @cindex Warnings
7833 Suppress all warning messages.
7834
7835 @item ^-we^/WARNINGS=ERROR^
7836 @cindex @option{^-we^/WARNINGS=ERROR^} (@code{gnatbind})
7837 Treat any warning messages as fatal errors.
7838
7839 @ifset vms
7840 @item /WARNINGS=NORMAL
7841 Standard mode with warnings generated, but warnings do not get treated
7842 as errors.
7843 @end ifset
7844
7845 @item ^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^
7846 @cindex @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} (@code{gnatbind})
7847 @cindex Time stamp checks, in binder
7848 @cindex Binder consistency checks
7849 @cindex Consistency checks, in binder
7850 The binder performs a number of consistency checks including:
7851
7852 @itemize @bullet
7853 @item
7854 Check that time stamps of a given source unit are consistent
7855 @item
7856 Check that checksums of a given source unit are consistent
7857 @item
7858 Check that consistent versions of @code{GNAT} were used for compilation
7859 @item
7860 Check consistency of configuration pragmas as required
7861 @end itemize
7862
7863 @noindent
7864 Normally failure of such checks, in accordance with the consistency
7865 requirements of the Ada Reference Manual, causes error messages to be
7866 generated which abort the binder and prevent the output of a binder
7867 file and subsequent link to obtain an executable.
7868
7869 The @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} switch converts these error messages
7870 into warnings, so that
7871 binding and linking can continue to completion even in the presence of such
7872 errors. The result may be a failed link (due to missing symbols), or a
7873 non-functional executable which has undefined semantics.
7874 @emph{This means that
7875 @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} should be used only in unusual situations,
7876 with extreme care.}
7877 @end table
7878
7879 @node Elaboration Control
7880 @subsection Elaboration Control
7881
7882 @noindent
7883 The following switches provide additional control over the elaboration
7884 order. For full details see @ref{Elaboration Order Handling in GNAT}.
7885
7886 @table @option
7887 @item ^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^
7888 @cindex @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} (@code{gnatbind})
7889 Normally the binder attempts to choose an elaboration order that is
7890 likely to minimize the likelihood of an elaboration order error resulting
7891 in raising a @code{Program_Error} exception. This switch reverses the
7892 action of the binder, and requests that it deliberately choose an order
7893 that is likely to maximize the likelihood of an elaboration error.
7894 This is useful in ensuring portability and avoiding dependence on
7895 accidental fortuitous elaboration ordering.
7896
7897 Normally it only makes sense to use the @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^}
7898 switch if dynamic
7899 elaboration checking is used (@option{-gnatE} switch used for compilation).
7900 This is because in the default static elaboration mode, all necessary
7901 @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas are implicitly inserted.
7902 These implicit pragmas are still respected by the binder in
7903 @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} mode, so a
7904 safe elaboration order is assured.
7905 @end table
7906
7907 @node Output Control
7908 @subsection Output Control
7909
7910 @noindent
7911 The following switches allow additional control over the output
7912 generated by the binder.
7913
7914 @table @option
7915 @c !sort!
7916
7917 @item ^-A^/BIND_FILE=ADA^
7918 @cindex @option{^-A^/BIND_FILE=ADA^} (@code{gnatbind})
7919 Generate binder program in Ada (default). The binder program is named
7920 @file{b~@var{mainprog}.adb} by default. This can be changed with
7921 @option{^-o^/OUTPUT^} @code{gnatbind} option.
7922
7923 @item ^-c^/NOOUTPUT^
7924 @cindex @option{^-c^/NOOUTPUT^} (@code{gnatbind})
7925 Check only. Do not generate the binder output file. In this mode the
7926 binder performs all error checks but does not generate an output file.
7927
7928 @item ^-C^/BIND_FILE=C^
7929 @cindex @option{^-C^/BIND_FILE=C^} (@code{gnatbind})
7930 Generate binder program in C. The binder program is named
7931 @file{b_@var{mainprog}.c}.
7932 This can be changed with @option{^-o^/OUTPUT^} @code{gnatbind}
7933 option.
7934
7935 @item ^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^
7936 @cindex @option{^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^} (@code{gnatbind})
7937 Output complete list of elaboration-order dependencies, showing the
7938 reason for each dependency. This output can be rather extensive but may
7939 be useful in diagnosing problems with elaboration order. The output is
7940 written to @file{stdout}.
7941
7942 @item ^-h^/HELP^
7943 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatbind})
7944 Output usage information. The output is written to @file{stdout}.
7945
7946 @item ^-K^/LINKER_OPTION_LIST^
7947 @cindex @option{^-K^/LINKER_OPTION_LIST^} (@code{gnatbind})
7948 Output linker options to @file{stdout}. Includes library search paths,
7949 contents of pragmas Ident and Linker_Options, and libraries added
7950 by @code{gnatbind}.
7951
7952 @item ^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^
7953 @cindex @option{^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^} (@code{gnatbind})
7954 Output chosen elaboration order. The output is written to @file{stdout}.
7955
7956 @item ^-O^/OBJECT_LIST^
7957 @cindex @option{^-O^/OBJECT_LIST^} (@code{gnatbind})
7958 Output full names of all the object files that must be linked to provide
7959 the Ada component of the program. The output is written to @file{stdout}.
7960 This list includes the files explicitly supplied and referenced by the user
7961 as well as implicitly referenced run-time unit files. The latter are
7962 omitted if the corresponding units reside in shared libraries. The
7963 directory names for the run-time units depend on the system configuration.
7964
7965 @item ^-o ^/OUTPUT=^@var{file}
7966 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@code{gnatbind})
7967 Set name of output file to @var{file} instead of the normal
7968 @file{b~@var{mainprog}.adb} default. Note that @var{file} denote the Ada
7969 binder generated body filename. In C mode you would normally give
7970 @var{file} an extension of @file{.c} because it will be a C source program.
7971 Note that if this option is used, then linking must be done manually.
7972 It is not possible to use gnatlink in this case, since it cannot locate
7973 the binder file.
7974
7975 @item ^-r^/RESTRICTION_LIST^
7976 @cindex @option{^-r^/RESTRICTION_LIST^} (@code{gnatbind})
7977 Generate list of @code{pragma Restrictions} that could be applied to
7978 the current unit. This is useful for code audit purposes, and also may
7979 be used to improve code generation in some cases.
7980
7981 @end table
7982
7983 @node Binding with Non-Ada Main Programs
7984 @subsection Binding with Non-Ada Main Programs
7985
7986 @noindent
7987 In our description so far we have assumed that the main
7988 program is in Ada, and that the task of the binder is to generate a
7989 corresponding function @code{main} that invokes this Ada main
7990 program. GNAT also supports the building of executable programs where
7991 the main program is not in Ada, but some of the called routines are
7992 written in Ada and compiled using GNAT (@pxref{Mixed Language Programming}).
7993 The following switch is used in this situation:
7994
7995 @table @option
7996 @item ^-n^/NOMAIN^
7997 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@code{gnatbind})
7998 No main program. The main program is not in Ada.
7999 @end table
8000
8001 @noindent
8002 In this case, most of the functions of the binder are still required,
8003 but instead of generating a main program, the binder generates a file
8004 containing the following callable routines:
8005
8006 @table @code
8007 @item adainit
8008 @findex adainit
8009 You must call this routine to initialize the Ada part of the program by
8010 calling the necessary elaboration routines. A call to @code{adainit} is
8011 required before the first call to an Ada subprogram.
8012
8013 Note that it is assumed that the basic execution environment must be setup
8014 to be appropriate for Ada execution at the point where the first Ada
8015 subprogram is called. In particular, if the Ada code will do any
8016 floating-point operations, then the FPU must be setup in an appropriate
8017 manner. For the case of the x86, for example, full precision mode is
8018 required. The procedure GNAT.Float_Control.Reset may be used to ensure
8019 that the FPU is in the right state.
8020
8021 @item adafinal
8022 @findex adafinal
8023 You must call this routine to perform any library-level finalization
8024 required by the Ada subprograms. A call to @code{adafinal} is required
8025 after the last call to an Ada subprogram, and before the program
8026 terminates.
8027 @end table
8028
8029 @noindent
8030 If the @option{^-n^/NOMAIN^} switch
8031 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@command{gnatbind})
8032 @cindex Binder, multiple input files
8033 is given, more than one ALI file may appear on
8034 the command line for @code{gnatbind}. The normal @dfn{closure}
8035 calculation is performed for each of the specified units. Calculating
8036 the closure means finding out the set of units involved by tracing
8037 @code{with} references. The reason it is necessary to be able to
8038 specify more than one ALI file is that a given program may invoke two or
8039 more quite separate groups of Ada units.
8040
8041 The binder takes the name of its output file from the last specified ALI
8042 file, unless overridden by the use of the @option{^-o file^/OUTPUT=file^}.
8043 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@command{gnatbind})
8044 The output is an Ada unit in source form that can
8045 be compiled with GNAT unless the -C switch is used in which case the
8046 output is a C source file, which must be compiled using the C compiler.
8047 This compilation occurs automatically as part of the @command{gnatlink}
8048 processing.
8049
8050 Currently the GNAT run time requires a FPU using 80 bits mode
8051 precision. Under targets where this is not the default it is required to
8052 call GNAT.Float_Control.Reset before using floating point numbers (this
8053 include float computation, float input and output) in the Ada code. A
8054 side effect is that this could be the wrong mode for the foreign code
8055 where floating point computation could be broken after this call.
8056
8057 @node Binding Programs with No Main Subprogram
8058 @subsection Binding Programs with No Main Subprogram
8059
8060 @noindent
8061 It is possible to have an Ada program which does not have a main
8062 subprogram. This program will call the elaboration routines of all the
8063 packages, then the finalization routines.
8064
8065 The following switch is used to bind programs organized in this manner:
8066
8067 @table @option
8068 @item ^-z^/ZERO_MAIN^
8069 @cindex @option{^-z^/ZERO_MAIN^} (@code{gnatbind})
8070 Normally the binder checks that the unit name given on the command line
8071 corresponds to a suitable main subprogram. When this switch is used,
8072 a list of ALI files can be given, and the execution of the program
8073 consists of elaboration of these units in an appropriate order. Note
8074 that the default wide character encoding method for standard Text_IO
8075 files is always set to Brackets if this switch is set (you can use
8076 the binder switch
8077 @option{^-Wx^WIDE_CHARACTER_ENCODING^} to override this default).
8078 @end table
8079
8080 @node Command-Line Access
8081 @section Command-Line Access
8082
8083 @noindent
8084 The package @code{Ada.Command_Line} provides access to the command-line
8085 arguments and program name. In order for this interface to operate
8086 correctly, the two variables
8087
8088 @smallexample
8089 @group
8090 int gnat_argc;
8091 char **gnat_argv;
8092 @end group
8093 @end smallexample
8094
8095 @noindent
8096 @findex gnat_argv
8097 @findex gnat_argc
8098 are declared in one of the GNAT library routines. These variables must
8099 be set from the actual @code{argc} and @code{argv} values passed to the
8100 main program. With no @option{^n^/NOMAIN^} present, @code{gnatbind}
8101 generates the C main program to automatically set these variables.
8102 If the @option{^n^/NOMAIN^} switch is used, there is no automatic way to
8103 set these variables. If they are not set, the procedures in
8104 @code{Ada.Command_Line} will not be available, and any attempt to use
8105 them will raise @code{Constraint_Error}. If command line access is
8106 required, your main program must set @code{gnat_argc} and
8107 @code{gnat_argv} from the @code{argc} and @code{argv} values passed to
8108 it.
8109
8110 @node Search Paths for gnatbind
8111 @section Search Paths for @code{gnatbind}
8112
8113 @noindent
8114 The binder takes the name of an ALI file as its argument and needs to
8115 locate source files as well as other ALI files to verify object consistency.
8116
8117 For source files, it follows exactly the same search rules as @command{gcc}
8118 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}). For ALI files the
8119 directories searched are:
8120
8121 @enumerate
8122 @item
8123 The directory containing the ALI file named in the command line, unless
8124 the switch @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} is specified.
8125
8126 @item
8127 All directories specified by @option{^-I^/SEARCH^}
8128 switches on the @code{gnatbind}
8129 command line, in the order given.
8130
8131 @item
8132 @findex ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
8133 Each of the directories listed in the text file whose name is given
8134 by the @code{ADA_PRJ_OBJECTS_FILE} ^environment variable^logical name^.
8135
8136 @noindent
8137 @code{ADA_PRJ_OBJECTS_FILE} is normally set by gnatmake or by the ^gnat^GNAT^
8138 driver when project files are used. It should not normally be set
8139 by other means.
8140
8141 @item
8142 @findex ADA_OBJECTS_PATH
8143 Each of the directories listed in the value of the
8144 @code{ADA_OBJECTS_PATH} ^environment variable^logical name^.
8145 @ifset unw
8146 Construct this value
8147 exactly as the @code{PATH} environment variable: a list of directory
8148 names separated by colons (semicolons when working with the NT version
8149 of GNAT).
8150 @end ifset
8151 @ifset vms
8152 Normally, define this value as a logical name containing a comma separated
8153 list of directory names.
8154
8155 This variable can also be defined by means of an environment string
8156 (an argument to the HP C exec* set of functions).
8157
8158 Logical Name:
8159 @smallexample
8160 DEFINE ANOTHER_PATH FOO:[BAG]
8161 DEFINE ADA_OBJECTS_PATH ANOTHER_PATH,FOO:[BAM],FOO:[BAR]
8162 @end smallexample
8163
8164 By default, the path includes GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.DECLIB]
8165 first, followed by the standard Ada
8166 libraries in GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.ADALIB].
8167 If this is not redefined, the user will obtain the HP Ada 83 IO packages
8168 (Text_IO, Sequential_IO, etc)
8169 instead of the standard Ada packages. Thus, in order to get the standard Ada
8170 packages by default, ADA_OBJECTS_PATH must be redefined.
8171 @end ifset
8172
8173 @item
8174 The content of the @file{ada_object_path} file which is part of the GNAT
8175 installation tree and is used to store standard libraries such as the
8176 GNAT Run Time Library (RTL) unless the switch @option{-nostdlib} is
8177 specified.
8178 @ifclear vms
8179 @ref{Installing a library}
8180 @end ifclear
8181 @end enumerate
8182
8183 @noindent
8184 In the binder the switch @option{^-I^/SEARCH^}
8185 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatbind})
8186 is used to specify both source and
8187 library file paths. Use @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
8188 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatbind})
8189 instead if you want to specify
8190 source paths only, and @option{^-aO^/LIBRARY_SEARCH^}
8191 @cindex @option{^-aO^/LIBRARY_SEARCH^} (@command{gnatbind})
8192 if you want to specify library paths
8193 only. This means that for the binder
8194 @option{^-I^/SEARCH=^}@var{dir} is equivalent to
8195 @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH=^}@var{dir}
8196 @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^}@var{dir}.
8197 The binder generates the bind file (a C language source file) in the
8198 current working directory.
8199
8200 @findex Ada
8201 @findex System
8202 @findex Interfaces
8203 @findex GNAT
8204 The packages @code{Ada}, @code{System}, and @code{Interfaces} and their
8205 children make up the GNAT Run-Time Library, together with the package
8206 GNAT and its children, which contain a set of useful additional
8207 library functions provided by GNAT. The sources for these units are
8208 needed by the compiler and are kept together in one directory. The ALI
8209 files and object files generated by compiling the RTL are needed by the
8210 binder and the linker and are kept together in one directory, typically
8211 different from the directory containing the sources. In a normal
8212 installation, you need not specify these directory names when compiling
8213 or binding. Either the environment variables or the built-in defaults
8214 cause these files to be found.
8215
8216 Besides simplifying access to the RTL, a major use of search paths is
8217 in compiling sources from multiple directories. This can make
8218 development environments much more flexible.
8219
8220 @node Examples of gnatbind Usage
8221 @section Examples of @code{gnatbind} Usage
8222
8223 @noindent
8224 This section contains a number of examples of using the GNAT binding
8225 utility @code{gnatbind}.
8226
8227 @table @code
8228 @item gnatbind hello
8229 The main program @code{Hello} (source program in @file{hello.adb}) is
8230 bound using the standard switch settings. The generated main program is
8231 @file{b~hello.adb}. This is the normal, default use of the binder.
8232
8233 @ifclear vms
8234 @item gnatbind hello -o mainprog.adb
8235 @end ifclear
8236 @ifset vms
8237 @item gnatbind HELLO.ALI /OUTPUT=Mainprog.ADB
8238 @end ifset
8239 The main program @code{Hello} (source program in @file{hello.adb}) is
8240 bound using the standard switch settings. The generated main program is
8241 @file{mainprog.adb} with the associated spec in
8242 @file{mainprog.ads}. Note that you must specify the body here not the
8243 spec, in the case where the output is in Ada. Note that if this option
8244 is used, then linking must be done manually, since gnatlink will not
8245 be able to find the generated file.
8246
8247 @ifclear vms
8248 @item gnatbind main -C -o mainprog.c -x
8249 @end ifclear
8250 @ifset vms
8251 @item gnatbind MAIN.ALI /BIND_FILE=C /OUTPUT=Mainprog.C /READ_SOURCES=NONE
8252 @end ifset
8253 The main program @code{Main} (source program in
8254 @file{main.adb}) is bound, excluding source files from the
8255 consistency checking, generating
8256 the file @file{mainprog.c}.
8257
8258 @ifclear vms
8259 @item gnatbind -x main_program -C -o mainprog.c
8260 This command is exactly the same as the previous example. Switches may
8261 appear anywhere in the command line, and single letter switches may be
8262 combined into a single switch.
8263 @end ifclear
8264
8265 @ifclear vms
8266 @item gnatbind -n math dbase -C -o ada-control.c
8267 @end ifclear
8268 @ifset vms
8269 @item gnatbind /NOMAIN math dbase /BIND_FILE=C /OUTPUT=ada-control.c
8270 @end ifset
8271 The main program is in a language other than Ada, but calls to
8272 subprograms in packages @code{Math} and @code{Dbase} appear. This call
8273 to @code{gnatbind} generates the file @file{ada-control.c} containing
8274 the @code{adainit} and @code{adafinal} routines to be called before and
8275 after accessing the Ada units.
8276 @end table
8277
8278 @c ------------------------------------
8279 @node Linking Using gnatlink
8280 @chapter Linking Using @command{gnatlink}
8281 @c ------------------------------------
8282 @findex gnatlink
8283
8284 @noindent
8285 This chapter discusses @command{gnatlink}, a tool that links
8286 an Ada program and builds an executable file. This utility
8287 invokes the system linker ^(via the @command{gcc} command)^^
8288 with a correct list of object files and library references.
8289 @command{gnatlink} automatically determines the list of files and
8290 references for the Ada part of a program. It uses the binder file
8291 generated by the @command{gnatbind} to determine this list.
8292
8293 Note: to invoke @code{gnatlink} with a project file, use the @code{gnat}
8294 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
8295
8296 @menu
8297 * Running gnatlink::
8298 * Switches for gnatlink::
8299 @end menu
8300
8301 @node Running gnatlink
8302 @section Running @command{gnatlink}
8303
8304 @noindent
8305 The form of the @command{gnatlink} command is
8306
8307 @smallexample
8308 $ gnatlink [@var{switches}] @var{mainprog}[.ali]
8309            [@var{non-Ada objects}] [@var{linker options}]
8310 @end smallexample
8311
8312 @noindent
8313 The arguments of @command{gnatlink} (switches, main @file{ALI} file,
8314 non-Ada objects
8315 or linker options) may be in any order, provided that no non-Ada object may
8316 be mistaken for a main @file{ALI} file.
8317 Any file name @file{F} without the @file{.ali}
8318 extension will be taken as the main @file{ALI} file if a file exists
8319 whose name is the concatenation of @file{F} and @file{.ali}.
8320
8321 @noindent
8322 @file{@var{mainprog}.ali} references the ALI file of the main program.
8323 The @file{.ali} extension of this file can be omitted. From this
8324 reference, @command{gnatlink} locates the corresponding binder file
8325 @file{b~@var{mainprog}.adb} and, using the information in this file along
8326 with the list of non-Ada objects and linker options, constructs a
8327 linker command file to create the executable.
8328
8329 The arguments other than the @command{gnatlink} switches and the main
8330 @file{ALI} file are passed to the linker uninterpreted.
8331 They typically include the names of
8332 object files for units written in other languages than Ada and any library
8333 references required to resolve references in any of these foreign language
8334 units, or in @code{Import} pragmas in any Ada units.
8335
8336 @var{linker options} is an optional list of linker specific
8337 switches.
8338 The default linker called by gnatlink is @command{gcc} which in
8339 turn calls the appropriate system linker.
8340 Standard options for the linker such as @option{-lmy_lib} or
8341 @option{-Ldir} can be added as is.
8342 For options that are not recognized by
8343 @command{gcc} as linker options, use the @command{gcc} switches
8344 @option{-Xlinker} or @option{-Wl,}.
8345 Refer to the GCC documentation for
8346 details. Here is an example showing how to generate a linker map:
8347
8348 @smallexample
8349 $ ^gnatlink my_prog -Wl,-Map,MAPFILE^GNAT LINK my_prog.ali /MAP^
8350 @end smallexample
8351
8352 Using @var{linker options} it is possible to set the program stack and
8353 heap size.
8354 @ifclear vms
8355 See @ref{Setting Stack Size from gnatlink} and
8356 @ref{Setting Heap Size from gnatlink}.
8357 @end ifclear
8358
8359 @command{gnatlink} determines the list of objects required by the Ada
8360 program and prepends them to the list of objects passed to the linker.
8361 @command{gnatlink} also gathers any arguments set by the use of
8362 @code{pragma Linker_Options} and adds them to the list of arguments
8363 presented to the linker.
8364
8365 @ifset vms
8366 @command{gnatlink} accepts the following types of extra files on the command
8367 line: objects (.OBJ), libraries (.OLB), sharable images (.EXE), and
8368 options files (.OPT). These are recognized and handled according to their
8369 extension.
8370 @end ifset
8371
8372 @node Switches for gnatlink
8373 @section Switches for @command{gnatlink}
8374
8375 @noindent
8376 The following switches are available with the @command{gnatlink} utility:
8377
8378 @table @option
8379 @c !sort!
8380
8381 @item --version
8382 @cindex @option{--version} @command{gnatlink}
8383 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
8384
8385 @item --help
8386 @cindex @option{--help} @command{gnatlink}
8387 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
8388 all other options.
8389
8390 @item ^-A^/BIND_FILE=ADA^
8391 @cindex @option{^-A^/BIND_FILE=ADA^} (@command{gnatlink})
8392 The binder has generated code in Ada. This is the default.
8393
8394 @item ^-C^/BIND_FILE=C^
8395 @cindex @option{^-C^/BIND_FILE=C^} (@command{gnatlink})
8396 If instead of generating a file in Ada, the binder has generated one in
8397 C, then the linker needs to know about it. Use this switch to signal
8398 to @command{gnatlink} that the binder has generated C code rather than
8399 Ada code.
8400
8401 @item ^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^
8402 @cindex Command line length
8403 @cindex @option{^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^} (@command{gnatlink})
8404 On some targets, the command line length is limited, and @command{gnatlink}
8405 will generate a separate file for the linker if the list of object files
8406 is too long.
8407 The @option{^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^} switch forces this file
8408 to be generated even if
8409 the limit is not exceeded. This is useful in some cases to deal with
8410 special situations where the command line length is exceeded.
8411
8412 @item ^-g^/DEBUG^
8413 @cindex Debugging information, including
8414 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gnatlink})
8415 The option to include debugging information causes the Ada bind file (in
8416 other words, @file{b~@var{mainprog}.adb}) to be compiled with
8417 @option{^-g^/DEBUG^}.
8418 In addition, the binder does not delete the @file{b~@var{mainprog}.adb},
8419 @file{b~@var{mainprog}.o} and @file{b~@var{mainprog}.ali} files.
8420 Without @option{^-g^/DEBUG^}, the binder removes these files by
8421 default. The same procedure apply if a C bind file was generated using
8422 @option{^-C^/BIND_FILE=C^} @code{gnatbind} option, in this case the filenames
8423 are @file{b_@var{mainprog}.c} and @file{b_@var{mainprog}.o}.
8424
8425 @item ^-n^/NOCOMPILE^
8426 @cindex @option{^-n^/NOCOMPILE^} (@command{gnatlink})
8427 Do not compile the file generated by the binder. This may be used when
8428 a link is rerun with different options, but there is no need to recompile
8429 the binder file.
8430
8431 @item ^-v^/VERBOSE^
8432 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatlink})
8433 Causes additional information to be output, including a full list of the
8434 included object files. This switch option is most useful when you want
8435 to see what set of object files are being used in the link step.
8436
8437 @item ^-v -v^/VERBOSE/VERBOSE^
8438 @cindex @option{^-v -v^/VERBOSE/VERBOSE^} (@command{gnatlink})
8439 Very verbose mode. Requests that the compiler operate in verbose mode when
8440 it compiles the binder file, and that the system linker run in verbose mode.
8441
8442 @item ^-o ^/EXECUTABLE=^@var{exec-name}
8443 @cindex @option{^-o^/EXECUTABLE^} (@command{gnatlink})
8444 @var{exec-name} specifies an alternate name for the generated
8445 executable program. If this switch is omitted, the executable has the same
8446 name as the main unit. For example, @code{gnatlink try.ali} creates
8447 an executable called @file{^try^TRY.EXE^}.
8448
8449 @ifclear vms
8450 @item -b @var{target}
8451 @cindex @option{-b} (@command{gnatlink})
8452 Compile your program to run on @var{target}, which is the name of a
8453 system configuration. You must have a GNAT cross-compiler built if
8454 @var{target} is not the same as your host system.
8455
8456 @item -B@var{dir}
8457 @cindex @option{-B} (@command{gnatlink})
8458 Load compiler executables (for example, @code{gnat1}, the Ada compiler)
8459 from @var{dir} instead of the default location. Only use this switch
8460 when multiple versions of the GNAT compiler are available. See the
8461 @command{gcc} manual page for further details. You would normally use the
8462 @option{-b} or @option{-V} switch instead.
8463
8464 @item --GCC=@var{compiler_name}
8465 @cindex @option{--GCC=compiler_name} (@command{gnatlink})
8466 Program used for compiling the binder file. The default is
8467 @command{gcc}. You need to use quotes around @var{compiler_name} if
8468 @code{compiler_name} contains spaces or other separator characters.
8469 As an example @option{--GCC="foo -x -y"} will instruct @command{gnatlink} to
8470 use @code{foo -x -y} as your compiler. Note that switch @option{-c} is always
8471 inserted after your command name. Thus in the above example the compiler
8472 command that will be used by @command{gnatlink} will be @code{foo -c -x -y}.
8473 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
8474 itself must not include any embedded spaces. If several
8475 @option{--GCC=compiler_name} are used, only the last @var{compiler_name}
8476 is taken into account. However, all the additional switches are also taken
8477 into account. Thus,
8478 @option{--GCC="foo -x -y" --GCC="bar -z -t"} is equivalent to
8479 @option{--GCC="bar -x -y -z -t"}.
8480
8481 @item --LINK=@var{name}
8482 @cindex @option{--LINK=} (@command{gnatlink})
8483 @var{name} is the name of the linker to be invoked. This is especially
8484 useful in mixed language programs since languages such as C++ require
8485 their own linker to be used. When this switch is omitted, the default
8486 name for the linker is @command{gcc}. When this switch is used, the
8487 specified linker is called instead of @command{gcc} with exactly the same
8488 parameters that would have been passed to @command{gcc} so if the desired
8489 linker requires different parameters it is necessary to use a wrapper
8490 script that massages the parameters before invoking the real linker. It
8491 may be useful to control the exact invocation by using the verbose
8492 switch.
8493
8494 @end ifclear
8495
8496 @ifset vms
8497 @item /DEBUG=TRACEBACK
8498 @cindex @code{/DEBUG=TRACEBACK} (@command{gnatlink})
8499 This qualifier causes sufficient information to be included in the
8500 executable file to allow a traceback, but does not include the full
8501 symbol information needed by the debugger.
8502
8503 @item /IDENTIFICATION="<string>"
8504 @code{"<string>"} specifies the string to be stored in the image file
8505 identification field in the image header.
8506 It overrides any pragma @code{Ident} specified string.
8507
8508 @item /NOINHIBIT-EXEC
8509 Generate the executable file even if there are linker warnings.
8510
8511 @item /NOSTART_FILES
8512 Don't link in the object file containing the ``main'' transfer address.
8513 Used when linking with a foreign language main program compiled with an
8514 HP compiler.
8515
8516 @item /STATIC
8517 Prefer linking with object libraries over sharable images, even without
8518 /DEBUG.
8519 @end ifset
8520
8521 @end table
8522
8523 @node The GNAT Make Program gnatmake
8524 @chapter The GNAT Make Program @command{gnatmake}
8525 @findex gnatmake
8526
8527 @menu
8528 * Running gnatmake::
8529 * Switches for gnatmake::
8530 * Mode Switches for gnatmake::
8531 * Notes on the Command Line::
8532 * How gnatmake Works::
8533 * Examples of gnatmake Usage::
8534 @end menu
8535 @noindent
8536 A typical development cycle when working on an Ada program consists of
8537 the following steps:
8538
8539 @enumerate
8540 @item
8541 Edit some sources to fix bugs.
8542
8543 @item
8544 Add enhancements.
8545
8546 @item
8547 Compile all sources affected.
8548
8549 @item
8550 Rebind and relink.
8551
8552 @item
8553 Test.
8554 @end enumerate
8555
8556 @noindent
8557 The third step can be tricky, because not only do the modified files
8558 @cindex Dependency rules
8559 have to be compiled, but any files depending on these files must also be
8560 recompiled. The dependency rules in Ada can be quite complex, especially
8561 in the presence of overloading, @code{use} clauses, generics and inlined
8562 subprograms.
8563
8564 @command{gnatmake} automatically takes care of the third and fourth steps
8565 of this process. It determines which sources need to be compiled,
8566 compiles them, and binds and links the resulting object files.
8567
8568 Unlike some other Ada make programs, the dependencies are always
8569 accurately recomputed from the new sources. The source based approach of
8570 the GNAT compilation model makes this possible. This means that if
8571 changes to the source program cause corresponding changes in
8572 dependencies, they will always be tracked exactly correctly by
8573 @command{gnatmake}.
8574
8575 @node Running gnatmake
8576 @section Running @command{gnatmake}
8577
8578 @noindent
8579 The usual form of the @command{gnatmake} command is
8580
8581 @smallexample
8582 $ gnatmake [@var{switches}] @var{file_name}
8583       [@var{file_names}] [@var{mode_switches}]
8584 @end smallexample
8585
8586 @noindent
8587 The only required argument is one @var{file_name}, which specifies
8588 a compilation unit that is a main program. Several @var{file_names} can be
8589 specified: this will result in several executables being built.
8590 If @code{switches} are present, they can be placed before the first
8591 @var{file_name}, between @var{file_names} or after the last @var{file_name}.
8592 If @var{mode_switches} are present, they must always be placed after
8593 the last @var{file_name} and all @code{switches}.
8594
8595 If you are using standard file extensions (.adb and .ads), then the
8596 extension may be omitted from the @var{file_name} arguments. However, if
8597 you are using non-standard extensions, then it is required that the
8598 extension be given. A relative or absolute directory path can be
8599 specified in a @var{file_name}, in which case, the input source file will
8600 be searched for in the specified directory only. Otherwise, the input
8601 source file will first be searched in the directory where
8602 @command{gnatmake} was invoked and if it is not found, it will be search on
8603 the source path of the compiler as described in
8604 @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}.
8605
8606 All @command{gnatmake} output (except when you specify
8607 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}) is to
8608 @file{stderr}. The output produced by the
8609 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^} switch is send to
8610 @file{stdout}.
8611
8612 @node Switches for gnatmake
8613 @section Switches for @command{gnatmake}
8614
8615 @noindent
8616 You may specify any of the following switches to @command{gnatmake}:
8617
8618 @table @option
8619 @c !sort!
8620
8621 @item --version
8622 @cindex @option{--version} @command{gnatmake}
8623 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
8624
8625 @item --help
8626 @cindex @option{--help} @command{gnatmake}
8627 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
8628 all other options.
8629
8630 @ifclear vms
8631 @item --GCC=@var{compiler_name}
8632 @cindex @option{--GCC=compiler_name} (@command{gnatmake})
8633 Program used for compiling. The default is `@command{gcc}'. You need to use
8634 quotes around @var{compiler_name} if @code{compiler_name} contains
8635 spaces or other separator characters. As an example @option{--GCC="foo -x
8636 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{foo -x -y} as your
8637 compiler. A limitation of this syntax is that the name and path name of
8638 the executable itself must not include any embedded spaces. Note that
8639 switch @option{-c} is always inserted after your command name. Thus in the
8640 above example the compiler command that will be used by @command{gnatmake}
8641 will be @code{foo -c -x -y}. If several @option{--GCC=compiler_name} are
8642 used, only the last @var{compiler_name} is taken into account. However,
8643 all the additional switches are also taken into account. Thus,
8644 @option{--GCC="foo -x -y" --GCC="bar -z -t"} is equivalent to
8645 @option{--GCC="bar -x -y -z -t"}.
8646
8647 @item --GNATBIND=@var{binder_name}
8648 @cindex @option{--GNATBIND=binder_name} (@command{gnatmake})
8649 Program used for binding. The default is `@code{gnatbind}'. You need to
8650 use quotes around @var{binder_name} if @var{binder_name} contains spaces
8651 or other separator characters. As an example @option{--GNATBIND="bar -x
8652 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{bar -x -y} as your
8653 binder. Binder switches that are normally appended by @command{gnatmake}
8654 to `@code{gnatbind}' are now appended to the end of @code{bar -x -y}.
8655 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
8656 itself must not include any embedded spaces.
8657
8658 @item --GNATLINK=@var{linker_name}
8659 @cindex @option{--GNATLINK=linker_name} (@command{gnatmake})
8660 Program used for linking. The default is `@command{gnatlink}'. You need to
8661 use quotes around @var{linker_name} if @var{linker_name} contains spaces
8662 or other separator characters. As an example @option{--GNATLINK="lan -x
8663 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{lan -x -y} as your
8664 linker. Linker switches that are normally appended by @command{gnatmake} to
8665 `@command{gnatlink}' are now appended to the end of @code{lan -x -y}.
8666 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
8667 itself must not include any embedded spaces.
8668
8669 @end ifclear
8670
8671 @item ^-a^/ALL_FILES^
8672 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatmake})
8673 Consider all files in the make process, even the GNAT internal system
8674 files (for example, the predefined Ada library files), as well as any
8675 locked files. Locked files are files whose ALI file is write-protected.
8676 By default,
8677 @command{gnatmake} does not check these files,
8678 because the assumption is that the GNAT internal files are properly up
8679 to date, and also that any write protected ALI files have been properly
8680 installed. Note that if there is an installation problem, such that one
8681 of these files is not up to date, it will be properly caught by the
8682 binder.
8683 You may have to specify this switch if you are working on GNAT
8684 itself. The switch @option{^-a^/ALL_FILES^} is also useful
8685 in conjunction with @option{^-f^/FORCE_COMPILE^}
8686 if you need to recompile an entire application,
8687 including run-time files, using special configuration pragmas,
8688 such as a @code{Normalize_Scalars} pragma.
8689
8690 By default
8691 @code{gnatmake ^-a^/ALL_FILES^} compiles all GNAT
8692 internal files with
8693 @ifclear vms
8694 @code{gcc -c -gnatpg} rather than @code{gcc -c}.
8695 @end ifclear
8696 @ifset vms
8697 the @code{/CHECKS=SUPPRESS_ALL /STYLE_CHECKS=GNAT} switch.
8698 @end ifset
8699
8700 @item ^-b^/ACTIONS=BIND^
8701 @cindex @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} (@command{gnatmake})
8702 Bind only. Can be combined with @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^} to do
8703 compilation and binding, but no link.
8704 Can be combined with @option{^-l^/ACTIONS=LINK^}
8705 to do binding and linking. When not combined with
8706 @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^}
8707 all the units in the closure of the main program must have been previously
8708 compiled and must be up to date. The root unit specified by @var{file_name}
8709 may be given without extension, with the source extension or, if no GNAT
8710 Project File is specified, with the ALI file extension.
8711
8712 @item ^-c^/ACTIONS=COMPILE^
8713 @cindex @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^} (@command{gnatmake})
8714 Compile only. Do not perform binding, except when @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}
8715 is also specified. Do not perform linking, except if both
8716 @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} and
8717  @option{^-l^/ACTIONS=LINK^} are also specified.
8718 If the root unit specified by @var{file_name} is not a main unit, this is the
8719 default. Otherwise @command{gnatmake} will attempt binding and linking
8720 unless all objects are up to date and the executable is more recent than
8721 the objects.
8722
8723 @item ^-C^/MAPPING^
8724 @cindex @option{^-C^/MAPPING^} (@command{gnatmake})
8725 Use a temporary mapping file. A mapping file is a way to communicate to the
8726 compiler two mappings: from unit names to file names (without any directory
8727 information) and from file names to path names (with full directory
8728 information). These mappings are used by the compiler to short-circuit the path
8729 search. When @command{gnatmake} is invoked with this switch, it will create
8730 a temporary mapping file, initially populated by the project manager,
8731 if @option{^-P^/PROJECT_FILE^} is used, otherwise initially empty.
8732 Each invocation of the compiler will add the newly accessed sources to the
8733 mapping file. This will improve the source search during the next invocation
8734 of the compiler.
8735
8736 @item ^-C=^/USE_MAPPING_FILE=^@var{file}
8737 @cindex @option{^-C=^/USE_MAPPING^} (@command{gnatmake})
8738 Use a specific mapping file. The file, specified as a path name (absolute or
8739 relative) by this switch, should already exist, otherwise the switch is
8740 ineffective. The specified mapping file will be communicated to the compiler.
8741 This switch is not compatible with a project file
8742 (^-P^/PROJECT_FILE=^@var{file}) or with multiple compiling processes
8743 (^-j^/PROCESSES=^nnn, when nnn is greater than 1).
8744
8745 @item ^-D ^/DIRECTORY_OBJECTS=^@var{dir}
8746 @cindex @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} (@command{gnatmake})
8747 Put all object files and ALI file in directory @var{dir}.
8748 If the @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} switch is not used, all object files
8749 and ALI files go in the current working directory.
8750
8751 This switch cannot be used when using a project file.
8752
8753 @ifclear vms
8754 @item -eL
8755 @cindex @option{-eL} (@command{gnatmake})
8756 Follow all symbolic links when processing project files.
8757 @end ifclear
8758
8759 @item ^-eS^/STANDARD_OUTPUT_FOR_COMMANDS^
8760 @cindex @option{^-eS^/STANDARD_OUTPUT_FOR_COMMANDS^} (@command{gnatmake})
8761 Output the commands for the compiler, the binder and the linker
8762 on ^standard output^SYS$OUTPUT^,
8763 instead of ^standard error^SYS$ERROR^.
8764
8765 @item ^-f^/FORCE_COMPILE^
8766 @cindex @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} (@command{gnatmake})
8767 Force recompilations. Recompile all sources, even though some object
8768 files may be up to date, but don't recompile predefined or GNAT internal
8769 files or locked files (files with a write-protected ALI file),
8770 unless the @option{^-a^/ALL_FILES^} switch is also specified.
8771
8772 @item ^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^
8773 @cindex @option{^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^} (@command{gnatmake})
8774 When using project files, if some errors or warnings are detected during
8775 parsing and verbose mode is not in effect (no use of switch
8776 ^-v^/VERBOSE^), then error lines start with the full path name of the project
8777 file, rather than its simple file name.
8778
8779 @item ^-g^/DEBUG^
8780 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gnatmake})
8781 Enable debugging. This switch is simply passed to the compiler and to the
8782 linker.
8783
8784 @item ^-i^/IN_PLACE^
8785 @cindex @option{^-i^/IN_PLACE^} (@command{gnatmake})
8786 In normal mode, @command{gnatmake} compiles all object files and ALI files
8787 into the current directory. If the @option{^-i^/IN_PLACE^} switch is used,
8788 then instead object files and ALI files that already exist are overwritten
8789 in place. This means that once a large project is organized into separate
8790 directories in the desired manner, then @command{gnatmake} will automatically
8791 maintain and update this organization. If no ALI files are found on the
8792 Ada object path (@ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}),
8793 the new object and ALI files are created in the
8794 directory containing the source being compiled. If another organization
8795 is desired, where objects and sources are kept in different directories,
8796 a useful technique is to create dummy ALI files in the desired directories.
8797 When detecting such a dummy file, @command{gnatmake} will be forced to
8798 recompile the corresponding source file, and it will be put the resulting
8799 object and ALI files in the directory where it found the dummy file.
8800
8801 @item ^-j^/PROCESSES=^@var{n}
8802 @cindex @option{^-j^/PROCESSES^} (@command{gnatmake})
8803 @cindex Parallel make
8804 Use @var{n} processes to carry out the (re)compilations. On a
8805 multiprocessor machine compilations will occur in parallel. In the
8806 event of compilation errors, messages from various compilations might
8807 get interspersed (but @command{gnatmake} will give you the full ordered
8808 list of failing compiles at the end). If this is problematic, rerun
8809 the make process with n set to 1 to get a clean list of messages.
8810
8811 @item ^-k^/CONTINUE_ON_ERROR^
8812 @cindex @option{^-k^/CONTINUE_ON_ERROR^} (@command{gnatmake})
8813 Keep going. Continue as much as possible after a compilation error. To
8814 ease the programmer's task in case of compilation errors, the list of
8815 sources for which the compile fails is given when @command{gnatmake}
8816 terminates.
8817
8818 If @command{gnatmake} is invoked with several @file{file_names} and with this
8819 switch, if there are compilation errors when building an executable,
8820 @command{gnatmake} will not attempt to build the following executables.
8821
8822 @item ^-l^/ACTIONS=LINK^
8823 @cindex @option{^-l^/ACTIONS=LINK^} (@command{gnatmake})
8824 Link only. Can be combined with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} to binding
8825 and linking. Linking will not be performed if combined with
8826 @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^}
8827 but not with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}.
8828 When not combined with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}
8829 all the units in the closure of the main program must have been previously
8830 compiled and must be up to date, and the main program needs to have been bound.
8831 The root unit specified by @var{file_name}
8832 may be given without extension, with the source extension or, if no GNAT
8833 Project File is specified, with the ALI file extension.
8834
8835 @item ^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^
8836 @cindex @option{^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^} (@command{gnatmake})
8837 Specify that the minimum necessary amount of recompilations
8838 be performed. In this mode @command{gnatmake} ignores time
8839 stamp differences when the only
8840 modifications to a source file consist in adding/removing comments,
8841 empty lines, spaces or tabs. This means that if you have changed the
8842 comments in a source file or have simply reformatted it, using this
8843 switch will tell @command{gnatmake} not to recompile files that depend on it
8844 (provided other sources on which these files depend have undergone no
8845 semantic modifications). Note that the debugging information may be
8846 out of date with respect to the sources if the @option{-m} switch causes
8847 a compilation to be switched, so the use of this switch represents a
8848 trade-off between compilation time and accurate debugging information.
8849
8850 @item ^-M^/DEPENDENCIES_LIST^
8851 @cindex Dependencies, producing list
8852 @cindex @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^} (@command{gnatmake})
8853 Check if all objects are up to date. If they are, output the object
8854 dependences to @file{stdout} in a form that can be directly exploited in
8855 a @file{Makefile}. By default, each source file is prefixed with its
8856 (relative or absolute) directory name. This name is whatever you
8857 specified in the various @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
8858 and @option{^-I^/SEARCH^} switches. If you use
8859 @code{gnatmake ^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}
8860 @option{^-q^/QUIET^}
8861 (see below), only the source file names,
8862 without relative paths, are output. If you just specify the
8863 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}
8864 switch, dependencies of the GNAT internal system files are omitted. This
8865 is typically what you want. If you also specify
8866 the @option{^-a^/ALL_FILES^} switch,
8867 dependencies of the GNAT internal files are also listed. Note that
8868 dependencies of the objects in external Ada libraries (see switch
8869 @option{^-aL^/SKIP_MISSING=^}@var{dir} in the following list)
8870 are never reported.
8871
8872 @item ^-n^/DO_OBJECT_CHECK^
8873 @cindex @option{^-n^/DO_OBJECT_CHECK^} (@command{gnatmake})
8874 Don't compile, bind, or link. Checks if all objects are up to date.
8875 If they are not, the full name of the first file that needs to be
8876 recompiled is printed.
8877 Repeated use of this option, followed by compiling the indicated source
8878 file, will eventually result in recompiling all required units.
8879
8880 @item ^-o ^/EXECUTABLE=^@var{exec_name}
8881 @cindex @option{^-o^/EXECUTABLE^} (@command{gnatmake})
8882 Output executable name. The name of the final executable program will be
8883 @var{exec_name}. If the @option{^-o^/EXECUTABLE^} switch is omitted the default
8884 name for the executable will be the name of the input file in appropriate form
8885 for an executable file on the host system.
8886
8887 This switch cannot be used when invoking @command{gnatmake} with several
8888 @file{file_names}.
8889
8890 @item ^-p or --create-missing-dirs^/CREATE_MISSING_DIRS^
8891 @cindex @option{^-p^/CREATE_MISSING_DIRS^} (@command{gnatmake})
8892 When using project files (^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}), create
8893 automatically missing object directories, library directories and exec
8894 directories.
8895
8896 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
8897 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@command{gnatmake})
8898 Use project file @var{project}. Only one such switch can be used.
8899 @xref{gnatmake and Project Files}.
8900
8901 @item ^-q^/QUIET^
8902 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatmake})
8903 Quiet. When this flag is not set, the commands carried out by
8904 @command{gnatmake} are displayed.
8905
8906 @item ^-s^/SWITCH_CHECK/^
8907 @cindex @option{^-s^/SWITCH_CHECK^} (@command{gnatmake})
8908 Recompile if compiler switches have changed since last compilation.
8909 All compiler switches but -I and -o are taken into account in the
8910 following way:
8911 orders between different ``first letter'' switches are ignored, but
8912 orders between same switches are taken into account. For example,
8913 @option{-O -O2} is different than @option{-O2 -O}, but @option{-g -O}
8914 is equivalent to @option{-O -g}.
8915
8916 This switch is recommended when Integrated Preprocessing is used.
8917
8918 @item ^-u^/UNIQUE^
8919 @cindex @option{^-u^/UNIQUE^} (@command{gnatmake})
8920 Unique. Recompile at most the main files. It implies -c. Combined with
8921 -f, it is equivalent to calling the compiler directly. Note that using
8922 ^-u^/UNIQUE^ with a project file and no main has a special meaning
8923 (@pxref{Project Files and Main Subprograms}).
8924
8925 @item ^-U^/ALL_PROJECTS^
8926 @cindex @option{^-U^/ALL_PROJECTS^} (@command{gnatmake})
8927 When used without a project file or with one or several mains on the command
8928 line, is equivalent to ^-u^/UNIQUE^. When used with a project file and no main
8929 on the command line, all sources of all project files are checked and compiled
8930 if not up to date, and libraries are rebuilt, if necessary.
8931
8932 @item ^-v^/REASONS^
8933 @cindex @option{^-v^/REASONS^} (@command{gnatmake})
8934 Verbose. Display the reason for all recompilations @command{gnatmake}
8935 decides are necessary, with the highest verbosity level.
8936
8937 @item ^-vl^/LOW_VERBOSITY^
8938 @cindex @option{^-vl^/LOW_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
8939 Verbosity level Low. Display fewer lines than in verbosity Medium.
8940
8941 @item ^-vm^/MEDIUM_VERBOSITY^
8942 @cindex @option{^-vm^/MEDIUM_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
8943 Verbosity level Medium. Potentially display fewer lines than in verbosity High.
8944
8945 @item ^-vh^/HIGH_VERBOSITY^
8946 @cindex @option{^-vm^/HIGH_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
8947 Verbosity level High. Equivalent to ^-v^/REASONS^.
8948
8949 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
8950 Indicate the verbosity of the parsing of GNAT project files.
8951 @xref{Switches Related to Project Files}.
8952
8953 @item ^-x^/NON_PROJECT_UNIT_COMPILATION^
8954 @cindex @option{^-x^/NON_PROJECT_UNIT_COMPILATION^} (@command{gnatmake})
8955 Indicate that sources that are not part of any Project File may be compiled.
8956 Normally, when using Project Files, only sources that are part of a Project
8957 File may be compile. When this switch is used, a source outside of all Project
8958 Files may be compiled. The ALI file and the object file will be put in the
8959 object directory of the main Project. The compilation switches used will only
8960 be those specified on the command line.
8961
8962 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
8963 Indicate that external variable @var{name} has the value @var{value}.
8964 The Project Manager will use this value for occurrences of
8965 @code{external(name)} when parsing the project file.
8966 @xref{Switches Related to Project Files}.
8967
8968 @item ^-z^/NOMAIN^
8969 @cindex @option{^-z^/NOMAIN^} (@command{gnatmake})
8970 No main subprogram. Bind and link the program even if the unit name
8971 given on the command line is a package name. The resulting executable
8972 will execute the elaboration routines of the package and its closure,
8973 then the finalization routines.
8974
8975 @end table
8976
8977 @table @asis
8978 @item @command{gcc} @asis{switches}
8979 @ifclear vms
8980 Any uppercase or multi-character switch that is not a @command{gnatmake} switch
8981 is passed to @command{gcc} (e.g. @option{-O}, @option{-gnato,} etc.)
8982 @end ifclear
8983 @ifset vms
8984 Any qualifier that cannot be recognized as a qualifier for @code{GNAT MAKE}
8985 but is recognizable as a valid qualifier for @code{GNAT COMPILE} is
8986 automatically treated as a compiler switch, and passed on to all
8987 compilations that are carried out.
8988 @end ifset
8989 @end table
8990
8991 @noindent
8992 Source and library search path switches:
8993
8994 @table @option
8995 @c !sort!
8996 @item ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
8997 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatmake})
8998 When looking for source files also look in directory @var{dir}.
8999 The order in which source files search is undertaken is
9000 described in @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}.
9001
9002 @item ^-aL^/SKIP_MISSING=^@var{dir}
9003 @cindex @option{^-aL^/SKIP_MISSING^} (@command{gnatmake})
9004 Consider @var{dir} as being an externally provided Ada library.
9005 Instructs @command{gnatmake} to skip compilation units whose @file{.ALI}
9006 files have been located in directory @var{dir}. This allows you to have
9007 missing bodies for the units in @var{dir} and to ignore out of date bodies
9008 for the same units. You still need to specify
9009 the location of the specs for these units by using the switches
9010 @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}
9011 or @option{^-I^/SEARCH=^@var{dir}}.
9012 Note: this switch is provided for compatibility with previous versions
9013 of @command{gnatmake}. The easier method of causing standard libraries
9014 to be excluded from consideration is to write-protect the corresponding
9015 ALI files.
9016
9017 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
9018 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9019 When searching for library and object files, look in directory
9020 @var{dir}. The order in which library files are searched is described in
9021 @ref{Search Paths for gnatbind}.
9022
9023 @item ^-A^/CONDITIONAL_SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
9024 @cindex Search paths, for @command{gnatmake}
9025 @cindex @option{^-A^/CONDITIONAL_SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9026 Equivalent to @option{^-aL^/SKIP_MISSING=^@var{dir}
9027 ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}.
9028
9029 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
9030 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatmake})
9031 Equivalent to @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
9032 ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}.
9033
9034 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
9035 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gnatmake})
9036 @cindex Source files, suppressing search
9037 Do not look for source files in the directory containing the source
9038 file named in the command line.
9039 Do not look for ALI or object files in the directory
9040 where @command{gnatmake} was invoked.
9041
9042 @item ^-L^/LIBRARY_SEARCH=^@var{dir}
9043 @cindex @option{^-L^/LIBRARY_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9044 @cindex Linker libraries
9045 Add directory @var{dir} to the list of directories in which the linker
9046 will search for libraries. This is equivalent to
9047 @option{-largs ^-L^/LIBRARY_SEARCH=^}@var{dir}.
9048 @ifclear vms
9049 Furthermore, under Windows, the sources pointed to by the libraries path
9050 set in the registry are not searched for.
9051 @end ifclear
9052
9053 @item -nostdinc
9054 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatmake})
9055 Do not look for source files in the system default directory.
9056
9057 @item -nostdlib
9058 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatmake})
9059 Do not look for library files in the system default directory.
9060
9061 @item --RTS=@var{rts-path}
9062 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatmake})
9063 Specifies the default location of the runtime library. GNAT looks for the
9064 runtime
9065 in the following directories, and stops as soon as a valid runtime is found
9066 (@file{adainclude} or @file{ada_source_path}, and @file{adalib} or
9067 @file{ada_object_path} present):
9068
9069 @itemize @bullet
9070 @item <current directory>/$rts_path
9071
9072 @item <default-search-dir>/$rts_path
9073
9074 @item <default-search-dir>/rts-$rts_path
9075 @end itemize
9076
9077 @noindent
9078 The selected path is handled like a normal RTS path.
9079
9080 @end table
9081
9082 @node Mode Switches for gnatmake
9083 @section Mode Switches for @command{gnatmake}
9084
9085 @noindent
9086 The mode switches (referred to as @code{mode_switches}) allow the
9087 inclusion of switches that are to be passed to the compiler itself, the
9088 binder or the linker. The effect of a mode switch is to cause all
9089 subsequent switches up to the end of the switch list, or up to the next
9090 mode switch, to be interpreted as switches to be passed on to the
9091 designated component of GNAT.
9092
9093 @table @option
9094 @c !sort!
9095 @item -cargs @var{switches}
9096 @cindex @option{-cargs} (@command{gnatmake})
9097 Compiler switches. Here @var{switches} is a list of switches
9098 that are valid switches for @command{gcc}. They will be passed on to
9099 all compile steps performed by @command{gnatmake}.
9100
9101 @item -bargs @var{switches}
9102 @cindex @option{-bargs} (@command{gnatmake})
9103 Binder switches. Here @var{switches} is a list of switches
9104 that are valid switches for @code{gnatbind}. They will be passed on to
9105 all bind steps performed by @command{gnatmake}.
9106
9107 @item -largs @var{switches}
9108 @cindex @option{-largs} (@command{gnatmake})
9109 Linker switches. Here @var{switches} is a list of switches
9110 that are valid switches for @command{gnatlink}. They will be passed on to
9111 all link steps performed by @command{gnatmake}.
9112
9113 @item -margs @var{switches}
9114 @cindex @option{-margs} (@command{gnatmake})
9115 Make switches. The switches are directly interpreted by @command{gnatmake},
9116 regardless of any previous occurrence of @option{-cargs}, @option{-bargs}
9117 or @option{-largs}.
9118 @end table
9119
9120 @node Notes on the Command Line
9121 @section Notes on the Command Line
9122
9123 @noindent
9124 This section contains some additional useful notes on the operation
9125 of the @command{gnatmake} command.
9126
9127 @itemize @bullet
9128 @item
9129 @cindex Recompilation, by @command{gnatmake}
9130 If @command{gnatmake} finds no ALI files, it recompiles the main program
9131 and all other units required by the main program.
9132 This means that @command{gnatmake}
9133 can be used for the initial compile, as well as during subsequent steps of
9134 the development cycle.
9135
9136 @item
9137 If you enter @code{gnatmake @var{file}.adb}, where @file{@var{file}.adb}
9138 is a subunit or body of a generic unit, @command{gnatmake} recompiles
9139 @file{@var{file}.adb} (because it finds no ALI) and stops, issuing a
9140 warning.
9141
9142 @item
9143 In @command{gnatmake} the switch @option{^-I^/SEARCH^}
9144 is used to specify both source and
9145 library file paths. Use @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
9146 instead if you just want to specify
9147 source paths only and @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^}
9148 if you want to specify library paths
9149 only.
9150
9151 @item
9152 @command{gnatmake} will ignore any files whose ALI file is write-protected.
9153 This may conveniently be used to exclude standard libraries from
9154 consideration and in particular it means that the use of the
9155 @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} switch will not recompile these files
9156 unless @option{^-a^/ALL_FILES^} is also specified.
9157
9158 @item
9159 @command{gnatmake} has been designed to make the use of Ada libraries
9160 particularly convenient. Assume you have an Ada library organized
9161 as follows: @i{^obj-dir^[OBJ_DIR]^} contains the objects and ALI files for
9162 of your Ada compilation units,
9163 whereas @i{^include-dir^[INCLUDE_DIR]^} contains the
9164 specs of these units, but no bodies. Then to compile a unit
9165 stored in @code{main.adb}, which uses this Ada library you would just type
9166
9167 @smallexample
9168 @ifclear vms
9169 $ gnatmake -aI@var{include-dir}  -aL@var{obj-dir}  main
9170 @end ifclear
9171 @ifset vms
9172 $ gnatmake /SOURCE_SEARCH=@i{[INCLUDE_DIR]}
9173            /SKIP_MISSING=@i{[OBJ_DIR]} main
9174 @end ifset
9175 @end smallexample
9176
9177 @item
9178 Using @command{gnatmake} along with the
9179 @option{^-m (minimal recompilation)^/MINIMAL_RECOMPILATION^}
9180 switch provides a mechanism for avoiding unnecessary recompilations. Using
9181 this switch,
9182 you can update the comments/format of your
9183 source files without having to recompile everything. Note, however, that
9184 adding or deleting lines in a source files may render its debugging
9185 info obsolete. If the file in question is a spec, the impact is rather
9186 limited, as that debugging info will only be useful during the
9187 elaboration phase of your program. For bodies the impact can be more
9188 significant. In all events, your debugger will warn you if a source file
9189 is more recent than the corresponding object, and alert you to the fact
9190 that the debugging information may be out of date.
9191 @end itemize
9192
9193 @node How gnatmake Works
9194 @section How @command{gnatmake} Works
9195
9196 @noindent
9197 Generally @command{gnatmake} automatically performs all necessary
9198 recompilations and you don't need to worry about how it works. However,
9199 it may be useful to have some basic understanding of the @command{gnatmake}
9200 approach and in particular to understand how it uses the results of
9201 previous compilations without incorrectly depending on them.
9202
9203 First a definition: an object file is considered @dfn{up to date} if the
9204 corresponding ALI file exists and if all the source files listed in the
9205 dependency section of this ALI file have time stamps matching those in
9206 the ALI file. This means that neither the source file itself nor any
9207 files that it depends on have been modified, and hence there is no need
9208 to recompile this file.
9209
9210 @command{gnatmake} works by first checking if the specified main unit is up
9211 to date. If so, no compilations are required for the main unit. If not,
9212 @command{gnatmake} compiles the main program to build a new ALI file that
9213 reflects the latest sources. Then the ALI file of the main unit is
9214 examined to find all the source files on which the main program depends,
9215 and @command{gnatmake} recursively applies the above procedure on all these
9216 files.
9217
9218 This process ensures that @command{gnatmake} only trusts the dependencies
9219 in an existing ALI file if they are known to be correct. Otherwise it
9220 always recompiles to determine a new, guaranteed accurate set of
9221 dependencies. As a result the program is compiled ``upside down'' from what may
9222 be more familiar as the required order of compilation in some other Ada
9223 systems. In particular, clients are compiled before the units on which
9224 they depend. The ability of GNAT to compile in any order is critical in
9225 allowing an order of compilation to be chosen that guarantees that
9226 @command{gnatmake} will recompute a correct set of new dependencies if
9227 necessary.
9228
9229 When invoking @command{gnatmake} with several @var{file_names}, if a unit is
9230 imported by several of the executables, it will be recompiled at most once.
9231
9232 Note: when using non-standard naming conventions
9233 (@pxref{Using Other File Names}), changing through a configuration pragmas
9234 file the version of a source and invoking @command{gnatmake} to recompile may
9235 have no effect, if the previous version of the source is still accessible
9236 by @command{gnatmake}. It may be necessary to use the switch
9237 ^-f^/FORCE_COMPILE^.
9238
9239 @node Examples of gnatmake Usage
9240 @section Examples of @command{gnatmake} Usage
9241
9242 @table @code
9243 @item gnatmake hello.adb
9244 Compile all files necessary to bind and link the main program
9245 @file{hello.adb} (containing unit @code{Hello}) and bind and link the
9246 resulting object files to generate an executable file @file{^hello^HELLO.EXE^}.
9247
9248 @item gnatmake main1 main2 main3
9249 Compile all files necessary to bind and link the main programs
9250 @file{main1.adb} (containing unit @code{Main1}), @file{main2.adb}
9251 (containing unit @code{Main2}) and @file{main3.adb}
9252 (containing unit @code{Main3}) and bind and link the resulting object files
9253 to generate three executable files @file{^main1^MAIN1.EXE^},
9254 @file{^main2^MAIN2.EXE^}
9255 and @file{^main3^MAIN3.EXE^}.
9256
9257 @ifclear vms
9258 @item gnatmake -q Main_Unit -cargs -O2 -bargs -l
9259 @end ifclear
9260
9261 @ifset vms
9262 @item gnatmake Main_Unit /QUIET
9263    /COMPILER_QUALIFIERS /OPTIMIZE=ALL
9264    /BINDER_QUALIFIERS /ORDER_OF_ELABORATION
9265 @end ifset
9266 Compile all files necessary to bind and link the main program unit
9267 @code{Main_Unit} (from file @file{main_unit.adb}). All compilations will
9268 be done with optimization level 2 and the order of elaboration will be
9269 listed by the binder. @command{gnatmake} will operate in quiet mode, not
9270 displaying commands it is executing.
9271 @end table
9272
9273 @c *************************
9274 @node Improving Performance
9275 @chapter Improving Performance
9276 @cindex Improving performance
9277
9278 @noindent
9279 This chapter presents several topics related to program performance.
9280 It first describes some of the tradeoffs that need to be considered
9281 and some of the techniques for making your program run faster.
9282 It then documents the @command{gnatelim} tool and unused subprogram/data
9283 elimination feature, which can reduce the size of program executables.
9284
9285 Note: to invoke @command{gnatelim} with a project file, use the @code{gnat}
9286 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
9287
9288 @ifnottex
9289 @menu
9290 * Performance Considerations::
9291 * Reducing Size of Ada Executables with gnatelim::
9292 * Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination::
9293 @end menu
9294 @end ifnottex
9295
9296 @c *****************************
9297 @node Performance Considerations
9298 @section Performance Considerations
9299
9300 @noindent
9301 The GNAT system provides a number of options that allow a trade-off
9302 between
9303
9304 @itemize @bullet
9305 @item
9306 performance of the generated code
9307
9308 @item
9309 speed of compilation
9310
9311 @item
9312 minimization of dependences and recompilation
9313
9314 @item
9315 the degree of run-time checking.
9316 @end itemize
9317
9318 @noindent
9319 The defaults (if no options are selected) aim at improving the speed
9320 of compilation and minimizing dependences, at the expense of performance
9321 of the generated code:
9322
9323 @itemize @bullet
9324 @item
9325 no optimization
9326
9327 @item
9328 no inlining of subprogram calls
9329
9330 @item
9331 all run-time checks enabled except overflow and elaboration checks
9332 @end itemize
9333
9334 @noindent
9335 These options are suitable for most program development purposes. This
9336 chapter describes how you can modify these choices, and also provides
9337 some guidelines on debugging optimized code.
9338
9339 @menu
9340 * Controlling Run-Time Checks::
9341 * Use of Restrictions::
9342 * Optimization Levels::
9343 * Debugging Optimized Code::
9344 * Inlining of Subprograms::
9345 * Other Optimization Switches::
9346 * Optimization and Strict Aliasing::
9347
9348 @ifset vms
9349 * Coverage Analysis::
9350 @end ifset
9351 @end menu
9352
9353 @node Controlling Run-Time Checks
9354 @subsection Controlling Run-Time Checks
9355
9356 @noindent
9357 By default, GNAT generates all run-time checks, except arithmetic overflow
9358 checking for integer operations and checks for access before elaboration on
9359 subprogram calls. The latter are not required in default mode, because all
9360 necessary checking is done at compile time.
9361 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
9362 @cindex @option{-gnato} (@command{gcc})
9363 Two gnat switches, @option{-gnatp} and @option{-gnato} allow this default to
9364 be modified. @xref{Run-Time Checks}.
9365
9366 Our experience is that the default is suitable for most development
9367 purposes.
9368
9369 We treat integer overflow specially because these
9370 are quite expensive and in our experience are not as important as other
9371 run-time checks in the development process. Note that division by zero
9372 is not considered an overflow check, and divide by zero checks are
9373 generated where required by default.
9374
9375 Elaboration checks are off by default, and also not needed by default, since
9376 GNAT uses a static elaboration analysis approach that avoids the need for
9377 run-time checking. This manual contains a full chapter discussing the issue
9378 of elaboration checks, and if the default is not satisfactory for your use,
9379 you should read this chapter.
9380
9381 For validity checks, the minimal checks required by the Ada Reference
9382 Manual (for case statements and assignments to array elements) are on
9383 by default. These can be suppressed by use of the @option{-gnatVn} switch.
9384 Note that in Ada 83, there were no validity checks, so if the Ada 83 mode
9385 is acceptable (or when comparing GNAT performance with an Ada 83 compiler),
9386 it may be reasonable to routinely use @option{-gnatVn}. Validity checks
9387 are also suppressed entirely if @option{-gnatp} is used.
9388
9389 @cindex Overflow checks
9390 @cindex Checks, overflow
9391 @findex Suppress
9392 @findex Unsuppress
9393 @cindex pragma Suppress
9394 @cindex pragma Unsuppress
9395 Note that the setting of the switches controls the default setting of
9396 the checks. They may be modified using either @code{pragma Suppress} (to
9397 remove checks) or @code{pragma Unsuppress} (to add back suppressed
9398 checks) in the program source.
9399
9400 @node Use of Restrictions
9401 @subsection Use of Restrictions
9402
9403 @noindent
9404 The use of pragma Restrictions allows you to control which features are
9405 permitted in your program. Apart from the obvious point that if you avoid
9406 relatively expensive features like finalization (enforceable by the use
9407 of pragma Restrictions (No_Finalization), the use of this pragma does not
9408 affect the generated code in most cases.
9409
9410 One notable exception to this rule is that the possibility of task abort
9411 results in some distributed overhead, particularly if finalization or
9412 exception handlers are used. The reason is that certain sections of code
9413 have to be marked as non-abortable.
9414
9415 If you use neither the @code{abort} statement, nor asynchronous transfer
9416 of control (@code{select .. then abort}), then this distributed overhead
9417 is removed, which may have a general positive effect in improving
9418 overall performance.  Especially code involving frequent use of tasking
9419 constructs and controlled types will show much improved performance.
9420 The relevant restrictions pragmas are
9421
9422 @smallexample @c ada
9423    pragma Restrictions (No_Abort_Statements);
9424    pragma Restrictions (Max_Asynchronous_Select_Nesting => 0);
9425 @end smallexample
9426
9427 @noindent
9428 It is recommended that these restriction pragmas be used if possible. Note
9429 that this also means that you can write code without worrying about the
9430 possibility of an immediate abort at any point.
9431
9432 @node Optimization Levels
9433 @subsection Optimization Levels
9434 @cindex @option{^-O^/OPTIMIZE^} (@command{gcc})
9435
9436 @noindent
9437 The default is optimization off. This results in the fastest compile
9438 times, but GNAT makes absolutely no attempt to optimize, and the
9439 generated programs are considerably larger and slower than when
9440 optimization is enabled. You can use the
9441 @ifclear vms
9442 @option{-O} switch (the permitted forms are @option{-O0}, @option{-O1}
9443 @option{-O2}, @option{-O3}, and @option{-Os})
9444 @end ifclear
9445 @ifset vms
9446 @code{OPTIMIZE} qualifier
9447 @end ifset
9448 to @command{gcc} to control the optimization level:
9449
9450 @table @option
9451 @item ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^
9452 No optimization (the default);
9453 generates unoptimized code but has
9454 the fastest compilation time.
9455
9456 Note that many other compilers do fairly extensive optimization
9457 even if "no optimization" is specified. When using gcc, it is
9458 very unusual to use ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^ for production if
9459 execution time is of any concern, since ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^
9460 really does mean no optimization at all. This difference between
9461 gcc and other compilers should be kept in mind when doing
9462 performance comparisons.
9463
9464 @item ^-O1^/OPTIMIZE=SOME^
9465 Moderate optimization;
9466 optimizes reasonably well but does not
9467 degrade compilation time significantly.
9468
9469 @item ^-O2^/OPTIMIZE=ALL^
9470 @ifset vms
9471 @itemx /OPTIMIZE=DEVELOPMENT
9472 @end ifset
9473 Full optimization;
9474 generates highly optimized code and has
9475 the slowest compilation time.
9476
9477 @item ^-O3^/OPTIMIZE=INLINING^
9478 Full optimization as in @option{-O2},
9479 and also attempts automatic inlining of small
9480 subprograms within a unit (@pxref{Inlining of Subprograms}).
9481
9482 @item ^-Os^/OPTIMIZE=SPACE^
9483 Optimize space usage of resulting program.
9484 @end table
9485
9486 @noindent
9487 Higher optimization levels perform more global transformations on the
9488 program and apply more expensive analysis algorithms in order to generate
9489 faster and more compact code. The price in compilation time, and the
9490 resulting improvement in execution time,
9491 both depend on the particular application and the hardware environment.
9492 You should experiment to find the best level for your application.
9493
9494 The @option{^-Os^/OPTIMIZE=SPACE^} switch is independent of the time
9495 optimizations, so you can specify both @option{^-Os^/OPTIMIZE=SPACE^}
9496 and a time optimization on the same compile command.
9497
9498 Since the precise set of optimizations done at each level will vary from
9499 release to release (and sometime from target to target), it is best to think
9500 of the optimization settings in general terms.
9501 The @cite{Using GNU GCC} manual contains details about
9502 ^the @option{-O} settings and a number of @option{-f} options that^how to^
9503 individually enable or disable specific optimizations.
9504
9505 Unlike some other compilation systems, ^@command{gcc}^GNAT^ has
9506 been tested extensively at all optimization levels. There are some bugs
9507 which appear only with optimization turned on, but there have also been
9508 bugs which show up only in @emph{unoptimized} code. Selecting a lower
9509 level of optimization does not improve the reliability of the code
9510 generator, which in practice is highly reliable at all optimization
9511 levels.
9512
9513 Note regarding the use of @option{-O3}: The use of this optimization level
9514 is generally discouraged with GNAT, since it often results in larger
9515 executables which run more slowly. See further discussion of this point
9516 in @ref{Inlining of Subprograms}.
9517
9518 @node Debugging Optimized Code
9519 @subsection Debugging Optimized Code
9520 @cindex Debugging optimized code
9521 @cindex Optimization and debugging
9522
9523 @noindent
9524 Although it is possible to do a reasonable amount of debugging at
9525 @ifclear vms
9526 nonzero optimization levels,
9527 the higher the level the more likely that
9528 @end ifclear
9529 @ifset vms
9530 @option{/OPTIMIZE} settings other than @code{NONE},
9531 such settings will make it more likely that
9532 @end ifset
9533 source-level constructs will have been eliminated by optimization.
9534 For example, if a loop is strength-reduced, the loop
9535 control variable may be completely eliminated and thus cannot be
9536 displayed in the debugger.
9537 This can only happen at @option{-O2} or @option{-O3}.
9538 Explicit temporary variables that you code might be eliminated at
9539 ^level^setting^ @option{-O1} or higher.
9540
9541 The use of the @option{^-g^/DEBUG^} switch,
9542 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gcc})
9543 which is needed for source-level debugging,
9544 affects the size of the program executable on disk,
9545 and indeed the debugging information can be quite large.
9546 However, it has no effect on the generated code (and thus does not
9547 degrade performance)
9548
9549 Since the compiler generates debugging tables for a compilation unit before
9550 it performs optimizations, the optimizing transformations may invalidate some
9551 of the debugging data.  You therefore need to anticipate certain
9552 anomalous situations that may arise while debugging optimized code.
9553 These are the most common cases:
9554
9555 @enumerate
9556 @item
9557 @i{The ``hopping Program Counter'':}  Repeated @code{step} or @code{next}
9558 commands show
9559 the PC bouncing back and forth in the code.  This may result from any of
9560 the following optimizations:
9561
9562 @itemize @bullet
9563 @item
9564 @i{Common subexpression elimination:} using a single instance of code for a
9565 quantity that the source computes several times.  As a result you
9566 may not be able to stop on what looks like a statement.
9567
9568 @item
9569 @i{Invariant code motion:} moving an expression that does not change within a
9570 loop, to the beginning of the loop.
9571
9572 @item
9573 @i{Instruction scheduling:} moving instructions so as to
9574 overlap loads and stores (typically) with other code, or in
9575 general to move computations of values closer to their uses. Often
9576 this causes you to pass an assignment statement without the assignment
9577 happening and then later bounce back to the statement when the
9578 value is actually needed.  Placing a breakpoint on a line of code
9579 and then stepping over it may, therefore, not always cause all the
9580 expected side-effects.
9581 @end itemize
9582
9583 @item
9584 @i{The ``big leap'':} More commonly known as @emph{cross-jumping}, in which
9585 two identical pieces of code are merged and the program counter suddenly
9586 jumps to a statement that is not supposed to be executed, simply because
9587 it (and the code following) translates to the same thing as the code
9588 that @emph{was} supposed to be executed.  This effect is typically seen in
9589 sequences that end in a jump, such as a @code{goto}, a @code{return}, or
9590 a @code{break} in a C @code{^switch^switch^} statement.
9591
9592 @item
9593 @i{The ``roving variable'':} The symptom is an unexpected value in a variable.
9594 There are various reasons for this effect:
9595
9596 @itemize @bullet
9597 @item
9598 In a subprogram prologue, a parameter may not yet have been moved to its
9599 ``home''.
9600
9601 @item
9602 A variable may be dead, and its register re-used.  This is
9603 probably the most common cause.
9604
9605 @item
9606 As mentioned above, the assignment of a value to a variable may
9607 have been moved.
9608
9609 @item
9610 A variable may be eliminated entirely by value propagation or
9611 other means.  In this case, GCC may incorrectly generate debugging
9612 information for the variable
9613 @end itemize
9614
9615 @noindent
9616 In general, when an unexpected value appears for a local variable or parameter
9617 you should first ascertain if that value was actually computed by
9618 your program, as opposed to being incorrectly reported by the debugger.
9619 Record fields or
9620 array elements in an object designated by an access value
9621 are generally less of a problem, once you have ascertained that the access
9622 value is sensible.
9623 Typically, this means checking variables in the preceding code and in the
9624 calling subprogram to verify that the value observed is explainable from other
9625 values (one must apply the procedure recursively to those
9626 other values); or re-running the code and stopping a little earlier
9627 (perhaps before the call) and stepping to better see how the variable obtained
9628 the value in question; or continuing to step @emph{from} the point of the
9629 strange value to see if code motion had simply moved the variable's
9630 assignments later.
9631 @end enumerate
9632
9633 @noindent
9634 In light of such anomalies, a recommended technique is to use @option{-O0}
9635 early in the software development cycle, when extensive debugging capabilities
9636 are most needed, and then move to @option{-O1} and later @option{-O2} as
9637 the debugger becomes less critical.
9638 Whether to use the @option{^-g^/DEBUG^} switch in the release version is
9639 a release management issue.
9640 @ifclear vms
9641 Note that if you use @option{-g} you can then use the @command{strip} program
9642 on the resulting executable,
9643 which removes both debugging information and global symbols.
9644 @end ifclear
9645
9646 @node Inlining of Subprograms
9647 @subsection Inlining of Subprograms
9648
9649 @noindent
9650 A call to a subprogram in the current unit is inlined if all the
9651 following conditions are met:
9652
9653 @itemize @bullet
9654 @item
9655 The optimization level is at least @option{-O1}.
9656
9657 @item
9658 The called subprogram is suitable for inlining: It must be small enough
9659 and not contain nested subprograms or anything else that @command{gcc}
9660 cannot support in inlined subprograms.
9661
9662 @item
9663 The call occurs after the definition of the body of the subprogram.
9664
9665 @item
9666 @cindex pragma Inline
9667 @findex Inline
9668 Either @code{pragma Inline} applies to the subprogram or it is
9669 small and automatic inlining (optimization level @option{-O3}) is
9670 specified.
9671 @end itemize
9672
9673 @noindent
9674 Calls to subprograms in @code{with}'ed units are normally not inlined.
9675 To achieve actual inlining (that is, replacement of the call by the code
9676 in the body of the subprogram), the following conditions must all be true.
9677
9678 @itemize @bullet
9679 @item
9680 The optimization level is at least @option{-O1}.
9681
9682 @item
9683 The called subprogram is suitable for inlining: It must be small enough
9684 and not contain nested subprograms or anything else @command{gcc} cannot
9685 support in inlined subprograms.
9686
9687 @item
9688 The call appears in a body (not in a package spec).
9689
9690 @item
9691 There is a @code{pragma Inline} for the subprogram.
9692
9693 @item
9694 @cindex @option{-gnatn} (@command{gcc})
9695 The @option{^-gnatn^/INLINE^} switch
9696 is used in the @command{gcc} command line
9697 @end itemize
9698
9699 Even if all these conditions are met, it may not be possible for
9700 the compiler to inline the call, due to the length of the body,
9701 or features in the body that make it impossible for the compiler
9702 to do the inlining.
9703
9704 Note that specifying the @option{-gnatn} switch causes additional
9705 compilation dependencies. Consider the following:
9706
9707 @smallexample @c ada
9708 @cartouche
9709 package R is
9710    procedure Q;
9711    pragma Inline (Q);
9712 end R;
9713 package body R is
9714    ...
9715 end R;
9716
9717 with R;
9718 procedure Main is
9719 begin
9720    ...
9721    R.Q;
9722 end Main;
9723 @end cartouche
9724 @end smallexample
9725
9726 @noindent
9727 With the default behavior (no @option{-gnatn} switch specified), the
9728 compilation of the @code{Main} procedure depends only on its own source,
9729 @file{main.adb}, and the spec of the package in file @file{r.ads}. This
9730 means that editing the body of @code{R} does not require recompiling
9731 @code{Main}.
9732
9733 On the other hand, the call @code{R.Q} is not inlined under these
9734 circumstances. If the @option{-gnatn} switch is present when @code{Main}
9735 is compiled, the call will be inlined if the body of @code{Q} is small
9736 enough, but now @code{Main} depends on the body of @code{R} in
9737 @file{r.adb} as well as on the spec. This means that if this body is edited,
9738 the main program must be recompiled. Note that this extra dependency
9739 occurs whether or not the call is in fact inlined by @command{gcc}.
9740
9741 The use of front end inlining with @option{-gnatN} generates similar
9742 additional dependencies.
9743
9744 @cindex @option{^-fno-inline^/INLINE=SUPPRESS^} (@command{gcc})
9745 Note: The @option{^-fno-inline^/INLINE=SUPPRESS^} switch
9746 can be used to prevent
9747 all inlining. This switch overrides all other conditions and ensures
9748 that no inlining occurs. The extra dependences resulting from
9749 @option{-gnatn} will still be active, even if
9750 this switch is used to suppress the resulting inlining actions.
9751
9752 Note regarding the use of @option{-O3}: There is no difference in inlining
9753 behavior between @option{-O2} and @option{-O3} for subprograms with an explicit
9754 pragma @code{Inline} assuming the use of @option{-gnatn}
9755 or @option{-gnatN} (the switches that activate inlining). If you have used
9756 pragma @code{Inline} in appropriate cases, then it is usually much better
9757 to use @option{-O2} and @option{-gnatn} and avoid the use of @option{-O3} which
9758 in this case only has the effect of inlining subprograms you did not
9759 think should be inlined. We often find that the use of @option{-O3} slows
9760 down code by performing excessive inlining, leading to increased instruction
9761 cache pressure from the increased code size. So the bottom line here is
9762 that you should not automatically assume that @option{-O3} is better than
9763 @option{-O2}, and indeed you should use @option{-O3} only if tests show that
9764 it actually improves performance.
9765
9766 @node Other Optimization Switches
9767 @subsection Other Optimization Switches
9768 @cindex Optimization Switches
9769
9770 Since @code{GNAT} uses the @command{gcc} back end, all the specialized
9771 @command{gcc} optimization switches are potentially usable. These switches
9772 have not been extensively tested with GNAT but can generally be expected
9773 to work. Examples of switches in this category are
9774 @option{-funroll-loops} and
9775 the various target-specific @option{-m} options (in particular, it has been
9776 observed that @option{-march=pentium4} can significantly improve performance
9777 on appropriate machines). For full details of these switches, see the
9778 @command{gcc} manual.
9779
9780 @node Optimization and Strict Aliasing
9781 @subsection Optimization and Strict Aliasing
9782 @cindex Aliasing
9783 @cindex Strict Aliasing
9784 @cindex No_Strict_Aliasing
9785
9786 @noindent
9787 The strong typing capabilities of Ada allow an optimizer to generate
9788 efficient code in situations where other languages would be forced to
9789 make worst case assumptions preventing such optimizations. Consider
9790 the following example:
9791
9792 @smallexample @c ada
9793 @cartouche
9794 procedure R is
9795    type Int1 is new Integer;
9796    type Int2 is new Integer;
9797    type Int1A is access Int1;
9798    type Int2A is access Int2;
9799    Int1V : Int1A;
9800    Int2V : Int2A;
9801    ...
9802
9803 begin
9804    ...
9805    for J in Data'Range loop
9806       if Data (J) = Int1V.all then
9807          Int2V.all := Int2V.all + 1;
9808       end if;
9809    end loop;
9810    ...
9811 end R;
9812 @end cartouche
9813 @end smallexample
9814
9815 @noindent
9816 In this example, since the variable @code{Int1V} can only access objects
9817 of type @code{Int1}, and @code{Int2V} can only access objects of type
9818 @code{Int2}, there is no possibility that the assignment to
9819 @code{Int2V.all} affects the value of @code{Int1V.all}. This means that
9820 the compiler optimizer can "know" that the value @code{Int1V.all} is constant
9821 for all iterations of the loop and avoid the extra memory reference
9822 required to dereference it each time through the loop.
9823
9824 This kind of optimization, called strict aliasing analysis, is
9825 triggered by specifying an optimization level of @option{-O2} or
9826 higher and allows @code{GNAT} to generate more efficient code
9827 when access values are involved.
9828
9829 However, although this optimization is always correct in terms of
9830 the formal semantics of the Ada Reference Manual, difficulties can
9831 arise if features like @code{Unchecked_Conversion} are used to break
9832 the typing system. Consider the following complete program example:
9833
9834 @smallexample @c ada
9835 @cartouche
9836 package p1 is
9837    type int1 is new integer;
9838    type int2 is new integer;
9839    type a1 is access int1;
9840    type a2 is access int2;
9841 end p1;
9842
9843 with p1; use p1;
9844 package p2 is
9845    function to_a2 (Input : a1) return a2;
9846 end p2;
9847
9848 with Unchecked_Conversion;
9849 package body p2 is
9850    function to_a2 (Input : a1) return a2 is
9851       function to_a2u is
9852         new Unchecked_Conversion (a1, a2);
9853    begin
9854       return to_a2u (Input);
9855    end to_a2;
9856 end p2;
9857
9858 with p2; use p2;
9859 with p1; use p1;
9860 with Text_IO; use Text_IO;
9861 procedure m is
9862    v1 : a1 := new int1;
9863    v2 : a2 := to_a2 (v1);
9864 begin
9865    v1.all := 1;
9866    v2.all := 0;
9867    put_line (int1'image (v1.all));
9868 end;
9869 @end cartouche
9870 @end smallexample
9871
9872 @noindent
9873 This program prints out 0 in @option{-O0} or @option{-O1}
9874 mode, but it prints out 1 in @option{-O2} mode. That's
9875 because in strict aliasing mode, the compiler can and
9876 does assume that the assignment to @code{v2.all} could not
9877 affect the value of @code{v1.all}, since different types
9878 are involved.
9879
9880 This behavior is not a case of non-conformance with the standard, since
9881 the Ada RM specifies that an unchecked conversion where the resulting
9882 bit pattern is not a correct value of the target type can result in an
9883 abnormal value and attempting to reference an abnormal value makes the
9884 execution of a program erroneous.  That's the case here since the result
9885 does not point to an object of type @code{int2}.  This means that the
9886 effect is entirely unpredictable.
9887
9888 However, although that explanation may satisfy a language
9889 lawyer, in practice an applications programmer expects an
9890 unchecked conversion involving pointers to create true
9891 aliases and the behavior of printing 1 seems plain wrong.
9892 In this case, the strict aliasing optimization is unwelcome.
9893
9894 Indeed the compiler recognizes this possibility, and the
9895 unchecked conversion generates a warning:
9896
9897 @smallexample
9898 p2.adb:5:07: warning: possible aliasing problem with type "a2"
9899 p2.adb:5:07: warning: use -fno-strict-aliasing switch for references
9900 p2.adb:5:07: warning:  or use "pragma No_Strict_Aliasing (a2);"
9901 @end smallexample
9902
9903 @noindent
9904 Unfortunately the problem is recognized when compiling the body of
9905 package @code{p2}, but the actual "bad" code is generated while
9906 compiling the body of @code{m} and this latter compilation does not see
9907 the suspicious @code{Unchecked_Conversion}.
9908
9909 As implied by the warning message, there are approaches you can use to
9910 avoid the unwanted strict aliasing optimization in a case like this.
9911
9912 One possibility is to simply avoid the use of @option{-O2}, but
9913 that is a bit drastic, since it throws away a number of useful
9914 optimizations that do not involve strict aliasing assumptions.
9915
9916 A less drastic approach is to compile the program using the
9917 option @option{-fno-strict-aliasing}. Actually it is only the
9918 unit containing the dereferencing of the suspicious pointer
9919 that needs to be compiled. So in this case, if we compile
9920 unit @code{m} with this switch, then we get the expected
9921 value of zero printed. Analyzing which units might need
9922 the switch can be painful, so a more reasonable approach
9923 is to compile the entire program with options @option{-O2}
9924 and @option{-fno-strict-aliasing}. If the performance is
9925 satisfactory with this combination of options, then the
9926 advantage is that the entire issue of possible "wrong"
9927 optimization due to strict aliasing is avoided.
9928
9929 To avoid the use of compiler switches, the configuration
9930 pragma @code{No_Strict_Aliasing} with no parameters may be
9931 used to specify that for all access types, the strict
9932 aliasing optimization should be suppressed.
9933
9934 However, these approaches are still overkill, in that they causes
9935 all manipulations of all access values to be deoptimized. A more
9936 refined approach is to concentrate attention on the specific
9937 access type identified as problematic.
9938
9939 First, if a careful analysis of uses of the pointer shows
9940 that there are no possible problematic references, then
9941 the warning can be suppressed by bracketing the
9942 instantiation of @code{Unchecked_Conversion} to turn
9943 the warning off:
9944
9945 @smallexample @c ada
9946    pragma Warnings (Off);
9947    function to_a2u is
9948      new Unchecked_Conversion (a1, a2);
9949    pragma Warnings (On);
9950 @end smallexample
9951
9952 @noindent
9953 Of course that approach is not appropriate for this particular
9954 example, since indeed there is a problematic reference. In this
9955 case we can take one of two other approaches.
9956
9957 The first possibility is to move the instantiation of unchecked
9958 conversion to the unit in which the type is declared. In
9959 this example, we would move the instantiation of
9960 @code{Unchecked_Conversion} from the body of package
9961 @code{p2} to the spec of package @code{p1}. Now the
9962 warning disappears. That's because any use of the
9963 access type knows there is a suspicious unchecked
9964 conversion, and the strict aliasing optimization
9965 is automatically suppressed for the type.
9966
9967 If it is not practical to move the unchecked conversion to the same unit
9968 in which the destination access type is declared (perhaps because the
9969 source type is not visible in that unit), you may use pragma
9970 @code{No_Strict_Aliasing} for the type. This pragma must occur in the
9971 same declarative sequence as the declaration of the access type:
9972
9973 @smallexample @c ada
9974    type a2 is access int2;
9975    pragma No_Strict_Aliasing (a2);
9976 @end smallexample
9977
9978 @noindent
9979 Here again, the compiler now knows that the strict aliasing optimization
9980 should be suppressed for any reference to type @code{a2} and the
9981 expected behavior is obtained.
9982
9983 Finally, note that although the compiler can generate warnings for
9984 simple cases of unchecked conversions, there are tricker and more
9985 indirect ways of creating type incorrect aliases which the compiler
9986 cannot detect. Examples are the use of address overlays and unchecked
9987 conversions involving composite types containing access types as
9988 components. In such cases, no warnings are generated, but there can
9989 still be aliasing problems. One safe coding practice is to forbid the
9990 use of address clauses for type overlaying, and to allow unchecked
9991 conversion only for primitive types. This is not really a significant
9992 restriction since any possible desired effect can be achieved by
9993 unchecked conversion of access values.
9994
9995 @ifset vms
9996 @node Coverage Analysis
9997 @subsection Coverage Analysis
9998
9999 @noindent
10000 GNAT supports the HP Performance Coverage Analyzer (PCA), which allows
10001 the user to determine the distribution of execution time across a program,
10002 @pxref{Profiling} for details of usage.
10003 @end ifset
10004
10005 @node Reducing Size of Ada Executables with gnatelim
10006 @section Reducing Size of Ada Executables with @code{gnatelim}
10007 @findex gnatelim
10008
10009 @noindent
10010 This section describes @command{gnatelim}, a tool which detects unused
10011 subprograms and helps the compiler to create a smaller executable for your
10012 program.
10013
10014 @menu
10015 * About gnatelim::
10016 * Running gnatelim::
10017 * Correcting the List of Eliminate Pragmas::
10018 * Making Your Executables Smaller::
10019 * Summary of the gnatelim Usage Cycle::
10020 @end menu
10021
10022 @node About gnatelim
10023 @subsection About @code{gnatelim}
10024
10025 @noindent
10026 When a program shares a set of Ada
10027 packages with other programs, it may happen that this program uses
10028 only a fraction of the subprograms defined in these packages. The code
10029 created for these unused subprograms increases the size of the executable.
10030
10031 @code{gnatelim} tracks unused subprograms in an Ada program and
10032 outputs a list of GNAT-specific pragmas @code{Eliminate} marking all the
10033 subprograms that are declared but never called. By placing the list of
10034 @code{Eliminate} pragmas in the GNAT configuration file @file{gnat.adc} and
10035 recompiling your program, you may decrease the size of its executable,
10036 because the compiler will not generate the code for 'eliminated' subprograms.
10037 See GNAT Reference Manual for more information about this pragma.
10038
10039 @code{gnatelim} needs as its input data the name of the main subprogram
10040 and a bind file for a main subprogram.
10041
10042 To create a bind file for @code{gnatelim}, run @code{gnatbind} for
10043 the main subprogram. @code{gnatelim} can work with both Ada and C
10044 bind files; when both are present, it uses the Ada bind file.
10045 The following commands will build the program and create the bind file:
10046
10047 @smallexample
10048 $ gnatmake ^-c Main_Prog^/ACTIONS=COMPILE MAIN_PROG^
10049 $ gnatbind main_prog
10050 @end smallexample
10051
10052 Note that @code{gnatelim} needs neither object nor ALI files.
10053
10054 @node Running gnatelim
10055 @subsection Running @code{gnatelim}
10056
10057 @noindent
10058 @code{gnatelim} has the following command-line interface:
10059
10060 @smallexample
10061 $ gnatelim [options] name
10062 @end smallexample
10063
10064 @noindent
10065 @code{name} should be a name of a source file that contains the main subprogram
10066 of a program (partition).
10067
10068 @code{gnatelim} has the following switches:
10069
10070 @table @option
10071 @c !sort!
10072 @item ^-q^/QUIET^
10073 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatelim})
10074 Quiet mode: by default @code{gnatelim} outputs to the standard error
10075 stream the number of program units left to be processed. This option turns
10076 this trace off.
10077
10078 @item ^-v^/VERBOSE^
10079 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatelim})
10080 Verbose mode: @code{gnatelim} version information is printed as Ada
10081 comments to the standard output stream. Also, in addition to the number of
10082 program units left @code{gnatelim} will output the name of the current unit
10083 being processed.
10084
10085 @item ^-a^/ALL^
10086 @cindex @option{^-a^/ALL^} (@command{gnatelim})
10087 Also look for subprograms from the GNAT run time that can be eliminated. Note
10088 that when @file{gnat.adc} is produced using this switch, the entire program
10089 must be recompiled with switch @option{^-a^/ALL_FILES^} to @command{gnatmake}.
10090
10091 @item ^-I^/INCLUDE_DIRS=^@var{dir}
10092 @cindex @option{^-I^/INCLUDE_DIRS^} (@command{gnatelim})
10093 When looking for source files also look in directory @var{dir}. Specifying
10094 @option{^-I-^/INCLUDE_DIRS=-^} instructs @code{gnatelim} not to look for
10095 sources in the current directory.
10096
10097 @item ^-b^/BIND_FILE=^@var{bind_file}
10098 @cindex @option{^-b^/BIND_FILE^} (@command{gnatelim})
10099 Specifies @var{bind_file} as the bind file to process. If not set, the name
10100 of the bind file is computed from the full expanded Ada name
10101 of a main subprogram.
10102
10103 @item ^-C^/CONFIG_FILE=^@var{config_file}
10104 @cindex @option{^-C^/CONFIG_FILE^} (@command{gnatelim})
10105 Specifies a file @var{config_file} that contains configuration pragmas. The
10106 file must be specified with full path.
10107
10108 @item ^--GCC^/COMPILER^=@var{compiler_name}
10109 @cindex @option{^-GCC^/COMPILER^} (@command{gnatelim})
10110 Instructs @code{gnatelim} to use specific @command{gcc} compiler instead of one
10111 available on the path.
10112
10113 @item ^--GNATMAKE^/GNATMAKE^=@var{gnatmake_name}
10114 @cindex @option{^--GNATMAKE^/GNATMAKE^} (@command{gnatelim})
10115 Instructs @code{gnatelim} to use specific @command{gnatmake} instead of one
10116 available on the path.
10117 @end table
10118
10119 @noindent
10120 @code{gnatelim} sends its output to the standard output stream, and all the
10121 tracing and debug information is sent to the standard error stream.
10122 In order to produce a proper GNAT configuration file
10123 @file{gnat.adc}, redirection must be used:
10124
10125 @smallexample
10126 @ifset vms
10127 $ PIPE GNAT ELIM MAIN_PROG.ADB > GNAT.ADC
10128 @end ifset
10129 @ifclear vms
10130 $ gnatelim main_prog.adb > gnat.adc
10131 @end ifclear
10132 @end smallexample
10133
10134 @ifclear vms
10135 @noindent
10136 or
10137
10138 @smallexample
10139 $ gnatelim main_prog.adb >> gnat.adc
10140 @end smallexample
10141
10142 @noindent
10143 in order to append the @code{gnatelim} output to the existing contents of
10144 @file{gnat.adc}.
10145 @end ifclear
10146
10147 @node Correcting the List of Eliminate Pragmas
10148 @subsection Correcting the List of Eliminate Pragmas
10149
10150 @noindent
10151 In some rare cases @code{gnatelim} may try to eliminate
10152 subprograms that are actually called in the program. In this case, the
10153 compiler will generate an error message of the form:
10154
10155 @smallexample
10156 file.adb:106:07: cannot call eliminated subprogram "My_Prog"
10157 @end smallexample
10158
10159 @noindent
10160 You will need to manually remove the wrong @code{Eliminate} pragmas from
10161 the @file{gnat.adc} file. You should recompile your program
10162 from scratch after that, because you need a consistent @file{gnat.adc} file
10163 during the entire compilation.
10164
10165 @node Making Your Executables Smaller
10166 @subsection Making Your Executables Smaller
10167
10168 @noindent
10169 In order to get a smaller executable for your program you now have to
10170 recompile the program completely with the new @file{gnat.adc} file
10171 created by @code{gnatelim} in your current directory:
10172
10173 @smallexample
10174 $ gnatmake ^-f main_prog^/FORCE_COMPILE MAIN_PROG^
10175 @end smallexample
10176
10177 @noindent
10178 (Use the @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} option for @command{gnatmake} to
10179 recompile everything
10180 with the set of pragmas @code{Eliminate} that you have obtained with
10181 @command{gnatelim}).
10182
10183 Be aware that the set of @code{Eliminate} pragmas is specific to each
10184 program. It is not recommended to merge sets of @code{Eliminate}
10185 pragmas created for different programs in one @file{gnat.adc} file.
10186
10187 @node Summary of the gnatelim Usage Cycle
10188 @subsection Summary of the gnatelim Usage Cycle
10189
10190 @noindent
10191 Here is a quick summary of the steps to be taken in order to reduce
10192 the size of your executables with @code{gnatelim}. You may use
10193 other GNAT options to control the optimization level,
10194 to produce the debugging information, to set search path, etc.
10195
10196 @enumerate
10197 @item
10198 Produce a bind file
10199
10200 @smallexample
10201 $ gnatmake ^-c main_prog^/ACTIONS=COMPILE MAIN_PROG^
10202 $ gnatbind main_prog
10203 @end smallexample
10204
10205 @item
10206 Generate a list of @code{Eliminate} pragmas
10207 @smallexample
10208 @ifset vms
10209 $ PIPE GNAT ELIM MAIN_PROG > GNAT.ADC
10210 @end ifset
10211 @ifclear vms
10212 $ gnatelim main_prog >[>] gnat.adc
10213 @end ifclear
10214 @end smallexample
10215
10216 @item
10217 Recompile the application
10218
10219 @smallexample
10220 $ gnatmake ^-f main_prog^/FORCE_COMPILE MAIN_PROG^
10221 @end smallexample
10222
10223 @end enumerate
10224
10225 @node Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination
10226 @section Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
10227 @findex unused subprogram/data elimination
10228
10229 @noindent
10230 This section describes how you can eliminate unused subprograms and data from
10231 your executable just by setting options at compilation time.
10232
10233 @menu
10234 * About unused subprogram/data elimination::
10235 * Compilation options::
10236 * Example of unused subprogram/data elimination::
10237 @end menu
10238
10239 @node About unused subprogram/data elimination
10240 @subsection About unused subprogram/data elimination
10241
10242 @noindent
10243 By default, an executable contains all code and data of its composing objects
10244 (directly linked or coming from statically linked libraries), even data or code
10245 never used by this executable.
10246
10247 This feature will allow you to eliminate such unused code from your
10248 executable, making it smaller (in disk and in memory).
10249
10250 This functionality is available on all Linux platforms except for the IA-64
10251 architecture and on all cross platforms using the ELF binary file format.
10252 In both cases GNU binutils version 2.16 or later are required to enable it.
10253
10254 @node Compilation options
10255 @subsection Compilation options
10256
10257 @noindent
10258 The operation of eliminating the unused code and data from the final executable
10259 is directly performed by the linker.
10260
10261 In order to do this, it has to work with objects compiled with the
10262 following options:
10263 @option{-ffunction-sections} @option{-fdata-sections}.
10264 @cindex @option{-ffunction-sections} (@command{gcc})
10265 @cindex @option{-fdata-sections} (@command{gcc})
10266 These options are usable with C and Ada files.
10267 They will place respectively each
10268 function or data in a separate section in the resulting object file.
10269
10270 Once the objects and static libraries are created with these options, the
10271 linker can perform the dead code elimination. You can do this by setting
10272 the @option{-Wl,--gc-sections} option to gcc command or in the
10273 @option{-largs} section of @command{gnatmake}. This will perform a
10274 garbage collection of code and data never referenced.
10275
10276 If the linker performs a partial link (@option{-r} ld linker option), then you
10277 will need to provide one or several entry point using the
10278 @option{-e} / @option{--entry} ld option.
10279
10280 Note that objects compiled without the @option{-ffunction-sections} and
10281 @option{-fdata-sections} options can still be linked with the executable.
10282 However, no dead code elimination will be performed on those objects (they will
10283 be linked as is).
10284
10285 The GNAT static library is now compiled with -ffunction-sections and
10286 -fdata-sections on some platforms. This allows you to eliminate the unused code
10287 and data of the GNAT library from your executable.
10288
10289 @node Example of unused subprogram/data elimination
10290 @subsection Example of unused subprogram/data elimination
10291
10292 @noindent
10293 Here is a simple example:
10294
10295 @smallexample @c ada
10296 with Aux;
10297
10298 procedure Test is
10299 begin
10300    Aux.Used (10);
10301 end Test;
10302
10303 package Aux is
10304    Used_Data   : Integer;
10305    Unused_Data : Integer;
10306
10307    procedure Used   (Data : Integer);
10308    procedure Unused (Data : Integer);
10309 end Aux;
10310
10311 package body Aux is
10312    procedure Used (Data : Integer) is
10313    begin
10314       Used_Data := Data;
10315    end Used;
10316
10317    procedure Unused (Data : Integer) is
10318    begin
10319       Unused_Data := Data;
10320    end Unused;
10321 end Aux;
10322 @end smallexample
10323
10324 @noindent
10325 @code{Unused} and @code{Unused_Data} are never referenced in this code
10326 excerpt, and hence they may be safely removed from the final executable.
10327
10328 @smallexample
10329 $ gnatmake test
10330
10331 $ nm test | grep used
10332 020015f0 T aux__unused
10333 02005d88 B aux__unused_data
10334 020015cc T aux__used
10335 02005d84 B aux__used_data
10336
10337 $ gnatmake test -cargs -fdata-sections -ffunction-sections \
10338      -largs -Wl,--gc-sections
10339
10340 $ nm test | grep used
10341 02005350 T aux__used
10342 0201ffe0 B aux__used_data
10343 @end smallexample
10344
10345 @noindent
10346 It can be observed that the procedure @code{Unused} and the object
10347 @code{Unused_Data} are removed by the linker when using the
10348 appropriate options.
10349
10350 @c ********************************
10351 @node Renaming Files Using gnatchop
10352 @chapter Renaming Files Using @code{gnatchop}
10353 @findex gnatchop
10354
10355 @noindent
10356 This chapter discusses how to handle files with multiple units by using
10357 the @code{gnatchop} utility. This utility is also useful in renaming
10358 files to meet the standard GNAT default file naming conventions.
10359
10360 @menu
10361 * Handling Files with Multiple Units::
10362 * Operating gnatchop in Compilation Mode::
10363 * Command Line for gnatchop::
10364 * Switches for gnatchop::
10365 * Examples of gnatchop Usage::
10366 @end menu
10367
10368 @node Handling Files with Multiple Units
10369 @section Handling Files with Multiple Units
10370
10371 @noindent
10372 The basic compilation model of GNAT requires that a file submitted to the
10373 compiler have only one unit and there be a strict correspondence
10374 between the file name and the unit name.
10375
10376 The @code{gnatchop} utility allows both of these rules to be relaxed,
10377 allowing GNAT to process files which contain multiple compilation units
10378 and files with arbitrary file names. @code{gnatchop}
10379 reads the specified file and generates one or more output files,
10380 containing one unit per file. The unit and the file name correspond,
10381 as required by GNAT.
10382
10383 If you want to permanently restructure a set of ``foreign'' files so that
10384 they match the GNAT rules, and do the remaining development using the
10385 GNAT structure, you can simply use @command{gnatchop} once, generate the
10386 new set of files and work with them from that point on.
10387
10388 Alternatively, if you want to keep your files in the ``foreign'' format,
10389 perhaps to maintain compatibility with some other Ada compilation
10390 system, you can set up a procedure where you use @command{gnatchop} each
10391 time you compile, regarding the source files that it writes as temporary
10392 files that you throw away.
10393
10394 @node Operating gnatchop in Compilation Mode
10395 @section Operating gnatchop in Compilation Mode
10396
10397 @noindent
10398 The basic function of @code{gnatchop} is to take a file with multiple units
10399 and split it into separate files. The boundary between files is reasonably
10400 clear, except for the issue of comments and pragmas. In default mode, the
10401 rule is that any pragmas between units belong to the previous unit, except
10402 that configuration pragmas always belong to the following unit. Any comments
10403 belong to the following unit. These rules
10404 almost always result in the right choice of
10405 the split point without needing to mark it explicitly and most users will
10406 find this default to be what they want. In this default mode it is incorrect to
10407 submit a file containing only configuration pragmas, or one that ends in
10408 configuration pragmas, to @code{gnatchop}.
10409
10410 However, using a special option to activate ``compilation mode'',
10411 @code{gnatchop}
10412 can perform another function, which is to provide exactly the semantics
10413 required by the RM for handling of configuration pragmas in a compilation.
10414 In the absence of configuration pragmas (at the main file level), this
10415 option has no effect, but it causes such configuration pragmas to be handled
10416 in a quite different manner.
10417
10418 First, in compilation mode, if @code{gnatchop} is given a file that consists of
10419 only configuration pragmas, then this file is appended to the
10420 @file{gnat.adc} file in the current directory. This behavior provides
10421 the required behavior described in the RM for the actions to be taken
10422 on submitting such a file to the compiler, namely that these pragmas
10423 should apply to all subsequent compilations in the same compilation
10424 environment. Using GNAT, the current directory, possibly containing a
10425 @file{gnat.adc} file is the representation
10426 of a compilation environment. For more information on the
10427 @file{gnat.adc} file, see @ref{Handling of Configuration Pragmas}.
10428
10429 Second, in compilation mode, if @code{gnatchop}
10430 is given a file that starts with
10431 configuration pragmas, and contains one or more units, then these
10432 configuration pragmas are prepended to each of the chopped files. This
10433 behavior provides the required behavior described in the RM for the
10434 actions to be taken on compiling such a file, namely that the pragmas
10435 apply to all units in the compilation, but not to subsequently compiled
10436 units.
10437
10438 Finally, if configuration pragmas appear between units, they are appended
10439 to the previous unit. This results in the previous unit being illegal,
10440 since the compiler does not accept configuration pragmas that follow
10441 a unit. This provides the required RM behavior that forbids configuration
10442 pragmas other than those preceding the first compilation unit of a
10443 compilation.
10444
10445 For most purposes, @code{gnatchop} will be used in default mode. The
10446 compilation mode described above is used only if you need exactly
10447 accurate behavior with respect to compilations, and you have files
10448 that contain multiple units and configuration pragmas. In this
10449 circumstance the use of @code{gnatchop} with the compilation mode
10450 switch provides the required behavior, and is for example the mode
10451 in which GNAT processes the ACVC tests.
10452
10453 @node Command Line for gnatchop
10454 @section Command Line for @code{gnatchop}
10455
10456 @noindent
10457 The @code{gnatchop} command has the form:
10458
10459 @smallexample
10460 $ gnatchop switches @var{file name} [@var{file name} @var{file name} ...]
10461       [@var{directory}]
10462 @end smallexample
10463
10464 @noindent
10465 The only required argument is the file name of the file to be chopped.
10466 There are no restrictions on the form of this file name. The file itself
10467 contains one or more Ada units, in normal GNAT format, concatenated
10468 together. As shown, more than one file may be presented to be chopped.
10469
10470 When run in default mode, @code{gnatchop} generates one output file in
10471 the current directory for each unit in each of the files.
10472
10473 @var{directory}, if specified, gives the name of the directory to which
10474 the output files will be written. If it is not specified, all files are
10475 written to the current directory.
10476
10477 For example, given a
10478 file called @file{hellofiles} containing
10479
10480 @smallexample @c ada
10481 @group
10482 @cartouche
10483 procedure hello;
10484
10485 with Text_IO; use Text_IO;
10486 procedure hello is
10487 begin
10488    Put_Line ("Hello");
10489 end hello;
10490 @end cartouche
10491 @end group
10492 @end smallexample
10493
10494 @noindent
10495 the command
10496
10497 @smallexample
10498 $ gnatchop ^hellofiles^HELLOFILES.^
10499 @end smallexample
10500
10501 @noindent
10502 generates two files in the current directory, one called
10503 @file{hello.ads} containing the single line that is the procedure spec,
10504 and the other called @file{hello.adb} containing the remaining text. The
10505 original file is not affected. The generated files can be compiled in
10506 the normal manner.
10507
10508 @noindent
10509 When gnatchop is invoked on a file that is empty or that contains only empty
10510 lines and/or comments, gnatchop will not fail, but will not produce any
10511 new sources.
10512
10513 For example, given a
10514 file called @file{toto.txt} containing
10515
10516 @smallexample @c ada
10517 @group
10518 @cartouche
10519 --  Just a comment
10520 @end cartouche
10521 @end group
10522 @end smallexample
10523
10524 @noindent
10525 the command
10526
10527 @smallexample
10528 $ gnatchop ^toto.txt^TOT.TXT^
10529 @end smallexample
10530
10531 @noindent
10532 will not produce any new file and will result in the following warnings:
10533
10534 @smallexample
10535 toto.txt:1:01: warning: empty file, contains no compilation units
10536 no compilation units found
10537 no source files written
10538 @end smallexample
10539
10540 @node Switches for gnatchop
10541 @section Switches for @code{gnatchop}
10542
10543 @noindent
10544 @command{gnatchop} recognizes the following switches:
10545
10546 @table @option
10547 @c !sort!
10548
10549 @item --version
10550 @cindex @option{--version} @command{gnatchop}
10551 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
10552
10553 @item --help
10554 @cindex @option{--help} @command{gnatchop}
10555 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
10556 all other options.
10557
10558 @item ^-c^/COMPILATION^
10559 @cindex @option{^-c^/COMPILATION^} (@code{gnatchop})
10560 Causes @code{gnatchop} to operate in compilation mode, in which
10561 configuration pragmas are handled according to strict RM rules. See
10562 previous section for a full description of this mode.
10563
10564 @ifclear vms
10565 @item -gnatxxx
10566 This passes the given @option{-gnatxxx} switch to @code{gnat} which is
10567 used to parse the given file. Not all @code{xxx} options make sense,
10568 but for example, the use of @option{-gnati2} allows @code{gnatchop} to
10569 process a source file that uses Latin-2 coding for identifiers.
10570 @end ifclear
10571
10572 @item ^-h^/HELP^
10573 Causes @code{gnatchop} to generate a brief help summary to the standard
10574 output file showing usage information.
10575
10576 @item ^-k@var{mm}^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=@var{mm}^
10577 @cindex @option{^-k^/FILE_NAME_MAX_LENGTH^} (@code{gnatchop})
10578 Limit generated file names to the specified number @code{mm}
10579 of characters.
10580 This is useful if the
10581 resulting set of files is required to be interoperable with systems
10582 which limit the length of file names.
10583 @ifset vms
10584 If no value is given, or
10585 if no @code{/FILE_NAME_MAX_LENGTH} qualifier is given,
10586 a default of 39, suitable for OpenVMS Alpha
10587 Systems, is assumed
10588 @end ifset
10589 @ifclear vms
10590 No space is allowed between the @option{-k} and the numeric value. The numeric
10591 value may be omitted in which case a default of @option{-k8},
10592 suitable for use
10593 with DOS-like file systems, is used. If no @option{-k} switch
10594 is present then
10595 there is no limit on the length of file names.
10596 @end ifclear
10597
10598 @item ^-p^/PRESERVE^
10599 @cindex @option{^-p^/PRESERVE^} (@code{gnatchop})
10600 Causes the file ^modification^creation^ time stamp of the input file to be
10601 preserved and used for the time stamp of the output file(s). This may be
10602 useful for preserving coherency of time stamps in an environment where
10603 @code{gnatchop} is used as part of a standard build process.
10604
10605 @item ^-q^/QUIET^
10606 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@code{gnatchop})
10607 Causes output of informational messages indicating the set of generated
10608 files to be suppressed. Warnings and error messages are unaffected.
10609
10610 @item ^-r^/REFERENCE^
10611 @cindex @option{^-r^/REFERENCE^} (@code{gnatchop})
10612 @findex Source_Reference
10613 Generate @code{Source_Reference} pragmas. Use this switch if the output
10614 files are regarded as temporary and development is to be done in terms
10615 of the original unchopped file. This switch causes
10616 @code{Source_Reference} pragmas to be inserted into each of the
10617 generated files to refers back to the original file name and line number.
10618 The result is that all error messages refer back to the original
10619 unchopped file.
10620 In addition, the debugging information placed into the object file (when
10621 the @option{^-g^/DEBUG^} switch of @command{gcc} or @command{gnatmake} is
10622 specified)
10623 also refers back to this original file so that tools like profilers and
10624 debuggers will give information in terms of the original unchopped file.
10625
10626 If the original file to be chopped itself contains
10627 a @code{Source_Reference}
10628 pragma referencing a third file, then gnatchop respects
10629 this pragma, and the generated @code{Source_Reference} pragmas
10630 in the chopped file refer to the original file, with appropriate
10631 line numbers. This is particularly useful when @code{gnatchop}
10632 is used in conjunction with @code{gnatprep} to compile files that
10633 contain preprocessing statements and multiple units.
10634
10635 @item ^-v^/VERBOSE^
10636 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatchop})
10637 Causes @code{gnatchop} to operate in verbose mode. The version
10638 number and copyright notice are output, as well as exact copies of
10639 the gnat1 commands spawned to obtain the chop control information.
10640
10641 @item ^-w^/OVERWRITE^
10642 @cindex @option{^-w^/OVERWRITE^} (@code{gnatchop})
10643 Overwrite existing file names. Normally @code{gnatchop} regards it as a
10644 fatal error if there is already a file with the same name as a
10645 file it would otherwise output, in other words if the files to be
10646 chopped contain duplicated units. This switch bypasses this
10647 check, and causes all but the last instance of such duplicated
10648 units to be skipped.
10649
10650 @ifclear vms
10651 @item --GCC=xxxx
10652 @cindex @option{--GCC=} (@code{gnatchop})
10653 Specify the path of the GNAT parser to be used. When this switch is used,
10654 no attempt is made to add the prefix to the GNAT parser executable.
10655 @end ifclear
10656 @end table
10657
10658 @node Examples of gnatchop Usage
10659 @section Examples of @code{gnatchop} Usage
10660
10661 @table @code
10662 @ifset vms
10663 @item gnatchop /OVERWRITE HELLO_S.ADA [PRERELEASE.FILES]
10664 @end ifset
10665 @ifclear vms
10666 @item gnatchop -w hello_s.ada prerelease/files
10667 @end ifclear
10668
10669 Chops the source file @file{hello_s.ada}. The output files will be
10670 placed in the directory @file{^prerelease/files^[PRERELEASE.FILES]^},
10671 overwriting any
10672 files with matching names in that directory (no files in the current
10673 directory are modified).
10674
10675 @item gnatchop ^archive^ARCHIVE.^
10676 Chops the source file @file{^archive^ARCHIVE.^}
10677 into the current directory. One
10678 useful application of @code{gnatchop} is in sending sets of sources
10679 around, for example in email messages. The required sources are simply
10680 concatenated (for example, using a ^Unix @code{cat}^VMS @code{APPEND/NEW}^
10681 command), and then
10682 @command{gnatchop} is used at the other end to reconstitute the original
10683 file names.
10684
10685 @item gnatchop file1 file2 file3 direc
10686 Chops all units in files @file{file1}, @file{file2}, @file{file3}, placing
10687 the resulting files in the directory @file{direc}. Note that if any units
10688 occur more than once anywhere within this set of files, an error message
10689 is generated, and no files are written. To override this check, use the
10690 @option{^-w^/OVERWRITE^} switch,
10691 in which case the last occurrence in the last file will
10692 be the one that is output, and earlier duplicate occurrences for a given
10693 unit will be skipped.
10694 @end table
10695
10696 @node Configuration Pragmas
10697 @chapter Configuration Pragmas
10698 @cindex Configuration pragmas
10699 @cindex Pragmas, configuration
10700
10701 @noindent
10702 Configuration pragmas include those pragmas described as
10703 such in the Ada Reference Manual, as well as
10704 implementation-dependent pragmas that are configuration pragmas. See the
10705 individual descriptions of pragmas in the @cite{GNAT Reference Manual} for
10706 details on these additional GNAT-specific configuration pragmas. Most
10707 notably, the pragma @code{Source_File_Name}, which allows
10708 specifying non-default names for source files, is a configuration
10709 pragma. The following is a complete list of configuration pragmas
10710 recognized by GNAT:
10711
10712 @smallexample
10713    Ada_83
10714    Ada_95
10715    Ada_05
10716    C_Pass_By_Copy
10717    Component_Alignment
10718    Detect_Blocking
10719    Discard_Names
10720    Elaboration_Checks
10721    Eliminate
10722    Extend_System
10723    External_Name_Casing
10724    Float_Representation
10725    Initialize_Scalars
10726    Interrupt_State
10727    License
10728    Locking_Policy
10729    Long_Float
10730    Normalize_Scalars
10731    Persistent_BSS
10732    Polling
10733    Profile
10734    Profile_Warnings
10735    Propagate_Exceptions
10736    Queuing_Policy
10737    Ravenscar
10738    Restricted_Run_Time
10739    Restrictions
10740    Restrictions_Warnings
10741    Reviewable
10742    Source_File_Name
10743    Style_Checks
10744    Suppress
10745    Task_Dispatching_Policy
10746    Universal_Data
10747    Unsuppress
10748    Use_VADS_Size
10749    Warnings
10750    Validity_Checks
10751 @end smallexample
10752
10753 @menu
10754 * Handling of Configuration Pragmas::
10755 * The Configuration Pragmas Files::
10756 @end menu
10757
10758 @node Handling of Configuration Pragmas
10759 @section Handling of Configuration Pragmas
10760
10761 Configuration pragmas may either appear at the start of a compilation
10762 unit, in which case they apply only to that unit, or they may apply to
10763 all compilations performed in a given compilation environment.
10764
10765 GNAT also provides the @code{gnatchop} utility to provide an automatic
10766 way to handle configuration pragmas following the semantics for
10767 compilations (that is, files with multiple units), described in the RM.
10768 See @ref{Operating gnatchop in Compilation Mode} for details.
10769 However, for most purposes, it will be more convenient to edit the
10770 @file{gnat.adc} file that contains configuration pragmas directly,
10771 as described in the following section.
10772
10773 @node The Configuration Pragmas Files
10774 @section The Configuration Pragmas Files
10775 @cindex @file{gnat.adc}
10776
10777 @noindent
10778 In GNAT a compilation environment is defined by the current
10779 directory at the time that a compile command is given. This current
10780 directory is searched for a file whose name is @file{gnat.adc}. If
10781 this file is present, it is expected to contain one or more
10782 configuration pragmas that will be applied to the current compilation.
10783 However, if the switch @option{-gnatA} is used, @file{gnat.adc} is not
10784 considered.
10785
10786 Configuration pragmas may be entered into the @file{gnat.adc} file
10787 either by running @code{gnatchop} on a source file that consists only of
10788 configuration pragmas, or more conveniently  by
10789 direct editing of the @file{gnat.adc} file, which is a standard format
10790 source file.
10791
10792 In addition to @file{gnat.adc}, additional files containing configuration
10793 pragmas may be applied to the current compilation using the switch
10794 @option{-gnatec}@var{path}. @var{path} must designate an existing file that
10795 contains only configuration pragmas. These configuration pragmas are
10796 in addition to those found in @file{gnat.adc} (provided @file{gnat.adc}
10797 is present and switch @option{-gnatA} is not used).
10798
10799 It is allowed to specify several switches @option{-gnatec}, all of which
10800 will be taken into account.
10801
10802 If you are using project file, a separate mechanism is provided using
10803 project attributes, see @ref{Specifying Configuration Pragmas} for more
10804 details.
10805
10806 @ifset vms
10807 Of special interest to GNAT OpenVMS Alpha is the following
10808 configuration pragma:
10809
10810 @smallexample @c ada
10811 @cartouche
10812 pragma Extend_System (Aux_DEC);
10813 @end cartouche
10814 @end smallexample
10815
10816 @noindent
10817 In the presence of this pragma, GNAT adds to the definition of the
10818 predefined package SYSTEM all the additional types and subprograms that are
10819 defined in HP Ada. See @ref{Compatibility with HP Ada} for details.
10820 @end ifset
10821
10822 @node Handling Arbitrary File Naming Conventions Using gnatname
10823 @chapter Handling Arbitrary File Naming Conventions Using @code{gnatname}
10824 @cindex Arbitrary File Naming Conventions
10825
10826 @menu
10827 * Arbitrary File Naming Conventions::
10828 * Running gnatname::
10829 * Switches for gnatname::
10830 * Examples of gnatname Usage::
10831 @end menu
10832
10833 @node Arbitrary File Naming Conventions
10834 @section Arbitrary File Naming Conventions
10835
10836 @noindent
10837 The GNAT compiler must be able to know the source file name of a compilation
10838 unit.  When using the standard GNAT default file naming conventions
10839 (@code{.ads} for specs, @code{.adb} for bodies), the GNAT compiler
10840 does not need additional information.
10841
10842 @noindent
10843 When the source file names do not follow the standard GNAT default file naming
10844 conventions, the GNAT compiler must be given additional information through
10845 a configuration pragmas file (@pxref{Configuration Pragmas})
10846 or a project file.
10847 When the non standard file naming conventions are well-defined,
10848 a small number of pragmas @code{Source_File_Name} specifying a naming pattern
10849 (@pxref{Alternative File Naming Schemes}) may be sufficient. However,
10850 if the file naming conventions are irregular or arbitrary, a number
10851 of pragma @code{Source_File_Name} for individual compilation units
10852 must be defined.
10853 To help maintain the correspondence between compilation unit names and
10854 source file names within the compiler,
10855 GNAT provides a tool @code{gnatname} to generate the required pragmas for a
10856 set of files.
10857
10858 @node Running gnatname
10859 @section Running @code{gnatname}
10860
10861 @noindent
10862 The usual form of the @code{gnatname} command is
10863
10864 @smallexample
10865 $ gnatname [@var{switches}] @var{naming_pattern} [@var{naming_patterns}]
10866 @end smallexample
10867
10868 @noindent
10869 All of the arguments are optional. If invoked without any argument,
10870 @code{gnatname} will display its usage.
10871
10872 @noindent
10873 When used with at least one naming pattern, @code{gnatname} will attempt to
10874 find all the compilation units in files that follow at least one of the
10875 naming patterns. To find these compilation units,
10876 @code{gnatname} will use the GNAT compiler in syntax-check-only mode on all
10877 regular files.
10878
10879 @noindent
10880 One or several Naming Patterns may be given as arguments to @code{gnatname}.
10881 Each Naming Pattern is enclosed between double quotes.
10882 A Naming Pattern is a regular expression similar to the wildcard patterns
10883 used in file names by the Unix shells or the DOS prompt.
10884
10885 @noindent
10886 Examples of Naming Patterns are
10887
10888 @smallexample
10889    "*.[12].ada"
10890    "*.ad[sb]*"
10891    "body_*"    "spec_*"
10892 @end smallexample
10893
10894 @noindent
10895 For a more complete description of the syntax of Naming Patterns,
10896 see the second kind of regular expressions described in @file{g-regexp.ads}
10897 (the ``Glob'' regular expressions).
10898
10899 @noindent
10900 When invoked with no switches, @code{gnatname} will create a configuration
10901 pragmas file @file{gnat.adc} in the current working directory, with pragmas
10902 @code{Source_File_Name} for each file that contains a valid Ada unit.
10903
10904 @node Switches for gnatname
10905 @section Switches for @code{gnatname}
10906
10907 @noindent
10908 Switches for @code{gnatname} must precede any specified Naming Pattern.
10909
10910 @noindent
10911 You may specify any of the following switches to @code{gnatname}:
10912
10913 @table @option
10914 @c !sort!
10915
10916 @item --version
10917 @cindex @option{--version} @command{gnatname}
10918 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
10919
10920 @item --help
10921 @cindex @option{--help} @command{gnatname}
10922 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
10923 all other options.
10924
10925 @item ^-c^/CONFIG_FILE=^@file{file}
10926 @cindex @option{^-c^/CONFIG_FILE^} (@code{gnatname})
10927 Create a configuration pragmas file @file{file} (instead of the default
10928 @file{gnat.adc}).
10929 @ifclear vms
10930 There may be zero, one or more space between @option{-c} and
10931 @file{file}.
10932 @end ifclear
10933 @file{file} may include directory information. @file{file} must be
10934 writable. There may be only one switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^}.
10935 When a switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^} is
10936 specified, no switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} may be specified (see below).
10937
10938 @item ^-d^/SOURCE_DIRS=^@file{dir}
10939 @cindex @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} (@code{gnatname})
10940 Look for source files in directory @file{dir}. There may be zero, one or more
10941 spaces between @option{^-d^/SOURCE_DIRS=^} and @file{dir}.
10942 When a switch @option{^-d^/SOURCE_DIRS^}
10943 is specified, the current working directory will not be searched for source
10944 files, unless it is explicitly specified with a @option{^-d^/SOURCE_DIRS^}
10945 or @option{^-D^/DIR_FILES^} switch.
10946 Several switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} may be specified.
10947 If @file{dir} is a relative path, it is relative to the directory of
10948 the configuration pragmas file specified with switch
10949 @option{^-c^/CONFIG_FILE^},
10950 or to the directory of the project file specified with switch
10951 @option{^-P^/PROJECT_FILE^} or,
10952 if neither switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^}
10953 nor switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} are specified, it is relative to the
10954 current working directory. The directory
10955 specified with switch @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} must exist and be readable.
10956
10957 @item ^-D^/DIRS_FILE=^@file{file}
10958 @cindex @option{^-D^/DIRS_FILE^} (@code{gnatname})
10959 Look for source files in all directories listed in text file @file{file}.
10960 There may be zero, one or more spaces between @option{^-D^/DIRS_FILE=^}
10961 and @file{file}.
10962 @file{file} must be an existing, readable text file.
10963 Each non empty line in @file{file} must be a directory.
10964 Specifying switch @option{^-D^/DIRS_FILE^} is equivalent to specifying as many
10965 switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} as there are non empty lines in
10966 @file{file}.
10967
10968 @item ^-f^/FOREIGN_PATTERN=^@file{pattern}
10969 @cindex @option{^-f^/FOREIGN_PATTERN^} (@code{gnatname})
10970 Foreign patterns. Using this switch, it is possible to add sources of languages
10971 other than Ada to the list of sources of a project file.
10972 It is only useful if a ^-P^/PROJECT_FILE^ switch is used.
10973 For example,
10974 @smallexample
10975 gnatname ^-Pprj -f"*.c"^/PROJECT_FILE=PRJ /FOREIGN_PATTERN=*.C^ "*.ada"
10976 @end smallexample
10977 @noindent
10978 will look for Ada units in all files with the @file{.ada} extension,
10979 and will add to the list of file for project @file{prj.gpr} the C files
10980 with extension ".^c^C^".
10981
10982 @item ^-h^/HELP^
10983 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatname})
10984 Output usage (help) information. The output is written to @file{stdout}.
10985
10986 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@file{proj}
10987 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@code{gnatname})
10988 Create or update project file @file{proj}. There may be zero, one or more space
10989 between @option{-P} and @file{proj}. @file{proj} may include directory
10990 information. @file{proj} must be writable.
10991 There may be only one switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^}.
10992 When a switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} is specified,
10993 no switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^} may be specified.
10994
10995 @item ^-v^/VERBOSE^
10996 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatname})
10997 Verbose mode. Output detailed explanation of behavior to @file{stdout}.
10998 This includes name of the file written, the name of the directories to search
10999 and, for each file in those directories whose name matches at least one of
11000 the Naming Patterns, an indication of whether the file contains a unit,
11001 and if so the name of the unit.
11002
11003 @item ^-v -v^/VERBOSE /VERBOSE^
11004 @cindex @option{^-v -v^/VERBOSE /VERBOSE^} (@code{gnatname})
11005 Very Verbose mode. In addition to the output produced in verbose mode,
11006 for each file in the searched directories whose name matches none of
11007 the Naming Patterns, an indication is given that there is no match.
11008
11009 @item ^-x^/EXCLUDED_PATTERN=^@file{pattern}
11010 @cindex @option{^-x^/EXCLUDED_PATTERN^} (@code{gnatname})
11011 Excluded patterns. Using this switch, it is possible to exclude some files
11012 that would match the name patterns. For example,
11013 @smallexample
11014 gnatname ^-x "*_nt.ada"^/EXCLUDED_PATTERN=*_nt.ada^ "*.ada"
11015 @end smallexample
11016 @noindent
11017 will look for Ada units in all files with the @file{.ada} extension,
11018 except those whose names end with @file{_nt.ada}.
11019
11020 @end table
11021
11022 @node Examples of gnatname Usage
11023 @section Examples of @code{gnatname} Usage
11024
11025 @ifset vms
11026 @smallexample
11027 $ gnatname /CONFIG_FILE=[HOME.ME]NAMES.ADC /SOURCE_DIRS=SOURCES "[a-z]*.ada*"
11028 @end smallexample
11029 @end ifset
11030
11031 @ifclear vms
11032 @smallexample
11033 $ gnatname -c /home/me/names.adc -d sources "[a-z]*.ada*"
11034 @end smallexample
11035 @end ifclear
11036
11037 @noindent
11038 In this example, the directory @file{^/home/me^[HOME.ME]^} must already exist
11039 and be writable. In addition, the directory
11040 @file{^/home/me/sources^[HOME.ME.SOURCES]^} (specified by
11041 @option{^-d sources^/SOURCE_DIRS=SOURCES^}) must exist and be readable.
11042
11043 @ifclear vms
11044 Note the optional spaces after @option{-c} and @option{-d}.
11045 @end ifclear
11046
11047 @smallexample
11048 @ifclear vms
11049 $ gnatname -P/home/me/proj -x "*_nt_body.ada"
11050   -dsources -dsources/plus -Dcommon_dirs.txt "body_*" "spec_*"
11051 @end ifclear
11052 @ifset vms
11053 $ gnatname  /PROJECT_FILE=[HOME.ME]PROJ
11054   /EXCLUDED_PATTERN=*_nt_body.ada
11055   /SOURCE_DIRS=(SOURCES,[SOURCES.PLUS])
11056   /DIRS_FILE=COMMON_DIRS.TXT "body_*" "spec_*"
11057 @end ifset
11058 @end smallexample
11059
11060 Note that several switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} may be used,
11061 even in conjunction with one or several switches
11062 @option{^-D^/DIRS_FILE^}. Several Naming Patterns and one excluded pattern
11063 are used in this example.
11064
11065 @c *****************************************
11066 @c * G N A T  P r o j e c t  M a n a g e r *
11067 @c *****************************************
11068 @node GNAT Project Manager
11069 @chapter GNAT Project Manager
11070
11071 @menu
11072 * Introduction::
11073 * Examples of Project Files::
11074 * Project File Syntax::
11075 * Objects and Sources in Project Files::
11076 * Importing Projects::
11077 * Project Extension::
11078 * Project Hierarchy Extension::
11079 * External References in Project Files::
11080 * Packages in Project Files::
11081 * Variables from Imported Projects::
11082 * Naming Schemes::
11083 * Library Projects::
11084 * Stand-alone Library Projects::
11085 * Switches Related to Project Files::
11086 * Tools Supporting Project Files::
11087 * An Extended Example::
11088 * Project File Complete Syntax::
11089 @end menu
11090
11091 @c ****************
11092 @c * Introduction *
11093 @c ****************
11094
11095 @node Introduction
11096 @section Introduction
11097
11098 @noindent
11099 This chapter describes GNAT's @emph{Project Manager}, a facility that allows
11100 you to manage complex builds involving a number of source files, directories,
11101 and compilation options for different system configurations. In particular,
11102 project files allow you to specify:
11103 @itemize @bullet
11104 @item
11105 The directory or set of directories containing the source files, and/or the
11106 names of the specific source files themselves
11107 @item
11108 The directory in which the compiler's output
11109 (@file{ALI} files, object files, tree files) is to be placed
11110 @item
11111 The directory in which the executable programs is to be placed
11112 @item
11113 ^Switch^Switch^ settings for any of the project-enabled tools
11114 (@command{gnatmake}, compiler, binder, linker, @code{gnatls}, @code{gnatxref},
11115 @code{gnatfind}); you can apply these settings either globally or to individual
11116 compilation units.
11117 @item
11118 The source files containing the main subprogram(s) to be built
11119 @item
11120 The source programming language(s) (currently Ada and/or C)
11121 @item
11122 Source file naming conventions; you can specify these either globally or for
11123 individual compilation units
11124 @end itemize
11125
11126 @menu
11127 * Project Files::
11128 @end menu
11129
11130 @node Project Files
11131 @subsection Project Files
11132
11133 @noindent
11134 Project files are written in a syntax close to that of Ada, using  familiar
11135 notions such as packages, context clauses, declarations, default values,
11136 assignments, and inheritance. Finally, project files can be built
11137 hierarchically from other project files, simplifying complex system
11138 integration and project reuse.
11139
11140 A @dfn{project} is a specific set of values for various compilation properties.
11141 The settings for a given project are described by means of
11142 a @dfn{project file}, which is a text file written in an Ada-like syntax.
11143 Property values in project files are either strings or lists of strings.
11144 Properties that are not explicitly set receive default values.  A project
11145 file may interrogate the values of @dfn{external variables} (user-defined
11146 command-line switches or environment variables), and it may specify property
11147 settings conditionally, based on the value of such variables.
11148
11149 In simple cases, a project's source files depend only on other source files
11150 in the same project, or on the predefined libraries.  (@emph{Dependence} is
11151 used in
11152 the Ada technical sense; as in one Ada unit @code{with}ing another.)  However,
11153 the Project Manager also allows more sophisticated arrangements,
11154 where the source files in one project depend on source files in other
11155 projects:
11156 @itemize @bullet
11157 @item
11158 One project can @emph{import} other projects containing needed source files.
11159 @item
11160 You can organize GNAT projects in a hierarchy: a @emph{child} project
11161 can extend a @emph{parent} project, inheriting the parent's source files and
11162 optionally overriding any of them with alternative versions
11163 @end itemize
11164
11165 @noindent
11166 More generally, the Project Manager lets you structure large development
11167 efforts into hierarchical subsystems, where build decisions are delegated
11168 to the subsystem level, and thus different compilation environments
11169 (^switch^switch^ settings) used for different subsystems.
11170
11171 The Project Manager is invoked through the
11172 @option{^-P^/PROJECT_FILE=^@emph{projectfile}}
11173 switch to @command{gnatmake} or to the @command{^gnat^GNAT^} front driver.
11174 @ifclear vms
11175 There may be zero, one or more spaces between @option{-P} and
11176 @option{@emph{projectfile}}.
11177 @end ifclear
11178 If you want to define (on the command line) an external variable that is
11179 queried by the project file, you must use the
11180 @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@emph{vbl}=@emph{value}} switch.
11181 The Project Manager parses and interprets the project file, and drives the
11182 invoked tool based on the project settings.
11183
11184 The Project Manager supports a wide range of development strategies,
11185 for systems of all sizes.  Here are some typical practices that are
11186 easily handled:
11187 @itemize @bullet
11188 @item
11189 Using a common set of source files, but generating object files in different
11190 directories via different ^switch^switch^ settings
11191 @item
11192 Using a mostly-shared set of source files, but with different versions of
11193 some unit or units
11194 @end itemize
11195
11196 @noindent
11197 The destination of an executable can be controlled inside a project file
11198 using the @option{^-o^-o^}
11199 ^switch^switch^.
11200 In the absence of such a ^switch^switch^ either inside
11201 the project file or on the command line, any executable files generated by
11202 @command{gnatmake} are placed in the directory @code{Exec_Dir} specified
11203 in the project file. If no @code{Exec_Dir} is specified, they will be placed
11204 in the object directory of the project.
11205
11206 You can use project files to achieve some of the effects of a source
11207 versioning system (for example, defining separate projects for
11208 the different sets of sources that comprise different releases) but the
11209 Project Manager is independent of any source configuration management tools
11210 that might be used by the developers.
11211
11212 The next section introduces the main features of GNAT's project facility
11213 through a sequence of examples; subsequent sections will present the syntax
11214 and semantics in more detail. A more formal description of the project
11215 facility appears in the GNAT Reference Manual.
11216
11217 @c *****************************
11218 @c * Examples of Project Files *
11219 @c *****************************
11220
11221 @node Examples of Project Files
11222 @section Examples of Project Files
11223 @noindent
11224 This section illustrates some of the typical uses of project files and
11225 explains their basic structure and behavior.
11226
11227 @menu
11228 * Common Sources with Different ^Switches^Switches^ and Directories::
11229 * Using External Variables::
11230 * Importing Other Projects::
11231 * Extending a Project::
11232 @end menu
11233
11234 @node Common Sources with Different ^Switches^Switches^ and Directories
11235 @subsection Common Sources with Different ^Switches^Switches^ and Directories
11236
11237 @menu
11238 * Source Files::
11239 * Specifying the Object Directory::
11240 * Specifying the Exec Directory::
11241 * Project File Packages::
11242 * Specifying ^Switch^Switch^ Settings::
11243 * Main Subprograms::
11244 * Executable File Names::
11245 * Source File Naming Conventions::
11246 * Source Language(s)::
11247 @end menu
11248
11249 @noindent
11250 Suppose that the Ada source files @file{pack.ads}, @file{pack.adb}, and
11251 @file{proc.adb} are in the @file{/common} directory.  The file
11252 @file{proc.adb} contains an Ada main subprogram @code{Proc} that @code{with}s
11253 package @code{Pack}.  We want to compile these source files under two sets
11254 of ^switches^switches^:
11255 @itemize @bullet
11256 @item
11257 When debugging, we want to pass the @option{-g} switch to @command{gnatmake},
11258 and the @option{^-gnata^-gnata^},
11259 @option{^-gnato^-gnato^},
11260 and @option{^-gnatE^-gnatE^} switches to the
11261 compiler; the compiler's output is to appear in @file{/common/debug}
11262 @item
11263 When preparing a release version, we want to pass the @option{^-O2^O2^} switch
11264 to the compiler; the compiler's output is to appear in @file{/common/release}
11265 @end itemize
11266
11267 @noindent
11268 The GNAT project files shown below, respectively @file{debug.gpr} and
11269 @file{release.gpr} in the @file{/common} directory, achieve these effects.
11270
11271 Schematically:
11272 @smallexample
11273 @group
11274 ^/common^[COMMON]^
11275   debug.gpr
11276   release.gpr
11277   pack.ads
11278   pack.adb
11279   proc.adb
11280 @end group
11281 @group
11282 ^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^
11283   proc.ali, proc.o
11284   pack.ali, pack.o
11285 @end group
11286 @group
11287 ^/common/release^[COMMON.RELEASE]^
11288   proc.ali, proc.o
11289   pack.ali, pack.o
11290 @end group
11291 @end smallexample
11292 Here are the corresponding project files:
11293
11294 @smallexample @c projectfile
11295 @group
11296 project Debug is
11297   for Object_Dir use "debug";
11298   for Main use ("proc");
11299
11300   package Builder is
11301     for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11302         use ("^-g^-g^");
11303     for Executable ("proc.adb") use "proc1";
11304   end Builder;
11305 @end group
11306
11307 @group
11308   package Compiler is
11309     for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11310        use ("-fstack-check",
11311             "^-gnata^-gnata^",
11312             "^-gnato^-gnato^",
11313             "^-gnatE^-gnatE^");
11314   end Compiler;
11315 end Debug;
11316 @end group
11317 @end smallexample
11318
11319 @smallexample @c projectfile
11320 @group
11321 project Release is
11322   for Object_Dir use "release";
11323   for Exec_Dir use ".";
11324   for Main use ("proc");
11325
11326   package Compiler is
11327     for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11328         use ("^-O2^-O2^");
11329   end Compiler;
11330 end Release;
11331 @end group
11332 @end smallexample
11333
11334 @noindent
11335 The name of the project defined by @file{debug.gpr} is @code{"Debug"} (case
11336 insensitive), and analogously the project defined by @file{release.gpr} is
11337 @code{"Release"}.  For consistency the file should have the same name as the
11338 project, and the project file's extension should be @code{"gpr"}. These
11339 conventions are not required, but a warning is issued if they are not followed.
11340
11341 If the current directory is @file{^/temp^[TEMP]^}, then the command
11342 @smallexample
11343 gnatmake ^-P/common/debug.gpr^/PROJECT_FILE=[COMMON]DEBUG^
11344 @end smallexample
11345
11346 @noindent
11347 generates object and ALI files in @file{^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^},
11348 as well as the @code{^proc1^PROC1.EXE^} executable,
11349 using the ^switch^switch^ settings defined in the project file.
11350
11351 Likewise, the command
11352 @smallexample
11353 gnatmake ^-P/common/release.gpr^/PROJECT_FILE=[COMMON]RELEASE^
11354 @end smallexample
11355
11356 @noindent
11357 generates object and ALI files in @file{^/common/release^[COMMON.RELEASE]^},
11358 and the @code{^proc^PROC.EXE^}
11359 executable in @file{^/common^[COMMON]^},
11360 using the ^switch^switch^ settings from the project file.
11361
11362 @node Source Files
11363 @unnumberedsubsubsec Source Files
11364
11365 @noindent
11366 If a project file does not explicitly specify a set of source directories or
11367 a set of source files, then by default the project's source files are the
11368 Ada source files in the project file directory.  Thus @file{pack.ads},
11369 @file{pack.adb}, and @file{proc.adb} are the source files for both projects.
11370
11371 @node Specifying the Object Directory
11372 @unnumberedsubsubsec Specifying the Object Directory
11373
11374 @noindent
11375 Several project properties are modeled by Ada-style @emph{attributes};
11376 a property is defined by supplying the equivalent of an Ada attribute
11377 definition clause in the project file.
11378 A project's object directory is another such a property; the corresponding
11379 attribute is @code{Object_Dir}, and its value is also a string expression,
11380 specified either as absolute or relative. In the later case,
11381 it is relative to the project file directory. Thus the compiler's
11382 output is directed to @file{^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^}
11383 (for the @code{Debug} project)
11384 and to @file{^/common/release^[COMMON.RELEASE]^}
11385 (for the @code{Release} project).
11386 If @code{Object_Dir} is not specified, then the default is the project file
11387 directory itself.
11388
11389 @node Specifying the Exec Directory
11390 @unnumberedsubsubsec Specifying the Exec Directory
11391
11392 @noindent
11393 A project's exec directory is another property; the corresponding
11394 attribute is @code{Exec_Dir}, and its value is also a string expression,
11395 either specified as relative or absolute. If @code{Exec_Dir} is not specified,
11396 then the default is the object directory (which may also be the project file
11397 directory if attribute @code{Object_Dir} is not specified). Thus the executable
11398 is placed in @file{^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^}
11399 for the @code{Debug} project (attribute @code{Exec_Dir} not specified)
11400 and in @file{^/common^[COMMON]^} for the @code{Release} project.
11401
11402 @node Project File Packages
11403 @unnumberedsubsubsec Project File Packages
11404
11405 @noindent
11406 A GNAT tool that is integrated with the Project Manager is modeled by a
11407 corresponding package in the project file. In the example above,
11408 The @code{Debug} project defines the packages @code{Builder}
11409 (for @command{gnatmake}) and @code{Compiler};
11410 the @code{Release} project defines only the @code{Compiler} package.
11411
11412 The Ada-like package syntax is not to be taken literally.  Although packages in
11413 project files bear a surface resemblance to packages in Ada source code, the
11414 notation is simply a way to convey a grouping of properties for a named
11415 entity.  Indeed, the package names permitted in project files are restricted
11416 to a predefined set, corresponding to the project-aware tools, and the contents
11417 of packages are limited to a small set of constructs.
11418 The packages in the example above contain attribute definitions.
11419
11420 @node Specifying ^Switch^Switch^ Settings
11421 @unnumberedsubsubsec Specifying ^Switch^Switch^ Settings
11422
11423 @noindent
11424 ^Switch^Switch^ settings for a project-aware tool can be specified through
11425 attributes in the package that corresponds to the tool.
11426 The example above illustrates one of the relevant attributes,
11427 @code{^Default_Switches^Default_Switches^}, which is defined in packages
11428 in both project files.
11429 Unlike simple attributes like @code{Source_Dirs},
11430 @code{^Default_Switches^Default_Switches^} is
11431 known as an @emph{associative array}.  When you define this attribute, you must
11432 supply an ``index'' (a literal string), and the effect of the attribute
11433 definition is to set the value of the array at the specified index.
11434 For the @code{^Default_Switches^Default_Switches^} attribute,
11435 the index is a programming language (in our case, Ada),
11436 and the value specified (after @code{use}) must be a list
11437 of string expressions.
11438
11439 The attributes permitted in project files are restricted to a predefined set.
11440 Some may appear at project level, others in packages.
11441 For any attribute that is an associative array, the index must always be a
11442 literal string, but the restrictions on this string (e.g., a file name or a
11443 language name) depend on the individual attribute.
11444 Also depending on the attribute, its specified value will need to be either a
11445 string or a string list.
11446
11447 In the @code{Debug} project, we set the switches for two tools,
11448 @command{gnatmake} and the compiler, and thus we include the two corresponding
11449 packages; each package defines the @code{^Default_Switches^Default_Switches^}
11450 attribute with index @code{"Ada"}.
11451 Note that the package corresponding to
11452 @command{gnatmake} is named @code{Builder}.  The @code{Release} project is
11453 similar, but only includes the @code{Compiler} package.
11454
11455 In project @code{Debug} above, the ^switches^switches^ starting with
11456 @option{-gnat} that are specified in package @code{Compiler}
11457 could have been placed in package @code{Builder}, since @command{gnatmake}
11458 transmits all such ^switches^switches^ to the compiler.
11459
11460 @node Main Subprograms
11461 @unnumberedsubsubsec Main Subprograms
11462
11463 @noindent
11464 One of the specifiable properties of a project is a list of files that contain
11465 main subprograms.  This property is captured in the @code{Main} attribute,
11466 whose value is a list of strings.  If a project defines the @code{Main}
11467 attribute, it is not necessary to identify the main subprogram(s) when
11468 invoking @command{gnatmake} (@pxref{gnatmake and Project Files}).
11469
11470 @node Executable File Names
11471 @unnumberedsubsubsec Executable File Names
11472
11473 @noindent
11474 By default, the executable file name corresponding to a main source is
11475 deduced from the main source file name. Through the attributes
11476 @code{Executable} and @code{Executable_Suffix} of package @code{Builder},
11477 it is possible to change this default.
11478 In project @code{Debug} above, the executable file name
11479 for main source @file{^proc.adb^PROC.ADB^} is
11480 @file{^proc1^PROC1.EXE^}.
11481 Attribute @code{Executable_Suffix}, when specified, may change the suffix
11482 of the executable files, when no attribute @code{Executable} applies:
11483 its value replace the platform-specific executable suffix.
11484 Attributes @code{Executable} and @code{Executable_Suffix} are the only ways to
11485 specify a non default executable file name when several mains are built at once
11486 in a single @command{gnatmake} command.
11487
11488 @node Source File Naming Conventions
11489 @unnumberedsubsubsec Source File Naming Conventions
11490
11491 @noindent
11492 Since the project files above do not specify any source file naming
11493 conventions, the GNAT defaults are used.  The mechanism for defining source
11494 file naming conventions -- a package named @code{Naming} --
11495 is described below (@pxref{Naming Schemes}).
11496
11497 @node Source Language(s)
11498 @unnumberedsubsubsec Source Language(s)
11499
11500 @noindent
11501 Since the project files do not specify a @code{Languages} attribute, by
11502 default the GNAT tools assume that the language of the project file is Ada.
11503 More generally, a project can comprise source files
11504 in Ada, C, and/or other languages.
11505
11506 @node Using External Variables
11507 @subsection Using External Variables
11508
11509 @noindent
11510 Instead of supplying different project files for debug and release, we can
11511 define a single project file that queries an external variable (set either
11512 on the command line or via an ^environment variable^logical name^) in order to
11513 conditionally define the appropriate settings.  Again, assume that the
11514 source files @file{pack.ads}, @file{pack.adb}, and @file{proc.adb} are
11515 located in directory @file{^/common^[COMMON]^}.  The following project file,
11516 @file{build.gpr}, queries the external variable named @code{STYLE} and
11517 defines an object directory and ^switch^switch^ settings based on whether
11518 the value is @code{"deb"} (debug) or @code{"rel"} (release), and where
11519 the default is @code{"deb"}.
11520
11521 @smallexample @c projectfile
11522 @group
11523 project Build is
11524   for Main use ("proc");
11525
11526   type Style_Type is ("deb", "rel");
11527   Style : Style_Type := external ("STYLE", "deb");
11528
11529   case Style is
11530     when "deb" =>
11531       for Object_Dir use "debug";
11532
11533     when "rel" =>
11534       for Object_Dir use "release";
11535       for Exec_Dir use ".";
11536   end case;
11537 @end group
11538
11539 @group
11540   package Builder is
11541
11542     case Style is
11543       when "deb" =>
11544         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11545             use ("^-g^-g^");
11546         for Executable ("proc") use "proc1";
11547       when others =>
11548         null;
11549     end case;
11550
11551   end Builder;
11552 @end group
11553
11554 @group
11555   package Compiler is
11556
11557     case Style is
11558       when "deb" =>
11559         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11560             use ("^-gnata^-gnata^",
11561                  "^-gnato^-gnato^",
11562                  "^-gnatE^-gnatE^");
11563
11564       when "rel" =>
11565         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11566             use ("^-O2^-O2^");
11567     end case;
11568
11569   end Compiler;
11570
11571 end Build;
11572 @end group
11573 @end smallexample
11574
11575 @noindent
11576 @code{Style_Type} is an example of a @emph{string type}, which is the project
11577 file analog of an Ada enumeration type but whose components are string literals
11578 rather than identifiers.  @code{Style} is declared as a variable of this type.
11579
11580 The form @code{external("STYLE", "deb")} is known as an
11581 @emph{external reference}; its first argument is the name of an
11582 @emph{external variable}, and the second argument is a default value to be
11583 used if the external variable doesn't exist.  You can define an external
11584 variable on the command line via the @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switch,
11585 or you can use ^an environment variable^a logical name^
11586 as an external variable.
11587
11588 Each @code{case} construct is expanded by the Project Manager based on the
11589 value of @code{Style}. Thus the command
11590 @ifclear vms
11591 @smallexample
11592 gnatmake -P/common/build.gpr -XSTYLE=deb
11593 @end smallexample
11594 @end ifclear
11595
11596 @ifset vms
11597 @smallexample
11598 gnatmake /PROJECT_FILE=[COMMON]BUILD.GPR /EXTERNAL_REFERENCE=STYLE=deb
11599 @end smallexample
11600 @end ifset
11601
11602 @noindent
11603 is equivalent to the @command{gnatmake} invocation using the project file
11604 @file{debug.gpr} in the earlier example.  So is the command
11605 @smallexample
11606 gnatmake ^-P/common/build.gpr^/PROJECT_FILE=[COMMON]BUILD.GPR^
11607 @end smallexample
11608
11609 @noindent
11610 since @code{"deb"} is the default for @code{STYLE}.
11611
11612 Analogously,
11613
11614 @ifclear vms
11615 @smallexample
11616 gnatmake -P/common/build.gpr -XSTYLE=rel
11617 @end smallexample
11618 @end ifclear
11619
11620 @ifset vms
11621 @smallexample
11622 GNAT MAKE /PROJECT_FILE=[COMMON]BUILD.GPR /EXTERNAL_REFERENCE=STYLE=rel
11623 @end smallexample
11624 @end ifset
11625
11626 @noindent
11627 is equivalent to the @command{gnatmake} invocation using the project file
11628 @file{release.gpr} in the earlier example.
11629
11630 @node Importing Other Projects
11631 @subsection Importing Other Projects
11632 @cindex @code{ADA_PROJECT_PATH}
11633
11634 @noindent
11635 A compilation unit in a source file in one project may depend on compilation
11636 units in source files in other projects.  To compile this unit under
11637 control of a project file, the
11638 dependent project must @emph{import} the projects containing the needed source
11639 files.
11640 This effect is obtained using syntax similar to an Ada @code{with} clause,
11641 but where @code{with}ed entities are strings that denote project files.
11642
11643 As an example, suppose that the two projects @code{GUI_Proj} and
11644 @code{Comm_Proj} are defined in the project files @file{gui_proj.gpr} and
11645 @file{comm_proj.gpr} in directories @file{^/gui^[GUI]^}
11646 and @file{^/comm^[COMM]^}, respectively.
11647 Suppose that the source files for @code{GUI_Proj} are
11648 @file{gui.ads} and @file{gui.adb}, and that the source files for
11649 @code{Comm_Proj} are @file{comm.ads} and @file{comm.adb}, where each set of
11650 files is located in its respective project file directory.  Schematically:
11651
11652 @smallexample
11653 @group
11654 ^/gui^[GUI]^
11655   gui_proj.gpr
11656   gui.ads
11657   gui.adb
11658 @end group
11659
11660 @group
11661 ^/comm^[COMM]^
11662   comm_proj.gpr
11663   comm.ads
11664   comm.adb
11665 @end group
11666 @end smallexample
11667
11668 @noindent
11669 We want to develop an application in directory @file{^/app^[APP]^} that
11670 @code{with} the packages @code{GUI} and @code{Comm}, using the properties of
11671 the corresponding project files (e.g. the ^switch^switch^ settings
11672 and object directory).
11673 Skeletal code for a main procedure might be something like the following:
11674
11675 @smallexample @c ada
11676 @group
11677 with GUI, Comm;
11678 procedure App_Main is
11679    ...
11680 begin
11681    ...
11682 end App_Main;
11683 @end group
11684 @end smallexample
11685
11686 @noindent
11687 Here is a project file, @file{app_proj.gpr}, that achieves the desired
11688 effect:
11689
11690 @smallexample @c projectfile
11691 @group
11692 with "/gui/gui_proj", "/comm/comm_proj";
11693 project App_Proj is
11694    for Main use ("app_main");
11695 end App_Proj;
11696 @end group
11697 @end smallexample
11698
11699 @noindent
11700 Building an executable is achieved through the command:
11701 @smallexample
11702 gnatmake ^-P/app/app_proj^/PROJECT_FILE=[APP]APP_PROJ^
11703 @end smallexample
11704 @noindent
11705 which will generate the @code{^app_main^APP_MAIN.EXE^} executable
11706 in the directory where @file{app_proj.gpr} resides.
11707
11708 If an imported project file uses the standard extension (@code{^gpr^GPR^}) then
11709 (as illustrated above) the @code{with} clause can omit the extension.
11710
11711 Our example specified an absolute path for each imported project file.
11712 Alternatively, the directory name of an imported object can be omitted
11713 if either
11714 @itemize @bullet
11715 @item
11716 The imported project file is in the same directory as the importing project
11717 file, or
11718 @item
11719 You have defined ^an environment variable^a logical name^
11720 that includes the directory containing
11721 the needed project file. The syntax of @code{ADA_PROJECT_PATH} is the same as
11722 the syntax of @code{ADA_INCLUDE_PATH} and @code{ADA_OBJECTS_PATH}: a list of
11723 directory names separated by colons (semicolons on Windows).
11724 @end itemize
11725
11726 @noindent
11727 Thus, if we define @code{ADA_PROJECT_PATH} to include @file{^/gui^[GUI]^} and
11728 @file{^/comm^[COMM]^}, then our project file @file{app_proj.gpr} can be written
11729 as follows:
11730
11731 @smallexample @c projectfile
11732 @group
11733 with "gui_proj", "comm_proj";
11734 project App_Proj is
11735    for Main use ("app_main");
11736 end App_Proj;
11737 @end group
11738 @end smallexample
11739
11740 @noindent
11741 Importing other projects can create ambiguities.
11742 For example, the same unit might be present in different imported projects, or
11743 it might be present in both the importing project and in an imported project.
11744 Both of these conditions are errors.  Note that in the current version of
11745 the Project Manager, it is illegal to have an ambiguous unit even if the
11746 unit is never referenced by the importing project.  This restriction may be
11747 relaxed in a future release.
11748
11749 @node Extending a Project
11750 @subsection Extending a Project
11751
11752 @noindent
11753 In large software systems it is common to have multiple
11754 implementations of a common interface; in Ada terms, multiple versions of a
11755 package body for the same specification.  For example, one implementation
11756 might be safe for use in tasking programs, while another might only be used
11757 in sequential applications.  This can be modeled in GNAT using the concept
11758 of @emph{project extension}.  If one project (the ``child'') @emph{extends}
11759 another project (the ``parent'') then by default all source files of the
11760 parent project are inherited by the child, but the child project can
11761 override any of the parent's source files with new versions, and can also
11762 add new files.  This facility is the project analog of a type extension in
11763 Object-Oriented Programming.  Project hierarchies are permitted (a child
11764 project may be the parent of yet another project), and a project that
11765 inherits one project can also import other projects.
11766
11767 As an example, suppose that directory @file{^/seq^[SEQ]^} contains the project
11768 file @file{seq_proj.gpr} as well as the source files @file{pack.ads},
11769 @file{pack.adb}, and @file{proc.adb}:
11770
11771 @smallexample
11772 @group
11773 ^/seq^[SEQ]^
11774   pack.ads
11775   pack.adb
11776   proc.adb
11777   seq_proj.gpr
11778 @end group
11779 @end smallexample
11780
11781 @noindent
11782 Note that the project file can simply be empty (that is, no attribute or
11783 package is defined):
11784
11785 @smallexample @c projectfile
11786 @group
11787 project Seq_Proj is
11788 end Seq_Proj;
11789 @end group
11790 @end smallexample
11791
11792 @noindent
11793 implying that its source files are all the Ada source files in the project
11794 directory.
11795
11796 Suppose we want to supply an alternate version of @file{pack.adb}, in
11797 directory @file{^/tasking^[TASKING]^}, but use the existing versions of
11798 @file{pack.ads} and @file{proc.adb}.  We can define a project
11799 @code{Tasking_Proj} that inherits @code{Seq_Proj}:
11800
11801 @smallexample
11802 @group
11803 ^/tasking^[TASKING]^
11804   pack.adb
11805   tasking_proj.gpr
11806 @end group
11807
11808 @group
11809 project Tasking_Proj extends "/seq/seq_proj" is
11810 end Tasking_Proj;
11811 @end group
11812 @end smallexample
11813
11814 @noindent
11815 The version of @file{pack.adb} used in a build depends on which project file
11816 is specified.
11817
11818 Note that we could have obtained the desired behavior using project import
11819 rather than project inheritance; a @code{base} project would contain the
11820 sources for @file{pack.ads} and @file{proc.adb}, a sequential project would
11821 import @code{base} and add @file{pack.adb}, and likewise a tasking project
11822 would import @code{base} and add a different version of @file{pack.adb}.  The
11823 choice depends on whether other sources in the original project need to be
11824 overridden.  If they do, then project extension is necessary, otherwise,
11825 importing is sufficient.
11826
11827 @noindent
11828 In a project file that extends another project file, it is possible to
11829 indicate that an inherited source is not part of the sources of the extending
11830 project. This is necessary sometimes when a package spec has been overloaded
11831 and no longer requires a body: in this case, it is necessary to indicate that
11832 the inherited body is not part of the sources of the project, otherwise there
11833 will be a compilation error when compiling the spec.
11834
11835 For that purpose, the attribute @code{Excluded_Source_Files} is used.
11836 Its value is a string list: a list of file names.
11837
11838 @smallexample @c @projectfile
11839 project B extends "a" is
11840    for Source_Files use ("pkg.ads");
11841    --  New spec of Pkg does not need a completion
11842    for Excluded_Source_Files use ("pkg.adb");
11843 end B;
11844 @end smallexample
11845
11846 Attribute @code{Excluded_Source_Files} may also be used to check if a source
11847 is still needed: if it is possible to build using @command{gnatmake} when such
11848 a source is put in attribute @code{Excluded_Source_Files} of a project P, then
11849 it is possible to remove the source completely from a system that includes
11850 project P.
11851
11852 @c ***********************
11853 @c * Project File Syntax *
11854 @c ***********************
11855
11856 @node Project File Syntax
11857 @section Project File Syntax
11858
11859 @menu
11860 * Basic Syntax::
11861 * Packages::
11862 * Expressions::
11863 * String Types::
11864 * Variables::
11865 * Attributes::
11866 * Associative Array Attributes::
11867 * case Constructions::
11868 @end menu
11869
11870 @noindent
11871 This section describes the structure of project files.
11872
11873 A project may be an @emph{independent project}, entirely defined by a single
11874 project file. Any Ada source file in an independent project depends only
11875 on the predefined library and other Ada source files in the same project.
11876
11877 @noindent
11878 A project may also @dfn{depend on} other projects, in either or both of
11879 the following ways:
11880 @itemize @bullet
11881 @item It may import any number of projects
11882 @item It may extend at most one other project
11883 @end itemize
11884
11885 @noindent
11886 The dependence relation is a directed acyclic graph (the subgraph reflecting
11887 the ``extends'' relation is a tree).
11888
11889 A project's @dfn{immediate sources} are the source files directly defined by
11890 that project, either implicitly by residing in the project file's directory,
11891 or explicitly through any of the source-related attributes described below.
11892 More generally, a project @var{proj}'s @dfn{sources} are the immediate sources
11893 of @var{proj} together with the immediate sources (unless overridden) of any
11894 project on which @var{proj} depends (either directly or indirectly).
11895
11896 @node Basic Syntax
11897 @subsection Basic Syntax
11898
11899 @noindent
11900 As seen in the earlier examples, project files have an Ada-like syntax.
11901 The minimal project file is:
11902 @smallexample @c projectfile
11903 @group
11904 project Empty is
11905
11906 end Empty;
11907 @end group
11908 @end smallexample
11909
11910 @noindent
11911 The identifier @code{Empty} is the name of the project.
11912 This project name must be present after the reserved
11913 word @code{end} at the end of the project file, followed by a semi-colon.
11914
11915 Any name in a project file, such as the project name or a variable name,
11916 has the same syntax as an Ada identifier.
11917
11918 The reserved words of project files are the Ada reserved words plus
11919 @code{extends}, @code{external}, and @code{project}.  Note that the only Ada
11920 reserved words currently used in project file syntax are:
11921
11922 @itemize @bullet
11923 @item
11924 @code{case}
11925 @item
11926 @code{end}
11927 @item
11928 @code{for}
11929 @item
11930 @code{is}
11931 @item
11932 @code{others}
11933 @item
11934 @code{package}
11935 @item
11936 @code{renames}
11937 @item
11938 @code{type}
11939 @item
11940 @code{use}
11941 @item
11942 @code{when}
11943 @item
11944 @code{with}
11945 @end itemize
11946
11947 @noindent
11948 Comments in project files have the same syntax as in Ada, two consecutive
11949 hyphens through the end of the line.
11950
11951 @node Packages
11952 @subsection Packages
11953
11954 @noindent
11955 A project file may contain @emph{packages}. The name of a package must be one
11956 of the identifiers from the following list. A package
11957 with a given name may only appear once in a project file. Package names are
11958 case insensitive. The following package names are legal:
11959
11960 @itemize @bullet
11961 @item
11962 @code{Naming}
11963 @item
11964 @code{Builder}
11965 @item
11966 @code{Compiler}
11967 @item
11968 @code{Binder}
11969 @item
11970 @code{Linker}
11971 @item
11972 @code{Finder}
11973 @item
11974 @code{Cross_Reference}
11975 @item
11976 @code{Eliminate}
11977 @item
11978 @code{Pretty_Printer}
11979 @item
11980 @code{Metrics}
11981 @item
11982 @code{gnatls}
11983 @item
11984 @code{gnatstub}
11985 @item
11986 @code{IDE}
11987 @item
11988 @code{Language_Processing}
11989 @end itemize
11990
11991 @noindent
11992 In its simplest form, a package may be empty:
11993
11994 @smallexample @c projectfile
11995 @group
11996 project Simple is
11997   package Builder is
11998   end Builder;
11999 end Simple;
12000 @end group
12001 @end smallexample
12002
12003 @noindent
12004 A package may contain @emph{attribute declarations},
12005 @emph{variable declarations} and @emph{case constructions}, as will be
12006 described below.
12007
12008 When there is ambiguity between a project name and a package name,
12009 the name always designates the project. To avoid possible confusion, it is
12010 always a good idea to avoid naming a project with one of the
12011 names allowed for packages or any name that starts with @code{gnat}.
12012
12013 @node Expressions
12014 @subsection Expressions
12015
12016 @noindent
12017 An @emph{expression} is either a @emph{string expression} or a
12018 @emph{string list expression}.
12019
12020 A @emph{string expression} is either a @emph{simple string expression} or a
12021 @emph{compound string expression}.
12022
12023 A @emph{simple string expression} is one of the following:
12024 @itemize @bullet
12025 @item A literal string; e.g.@code{"comm/my_proj.gpr"}
12026 @item A string-valued variable reference (@pxref{Variables})
12027 @item A string-valued attribute reference (@pxref{Attributes})
12028 @item An external reference (@pxref{External References in Project Files})
12029 @end itemize
12030
12031 @noindent
12032 A @emph{compound string expression} is a concatenation of string expressions,
12033 using the operator @code{"&"}
12034 @smallexample
12035        Path & "/" & File_Name & ".ads"
12036 @end smallexample
12037
12038 @noindent
12039 A @emph{string list expression} is either a
12040 @emph{simple string list expression} or a
12041 @emph{compound string list expression}.
12042
12043 A @emph{simple string list expression} is one of the following:
12044 @itemize @bullet
12045 @item A parenthesized list of zero or more string expressions,
12046 separated by commas
12047 @smallexample
12048    File_Names := (File_Name, "gnat.adc", File_Name & ".orig");
12049    Empty_List := ();
12050 @end smallexample
12051 @item A string list-valued variable reference
12052 @item A string list-valued attribute reference
12053 @end itemize
12054
12055 @noindent
12056 A @emph{compound string list expression} is the concatenation (using
12057 @code{"&"}) of a simple string list expression and an expression.  Note that
12058 each term in a compound string list expression, except the first, may be
12059 either a string expression or a string list expression.
12060
12061 @smallexample @c projectfile
12062 @group
12063    File_Name_List := () & File_Name; --  One string in this list
12064    Extended_File_Name_List := File_Name_List & (File_Name & ".orig");
12065    --  Two strings
12066    Big_List := File_Name_List & Extended_File_Name_List;
12067    --  Concatenation of two string lists: three strings
12068    Illegal_List := "gnat.adc" & Extended_File_Name_List;
12069    --  Illegal: must start with a string list
12070 @end group
12071 @end smallexample
12072
12073 @node String Types
12074 @subsection String Types
12075
12076 @noindent
12077 A @emph{string type declaration} introduces a discrete set of string literals.
12078 If a string variable is declared to have this type, its value
12079 is restricted to the given set of literals.
12080
12081 Here is an example of a string type declaration:
12082
12083 @smallexample @c projectfile
12084    type OS is ("NT", "nt", "Unix", "GNU/Linux", "other OS");
12085 @end smallexample
12086
12087 @noindent
12088 Variables of a string type are called @emph{typed variables}; all other
12089 variables are called @emph{untyped variables}. Typed variables are
12090 particularly useful in @code{case} constructions, to support conditional
12091 attribute declarations.
12092 (@pxref{case Constructions}).
12093
12094 The string literals in the list are case sensitive and must all be different.
12095 They may include any graphic characters allowed in Ada, including spaces.
12096
12097 A string type may only be declared at the project level, not inside a package.
12098
12099 A string type may be referenced by its name if it has been declared in the same
12100 project file, or by an expanded name whose prefix is the name of the project
12101 in which it is declared.
12102
12103 @node Variables
12104 @subsection Variables
12105
12106 @noindent
12107 A variable may be declared at the project file level, or within a package.
12108 Here are some examples of variable declarations:
12109
12110 @smallexample @c projectfile
12111 @group
12112    This_OS : OS := external ("OS"); --  a typed variable declaration
12113    That_OS := "GNU/Linux";          --  an untyped variable declaration
12114 @end group
12115 @end smallexample
12116
12117 @noindent
12118 The syntax of a @emph{typed variable declaration} is identical to the Ada
12119 syntax for an object declaration. By contrast, the syntax of an untyped
12120 variable declaration is identical to an Ada assignment statement. In fact,
12121 variable declarations in project files have some of the characteristics of
12122 an assignment, in that successive declarations for the same variable are
12123 allowed. Untyped variable declarations do establish the expected kind of the
12124 variable (string or string list), and successive declarations for it must
12125 respect the initial kind.
12126
12127 @noindent
12128 A string variable declaration (typed or untyped) declares a variable
12129 whose value is a string. This variable may be used as a string expression.
12130 @smallexample @c projectfile
12131    File_Name       := "readme.txt";
12132    Saved_File_Name := File_Name & ".saved";
12133 @end smallexample
12134
12135 @noindent
12136 A string list variable declaration declares a variable whose value is a list
12137 of strings. The list may contain any number (zero or more) of strings.
12138
12139 @smallexample @c projectfile
12140    Empty_List := ();
12141    List_With_One_Element := ("^-gnaty^-gnaty^");
12142    List_With_Two_Elements := List_With_One_Element & "^-gnatg^-gnatg^";
12143    Long_List := ("main.ada", "pack1_.ada", "pack1.ada", "pack2_.ada"
12144                  "pack2.ada", "util_.ada", "util.ada");
12145 @end smallexample
12146
12147 @noindent
12148 The same typed variable may not be declared more than once at project level,
12149 and it may not be declared more than once in any package; it is in effect
12150 a constant.
12151
12152 The same untyped variable may be declared several times. Declarations are
12153 elaborated in the order in which they appear, so  the new value replaces
12154 the old one, and any subsequent reference to the variable uses the new value.
12155 However, as noted above, if a variable has been declared as a string, all
12156 subsequent
12157 declarations must give it a string value. Similarly, if a variable has
12158 been declared as a string list, all subsequent declarations
12159 must give it a string list value.
12160
12161 A @emph{variable reference} may take several forms:
12162
12163 @itemize @bullet
12164 @item The simple variable name, for a variable in the current package (if any)
12165 or in the current project
12166 @item An expanded name, whose prefix is a context name.
12167 @end itemize
12168
12169 @noindent
12170 A @emph{context} may be one of the following:
12171
12172 @itemize @bullet
12173 @item The name of an existing package in the current project
12174 @item The name of an imported project of the current project
12175 @item The name of an ancestor project (i.e., a project extended by the current
12176 project, either directly or indirectly)
12177 @item An expanded name whose prefix is an imported/parent project name, and
12178 whose selector is a package name in that project.
12179 @end itemize
12180
12181 @noindent
12182 A variable reference may be used in an expression.
12183
12184 @node Attributes
12185 @subsection Attributes
12186
12187 @noindent
12188 A project (and its packages) may have @emph{attributes} that define
12189 the project's properties.  Some attributes have values that are strings;
12190 others have values that are string lists.
12191
12192 There are two categories of attributes: @emph{simple attributes}
12193 and @emph{associative arrays} (@pxref{Associative Array Attributes}).
12194
12195 Legal project attribute names, and attribute names for each legal package are
12196 listed below. Attributes names are case-insensitive.
12197
12198 The following attributes are defined on projects (all are simple attributes):
12199
12200 @multitable @columnfractions .4 .3
12201 @item @emph{Attribute Name}
12202 @tab @emph{Value}
12203 @item @code{Source_Files}
12204 @tab string list
12205 @item @code{Source_Dirs}
12206 @tab string list
12207 @item @code{Source_List_File}
12208 @tab string
12209 @item @code{Object_Dir}
12210 @tab string
12211 @item @code{Exec_Dir}
12212 @tab string
12213 @item @code{Excluded_Source_Dirs}
12214 @tab string list
12215 @item @code{Excluded_Source_Files}
12216 @tab string list
12217 @item @code{Languages}
12218 @tab string list
12219 @item @code{Main}
12220 @tab string list
12221 @item @code{Library_Dir}
12222 @tab string
12223 @item @code{Library_Name}
12224 @tab string
12225 @item @code{Library_Kind}
12226 @tab string
12227 @item @code{Library_Version}
12228 @tab string
12229 @item @code{Library_Interface}
12230 @tab string
12231 @item @code{Library_Auto_Init}
12232 @tab string
12233 @item @code{Library_Options}
12234 @tab string list
12235 @item @code{Library_Src_Dir}
12236 @tab string
12237 @item @code{Library_ALI_Dir}
12238 @tab string
12239 @item @code{Library_GCC}
12240 @tab string
12241 @item @code{Library_Symbol_File}
12242 @tab string
12243 @item @code{Library_Symbol_Policy}
12244 @tab string
12245 @item @code{Library_Reference_Symbol_File}
12246 @tab string
12247 @item @code{Externally_Built}
12248 @tab string
12249 @end multitable
12250
12251 @noindent
12252 The following attributes are defined for package  @code{Naming}
12253 (@pxref{Naming Schemes}):
12254
12255 @multitable @columnfractions .4 .2 .2 .2
12256 @item Attribute Name @tab Category @tab Index @tab Value
12257 @item @code{Spec_Suffix}
12258 @tab associative array
12259 @tab language name
12260 @tab string
12261 @item @code{Body_Suffix}
12262 @tab associative array
12263 @tab language name
12264 @tab string
12265 @item @code{Separate_Suffix}
12266 @tab simple attribute
12267 @tab n/a
12268 @tab string
12269 @item @code{Casing}
12270 @tab simple attribute
12271 @tab n/a
12272 @tab string
12273 @item @code{Dot_Replacement}
12274 @tab simple attribute
12275 @tab n/a
12276 @tab string
12277 @item @code{Spec}
12278 @tab associative array
12279 @tab Ada unit name
12280 @tab string
12281 @item @code{Body}
12282 @tab associative array
12283 @tab Ada unit name
12284 @tab string
12285 @item @code{Specification_Exceptions}
12286 @tab associative array
12287 @tab language name
12288 @tab string list
12289 @item @code{Implementation_Exceptions}
12290 @tab associative array
12291 @tab language name
12292 @tab string list
12293 @end multitable
12294
12295 @noindent
12296 The following attributes are defined for packages @code{Builder},
12297 @code{Compiler}, @code{Binder},
12298 @code{Linker}, @code{Cross_Reference}, and @code{Finder}
12299 (@pxref{^Switches^Switches^ and Project Files}).
12300
12301 @multitable @columnfractions .4 .2 .2 .2
12302 @item Attribute Name @tab Category @tab Index @tab Value
12303 @item @code{^Default_Switches^Default_Switches^}
12304 @tab associative array
12305 @tab language name
12306 @tab string list
12307 @item @code{^Switches^Switches^}
12308 @tab associative array
12309 @tab file name
12310 @tab string list
12311 @end multitable
12312
12313 @noindent
12314 In addition, package @code{Compiler} has a single string attribute
12315 @code{Local_Configuration_Pragmas} and package @code{Builder} has a single
12316 string attribute @code{Global_Configuration_Pragmas}.
12317
12318 @noindent
12319 Each simple attribute has a default value: the empty string (for string-valued
12320 attributes) and the empty list (for string list-valued attributes).
12321
12322 An attribute declaration defines a new value for an attribute.
12323
12324 Examples of simple attribute declarations:
12325
12326 @smallexample @c projectfile
12327    for Object_Dir use "objects";
12328    for Source_Dirs use ("units", "test/drivers");
12329 @end smallexample
12330
12331 @noindent
12332 The syntax of a @dfn{simple attribute declaration} is similar to that of an
12333 attribute definition clause in Ada.
12334
12335 Attributes references may be appear in expressions.
12336 The general form for such a reference is @code{<entity>'<attribute>}:
12337 Associative array attributes are functions. Associative
12338 array attribute references must have an argument that is a string literal.
12339
12340 Examples are:
12341
12342 @smallexample @c projectfile
12343   project'Object_Dir
12344   Naming'Dot_Replacement
12345   Imported_Project'Source_Dirs
12346   Imported_Project.Naming'Casing
12347   Builder'^Default_Switches^Default_Switches^("Ada")
12348 @end smallexample
12349
12350 @noindent
12351 The prefix of an attribute may be:
12352 @itemize @bullet
12353 @item @code{project} for an attribute of the current project
12354 @item The name of an existing package of the current project
12355 @item The name of an imported project
12356 @item The name of a parent project that is extended by the current project
12357 @item An expanded name whose prefix is imported/parent project name,
12358       and whose selector is a package name
12359 @end itemize
12360
12361 @noindent
12362 Example:
12363 @smallexample @c projectfile
12364 @group
12365    project Prj is
12366      for Source_Dirs use project'Source_Dirs & "units";
12367      for Source_Dirs use project'Source_Dirs & "test/drivers"
12368    end Prj;
12369 @end group
12370 @end smallexample
12371
12372 @noindent
12373 In the first attribute declaration, initially the attribute @code{Source_Dirs}
12374 has the default value: an empty string list. After this declaration,
12375 @code{Source_Dirs} is a string list of one element: @code{"units"}.
12376 After the second attribute declaration @code{Source_Dirs} is a string list of
12377 two elements: @code{"units"} and @code{"test/drivers"}.
12378
12379 Note: this example is for illustration only. In practice,
12380 the project file would contain only one attribute declaration:
12381
12382 @smallexample @c projectfile
12383    for Source_Dirs use ("units", "test/drivers");
12384 @end smallexample
12385
12386 @node Associative Array Attributes
12387 @subsection Associative Array Attributes
12388
12389 @noindent
12390 Some attributes are defined as @emph{associative arrays}. An associative
12391 array may be regarded as a function that takes a string as a parameter
12392 and delivers a string or string list value as its result.
12393
12394 Here are some examples of single associative array attribute associations:
12395
12396 @smallexample @c projectfile
12397    for Body ("main") use "Main.ada";
12398    for ^Switches^Switches^ ("main.ada")
12399        use ("^-v^-v^",
12400             "^-gnatv^-gnatv^");
12401    for ^Switches^Switches^ ("main.ada")
12402             use Builder'^Switches^Switches^ ("main.ada")
12403               & "^-g^-g^";
12404 @end smallexample
12405
12406 @noindent
12407 Like untyped variables and simple attributes, associative array attributes
12408 may be declared several times. Each declaration supplies a new value for the
12409 attribute, and replaces the previous setting.
12410
12411 @noindent
12412 An associative array attribute may be declared as a full associative array
12413 declaration, with the value of the same attribute in an imported or extended
12414 project.
12415
12416 @smallexample @c projectfile
12417    package Builder is
12418       for Default_Switches use Default.Builder'Default_Switches;
12419    end Builder;
12420 @end smallexample
12421
12422 @noindent
12423 In this example, @code{Default} must be either a project imported by the
12424 current project, or the project that the current project extends. If the
12425 attribute is in a package (in this case, in package @code{Builder}), the same
12426 package needs to be specified.
12427
12428 @noindent
12429 A full associative array declaration replaces any other declaration for the
12430 attribute, including other full associative array declaration. Single
12431 associative array associations may be declare after a full associative
12432 declaration, modifying the value for a single association of the attribute.
12433
12434 @node case Constructions
12435 @subsection @code{case} Constructions
12436
12437 @noindent
12438 A @code{case} construction is used in a project file to effect conditional
12439 behavior.
12440 Here is a typical example:
12441
12442 @smallexample @c projectfile
12443 @group
12444 project MyProj is
12445    type OS_Type is ("GNU/Linux", "Unix", "NT", "VMS");
12446
12447    OS : OS_Type := external ("OS", "GNU/Linux");
12448 @end group
12449
12450 @group
12451    package Compiler is
12452      case OS is
12453        when "GNU/Linux" | "Unix" =>
12454          for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
12455              use ("^-gnath^-gnath^");
12456        when "NT" =>
12457          for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
12458              use ("^-gnatP^-gnatP^");
12459        when others =>
12460      end case;
12461    end Compiler;
12462 end MyProj;
12463 @end group
12464 @end smallexample
12465
12466 @noindent
12467 The syntax of a @code{case} construction is based on the Ada case statement
12468 (although there is no @code{null} construction for empty alternatives).
12469
12470 The case expression must be a typed string variable.
12471 Each alternative comprises the reserved word @code{when}, either a list of
12472 literal strings separated by the @code{"|"} character or the reserved word
12473 @code{others},  and the @code{"=>"} token.
12474 Each literal string must belong to the string type that is the type of the
12475 case variable.
12476 An @code{others} alternative, if present, must occur last.
12477
12478 After each @code{=>}, there are zero or more constructions.  The only
12479 constructions allowed in a case construction are other case constructions,
12480 attribute declarations and variable declarations. String type declarations and
12481 package declarations are not allowed. Variable declarations are restricted to
12482 variables that have already been declared before the case construction.
12483
12484 The value of the case variable is often given by an external reference
12485 (@pxref{External References in Project Files}).
12486
12487 @c ****************************************
12488 @c * Objects and Sources in Project Files *
12489 @c ****************************************
12490
12491 @node Objects and Sources in Project Files
12492 @section Objects and Sources in Project Files
12493
12494 @menu
12495 * Object Directory::
12496 * Exec Directory::
12497 * Source Directories::
12498 * Source File Names::
12499 @end menu
12500
12501 @noindent
12502 Each project has exactly one object directory and one or more source
12503 directories. The source directories must contain at least one source file,
12504 unless  the project file explicitly specifies that no source files are present
12505 (@pxref{Source File Names}).
12506
12507 @node Object Directory
12508 @subsection Object Directory
12509
12510 @noindent
12511 The object directory for a project is the directory containing the compiler's
12512 output (such as @file{ALI} files and object files) for the project's immediate
12513 sources.
12514
12515 The object directory is given by the value of the attribute @code{Object_Dir}
12516 in the project file.
12517
12518 @smallexample @c projectfile
12519    for Object_Dir use "objects";
12520 @end smallexample
12521
12522 @noindent
12523 The attribute @code{Object_Dir} has a string value, the path name of the object
12524 directory. The path name may be absolute or relative to the directory of the
12525 project file. This directory must already exist, and be readable and writable.
12526
12527 By default, when the attribute @code{Object_Dir} is not given an explicit value
12528 or when its value is the empty string, the object directory is the same as the
12529 directory containing the project file.
12530
12531 @node Exec Directory
12532 @subsection Exec Directory
12533
12534 @noindent
12535 The exec directory for a project is the directory containing the executables
12536 for the project's main subprograms.
12537
12538 The exec directory is given by the value of the attribute @code{Exec_Dir}
12539 in the project file.
12540
12541 @smallexample @c projectfile
12542    for Exec_Dir use "executables";
12543 @end smallexample
12544
12545 @noindent
12546 The attribute @code{Exec_Dir} has a string value, the path name of the exec
12547 directory. The path name may be absolute or relative to the directory of the
12548 project file. This directory must already exist, and be writable.
12549
12550 By default, when the attribute @code{Exec_Dir} is not given an explicit value
12551 or when its value is the empty string, the exec directory is the same as the
12552 object directory of the project file.
12553
12554 @node Source Directories
12555 @subsection Source Directories
12556
12557 @noindent
12558 The source directories of a project are specified by the project file
12559 attribute @code{Source_Dirs}.
12560
12561 This attribute's value is a string list. If the attribute is not given an
12562 explicit value, then there is only one source directory, the one where the
12563 project file resides.
12564
12565 A @code{Source_Dirs} attribute that is explicitly defined to be the empty list,
12566 as in
12567
12568 @smallexample @c projectfile
12569     for Source_Dirs use ();
12570 @end smallexample
12571
12572 @noindent
12573 indicates that the project contains no source files.
12574
12575 Otherwise, each string in the string list designates one or more
12576 source directories.
12577
12578 @smallexample @c projectfile
12579    for Source_Dirs use ("sources", "test/drivers");
12580 @end smallexample
12581
12582 @noindent
12583 If a string in the list ends with @code{"/**"},  then the directory whose path
12584 name precedes the two asterisks, as well as all its subdirectories
12585 (recursively), are source directories.
12586
12587 @smallexample @c projectfile
12588    for Source_Dirs use ("/system/sources/**");
12589 @end smallexample
12590
12591 @noindent
12592 Here the directory @code{/system/sources} and all of its subdirectories
12593 (recursively) are source directories.
12594
12595 To specify that the source directories are the directory of the project file
12596 and all of its subdirectories, you can declare @code{Source_Dirs} as follows:
12597 @smallexample @c projectfile
12598    for Source_Dirs use ("./**");
12599 @end smallexample
12600
12601 @noindent
12602 Each of the source directories must exist and be readable.
12603
12604 @node Source File Names
12605 @subsection Source File Names
12606
12607 @noindent
12608 In a project that contains source files, their names may be specified by the
12609 attributes @code{Source_Files} (a string list) or @code{Source_List_File}
12610 (a string). Source file names never include any directory information.
12611
12612 If the attribute @code{Source_Files} is given an explicit value, then each
12613 element of the list is a source file name.
12614
12615 @smallexample @c projectfile
12616    for Source_Files use ("main.adb");
12617    for Source_Files use ("main.adb", "pack1.ads", "pack2.adb");
12618 @end smallexample
12619
12620 @noindent
12621 If the attribute @code{Source_Files} is not given an explicit value,
12622 but the attribute @code{Source_List_File} is given a string value,
12623 then the source file names are contained in the text file whose path name
12624 (absolute or relative to the directory of the project file) is the
12625 value of the attribute @code{Source_List_File}.
12626
12627 Each line in the file that is not empty or is not a comment
12628 contains a source file name.
12629
12630 @smallexample @c projectfile
12631    for Source_List_File use "source_list.txt";
12632 @end smallexample
12633
12634 @noindent
12635 By default, if neither the attribute @code{Source_Files} nor the attribute
12636 @code{Source_List_File} is given an explicit value, then each file in the
12637 source directories that conforms to the project's naming scheme
12638 (@pxref{Naming Schemes}) is an immediate source of the project.
12639
12640 A warning is issued if both attributes @code{Source_Files} and
12641 @code{Source_List_File} are given explicit values. In this case, the attribute
12642 @code{Source_Files} prevails.
12643
12644 Each source file name must be the name of one existing source file
12645 in one of the source directories.
12646
12647 A @code{Source_Files} attribute whose value is an empty list
12648 indicates that there are no source files in the project.
12649
12650 If the order of the source directories is known statically, that is if
12651 @code{"/**"} is not used in the string list @code{Source_Dirs}, then there may
12652 be several files with the same source file name. In this case, only the file
12653 in the first directory is considered as an immediate source of the project
12654 file. If the order of the source directories is not known statically, it is
12655 an error to have several files with the same source file name.
12656
12657 Projects can be specified to have no Ada source
12658 files: the value of (@code{Source_Dirs} or @code{Source_Files} may be an empty
12659 list, or the @code{"Ada"} may be absent from @code{Languages}:
12660
12661 @smallexample @c projectfile
12662    for Source_Dirs use ();
12663    for Source_Files use ();
12664    for Languages use ("C", "C++");
12665 @end smallexample
12666
12667 @noindent
12668 Otherwise, a project must contain at least one immediate source.
12669
12670 Projects with no source files are useful as template packages
12671 (@pxref{Packages in Project Files}) for other projects; in particular to
12672 define a package @code{Naming} (@pxref{Naming Schemes}).
12673
12674 @c ****************************
12675 @c * Importing Projects *
12676 @c ****************************
12677
12678 @node  Importing Projects
12679 @section Importing Projects
12680 @cindex @code{ADA_PROJECT_PATH}
12681
12682 @noindent
12683 An immediate source of a project P may depend on source files that
12684 are neither immediate sources of P nor in the predefined library.
12685 To get this effect, P must @emph{import} the projects that contain the needed
12686 source files.
12687
12688 @smallexample @c projectfile
12689 @group
12690   with "project1", "utilities.gpr";
12691   with "/namings/apex.gpr";
12692   project Main is
12693     ...
12694 @end group
12695 @end smallexample
12696
12697 @noindent
12698 As can be seen in this example, the syntax for importing projects is similar
12699 to the syntax for importing compilation units in Ada. However, project files
12700 use literal strings instead of names, and the @code{with} clause identifies
12701 project files rather than packages.
12702
12703 Each literal string is the file name or path name (absolute or relative) of a
12704 project file. If a string corresponds to a file name, with no path or a
12705 relative path, then its location is determined by the @emph{project path}. The
12706 latter can be queried using @code{gnatls -v}. It contains:
12707
12708 @itemize @bullet
12709 @item
12710 In first position, the directory containing the current project file.
12711 @item
12712 In last position, the default project directory. This default project directory
12713 is part of the GNAT installation and is the standard place to install project
12714 files giving access to standard support libraries.
12715 @ifclear vms
12716 @ref{Installing a library}
12717 @end ifclear
12718
12719 @item
12720 In between, all the directories referenced in the
12721 ^environment variable^logical name^ @env{ADA_PROJECT_PATH} if it exists.
12722 @end itemize
12723
12724 @noindent
12725 If a relative pathname is used, as in
12726
12727 @smallexample @c projectfile
12728   with "tests/proj";
12729 @end smallexample
12730
12731 @noindent
12732 then the full path for the project is constructed by concatenating this
12733 relative path to those in the project path, in order, until a matching file is
12734 found. Any symbolic link will be fully resolved in the directory of the
12735 importing project file before the imported project file is examined.
12736
12737 If the @code{with}'ed project file name does not have an extension,
12738 the default is @file{^.gpr^.GPR^}. If a file with this extension is not found,
12739 then the file name as specified in the @code{with} clause (no extension) will
12740 be used. In the above example, if a file @code{project1.gpr} is found, then it
12741 will be used; otherwise, if a file @code{^project1^PROJECT1^} exists
12742 then it will be used; if neither file exists, this is an error.
12743
12744 A warning is issued if the name of the project file does not match the
12745 name of the project; this check is case insensitive.
12746
12747 Any source file that is an immediate source of the imported project can be
12748 used by the immediate sources of the importing project, transitively. Thus
12749 if @code{A} imports @code{B}, and @code{B} imports @code{C}, the immediate
12750 sources of @code{A} may depend on the immediate sources of @code{C}, even if
12751 @code{A} does not import @code{C} explicitly. However, this is not recommended,
12752 because if and when @code{B} ceases to import @code{C}, some sources in
12753 @code{A} will no longer compile.
12754
12755 A side effect of this capability is that normally cyclic dependencies are not
12756 permitted: if @code{A} imports @code{B} (directly or indirectly) then @code{B}
12757 is not allowed to import @code{A}. However, there are cases when cyclic
12758 dependencies would be beneficial. For these cases, another form of import
12759 between projects exists, the @code{limited with}: a project @code{A} that
12760 imports a project @code{B} with a straight @code{with} may also be imported,
12761 directly or indirectly, by @code{B} on the condition that imports from @code{B}
12762 to @code{A} include at least one @code{limited with}.
12763
12764 @smallexample @c 0projectfile
12765 with "../b/b.gpr";
12766 with "../c/c.gpr";
12767 project A is
12768 end A;
12769
12770 limited with "../a/a.gpr";
12771 project B is
12772 end B;
12773
12774 with "../d/d.gpr";
12775 project C is
12776 end C;
12777
12778 limited with "../a/a.gpr";
12779 project D is
12780 end D;
12781 @end smallexample
12782
12783 @noindent
12784 In the above legal example, there are two project cycles:
12785 @itemize @bullet
12786 @item A-> B-> A
12787 @item A -> C -> D -> A
12788 @end itemize
12789
12790 @noindent
12791 In each of these cycle there is one @code{limited with}: import of @code{A}
12792 from @code{B} and import of @code{A} from @code{D}.
12793
12794 The difference between straight @code{with} and @code{limited with} is that
12795 the name of a project imported with a @code{limited with} cannot be used in the
12796 project that imports it. In particular, its packages cannot be renamed and
12797 its variables cannot be referred to.
12798
12799 An exception to the above rules for @code{limited with} is that for the main
12800 project specified to @command{gnatmake} or to the @command{GNAT} driver a
12801 @code{limited with} is equivalent to a straight @code{with}. For example,
12802 in the example above, projects @code{B} and @code{D} could not be main
12803 projects for @command{gnatmake} or to the @command{GNAT} driver, because they
12804 each have a @code{limited with} that is the only one in a cycle of importing
12805 projects.
12806
12807 @c *********************
12808 @c * Project Extension *
12809 @c *********************
12810
12811 @node Project Extension
12812 @section Project Extension
12813
12814 @noindent
12815 During development of a large system, it is sometimes necessary to use
12816 modified versions of some of the source files, without changing the original
12817 sources. This can be achieved through the @emph{project extension} facility.
12818
12819 @smallexample @c projectfile
12820    project Modified_Utilities extends "/baseline/utilities.gpr" is ...
12821 @end smallexample
12822
12823 @noindent
12824 A project extension declaration introduces an extending project
12825 (the @emph{child}) and a project being extended (the @emph{parent}).
12826
12827 By default, a child project inherits all the sources of its parent.
12828 However, inherited sources can be overridden: a unit in a parent is hidden
12829 by a unit of the same name in the child.
12830
12831 Inherited sources are considered to be sources (but not immediate sources)
12832 of the child project; see @ref{Project File Syntax}.
12833
12834 An inherited source file retains any switches specified in the parent project.
12835
12836 For example if the project @code{Utilities} contains the specification and the
12837 body of an Ada package @code{Util_IO}, then the project
12838 @code{Modified_Utilities} can contain a new body for package @code{Util_IO}.
12839 The original body of @code{Util_IO} will not be considered in program builds.
12840 However, the package specification will still be found in the project
12841 @code{Utilities}.
12842
12843 A child project can have only one parent but it may import any number of other
12844 projects.
12845
12846 A project is not allowed to import directly or indirectly at the same time a
12847 child project and any of its ancestors.
12848
12849 @c *******************************
12850 @c * Project Hierarchy Extension *
12851 @c *******************************
12852
12853 @node Project Hierarchy Extension
12854 @section Project Hierarchy Extension
12855
12856 @noindent
12857 When extending a large system spanning multiple projects, it is often
12858 inconvenient to extend every project in the hierarchy that is impacted by a
12859 small change introduced. In such cases, it is possible to create a virtual
12860 extension of entire hierarchy using @code{extends all} relationship.
12861
12862 When the project is extended using @code{extends all} inheritance, all projects
12863 that are imported by it, both directly and indirectly, are considered virtually
12864 extended. That is, the Project Manager creates "virtual projects"
12865 that extend every project in the hierarchy; all these virtual projects have
12866 no sources of their own and have as object directory the object directory of
12867 the root of "extending all" project.
12868
12869 It is possible to explicitly extend one or more projects in the hierarchy
12870 in order to modify the sources. These extending projects must be imported by
12871 the "extending all" project, which will replace the corresponding virtual
12872 projects with the explicit ones.
12873
12874 When building such a project hierarchy extension, the Project Manager will
12875 ensure that both modified sources and sources in virtual extending projects
12876 that depend on them, are recompiled.
12877
12878 By means of example, consider the following hierarchy of projects.
12879
12880 @enumerate
12881 @item
12882 project A, containing package P1
12883 @item
12884 project B importing A and containing package P2 which depends on P1
12885 @item
12886 project C importing B and containing package P3 which depends on P2
12887 @end enumerate
12888
12889 @noindent
12890 We want to modify packages P1 and P3.
12891
12892 This project hierarchy will need to be extended as follows:
12893
12894 @enumerate
12895 @item
12896 Create project A1 that extends A, placing modified P1 there:
12897
12898 @smallexample @c 0projectfile
12899 project A1 extends "(...)/A" is
12900 end A1;
12901 @end smallexample
12902
12903 @item
12904 Create project C1 that "extends all" C and imports A1, placing modified
12905 P3 there:
12906
12907 @smallexample @c 0projectfile
12908 with "(...)/A1";
12909 project C1 extends all "(...)/C" is
12910 end C1;
12911 @end smallexample
12912 @end enumerate
12913
12914 When you build project C1, your entire modified project space will be
12915 recompiled, including the virtual project B1 that has been impacted by the
12916 "extending all" inheritance of project C.
12917
12918 Note that if a Library Project in the hierarchy is virtually extended,
12919 the virtual project that extends the Library Project is not a Library Project.
12920
12921 @c ****************************************
12922 @c * External References in Project Files *
12923 @c ****************************************
12924
12925 @node  External References in Project Files
12926 @section External References in Project Files
12927
12928 @noindent
12929 A project file may contain references to external variables; such references
12930 are called @emph{external references}.
12931
12932 An external variable is either defined as part of the environment (an
12933 environment variable in Unix, for example) or else specified on the command
12934 line via the @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@emph{vbl}=@emph{value}} switch.
12935 If both, then the command line value is used.
12936
12937 The value of an external reference is obtained by means of the built-in
12938 function @code{external}, which returns a string value.
12939 This function has two forms:
12940 @itemize @bullet
12941 @item @code{external (external_variable_name)}
12942 @item @code{external (external_variable_name, default_value)}
12943 @end itemize
12944
12945 @noindent
12946 Each parameter must be a string literal.  For example:
12947
12948 @smallexample @c projectfile
12949    external ("USER")
12950    external ("OS", "GNU/Linux")
12951 @end smallexample
12952
12953 @noindent
12954 In the form with one parameter, the function returns the value of
12955 the external variable given as parameter. If this name is not present in the
12956 environment, the function returns an empty string.
12957
12958 In the form with two string parameters, the second argument is
12959 the value returned when the variable given as the first argument is not
12960 present in the environment. In the example above, if @code{"OS"} is not
12961 the name of ^an environment variable^a logical name^ and is not passed on
12962 the command line, then the returned value is @code{"GNU/Linux"}.
12963
12964 An external reference may be part of a string expression or of a string
12965 list expression, and can therefore appear in a variable declaration or
12966 an attribute declaration.
12967
12968 @smallexample @c projectfile
12969 @group
12970    type Mode_Type is ("Debug", "Release");
12971    Mode : Mode_Type := external ("MODE");
12972    case Mode is
12973      when "Debug" =>
12974         ...
12975 @end group
12976 @end smallexample
12977
12978 @c *****************************
12979 @c * Packages in Project Files *
12980 @c *****************************
12981
12982 @node  Packages in Project Files
12983 @section Packages in Project Files
12984
12985 @noindent
12986 A @emph{package} defines the settings for project-aware tools within a
12987 project.
12988 For each such tool one can declare a package; the names for these
12989 packages are preset (@pxref{Packages}).
12990 A package may contain variable declarations, attribute declarations, and case
12991 constructions.
12992
12993 @smallexample @c projectfile
12994 @group
12995    project Proj is
12996       package Builder is  -- used by gnatmake
12997          for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
12998              use ("^-v^-v^",
12999                   "^-g^-g^");
13000       end Builder;
13001    end Proj;
13002 @end group
13003 @end smallexample
13004
13005 @noindent
13006 The syntax of package declarations mimics that of package in Ada.
13007
13008 Most of the packages have an attribute
13009 @code{^Default_Switches^Default_Switches^}.
13010 This attribute is an associative array, and its value is a string list.
13011 The index of the associative array is the name of a programming language (case
13012 insensitive). This attribute indicates the ^switch^switch^
13013 or ^switches^switches^ to be used
13014 with the corresponding tool.
13015
13016 Some packages also have another attribute, @code{^Switches^Switches^},
13017 an associative array whose value is a string list.
13018 The index is the name of a source file.
13019 This attribute indicates the ^switch^switch^
13020 or ^switches^switches^ to be used by the corresponding
13021 tool when dealing with this specific file.
13022
13023 Further information on these ^switch^switch^-related attributes is found in
13024 @ref{^Switches^Switches^ and Project Files}.
13025
13026 A package may be declared as a @emph{renaming} of another package; e.g., from
13027 the project file for an imported project.
13028
13029 @smallexample @c projectfile
13030 @group
13031   with "/global/apex.gpr";
13032   project Example is
13033     package Naming renames Apex.Naming;
13034     ...
13035   end Example;
13036 @end group
13037 @end smallexample
13038
13039 @noindent
13040 Packages that are renamed in other project files often come from project files
13041 that have no sources: they are just used as templates. Any modification in the
13042 template will be reflected automatically in all the project files that rename
13043 a package from the template.
13044
13045 In addition to the tool-oriented packages, you can also declare a package
13046 named @code{Naming} to establish specialized source file naming conventions
13047 (@pxref{Naming Schemes}).
13048
13049 @c ************************************
13050 @c * Variables from Imported Projects *
13051 @c ************************************
13052
13053 @node Variables from Imported Projects
13054 @section Variables from Imported Projects
13055
13056 @noindent
13057 An attribute or variable defined in an imported or parent project can
13058 be used in expressions in the importing / extending project.
13059 Such an attribute or variable is denoted by an expanded name whose prefix
13060 is either the name of the project or the expanded name of a package within
13061 a project.
13062
13063 @smallexample @c projectfile
13064 @group
13065   with "imported";
13066   project Main extends "base" is
13067      Var1 := Imported.Var;
13068      Var2 := Base.Var & ".new";
13069 @end group
13070
13071 @group
13072      package Builder is
13073         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13074             use Imported.Builder'Ada_^Switches^Switches^ &
13075                 "^-gnatg^-gnatg^" &
13076                 "^-v^-v^";
13077      end Builder;
13078 @end group
13079
13080 @group
13081      package Compiler is
13082         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13083             use Base.Compiler'Ada_^Switches^Switches^;
13084      end Compiler;
13085   end Main;
13086 @end group
13087 @end smallexample
13088
13089 @noindent
13090 In this example:
13091
13092 @itemize @bullet
13093 @item
13094 The value of @code{Var1} is a copy of the variable @code{Var} defined
13095 in the project file @file{"imported.gpr"}
13096 @item
13097 the value of @code{Var2} is a copy of the value of variable @code{Var}
13098 defined in the project file @file{base.gpr}, concatenated with @code{".new"}
13099 @item
13100 attribute @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} in package
13101 @code{Builder} is a string list that includes in its value a copy of the value
13102 of @code{Ada_^Switches^Switches^} defined in the @code{Builder} package
13103 in project file @file{imported.gpr} plus two new elements:
13104 @option{"^-gnatg^-gnatg^"}
13105 and @option{"^-v^-v^"};
13106 @item
13107 attribute @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} in package
13108 @code{Compiler} is a copy of the variable @code{Ada_^Switches^Switches^}
13109 defined in the @code{Compiler} package in project file @file{base.gpr},
13110 the project being extended.
13111 @end itemize
13112
13113 @c ******************
13114 @c * Naming Schemes *
13115 @c ******************
13116
13117 @node  Naming Schemes
13118 @section Naming Schemes
13119
13120 @noindent
13121 Sometimes an Ada software system is ported from a foreign compilation
13122 environment to GNAT, and the file names do not use the default GNAT
13123 conventions. Instead of changing all the file names (which for a variety
13124 of reasons might not be possible), you can define the relevant file
13125 naming scheme in the @code{Naming} package in your project file.
13126
13127 @noindent
13128 Note that the use of pragmas described in
13129 @ref{Alternative File Naming Schemes} by mean of a configuration
13130 pragmas file is not supported when using project files. You must use
13131 the features described in this paragraph. You can however use specify
13132 other configuration pragmas (@pxref{Specifying Configuration Pragmas}).
13133
13134 @ifclear vms
13135 For example, the following
13136 package models the Apex file naming rules:
13137
13138 @smallexample @c projectfile
13139 @group
13140   package Naming is
13141     for Casing               use "lowercase";
13142     for Dot_Replacement      use ".";
13143     for Spec_Suffix ("Ada")  use ".1.ada";
13144     for Body_Suffix ("Ada")  use ".2.ada";
13145   end Naming;
13146 @end group
13147 @end smallexample
13148 @end ifclear
13149
13150 @ifset vms
13151 For example, the following package models the HP Ada file naming rules:
13152
13153 @smallexample @c projectfile
13154 @group
13155   package Naming is
13156     for Casing               use "lowercase";
13157     for Dot_Replacement      use "__";
13158     for Spec_Suffix ("Ada")  use "_.^ada^ada^";
13159     for Body_Suffix ("Ada")  use ".^ada^ada^";
13160   end Naming;
13161 @end group
13162 @end smallexample
13163
13164 @noindent
13165 (Note that @code{Casing} is @code{"lowercase"} because GNAT gets the file
13166 names in lower case)
13167 @end ifset
13168
13169 @noindent
13170 You can define the following attributes in package @code{Naming}:
13171
13172 @table @code
13173
13174 @item @code{Casing}
13175 This must be a string with one of the three values @code{"lowercase"},
13176 @code{"uppercase"} or @code{"mixedcase"}; these strings are case insensitive.
13177
13178 @noindent
13179 If @code{Casing} is not specified, then the default is @code{"lowercase"}.
13180
13181 @item @code{Dot_Replacement}
13182 This must be a string whose value satisfies the following conditions:
13183
13184 @itemize @bullet
13185 @item It must not be empty
13186 @item It cannot start or end with an alphanumeric character
13187 @item It cannot be a single underscore
13188 @item It cannot start with an underscore followed by an alphanumeric
13189 @item It cannot contain a dot @code{'.'} except if the entire string
13190 is @code{"."}
13191 @end itemize
13192
13193 @noindent
13194 If @code{Dot_Replacement} is not specified, then the default is @code{"-"}.
13195
13196 @item @code{Spec_Suffix}
13197 This is an associative array (indexed by the programming language name, case
13198 insensitive) whose value is a string that must satisfy the following
13199 conditions:
13200
13201 @itemize @bullet
13202 @item It must not be empty
13203 @item It must include at least one dot
13204 @end itemize
13205 @noindent
13206 If @code{Spec_Suffix ("Ada")} is not specified, then the default is
13207 @code{"^.ads^.ADS^"}.
13208
13209 @item @code{Body_Suffix}
13210 This is an associative array (indexed by the programming language name, case
13211 insensitive) whose value is a string that must satisfy the following
13212 conditions:
13213
13214 @itemize @bullet
13215 @item It must not be empty
13216 @item It must include at least one dot
13217 @item It cannot be the same as @code{Spec_Suffix ("Ada")}
13218 @end itemize
13219 @noindent
13220 If @code{Body_Suffix ("Ada")} and @code{Spec_Suffix ("Ada")} end with the
13221 same string, then a file name that ends with the longest of these two suffixes
13222 will be a body if the longest suffix is @code{Body_Suffix ("Ada")} or a spec
13223 if the longest suffix is @code{Spec_Suffix ("Ada")}.
13224
13225 If @code{Body_Suffix ("Ada")} is not specified, then the default is
13226 @code{"^.adb^.ADB^"}.
13227
13228 @item @code{Separate_Suffix}
13229 This must be a string whose value satisfies the same conditions as
13230 @code{Body_Suffix}. The same "longest suffix" rules apply.
13231
13232 @noindent
13233 If @code{Separate_Suffix ("Ada")} is not specified, then it defaults to same
13234 value as @code{Body_Suffix ("Ada")}.
13235
13236 @item @code{Spec}
13237 @noindent
13238 You can use the associative array attribute @code{Spec}  to define
13239 the source file name for an individual Ada compilation unit's spec. The array
13240 index must be a string literal that identifies the Ada unit (case insensitive).
13241 The value of this attribute must be a string that identifies the file that
13242 contains this unit's spec (case sensitive or insensitive depending on the
13243 operating system).
13244
13245 @smallexample @c projectfile
13246    for Spec ("MyPack.MyChild") use "mypack.mychild.spec";
13247 @end smallexample
13248
13249 @item @code{Body}
13250
13251 You can use the associative array attribute @code{Body} to
13252 define the source file name for an individual Ada compilation unit's body
13253 (possibly a subunit).  The array index must be a string literal that identifies
13254 the Ada unit (case insensitive).  The value of this attribute must be a string
13255 that identifies the file that contains this unit's body or subunit (case
13256 sensitive or insensitive depending on the operating system).
13257
13258 @smallexample @c projectfile
13259    for Body ("MyPack.MyChild") use "mypack.mychild.body";
13260 @end smallexample
13261 @end table
13262
13263 @c ********************
13264 @c * Library Projects *
13265 @c ********************
13266
13267 @node Library Projects
13268 @section Library Projects
13269
13270 @noindent
13271 @emph{Library projects} are projects whose object code is placed in a library.
13272 (Note that this facility is not yet supported on all platforms)
13273
13274 To create a library project, you need to define in its project file
13275 two project-level attributes: @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}.
13276 Additionally, you may define other library-related attributes such as
13277 @code{Library_Kind}, @code{Library_Version}, @code{Library_Interface},
13278 @code{Library_Auto_Init}, @code{Library_Options} and @code{Library_GCC}.
13279
13280 The @code{Library_Name} attribute has a string value. There is no restriction
13281 on the name of a library. It is the responsibility of the developer to
13282 choose a name that will be accepted by the platform. It is recommended to
13283 choose names that could be Ada identifiers; such names are almost guaranteed
13284 to be acceptable on all platforms.
13285
13286 The @code{Library_Dir} attribute has a string value that designates the path
13287 (absolute or relative) of the directory where the library will reside.
13288 It must designate an existing directory, and this directory must be writable,
13289 different from the project's object directory and from any source directory
13290 in the project tree.
13291
13292 If both @code{Library_Name} and @code{Library_Dir} are specified and
13293 are legal, then the project file defines a library project.  The optional
13294 library-related attributes are checked only for such project files.
13295
13296 The @code{Library_Kind} attribute has a string value that must be one of the
13297 following (case insensitive): @code{"static"}, @code{"dynamic"} or
13298 @code{"relocatable"} (which is a synonym for @code{"dynamic"}). If this
13299 attribute is not specified, the library is a static library, that is
13300 an archive of object files that can be potentially linked into a
13301 static executable. Otherwise, the library may be dynamic or
13302 relocatable, that is a library that is loaded only at the start of execution.
13303
13304 If you need to build both a static and a dynamic library, you should use two
13305 different object directories, since in some cases some extra code needs to
13306 be generated for the latter. For such cases, it is recommended to either use
13307 two different project files, or a single one which uses external variables
13308 to indicate what kind of library should be build.
13309
13310 The @code{Library_ALI_Dir} attribute may be specified to indicate the
13311 directory where the ALI files of the library will be copied. When it is
13312 not specified, the ALI files are copied to the directory specified in
13313 attribute @code{Library_Dir}. The directory specified by @code{Library_ALI_Dir}
13314 must be writable and different from the project's object directory and from
13315 any source directory in the project tree.
13316
13317 The @code{Library_Version} attribute has a string value whose interpretation
13318 is platform dependent. It has no effect on VMS and Windows. On Unix, it is
13319 used only for dynamic/relocatable libraries as the internal name of the
13320 library (the @code{"soname"}). If the library file name (built from the
13321 @code{Library_Name}) is different from the @code{Library_Version}, then the
13322 library file will be a symbolic link to the actual file whose name will be
13323 @code{Library_Version}.
13324
13325 Example (on Unix):
13326
13327 @smallexample @c projectfile
13328 @group
13329 project Plib is
13330
13331    Version := "1";
13332
13333    for Library_Dir use "lib_dir";
13334    for Library_Name use "dummy";
13335    for Library_Kind use "relocatable";
13336    for Library_Version use "libdummy.so." & Version;
13337
13338 end Plib;
13339 @end group
13340 @end smallexample
13341
13342 @noindent
13343 Directory @file{lib_dir} will contain the internal library file whose name
13344 will be @file{libdummy.so.1}, and @file{libdummy.so} will be a symbolic link to
13345 @file{libdummy.so.1}.
13346
13347 When @command{gnatmake} detects that a project file
13348 is a library project file, it will check all immediate sources of the project
13349 and rebuild the library if any of the sources have been recompiled.
13350
13351 Standard project files can import library project files. In such cases,
13352 the libraries will only be rebuilt if some of its sources are recompiled
13353 because they are in the closure of some other source in an importing project.
13354 Sources of the library project files that are not in such a closure will
13355 not be checked, unless the full library is checked, because one of its sources
13356 needs to be recompiled.
13357
13358 For instance, assume the project file @code{A} imports the library project file
13359 @code{L}. The immediate sources of A are @file{a1.adb}, @file{a2.ads} and
13360 @file{a2.adb}. The immediate sources of L are @file{l1.ads}, @file{l1.adb},
13361 @file{l2.ads}, @file{l2.adb}.
13362
13363 If @file{l1.adb} has been modified, then the library associated with @code{L}
13364 will be rebuilt when compiling all the immediate sources of @code{A} only
13365 if @file{a1.ads}, @file{a2.ads} or @file{a2.adb} includes a statement
13366 @code{"with L1;"}.
13367
13368 To be sure that all the sources in the library associated with @code{L} are
13369 up to date, and that all the sources of project @code{A} are also up to date,
13370 the following two commands needs to be used:
13371
13372 @smallexample
13373 gnatmake -Pl.gpr
13374 gnatmake -Pa.gpr
13375 @end smallexample
13376
13377 When a library is built or rebuilt, an attempt is made first to delete all
13378 files in the library directory.
13379 All @file{ALI} files will also be copied from the object directory to the
13380 library directory. To build executables, @command{gnatmake} will use the
13381 library rather than the individual object files.
13382
13383 @ifclear vms
13384 It is also possible to create library project files for third-party libraries
13385 that are precompiled and cannot be compiled locally thanks to the
13386 @code{externally_built} attribute. (See @ref{Installing a library}).
13387 @end ifclear
13388
13389 @c *******************************
13390 @c * Stand-alone Library Projects *
13391 @c *******************************
13392
13393 @node Stand-alone Library Projects
13394 @section Stand-alone Library Projects
13395
13396 @noindent
13397 A Stand-alone Library is a library that contains the necessary code to
13398 elaborate the Ada units that are included in the library. A Stand-alone
13399 Library is suitable to be used in an executable when the main is not
13400 in Ada. However, Stand-alone Libraries may also be used with an Ada main
13401 subprogram.
13402
13403 A Stand-alone Library Project is a Library Project where the library is
13404 a Stand-alone Library.
13405
13406 To be a Stand-alone Library Project, in addition to the two attributes
13407 that make a project a Library Project (@code{Library_Name} and
13408 @code{Library_Dir}, see @ref{Library Projects}), the attribute
13409 @code{Library_Interface} must be defined.
13410
13411 @smallexample @c projectfile
13412 @group
13413    for Library_Dir use "lib_dir";
13414    for Library_Name use "dummy";
13415    for Library_Interface use ("int1", "int1.child");
13416 @end group
13417 @end smallexample
13418
13419 Attribute @code{Library_Interface} has a non empty string list value,
13420 each string in the list designating a unit contained in an immediate source
13421 of the project file.
13422
13423 When a Stand-alone Library is built, first the binder is invoked to build
13424 a package whose name depends on the library name
13425 (^b~dummy.ads/b^B$DUMMY.ADS/B^ in the example above).
13426 This binder-generated package includes initialization and
13427 finalization procedures whose
13428 names depend on the library name (dummyinit and dummyfinal in the example
13429 above). The object corresponding to this package is included in the library.
13430
13431 A dynamic or relocatable Stand-alone Library is automatically initialized
13432 if automatic initialization of Stand-alone Libraries is supported on the
13433 platform and if attribute @code{Library_Auto_Init} is not specified or
13434 is specified with the value "true". A static Stand-alone Library is never
13435 automatically initialized.
13436
13437 Single string attribute @code{Library_Auto_Init} may be specified with only
13438 two possible values: "false" or "true" (case-insensitive). Specifying
13439 "false" for attribute @code{Library_Auto_Init} will prevent automatic
13440 initialization of dynamic or relocatable libraries.
13441
13442 When a non automatically initialized Stand-alone Library is used
13443 in an executable, its initialization procedure must be called before
13444 any service of the library is used.
13445 When the main subprogram is in Ada, it may mean that the initialization
13446 procedure has to be called during elaboration of another package.
13447
13448 For a Stand-Alone Library, only the @file{ALI} files of the Interface Units
13449 (those that are listed in attribute @code{Library_Interface}) are copied to
13450 the Library Directory. As a consequence, only the Interface Units may be
13451 imported from Ada units outside of the library. If other units are imported,
13452 the binding phase will fail.
13453
13454 When a Stand-Alone Library is bound, the switches that are specified in
13455 the attribute @code{Default_Switches ("Ada")} in package @code{Binder} are
13456 used in the call to @command{gnatbind}.
13457
13458 The string list attribute @code{Library_Options} may be used to specified
13459 additional switches to the call to @command{gcc} to link the library.
13460
13461 The attribute @code{Library_Src_Dir}, may be specified for a
13462 Stand-Alone Library. @code{Library_Src_Dir} is a simple attribute that has a
13463 single string value. Its value must be the path (absolute or relative to the
13464 project directory) of an existing directory. This directory cannot be the
13465 object directory or one of the source directories, but it can be the same as
13466 the library directory. The sources of the Interface
13467 Units of the library, necessary to an Ada client of the library, will be
13468 copied to the designated directory, called Interface Copy directory.
13469 These sources includes the specs of the Interface Units, but they may also
13470 include bodies and subunits, when pragmas @code{Inline} or @code{Inline_Always}
13471 are used, or when there is a generic units in the spec. Before the sources
13472 are copied to the Interface Copy directory, an attempt is made to delete all
13473 files in the Interface Copy directory.
13474
13475 @c *************************************
13476 @c * Switches Related to Project Files *
13477 @c *************************************
13478 @node Switches Related to Project Files
13479 @section Switches Related to Project Files
13480
13481 @noindent
13482 The following switches are used by GNAT tools that support project files:
13483
13484 @table @option
13485
13486 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
13487 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (any tool supporting project files)
13488 Indicates the name of a project file. This project file will be parsed with
13489 the verbosity indicated by @option{^-vP^MESSAGE_PROJECT_FILES=^@emph{x}},
13490 if any, and using the external references indicated
13491 by @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches, if any.
13492 @ifclear vms
13493 There may zero, one or more spaces between @option{-P} and @var{project}.
13494 @end ifclear
13495
13496 @noindent
13497 There must be only one @option{^-P^/PROJECT_FILE^} switch on the command line.
13498
13499 @noindent
13500 Since the Project Manager parses the project file only after all the switches
13501 on the command line are checked, the order of the switches
13502 @option{^-P^/PROJECT_FILE^},
13503 @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}}
13504 or @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} is not significant.
13505
13506 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
13507 @cindex @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} (any tool supporting project files)
13508 Indicates that external variable @var{name} has the value @var{value}.
13509 The Project Manager will use this value for occurrences of
13510 @code{external(name)} when parsing the project file.
13511
13512 @ifclear vms
13513 @noindent
13514 If @var{name} or @var{value} includes a space, then @var{name=value} should be
13515 put between quotes.
13516 @smallexample
13517   -XOS=NT
13518   -X"user=John Doe"
13519 @end smallexample
13520 @end ifclear
13521
13522 @noindent
13523 Several @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches can be used simultaneously.
13524 If several @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches specify the same
13525 @var{name}, only the last one is used.
13526
13527 @noindent
13528 An external variable specified with a @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switch
13529 takes precedence over the value of the same name in the environment.
13530
13531 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
13532 @cindex @code{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE^} (any tool supporting project files)
13533 @c Previous line uses code vs option command, to stay less than 80 chars
13534 Indicates the verbosity of the parsing of GNAT project files.
13535
13536 @ifclear vms
13537 @option{-vP0} means Default;
13538 @option{-vP1} means Medium;
13539 @option{-vP2} means High.
13540 @end ifclear
13541
13542 @ifset vms
13543 There are three possible options for this qualifier: DEFAULT, MEDIUM and
13544 HIGH.
13545 @end ifset
13546
13547 @noindent
13548 The default is ^Default^DEFAULT^: no output for syntactically correct
13549 project files.
13550 @noindent
13551 If several @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}} switches are present,
13552 only the last one is used.
13553
13554 @end table
13555
13556 @c **********************************
13557 @c * Tools Supporting Project Files *
13558 @c **********************************
13559
13560 @node  Tools Supporting Project Files
13561 @section Tools Supporting Project Files
13562
13563 @menu
13564 * gnatmake and Project Files::
13565 * The GNAT Driver and Project Files::
13566 @end menu
13567
13568 @node gnatmake and Project Files
13569 @subsection gnatmake and Project Files
13570
13571 @noindent
13572 This section covers several topics related to @command{gnatmake} and
13573 project files: defining ^switches^switches^ for @command{gnatmake}
13574 and for the tools that it invokes; specifying configuration pragmas;
13575 the use of the @code{Main} attribute; building and rebuilding library project
13576 files.
13577
13578 @menu
13579 * ^Switches^Switches^ and Project Files::
13580 * Specifying Configuration Pragmas::
13581 * Project Files and Main Subprograms::
13582 * Library Project Files::
13583 @end menu
13584
13585 @node ^Switches^Switches^ and Project Files
13586 @subsubsection ^Switches^Switches^ and Project Files
13587
13588 @ifset vms
13589 It is not currently possible to specify VMS style qualifiers in the project
13590 files; only Unix style ^switches^switches^ may be specified.
13591 @end ifset
13592
13593 @noindent
13594 For each of the packages @code{Builder}, @code{Compiler}, @code{Binder}, and
13595 @code{Linker}, you can specify a @code{^Default_Switches^Default_Switches^}
13596 attribute, a @code{^Switches^Switches^} attribute, or both;
13597 as their names imply, these ^switch^switch^-related
13598 attributes affect the ^switches^switches^ that are used for each of these GNAT
13599 components when
13600 @command{gnatmake} is invoked.  As will be explained below, these
13601 component-specific ^switches^switches^ precede
13602 the ^switches^switches^ provided on the @command{gnatmake} command line.
13603
13604 The @code{^Default_Switches^Default_Switches^} attribute is an associative
13605 array indexed by language name (case insensitive) whose value is a string list.
13606 For example:
13607
13608 @smallexample @c projectfile
13609 @group
13610 package Compiler is
13611   for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13612       use ("^-gnaty^-gnaty^",
13613            "^-v^-v^");
13614 end Compiler;
13615 @end group
13616 @end smallexample
13617
13618 @noindent
13619 The @code{^Switches^Switches^} attribute is also an associative array,
13620 indexed by a file name (which may or may not be case sensitive, depending
13621 on the operating system) whose value is a string list.  For example:
13622
13623 @smallexample @c projectfile
13624 @group
13625 package Builder is
13626    for ^Switches^Switches^ ("main1.adb")
13627        use ("^-O2^-O2^");
13628    for ^Switches^Switches^ ("main2.adb")
13629        use ("^-g^-g^");
13630 end Builder;
13631 @end group
13632 @end smallexample
13633
13634 @noindent
13635 For the @code{Builder} package, the file names must designate source files
13636 for main subprograms.  For the @code{Binder} and @code{Linker} packages, the
13637 file names must designate @file{ALI} or source files for main subprograms.
13638 In each case just the file name without an explicit extension is acceptable.
13639
13640 For each tool used in a program build (@command{gnatmake}, the compiler, the
13641 binder, and the linker), the corresponding package @dfn{contributes} a set of
13642 ^switches^switches^ for each file on which the tool is invoked, based on the
13643 ^switch^switch^-related attributes defined in the package.
13644 In particular, the ^switches^switches^
13645 that each of these packages contributes for a given file @var{f} comprise:
13646
13647 @itemize @bullet
13648 @item
13649 the value of attribute @code{^Switches^Switches^ (@var{f})},
13650 if it is specified in the package for the given file,
13651 @item
13652 otherwise, the value of @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")},
13653 if it is specified in the package.
13654 @end itemize
13655
13656 @noindent
13657 If neither of these attributes is defined in the package, then the package does
13658 not contribute any ^switches^switches^ for the given file.
13659
13660 When @command{gnatmake} is invoked on a file, the ^switches^switches^ comprise
13661 two sets, in the following order: those contributed for the file
13662 by the @code{Builder} package;
13663 and the switches passed on the command line.
13664
13665 When @command{gnatmake} invokes a tool (compiler, binder, linker) on a file,
13666 the ^switches^switches^ passed to the tool comprise three sets,
13667 in the following order:
13668
13669 @enumerate
13670 @item
13671 the applicable ^switches^switches^ contributed for the file
13672 by the @code{Builder} package in the project file supplied on the command line;
13673
13674 @item
13675 those contributed for the file by the package (in the relevant project file --
13676 see below) corresponding to the tool; and
13677
13678 @item
13679 the applicable switches passed on the command line.
13680 @end enumerate
13681
13682 @noindent
13683 The term @emph{applicable ^switches^switches^} reflects the fact that
13684 @command{gnatmake} ^switches^switches^ may or may not be passed to individual
13685 tools, depending on the individual ^switch^switch^.
13686
13687 @command{gnatmake} may invoke the compiler on source files from different
13688 projects. The Project Manager will use the appropriate project file to
13689 determine the @code{Compiler} package for each source file being compiled.
13690 Likewise for the @code{Binder} and @code{Linker} packages.
13691
13692 As an example, consider the following package in a project file:
13693
13694 @smallexample @c projectfile
13695 @group
13696 project Proj1 is
13697    package Compiler is
13698       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13699           use ("^-g^-g^");
13700       for ^Switches^Switches^ ("a.adb")
13701           use ("^-O1^-O1^");
13702       for ^Switches^Switches^ ("b.adb")
13703           use ("^-O2^-O2^",
13704                "^-gnaty^-gnaty^");
13705    end Compiler;
13706 end Proj1;
13707 @end group
13708 @end smallexample
13709
13710 @noindent
13711 If @command{gnatmake} is invoked with this project file, and it needs to
13712 compile, say, the files @file{a.adb}, @file{b.adb}, and @file{c.adb}, then
13713 @file{a.adb} will be compiled with the ^switch^switch^
13714 @option{^-O1^-O1^},
13715 @file{b.adb} with ^switches^switches^
13716 @option{^-O2^-O2^}
13717 and @option{^-gnaty^-gnaty^},
13718 and @file{c.adb} with @option{^-g^-g^}.
13719
13720 The following example illustrates the ordering of the ^switches^switches^
13721 contributed by different packages:
13722
13723 @smallexample @c projectfile
13724 @group
13725 project Proj2 is
13726    package Builder is
13727       for ^Switches^Switches^ ("main.adb")
13728           use ("^-g^-g^",
13729                "^-O1^-)1^",
13730                "^-f^-f^");
13731    end Builder;
13732 @end group
13733
13734 @group
13735    package Compiler is
13736       for ^Switches^Switches^ ("main.adb")
13737           use ("^-O2^-O2^");
13738    end Compiler;
13739 end Proj2;
13740 @end group
13741 @end smallexample
13742
13743 @noindent
13744 If you issue the command:
13745
13746 @smallexample
13747     gnatmake ^-Pproj2^/PROJECT_FILE=PROJ2^ -O0 main
13748 @end smallexample
13749
13750 @noindent
13751 then the compiler will be invoked on @file{main.adb} with the following
13752 sequence of ^switches^switches^
13753
13754 @smallexample
13755    ^-g -O1 -O2 -O0^-g -O1 -O2 -O0^
13756 @end smallexample
13757
13758 with the last @option{^-O^-O^}
13759 ^switch^switch^ having precedence over the earlier ones;
13760 several other ^switches^switches^
13761 (such as @option{^-c^-c^}) are added implicitly.
13762
13763 The ^switches^switches^
13764 @option{^-g^-g^}
13765 and @option{^-O1^-O1^} are contributed by package
13766 @code{Builder},  @option{^-O2^-O2^} is contributed
13767 by the package @code{Compiler}
13768 and @option{^-O0^-O0^} comes from the command line.
13769
13770 The @option{^-g^-g^}
13771 ^switch^switch^ will also be passed in the invocation of
13772 @command{Gnatlink.}
13773
13774 A final example illustrates switch contributions from packages in different
13775 project files:
13776
13777 @smallexample @c projectfile
13778 @group
13779 project Proj3 is
13780    for Source_Files use ("pack.ads", "pack.adb");
13781    package Compiler is
13782       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13783           use ("^-gnata^-gnata^");
13784    end Compiler;
13785 end Proj3;
13786 @end group
13787
13788 @group
13789 with "Proj3";
13790 project Proj4 is
13791    for Source_Files use ("foo_main.adb", "bar_main.adb");
13792    package Builder is
13793       for ^Switches^Switches^ ("foo_main.adb")
13794           use ("^-s^-s^",
13795                "^-g^-g^");
13796    end Builder;
13797 end Proj4;
13798 @end group
13799
13800 @group
13801 -- Ada source file:
13802 with Pack;
13803 procedure Foo_Main is
13804    ...
13805 end Foo_Main;
13806 @end group
13807 @end smallexample
13808
13809 If the command is
13810 @smallexample
13811 gnatmake ^-PProj4^/PROJECT_FILE=PROJ4^ foo_main.adb -cargs -gnato
13812 @end smallexample
13813
13814 @noindent
13815 then the ^switches^switches^ passed to the compiler for @file{foo_main.adb} are
13816 @option{^-g^-g^} (contributed by the package @code{Proj4.Builder}) and
13817 @option{^-gnato^-gnato^} (passed on the command line).
13818 When the imported package @code{Pack} is compiled, the ^switches^switches^ used
13819 are @option{^-g^-g^} from @code{Proj4.Builder},
13820 @option{^-gnata^-gnata^} (contributed from package @code{Proj3.Compiler},
13821 and @option{^-gnato^-gnato^} from the command line.
13822
13823 @noindent
13824 When using @command{gnatmake} with project files, some ^switches^switches^ or
13825 arguments may be expressed as relative paths. As the working directory where
13826 compilation occurs may change, these relative paths are converted to absolute
13827 paths. For the ^switches^switches^ found in a project file, the relative paths
13828 are relative to the project file directory, for the switches on the command
13829 line, they are relative to the directory where @command{gnatmake} is invoked.
13830 The ^switches^switches^ for which this occurs are:
13831 ^-I^-I^,
13832 ^-A^-A^,
13833 ^-L^-L^,
13834 ^-aO^-aO^,
13835 ^-aL^-aL^,
13836 ^-aI^-aI^, as well as all arguments that are not switches (arguments to
13837 ^switch^switch^
13838 ^-o^-o^, object files specified in package @code{Linker} or after
13839 -largs on the command line). The exception to this rule is the ^switch^switch^
13840 ^--RTS=^--RTS=^ for which a relative path argument is never converted.
13841
13842 @node Specifying Configuration Pragmas
13843 @subsubsection Specifying Configuration Pragmas
13844
13845 When using @command{gnatmake} with project files, if there exists a file
13846 @file{gnat.adc} that contains configuration pragmas, this file will be
13847 ignored.
13848
13849 Configuration pragmas can be defined by means of the following attributes in
13850 project files: @code{Global_Configuration_Pragmas} in package @code{Builder}
13851 and @code{Local_Configuration_Pragmas} in package @code{Compiler}.
13852
13853 Both these attributes are single string attributes. Their values is the path
13854 name of a file containing configuration pragmas. If a path name is relative,
13855 then it is relative to the project directory of the project file where the
13856 attribute is defined.
13857
13858 When compiling a source, the configuration pragmas used are, in order,
13859 those listed in the file designated by attribute
13860 @code{Global_Configuration_Pragmas} in package @code{Builder} of the main
13861 project file, if it is specified, and those listed in the file designated by
13862 attribute @code{Local_Configuration_Pragmas} in package @code{Compiler} of
13863 the project file of the source, if it exists.
13864
13865 @node Project Files and Main Subprograms
13866 @subsubsection Project Files and Main Subprograms
13867
13868 @noindent
13869 When using a project file, you can invoke @command{gnatmake}
13870 with one or several main subprograms, by specifying their source files on the
13871 command line.
13872
13873 @smallexample
13874     gnatmake ^-P^/PROJECT_FILE=^prj main1 main2 main3
13875 @end smallexample
13876
13877 @noindent
13878 Each of these needs to be a source file of the same project, except
13879 when the switch ^-u^/UNIQUE^ is used.
13880
13881 @noindent
13882 When ^-u^/UNIQUE^ is not used, all the mains need to be sources of the
13883 same project, one of the project in the tree rooted at the project specified
13884 on the command line. The package @code{Builder} of this common project, the
13885 "main project" is the one that is considered by @command{gnatmake}.
13886
13887 @noindent
13888 When ^-u^/UNIQUE^ is used, the specified source files may be in projects
13889 imported directly or indirectly by the project specified on the command line.
13890 Note that if such a source file is not part of the project specified on the
13891 command line, the ^switches^switches^ found in package @code{Builder} of the
13892 project specified on the command line, if any, that are transmitted
13893 to the compiler will still be used, not those found in the project file of
13894 the source file.
13895
13896 @noindent
13897 When using a project file, you can also invoke @command{gnatmake} without
13898 explicitly specifying any main, and the effect depends on whether you have
13899 defined the @code{Main} attribute.  This attribute has a string list value,
13900 where each element in the list is the name of a source file (the file
13901 extension is optional) that contains a unit that can be a main subprogram.
13902
13903 If the @code{Main} attribute is defined in a project file as a non-empty
13904 string list and the switch @option{^-u^/UNIQUE^} is not used on the command
13905 line, then invoking @command{gnatmake} with this project file but without any
13906 main on the command line is equivalent to invoking @command{gnatmake} with all
13907 the file names in the @code{Main} attribute on the command line.
13908
13909 Example:
13910 @smallexample @c projectfile
13911 @group
13912    project Prj is
13913       for Main use ("main1", "main2", "main3");
13914    end Prj;
13915 @end group
13916 @end smallexample
13917
13918 @noindent
13919 With this project file, @code{"gnatmake ^-Pprj^/PROJECT_FILE=PRJ^"}
13920 is equivalent to
13921 @code{"gnatmake ^-Pprj^/PROJECT_FILE=PRJ^ main1 main2 main3"}.
13922
13923 When the project attribute @code{Main} is not specified, or is specified
13924 as an empty string list, or when the switch @option{-u} is used on the command
13925 line, then invoking @command{gnatmake} with no main on the command line will
13926 result in all immediate sources of the project file being checked, and
13927 potentially recompiled. Depending on the presence of the switch @option{-u},
13928 sources from other project files on which the immediate sources of the main
13929 project file depend are also checked and potentially recompiled. In other
13930 words, the @option{-u} switch is applied to all of the immediate sources of the
13931 main project file.
13932
13933 When no main is specified on the command line and attribute @code{Main} exists
13934 and includes several mains, or when several mains are specified on the
13935 command line, the default ^switches^switches^ in package @code{Builder} will
13936 be used for all mains, even if there are specific ^switches^switches^
13937 specified for one or several mains.
13938
13939 But the ^switches^switches^ from package @code{Binder} or @code{Linker} will be
13940 the specific ^switches^switches^ for each main, if they are specified.
13941
13942 @node Library Project Files
13943 @subsubsection Library Project Files
13944
13945 @noindent
13946 When @command{gnatmake} is invoked with a main project file that is a library
13947 project file, it is not allowed to specify one or more mains on the command
13948 line.
13949
13950 @noindent
13951 When a library project file is specified, switches ^-b^/ACTION=BIND^ and
13952 ^-l^/ACTION=LINK^ have special meanings.
13953
13954 @itemize @bullet
13955 @item ^-b^/ACTION=BIND^ is only allowed for stand-alone libraries. It indicates
13956 to @command{gnatmake} that @command{gnatbind} should be invoked for the
13957 library.
13958
13959 @item ^-l^/ACTION=LINK^ may be used for all library projects. It indicates
13960 to @command{gnatmake} that the binder generated file should be compiled
13961 (in the case of a stand-alone library) and that the library should be built.
13962
13963 @end itemize
13964
13965 @node The GNAT Driver and Project Files
13966 @subsection The GNAT Driver and Project Files
13967
13968 @noindent
13969 A number of GNAT tools, other than @command{^gnatmake^gnatmake^}
13970 can benefit from project files:
13971 @command{^gnatbind^gnatbind^},
13972 @command{^gnatcheck^gnatcheck^}),
13973 @command{^gnatclean^gnatclean^}),
13974 @command{^gnatelim^gnatelim^},
13975 @command{^gnatfind^gnatfind^},
13976 @command{^gnatlink^gnatlink^},
13977 @command{^gnatls^gnatls^},
13978 @command{^gnatmetric^gnatmetric^},
13979 @command{^gnatpp^gnatpp^},
13980 @command{^gnatstub^gnatstub^},
13981 and @command{^gnatxref^gnatxref^}. However, none of these tools can be invoked
13982 directly with a project file switch (@option{^-P^/PROJECT_FILE=^}).
13983 They must be invoked through the @command{gnat} driver.
13984
13985 The @command{gnat} driver is a wrapper that accepts a number of commands and
13986 calls the corresponding tool. It was designed initially for VMS platforms (to
13987 convert VMS qualifiers to Unix-style switches), but it is now available on all
13988 GNAT platforms.
13989
13990 On non-VMS platforms, the @command{gnat} driver accepts the following commands
13991 (case insensitive):
13992
13993 @itemize @bullet
13994 @item
13995 BIND to invoke @command{^gnatbind^gnatbind^}
13996 @item
13997 CHOP to invoke @command{^gnatchop^gnatchop^}
13998 @item
13999 CLEAN to invoke @command{^gnatclean^gnatclean^}
14000 @item
14001 COMP or COMPILE to invoke the compiler
14002 @item
14003 ELIM to invoke @command{^gnatelim^gnatelim^}
14004 @item
14005 FIND to invoke @command{^gnatfind^gnatfind^}
14006 @item
14007 KR or KRUNCH to invoke @command{^gnatkr^gnatkr^}
14008 @item
14009 LINK to invoke @command{^gnatlink^gnatlink^}
14010 @item
14011 LS or LIST to invoke @command{^gnatls^gnatls^}
14012 @item
14013 MAKE to invoke @command{^gnatmake^gnatmake^}
14014 @item
14015 NAME to invoke @command{^gnatname^gnatname^}
14016 @item
14017 PREP or PREPROCESS to invoke @command{^gnatprep^gnatprep^}
14018 @item
14019 PP or PRETTY to invoke @command{^gnatpp^gnatpp^}
14020 @item
14021 METRIC to invoke @command{^gnatmetric^gnatmetric^}
14022 @item
14023 STUB to invoke @command{^gnatstub^gnatstub^}
14024 @item
14025 XREF to invoke @command{^gnatxref^gnatxref^}
14026 @end itemize
14027
14028 @noindent
14029 (note that the compiler is invoked using the command
14030 @command{^gnatmake -f -u -c^gnatmake -f -u -c^}).
14031
14032 @noindent
14033 On non VMS platforms, between @command{gnat} and the command, two
14034 special switches may be used:
14035
14036 @itemize @bullet
14037 @item
14038 @command{-v} to display the invocation of the tool.
14039 @item
14040 @command{-dn} to prevent the @command{gnat} driver from removing
14041 the temporary files it has created. These temporary files are
14042 configuration files and temporary file list files.
14043 @end itemize
14044
14045 @noindent
14046 The command may be followed by switches and arguments for the invoked
14047 tool.
14048
14049 @smallexample
14050   gnat bind -C main.ali
14051   gnat ls -a main
14052   gnat chop foo.txt
14053 @end smallexample
14054
14055 @noindent
14056 Switches may also be put in text files, one switch per line, and the text
14057 files may be specified with their path name preceded by '@@'.
14058
14059 @smallexample
14060    gnat bind @@args.txt main.ali
14061 @end smallexample
14062
14063 @noindent
14064 In addition, for commands BIND, COMP or COMPILE, FIND, ELIM, LS or LIST, LINK,
14065 METRIC, PP or PRETTY, STUB and XREF, the project file related switches
14066 (@option{^-P^/PROJECT_FILE^},
14067 @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} and
14068 @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^x}) may be used in addition to
14069 the switches of the invoking tool.
14070
14071 @noindent
14072 When GNAT PP or GNAT PRETTY is used with a project file, but with no source
14073 specified on the command line, it invokes @command{^gnatpp^gnatpp^} with all
14074 the immediate sources of the specified project file.
14075
14076 @noindent
14077 When GNAT METRIC is used with a project file, but with no source
14078 specified on the command line, it invokes @command{^gnatmetric^gnatmetric^}
14079 with all the immediate sources of the specified project file and with
14080 @option{^-d^/DIRECTORY^} with the parameter pointing to the object directory
14081 of the project.
14082
14083 @noindent
14084 In addition, when GNAT PP, GNAT PRETTY or GNAT METRIC is used with
14085 a project file, no source is specified on the command line and
14086 switch ^-U^/ALL_PROJECTS^ is specified on the command line, then
14087 the underlying tool (^gnatpp^gnatpp^ or
14088 ^gnatmetric^gnatmetric^) is invoked for all sources of all projects,
14089 not only for the immediate sources of the main project.
14090 @ifclear vms
14091 (-U stands for Universal or Union of the project files of the project tree)
14092 @end ifclear
14093
14094 @noindent
14095 For each of the following commands, there is optionally a corresponding
14096 package in the main project.
14097
14098 @itemize @bullet
14099 @item
14100 package @code{Binder} for command BIND (invoking @code{^gnatbind^gnatbind^})
14101
14102 @item
14103 package @code{Check} for command CHECK (invoking
14104 @code{^gnatcheck^gnatcheck^})
14105
14106 @item
14107 package @code{Compiler} for command COMP or COMPILE (invoking the compiler)
14108
14109 @item
14110 package @code{Cross_Reference} for command XREF (invoking
14111 @code{^gnatxref^gnatxref^})
14112
14113 @item
14114 package @code{Eliminate} for command ELIM (invoking
14115 @code{^gnatelim^gnatelim^})
14116
14117 @item
14118 package @code{Finder} for command FIND (invoking @code{^gnatfind^gnatfind^})
14119
14120 @item
14121 package @code{Gnatls} for command LS or LIST (invoking @code{^gnatls^gnatls^})
14122
14123 @item
14124 package @code{Gnatstub} for command STUB
14125 (invoking @code{^gnatstub^gnatstub^})
14126
14127 @item
14128 package @code{Linker} for command LINK (invoking @code{^gnatlink^gnatlink^})
14129
14130 @item
14131 package @code{Metrics} for command METRIC
14132 (invoking @code{^gnatmetric^gnatmetric^})
14133
14134 @item
14135 package @code{Pretty_Printer} for command PP or PRETTY
14136 (invoking @code{^gnatpp^gnatpp^})
14137
14138 @end itemize
14139
14140 @noindent
14141 Package @code{Gnatls} has a unique attribute @code{^Switches^Switches^},
14142 a simple variable with a string list value. It contains ^switches^switches^
14143 for the invocation of @code{^gnatls^gnatls^}.
14144
14145 @smallexample @c projectfile
14146 @group
14147 project Proj1 is
14148    package gnatls is
14149       for ^Switches^Switches^
14150           use ("^-a^-a^",
14151                "^-v^-v^");
14152    end gnatls;
14153 end Proj1;
14154 @end group
14155 @end smallexample
14156
14157 @noindent
14158 All other packages have two attribute @code{^Switches^Switches^} and
14159 @code{^Default_Switches^Default_Switches^}.
14160
14161 @noindent
14162 @code{^Switches^Switches^} is an associative array attribute, indexed by the
14163 source file name, that has a string list value: the ^switches^switches^ to be
14164 used when the tool corresponding to the package is invoked for the specific
14165 source file.
14166
14167 @noindent
14168 @code{^Default_Switches^Default_Switches^} is an associative array attribute,
14169 indexed by  the programming language that has a string list value.
14170 @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} contains the
14171 ^switches^switches^ for the invocation of the tool corresponding
14172 to the package, except if a specific @code{^Switches^Switches^} attribute
14173 is specified for the source file.
14174
14175 @smallexample @c projectfile
14176 @group
14177 project Proj is
14178
14179    for Source_Dirs use ("./**");
14180
14181    package gnatls is
14182       for ^Switches^Switches^ use
14183           ("^-a^-a^",
14184            "^-v^-v^");
14185    end gnatls;
14186 @end group
14187 @group
14188
14189    package Compiler is
14190       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14191           use ("^-gnatv^-gnatv^",
14192                "^-gnatwa^-gnatwa^");
14193    end Binder;
14194 @end group
14195 @group
14196
14197    package Binder is
14198       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14199           use ("^-C^-C^",
14200                "^-e^-e^");
14201    end Binder;
14202 @end group
14203 @group
14204
14205    package Linker is
14206       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14207           use ("^-C^-C^");
14208       for ^Switches^Switches^ ("main.adb")
14209           use ("^-C^-C^",
14210                "^-v^-v^",
14211                "^-v^-v^");
14212    end Linker;
14213 @end group
14214 @group
14215
14216    package Finder is
14217       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14218            use ("^-a^-a^",
14219                 "^-f^-f^");
14220    end Finder;
14221 @end group
14222 @group
14223
14224    package Cross_Reference is
14225       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14226           use ("^-a^-a^",
14227                "^-f^-f^",
14228                "^-d^-d^",
14229                "^-u^-u^");
14230    end Cross_Reference;
14231 end Proj;
14232 @end group
14233 @end smallexample
14234
14235 @noindent
14236 With the above project file, commands such as
14237
14238 @smallexample
14239    ^gnat comp -Pproj main^GNAT COMP /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
14240    ^gnat ls -Pproj main^GNAT LIST /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
14241    ^gnat xref -Pproj main^GNAT XREF /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
14242    ^gnat bind -Pproj main.ali^GNAT BIND /PROJECT_FILE=PROJ MAIN.ALI^
14243    ^gnat link -Pproj main.ali^GNAT LINK /PROJECT_FILE=PROJ MAIN.ALI^
14244 @end smallexample
14245
14246 @noindent
14247 will set up the environment properly and invoke the tool with the switches
14248 found in the package corresponding to the tool:
14249 @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} for all tools,
14250 except @code{^Switches^Switches^ ("main.adb")}
14251 for @code{^gnatlink^gnatlink^}.
14252 It is also possible to invoke some of the tools,
14253 @code{^gnatcheck^gnatcheck^}),
14254 @code{^gnatmetric^gnatmetric^}),
14255 and @code{^gnatpp^gnatpp^})
14256 on a set of project units thanks to the combination of the switches
14257 @option{-P}, @option{-U} and possibly the main unit when one is interested
14258 in its closure. For instance,
14259 @smallexample
14260 gnat metric -Pproj
14261 @end smallexample
14262 will compute the metrics for all the immediate units of project
14263 @code{proj}.
14264 @smallexample
14265 gnat metric -Pproj -U
14266 @end smallexample
14267 will compute the metrics for all the units of the closure of projects
14268 rooted at @code{proj}.
14269 @smallexample
14270 gnat metric -Pproj -U main_unit
14271 @end smallexample
14272 will compute the metrics for the closure of units rooted at
14273 @code{main_unit}. This last possibility relies implicitly
14274 on @command{gnatbind}'s option @option{-R}.
14275
14276 @c **********************
14277 @node An Extended Example
14278 @section An Extended Example
14279
14280 @noindent
14281 Suppose that we have two programs, @var{prog1} and @var{prog2},
14282 whose sources are in corresponding directories. We would like
14283 to build them with a single @command{gnatmake} command, and we want to place
14284 their object files into @file{build} subdirectories of the source directories.
14285 Furthermore, we want to have to have two separate subdirectories
14286 in @file{build}  -- @file{release} and @file{debug} -- which will contain
14287 the object files compiled with different set of compilation flags.
14288
14289 In other words, we have the following structure:
14290
14291 @smallexample
14292 @group
14293    main
14294      |- prog1
14295      |    |- build
14296      |         | debug
14297      |         | release
14298      |- prog2
14299           |- build
14300                | debug
14301                | release
14302 @end group
14303 @end smallexample
14304
14305 @noindent
14306 Here are the project files that we must place in a directory @file{main}
14307 to maintain this structure:
14308
14309 @enumerate
14310
14311 @item We create a @code{Common} project with a package @code{Compiler} that
14312 specifies the compilation ^switches^switches^:
14313
14314 @smallexample
14315 File "common.gpr":
14316 @group
14317 @b{project} Common @b{is}
14318
14319    @b{for} Source_Dirs @b{use} (); -- No source files
14320 @end group
14321
14322 @group
14323    @b{type} Build_Type @b{is} ("release", "debug");
14324    Build : Build_Type := External ("BUILD", "debug");
14325 @end group
14326 @group
14327    @b{package} Compiler @b{is}
14328       @b{case} Build @b{is}
14329          @b{when} "release" =>
14330            @b{for} ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14331                    @b{use} ("^-O2^-O2^");
14332          @b{when} "debug"   =>
14333            @b{for} ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14334                    @b{use} ("^-g^-g^");
14335       @b{end case};
14336    @b{end} Compiler;
14337
14338 @b{end} Common;
14339 @end group
14340 @end smallexample
14341
14342 @item We create separate projects for the two programs:
14343
14344 @smallexample
14345 @group
14346 File "prog1.gpr":
14347
14348 @b{with} "common";
14349 @b{project} Prog1 @b{is}
14350
14351     @b{for} Source_Dirs @b{use} ("prog1");
14352     @b{for} Object_Dir  @b{use} "prog1/build/" & Common.Build;
14353
14354     @b{package} Compiler @b{renames} Common.Compiler;
14355
14356 @b{end} Prog1;
14357 @end group
14358 @end smallexample
14359
14360 @smallexample
14361 @group
14362 File "prog2.gpr":
14363
14364 @b{with} "common";
14365 @b{project} Prog2 @b{is}
14366
14367     @b{for} Source_Dirs @b{use} ("prog2");
14368     @b{for} Object_Dir  @b{use} "prog2/build/" & Common.Build;
14369
14370     @b{package} Compiler @b{renames} Common.Compiler;
14371
14372 @end group
14373 @b{end} Prog2;
14374 @end smallexample
14375
14376 @item We create a wrapping project @code{Main}:
14377
14378 @smallexample
14379 @group
14380 File "main.gpr":
14381
14382 @b{with} "common";
14383 @b{with} "prog1";
14384 @b{with} "prog2";
14385 @b{project} Main @b{is}
14386
14387    @b{package} Compiler @b{renames} Common.Compiler;
14388
14389 @b{end} Main;
14390 @end group
14391 @end smallexample
14392
14393 @item Finally we need to create a dummy procedure that @code{with}s (either
14394 explicitly or implicitly) all the sources of our two programs.
14395
14396 @end enumerate
14397
14398 @noindent
14399 Now we can build the programs using the command
14400
14401 @smallexample
14402    gnatmake ^-P^/PROJECT_FILE=^main dummy
14403 @end smallexample
14404
14405 @noindent
14406 for the Debug mode, or
14407
14408 @ifclear vms
14409 @smallexample
14410    gnatmake -Pmain -XBUILD=release
14411 @end smallexample
14412 @end ifclear
14413
14414 @ifset vms
14415 @smallexample
14416    GNAT MAKE /PROJECT_FILE=main /EXTERNAL_REFERENCE=BUILD=release
14417 @end smallexample
14418 @end ifset
14419
14420 @noindent
14421 for the Release mode.
14422
14423 @c ********************************
14424 @c * Project File Complete Syntax *
14425 @c ********************************
14426
14427 @node Project File Complete Syntax
14428 @section Project File Complete Syntax
14429
14430 @smallexample
14431 project ::=
14432   context_clause project_declaration
14433
14434 context_clause ::=
14435   @{with_clause@}
14436
14437 with_clause ::=
14438   @b{with} path_name @{ , path_name @} ;
14439
14440 path_name ::=
14441    string_literal
14442
14443 project_declaration ::=
14444   simple_project_declaration | project_extension
14445
14446 simple_project_declaration ::=
14447   @b{project} <project_>simple_name @b{is}
14448     @{declarative_item@}
14449   @b{end} <project_>simple_name;
14450
14451 project_extension ::=
14452   @b{project} <project_>simple_name  @b{extends} path_name @b{is}
14453     @{declarative_item@}
14454   @b{end} <project_>simple_name;
14455
14456 declarative_item ::=
14457   package_declaration |
14458   typed_string_declaration |
14459   other_declarative_item
14460
14461 package_declaration ::=
14462   package_specification | package_renaming
14463
14464 package_specification ::=
14465   @b{package} package_identifier @b{is}
14466     @{simple_declarative_item@}
14467   @b{end} package_identifier ;
14468
14469 package_identifier ::=
14470   @code{Naming} | @code{Builder} | @code{Compiler} | @code{Binder} |
14471   @code{Linker} | @code{Finder}  | @code{Cross_Reference} |
14472   @code{^gnatls^gnatls^} | @code{IDE}     | @code{Pretty_Printer}
14473
14474 package_renaming ::==
14475   @b{package} package_identifier @b{renames}
14476        <project_>simple_name.package_identifier ;
14477
14478 typed_string_declaration ::=
14479   @b{type} <typed_string_>_simple_name @b{is}
14480    ( string_literal @{, string_literal@} );
14481
14482 other_declarative_item ::=
14483   attribute_declaration |
14484   typed_variable_declaration |
14485   variable_declaration |
14486   case_construction
14487
14488 attribute_declaration ::=
14489   full_associative_array_declaration |
14490   @b{for} attribute_designator @b{use} expression ;
14491
14492 full_associative_array_declaration ::=
14493   @b{for} <associative_array_attribute_>simple_name @b{use}
14494   <project_>simple_name [ . <package_>simple_Name ] ' <attribute_>simple_name ;
14495
14496 attribute_designator ::=
14497   <simple_attribute_>simple_name |
14498   <associative_array_attribute_>simple_name ( string_literal )
14499
14500 typed_variable_declaration ::=
14501   <typed_variable_>simple_name : <typed_string_>name :=  string_expression ;
14502
14503 variable_declaration ::=
14504   <variable_>simple_name := expression;
14505
14506 expression ::=
14507   term @{& term@}
14508
14509 term ::=
14510   literal_string |
14511   string_list |
14512   <variable_>name |
14513   external_value |
14514   attribute_reference
14515
14516 string_literal ::=
14517   (same as Ada)
14518
14519 string_list ::=
14520   ( <string_>expression @{ , <string_>expression @} )
14521
14522 external_value ::=
14523   @b{external} ( string_literal [, string_literal] )
14524
14525 attribute_reference ::=
14526   attribute_prefix ' <simple_attribute_>simple_name [ ( literal_string ) ]
14527
14528 attribute_prefix ::=
14529   @b{project} |
14530   <project_>simple_name | package_identifier |
14531   <project_>simple_name . package_identifier
14532
14533 case_construction ::=
14534   @b{case} <typed_variable_>name @b{is}
14535     @{case_item@}
14536   @b{end case} ;
14537
14538 case_item ::=
14539   @b{when} discrete_choice_list =>
14540       @{case_construction | attribute_declaration@}
14541
14542 discrete_choice_list ::=
14543   string_literal @{| string_literal@} |
14544   @b{others}
14545
14546 name ::=
14547   simple_name @{. simple_name@}
14548
14549 simple_name ::=
14550   identifier (same as Ada)
14551
14552 @end smallexample
14553
14554 @node The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
14555 @chapter  The Cross-Referencing Tools @code{gnatxref} and @code{gnatfind}
14556 @findex gnatxref
14557 @findex gnatfind
14558
14559 @noindent
14560 The compiler generates cross-referencing information (unless
14561 you set the @samp{-gnatx} switch), which are saved in the @file{.ali} files.
14562 This information indicates where in the source each entity is declared and
14563 referenced. Note that entities in package Standard are not included, but
14564 entities in all other predefined units are included in the output.
14565
14566 Before using any of these two tools, you need to compile successfully your
14567 application, so that GNAT gets a chance to generate the cross-referencing
14568 information.
14569
14570 The two tools @code{gnatxref} and @code{gnatfind} take advantage of this
14571 information to provide the user with the capability to easily locate the
14572 declaration and references to an entity. These tools are quite similar,
14573 the difference being that @code{gnatfind} is intended for locating
14574 definitions and/or references to a specified entity or entities, whereas
14575 @code{gnatxref} is oriented to generating a full report of all
14576 cross-references.
14577
14578 To use these tools, you must not compile your application using the
14579 @option{-gnatx} switch on the @command{gnatmake} command line
14580 (@pxref{The GNAT Make Program gnatmake}). Otherwise, cross-referencing
14581 information will not be generated.
14582
14583 Note: to invoke @code{gnatxref} or @code{gnatfind} with a project file,
14584 use the @code{gnat} driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
14585
14586 @menu
14587 * gnatxref Switches::
14588 * gnatfind Switches::
14589 * Project Files for gnatxref and gnatfind::
14590 * Regular Expressions in gnatfind and gnatxref::
14591 * Examples of gnatxref Usage::
14592 * Examples of gnatfind Usage::
14593 @end menu
14594
14595 @node gnatxref Switches
14596 @section @code{gnatxref} Switches
14597
14598 @noindent
14599 The command invocation for @code{gnatxref} is:
14600 @smallexample
14601 $ gnatxref [switches] sourcefile1 [sourcefile2 ...]
14602 @end smallexample
14603
14604 @noindent
14605 where
14606
14607 @table @code
14608 @item sourcefile1, sourcefile2
14609 identifies the source files for which a report is to be generated. The
14610 ``with''ed units will be processed too. You must provide at least one file.
14611
14612 These file names are considered to be regular expressions, so for instance
14613 specifying @file{source*.adb} is the same as giving every file in the current
14614 directory whose name starts with @file{source} and whose extension is
14615 @file{adb}.
14616
14617 You shouldn't specify any directory name, just base names. @command{gnatxref}
14618 and @command{gnatfind} will be able to locate these files by themselves using
14619 the source path. If you specify directories, no result is produced.
14620
14621 @end table
14622
14623 @noindent
14624 The switches can be:
14625 @table @option
14626 @c !sort!
14627 @item --version
14628 @cindex @option{--version} @command{gnatxref}
14629 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
14630
14631 @item --help
14632 @cindex @option{--help} @command{gnatxref}
14633 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
14634 all other options.
14635
14636 @item ^-a^/ALL_FILES^
14637 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatxref})
14638 If this switch is present, @code{gnatfind} and @code{gnatxref} will parse
14639 the read-only files found in the library search path. Otherwise, these files
14640 will be ignored. This option can be used to protect Gnat sources or your own
14641 libraries from being parsed, thus making @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
14642 much faster, and their output much smaller. Read-only here refers to access
14643 or permissions status in the file system for the current user.
14644
14645 @item -aIDIR
14646 @cindex @option{-aIDIR} (@command{gnatxref})
14647 When looking for source files also look in directory DIR. The order in which
14648 source file search is undertaken is the same as for @command{gnatmake}.
14649
14650 @item -aODIR
14651 @cindex @option{-aODIR} (@command{gnatxref})
14652 When searching for library and object files, look in directory
14653 DIR. The order in which library files are searched is the same as for
14654 @command{gnatmake}.
14655
14656 @item -nostdinc
14657 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatxref})
14658 Do not look for sources in the system default directory.
14659
14660 @item -nostdlib
14661 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatxref})
14662 Do not look for library files in the system default directory.
14663
14664 @item --RTS=@var{rts-path}
14665 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatxref})
14666 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
14667 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
14668
14669 @item ^-d^/DERIVED_TYPES^
14670 @cindex @option{^-d^/DERIVED_TYPES^} (@command{gnatxref})
14671 If this switch is set @code{gnatxref} will output the parent type
14672 reference for each matching derived types.
14673
14674 @item ^-f^/FULL_PATHNAME^
14675 @cindex @option{^-f^/FULL_PATHNAME^} (@command{gnatxref})
14676 If this switch is set, the output file names will be preceded by their
14677 directory (if the file was found in the search path). If this switch is
14678 not set, the directory will not be printed.
14679
14680 @item ^-g^/IGNORE_LOCALS^
14681 @cindex @option{^-g^/IGNORE_LOCALS^} (@command{gnatxref})
14682 If this switch is set, information is output only for library-level
14683 entities, ignoring local entities. The use of this switch may accelerate
14684 @code{gnatfind} and @code{gnatxref}.
14685
14686 @item -IDIR
14687 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatxref})
14688 Equivalent to @samp{-aODIR -aIDIR}.
14689
14690 @item -pFILE
14691 @cindex @option{-pFILE} (@command{gnatxref})
14692 Specify a project file to use @xref{Project Files}.
14693 If you need to use the @file{.gpr}
14694 project files, you should use gnatxref through the GNAT driver
14695 (@command{gnat xref -Pproject}).
14696
14697 By default, @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will try to locate a
14698 project file in the current directory.
14699
14700 If a project file is either specified or found by the tools, then the content
14701 of the source directory and object directory lines are added as if they
14702 had been specified respectively by @samp{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
14703 and @samp{^-aO^OBJECT_SEARCH^}.
14704 @item ^-u^/UNUSED^
14705 Output only unused symbols. This may be really useful if you give your
14706 main compilation unit on the command line, as @code{gnatxref} will then
14707 display every unused entity and 'with'ed package.
14708
14709 @ifclear vms
14710 @item -v
14711 Instead of producing the default output, @code{gnatxref} will generate a
14712 @file{tags} file that can be used by vi. For examples how to use this
14713 feature, see @ref{Examples of gnatxref Usage}. The tags file is output
14714 to the standard output, thus you will have to redirect it to a file.
14715 @end ifclear
14716
14717 @end table
14718
14719 @noindent
14720 All these switches may be in any order on the command line, and may even
14721 appear after the file names. They need not be separated by spaces, thus
14722 you can say @samp{gnatxref ^-ag^/ALL_FILES/IGNORE_LOCALS^} instead of
14723 @samp{gnatxref ^-a -g^/ALL_FILES /IGNORE_LOCALS^}.
14724
14725 @node gnatfind Switches
14726 @section @code{gnatfind} Switches
14727
14728 @noindent
14729 The command line for @code{gnatfind} is:
14730
14731 @smallexample
14732 $ gnatfind [switches] pattern[:sourcefile[:line[:column]]]
14733       [file1 file2 ...]
14734 @end smallexample
14735
14736 @noindent
14737 where
14738
14739 @table @code
14740 @item pattern
14741 An entity will be output only if it matches the regular expression found
14742 in @samp{pattern}, see @ref{Regular Expressions in gnatfind and gnatxref}.
14743
14744 Omitting the pattern is equivalent to specifying @samp{*}, which
14745 will match any entity. Note that if you do not provide a pattern, you
14746 have to provide both a sourcefile and a line.
14747
14748 Entity names are given in Latin-1, with uppercase/lowercase equivalence
14749 for matching purposes. At the current time there is no support for
14750 8-bit codes other than Latin-1, or for wide characters in identifiers.
14751
14752 @item sourcefile
14753 @code{gnatfind} will look for references, bodies or declarations
14754 of symbols referenced in @file{sourcefile}, at line @samp{line}
14755 and column @samp{column}. See @ref{Examples of gnatfind Usage}
14756 for syntax examples.
14757
14758 @item line
14759 is a decimal integer identifying the line number containing
14760 the reference to the entity (or entities) to be located.
14761
14762 @item column
14763 is a decimal integer identifying the exact location on the
14764 line of the first character of the identifier for the
14765 entity reference. Columns are numbered from 1.
14766
14767 @item file1 file2 ...
14768 The search will be restricted to these source files. If none are given, then
14769 the search will be done for every library file in the search path.
14770 These file must appear only after the pattern or sourcefile.
14771
14772 These file names are considered to be regular expressions, so for instance
14773 specifying 'source*.adb' is the same as giving every file in the current
14774 directory whose name starts with 'source' and whose extension is 'adb'.
14775
14776 The location of the spec of the entity will always be displayed, even if it
14777 isn't in one of file1, file2,... The occurrences of the entity in the
14778 separate units of the ones given on the command line will also be displayed.
14779
14780 Note that if you specify at least one file in this part, @code{gnatfind} may
14781 sometimes not be able to find the body of the subprograms...
14782
14783 @end table
14784
14785 @noindent
14786 At least one of 'sourcefile' or 'pattern' has to be present on
14787 the command line.
14788
14789 The following switches are available:
14790 @table @option
14791 @c !sort!
14792
14793 @cindex @option{--version} @command{gnatfind}
14794 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
14795
14796 @item --help
14797 @cindex @option{--help} @command{gnatfind}
14798 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
14799 all other options.
14800
14801 @item ^-a^/ALL_FILES^
14802 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatfind})
14803 If this switch is present, @code{gnatfind} and @code{gnatxref} will parse
14804 the read-only files found in the library search path. Otherwise, these files
14805 will be ignored. This option can be used to protect Gnat sources or your own
14806 libraries from being parsed, thus making @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
14807 much faster, and their output much smaller. Read-only here refers to access
14808 or permission status in the file system for the current user.
14809
14810 @item -aIDIR
14811 @cindex @option{-aIDIR} (@command{gnatfind})
14812 When looking for source files also look in directory DIR. The order in which
14813 source file search is undertaken is the same as for @command{gnatmake}.
14814
14815 @item -aODIR
14816 @cindex @option{-aODIR} (@command{gnatfind})
14817 When searching for library and object files, look in directory
14818 DIR. The order in which library files are searched is the same as for
14819 @command{gnatmake}.
14820
14821 @item -nostdinc
14822 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatfind})
14823 Do not look for sources in the system default directory.
14824
14825 @item -nostdlib
14826 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatfind})
14827 Do not look for library files in the system default directory.
14828
14829 @item --RTS=@var{rts-path}
14830 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatfind})
14831 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
14832 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
14833
14834 @item ^-d^/DERIVED_TYPE_INFORMATION^
14835 @cindex @option{^-d^/DERIVED_TYPE_INFORMATION^} (@code{gnatfind})
14836 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the parent type
14837 reference for each matching derived types.
14838
14839 @item ^-e^/EXPRESSIONS^
14840 @cindex @option{^-e^/EXPRESSIONS^} (@command{gnatfind})
14841 By default, @code{gnatfind} accept the simple regular expression set for
14842 @samp{pattern}. If this switch is set, then the pattern will be
14843 considered as full Unix-style regular expression.
14844
14845 @item ^-f^/FULL_PATHNAME^
14846 @cindex @option{^-f^/FULL_PATHNAME^} (@command{gnatfind})
14847 If this switch is set, the output file names will be preceded by their
14848 directory (if the file was found in the search path). If this switch is
14849 not set, the directory will not be printed.
14850
14851 @item ^-g^/IGNORE_LOCALS^
14852 @cindex @option{^-g^/IGNORE_LOCALS^} (@command{gnatfind})
14853 If this switch is set, information is output only for library-level
14854 entities, ignoring local entities. The use of this switch may accelerate
14855 @code{gnatfind} and @code{gnatxref}.
14856
14857 @item -IDIR
14858 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatfind})
14859 Equivalent to @samp{-aODIR -aIDIR}.
14860
14861 @item -pFILE
14862 @cindex @option{-pFILE} (@command{gnatfind})
14863 Specify a project file (@pxref{Project Files}) to use.
14864 By default, @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will try to locate a
14865 project file in the current directory.
14866
14867 If a project file is either specified or found by the tools, then the content
14868 of the source directory and object directory lines are added as if they
14869 had been specified respectively by @samp{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} and
14870 @samp{^-aO^/OBJECT_SEARCH^}.
14871
14872 @item ^-r^/REFERENCES^
14873 @cindex @option{^-r^/REFERENCES^} (@command{gnatfind})
14874 By default, @code{gnatfind} will output only the information about the
14875 declaration, body or type completion of the entities. If this switch is
14876 set, the @code{gnatfind} will locate every reference to the entities in
14877 the files specified on the command line (or in every file in the search
14878 path if no file is given on the command line).
14879
14880 @item ^-s^/PRINT_LINES^
14881 @cindex @option{^-s^/PRINT_LINES^} (@command{gnatfind})
14882 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the content
14883 of the Ada source file lines were the entity was found.
14884
14885 @item ^-t^/TYPE_HIERARCHY^
14886 @cindex @option{^-t^/TYPE_HIERARCHY^} (@command{gnatfind})
14887 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the type hierarchy for
14888 the specified type. It act like -d option but recursively from parent
14889 type to parent type. When this switch is set it is not possible to
14890 specify more than one file.
14891
14892 @end table
14893
14894 @noindent
14895 All these switches may be in any order on the command line, and may even
14896 appear after the file names. They need not be separated by spaces, thus
14897 you can say @samp{gnatxref ^-ag^/ALL_FILES/IGNORE_LOCALS^} instead of
14898 @samp{gnatxref ^-a -g^/ALL_FILES /IGNORE_LOCALS^}.
14899
14900 As stated previously, gnatfind will search in every directory in the
14901 search path. You can force it to look only in the current directory if
14902 you specify @code{*} at the end of the command line.
14903
14904 @node Project Files for gnatxref and gnatfind
14905 @section Project Files for @command{gnatxref} and @command{gnatfind}
14906
14907 @noindent
14908 Project files allow a programmer to specify how to compile its
14909 application, where to find sources, etc.  These files are used
14910 @ifclear vms
14911 primarily by GPS, but they can also be used
14912 @end ifclear
14913 by the two tools
14914 @code{gnatxref} and @code{gnatfind}.
14915
14916 A project file name must end with @file{.gpr}. If a single one is
14917 present in the current directory, then @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will
14918 extract the information from it. If multiple project files are found, none of
14919 them is read, and you have to use the @samp{-p} switch to specify the one
14920 you want to use.
14921
14922 The following lines can be included, even though most of them have default
14923 values which can be used in most cases.
14924 The lines can be entered in any order in the file.
14925 Except for @file{src_dir} and @file{obj_dir}, you can only have one instance of
14926 each line. If you have multiple instances, only the last one is taken into
14927 account.
14928
14929 @table @code
14930 @item src_dir=DIR
14931 [default: @code{"^./^[]^"}]
14932 specifies a directory where to look for source files. Multiple @code{src_dir}
14933 lines can be specified and they will be searched in the order they
14934 are specified.
14935
14936 @item obj_dir=DIR
14937 [default: @code{"^./^[]^"}]
14938 specifies a directory where to look for object and library files. Multiple
14939 @code{obj_dir} lines can be specified, and they will be searched in the order
14940 they are specified
14941
14942 @item comp_opt=SWITCHES
14943 [default: @code{""}]
14944 creates a variable which can be referred to subsequently by using
14945 the @code{$@{comp_opt@}} notation. This is intended to store the default
14946 switches given to @command{gnatmake} and @command{gcc}.
14947
14948 @item bind_opt=SWITCHES
14949 [default: @code{""}]
14950 creates a variable which can be referred to subsequently by using
14951 the @samp{$@{bind_opt@}} notation. This is intended to store the default
14952 switches given to @command{gnatbind}.
14953
14954 @item link_opt=SWITCHES
14955 [default: @code{""}]
14956 creates a variable which can be referred to subsequently by using
14957 the @samp{$@{link_opt@}} notation. This is intended to store the default
14958 switches given to @command{gnatlink}.
14959
14960 @item main=EXECUTABLE
14961 [default: @code{""}]
14962 specifies the name of the executable for the application. This variable can
14963 be referred to in the following lines by using the @samp{$@{main@}} notation.
14964
14965 @ifset vms
14966 @item comp_cmd=COMMAND
14967 [default: @code{"GNAT COMPILE /SEARCH=$@{src_dir@} /DEBUG /TRY_SEMANTICS"}]
14968 @end ifset
14969 @ifclear vms
14970 @item comp_cmd=COMMAND
14971 [default: @code{"gcc -c -I$@{src_dir@} -g -gnatq"}]
14972 @end ifclear
14973 specifies the command used to compile a single file in the application.
14974
14975 @ifset vms
14976 @item make_cmd=COMMAND
14977 [default: @code{"GNAT MAKE $@{main@}
14978 /SOURCE_SEARCH=$@{src_dir@} /OBJECT_SEARCH=$@{obj_dir@}
14979 /DEBUG /TRY_SEMANTICS /COMPILER_QUALIFIERS $@{comp_opt@}
14980 /BINDER_QUALIFIERS $@{bind_opt@} /LINKER_QUALIFIERS $@{link_opt@}"}]
14981 @end ifset
14982 @ifclear vms
14983 @item make_cmd=COMMAND
14984 [default: @code{"gnatmake $@{main@} -aI$@{src_dir@}
14985  -aO$@{obj_dir@} -g -gnatq -cargs $@{comp_opt@}
14986  -bargs $@{bind_opt@} -largs $@{link_opt@}"}]
14987 @end ifclear
14988 specifies the command used to recompile the whole application.
14989
14990 @item run_cmd=COMMAND
14991 [default: @code{"$@{main@}"}]
14992 specifies the command used to run the application.
14993
14994 @item debug_cmd=COMMAND
14995 [default: @code{"gdb $@{main@}"}]
14996 specifies the command used to debug the application
14997
14998 @end table
14999
15000 @noindent
15001 @command{gnatxref} and @command{gnatfind} only take into account the
15002 @code{src_dir} and @code{obj_dir} lines, and ignore the others.
15003
15004 @node Regular Expressions in gnatfind and gnatxref
15005 @section  Regular Expressions in @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
15006
15007 @noindent
15008 As specified in the section about @command{gnatfind}, the pattern can be a
15009 regular expression. Actually, there are to set of regular expressions
15010 which are recognized by the program:
15011
15012 @table @code
15013 @item globbing patterns
15014 These are the most usual regular expression. They are the same that you
15015 generally used in a Unix shell command line, or in a DOS session.
15016
15017 Here is a more formal grammar:
15018 @smallexample
15019 @group
15020 @iftex
15021 @leftskip=.5cm
15022 @end iftex
15023 regexp ::= term
15024 term   ::= elmt            -- matches elmt
15025 term   ::= elmt elmt       -- concatenation (elmt then elmt)
15026 term   ::= *               -- any string of 0 or more characters
15027 term   ::= ?               -- matches any character
15028 term   ::= [char @{char@}]   -- matches any character listed
15029 term   ::= [char - char]   -- matches any character in range
15030 @end group
15031 @end smallexample
15032
15033 @item full regular expression
15034 The second set of regular expressions is much more powerful. This is the
15035 type of regular expressions recognized by utilities such a @file{grep}.
15036
15037 The following is the form of a regular expression, expressed in Ada
15038 reference manual style BNF is as follows
15039
15040 @smallexample
15041 @iftex
15042 @leftskip=.5cm
15043 @end iftex
15044 @group
15045 regexp ::= term @{| term@}   -- alternation (term or term ...)
15046
15047 term ::= item @{item@}       -- concatenation (item then item)
15048
15049 item ::= elmt              -- match elmt
15050 item ::= elmt *            -- zero or more elmt's
15051 item ::= elmt +            -- one or more elmt's
15052 item ::= elmt ?            -- matches elmt or nothing
15053 @end group
15054 @group
15055 elmt ::= nschar            -- matches given character
15056 elmt ::= [nschar @{nschar@}]   -- matches any character listed
15057 elmt ::= [^^^ nschar @{nschar@}] -- matches any character not listed
15058 elmt ::= [char - char]     -- matches chars in given range
15059 elmt ::= \ char            -- matches given character
15060 elmt ::= .                 -- matches any single character
15061 elmt ::= ( regexp )        -- parens used for grouping
15062
15063 char ::= any character, including special characters
15064 nschar ::= any character except ()[].*+?^^^
15065 @end group
15066 @end smallexample
15067
15068 Following are a few examples:
15069
15070 @table @samp
15071 @item abcde|fghi
15072 will match any of the two strings 'abcde' and 'fghi'.
15073
15074 @item abc*d
15075 will match any string like 'abd', 'abcd', 'abccd', 'abcccd', and so on
15076
15077 @item [a-z]+
15078 will match any string which has only lowercase characters in it (and at
15079 least one character.
15080
15081 @end table
15082 @end table
15083
15084 @node Examples of gnatxref Usage
15085 @section Examples of @code{gnatxref} Usage
15086
15087 @subsection General Usage
15088
15089 @noindent
15090 For the following examples, we will consider the following units:
15091
15092 @smallexample @c ada
15093 @group
15094 @cartouche
15095 main.ads:
15096 1: with Bar;
15097 2: package Main is
15098 3:     procedure Foo (B : in Integer);
15099 4:     C : Integer;
15100 5: private
15101 6:     D : Integer;
15102 7: end Main;
15103
15104 main.adb:
15105 1: package body Main is
15106 2:     procedure Foo (B : in Integer) is
15107 3:     begin
15108 4:        C := B;
15109 5:        D := B;
15110 6:        Bar.Print (B);
15111 7:        Bar.Print (C);
15112 8:     end Foo;
15113 9: end Main;
15114
15115 bar.ads:
15116 1: package Bar is
15117 2:     procedure Print (B : Integer);
15118 3: end bar;
15119 @end cartouche
15120 @end group
15121 @end smallexample
15122
15123 @table @code
15124
15125 @noindent
15126 The first thing to do is to recompile your application (for instance, in
15127 that case just by doing a @samp{gnatmake main}, so that GNAT generates
15128 the cross-referencing information.
15129 You can then issue any of the following commands:
15130
15131 @item gnatxref main.adb
15132 @code{gnatxref} generates cross-reference information for main.adb
15133 and every unit 'with'ed by main.adb.
15134
15135 The output would be:
15136 @smallexample
15137 @iftex
15138 @leftskip=0cm
15139 @end iftex
15140 B                                                      Type: Integer
15141   Decl: bar.ads           2:22
15142 B                                                      Type: Integer
15143   Decl: main.ads          3:20
15144   Body: main.adb          2:20
15145   Ref:  main.adb          4:13     5:13     6:19
15146 Bar                                                    Type: Unit
15147   Decl: bar.ads           1:9
15148   Ref:  main.adb          6:8      7:8
15149        main.ads           1:6
15150 C                                                      Type: Integer
15151   Decl: main.ads          4:5
15152   Modi: main.adb          4:8
15153   Ref:  main.adb          7:19
15154 D                                                      Type: Integer
15155   Decl: main.ads          6:5
15156   Modi: main.adb          5:8
15157 Foo                                                    Type: Unit
15158   Decl: main.ads          3:15
15159   Body: main.adb          2:15
15160 Main                                                    Type: Unit
15161   Decl: main.ads          2:9
15162   Body: main.adb          1:14
15163 Print                                                   Type: Unit
15164   Decl: bar.ads           2:15
15165   Ref:  main.adb          6:12     7:12
15166 @end smallexample
15167
15168 @noindent
15169 that is the entity @code{Main} is declared in main.ads, line 2, column 9,
15170 its body is in main.adb, line 1, column 14 and is not referenced any where.
15171
15172 The entity @code{Print} is declared in bar.ads, line 2, column 15 and it
15173 it referenced in main.adb, line 6 column 12 and line 7 column 12.
15174
15175 @item gnatxref package1.adb package2.ads
15176 @code{gnatxref} will generates cross-reference information for
15177 package1.adb, package2.ads and any other package 'with'ed by any
15178 of these.
15179
15180 @end table
15181
15182 @ifclear vms
15183 @subsection Using gnatxref with vi
15184
15185 @code{gnatxref} can generate a tags file output, which can be used
15186 directly from @command{vi}. Note that the standard version of @command{vi}
15187 will not work properly with overloaded symbols. Consider using another
15188 free implementation of @command{vi}, such as @command{vim}.
15189
15190 @smallexample
15191 $ gnatxref -v gnatfind.adb > tags
15192 @end smallexample
15193
15194 @noindent
15195 will generate the tags file for @code{gnatfind} itself (if the sources
15196 are in the search path!).
15197
15198 From @command{vi}, you can then use the command @samp{:tag @i{entity}}
15199 (replacing @i{entity} by whatever you are looking for), and vi will
15200 display a new file with the corresponding declaration of entity.
15201 @end ifclear
15202
15203 @node Examples of gnatfind Usage
15204 @section Examples of @code{gnatfind} Usage
15205
15206 @table @code
15207
15208 @item gnatfind ^-f^/FULL_PATHNAME^ xyz:main.adb
15209 Find declarations for all entities xyz referenced at least once in
15210 main.adb. The references are search in every library file in the search
15211 path.
15212
15213 The directories will be printed as well (as the @samp{^-f^/FULL_PATHNAME^}
15214 switch is set)
15215
15216 The output will look like:
15217 @smallexample
15218 ^directory/^[directory]^main.ads:106:14: xyz <= declaration
15219 ^directory/^[directory]^main.adb:24:10: xyz <= body
15220 ^directory/^[directory]^foo.ads:45:23: xyz <= declaration
15221 @end smallexample
15222
15223 @noindent
15224 that is to say, one of the entities xyz found in main.adb is declared at
15225 line 12 of main.ads (and its body is in main.adb), and another one is
15226 declared at line 45 of foo.ads
15227
15228 @item gnatfind ^-fs^/FULL_PATHNAME/SOURCE_LINE^ xyz:main.adb
15229 This is the same command as the previous one, instead @code{gnatfind} will
15230 display the content of the Ada source file lines.
15231
15232 The output will look like:
15233
15234 @smallexample
15235 ^directory/^[directory]^main.ads:106:14: xyz <= declaration
15236    procedure xyz;
15237 ^directory/^[directory]^main.adb:24:10: xyz <= body
15238    procedure xyz is
15239 ^directory/^[directory]^foo.ads:45:23: xyz <= declaration
15240    xyz : Integer;
15241 @end smallexample
15242
15243 @noindent
15244 This can make it easier to find exactly the location your are looking
15245 for.
15246
15247 @item gnatfind ^-r^/REFERENCES^ "*x*":main.ads:123 foo.adb
15248 Find references to all entities containing an x that are
15249 referenced on line 123 of main.ads.
15250 The references will be searched only in main.ads and foo.adb.
15251
15252 @item gnatfind main.ads:123
15253 Find declarations and bodies for all entities that are referenced on
15254 line 123 of main.ads.
15255
15256 This is the same as @code{gnatfind "*":main.adb:123}.
15257
15258 @item gnatfind ^mydir/^[mydir]^main.adb:123:45
15259 Find the declaration for the entity referenced at column 45 in
15260 line 123 of file main.adb in directory mydir. Note that it
15261 is usual to omit the identifier name when the column is given,
15262 since the column position identifies a unique reference.
15263
15264 The column has to be the beginning of the identifier, and should not
15265 point to any character in the middle of the identifier.
15266
15267 @end table
15268
15269 @c *********************************
15270 @node The GNAT Pretty-Printer gnatpp
15271 @chapter The GNAT Pretty-Printer @command{gnatpp}
15272 @findex gnatpp
15273 @cindex Pretty-Printer
15274
15275 @noindent
15276 ^The @command{gnatpp} tool^GNAT PRETTY^ is an ASIS-based utility
15277 for source reformatting / pretty-printing.
15278 It takes an Ada source file as input and generates a reformatted
15279 version as output.
15280 You can specify various style directives via switches; e.g.,
15281 identifier case conventions, rules of indentation, and comment layout.
15282
15283 To produce a reformatted file, @command{gnatpp} generates and uses the ASIS
15284 tree for the input source and thus requires the input to be syntactically and
15285 semantically legal.
15286 If this condition is not met, @command{gnatpp} will terminate with an
15287 error message; no output file will be generated.
15288
15289 If the source files presented to @command{gnatpp} contain
15290 preprocessing directives, then the output file will
15291 correspond to the generated source after all
15292 preprocessing is carried out. There is no way
15293 using @command{gnatpp} to obtain pretty printed files that
15294 include the preprocessing directives.
15295
15296 If the compilation unit
15297 contained in the input source depends semantically upon units located
15298 outside the current directory, you have to provide the source search path
15299 when invoking @command{gnatpp}, if these units are contained in files with
15300 names that do not follow the GNAT file naming rules, you have to provide
15301 the configuration file describing the corresponding naming scheme;
15302 see the description of the @command{gnatpp}
15303 switches below. Another possibility is to use a project file and to
15304 call @command{gnatpp} through the @command{gnat} driver
15305
15306 The @command{gnatpp} command has the form
15307
15308 @smallexample
15309 $ gnatpp [@var{switches}] @var{filename}
15310 @end smallexample
15311
15312 @noindent
15313 where
15314 @itemize @bullet
15315 @item
15316 @var{switches} is an optional sequence of switches defining such properties as
15317 the formatting rules, the source search path, and the destination for the
15318 output source file
15319
15320 @item
15321 @var{filename} is the name (including the extension) of the source file to
15322 reformat; ``wildcards'' or several file names on the same gnatpp command are
15323 allowed.  The file name may contain path information; it does not have to
15324 follow the GNAT file naming rules
15325 @end itemize
15326
15327 @menu
15328 * Switches for gnatpp::
15329 * Formatting Rules::
15330 @end menu
15331
15332 @node Switches for gnatpp
15333 @section Switches for @command{gnatpp}
15334
15335 @noindent
15336 The following subsections describe the various switches accepted by
15337 @command{gnatpp}, organized by category.
15338
15339 @ifclear vms
15340 You specify a switch by supplying a name and generally also a value.
15341 In many cases the values for a switch with a given name are incompatible with
15342 each other
15343 (for example the switch that controls the casing of a reserved word may have
15344 exactly one value: upper case, lower case, or
15345 mixed case) and thus exactly one such switch can be in effect for an
15346 invocation of @command{gnatpp}.
15347 If more than one is supplied, the last one is used.
15348 However, some values for the same switch are mutually compatible.
15349 You may supply several such switches to @command{gnatpp}, but then
15350 each must be specified in full, with both the name and the value.
15351 Abbreviated forms (the name appearing once, followed by each value) are
15352 not permitted.
15353 For example, to set
15354 the alignment of the assignment delimiter both in declarations and in
15355 assignment statements, you must write @option{-A2A3}
15356 (or @option{-A2 -A3}), but not @option{-A23}.
15357 @end ifclear
15358
15359 @ifset vms
15360 In many cases the set of options for a given qualifier are incompatible with
15361 each other (for example the qualifier that controls the casing of a reserved
15362 word may have exactly one option, which specifies either upper case, lower
15363 case, or mixed case), and thus exactly one such option can be in effect for
15364 an invocation of @command{gnatpp}.
15365 If more than one is supplied, the last one is used.
15366 However, some qualifiers have options that are mutually compatible,
15367 and then you may then supply several such options when invoking
15368 @command{gnatpp}.
15369 @end ifset
15370
15371 In most cases, it is obvious whether or not the
15372 ^values for a switch with a given name^options for a given qualifier^
15373 are compatible with each other.
15374 When the semantics might not be evident, the summaries below explicitly
15375 indicate the effect.
15376
15377 @menu
15378 * Alignment Control::
15379 * Casing Control::
15380 * Construct Layout Control::
15381 * General Text Layout Control::
15382 * Other Formatting Options::
15383 * Setting the Source Search Path::
15384 * Output File Control::
15385 * Other gnatpp Switches::
15386 @end menu
15387
15388 @node Alignment Control
15389 @subsection Alignment Control
15390 @cindex Alignment control in @command{gnatpp}
15391
15392 @noindent
15393 Programs can be easier to read if certain constructs are vertically aligned.
15394 By default all alignments are set ON.
15395 Through the @option{^-A0^/ALIGN=OFF^} switch you may reset the default to
15396 OFF, and then use one or more of the other
15397 ^@option{-A@var{n}} switches^@option{/ALIGN} options^
15398 to activate alignment for specific constructs.
15399
15400 @table @option
15401 @cindex @option{^-A@var{n}^/ALIGN^} (@command{gnatpp})
15402
15403 @ifset vms
15404 @item /ALIGN=ON
15405 Set all alignments to ON
15406 @end ifset
15407
15408 @item ^-A0^/ALIGN=OFF^
15409 Set all alignments to OFF
15410
15411 @item ^-A1^/ALIGN=COLONS^
15412 Align @code{:} in declarations
15413
15414 @item ^-A2^/ALIGN=DECLARATIONS^
15415 Align @code{:=} in initializations in declarations
15416
15417 @item ^-A3^/ALIGN=STATEMENTS^
15418 Align @code{:=} in assignment statements
15419
15420 @item ^-A4^/ALIGN=ARROWS^
15421 Align @code{=>} in associations
15422
15423 @item ^-A5^/ALIGN=COMPONENT_CLAUSES^
15424 Align @code{at} keywords in the component clauses in record
15425 representation clauses
15426 @end table
15427
15428 @noindent
15429 The @option{^-A^/ALIGN^} switches are mutually compatible; any combination
15430 is allowed.
15431
15432 @node Casing Control
15433 @subsection Casing Control
15434 @cindex Casing control in @command{gnatpp}
15435
15436 @noindent
15437 @command{gnatpp} allows you to specify the casing for reserved words,
15438 pragma names, attribute designators and identifiers.
15439 For identifiers you may define a
15440 general rule for name casing but also override this rule
15441 via a set of dictionary files.
15442
15443 Three types of casing are supported: lower case, upper case, and mixed case.
15444 Lower and upper case are self-explanatory (but since some letters in
15445 Latin1 and other GNAT-supported character sets
15446 exist only in lower-case form, an upper case conversion will have no
15447 effect on them.)
15448 ``Mixed case'' means that the first letter, and also each letter immediately
15449 following an underscore, are converted to their uppercase forms;
15450 all the other letters are converted to their lowercase forms.
15451
15452 @table @option
15453 @cindex @option{^-a@var{x}^/ATTRIBUTE^} (@command{gnatpp})
15454 @item ^-aL^/ATTRIBUTE_CASING=LOWER_CASE^
15455 Attribute designators are lower case
15456
15457 @item ^-aU^/ATTRIBUTE_CASING=UPPER_CASE^
15458 Attribute designators are upper case
15459
15460 @item ^-aM^/ATTRIBUTE_CASING=MIXED_CASE^
15461 Attribute designators are mixed case (this is the default)
15462
15463 @cindex @option{^-k@var{x}^/KEYWORD_CASING^} (@command{gnatpp})
15464 @item ^-kL^/KEYWORD_CASING=LOWER_CASE^
15465 Keywords (technically, these are known in Ada as @emph{reserved words}) are
15466 lower case (this is the default)
15467
15468 @item ^-kU^/KEYWORD_CASING=UPPER_CASE^
15469 Keywords are upper case
15470
15471 @cindex @option{^-n@var{x}^/NAME_CASING^} (@command{gnatpp})
15472 @item ^-nD^/NAME_CASING=AS_DECLARED^
15473 Name casing for defining occurrences are as they appear in the source file
15474 (this is the default)
15475
15476 @item ^-nU^/NAME_CASING=UPPER_CASE^
15477 Names are in upper case
15478
15479 @item ^-nL^/NAME_CASING=LOWER_CASE^
15480 Names are in lower case
15481
15482 @item ^-nM^/NAME_CASING=MIXED_CASE^
15483 Names are in mixed case
15484
15485 @cindex @option{^-p@var{x}^/PRAGMA_CASING^} (@command{gnatpp})
15486 @item ^-pL^/PRAGMA_CASING=LOWER_CASE^
15487 Pragma names are lower case
15488
15489 @item ^-pU^/PRAGMA_CASING=UPPER_CASE^
15490 Pragma names are upper case
15491
15492 @item ^-pM^/PRAGMA_CASING=MIXED_CASE^
15493 Pragma names are mixed case (this is the default)
15494
15495 @item ^-D@var{file}^/DICTIONARY=@var{file}^
15496 @cindex @option{^-D^/DICTIONARY^} (@command{gnatpp})
15497 Use @var{file} as a @emph{dictionary file} that defines
15498 the casing for a set of specified names,
15499 thereby overriding the effect on these names by
15500 any explicit or implicit
15501 ^-n^/NAME_CASING^ switch.
15502 To supply more than one dictionary file,
15503 use ^several @option{-D} switches^a list of files as options^.
15504
15505 @noindent
15506 @option{gnatpp} implicitly uses a @emph{default dictionary file}
15507 to define the casing for the Ada predefined names and
15508 the names declared in the GNAT libraries.
15509
15510 @item ^-D-^/SPECIFIC_CASING^
15511 @cindex @option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^} (@command{gnatpp})
15512 Do not use the default dictionary file;
15513 instead, use the casing
15514 defined by a @option{^-n^/NAME_CASING^} switch and any explicit
15515 dictionary file(s)
15516 @end table
15517
15518 @noindent
15519 The structure of a dictionary file, and details on the conventions
15520 used in the default dictionary file, are defined in @ref{Name Casing}.
15521
15522 The @option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^} and
15523 @option{^-D@var{file}^/DICTIONARY=@var{file}^} switches are mutually
15524 compatible.
15525
15526 @node Construct Layout Control
15527 @subsection Construct Layout Control
15528 @cindex Layout control in @command{gnatpp}
15529
15530 @noindent
15531 This group of @command{gnatpp} switches controls the layout of comments and
15532 complex syntactic constructs.  See @ref{Formatting Comments} for details
15533 on their effect.
15534
15535 @table @option
15536 @cindex @option{^-c@var{n}^/COMMENTS_LAYOUT^} (@command{gnatpp})
15537 @item ^-c0^/COMMENTS_LAYOUT=UNTOUCHED^
15538 All the comments remain unchanged
15539
15540 @item ^-c1^/COMMENTS_LAYOUT=DEFAULT^
15541 GNAT-style comment line indentation (this is the default).
15542
15543 @item ^-c2^/COMMENTS_LAYOUT=STANDARD_INDENT^
15544 Reference-manual comment line indentation.
15545
15546 @item ^-c3^/COMMENTS_LAYOUT=GNAT_BEGINNING^
15547 GNAT-style comment beginning
15548
15549 @item ^-c4^/COMMENTS_LAYOUT=REFORMAT^
15550 Reformat comment blocks
15551
15552 @item ^-c5^/COMMENTS_LAYOUT=KEEP_SPECIAL^
15553 Keep unchanged special form comments
15554
15555 Reformat comment blocks
15556
15557 @cindex @option{^-l@var{n}^/CONSTRUCT_LAYOUT^} (@command{gnatpp})
15558 @item ^-l1^/CONSTRUCT_LAYOUT=GNAT^
15559 GNAT-style layout (this is the default)
15560
15561 @item ^-l2^/CONSTRUCT_LAYOUT=COMPACT^
15562 Compact layout
15563
15564 @item ^-l3^/CONSTRUCT_LAYOUT=UNCOMPACT^
15565 Uncompact layout
15566
15567 @cindex @option{^-N^/NOTABS^} (@command{gnatpp})
15568 @item ^-N^/NOTABS^
15569 All the VT characters are removed from the comment text. All the HT characters
15570 are expanded with the sequences of space characters to get to the next tab
15571 stops.
15572
15573 @cindex @option{^--no-separate-is^/NO_SEPARATE_IS^} (@command{gnatpp})
15574 @item ^--no-separate-is^/NO_SEPARATE_IS^
15575 Do not place the keyword @code{is} on a separate line in a subprogram body in
15576 case if the specification occupies more then one line.
15577
15578 @cindex @option{^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^} (@command{gnatpp})
15579 @item ^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^
15580 Place the keyword @code{loop} in FOR and WHILE loop statements and the
15581 keyword @code{then} in IF statements on a separate line.
15582
15583 @cindex @option{^--no-separate-loop-then^/NO_SEPARATE_LOOP_THEN^} (@command{gnatpp})
15584 @item ^--no-separate-loop-then^/NO_SEPARATE_LOOP_THEN^
15585 Do not place the keyword @code{loop} in FOR and WHILE loop statements and the
15586 keyword @code{then} in IF statements on a separate line. This option is
15587 incompatible with @option{^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^} option.
15588
15589 @cindex @option{^--use-on-new-line^/USE_ON_NEW_LINE^} (@command{gnatpp})
15590 @item ^--use-on-new-line^/USE_ON_NEW_LINE^
15591 Start each USE clause in a context clause from a separate line.
15592
15593 @cindex @option{^--separate-stmt-name^/STMT_NAME_ON_NEW_LINE^} (@command{gnatpp})
15594 @item ^--separate-stmt-name^/STMT_NAME_ON_NEW_LINE^
15595 Use a separate line for a loop or block statement name, but do not use an extra
15596 indentation level for the statement itself.
15597
15598 @end table
15599
15600 @ifclear vms
15601 @noindent
15602 The @option{-c1} and @option{-c2} switches are incompatible.
15603 The @option{-c3} and @option{-c4} switches are compatible with each other and
15604 also with @option{-c1} and @option{-c2}. The @option{-c0} switch disables all
15605 the other comment formatting switches.
15606
15607 The @option{-l1}, @option{-l2}, and @option{-l3} switches are incompatible.
15608 @end ifclear
15609
15610 @ifset vms
15611 @noindent
15612 For the @option{/COMMENTS_LAYOUT} qualifier:
15613 @itemize @bullet
15614 @item
15615 The @option{DEFAULT} and @option{STANDARD_INDENT} options are incompatible.
15616 @item
15617 The @option{GNAT_BEGINNING} and @option{REFORMAT} options are compatible with
15618 each other and also with @option{DEFAULT} and @option{STANDARD_INDENT}.
15619 @end itemize
15620
15621 @noindent
15622 The @option{GNAT}, @option{COMPACT}, and @option{UNCOMPACT} options for the
15623 @option{/CONSTRUCT_LAYOUT} qualifier are incompatible.
15624 @end ifset
15625
15626 @node General Text Layout Control
15627 @subsection General Text Layout Control
15628
15629 @noindent
15630 These switches allow control over line length and indentation.
15631
15632 @table @option
15633 @item ^-M@i{nnn}^/LINE_LENGTH_MAX=@i{nnn}^
15634 @cindex @option{^-M^/LINE_LENGTH^} (@command{gnatpp})
15635 Maximum line length, @i{nnn} from 32 ..256, the default value is 79
15636
15637 @item ^-i@i{nnn}^/INDENTATION_LEVEL=@i{nnn}^
15638 @cindex @option{^-i^/INDENTATION_LEVEL^} (@command{gnatpp})
15639 Indentation level, @i{nnn} from 1 .. 9, the default value is 3
15640
15641 @item ^-cl@i{nnn}^/CONTINUATION_INDENT=@i{nnn}^
15642 @cindex @option{^-cl^/CONTINUATION_INDENT^} (@command{gnatpp})
15643 Indentation level for continuation lines (relative to the line being
15644 continued), @i{nnn} from 1 .. 9.
15645 The default
15646 value is one less then the (normal) indentation level, unless the
15647 indentation is set to 1 (in which case the default value for continuation
15648 line indentation is also 1)
15649 @end table
15650
15651 @node Other Formatting Options
15652 @subsection Other Formatting Options
15653
15654 @noindent
15655 These switches control the inclusion of missing end/exit labels, and
15656 the indentation level in @b{case} statements.
15657
15658 @table @option
15659 @item ^-e^/NO_MISSED_LABELS^
15660 @cindex @option{^-e^/NO_MISSED_LABELS^} (@command{gnatpp})
15661 Do not insert missing end/exit labels. An end label is the name of
15662 a construct that may optionally be repeated at the end of the
15663 construct's declaration;
15664 e.g., the names of packages, subprograms, and tasks.
15665 An exit label is the name of a loop that may appear as target
15666 of an exit statement within the loop.
15667 By default, @command{gnatpp} inserts these end/exit labels when
15668 they are absent from the original source. This option suppresses such
15669 insertion, so that the formatted source reflects the original.
15670
15671 @item ^-ff^/FORM_FEED_AFTER_PRAGMA_PAGE^
15672 @cindex @option{^-ff^/FORM_FEED_AFTER_PRAGMA_PAGE^} (@command{gnatpp})
15673 Insert a Form Feed character after a pragma Page.
15674
15675 @item ^-T@i{nnn}^/MAX_INDENT=@i{nnn}^
15676 @cindex @option{^-T^/MAX_INDENT^} (@command{gnatpp})
15677 Do not use an additional indentation level for @b{case} alternatives
15678 and variants if there are @i{nnn} or more (the default
15679 value is 10).
15680 If @i{nnn} is 0, an additional indentation level is
15681 used for @b{case} alternatives and variants regardless of their number.
15682 @end table
15683
15684 @node Setting the Source Search Path
15685 @subsection Setting the Source Search Path
15686
15687 @noindent
15688 To define the search path for the input source file, @command{gnatpp}
15689 uses the same switches as the GNAT compiler, with the same effects.
15690
15691 @table @option
15692 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
15693 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@code{gnatpp})
15694 The same as the corresponding gcc switch
15695
15696 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
15697 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@code{gnatpp})
15698 The same as the corresponding gcc switch
15699
15700 @item ^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^=@var{path}
15701 @cindex @option{^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^} (@code{gnatpp})
15702 The same as the corresponding gcc switch
15703
15704 @item ^--RTS^/RUNTIME_SYSTEM^=@var{path}
15705 @cindex @option{^--RTS^/RUNTIME_SYSTEM^} (@code{gnatpp})
15706 The same as the corresponding gcc switch
15707
15708 @end table
15709
15710 @node Output File Control
15711 @subsection Output File Control
15712
15713 @noindent
15714 By default the output is sent to the file whose name is obtained by appending
15715 the ^@file{.pp}^@file{$PP}^ suffix to the name of the input file
15716 (if the file with this name already exists, it is unconditionally overwritten).
15717 Thus if the input file is @file{^my_ada_proc.adb^MY_ADA_PROC.ADB^} then
15718 @command{gnatpp} will produce @file{^my_ada_proc.adb.pp^MY_ADA_PROC.ADB$PP^}
15719 as output file.
15720 The output may be redirected by the following switches:
15721
15722 @table @option
15723 @item ^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^
15724 @cindex @option{^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^} (@code{gnatpp})
15725 Send the output to @code{Standard_Output}
15726
15727 @item ^-o @var{output_file}^/OUTPUT=@var{output_file}^
15728 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@code{gnatpp})
15729 Write the output into @var{output_file}.
15730 If @var{output_file} already exists, @command{gnatpp} terminates without
15731 reading or processing the input file.
15732
15733 @item ^-of ^/FORCED_OUTPUT=^@var{output_file}
15734 @cindex @option{^-of^/FORCED_OUTPUT^} (@code{gnatpp})
15735 Write the output into @var{output_file}, overwriting the existing file
15736 (if one is present).
15737
15738 @item ^-r^/REPLACE^
15739 @cindex @option{^-r^/REPLACE^} (@code{gnatpp})
15740 Replace the input source file with the reformatted output, and copy the
15741 original input source into the file whose name is obtained by appending the
15742 ^@file{.npp}^@file{$NPP}^ suffix to the name of the input file.
15743 If a file with this name already exists, @command{gnatpp} terminates without
15744 reading or processing the input file.
15745
15746 @item ^-rf^/OVERRIDING_REPLACE^
15747 @cindex @option{^-rf^/OVERRIDING_REPLACE^} (@code{gnatpp})
15748 Like @option{^-r^/REPLACE^} except that if the file with the specified name
15749 already exists, it is overwritten.
15750
15751 @item ^-rnb^/NO_BACKUP^
15752 @cindex @option{^-rnb^/NO_BACKUP^} (@code{gnatpp})
15753 Replace the input source file with the reformatted output without
15754 creating any backup copy of the input source.
15755
15756 @item ^--eol=@var{xxx}^/END_OF_LINE=@var{xxx}^
15757 @cindex @option{^--eol^/END_OF_LINE^} (@code{gnatpp})
15758 Specifies the format of the reformatted output file. The @var{xxx}
15759 ^string specified with the switch^option^ may be either
15760 @itemize @bullet
15761 @item ``@option{^dos^DOS^}'' MS DOS style, lines end with CR LF characters
15762 @item ``@option{^crlf^CRLF^}''
15763 the same as @option{^crlf^CRLF^}
15764 @item ``@option{^unix^UNIX^}'' UNIX style, lines end with LF character
15765 @item ``@option{^lf^LF^}''
15766 the same as @option{^unix^UNIX^}
15767 @end itemize
15768
15769 @item ^-W^/RESULT_ENCODING=^@var{e}
15770 @cindex @option{^-W^/RESULT_ENCODING=^} (@command{gnatpp})
15771 Specify the wide character encoding method used to write the code in the
15772 result file
15773 @var{e} is one of the following:
15774
15775 @itemize @bullet
15776
15777 @item ^h^HEX^
15778 Hex encoding
15779
15780 @item ^u^UPPER^
15781 Upper half encoding
15782
15783 @item ^s^SHIFT_JIS^
15784 Shift/JIS encoding
15785
15786 @item ^e^EUC^
15787 EUC encoding
15788
15789 @item ^8^UTF8^
15790 UTF-8 encoding
15791
15792 @item ^b^BRACKETS^
15793 Brackets encoding (default value)
15794 @end itemize
15795
15796 @end table
15797
15798 @noindent
15799 Options @option{^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^},
15800 @option{^-o^/OUTPUT^} and
15801 @option{^-of^/FORCED_OUTPUT^} are allowed only if the call to gnatpp
15802 contains only one file to reformat.
15803 Option
15804 @option{^--eol^/END_OF_LINE^}
15805 and
15806 @option{^-W^/RESULT_ENCODING^}
15807 cannot be used together
15808 with @option{^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^} option.
15809
15810 @node Other gnatpp Switches
15811 @subsection Other @code{gnatpp} Switches
15812
15813 @noindent
15814 The additional @command{gnatpp} switches are defined in this subsection.
15815
15816 @table @option
15817 @item ^-files @var{filename}^/FILES=@var{output_file}^
15818 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatpp})
15819 Take the argument source files from the specified file. This file should be an
15820 ordinary textual file containing file names separated by spaces or
15821 line breaks. You can use this switch more then once in the same call to
15822 @command{gnatpp}. You also can combine this switch with explicit list of
15823 files.
15824
15825 @item ^-v^/VERBOSE^
15826 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatpp})
15827 Verbose mode;
15828 @command{gnatpp} generates version information and then
15829 a trace of the actions it takes to produce or obtain the ASIS tree.
15830
15831 @item ^-w^/WARNINGS^
15832 @cindex @option{^-w^/WARNINGS^} (@code{gnatpp})
15833 Warning mode;
15834 @command{gnatpp} generates a warning whenever it cannot provide
15835 a required layout in the result source.
15836 @end table
15837
15838 @node Formatting Rules
15839 @section Formatting Rules
15840
15841 @noindent
15842 The following subsections show how @command{gnatpp} treats ``white space'',
15843 comments, program layout, and name casing.
15844 They provide the detailed descriptions of the switches shown above.
15845
15846 @menu
15847 * White Space and Empty Lines::
15848 * Formatting Comments::
15849 * Construct Layout::
15850 * Name Casing::
15851 @end menu
15852
15853 @node White Space and Empty Lines
15854 @subsection White Space and Empty Lines
15855
15856 @noindent
15857 @command{gnatpp} does not have an option to control space characters.
15858 It will add or remove spaces according to the style illustrated by the
15859 examples in the @cite{Ada Reference Manual}.
15860
15861 The only format effectors
15862 (see @cite{Ada Reference Manual}, paragraph 2.1(13))
15863 that will appear in the output file are platform-specific line breaks,
15864 and also format effectors within (but not at the end of) comments.
15865 In particular, each horizontal tab character that is not inside
15866 a comment will be treated as a space and thus will appear in the
15867 output file as zero or more spaces depending on
15868 the reformatting of the line in which it appears.
15869 The only exception is a Form Feed character, which is inserted after a
15870 pragma @code{Page} when @option{-ff} is set.
15871
15872 The output file will contain no lines with trailing ``white space'' (spaces,
15873 format effectors).
15874
15875 Empty lines in the original source are preserved
15876 only if they separate declarations or statements.
15877 In such contexts, a
15878 sequence of two or more empty lines is replaced by exactly one empty line.
15879 Note that a blank line will be removed if it separates two ``comment blocks''
15880 (a comment block is a sequence of whole-line comments).
15881 In order to preserve a visual separation between comment blocks, use an
15882 ``empty comment'' (a line comprising only hyphens) rather than an empty line.
15883 Likewise, if for some reason you wish to have a sequence of empty lines,
15884 use a sequence of empty comments instead.
15885
15886 @node Formatting Comments
15887 @subsection Formatting Comments
15888
15889 @noindent
15890 Comments in Ada code are of two kinds:
15891 @itemize @bullet
15892 @item
15893 a @emph{whole-line comment}, which appears by itself (possibly preceded by
15894 ``white space'') on a line
15895
15896 @item
15897 an @emph{end-of-line comment}, which follows some other Ada lexical element
15898 on the same line.
15899 @end itemize
15900
15901 @noindent
15902 The indentation of a whole-line comment is that of either
15903 the preceding or following line in
15904 the formatted source, depending on switch settings as will be described below.
15905
15906 For an end-of-line comment, @command{gnatpp} leaves the same number of spaces
15907 between the end of the preceding Ada lexical element and the beginning
15908 of the comment as appear in the original source,
15909 unless either the comment has to be split to
15910 satisfy the line length limitation, or else the next line contains a
15911 whole line comment that is considered a continuation of this end-of-line
15912 comment (because it starts at the same position).
15913 In the latter two
15914 cases, the start of the end-of-line comment is moved right to the nearest
15915 multiple of the indentation level.
15916 This may result in a ``line overflow'' (the right-shifted comment extending
15917 beyond the maximum line length), in which case the comment is split as
15918 described below.
15919
15920 There is a difference between @option{^-c1^/COMMENTS_LAYOUT=DEFAULT^}
15921 (GNAT-style comment line indentation)
15922 and @option{^-c2^/COMMENTS_LAYOUT=STANDARD_INDENT^}
15923 (reference-manual comment line indentation).
15924 With reference-manual style, a whole-line comment is indented as if it
15925 were a declaration or statement at the same place
15926 (i.e., according to the indentation of the preceding line(s)).
15927 With GNAT style, a whole-line comment that is immediately followed by an
15928 @b{if} or @b{case} statement alternative, a record variant, or the reserved
15929 word @b{begin}, is indented based on the construct that follows it.
15930
15931 For example:
15932 @smallexample @c ada
15933 @cartouche
15934 if A then
15935     null;
15936        -- some comment
15937 else
15938    null;
15939 end if;
15940 @end cartouche
15941 @end smallexample
15942
15943 @noindent
15944 Reference-manual indentation produces:
15945
15946 @smallexample @c ada
15947 @cartouche
15948 if A then
15949    null;
15950    --  some comment
15951 else
15952    null;
15953 end if;
15954 @end cartouche
15955 @end smallexample
15956
15957 @noindent
15958 while GNAT-style indentation produces:
15959
15960 @smallexample @c ada
15961 @cartouche
15962 if A then
15963    null;
15964 --  some comment
15965 else
15966    null;
15967 end if;
15968 @end cartouche
15969 @end smallexample
15970
15971 @noindent
15972 The @option{^-c3^/COMMENTS_LAYOUT=GNAT_BEGINNING^} switch
15973 (GNAT style comment beginning) has the following
15974 effect:
15975
15976 @itemize @bullet
15977 @item
15978 For each whole-line comment that does not end with two hyphens,
15979 @command{gnatpp} inserts spaces if necessary after the starting two hyphens
15980 to ensure that there are at least two spaces between these hyphens and the
15981 first non-blank character of the comment.
15982 @end itemize
15983
15984 @noindent
15985 For an end-of-line comment, if in the original source the next line is a
15986 whole-line comment that starts at the same position
15987 as the end-of-line comment,
15988 then the whole-line comment (and all whole-line comments
15989 that follow it and that start at the same position)
15990 will start at this position in the output file.
15991
15992 @noindent
15993 That is, if in the original source we have:
15994
15995 @smallexample @c ada
15996 @cartouche
15997 begin
15998 A := B + C;            --  B must be in the range Low1..High1
15999                        --  C must be in the range Low2..High2
16000              --B+C will be in the range Low1+Low2..High1+High2
16001 X := X + 1;
16002 @end cartouche
16003 @end smallexample
16004
16005 @noindent
16006 Then in the formatted source we get
16007
16008 @smallexample @c ada
16009 @cartouche
16010 begin
16011    A := B + C;            --  B must be in the range Low1..High1
16012                           --  C must be in the range Low2..High2
16013    --  B+C will be in the range Low1+Low2..High1+High2
16014    X := X + 1;
16015 @end cartouche
16016 @end smallexample
16017
16018 @noindent
16019 A comment that exceeds the line length limit will be split.
16020 Unless switch
16021 @option{^-c4^/COMMENTS_LAYOUT=REFORMAT^} (reformat comment blocks) is set and
16022 the line belongs to a reformattable block, splitting the line generates a
16023 @command{gnatpp} warning.
16024 The @option{^-c4^/COMMENTS_LAYOUT=REFORMAT^} switch specifies that whole-line
16025 comments may be reformatted in typical
16026 word processor style (that is, moving words between lines and putting as
16027 many words in a line as possible).
16028
16029 @noindent
16030 The @option{^-c5^/COMMENTS_LAYOUT=KEEP_SPECIAL^} switch specifies, that comments
16031 that has a special format (that is, a character that is neither a letter nor digit
16032 not white space nor line break immediately following the leading @code{--} of
16033 the comment) should be without any change moved from the argument source
16034 into reformatted source. This switch allows to preserve comments that are used
16035 as a special marks in the code (e.g. SPARK annotation).
16036
16037 @node Construct Layout
16038 @subsection Construct Layout
16039
16040 @noindent
16041 In several cases the suggested layout in the Ada Reference Manual includes
16042 an extra level of indentation that many programmers prefer to avoid. The
16043 affected cases include:
16044
16045 @itemize @bullet
16046
16047 @item Record type declaration (RM 3.8)
16048
16049 @item Record representation clause (RM 13.5.1)
16050
16051 @item Loop statement in case if a loop has a statement identifier (RM 5.6)
16052
16053 @item Block statement in case if a block has a statement identifier (RM 5.6)
16054 @end itemize
16055
16056 @noindent
16057 In compact mode (when GNAT style layout or compact layout is set),
16058 the pretty printer uses one level of indentation instead
16059 of two. This is achieved in the record definition and record representation
16060 clause cases by putting the @code{record} keyword on the same line as the
16061 start of the declaration or representation clause, and in the block and loop
16062 case by putting the block or loop header on the same line as the statement
16063 identifier.
16064
16065 @noindent
16066 The difference between GNAT style @option{^-l1^/CONSTRUCT_LAYOUT=GNAT^}
16067 and compact @option{^-l2^/CONSTRUCT_LAYOUT=COMPACT^}
16068 layout on the one hand, and uncompact layout
16069 @option{^-l3^/CONSTRUCT_LAYOUT=UNCOMPACT^} on the other hand,
16070 can be illustrated by the following examples:
16071
16072 @iftex
16073 @cartouche
16074 @multitable @columnfractions .5 .5
16075 @item @i{GNAT style, compact layout} @tab @i{Uncompact layout}
16076
16077 @item
16078 @smallexample @c ada
16079 type q is record
16080    a : integer;
16081    b : integer;
16082 end record;
16083 @end smallexample
16084 @tab
16085 @smallexample @c ada
16086 type q is
16087    record
16088       a : integer;
16089       b : integer;
16090    end record;
16091 @end smallexample
16092
16093 @item
16094 @smallexample @c ada
16095 for q use record
16096    a at 0 range  0 .. 31;
16097    b at 4 range  0 .. 31;
16098 end record;
16099 @end smallexample
16100 @tab
16101 @smallexample @c ada
16102 for q use
16103    record
16104       a at 0 range  0 .. 31;
16105       b at 4 range  0 .. 31;
16106    end record;
16107 @end smallexample
16108
16109 @item
16110 @smallexample @c ada
16111 Block : declare
16112    A : Integer := 3;
16113 begin
16114    Proc (A, A);
16115 end Block;
16116 @end smallexample
16117 @tab
16118 @smallexample @c ada
16119 Block :
16120    declare
16121       A : Integer := 3;
16122    begin
16123       Proc (A, A);
16124    end Block;
16125 @end smallexample
16126
16127 @item
16128 @smallexample @c ada
16129 Clear : for J in 1 .. 10 loop
16130    A (J) := 0;
16131 end loop Clear;
16132 @end smallexample
16133 @tab
16134 @smallexample @c ada
16135 Clear :
16136    for J in 1 .. 10 loop
16137       A (J) := 0;
16138    end loop Clear;
16139 @end smallexample
16140 @end multitable
16141 @end cartouche
16142 @end iftex
16143
16144 @ifnottex
16145 @smallexample
16146 @cartouche
16147 GNAT style, compact layout              Uncompact layout
16148
16149 type q is record                        type q is
16150    a : integer;                            record
16151    b : integer;                               a : integer;
16152 end record;                                   b : integer;
16153                                            end record;
16154
16155 for q use record                        for q use
16156    a at 0 range  0 .. 31;                  record
16157    b at 4 range  0 .. 31;                     a at 0 range  0 .. 31;
16158 end record;                                   b at 4 range  0 .. 31;
16159                                            end record;
16160
16161 Block : declare                         Block :
16162    A : Integer := 3;                       declare
16163 begin                                         A : Integer := 3;
16164    Proc (A, A);                            begin
16165 end Block;                                    Proc (A, A);
16166                                            end Block;
16167
16168 Clear : for J in 1 .. 10 loop           Clear :
16169    A (J) := 0;                             for J in 1 .. 10 loop
16170 end loop Clear;                               A (J) := 0;
16171                                            end loop Clear;
16172 @end cartouche
16173 @end smallexample
16174 @end ifnottex
16175
16176 @noindent
16177 A further difference between GNAT style layout and compact layout is that
16178 GNAT style layout inserts empty lines as separation for
16179 compound statements, return statements and bodies.
16180
16181 Note that the layout specified by
16182 @option{^--separate-stmt-name^/STMT_NAME_ON_NEW_LINE^}
16183 for named block and loop statements overrides the layout defined by these
16184 constructs by @option{^-l1^/CONSTRUCT_LAYOUT=GNAT^},
16185 @option{^-l2^/CONSTRUCT_LAYOUT=COMPACT^} or
16186 @option{^-l3^/CONSTRUCT_LAYOUT=UNCOMPACT^} option.
16187
16188 @node Name Casing
16189 @subsection Name Casing
16190
16191 @noindent
16192 @command{gnatpp} always converts the usage occurrence of a (simple) name to
16193 the same casing as the corresponding defining identifier.
16194
16195 You control the casing for defining occurrences via the
16196 @option{^-n^/NAME_CASING^} switch.
16197 @ifclear vms
16198 With @option{-nD} (``as declared'', which is the default),
16199 @end ifclear
16200 @ifset vms
16201 With @option{/NAME_CASING=AS_DECLARED}, which is the default,
16202 @end ifset
16203 defining occurrences appear exactly as in the source file
16204 where they are declared.
16205 The other ^values for this switch^options for this qualifier^ ---
16206 @option{^-nU^UPPER_CASE^},
16207 @option{^-nL^LOWER_CASE^},
16208 @option{^-nM^MIXED_CASE^} ---
16209 result in
16210 ^upper, lower, or mixed case, respectively^the corresponding casing^.
16211 If @command{gnatpp} changes the casing of a defining
16212 occurrence, it analogously changes the casing of all the
16213 usage occurrences of this name.
16214
16215 If the defining occurrence of a name is not in the source compilation unit
16216 currently being processed by @command{gnatpp}, the casing of each reference to
16217 this name is changed according to the value of the @option{^-n^/NAME_CASING^}
16218 switch (subject to the dictionary file mechanism described below).
16219 Thus @command{gnatpp} acts as though the @option{^-n^/NAME_CASING^} switch
16220 had affected the
16221 casing for the defining occurrence of the name.
16222
16223 Some names may need to be spelled with casing conventions that are not
16224 covered by the upper-, lower-, and mixed-case transformations.
16225 You can arrange correct casing by placing such names in a
16226 @emph{dictionary file},
16227 and then supplying a @option{^-D^/DICTIONARY^} switch.
16228 The casing of names from dictionary files overrides
16229 any @option{^-n^/NAME_CASING^} switch.
16230
16231 To handle the casing of Ada predefined names and the names from GNAT libraries,
16232 @command{gnatpp} assumes a default dictionary file.
16233 The name of each predefined entity is spelled with the same casing as is used
16234 for the entity in the @cite{Ada Reference Manual}.
16235 The name of each entity in the GNAT libraries is spelled with the same casing
16236 as is used in the declaration of that entity.
16237
16238 The @w{@option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^}} switch suppresses the use of the
16239 default dictionary file.
16240 Instead, the casing for predefined and GNAT-defined names will be established
16241 by the @option{^-n^/NAME_CASING^} switch or explicit dictionary files.
16242 For example, by default the names @code{Ada.Text_IO} and @code{GNAT.OS_Lib}
16243 will appear as just shown,
16244 even in the presence of a @option{^-nU^/NAME_CASING=UPPER_CASE^} switch.
16245 To ensure that even such names are rendered in uppercase,
16246 additionally supply the @w{@option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^}} switch
16247 (or else, less conveniently, place these names in upper case in a dictionary
16248 file).
16249
16250 A dictionary file is
16251 a plain text file; each line in this file can be either a blank line
16252 (containing only space characters and ASCII.HT characters), an Ada comment
16253 line, or the specification of exactly one @emph{casing schema}.
16254
16255 A casing schema is a string that has the following syntax:
16256
16257 @smallexample
16258 @cartouche
16259   @var{casing_schema} ::= @var{identifier} | *@var{simple_identifier}*
16260
16261   @var{simple_identifier} ::= @var{letter}@{@var{letter_or_digit}@}
16262 @end cartouche
16263 @end smallexample
16264
16265 @noindent
16266 (See @cite{Ada Reference Manual}, Section 2.3) for the definition of the
16267 @var{identifier} lexical element and the @var{letter_or_digit} category.)
16268
16269 The casing schema string can be followed by white space and/or an Ada-style
16270 comment; any amount of white space is allowed before the string.
16271
16272 If a dictionary file is passed as
16273 @ifclear vms
16274 the value of a @option{-D@var{file}} switch
16275 @end ifclear
16276 @ifset vms
16277 an option to the @option{/DICTIONARY} qualifier
16278 @end ifset
16279 then for every
16280 simple name and every identifier, @command{gnatpp} checks if the dictionary
16281 defines the casing for the name or for some of its parts (the term ``subword''
16282 is used below to denote the part of a name which is delimited by ``_'' or by
16283 the beginning or end of the word and which does not contain any ``_'' inside):
16284
16285 @itemize @bullet
16286 @item
16287 if the whole name is in the dictionary, @command{gnatpp} uses for this name
16288 the casing defined by the dictionary; no subwords are checked for this word
16289
16290 @item
16291 for every subword @command{gnatpp} checks if the dictionary contains the
16292 corresponding string of the form @code{*@var{simple_identifier}*},
16293 and if it does, the casing of this @var{simple_identifier} is used
16294 for this subword
16295
16296 @item
16297 if the whole name does not contain any ``_'' inside, and if for this name
16298 the dictionary contains two entries - one of the form @var{identifier},
16299 and another - of the form *@var{simple_identifier}*, then the first one
16300 is applied to define the casing of this name
16301
16302 @item
16303 if more than one dictionary file is passed as @command{gnatpp} switches, each
16304 dictionary adds new casing exceptions and overrides all the existing casing
16305 exceptions set by the previous dictionaries
16306
16307 @item
16308 when @command{gnatpp} checks if the word or subword is in the dictionary,
16309 this check is not case sensitive
16310 @end itemize
16311
16312 @noindent
16313 For example, suppose we have the following source to reformat:
16314
16315 @smallexample @c ada
16316 @cartouche
16317 procedure test is
16318    name1 : integer := 1;
16319    name4_name3_name2 : integer := 2;
16320    name2_name3_name4 : Boolean;
16321    name1_var : Float;
16322 begin
16323    name2_name3_name4 := name4_name3_name2 > name1;
16324 end;
16325 @end cartouche
16326 @end smallexample
16327
16328 @noindent
16329 And suppose we have two dictionaries:
16330
16331 @smallexample
16332 @cartouche
16333 @i{dict1:}
16334    NAME1
16335    *NaMe3*
16336    *Name1*
16337 @end cartouche
16338
16339 @cartouche
16340 @i{dict2:}
16341   *NAME3*
16342 @end cartouche
16343 @end smallexample
16344
16345 @noindent
16346 If @command{gnatpp} is called with the following switches:
16347
16348 @smallexample
16349 @ifclear vms
16350 @command{gnatpp -nM -D dict1 -D dict2 test.adb}
16351 @end ifclear
16352 @ifset vms
16353 @command{gnatpp test.adb /NAME_CASING=MIXED_CASE /DICTIONARY=(dict1, dict2)}
16354 @end ifset
16355 @end smallexample
16356
16357 @noindent
16358 then we will get the following name casing in the @command{gnatpp} output:
16359
16360 @smallexample @c ada
16361 @cartouche
16362 procedure Test is
16363    NAME1             : Integer := 1;
16364    Name4_NAME3_Name2 : Integer := 2;
16365    Name2_NAME3_Name4 : Boolean;
16366    Name1_Var         : Float;
16367 begin
16368    Name2_NAME3_Name4 := Name4_NAME3_Name2 > NAME1;
16369 end Test;
16370 @end cartouche
16371 @end smallexample
16372
16373 @c *********************************
16374 @node The GNAT Metric Tool gnatmetric
16375 @chapter The GNAT Metric Tool @command{gnatmetric}
16376 @findex gnatmetric
16377 @cindex Metric tool
16378
16379 @noindent
16380 ^The @command{gnatmetric} tool^@command{GNAT METRIC}^ is an ASIS-based utility
16381 for computing various program metrics.
16382 It takes an Ada source file as input and generates a file containing the
16383 metrics data as output. Various switches control which
16384 metrics are computed and output.
16385
16386 @command{gnatmetric} generates and uses the ASIS
16387 tree for the input source and thus requires the input to be syntactically and
16388 semantically legal.
16389 If this condition is not met, @command{gnatmetric} will generate
16390 an error message; no metric information for this file will be
16391 computed and reported.
16392
16393 If the compilation unit contained in the input source depends semantically
16394 upon units in files located outside the current directory, you have to provide
16395 the source search path when invoking @command{gnatmetric}.
16396 If it depends semantically upon units that are contained
16397 in files with names that do not follow the GNAT file naming rules, you have to
16398 provide the configuration file describing the corresponding naming scheme (see
16399 the description of the @command{gnatmetric} switches below.)
16400 Alternatively, you may use a project file and invoke @command{gnatmetric}
16401 through the @command{gnat} driver.
16402
16403 The @command{gnatmetric} command has the form
16404
16405 @smallexample
16406 $ gnatmetric [@i{switches}] @{@i{filename}@} [@i{-cargs gcc_switches}]
16407 @end smallexample
16408
16409 @noindent
16410 where
16411 @itemize @bullet
16412 @item
16413 @i{switches} specify the metrics to compute and define the destination for
16414 the output
16415
16416 @item
16417 Each @i{filename} is the name (including the extension) of a source
16418 file to process. ``Wildcards'' are allowed, and
16419 the file name may contain path information.
16420 If no @i{filename} is supplied, then the @i{switches} list must contain
16421 at least one
16422 @option{-files} switch (@pxref{Other gnatmetric Switches}).
16423 Including both a @option{-files} switch and one or more
16424 @i{filename} arguments is permitted.
16425
16426 @item
16427 @i{-cargs gcc_switches} is a list of switches for
16428 @command{gcc}. They will be passed on to all compiler invocations made by
16429 @command{gnatmetric} to generate the ASIS trees. Here you can provide
16430 @option{^-I^/INCLUDE_DIRS=^} switches to form the source search path,
16431 and use the @option{-gnatec} switch to set the configuration file.
16432 @end itemize
16433
16434 @menu
16435 * Switches for gnatmetric::
16436 @end menu
16437
16438 @node Switches for gnatmetric
16439 @section Switches for @command{gnatmetric}
16440
16441 @noindent
16442 The following subsections describe the various switches accepted by
16443 @command{gnatmetric}, organized by category.
16444
16445 @menu
16446 * Output Files Control::
16447 * Disable Metrics For Local Units::
16448 * Specifying a set of metrics to compute::
16449 * Other gnatmetric Switches::
16450 * Generate project-wide metrics::
16451 @end menu
16452
16453 @node Output Files Control
16454 @subsection Output File Control
16455 @cindex Output file control in @command{gnatmetric}
16456
16457 @noindent
16458 @command{gnatmetric} has two output formats. It can generate a
16459 textual (human-readable) form, and also XML. By default only textual
16460 output is generated.
16461
16462 When generating the output in textual form, @command{gnatmetric} creates
16463 for each Ada source file a corresponding text file
16464 containing the computed metrics, except for the case when the set of metrics
16465 specified by gnatmetric parameters consists only of metrics that are computed
16466 for the whole set of analyzed sources, but not for each Ada source.
16467 By default, this file is placed in the same directory as where the source
16468 file is located, and its name is obtained
16469 by appending the ^@file{.metrix}^@file{$METRIX}^ suffix to the name of the
16470 input file.
16471
16472 All the output information generated in XML format is placed in a single
16473 file. By default this file is placed in the current directory and has the
16474 name ^@file{metrix.xml}^@file{METRIX$XML}^.
16475
16476 Some of the computed metrics are summed over the units passed to
16477 @command{gnatmetric}; for example, the total number of lines of code.
16478 By default this information is sent to @file{stdout}, but a file
16479 can be specified with the @option{-og} switch.
16480
16481 The following switches control the @command{gnatmetric} output:
16482
16483 @table @option
16484 @cindex @option{^-x^/XML^} (@command{gnatmetric})
16485 @item ^-x^/XML^
16486 Generate the XML output
16487
16488 @cindex @option{^-nt^/NO_TEXT^} (@command{gnatmetric})
16489 @item ^-nt^/NO_TEXT^
16490 Do not generate the output in text form (implies @option{^-x^/XML^})
16491
16492 @cindex @option{^-d^/DIRECTORY^} (@command{gnatmetric})
16493 @item ^-d @var{output_dir}^/DIRECTORY=@var{output_dir}^
16494 Put textual files with detailed metrics into @var{output_dir}
16495
16496 @cindex @option{^-o^/SUFFIX_DETAILS^} (@command{gnatmetric})
16497 @item ^-o @var{file_suffix}^/SUFFIX_DETAILS=@var{file_suffix}^
16498 Use @var{file_suffix}, instead of ^@file{.metrix}^@file{$METRIX}^
16499 in the name of the output file.
16500
16501 @cindex @option{^-og^/GLOBAL_OUTPUT^} (@command{gnatmetric})
16502 @item ^-og @var{file_name}^/GLOBAL_OUTPUT=@var{file_name}^
16503 Put global metrics into @var{file_name}
16504
16505 @cindex @option{^-ox^/XML_OUTPUT^} (@command{gnatmetric})
16506 @item ^-ox @var{file_name}^/XML_OUTPUT=@var{file_name}^
16507 Put the XML output into @var{file_name} (also implies @option{^-x^/XML^})
16508
16509 @cindex @option{^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^} (@command{gnatmetric})
16510 @item ^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^
16511 Use ``short'' source file names in the output.  (The @command{gnatmetric}
16512 output includes the name(s) of the Ada source file(s) from which the metrics
16513 are computed.  By default each name includes the absolute path. The
16514 @option{^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^} switch causes @command{gnatmetric}
16515 to exclude all directory information from the file names that are output.)
16516
16517 @end table
16518
16519 @node Disable Metrics For Local Units
16520 @subsection Disable Metrics For Local Units
16521 @cindex Disable Metrics For Local Units in @command{gnatmetric}
16522
16523 @noindent
16524 @command{gnatmetric} relies on the GNAT compilation model @minus{}
16525 one compilation
16526 unit per one source file. It computes line metrics for the whole source
16527 file, and it also computes syntax
16528 and complexity metrics for the file's outermost unit.
16529
16530 By default, @command{gnatmetric} will also compute all metrics for certain
16531 kinds of locally declared program units:
16532
16533 @itemize @bullet
16534 @item
16535 subprogram (and generic subprogram) bodies;
16536
16537 @item
16538 package (and generic package) specifications and bodies;
16539
16540 @item
16541 task object and type specifications and bodies;
16542
16543 @item
16544 protected object and type specifications and bodies.
16545 @end itemize
16546
16547 @noindent
16548 These kinds of entities will be referred to as
16549 @emph{eligible local program units}, or simply @emph{eligible local units},
16550 @cindex Eligible local unit (for @command{gnatmetric})
16551 in the discussion below.
16552
16553 Note that a subprogram declaration, generic instantiation,
16554 or renaming declaration only receives metrics
16555 computation when it appear as the outermost entity
16556 in a source file.
16557
16558 Suppression of metrics computation for eligible local units can be
16559 obtained via the following switch:
16560
16561 @table @option
16562 @cindex @option{^-n@var{x}^/SUPPRESS^} (@command{gnatmetric})
16563 @item ^-nolocal^/SUPPRESS=LOCAL_DETAILS^
16564 Do not compute detailed metrics for eligible local program units
16565
16566 @end table
16567
16568 @node Specifying a set of metrics to compute
16569 @subsection Specifying a set of metrics to compute
16570
16571 @noindent
16572 By default all the metrics are computed and reported. The switches
16573 described in this subsection allow you to control, on an individual
16574 basis, whether metrics are computed and
16575 reported. If at least one positive metric
16576 switch is specified (that is, a switch that defines that a given
16577 metric or set of metrics is to be computed), then only
16578 explicitly specified metrics are reported.
16579
16580 @menu
16581 * Line Metrics Control::
16582 * Syntax Metrics Control::
16583 * Complexity Metrics Control::
16584 @end menu
16585
16586 @node Line Metrics Control
16587 @subsubsection Line Metrics Control
16588 @cindex Line metrics control in @command{gnatmetric}
16589
16590 @noindent
16591 For any (legal) source file, and for each of its
16592 eligible local program units, @command{gnatmetric} computes the following
16593 metrics:
16594
16595 @itemize @bullet
16596 @item
16597 the total number of lines;
16598
16599 @item
16600 the total number of code lines (i.e., non-blank lines that are not comments)
16601
16602 @item
16603 the number of comment lines
16604
16605 @item
16606 the number of code lines containing end-of-line comments;
16607
16608 @item
16609 the comment percentage: the ratio between the number of lines that contain
16610 comments and the number of all non-blank lines, expressed as a percentage;
16611
16612 @item
16613 the number of empty lines and lines containing only space characters and/or
16614 format effectors (blank lines)
16615
16616 @item
16617 the average number of code lines in subprogram bodies, task bodies, entry
16618 bodies and statement sequences in package bodies (this metric is only computed
16619 across the whole set of the analyzed units)
16620
16621 @end itemize
16622
16623 @noindent
16624 @command{gnatmetric} sums the values of the line metrics for all the
16625 files being processed and then generates the cumulative results. The tool
16626 also computes for all the files being processed the average number of code
16627 lines in bodies.
16628
16629 You can use the following switches to select the specific line metrics
16630 to be computed and reported.
16631
16632 @table @option
16633 @cindex @option{^--lines@var{x}^/LINE_COUNT_METRICS^} (@command{gnatmetric})
16634
16635 @ifclear vms
16636 @cindex @option{--no-lines@var{x}}
16637 @end ifclear
16638
16639 @item ^--lines-all^/LINE_COUNT_METRICS=ALL_ON^
16640 Report all the line metrics
16641
16642 @item ^--no-lines-all^/LINE_COUNT_METRICS=ALL_OFF^
16643 Do not report any of line metrics
16644
16645 @item ^--lines^/LINE_COUNT_METRICS=ALL_LINES_ON^
16646 Report the number of all lines
16647
16648 @item ^--no-lines^/LINE_COUNT_METRICS=ALL_LINES_OFF^
16649 Do not report the number of all lines
16650
16651 @item ^--lines-code^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_LINES_ON^
16652 Report the number of code lines
16653
16654 @item ^--no-lines-code^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_LINES_OFF^
16655 Do not report the number of code lines
16656
16657 @item ^--lines-comment^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_LINES_ON^
16658 Report the number of comment lines
16659
16660 @item ^--no-lines-comment^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_LINES_OFF^
16661 Do not report the number of comment lines
16662
16663 @item ^--lines-eol-comment^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_COMMENT_LINES_ON^
16664 Report the number of code lines containing
16665 end-of-line comments
16666
16667 @item ^--no-lines-eol-comment^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_COMMENT_LINES_OFF^
16668 Do not report the number of code lines containing
16669 end-of-line comments
16670
16671 @item ^--lines-ratio^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_PERCENTAGE_ON^
16672 Report the comment percentage in the program text
16673
16674 @item ^--no-lines-ratio^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_PERCENTAGE_OFF^
16675 Do not report the comment percentage in the program text
16676
16677 @item ^--lines-blank^/LINE_COUNT_METRICS=BLANK_LINES_ON^
16678 Report the number of blank lines
16679
16680 @item ^--no-lines-blank^/LINE_COUNT_METRICS=BLANK_LINES_OFF^
16681 Do not report the number of blank lines
16682
16683 @item ^--lines-average^/LINE_COUNT_METRICS=AVERAGE_BODY_LINES_ON^
16684 Report the average number of code lines in subprogram bodies, task bodies,
16685 entry bodies and statement sequences in package bodies. The metric is computed
16686 and reported for the whole set of processed Ada sources only.
16687
16688 @item ^--no-lines-average^/LINE_COUNT_METRICS=AVERAGE_BODY_LINES_OFF^
16689 Do not report the average number of code lines in subprogram bodies,
16690 task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies.
16691
16692 @end table
16693
16694 @node Syntax Metrics Control
16695 @subsubsection Syntax Metrics Control
16696 @cindex Syntax metrics control in @command{gnatmetric}
16697
16698 @noindent
16699 @command{gnatmetric} computes various syntactic metrics for the
16700 outermost unit and for each eligible local unit:
16701
16702 @table @emph
16703 @item LSLOC (``Logical Source Lines Of Code'')
16704 The total number of declarations and the total number of statements
16705
16706 @item Maximal static nesting level of inner program units
16707 According to
16708 @cite{Ada Reference Manual}, 10.1(1), ``A program unit is either a
16709 package, a task unit, a protected unit, a
16710 protected entry, a generic unit, or an explicitly declared subprogram other
16711 than an enumeration literal.''
16712
16713 @item Maximal nesting level of composite syntactic constructs
16714 This corresponds to the notion of the
16715 maximum nesting level in the GNAT built-in style checks
16716 (@pxref{Style Checking})
16717 @end table
16718
16719 @noindent
16720 For the outermost unit in the file, @command{gnatmetric} additionally computes
16721 the following metrics:
16722
16723 @table @emph
16724 @item Public subprograms
16725 This metric is computed for package specifications. It is the
16726 number of subprograms and generic subprograms declared in the visible
16727 part (including the visible part of nested packages, protected objects, and
16728 protected types).
16729
16730 @item All subprograms
16731 This metric is computed for bodies and subunits. The
16732 metric is equal to a total number of subprogram bodies in the compilation
16733 unit.
16734 Neither generic instantiations nor renamings-as-a-body nor body stubs
16735 are counted. Any subprogram body is counted, independently of its nesting
16736 level and enclosing constructs. Generic bodies and bodies of protected
16737 subprograms are counted in the same way as ``usual'' subprogram bodies.
16738
16739 @item Public types
16740 This metric is computed for package specifications and
16741 generic package declarations. It is the total number of types
16742 that can be referenced from outside this compilation unit, plus the
16743 number of types from all the visible parts of all the visible generic
16744 packages. Generic formal types are not counted.  Only types, not subtypes,
16745 are included.
16746
16747 @noindent
16748 Along with the total number of public types, the following
16749 types are counted and reported separately:
16750
16751 @itemize @bullet
16752 @item
16753 Abstract types
16754
16755 @item
16756 Root tagged types (abstract, non-abstract, private, non-private). Type
16757 extensions are @emph{not} counted
16758
16759 @item
16760 Private types (including private extensions)
16761
16762 @item
16763 Task types
16764
16765 @item
16766 Protected types
16767
16768 @end itemize
16769
16770 @item All types
16771 This metric is computed for any compilation unit. It is equal to the total
16772 number of the declarations of different types given in the compilation unit.
16773 The private and the corresponding full type declaration are counted as one
16774 type declaration. Incomplete type declarations and generic formal types
16775 are not counted.
16776 No distinction is made among different kinds of types (abstract,
16777 private etc.); the total number of types is computed and reported.
16778
16779 @end table
16780
16781 @noindent
16782 By default, all the syntax metrics are computed and reported. You can use the
16783 following switches to select specific syntax metrics.
16784
16785 @table @option
16786
16787 @cindex @option{^--syntax@var{x}^/SYNTAX_METRICS^} (@command{gnatmetric})
16788
16789 @ifclear vms
16790 @cindex @option{--no-syntax@var{x}}
16791 @end ifclear
16792
16793 @item ^--syntax-all^/SYNTAX_METRICS=ALL_ON^
16794 Report all the syntax metrics
16795
16796 @item ^--no-syntax-all^/ALL_OFF^
16797 Do not report any of syntax metrics
16798
16799 @item ^--declarations^/SYNTAX_METRICS=DECLARATIONS_ON^
16800 Report the total number of declarations
16801
16802 @item ^--no-declarations^/SYNTAX_METRICS=DECLARATIONS_OFF^
16803 Do not report the total number of declarations
16804
16805 @item ^--statements^/SYNTAX_METRICS=STATEMENTS_ON^
16806 Report the total number of statements
16807
16808 @item ^--no-statements^/SYNTAX_METRICS=STATEMENTS_OFF^
16809 Do not report the total number of statements
16810
16811 @item ^--public-subprograms^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_SUBPROGRAMS_ON^
16812 Report the number of public subprograms in a compilation unit
16813
16814 @item ^--no-public-subprograms^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_SUBPROGRAMS_OFF^
16815 Do not report the number of public subprograms in a compilation unit
16816
16817 @item ^--all-subprograms^/SYNTAX_METRICS=ALL_SUBPROGRAMS_ON^
16818 Report the number of all the subprograms in a compilation unit
16819
16820 @item ^--no-all-subprograms^/SYNTAX_METRICS=ALL_SUBPROGRAMS_OFF^
16821 Do not report the number of all the subprograms in a compilation unit
16822
16823 @item ^--public-types^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_TYPES_ON^
16824 Report the number of public types in a compilation unit
16825
16826 @item ^--no-public-types^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_TYPES_OFF^
16827 Do not report the number of public types in a compilation unit
16828
16829 @item ^--all-types^/SYNTAX_METRICS=ALL_TYPES_ON^
16830 Report the number of all the types in a compilation unit
16831
16832 @item ^--no-all-types^/SYNTAX_METRICS=ALL_TYPES_OFF^
16833 Do not report the number of all the types in a compilation unit
16834
16835 @item ^--unit-nesting^/SYNTAX_METRICS=UNIT_NESTING_ON^
16836 Report the maximal program unit nesting level
16837
16838 @item ^--no-unit-nesting^/SYNTAX_METRICS=UNIT_NESTING_OFF^
16839 Do not report the maximal program unit nesting level
16840
16841 @item ^--construct-nesting^/SYNTAX_METRICS=CONSTRUCT_NESTING_ON^
16842 Report the maximal construct nesting level
16843
16844 @item ^--no-construct-nesting^/SYNTAX_METRICS=CONSTRUCT_NESTING_OFF^
16845 Do not report the maximal construct nesting level
16846
16847 @end table
16848
16849 @node Complexity Metrics Control
16850 @subsubsection Complexity Metrics Control
16851 @cindex Complexity metrics control in @command{gnatmetric}
16852
16853 @noindent
16854 For a program unit that is an executable body (a subprogram body (including
16855 generic bodies), task body, entry body or a package body containing
16856 its own statement sequence) @command{gnatmetric} computes the following
16857 complexity metrics:
16858
16859 @itemize @bullet
16860 @item
16861 McCabe cyclomatic complexity;
16862
16863 @item
16864 McCabe essential complexity;
16865
16866 @item
16867 maximal loop nesting level
16868
16869 @end itemize
16870
16871 @noindent
16872 The McCabe complexity metrics are defined
16873 in @url{http://www.mccabe.com/pdf/nist235r.pdf}
16874
16875 According to McCabe, both control statements and short-circuit control forms
16876 should be taken into account when computing cyclomatic complexity. For each
16877 body, we compute three metric values:
16878
16879 @itemize @bullet
16880 @item
16881 the complexity introduced by control
16882 statements only, without taking into account short-circuit forms,
16883
16884 @item
16885 the complexity introduced by short-circuit control forms only, and
16886
16887 @item
16888 the total
16889 cyclomatic complexity, which is the sum of these two values.
16890 @end itemize
16891
16892 @noindent
16893 When computing cyclomatic and essential complexity, @command{gnatmetric} skips
16894 the code in the exception handlers and in all the nested program units.
16895
16896 By default, all the complexity metrics are computed and reported.
16897 For more fine-grained control you can use
16898 the following switches:
16899
16900 @table @option
16901 @cindex @option{^-complexity@var{x}^/COMPLEXITY_METRICS^} (@command{gnatmetric})
16902
16903 @ifclear vms
16904 @cindex @option{--no-complexity@var{x}}
16905 @end ifclear
16906
16907 @item ^--complexity-all^/COMPLEXITY_METRICS=ALL_ON^
16908 Report all the complexity metrics
16909
16910 @item ^--no-complexity-all^/COMPLEXITY_METRICS=ALL_OFF^
16911 Do not report any of complexity metrics
16912
16913 @item ^--complexity-cyclomatic^/COMPLEXITY_METRICS=CYCLOMATIC_ON^
16914 Report the McCabe Cyclomatic Complexity
16915
16916 @item ^--no-complexity-cyclomatic^/COMPLEXITY_METRICS=CYCLOMATIC_OFF^
16917 Do not report the McCabe Cyclomatic Complexity
16918
16919 @item ^--complexity-essential^/COMPLEXITY_METRICS=ESSENTIAL_ON^
16920 Report the Essential Complexity
16921
16922 @item ^--no-complexity-essential^/COMPLEXITY_METRICS=ESSENTIAL_OFF^
16923 Do not report the Essential Complexity
16924
16925 @item ^--loop-nesting^/COMPLEXITY_METRICS=LOOP_NESTING_ON^
16926 Report maximal loop nesting level
16927
16928 @item ^--no-loop-nesting^/COMPLEXITY_METRICS=LOOP_NESTING_OFF^
16929 Do not report maximal loop nesting level
16930
16931 @item ^--complexity-average^/COMPLEXITY_METRICS=AVERAGE_COMPLEXITY_ON^
16932 Report the average McCabe Cyclomatic Complexity for all the subprogram bodies,
16933 task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies.
16934 The metric is computed and reported for whole set of processed Ada sources
16935 only.
16936
16937 @item ^--no-complexity-average^/COMPLEXITY_METRICS=AVERAGE_COMPLEXITY_OFF^
16938 Do not report the average McCabe Cyclomatic Complexity for all the subprogram
16939 bodies, task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies
16940
16941 @cindex @option{^-ne^/NO_EXITS_AS_GOTOS^} (@command{gnatmetric})
16942 @item ^-ne^/NO_EXITS_AS_GOTOS^
16943 Do not consider @code{exit} statements as @code{goto}s when
16944 computing Essential Complexity
16945
16946 @end table
16947
16948 @node Other gnatmetric Switches
16949 @subsection Other @code{gnatmetric} Switches
16950
16951 @noindent
16952 Additional @command{gnatmetric} switches are as follows:
16953
16954 @table @option
16955 @item ^-files @var{filename}^/FILES=@var{filename}^
16956 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatmetric})
16957 Take the argument source files from the specified file. This file should be an
16958 ordinary text file containing file names separated by spaces or
16959 line breaks. You can use this switch more then once in the same call to
16960 @command{gnatmetric}. You also can combine this switch with
16961 an explicit list of files.
16962
16963 @item ^-v^/VERBOSE^
16964 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatmetric})
16965 Verbose mode;
16966 @command{gnatmetric} generates version information and then
16967 a trace of sources being processed.
16968
16969 @item ^-dv^/DEBUG_OUTPUT^
16970 @cindex @option{^-dv^/DEBUG_OUTPUT^} (@code{gnatmetric})
16971 Debug mode;
16972 @command{gnatmetric} generates various messages useful to understand what
16973 happens during the metrics computation
16974
16975 @item ^-q^/QUIET^
16976 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@code{gnatmetric})
16977 Quiet mode.
16978 @end table
16979
16980 @node Generate project-wide metrics
16981 @subsection Generate project-wide metrics
16982
16983 In order to compute metrics on all units of a given project, you can use
16984 the @command{gnat} driver along with the @option{-P} option:
16985 @smallexample
16986    gnat metric -Pproj
16987 @end smallexample
16988
16989 @noindent
16990 If the project @code{proj} depends upon other projects, you can compute
16991 the metrics on the project closure using the @option{-U} option:
16992 @smallexample
16993    gnat metric -Pproj -U
16994 @end smallexample
16995
16996 @noindent
16997 Finally, if not all the units are relevant to a particular main
16998 program in the project closure, you can generate metrics for the set
16999 of units needed to create a given main program (unit closure) using
17000 the @option{-U} option followed by the name of the main unit:
17001 @smallexample
17002    gnat metric -Pproj -U main
17003 @end smallexample
17004
17005
17006 @c ***********************************
17007 @node File Name Krunching Using gnatkr
17008 @chapter File Name Krunching Using @code{gnatkr}
17009 @findex gnatkr
17010
17011 @noindent
17012 This chapter discusses the method used by the compiler to shorten
17013 the default file names chosen for Ada units so that they do not
17014 exceed the maximum length permitted. It also describes the
17015 @code{gnatkr} utility that can be used to determine the result of
17016 applying this shortening.
17017 @menu
17018 * About gnatkr::
17019 * Using gnatkr::
17020 * Krunching Method::
17021 * Examples of gnatkr Usage::
17022 @end menu
17023
17024 @node About gnatkr
17025 @section About @code{gnatkr}
17026
17027 @noindent
17028 The default file naming rule in GNAT
17029 is that the file name must be derived from
17030 the unit name. The exact default rule is as follows:
17031 @itemize @bullet
17032 @item
17033 Take the unit name and replace all dots by hyphens.
17034 @item
17035 If such a replacement occurs in the
17036 second character position of a name, and the first character is
17037 ^a, g, s, or i^A, G, S, or I^ then replace the dot by the character
17038 ^~ (tilde)^$ (dollar sign)^
17039 instead of a minus.
17040 @end itemize
17041 The reason for this exception is to avoid clashes
17042 with the standard names for children of System, Ada, Interfaces,
17043 and GNAT, which use the prefixes ^s- a- i- and g-^S- A- I- and G-^
17044 respectively.
17045
17046 The @option{^-gnatk^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=^@var{nn}}
17047 switch of the compiler activates a ``krunching''
17048 circuit that limits file names to nn characters (where nn is a decimal
17049 integer). For example, using OpenVMS,
17050 where the maximum file name length is
17051 39, the value of nn is usually set to 39, but if you want to generate
17052 a set of files that would be usable if ported to a system with some
17053 different maximum file length, then a different value can be specified.
17054 The default value of 39 for OpenVMS need not be specified.
17055
17056 The @code{gnatkr} utility can be used to determine the krunched name for
17057 a given file, when krunched to a specified maximum length.
17058
17059 @node Using gnatkr
17060 @section Using @code{gnatkr}
17061
17062 @noindent
17063 The @code{gnatkr} command has the form
17064
17065 @ifclear vms
17066 @smallexample
17067 $ gnatkr @var{name} [@var{length}]
17068 @end smallexample
17069 @end ifclear
17070
17071 @ifset vms
17072 @smallexample
17073 $ gnatkr @var{name} /COUNT=nn
17074 @end smallexample
17075 @end ifset
17076
17077 @noindent
17078 @var{name} is the uncrunched file name, derived from the name of the unit
17079 in the standard manner described in the previous section (i.e. in particular
17080 all dots are replaced by hyphens). The file name may or may not have an
17081 extension (defined as a suffix of the form period followed by arbitrary
17082 characters other than period). If an extension is present then it will
17083 be preserved in the output. For example, when krunching @file{hellofile.ads}
17084 to eight characters, the result will be hellofil.ads.
17085
17086 Note: for compatibility with previous versions of @code{gnatkr} dots may
17087 appear in the name instead of hyphens, but the last dot will always be
17088 taken as the start of an extension. So if @code{gnatkr} is given an argument
17089 such as @file{Hello.World.adb} it will be treated exactly as if the first
17090 period had been a hyphen, and for example krunching to eight characters
17091 gives the result @file{hellworl.adb}.
17092
17093 Note that the result is always all lower case (except on OpenVMS where it is
17094 all upper case). Characters of the other case are folded as required.
17095
17096 @var{length} represents the length of the krunched name. The default
17097 when no argument is given is ^8^39^ characters. A length of zero stands for
17098 unlimited, in other words do not chop except for system files where the
17099 implied crunching length is always eight characters.
17100
17101 @noindent
17102 The output is the krunched name. The output has an extension only if the
17103 original argument was a file name with an extension.
17104
17105 @node Krunching Method
17106 @section Krunching Method
17107
17108 @noindent
17109 The initial file name is determined by the name of the unit that the file
17110 contains. The name is formed by taking the full expanded name of the
17111 unit and replacing the separating dots with hyphens and
17112 using ^lowercase^uppercase^
17113 for all letters, except that a hyphen in the second character position is
17114 replaced by a ^tilde^dollar sign^ if the first character is
17115 ^a, i, g, or s^A, I, G, or S^.
17116 The extension is @code{.ads} for a
17117 specification and @code{.adb} for a body.
17118 Krunching does not affect the extension, but the file name is shortened to
17119 the specified length by following these rules:
17120
17121 @itemize @bullet
17122 @item
17123 The name is divided into segments separated by hyphens, tildes or
17124 underscores and all hyphens, tildes, and underscores are
17125 eliminated. If this leaves the name short enough, we are done.
17126
17127 @item
17128 If the name is too long, the longest segment is located (left-most
17129 if there are two of equal length), and shortened by dropping
17130 its last character. This is repeated until the name is short enough.
17131
17132 As an example, consider the krunching of @*@file{our-strings-wide_fixed.adb}
17133 to fit the name into 8 characters as required by some operating systems.
17134
17135 @smallexample
17136 our-strings-wide_fixed 22
17137 our strings wide fixed 19
17138 our string  wide fixed 18
17139 our strin   wide fixed 17
17140 our stri    wide fixed 16
17141 our stri    wide fixe  15
17142 our str     wide fixe  14
17143 our str     wid  fixe  13
17144 our str     wid  fix   12
17145 ou  str     wid  fix   11
17146 ou  st      wid  fix   10
17147 ou  st      wi   fix   9
17148 ou  st      wi   fi    8
17149 Final file name: oustwifi.adb
17150 @end smallexample
17151
17152 @item
17153 The file names for all predefined units are always krunched to eight
17154 characters. The krunching of these predefined units uses the following
17155 special prefix replacements:
17156
17157 @table @file
17158 @item ada-
17159 replaced by @file{^a^A^-}
17160
17161 @item gnat-
17162 replaced by @file{^g^G^-}
17163
17164 @item interfaces-
17165 replaced by @file{^i^I^-}
17166
17167 @item system-
17168 replaced by @file{^s^S^-}
17169 @end table
17170
17171 These system files have a hyphen in the second character position. That
17172 is why normal user files replace such a character with a
17173 ^tilde^dollar sign^, to
17174 avoid confusion with system file names.
17175
17176 As an example of this special rule, consider
17177 @*@file{ada-strings-wide_fixed.adb}, which gets krunched as follows:
17178
17179 @smallexample
17180 ada-strings-wide_fixed 22
17181 a-  strings wide fixed 18
17182 a-  string  wide fixed 17
17183 a-  strin   wide fixed 16
17184 a-  stri    wide fixed 15
17185 a-  stri    wide fixe  14
17186 a-  str     wide fixe  13
17187 a-  str     wid  fixe  12
17188 a-  str     wid  fix   11
17189 a-  st      wid  fix   10
17190 a-  st      wi   fix   9
17191 a-  st      wi   fi    8
17192 Final file name: a-stwifi.adb
17193 @end smallexample
17194 @end itemize
17195
17196 Of course no file shortening algorithm can guarantee uniqueness over all
17197 possible unit names, and if file name krunching is used then it is your
17198 responsibility to ensure that no name clashes occur. The utility
17199 program @code{gnatkr} is supplied for conveniently determining the
17200 krunched name of a file.
17201
17202 @node Examples of gnatkr Usage
17203 @section Examples of @code{gnatkr} Usage
17204
17205 @smallexample
17206 @iftex
17207 @leftskip=0cm
17208 @end iftex
17209 @ifclear vms
17210 $ gnatkr very_long_unit_name.ads      --> velounna.ads
17211 $ gnatkr grandparent-parent-child.ads --> grparchi.ads
17212 $ gnatkr Grandparent.Parent.Child.ads --> grparchi.ads
17213 $ gnatkr grandparent-parent-child     --> grparchi
17214 @end ifclear
17215 $ gnatkr very_long_unit_name.ads/count=6 --> vlunna.ads
17216 $ gnatkr very_long_unit_name.ads/count=0 --> very_long_unit_name.ads
17217 @end smallexample
17218
17219 @node Preprocessing Using gnatprep
17220 @chapter Preprocessing Using @code{gnatprep}
17221 @findex gnatprep
17222
17223 @noindent
17224 This chapter discusses how to use GNAT's @code{gnatprep} utility for simple
17225 preprocessing.
17226 Although designed for use with GNAT, @code{gnatprep} does not depend on any
17227 special GNAT features.
17228 For further discussion of conditional compilation in general, see
17229 @ref{Conditional Compilation}.
17230
17231 @menu
17232 * Using gnatprep::
17233 * Switches for gnatprep::
17234 * Form of Definitions File::
17235 * Form of Input Text for gnatprep::
17236 @end menu
17237
17238
17239 @node Using gnatprep
17240 @section Using @code{gnatprep}
17241
17242 @noindent
17243 To call @code{gnatprep} use
17244
17245 @smallexample
17246 $ gnatprep [switches] infile outfile [deffile]
17247 @end smallexample
17248
17249 @noindent
17250 where
17251 @table @code
17252 @item switches
17253 is an optional sequence of switches as described in the next section.
17254
17255 @item infile
17256 is the full name of the input file, which is an Ada source
17257 file containing preprocessor directives.
17258
17259 @item outfile
17260 is the full name of the output file, which is an Ada source
17261 in standard Ada form. When used with GNAT, this file name will
17262 normally have an ads or adb suffix.
17263
17264 @item deffile
17265 is the full name of a text file containing definitions of
17266 symbols to be referenced by the preprocessor. This argument is
17267 optional, and can be replaced by the use of the @option{-D} switch.
17268
17269 @end table
17270
17271 @node Switches for gnatprep
17272 @section Switches for @code{gnatprep}
17273
17274 @table @option
17275 @c !sort!
17276
17277 @item ^-b^/BLANK_LINES^
17278 @cindex @option{^-b^/BLANK_LINES^} (@command{gnatprep})
17279 Causes both preprocessor lines and the lines deleted by
17280 preprocessing to be replaced by blank lines in the output source file,
17281 preserving line numbers in the output file.
17282
17283 @item ^-c^/COMMENTS^
17284 @cindex @option{^-c^/COMMENTS^} (@command{gnatprep})
17285 Causes both preprocessor lines and the lines deleted
17286 by preprocessing to be retained in the output source as comments marked
17287 with the special string @code{"--! "}. This option will result in line numbers
17288 being preserved in the output file.
17289
17290 @item ^-C^/REPLACE_IN_COMMENTS^
17291 @cindex @option{^-C^/REPLACE_IN_COMMENTS^} (@command{gnatprep})
17292 Causes comments to be scanned. Normally comments are ignored by gnatprep.
17293 If this option is specified, then comments are scanned and any $symbol
17294 substitutions performed as in program text. This is particularly useful
17295 when structured comments are used (e.g. when writing programs in the
17296 SPARK dialect of Ada). Note that this switch is not available when
17297 doing integrated preprocessing (it would be useless in this context
17298 since comments are ignored by the compiler in any case).
17299
17300 @item ^-Dsymbol=value^/ASSOCIATE="symbol=value"^
17301 @cindex @option{^-D^/ASSOCIATE^} (@command{gnatprep})
17302 Defines a new symbol, associated with value. If no value is given on the
17303 command line, then symbol is considered to be @code{True}. This switch
17304 can be used in place of a definition file.
17305
17306 @ifset vms
17307 @item /REMOVE
17308 @cindex @option{/REMOVE} (@command{gnatprep})
17309 This is the default setting which causes lines deleted by preprocessing
17310 to be entirely removed from the output file.
17311 @end ifset
17312
17313 @item ^-r^/REFERENCE^
17314 @cindex @option{^-r^/REFERENCE^} (@command{gnatprep})
17315 Causes a @code{Source_Reference} pragma to be generated that
17316 references the original input file, so that error messages will use
17317 the file name of this original file. The use of this switch implies
17318 that preprocessor lines are not to be removed from the file, so its
17319 use will force @option{^-b^/BLANK_LINES^} mode if
17320 @option{^-c^/COMMENTS^}
17321 has not been specified explicitly.
17322
17323 Note that if the file to be preprocessed contains multiple units, then
17324 it will be necessary to @code{gnatchop} the output file from
17325 @code{gnatprep}. If a @code{Source_Reference} pragma is present
17326 in the preprocessed file, it will be respected by
17327 @code{gnatchop ^-r^/REFERENCE^}
17328 so that the final chopped files will correctly refer to the original
17329 input source file for @code{gnatprep}.
17330
17331 @item ^-s^/SYMBOLS^
17332 @cindex @option{^-s^/SYMBOLS^} (@command{gnatprep})
17333 Causes a sorted list of symbol names and values to be
17334 listed on the standard output file.
17335
17336 @item ^-u^/UNDEFINED^
17337 @cindex @option{^-u^/UNDEFINED^} (@command{gnatprep})
17338 Causes undefined symbols to be treated as having the value FALSE in the context
17339 of a preprocessor test. In the absence of this option, an undefined symbol in
17340 a @code{#if} or @code{#elsif} test will be treated as an error.
17341
17342 @end table
17343
17344 @ifclear vms
17345 @noindent
17346 Note: if neither @option{-b} nor @option{-c} is present,
17347 then preprocessor lines and
17348 deleted lines are completely removed from the output, unless -r is
17349 specified, in which case -b is assumed.
17350 @end ifclear
17351
17352 @node Form of Definitions File
17353 @section Form of Definitions File
17354
17355 @noindent
17356 The definitions file contains lines of the form
17357
17358 @smallexample
17359 symbol := value
17360 @end smallexample
17361
17362 @noindent
17363 where symbol is an identifier, following normal Ada (case-insensitive)
17364 rules for its syntax, and value is one of the following:
17365
17366 @itemize @bullet
17367 @item
17368 Empty, corresponding to a null substitution
17369 @item
17370 A string literal using normal Ada syntax
17371 @item
17372 Any sequence of characters from the set
17373 (letters, digits, period, underline).
17374 @end itemize
17375
17376 @noindent
17377 Comment lines may also appear in the definitions file, starting with
17378 the usual @code{--},
17379 and comments may be added to the definitions lines.
17380
17381 @node Form of Input Text for gnatprep
17382 @section Form of Input Text for @code{gnatprep}
17383
17384 @noindent
17385 The input text may contain preprocessor conditional inclusion lines,
17386 as well as general symbol substitution sequences.
17387
17388 The preprocessor conditional inclusion commands have the form
17389
17390 @smallexample
17391 @group
17392 @cartouche
17393 #if @i{expression} [then]
17394    lines
17395 #elsif @i{expression} [then]
17396    lines
17397 #elsif @i{expression} [then]
17398    lines
17399 ...
17400 #else
17401    lines
17402 #end if;
17403 @end cartouche
17404 @end group
17405 @end smallexample
17406
17407 @noindent
17408 In this example, @i{expression} is defined by the following grammar:
17409 @smallexample
17410 @i{expression} ::=  <symbol>
17411 @i{expression} ::=  <symbol> = "<value>"
17412 @i{expression} ::=  <symbol> = <symbol>
17413 @i{expression} ::=  <symbol> 'Defined
17414 @i{expression} ::=  not @i{expression}
17415 @i{expression} ::=  @i{expression} and @i{expression}
17416 @i{expression} ::=  @i{expression} or @i{expression}
17417 @i{expression} ::=  @i{expression} and then @i{expression}
17418 @i{expression} ::=  @i{expression} or else @i{expression}
17419 @i{expression} ::=  ( @i{expression} )
17420 @end smallexample
17421
17422 @noindent
17423 For the first test (@i{expression} ::= <symbol>) the symbol must have
17424 either the value true or false, that is to say the right-hand of the
17425 symbol definition must be one of the (case-insensitive) literals
17426 @code{True} or @code{False}. If the value is true, then the
17427 corresponding lines are included, and if the value is false, they are
17428 excluded.
17429
17430 The test (@i{expression} ::= <symbol> @code{'Defined}) is true only if
17431 the symbol has been defined in the definition file or by a @option{-D}
17432 switch on the command line. Otherwise, the test is false.
17433
17434 The equality tests are case insensitive, as are all the preprocessor lines.
17435
17436 If the symbol referenced is not defined in the symbol definitions file,
17437 then the effect depends on whether or not switch @option{-u}
17438 is specified. If so, then the symbol is treated as if it had the value
17439 false and the test fails. If this switch is not specified, then
17440 it is an error to reference an undefined symbol. It is also an error to
17441 reference a symbol that is defined with a value other than @code{True}
17442 or @code{False}.
17443
17444 The use of the @code{not} operator inverts the sense of this logical test.
17445 The @code{not} operator cannot be combined with the @code{or} or @code{and}
17446 operators, without parentheses. For example, "if not X or Y then" is not
17447 allowed, but "if (not X) or Y then" and "if not (X or Y) then" are.
17448
17449 The @code{then} keyword is optional as shown
17450
17451 The @code{#} must be the first non-blank character on a line, but
17452 otherwise the format is free form. Spaces or tabs may appear between
17453 the @code{#} and the keyword. The keywords and the symbols are case
17454 insensitive as in normal Ada code. Comments may be used on a
17455 preprocessor line, but other than that, no other tokens may appear on a
17456 preprocessor line. Any number of @code{elsif} clauses can be present,
17457 including none at all. The @code{else} is optional, as in Ada.
17458
17459 The @code{#} marking the start of a preprocessor line must be the first
17460 non-blank character on the line, i.e. it must be preceded only by
17461 spaces or horizontal tabs.
17462
17463 Symbol substitution outside of preprocessor lines is obtained by using
17464 the sequence
17465
17466 @smallexample
17467 $symbol
17468 @end smallexample
17469
17470 @noindent
17471 anywhere within a source line, except in a comment or within a
17472 string literal. The identifier
17473 following the @code{$} must match one of the symbols defined in the symbol
17474 definition file, and the result is to substitute the value of the
17475 symbol in place of @code{$symbol} in the output file.
17476
17477 Note that although the substitution of strings within a string literal
17478 is not possible, it is possible to have a symbol whose defined value is
17479 a string literal. So instead of setting XYZ to @code{hello} and writing:
17480
17481 @smallexample
17482 Header : String := "$XYZ";
17483 @end smallexample
17484
17485 @noindent
17486 you should set XYZ to @code{"hello"} and write:
17487
17488 @smallexample
17489 Header : String := $XYZ;
17490 @end smallexample
17491
17492 @noindent
17493 and then the substitution will occur as desired.
17494
17495 @ifset vms
17496 @node The GNAT Run-Time Library Builder gnatlbr
17497 @chapter The GNAT Run-Time Library Builder @code{gnatlbr}
17498 @findex gnatlbr
17499 @cindex Library builder
17500
17501 @noindent
17502 @code{gnatlbr} is a tool for rebuilding the GNAT run time with user
17503 supplied configuration pragmas.
17504
17505 @menu
17506 * Running gnatlbr::
17507 * Switches for gnatlbr::
17508 * Examples of gnatlbr Usage::
17509 @end menu
17510
17511 @node Running gnatlbr
17512 @section Running @code{gnatlbr}
17513
17514 @noindent
17515 The @code{gnatlbr} command has the form
17516
17517 @smallexample
17518 $ GNAT LIBRARY /[CREATE | SET | DELETE]=directory [/CONFIG=file]
17519 @end smallexample
17520
17521 @node Switches for gnatlbr
17522 @section Switches for @code{gnatlbr}
17523
17524 @noindent
17525 @code{gnatlbr} recognizes the following switches:
17526
17527 @table @option
17528 @c !sort!
17529 @item /CREATE=directory
17530 @cindex @code{/CREATE} (@code{gnatlbr})
17531      Create the new run-time library in the specified directory.
17532
17533 @item /SET=directory
17534 @cindex @code{/SET} (@code{gnatlbr})
17535      Make the library in the specified directory the current run-time
17536      library.
17537
17538 @item /DELETE=directory
17539 @cindex @code{/DELETE} (@code{gnatlbr})
17540      Delete the run-time library in the specified directory.
17541
17542 @item /CONFIG=file
17543 @cindex @code{/CONFIG} (@code{gnatlbr})
17544      With /CREATE:
17545      Use the configuration pragmas in the specified file when building
17546      the library.
17547
17548      With /SET:
17549      Use the configuration pragmas in the specified file when compiling.
17550
17551 @end table
17552
17553 @node Examples of gnatlbr Usage
17554 @section Example of @code{gnatlbr} Usage
17555
17556 @smallexample
17557 Contents of VAXFLOAT.ADC:
17558 pragma Float_Representation (VAX_Float);
17559
17560 $ GNAT LIBRARY /CREATE=[.VAXFLOAT] /CONFIG=VAXFLOAT.ADC
17561
17562 GNAT LIBRARY rebuilds the run-time library in directory [.VAXFLOAT]
17563
17564 @end smallexample
17565 @end ifset
17566
17567 @node The GNAT Library Browser gnatls
17568 @chapter The GNAT Library Browser @code{gnatls}
17569 @findex gnatls
17570 @cindex Library browser
17571
17572 @noindent
17573 @code{gnatls} is a tool that outputs information about compiled
17574 units. It gives the relationship between objects, unit names and source
17575 files. It can also be used to check the source dependencies of a unit
17576 as well as various characteristics.
17577
17578 Note: to invoke @code{gnatls} with a project file, use the @code{gnat}
17579 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
17580
17581 @menu
17582 * Running gnatls::
17583 * Switches for gnatls::
17584 * Examples of gnatls Usage::
17585 @end menu
17586
17587 @node Running gnatls
17588 @section Running @code{gnatls}
17589
17590 @noindent
17591 The @code{gnatls} command has the form
17592
17593 @smallexample
17594 $ gnatls switches @var{object_or_ali_file}
17595 @end smallexample
17596
17597 @noindent
17598 The main argument is the list of object or @file{ali} files
17599 (@pxref{The Ada Library Information Files})
17600 for which information is requested.
17601
17602 In normal mode, without additional option, @code{gnatls} produces a
17603 four-column listing. Each line represents information for a specific
17604 object. The first column gives the full path of the object, the second
17605 column gives the name of the principal unit in this object, the third
17606 column gives the status of the source and the fourth column gives the
17607 full path of the source representing this unit.
17608 Here is a simple example of use:
17609
17610 @smallexample
17611 $ gnatls *.o
17612 ^./^[]^demo1.o            demo1            DIF demo1.adb
17613 ^./^[]^demo2.o            demo2             OK demo2.adb
17614 ^./^[]^hello.o            h1                OK hello.adb
17615 ^./^[]^instr-child.o      instr.child      MOK instr-child.adb
17616 ^./^[]^instr.o            instr             OK instr.adb
17617 ^./^[]^tef.o              tef              DIF tef.adb
17618 ^./^[]^text_io_example.o  text_io_example   OK text_io_example.adb
17619 ^./^[]^tgef.o             tgef             DIF tgef.adb
17620 @end smallexample
17621
17622 @noindent
17623 The first line can be interpreted as follows: the main unit which is
17624 contained in
17625 object file @file{demo1.o} is demo1, whose main source is in
17626 @file{demo1.adb}. Furthermore, the version of the source used for the
17627 compilation of demo1 has been modified (DIF). Each source file has a status
17628 qualifier which can be:
17629
17630 @table @code
17631 @item OK (unchanged)
17632 The version of the source file used for the compilation of the
17633 specified unit corresponds exactly to the actual source file.
17634
17635 @item MOK (slightly modified)
17636 The version of the source file used for the compilation of the
17637 specified unit differs from the actual source file but not enough to
17638 require recompilation. If you use gnatmake with the qualifier
17639 @option{^-m (minimal recompilation)^/MINIMAL_RECOMPILATION^}, a file marked
17640 MOK will not be recompiled.
17641
17642 @item DIF (modified)
17643 No version of the source found on the path corresponds to the source
17644 used to build this object.
17645
17646 @item ??? (file not found)
17647 No source file was found for this unit.
17648
17649 @item HID (hidden,  unchanged version not first on PATH)
17650 The version of the source that corresponds exactly to the source used
17651 for compilation has been found on the path but it is hidden by another
17652 version of the same source that has been modified.
17653
17654 @end table
17655
17656 @node Switches for gnatls
17657 @section Switches for @code{gnatls}
17658
17659 @noindent
17660 @code{gnatls} recognizes the following switches:
17661
17662 @table @option
17663 @c !sort!
17664 @cindex @option{--version} @command{gnatls}
17665 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
17666
17667 @item --help
17668 @cindex @option{--help} @command{gnatls}
17669 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
17670 all other options.
17671
17672 @item ^-a^/ALL_UNITS^
17673 @cindex @option{^-a^/ALL_UNITS^} (@code{gnatls})
17674 Consider all units, including those of the predefined Ada library.
17675 Especially useful with @option{^-d^/DEPENDENCIES^}.
17676
17677 @item ^-d^/DEPENDENCIES^
17678 @cindex @option{^-d^/DEPENDENCIES^} (@code{gnatls})
17679 List sources from which specified units depend on.
17680
17681 @item ^-h^/OUTPUT=OPTIONS^
17682 @cindex @option{^-h^/OUTPUT=OPTIONS^} (@code{gnatls})
17683 Output the list of options.
17684
17685 @item ^-o^/OUTPUT=OBJECTS^
17686 @cindex @option{^-o^/OUTPUT=OBJECTS^} (@code{gnatls})
17687 Only output information about object files.
17688
17689 @item ^-s^/OUTPUT=SOURCES^
17690 @cindex @option{^-s^/OUTPUT=SOURCES^} (@code{gnatls})
17691 Only output information about source files.
17692
17693 @item ^-u^/OUTPUT=UNITS^
17694 @cindex @option{^-u^/OUTPUT=UNITS^} (@code{gnatls})
17695 Only output information about compilation units.
17696
17697 @item ^-files^/FILES^=@var{file}
17698 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatls})
17699 Take as arguments the files listed in text file @var{file}.
17700 Text file @var{file} may contain empty lines that are ignored.
17701 Each non empty line should contain the name of an existing file.
17702 Several such switches may be specified simultaneously.
17703
17704 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
17705 @itemx ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
17706 @itemx ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
17707 @itemx  ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
17708 @itemx -nostdinc
17709 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@code{gnatls})
17710 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@code{gnatls})
17711 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@code{gnatls})
17712 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@code{gnatls})
17713 Source path manipulation. Same meaning as the equivalent @command{gnatmake}
17714 flags (@pxref{Switches for gnatmake}).
17715
17716 @item --RTS=@var{rts-path}
17717 @cindex @option{--RTS} (@code{gnatls})
17718 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
17719 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
17720
17721 @item ^-v^/OUTPUT=VERBOSE^
17722 @cindex @option{^-v^/OUTPUT=VERBOSE^} (@code{gnatls})
17723 Verbose mode. Output the complete source, object and project paths. Do not use
17724 the default column layout but instead use long format giving as much as
17725 information possible on each requested units, including special
17726 characteristics such as:
17727
17728 @table @code
17729 @item  Preelaborable
17730 The unit is preelaborable in the Ada sense.
17731
17732 @item No_Elab_Code
17733 No elaboration code has been produced by the compiler for this unit.
17734
17735 @item Pure
17736 The unit is pure in the Ada sense.
17737
17738 @item Elaborate_Body
17739 The unit contains a pragma Elaborate_Body.
17740
17741 @item Remote_Types
17742 The unit contains a pragma Remote_Types.
17743
17744 @item Shared_Passive
17745 The unit contains a pragma Shared_Passive.
17746
17747 @item Predefined
17748 This unit is part of the predefined environment and cannot be modified
17749 by the user.
17750
17751 @item Remote_Call_Interface
17752 The unit contains a pragma Remote_Call_Interface.
17753
17754 @end table
17755
17756 @end table
17757
17758 @node Examples of gnatls Usage
17759 @section Example of @code{gnatls} Usage
17760 @ifclear vms
17761
17762 @noindent
17763 Example of using the verbose switch. Note how the source and
17764 object paths are affected by the -I switch.
17765
17766 @smallexample
17767 $ gnatls -v -I.. demo1.o
17768
17769 GNATLS 5.03w (20041123-34)
17770 Copyright 1997-2004 Free Software Foundation, Inc.
17771
17772 Source Search Path:
17773    <Current_Directory>
17774    ../
17775    /home/comar/local/adainclude/
17776
17777 Object Search Path:
17778    <Current_Directory>
17779    ../
17780    /home/comar/local/lib/gcc-lib/x86-linux/3.4.3/adalib/
17781
17782 Project Search Path:
17783    <Current_Directory>
17784    /home/comar/local/lib/gnat/
17785
17786 ./demo1.o
17787    Unit =>
17788      Name   => demo1
17789      Kind   => subprogram body
17790      Flags  => No_Elab_Code
17791      Source => demo1.adb    modified
17792 @end smallexample
17793
17794 @noindent
17795 The following is an example of use of the dependency list.
17796 Note the use of the -s switch
17797 which gives a straight list of source files. This can be useful for
17798 building specialized scripts.
17799
17800 @smallexample
17801 $ gnatls -d demo2.o
17802 ./demo2.o   demo2        OK demo2.adb
17803                          OK gen_list.ads
17804                          OK gen_list.adb
17805                          OK instr.ads
17806                          OK instr-child.ads
17807
17808 $ gnatls -d -s -a demo1.o
17809 demo1.adb
17810 /home/comar/local/adainclude/ada.ads
17811 /home/comar/local/adainclude/a-finali.ads
17812 /home/comar/local/adainclude/a-filico.ads
17813 /home/comar/local/adainclude/a-stream.ads
17814 /home/comar/local/adainclude/a-tags.ads
17815 gen_list.ads
17816 gen_list.adb
17817 /home/comar/local/adainclude/gnat.ads
17818 /home/comar/local/adainclude/g-io.ads
17819 instr.ads
17820 /home/comar/local/adainclude/system.ads
17821 /home/comar/local/adainclude/s-exctab.ads
17822 /home/comar/local/adainclude/s-finimp.ads
17823 /home/comar/local/adainclude/s-finroo.ads
17824 /home/comar/local/adainclude/s-secsta.ads
17825 /home/comar/local/adainclude/s-stalib.ads
17826 /home/comar/local/adainclude/s-stoele.ads
17827 /home/comar/local/adainclude/s-stratt.ads
17828 /home/comar/local/adainclude/s-tasoli.ads
17829 /home/comar/local/adainclude/s-unstyp.ads
17830 /home/comar/local/adainclude/unchconv.ads
17831 @end smallexample
17832 @end ifclear
17833
17834 @ifset vms
17835 @smallexample
17836 GNAT LIST /DEPENDENCIES /OUTPUT=SOURCES /ALL_UNITS DEMO1.ADB
17837
17838 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]ada.ads
17839 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-finali.ads
17840 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-filico.ads
17841 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-stream.ads
17842 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-tags.ads
17843 demo1.adb
17844 gen_list.ads
17845 gen_list.adb
17846 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]gnat.ads
17847 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]g-io.ads
17848 instr.ads
17849 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]system.ads
17850 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-exctab.ads
17851 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-finimp.ads
17852 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-finroo.ads
17853 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-secsta.ads
17854 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stalib.ads
17855 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stoele.ads
17856 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stratt.ads
17857 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-tasoli.ads
17858 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-unstyp.ads
17859 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]unchconv.ads
17860 @end smallexample
17861 @end ifset
17862
17863 @node Cleaning Up Using gnatclean
17864 @chapter Cleaning Up Using @code{gnatclean}
17865 @findex gnatclean
17866 @cindex Cleaning tool
17867
17868 @noindent
17869 @code{gnatclean} is a tool that allows the deletion of files produced by the
17870 compiler, binder and linker, including ALI files, object files, tree files,
17871 expanded source files, library files, interface copy source files, binder
17872 generated files and executable files.
17873
17874 @menu
17875 * Running gnatclean::
17876 * Switches for gnatclean::
17877 @c * Examples of gnatclean Usage::
17878 @end menu
17879
17880 @node Running gnatclean
17881 @section Running @code{gnatclean}
17882
17883 @noindent
17884 The @code{gnatclean} command has the form:
17885
17886 @smallexample
17887 $ gnatclean switches @var{names}
17888 @end smallexample
17889
17890 @noindent
17891 @var{names} is a list of source file names. Suffixes @code{.^ads^ADS^} and
17892 @code{^adb^ADB^} may be omitted. If a project file is specified using switch
17893 @code{^-P^/PROJECT_FILE=^}, then @var{names} may be completely omitted.
17894
17895 @noindent
17896 In normal mode, @code{gnatclean} delete the files produced by the compiler and,
17897 if switch @code{^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^} is not specified, by the binder and
17898 the linker. In informative-only mode, specified by switch
17899 @code{^-n^/NODELETE^}, the list of files that would have been deleted in
17900 normal mode is listed, but no file is actually deleted.
17901
17902 @node Switches for gnatclean
17903 @section Switches for @code{gnatclean}
17904
17905 @noindent
17906 @code{gnatclean} recognizes the following switches:
17907
17908 @table @option
17909 @c !sort!
17910 @cindex @option{--version} @command{gnatclean}
17911 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
17912
17913 @item --help
17914 @cindex @option{--help} @command{gnatclean}
17915 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
17916 all other options.
17917
17918 @item ^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^
17919 @cindex @option{^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^} (@code{gnatclean})
17920 Only attempt to delete the files produced by the compiler, not those produced
17921 by the binder or the linker. The files that are not to be deleted are library
17922 files, interface copy files, binder generated files and executable files.
17923
17924 @item ^-D ^/DIRECTORY_OBJECTS=^@var{dir}
17925 @cindex @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} (@code{gnatclean})
17926 Indicate that ALI and object files should normally be found in directory
17927 @var{dir}.
17928
17929 @item ^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^
17930 @cindex @option{^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^} (@code{gnatclean})
17931 When using project files, if some errors or warnings are detected during
17932 parsing and verbose mode is not in effect (no use of switch
17933 ^-v^/VERBOSE^), then error lines start with the full path name of the project
17934 file, rather than its simple file name.
17935
17936 @item ^-h^/HELP^
17937 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatclean})
17938 Output a message explaining the usage of @code{^gnatclean^gnatclean^}.
17939
17940 @item ^-n^/NODELETE^
17941 @cindex @option{^-n^/NODELETE^} (@code{gnatclean})
17942 Informative-only mode. Do not delete any files. Output the list of the files
17943 that would have been deleted if this switch was not specified.
17944
17945 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
17946 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@code{gnatclean})
17947 Use project file @var{project}. Only one such switch can be used.
17948 When cleaning a project file, the files produced by the compilation of the
17949 immediate sources or inherited sources of the project files are to be
17950 deleted. This is not depending on the presence or not of executable names
17951 on the command line.
17952
17953 @item ^-q^/QUIET^
17954 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@code{gnatclean})
17955 Quiet output. If there are no errors, do not output anything, except in
17956 verbose mode (switch ^-v^/VERBOSE^) or in informative-only mode
17957 (switch ^-n^/NODELETE^).
17958
17959 @item ^-r^/RECURSIVE^
17960 @cindex @option{^-r^/RECURSIVE^} (@code{gnatclean})
17961 When a project file is specified (using switch ^-P^/PROJECT_FILE=^),
17962 clean all imported and extended project files, recursively. If this switch
17963 is not specified, only the files related to the main project file are to be
17964 deleted. This switch has no effect if no project file is specified.
17965
17966 @item ^-v^/VERBOSE^
17967 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatclean})
17968 Verbose mode.
17969
17970 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
17971 @cindex @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE^} (@code{gnatclean})
17972 Indicates the verbosity of the parsing of GNAT project files.
17973 @xref{Switches Related to Project Files}.
17974
17975 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
17976 @cindex @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} (@code{gnatclean})
17977 Indicates that external variable @var{name} has the value @var{value}.
17978 The Project Manager will use this value for occurrences of
17979 @code{external(name)} when parsing the project file.
17980 @xref{Switches Related to Project Files}.
17981
17982 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
17983 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@code{gnatclean})
17984 When searching for ALI and object files, look in directory
17985 @var{dir}.
17986
17987 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
17988 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@code{gnatclean})
17989 Equivalent to @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}}.
17990
17991 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
17992 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@code{gnatclean})
17993 @cindex Source files, suppressing search
17994 Do not look for ALI or object files in the directory
17995 where @code{gnatclean} was invoked.
17996
17997 @end table
17998
17999 @c @node Examples of gnatclean Usage
18000 @c @section Examples of @code{gnatclean} Usage
18001
18002 @ifclear vms
18003 @node GNAT and Libraries
18004 @chapter GNAT and Libraries
18005 @cindex Library, building, installing, using
18006
18007 @noindent
18008 This chapter describes how to build and use libraries with GNAT, and also shows
18009 how to recompile the GNAT run-time library. You should be familiar with the
18010 Project Manager facility (@pxref{GNAT Project Manager}) before reading this
18011 chapter.
18012
18013 @menu
18014 * Introduction to Libraries in GNAT::
18015 * General Ada Libraries::
18016 * Stand-alone Ada Libraries::
18017 * Rebuilding the GNAT Run-Time Library::
18018 @end menu
18019
18020 @node Introduction to Libraries in GNAT
18021 @section Introduction to Libraries in GNAT
18022
18023 @noindent
18024 A library is, conceptually, a collection of objects which does not have its
18025 own main thread of execution, but rather provides certain services to the
18026 applications that use it. A library can be either statically linked with the
18027 application, in which case its code is directly included in the application,
18028 or, on platforms that support it, be dynamically linked, in which case
18029 its code is shared by all applications making use of this library.
18030
18031 GNAT supports both types of libraries.
18032 In the static case, the compiled code can be provided in different ways. The
18033 simplest approach is to provide directly the set of objects resulting from
18034 compilation of the library source files. Alternatively, you can group the
18035 objects into an archive using whatever commands are provided by the operating
18036 system. For the latter case, the objects are grouped into a shared library.
18037
18038 In the GNAT environment, a library has three types of components:
18039 @itemize @bullet
18040 @item
18041 Source files.
18042 @item
18043 @file{ALI} files.
18044 @xref{The Ada Library Information Files}.
18045 @item
18046 Object files, an archive or a shared library.
18047 @end itemize
18048
18049 @noindent
18050 A GNAT library may expose all its source files, which is useful for
18051 documentation purposes. Alternatively, it may expose only the units needed by
18052 an external user to make use of the library. That is to say, the specs
18053 reflecting the library services along with all the units needed to compile
18054 those specs, which can include generic bodies or any body implementing an
18055 inlined routine. In the case of @emph{stand-alone libraries} those exposed
18056 units are called @emph{interface units} (@pxref{Stand-alone Ada Libraries}).
18057
18058 All compilation units comprising an application, including those in a library,
18059 need to be elaborated in an order partially defined by Ada's semantics. GNAT
18060 computes the elaboration order from the @file{ALI} files and this is why they
18061 constitute a mandatory part of GNAT libraries. Except in the case of
18062 @emph{stand-alone libraries}, where a specific library elaboration routine is
18063 produced independently of the application(s) using the library.
18064
18065 @node General Ada Libraries
18066 @section General Ada Libraries
18067
18068 @menu
18069 * Building a library::
18070 * Installing a library::
18071 * Using a library::
18072 @end menu
18073
18074 @node Building a library
18075 @subsection Building a library
18076
18077 @noindent
18078 The easiest way to build a library is to use the Project Manager,
18079 which supports a special type of project called a @emph{Library Project}
18080 (@pxref{Library Projects}).
18081
18082 A project is considered a library project, when two project-level attributes
18083 are defined in it: @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}. In order to
18084 control different aspects of library configuration, additional optional
18085 project-level attributes can be specified:
18086 @table @code
18087 @item Library_Kind
18088 This attribute controls whether the library is to be static or dynamic
18089
18090 @item Library_Version
18091 This attribute specifies the library version; this value is used
18092 during dynamic linking of shared libraries to determine if the currently
18093 installed versions of the binaries are compatible.
18094
18095 @item Library_Options
18096 @item Library_GCC
18097 These attributes specify additional low-level options to be used during
18098 library generation, and redefine the actual application used to generate
18099 library.
18100 @end table
18101
18102 @noindent
18103 The GNAT Project Manager takes full care of the library maintenance task,
18104 including recompilation of the source files for which objects do not exist
18105 or are not up to date, assembly of the library archive, and installation of
18106 the library (i.e., copying associated source, object and @file{ALI} files
18107 to the specified location).
18108
18109 Here is a simple library project file:
18110 @smallexample @c ada
18111 project My_Lib is
18112    for Source_Dirs use ("src1", "src2");
18113    for Object_Dir use "obj";
18114    for Library_Name use "mylib";
18115    for Library_Dir use "lib";
18116    for Library_Kind use "dynamic";
18117 end My_lib;
18118 @end smallexample
18119
18120 @noindent
18121 and the compilation command to build and install the library:
18122
18123 @smallexample @c ada
18124   $ gnatmake -Pmy_lib
18125 @end smallexample
18126
18127 @noindent
18128 It is not entirely trivial to perform manually all the steps required to
18129 produce a library. We recommend that you use the GNAT Project Manager
18130 for this task. In special cases where this is not desired, the necessary
18131 steps are discussed below.
18132
18133 There are various possibilities for compiling the units that make up the
18134 library: for example with a Makefile (@pxref{Using the GNU make Utility}) or
18135 with a conventional script. For simple libraries, it is also possible to create
18136 a dummy main program which depends upon all the packages that comprise the
18137 interface of the library. This dummy main program can then be given to
18138 @command{gnatmake}, which will ensure that all necessary objects are built.
18139
18140 After this task is accomplished, you should follow the standard procedure
18141 of the underlying operating system to produce the static or shared library.
18142
18143 Here is an example of such a dummy program:
18144 @smallexample @c ada
18145 @group
18146 with My_Lib.Service1;
18147 with My_Lib.Service2;
18148 with My_Lib.Service3;
18149 procedure My_Lib_Dummy is
18150 begin
18151    null;
18152 end;
18153 @end group
18154 @end smallexample
18155
18156 @noindent
18157 Here are the generic commands that will build an archive or a shared library.
18158
18159 @smallexample
18160 # compiling the library
18161 $ gnatmake -c my_lib_dummy.adb
18162
18163 # we don't need the dummy object itself
18164 $ rm my_lib_dummy.o my_lib_dummy.ali
18165
18166 # create an archive with the remaining objects
18167 $ ar rc libmy_lib.a *.o
18168 # some systems may require "ranlib" to be run as well
18169
18170 # or create a shared library
18171 $ gcc -shared -o libmy_lib.so *.o
18172 # some systems may require the code to have been compiled with -fPIC
18173
18174 # remove the object files that are now in the library
18175 $ rm *.o
18176
18177 # Make the ALI files read-only so that gnatmake will not try to
18178 # regenerate the objects that are in the library
18179 $ chmod -w *.ali
18180 @end smallexample
18181
18182 @noindent
18183 Please note that the library must have a name of the form @file{libxxx.a} or
18184 @file{libxxx.so} (or @file{libxxx.dll} on Windows) in order to be accessed by
18185 the directive @option{-lxxx} at link time.
18186
18187 @node Installing a library
18188 @subsection Installing a library
18189 @cindex @code{ADA_PROJECT_PATH}
18190
18191 @noindent
18192 If you use project files, library installation is part of the library build
18193 process. Thus no further action is needed in order to make use of the
18194 libraries that are built as part of the general application build. A usable
18195 version of the library is installed in the directory specified by the
18196 @code{Library_Dir} attribute of the library project file.
18197
18198 You may want to install a library in a context different from where the library
18199 is built. This situation arises with third party suppliers, who may want
18200 to distribute a library in binary form where the user is not expected to be
18201 able to recompile the library. The simplest option in this case is to provide
18202 a project file slightly different from the one used to build the library, by
18203 using the @code{externally_built} attribute. For instance, the project
18204 file used to build the library in the previous section can be changed into the
18205 following one when the library is installed:
18206
18207 @smallexample @c projectfile
18208 project My_Lib is
18209    for Source_Dirs use ("src1", "src2");
18210    for Library_Name use "mylib";
18211    for Library_Dir use "lib";
18212    for Library_Kind use "dynamic";
18213    for Externally_Built use "true";
18214 end My_lib;
18215 @end smallexample
18216
18217 @noindent
18218 This project file assumes that the directories @file{src1},
18219 @file{src2}, and @file{lib} exist in
18220 the directory containing the project file. The @code{externally_built}
18221 attribute makes it clear to the GNAT builder that it should not attempt to
18222 recompile any of the units from this library. It allows the library provider to
18223 restrict the source set to the minimum necessary for clients to make use of the
18224 library as described in the first section of this chapter. It is the
18225 responsibility of the library provider to install the necessary sources, ALI
18226 files and libraries in the directories mentioned in the project file. For
18227 convenience, the user's library project file should be installed in a location
18228 that will be searched automatically by the GNAT
18229 builder. These are the directories referenced in the @code{ADA_PROJECT_PATH}
18230 environment variable (@pxref{Importing Projects}), and also the default GNAT
18231 library location that can be queried with @command{gnatls -v} and is usually of
18232 the form $gnat_install_root/lib/gnat.
18233
18234 When project files are not an option, it is also possible, but not recommended,
18235 to install the library so that the sources needed to use the library are on the
18236 Ada source path and the ALI files & libraries be on the Ada Object path (see
18237 @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}. Alternatively, the system
18238 administrator can place general-purpose libraries in the default compiler
18239 paths, by specifying the libraries' location in the configuration files
18240 @file{ada_source_path} and @file{ada_object_path}. These configuration files
18241 must be located in the GNAT installation tree at the same place as the gcc spec
18242 file. The location of the gcc spec file can be determined as follows:
18243 @smallexample
18244 $ gcc -v
18245 @end smallexample
18246
18247 @noindent
18248 The configuration files mentioned above have a simple format: each line
18249 must contain one unique directory name.
18250 Those names are added to the corresponding path
18251 in their order of appearance in the file. The names can be either absolute
18252 or relative; in the latter case, they are relative to where theses files
18253 are located.
18254
18255 The files @file{ada_source_path} and @file{ada_object_path} might not be
18256 present in a
18257 GNAT installation, in which case, GNAT will look for its run-time library in
18258 the directories @file{adainclude} (for the sources) and @file{adalib} (for the
18259 objects and @file{ALI} files). When the files exist, the compiler does not
18260 look in @file{adainclude} and @file{adalib}, and thus the
18261 @file{ada_source_path} file
18262 must contain the location for the GNAT run-time sources (which can simply
18263 be @file{adainclude}). In the same way, the @file{ada_object_path} file must
18264 contain the location for the GNAT run-time objects (which can simply
18265 be @file{adalib}).
18266
18267 You can also specify a new default path to the run-time library at compilation
18268 time with the switch @option{--RTS=rts-path}. You can thus choose / change
18269 the run-time library you want your program to be compiled with. This switch is
18270 recognized by @command{gcc}, @command{gnatmake}, @command{gnatbind},
18271 @command{gnatls}, @command{gnatfind} and @command{gnatxref}.
18272
18273 It is possible to install a library before or after the standard GNAT
18274 library, by reordering the lines in the configuration files. In general, a
18275 library must be installed before the GNAT library if it redefines
18276 any part of it.
18277
18278 @node Using a library
18279 @subsection Using a library
18280
18281 @noindent Once again, the project facility greatly simplifies the use of
18282 libraries. In this context, using a library is just a matter of adding a
18283 @code{with} clause in the user project. For instance, to make use of the
18284 library @code{My_Lib} shown in examples in earlier sections, you can
18285 write:
18286
18287 @smallexample @c projectfile
18288 with "my_lib";
18289 project My_Proj is
18290   ...
18291 end My_Proj;
18292 @end smallexample
18293
18294 Even if you have a third-party, non-Ada library, you can still use GNAT's
18295 Project Manager facility to provide a wrapper for it. For example, the
18296 following project, when @code{with}ed by your main project, will link with the
18297 third-party library @file{liba.a}:
18298
18299 @smallexample @c projectfile
18300 @group
18301 project Liba is
18302    for Externally_Built use "true";
18303    for Source_Files use ();
18304    for Library_Dir use "lib";
18305    for Library_Name use "a";
18306    for Library_Kind use "static";
18307 end Liba;
18308 @end group
18309 @end smallexample
18310 This is an alternative to the use of @code{pragma Linker_Options}. It is
18311 especially interesting in the context of systems with several interdependent
18312 static libraries where finding a proper linker order is not easy and best be
18313 left to the tools having visibility over project dependence information.
18314
18315 @noindent
18316 In order to use an Ada library manually, you need to make sure that this
18317 library is on both your source and object path
18318 (see @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}
18319 and @ref{Search Paths for gnatbind}). Furthermore, when the objects are grouped
18320 in an archive or a shared library, you need to specify the desired
18321 library at link time.
18322
18323 For example, you can use the library @file{mylib} installed in
18324 @file{/dir/my_lib_src} and @file{/dir/my_lib_obj} with the following commands:
18325
18326 @smallexample
18327 $ gnatmake -aI/dir/my_lib_src -aO/dir/my_lib_obj my_appl \
18328   -largs -lmy_lib
18329 @end smallexample
18330
18331 @noindent
18332 This can be expressed more simply:
18333 @smallexample
18334 $ gnatmake my_appl
18335 @end smallexample
18336 @noindent
18337 when the following conditions are met:
18338 @itemize @bullet
18339 @item
18340 @file{/dir/my_lib_src} has been added by the user to the environment
18341 variable @code{ADA_INCLUDE_PATH}, or by the administrator to the file
18342 @file{ada_source_path}
18343 @item
18344 @file{/dir/my_lib_obj} has been added by the user to the environment
18345 variable @code{ADA_OBJECTS_PATH}, or by the administrator to the file
18346 @file{ada_object_path}
18347 @item
18348 a pragma @code{Linker_Options} has been added to one of the sources.
18349 For example:
18350
18351 @smallexample @c ada
18352 pragma Linker_Options ("-lmy_lib");
18353 @end smallexample
18354 @end itemize
18355
18356 @node Stand-alone Ada Libraries
18357 @section Stand-alone Ada Libraries
18358 @cindex Stand-alone library, building, using
18359
18360 @menu
18361 * Introduction to Stand-alone Libraries::
18362 * Building a Stand-alone Library::
18363 * Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context::
18364 * Restrictions in Stand-alone Libraries::
18365 @end menu
18366
18367 @node Introduction to Stand-alone Libraries
18368 @subsection Introduction to Stand-alone Libraries
18369
18370 @noindent
18371 A Stand-alone Library (abbreviated ``SAL'') is a library that contains the
18372 necessary code to
18373 elaborate the Ada units that are included in the library. In contrast with
18374 an ordinary library, which consists of all sources, objects and @file{ALI}
18375 files of the
18376 library, a SAL may specify a restricted subset of compilation units
18377 to serve as a library interface. In this case, the fully
18378 self-sufficient set of files will normally consist of an objects
18379 archive, the sources of interface units' specs, and the @file{ALI}
18380 files of interface units.
18381 If an interface spec contains a generic unit or an inlined subprogram,
18382 the body's
18383 source must also be provided; if the units that must be provided in the source
18384 form depend on other units, the source and @file{ALI} files of those must
18385 also be provided.
18386
18387 The main purpose of a SAL is to minimize the recompilation overhead of client
18388 applications when a new version of the library is installed. Specifically,
18389 if the interface sources have not changed, client applications do not need to
18390 be recompiled. If, furthermore, a SAL is provided in the shared form and its
18391 version, controlled by @code{Library_Version} attribute, is not changed,
18392 then the clients do not need to be relinked.
18393
18394 SALs also allow the library providers to minimize the amount of library source
18395 text exposed to the clients.  Such ``information hiding'' might be useful or
18396 necessary for various reasons.
18397
18398 Stand-alone libraries are also well suited to be used in an executable whose
18399 main routine is not written in Ada.
18400
18401 @node Building a Stand-alone Library
18402 @subsection Building a Stand-alone Library
18403
18404 @noindent
18405 GNAT's Project facility provides a simple way of building and installing
18406 stand-alone libraries; see @ref{Stand-alone Library Projects}.
18407 To be a Stand-alone Library Project, in addition to the two attributes
18408 that make a project a Library Project (@code{Library_Name} and
18409 @code{Library_Dir}; see @ref{Library Projects}), the attribute
18410 @code{Library_Interface} must be defined.  For example:
18411
18412 @smallexample @c projectfile
18413 @group
18414    for Library_Dir use "lib_dir";
18415    for Library_Name use "dummy";
18416    for Library_Interface use ("int1", "int1.child");
18417 @end group
18418 @end smallexample
18419
18420 @noindent
18421 Attribute @code{Library_Interface} has a non-empty string list value,
18422 each string in the list designating a unit contained in an immediate source
18423 of the project file.
18424
18425 When a Stand-alone Library is built, first the binder is invoked to build
18426 a package whose name depends on the library name
18427 (@file{^b~dummy.ads/b^B$DUMMY.ADS/B^} in the example above).
18428 This binder-generated package includes initialization and
18429 finalization procedures whose
18430 names depend on the library name (@code{dummyinit} and @code{dummyfinal}
18431 in the example
18432 above). The object corresponding to this package is included in the library.
18433
18434 You must ensure timely (e.g., prior to any use of interfaces in the SAL)
18435 calling of these procedures if a static SAL is built, or if a shared SAL
18436 is built
18437 with the project-level attribute @code{Library_Auto_Init} set to
18438 @code{"false"}.
18439
18440 For a Stand-Alone Library, only the @file{ALI} files of the Interface Units
18441 (those that are listed in attribute @code{Library_Interface}) are copied to
18442 the Library Directory. As a consequence, only the Interface Units may be
18443 imported from Ada units outside of the library. If other units are imported,
18444 the binding phase will fail.
18445
18446 The attribute @code{Library_Src_Dir} may be specified for a
18447 Stand-Alone Library. @code{Library_Src_Dir} is a simple attribute that has a
18448 single string value. Its value must be the path (absolute or relative to the
18449 project directory) of an existing directory. This directory cannot be the
18450 object directory or one of the source directories, but it can be the same as
18451 the library directory. The sources of the Interface
18452 Units of the library that are needed by an Ada client of the library will be
18453 copied to the designated directory, called the Interface Copy directory.
18454 These sources include the specs of the Interface Units, but they may also
18455 include bodies and subunits, when pragmas @code{Inline} or @code{Inline_Always}
18456 are used, or when there is a generic unit in the spec. Before the sources
18457 are copied to the Interface Copy directory, an attempt is made to delete all
18458 files in the Interface Copy directory.
18459
18460 Building stand-alone libraries by hand is somewhat tedious, but for those
18461 occasions when it is necessary here are the steps that you need to perform:
18462 @itemize @bullet
18463 @item
18464 Compile all library sources.
18465
18466 @item
18467 Invoke the binder with the switch @option{-n} (No Ada main program),
18468 with all the @file{ALI} files of the interfaces, and
18469 with the switch @option{-L} to give specific names to the @code{init}
18470 and @code{final} procedures.  For example:
18471 @smallexample
18472   gnatbind -n int1.ali int2.ali -Lsal1
18473 @end smallexample
18474
18475 @item
18476 Compile the binder generated file:
18477 @smallexample
18478   gcc -c b~int2.adb
18479 @end smallexample
18480
18481 @item
18482 Link the dynamic library with all the necessary object files,
18483 indicating to the linker the names of the @code{init} (and possibly
18484 @code{final}) procedures for automatic initialization (and finalization).
18485 The built library should be placed in a directory different from
18486 the object directory.
18487
18488 @item
18489 Copy the @code{ALI} files of the interface to the library directory,
18490 add in this copy an indication that it is an interface to a SAL
18491 (i.e. add a word @option{SL} on the line in the @file{ALI} file that starts
18492 with letter ``P'') and make the modified copy of the @file{ALI} file
18493 read-only.
18494 @end itemize
18495
18496 @noindent
18497 Using SALs is not different from using other libraries
18498 (see @ref{Using a library}).
18499
18500 @node Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context
18501 @subsection Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context
18502
18503 @noindent
18504 It is easy to adapt the SAL build procedure discussed above for use of a SAL in
18505 a non-Ada context.
18506
18507 The only extra step required is to ensure that library interface subprograms
18508 are compatible with the main program, by means of @code{pragma Export}
18509 or @code{pragma Convention}.
18510
18511 Here is an example of simple library interface for use with C main program:
18512
18513 @smallexample @c ada
18514 package Interface is
18515
18516    procedure Do_Something;
18517    pragma Export (C, Do_Something, "do_something");
18518
18519    procedure Do_Something_Else;
18520    pragma Export (C, Do_Something_Else, "do_something_else");
18521
18522 end Interface;
18523 @end smallexample
18524
18525 @noindent
18526 On the foreign language side, you must provide a ``foreign'' view of the
18527 library interface; remember that it should contain elaboration routines in
18528 addition to interface subprograms.
18529
18530 The example below shows the content of @code{mylib_interface.h} (note
18531 that there is no rule for the naming of this file, any name can be used)
18532 @smallexample
18533 /* the library elaboration procedure */
18534 extern void mylibinit (void);
18535
18536 /* the library finalization procedure */
18537 extern void mylibfinal (void);
18538
18539 /* the interface exported by the library */
18540 extern void do_something (void);
18541 extern void do_something_else (void);
18542 @end smallexample
18543
18544 @noindent
18545 Libraries built as explained above can be used from any program, provided
18546 that the elaboration procedures (named @code{mylibinit} in the previous
18547 example) are called before the library services are used. Any number of
18548 libraries can be used simultaneously, as long as the elaboration
18549 procedure of each library is called.
18550
18551 Below is an example of a C program that uses the @code{mylib} library.
18552
18553 @smallexample
18554 #include "mylib_interface.h"
18555
18556 int
18557 main (void)
18558 @{
18559    /* First, elaborate the library before using it */
18560    mylibinit ();
18561
18562    /* Main program, using the library exported entities */
18563    do_something ();
18564    do_something_else ();
18565
18566    /* Library finalization at the end of the program */
18567    mylibfinal ();
18568    return 0;
18569 @}
18570 @end smallexample
18571
18572 @noindent
18573 Note that invoking any library finalization procedure generated by
18574 @code{gnatbind} shuts down the Ada run-time environment.
18575 Consequently, the
18576 finalization of all Ada libraries must be performed at the end of the program.
18577 No call to these libraries or to the Ada run-time library should be made
18578 after the finalization phase.
18579
18580 @node Restrictions in Stand-alone Libraries
18581 @subsection Restrictions in Stand-alone Libraries
18582
18583 @noindent
18584 The pragmas listed below should be used with caution inside libraries,
18585 as they can create incompatibilities with other Ada libraries:
18586 @itemize @bullet
18587 @item pragma @code{Locking_Policy}
18588 @item pragma @code{Queuing_Policy}
18589 @item pragma @code{Task_Dispatching_Policy}
18590 @item pragma @code{Unreserve_All_Interrupts}
18591 @end itemize
18592
18593 @noindent
18594 When using a library that contains such pragmas, the user must make sure
18595 that all libraries use the same pragmas with the same values. Otherwise,
18596 @code{Program_Error} will
18597 be raised during the elaboration of the conflicting
18598 libraries. The usage of these pragmas and its consequences for the user
18599 should therefore be well documented.
18600
18601 Similarly, the traceback in the exception occurrence mechanism should be
18602 enabled or disabled in a consistent manner across all libraries.
18603 Otherwise, Program_Error will be raised during the elaboration of the
18604 conflicting libraries.
18605
18606 If the @code{Version} or @code{Body_Version}
18607 attributes are used inside a library, then you need to
18608 perform a @code{gnatbind} step that specifies all @file{ALI} files in all
18609 libraries, so that version identifiers can be properly computed.
18610 In practice these attributes are rarely used, so this is unlikely
18611 to be a consideration.
18612
18613 @node  Rebuilding the GNAT Run-Time Library
18614 @section Rebuilding the GNAT Run-Time Library
18615 @cindex GNAT Run-Time Library, rebuilding
18616 @cindex Building the GNAT Run-Time Library
18617 @cindex Rebuilding the GNAT Run-Time Library
18618 @cindex Run-Time Library, rebuilding
18619
18620 @noindent
18621 It may be useful to recompile the GNAT library in various contexts, the
18622 most important one being the use of partition-wide configuration pragmas
18623 such as @code{Normalize_Scalars}. A special Makefile called
18624 @code{Makefile.adalib} is provided to that effect and can be found in
18625 the directory containing the GNAT library. The location of this
18626 directory depends on the way the GNAT environment has been installed and can
18627 be determined by means of the command:
18628
18629 @smallexample
18630 $ gnatls -v
18631 @end smallexample
18632
18633 @noindent
18634 The last entry in the object search path usually contains the
18635 gnat library. This Makefile contains its own documentation and in
18636 particular the set of instructions needed to rebuild a new library and
18637 to use it.
18638
18639 @node Using the GNU make Utility
18640 @chapter Using the GNU @code{make} Utility
18641 @findex make
18642
18643 @noindent
18644 This chapter offers some examples of makefiles that solve specific
18645 problems. It does not explain how to write a makefile (see the GNU make
18646 documentation), nor does it try to replace the @command{gnatmake} utility
18647 (@pxref{The GNAT Make Program gnatmake}).
18648
18649 All the examples in this section are specific to the GNU version of
18650 make. Although @command{make} is a standard utility, and the basic language
18651 is the same, these examples use some advanced features found only in
18652 @code{GNU make}.
18653
18654 @menu
18655 * Using gnatmake in a Makefile::
18656 * Automatically Creating a List of Directories::
18657 * Generating the Command Line Switches::
18658 * Overcoming Command Line Length Limits::
18659 @end menu
18660
18661 @node Using gnatmake in a Makefile
18662 @section Using gnatmake in a Makefile
18663 @findex makefile
18664 @cindex GNU make
18665
18666 @noindent
18667 Complex project organizations can be handled in a very powerful way by
18668 using GNU make combined with gnatmake. For instance, here is a Makefile
18669 which allows you to build each subsystem of a big project into a separate
18670 shared library. Such a makefile allows you to significantly reduce the link
18671 time of very big applications while maintaining full coherence at
18672 each step of the build process.
18673
18674 The list of dependencies are handled automatically by
18675 @command{gnatmake}. The Makefile is simply used to call gnatmake in each of
18676 the appropriate directories.
18677
18678 Note that you should also read the example on how to automatically
18679 create the list of directories
18680 (@pxref{Automatically Creating a List of Directories})
18681 which might help you in case your project has a lot of subdirectories.
18682
18683 @smallexample
18684 @iftex
18685 @leftskip=0cm
18686 @font@heightrm=cmr8
18687 @heightrm
18688 @end iftex
18689 ## This Makefile is intended to be used with the following directory
18690 ## configuration:
18691 ##  - The sources are split into a series of csc (computer software components)
18692 ##    Each of these csc is put in its own directory.
18693 ##    Their name are referenced by the directory names.
18694 ##    They will be compiled into shared library (although this would also work
18695 ##    with static libraries
18696 ##  - The main program (and possibly other packages that do not belong to any
18697 ##    csc is put in the top level directory (where the Makefile is).
18698 ##       toplevel_dir __ first_csc  (sources) __ lib (will contain the library)
18699 ##                    \_ second_csc (sources) __ lib (will contain the library)
18700 ##                    \_ ...
18701 ## Although this Makefile is build for shared library, it is easy to modify
18702 ## to build partial link objects instead (modify the lines with -shared and
18703 ## gnatlink below)
18704 ##
18705 ## With this makefile, you can change any file in the system or add any new
18706 ## file, and everything will be recompiled correctly (only the relevant shared
18707 ## objects will be recompiled, and the main program will be re-linked).
18708
18709 # The list of computer software component for your project. This might be
18710 # generated automatically.
18711 CSC_LIST=aa bb cc
18712
18713 # Name of the main program (no extension)
18714 MAIN=main
18715
18716 # If we need to build objects with -fPIC, uncomment the following line
18717 #NEED_FPIC=-fPIC
18718
18719 # The following variable should give the directory containing libgnat.so
18720 # You can get this directory through 'gnatls -v'. This is usually the last
18721 # directory in the Object_Path.
18722 GLIB=...
18723
18724 # The directories for the libraries
18725 # (This macro expands the list of CSC to the list of shared libraries, you
18726 # could simply use the expanded form:
18727 # LIB_DIR=aa/lib/libaa.so bb/lib/libbb.so cc/lib/libcc.so
18728 LIB_DIR=$@{foreach dir,$@{CSC_LIST@},$@{dir@}/lib/lib$@{dir@}.so@}
18729
18730 $@{MAIN@}: objects $@{LIB_DIR@}
18731     gnatbind $@{MAIN@} $@{CSC_LIST:%=-aO%/lib@} -shared
18732     gnatlink $@{MAIN@} $@{CSC_LIST:%=-l%@}
18733
18734 objects::
18735     # recompile the sources
18736     gnatmake -c -i $@{MAIN@}.adb $@{NEED_FPIC@} $@{CSC_LIST:%=-I%@}
18737
18738 # Note: In a future version of GNAT, the following commands will be simplified
18739 # by a new tool, gnatmlib
18740 $@{LIB_DIR@}:
18741     mkdir -p $@{dir $@@ @}
18742     cd $@{dir $@@ @} && gcc -shared -o $@{notdir $@@ @} ../*.o -L$@{GLIB@} -lgnat
18743     cd $@{dir $@@ @} && cp -f ../*.ali .
18744
18745 # The dependencies for the modules
18746 # Note that we have to force the expansion of *.o, since in some cases
18747 # make won't be able to do it itself.
18748 aa/lib/libaa.so: $@{wildcard aa/*.o@}
18749 bb/lib/libbb.so: $@{wildcard bb/*.o@}
18750 cc/lib/libcc.so: $@{wildcard cc/*.o@}
18751
18752 # Make sure all of the shared libraries are in the path before starting the
18753 # program
18754 run::
18755     LD_LIBRARY_PATH=`pwd`/aa/lib:`pwd`/bb/lib:`pwd`/cc/lib ./$@{MAIN@}
18756
18757 clean::
18758     $@{RM@} -rf $@{CSC_LIST:%=%/lib@}
18759     $@{RM@} $@{CSC_LIST:%=%/*.ali@}
18760     $@{RM@} $@{CSC_LIST:%=%/*.o@}
18761     $@{RM@} *.o *.ali $@{MAIN@}
18762 @end smallexample
18763
18764 @node Automatically Creating a List of Directories
18765 @section Automatically Creating a List of Directories
18766
18767 @noindent
18768 In most makefiles, you will have to specify a list of directories, and
18769 store it in a variable. For small projects, it is often easier to
18770 specify each of them by hand, since you then have full control over what
18771 is the proper order for these directories, which ones should be
18772 included...
18773
18774 However, in larger projects, which might involve hundreds of
18775 subdirectories, it might be more convenient to generate this list
18776 automatically.
18777
18778 The example below presents two methods. The first one, although less
18779 general, gives you more control over the list. It involves wildcard
18780 characters, that are automatically expanded by @command{make}. Its
18781 shortcoming is that you need to explicitly specify some of the
18782 organization of your project, such as for instance the directory tree
18783 depth, whether some directories are found in a separate tree,...
18784
18785 The second method is the most general one. It requires an external
18786 program, called @command{find}, which is standard on all Unix systems. All
18787 the directories found under a given root directory will be added to the
18788 list.
18789
18790 @smallexample
18791 @iftex
18792 @leftskip=0cm
18793 @font@heightrm=cmr8
18794 @heightrm
18795 @end iftex
18796 # The examples below are based on the following directory hierarchy:
18797 # All the directories can contain any number of files
18798 # ROOT_DIRECTORY ->  a  ->  aa  ->  aaa
18799 #                       ->  ab
18800 #                       ->  ac
18801 #                ->  b  ->  ba  ->  baa
18802 #                       ->  bb
18803 #                       ->  bc
18804 # This Makefile creates a variable called DIRS, that can be reused any time
18805 # you need this list (see the other examples in this section)
18806
18807 # The root of your project's directory hierarchy
18808 ROOT_DIRECTORY=.
18809
18810 ####
18811 # First method: specify explicitly the list of directories
18812 # This allows you to specify any subset of all the directories you need.
18813 ####
18814
18815 DIRS := a/aa/ a/ab/ b/ba/
18816
18817 ####
18818 # Second method: use wildcards
18819 # Note that the argument(s) to wildcard below should end with a '/'.
18820 # Since wildcards also return file names, we have to filter them out
18821 # to avoid duplicate directory names.
18822 # We thus use make's @code{dir} and @code{sort} functions.
18823 # It sets DIRs to the following value (note that the directories aaa and baa
18824 # are not given, unless you change the arguments to wildcard).
18825 # DIRS= ./a/a/ ./b/ ./a/aa/ ./a/ab/ ./a/ac/ ./b/ba/ ./b/bb/ ./b/bc/
18826 ####
18827
18828 DIRS := $@{sort $@{dir $@{wildcard $@{ROOT_DIRECTORY@}/*/
18829                     $@{ROOT_DIRECTORY@}/*/*/@}@}@}
18830
18831 ####
18832 # Third method: use an external program
18833 # This command is much faster if run on local disks, avoiding NFS slowdowns.
18834 # This is the most complete command: it sets DIRs to the following value:
18835 # DIRS= ./a ./a/aa ./a/aa/aaa ./a/ab ./a/ac ./b ./b/ba ./b/ba/baa ./b/bb ./b/bc
18836 ####
18837
18838 DIRS := $@{shell find $@{ROOT_DIRECTORY@} -type d -print@}
18839
18840 @end smallexample
18841
18842 @node Generating the Command Line Switches
18843 @section Generating the Command Line Switches
18844
18845 @noindent
18846 Once you have created the list of directories as explained in the
18847 previous section (@pxref{Automatically Creating a List of Directories}),
18848 you can easily generate the command line arguments to pass to gnatmake.
18849
18850 For the sake of completeness, this example assumes that the source path
18851 is not the same as the object path, and that you have two separate lists
18852 of directories.
18853
18854 @smallexample
18855 # see "Automatically creating a list of directories" to create
18856 # these variables
18857 SOURCE_DIRS=
18858 OBJECT_DIRS=
18859
18860 GNATMAKE_SWITCHES := $@{patsubst %,-aI%,$@{SOURCE_DIRS@}@}
18861 GNATMAKE_SWITCHES += $@{patsubst %,-aO%,$@{OBJECT_DIRS@}@}
18862
18863 all:
18864         gnatmake $@{GNATMAKE_SWITCHES@} main_unit
18865 @end smallexample
18866
18867 @node Overcoming Command Line Length Limits
18868 @section Overcoming Command Line Length Limits
18869
18870 @noindent
18871 One problem that might be encountered on big projects is that many
18872 operating systems limit the length of the command line. It is thus hard to give
18873 gnatmake the list of source and object directories.
18874
18875 This example shows how you can set up environment variables, which will
18876 make @command{gnatmake} behave exactly as if the directories had been
18877 specified on the command line, but have a much higher length limit (or
18878 even none on most systems).
18879
18880 It assumes that you have created a list of directories in your Makefile,
18881 using one of the methods presented in
18882 @ref{Automatically Creating a List of Directories}.
18883 For the sake of completeness, we assume that the object
18884 path (where the ALI files are found) is different from the sources patch.
18885
18886 Note a small trick in the Makefile below: for efficiency reasons, we
18887 create two temporary variables (SOURCE_LIST and OBJECT_LIST), that are
18888 expanded immediately by @code{make}. This way we overcome the standard
18889 make behavior which is to expand the variables only when they are
18890 actually used.
18891
18892 On Windows, if you are using the standard Windows command shell, you must
18893 replace colons with semicolons in the assignments to these variables.
18894
18895 @smallexample
18896 @iftex
18897 @leftskip=0cm
18898 @font@heightrm=cmr8
18899 @heightrm
18900 @end iftex
18901 # In this example, we create both ADA_INCLUDE_PATH and ADA_OBJECT_PATH.
18902 # This is the same thing as putting the -I arguments on the command line.
18903 # (the equivalent of using -aI on the command line would be to define
18904 #  only ADA_INCLUDE_PATH, the equivalent of -aO is ADA_OBJECT_PATH).
18905 # You can of course have different values for these variables.
18906 #
18907 # Note also that we need to keep the previous values of these variables, since
18908 # they might have been set before running 'make' to specify where the GNAT
18909 # library is installed.
18910
18911 # see "Automatically creating a list of directories" to create these
18912 # variables
18913 SOURCE_DIRS=
18914 OBJECT_DIRS=
18915
18916 empty:=
18917 space:=$@{empty@} $@{empty@}
18918 SOURCE_LIST := $@{subst $@{space@},:,$@{SOURCE_DIRS@}@}
18919 OBJECT_LIST := $@{subst $@{space@},:,$@{OBJECT_DIRS@}@}
18920 ADA_INCLUDE_PATH += $@{SOURCE_LIST@}
18921 ADA_OBJECT_PATH += $@{OBJECT_LIST@}
18922 export ADA_INCLUDE_PATH
18923 export ADA_OBJECT_PATH
18924
18925 all:
18926         gnatmake main_unit
18927 @end smallexample
18928 @end ifclear
18929
18930 @node Memory Management Issues
18931 @chapter Memory Management Issues
18932
18933 @noindent
18934 This chapter describes some useful memory pools provided in the GNAT library
18935 and in particular the GNAT Debug Pool facility, which can be used to detect
18936 incorrect uses of access values (including ``dangling references'').
18937 @ifclear vms
18938 It also describes the @command{gnatmem} tool, which can be used to track down
18939 ``memory leaks''.
18940 @end ifclear
18941
18942 @menu
18943 * Some Useful Memory Pools::
18944 * The GNAT Debug Pool Facility::
18945 @ifclear vms
18946 * The gnatmem Tool::
18947 @end ifclear
18948 @end menu
18949
18950 @node Some Useful Memory Pools
18951 @section Some Useful Memory Pools
18952 @findex Memory Pool
18953 @cindex storage, pool
18954
18955 @noindent
18956 The @code{System.Pool_Global} package offers the Unbounded_No_Reclaim_Pool
18957 storage pool. Allocations use the standard system call @code{malloc} while
18958 deallocations use the standard system call @code{free}. No reclamation is
18959 performed when the pool goes out of scope. For performance reasons, the
18960 standard default Ada allocators/deallocators do not use any explicit storage
18961 pools but if they did, they could use this storage pool without any change in
18962 behavior. That is why this storage pool is used  when the user
18963 manages to make the default implicit allocator explicit as in this example:
18964 @smallexample @c ada
18965    type T1 is access Something;
18966     -- no Storage pool is defined for T2
18967    type T2 is access Something_Else;
18968    for T2'Storage_Pool use T1'Storage_Pool;
18969    -- the above is equivalent to
18970    for T2'Storage_Pool use System.Pool_Global.Global_Pool_Object;
18971 @end smallexample
18972
18973 @noindent
18974 The @code{System.Pool_Local} package offers the Unbounded_Reclaim_Pool storage
18975 pool. The allocation strategy is similar to @code{Pool_Local}'s
18976 except that the all
18977 storage allocated with this pool is reclaimed when the pool object goes out of
18978 scope. This pool provides a explicit mechanism similar to the implicit one
18979 provided by several Ada 83 compilers for allocations performed through a local
18980 access type and whose purpose was to reclaim memory when exiting the
18981 scope of a given local access. As an example, the following program does not
18982 leak memory even though it does not perform explicit deallocation:
18983
18984 @smallexample @c ada
18985 with System.Pool_Local;
18986 procedure Pooloc1 is
18987    procedure Internal is
18988       type A is access Integer;
18989       X : System.Pool_Local.Unbounded_Reclaim_Pool;
18990       for A'Storage_Pool use X;
18991       v : A;
18992    begin
18993       for I in  1 .. 50 loop
18994          v := new Integer;
18995       end loop;
18996    end Internal;
18997 begin
18998    for I in  1 .. 100 loop
18999       Internal;
19000    end loop;
19001 end Pooloc1;
19002 @end smallexample
19003
19004 @noindent
19005 The @code{System.Pool_Size} package implements the Stack_Bounded_Pool used when
19006 @code{Storage_Size} is specified for an access type.
19007 The whole storage for the pool is
19008 allocated at once, usually on the stack at the point where the access type is
19009 elaborated. It is automatically reclaimed when exiting the scope where the
19010 access type is defined. This package is not intended to be used directly by the
19011 user and it is implicitly used for each such declaration:
19012
19013 @smallexample @c ada
19014    type T1 is access Something;
19015    for T1'Storage_Size use 10_000;
19016 @end smallexample
19017
19018 @node The GNAT Debug Pool Facility
19019 @section The GNAT Debug Pool Facility
19020 @findex Debug Pool
19021 @cindex storage, pool, memory corruption
19022
19023 @noindent
19024 The use of unchecked deallocation and unchecked conversion can easily
19025 lead to incorrect memory references. The problems generated by such
19026 references are usually difficult to tackle because the symptoms can be
19027 very remote from the origin of the problem. In such cases, it is
19028 very helpful to detect the problem as early as possible. This is the
19029 purpose of the Storage Pool provided by @code{GNAT.Debug_Pools}.
19030
19031 In order to use the GNAT specific debugging pool, the user must
19032 associate a debug pool object with each of the access types that may be
19033 related to suspected memory problems. See Ada Reference Manual 13.11.
19034 @smallexample @c ada
19035 type Ptr is access Some_Type;
19036 Pool : GNAT.Debug_Pools.Debug_Pool;
19037 for Ptr'Storage_Pool use Pool;
19038 @end smallexample
19039
19040 @noindent
19041 @code{GNAT.Debug_Pools} is derived from a GNAT-specific kind of
19042 pool: the @code{Checked_Pool}. Such pools, like standard Ada storage pools,
19043 allow the user to redefine allocation and deallocation strategies. They
19044 also provide a checkpoint for each dereference, through the use of
19045 the primitive operation @code{Dereference} which is implicitly called at
19046 each dereference of an access value.
19047
19048 Once an access type has been associated with a debug pool, operations on
19049 values of the type may raise four distinct exceptions,
19050 which correspond to four potential kinds of memory corruption:
19051 @itemize @bullet
19052 @item
19053 @code{GNAT.Debug_Pools.Accessing_Not_Allocated_Storage}
19054 @item
19055 @code{GNAT.Debug_Pools.Accessing_Deallocated_Storage}
19056 @item
19057 @code{GNAT.Debug_Pools.Freeing_Not_Allocated_Storage}
19058 @item
19059 @code{GNAT.Debug_Pools.Freeing_Deallocated_Storage }
19060 @end itemize
19061
19062 @noindent
19063 For types associated with a Debug_Pool, dynamic allocation is performed using
19064 the standard GNAT allocation routine. References to all allocated chunks of
19065 memory are kept in an internal dictionary. Several deallocation strategies are
19066 provided, whereupon the user can choose to release the memory to the system,
19067 keep it allocated for further invalid access checks, or fill it with an easily
19068 recognizable pattern for debug sessions. The memory pattern is the old IBM
19069 hexadecimal convention: @code{16#DEADBEEF#}.
19070
19071 See the documentation in the file g-debpoo.ads for more information on the
19072 various strategies.
19073
19074 Upon each dereference, a check is made that the access value denotes a
19075 properly allocated memory location. Here is a complete example of use of
19076 @code{Debug_Pools}, that includes typical instances of  memory corruption:
19077 @smallexample @c ada
19078 @iftex
19079 @leftskip=0cm
19080 @end iftex
19081 with Gnat.Io; use Gnat.Io;
19082 with Unchecked_Deallocation;
19083 with Unchecked_Conversion;
19084 with GNAT.Debug_Pools;
19085 with System.Storage_Elements;
19086 with Ada.Exceptions; use Ada.Exceptions;
19087 procedure Debug_Pool_Test is
19088
19089    type T is access Integer;
19090    type U is access all T;
19091
19092    P : GNAT.Debug_Pools.Debug_Pool;
19093    for T'Storage_Pool use P;
19094
19095    procedure Free is new Unchecked_Deallocation (Integer, T);
19096    function UC is new Unchecked_Conversion (U, T);
19097    A, B : aliased T;
19098
19099    procedure Info is new GNAT.Debug_Pools.Print_Info(Put_Line);
19100
19101 begin
19102    Info (P);
19103    A := new Integer;
19104    B := new Integer;
19105    B := A;
19106    Info (P);
19107    Free (A);
19108    begin
19109       Put_Line (Integer'Image(B.all));
19110    exception
19111       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19112    end;
19113    begin
19114       Free (B);
19115    exception
19116       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19117    end;
19118    B := UC(A'Access);
19119    begin
19120       Put_Line (Integer'Image(B.all));
19121    exception
19122       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19123    end;
19124    begin
19125       Free (B);
19126    exception
19127       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19128    end;
19129    Info (P);
19130 end Debug_Pool_Test;
19131 @end smallexample
19132
19133 @noindent
19134 The debug pool mechanism provides the following precise diagnostics on the
19135 execution of this erroneous program:
19136 @smallexample
19137 Debug Pool info:
19138   Total allocated bytes :  0
19139   Total deallocated bytes :  0
19140   Current Water Mark:  0
19141   High Water Mark:  0
19142
19143 Debug Pool info:
19144   Total allocated bytes :  8
19145   Total deallocated bytes :  0
19146   Current Water Mark:  8
19147   High Water Mark:  8
19148
19149 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.ACCESSING_DEALLOCATED_STORAGE
19150 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.FREEING_DEALLOCATED_STORAGE
19151 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.ACCESSING_NOT_ALLOCATED_STORAGE
19152 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.FREEING_NOT_ALLOCATED_STORAGE
19153 Debug Pool info:
19154   Total allocated bytes :  8
19155   Total deallocated bytes :  4
19156   Current Water Mark:  4
19157   High Water Mark:  8
19158 @end smallexample
19159
19160 @ifclear vms
19161 @node The gnatmem Tool
19162 @section The @command{gnatmem} Tool
19163 @findex gnatmem
19164
19165 @noindent
19166 The @code{gnatmem} utility monitors dynamic allocation and
19167 deallocation activity in a program, and displays information about
19168 incorrect deallocations and possible sources of memory leaks.
19169 It provides three type of information:
19170 @itemize @bullet
19171 @item
19172 General information concerning memory management, such as the total
19173 number of allocations and deallocations, the amount of allocated
19174 memory and the high water mark, i.e. the largest amount of allocated
19175 memory in the course of program execution.
19176
19177 @item
19178 Backtraces for all incorrect deallocations, that is to say deallocations
19179 which do not correspond to a valid allocation.
19180
19181 @item
19182 Information on each allocation that is potentially the origin of a memory
19183 leak.
19184 @end itemize
19185
19186 @menu
19187 * Running gnatmem::
19188 * Switches for gnatmem::
19189 * Example of gnatmem Usage::
19190 @end menu
19191
19192 @node Running gnatmem
19193 @subsection Running @code{gnatmem}
19194
19195 @noindent
19196 @code{gnatmem} makes use of the output created by the special version of
19197 allocation and deallocation routines that record call information. This
19198 allows to obtain accurate dynamic memory usage history at a minimal cost to
19199 the execution speed. Note however, that @code{gnatmem} is not supported on
19200 all platforms (currently, it is supported on AIX, HP-UX, GNU/Linux,
19201 Solaris and Windows NT/2000/XP (x86).
19202
19203 @noindent
19204 The @code{gnatmem} command has the form
19205
19206 @smallexample
19207    $ gnatmem [switches] user_program
19208 @end smallexample
19209
19210 @noindent
19211 The program must have been linked with the instrumented version of the
19212 allocation and deallocation routines. This is done by linking with the
19213 @file{libgmem.a} library. For correct symbolic backtrace information,
19214 the user program should be compiled with debugging options
19215 (see @ref{Switches for gcc}). For example to build @file{my_program}:
19216
19217 @smallexample
19218 $ gnatmake -g my_program -largs -lgmem
19219 @end smallexample
19220
19221 @noindent
19222 As library @file{libgmem.a} contains an alternate body for package
19223 @code{System.Memory}, @file{s-memory.adb} should not be compiled and linked
19224 when an executable is linked with library @file{libgmem.a}. It is then not
19225 recommended to use @command{gnatmake} with switch @option{^-a^/ALL_FILES^}.
19226
19227 @noindent
19228 When @file{my_program} is executed, the file @file{gmem.out} is produced.
19229 This file contains information about all allocations and deallocations
19230 performed by the program. It is produced by the instrumented allocations and
19231 deallocations routines and will be used by @code{gnatmem}.
19232
19233 In order to produce symbolic backtrace information for allocations and
19234 deallocations performed by the GNAT run-time library, you need to use a
19235 version of that library that has been compiled with the @option{-g} switch
19236 (see @ref{Rebuilding the GNAT Run-Time Library}).
19237
19238 Gnatmem must be supplied with the @file{gmem.out} file and the executable to
19239 examine. If the location of @file{gmem.out} file was not explicitly supplied by
19240 @option{-i} switch, gnatmem will assume that this file can be found in the
19241 current directory. For example, after you have executed @file{my_program},
19242 @file{gmem.out} can be analyzed by @code{gnatmem} using the command:
19243
19244 @smallexample
19245 $ gnatmem my_program
19246 @end smallexample
19247
19248 @noindent
19249 This will produce the output with the following format:
19250
19251 *************** debut cc
19252 @smallexample
19253 $ gnatmem my_program
19254
19255 Global information
19256 ------------------
19257    Total number of allocations        :  45
19258    Total number of deallocations      :   6
19259    Final Water Mark (non freed mem)   :  11.29 Kilobytes
19260    High Water Mark                    :  11.40 Kilobytes
19261
19262 .
19263 .
19264 .
19265 Allocation Root # 2
19266 -------------------
19267  Number of non freed allocations    :  11
19268  Final Water Mark (non freed mem)   :   1.16 Kilobytes
19269  High Water Mark                    :   1.27 Kilobytes
19270  Backtrace                          :
19271    my_program.adb:23 my_program.alloc
19272 .
19273 .
19274 .
19275 @end smallexample
19276
19277 The first block of output gives general information. In this case, the
19278 Ada construct ``@code{@b{new}}'' was executed 45 times, and only 6 calls to an
19279 Unchecked_Deallocation routine occurred.
19280
19281 @noindent
19282 Subsequent paragraphs display  information on all allocation roots.
19283 An allocation root is a specific point in the execution of the program
19284 that generates some dynamic allocation, such as a ``@code{@b{new}}''
19285 construct. This root is represented by an execution backtrace (or subprogram
19286 call stack). By default the backtrace depth for allocations roots is 1, so
19287 that a root corresponds exactly to a source location. The backtrace can
19288 be made deeper, to make the root more specific.
19289
19290 @node Switches for gnatmem
19291 @subsection Switches for @code{gnatmem}
19292
19293 @noindent
19294 @code{gnatmem} recognizes the following switches:
19295
19296 @table @option
19297
19298 @item -q
19299 @cindex @option{-q} (@code{gnatmem})
19300 Quiet. Gives the minimum output needed to identify the origin of the
19301 memory leaks. Omits statistical information.
19302
19303 @item @var{N}
19304 @cindex @var{N} (@code{gnatmem})
19305 N is an integer literal (usually between 1 and 10) which controls the
19306 depth of the backtraces defining allocation root. The default value for
19307 N is 1. The deeper the backtrace, the more precise the localization of
19308 the root. Note that the total number of roots can depend on this
19309 parameter. This parameter must be specified @emph{before} the name of the
19310 executable to be analyzed, to avoid ambiguity.
19311
19312 @item -b n
19313 @cindex @option{-b} (@code{gnatmem})
19314 This switch has the same effect as just depth parameter.
19315
19316 @item -i @var{file}
19317 @cindex @option{-i} (@code{gnatmem})
19318 Do the @code{gnatmem} processing starting from @file{file}, rather than
19319 @file{gmem.out} in the current directory.
19320
19321 @item -m n
19322 @cindex @option{-m} (@code{gnatmem})
19323 This switch causes @code{gnatmem} to mask the allocation roots that have less
19324 than n leaks. The default value is 1. Specifying the value of 0 will allow to
19325 examine even the roots that didn't result in leaks.
19326
19327 @item -s order
19328 @cindex @option{-s} (@code{gnatmem})
19329 This switch causes @code{gnatmem} to sort the allocation roots according to the
19330 specified order of sort criteria, each identified by a single letter. The
19331 currently supported criteria are @code{n, h, w} standing respectively for
19332 number of unfreed allocations, high watermark, and final watermark
19333 corresponding to a specific root. The default order is @code{nwh}.
19334
19335 @end table
19336
19337 @node Example of gnatmem Usage
19338 @subsection Example of @code{gnatmem} Usage
19339
19340 @noindent
19341 The following example shows the use of @code{gnatmem}
19342 on a simple memory-leaking program.
19343 Suppose that we have the following Ada program:
19344
19345 @smallexample @c ada
19346 @group
19347 @cartouche
19348 with Unchecked_Deallocation;
19349 procedure Test_Gm is
19350
19351    type T is array (1..1000) of Integer;
19352    type Ptr is access T;
19353    procedure Free is new Unchecked_Deallocation (T, Ptr);
19354    A : Ptr;
19355
19356    procedure My_Alloc is
19357    begin
19358       A := new T;
19359    end My_Alloc;
19360
19361    procedure My_DeAlloc is
19362       B : Ptr := A;
19363    begin
19364       Free (B);
19365    end My_DeAlloc;
19366
19367 begin
19368    My_Alloc;
19369    for I in 1 .. 5 loop
19370       for J in I .. 5 loop
19371          My_Alloc;
19372       end loop;
19373       My_Dealloc;
19374    end loop;
19375 end;
19376 @end cartouche
19377 @end group
19378 @end smallexample
19379
19380 @noindent
19381 The program needs to be compiled with debugging option and linked with
19382 @code{gmem} library:
19383
19384 @smallexample
19385 $ gnatmake -g test_gm -largs -lgmem
19386 @end smallexample
19387
19388 @noindent
19389 Then we execute the program as usual:
19390
19391 @smallexample
19392 $ test_gm
19393 @end smallexample
19394
19395 @noindent
19396 Then @code{gnatmem} is invoked simply with
19397 @smallexample
19398 $ gnatmem test_gm
19399 @end smallexample
19400
19401 @noindent
19402 which produces the following output (result may vary on different platforms):
19403
19404 @smallexample
19405 Global information
19406 ------------------
19407    Total number of allocations        :  18
19408    Total number of deallocations      :   5
19409    Final Water Mark (non freed mem)   :  53.00 Kilobytes
19410    High Water Mark                    :  56.90 Kilobytes
19411
19412 Allocation Root # 1
19413 -------------------
19414  Number of non freed allocations    :  11
19415  Final Water Mark (non freed mem)   :  42.97 Kilobytes
19416  High Water Mark                    :  46.88 Kilobytes
19417  Backtrace                          :
19418    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
19419
19420 Allocation Root # 2
19421 -------------------
19422  Number of non freed allocations    :   1
19423  Final Water Mark (non freed mem)   :  10.02 Kilobytes
19424  High Water Mark                    :  10.02 Kilobytes
19425  Backtrace                          :
19426    s-secsta.adb:81 system.secondary_stack.ss_init
19427
19428 Allocation Root # 3
19429 -------------------
19430  Number of non freed allocations    :   1
19431  Final Water Mark (non freed mem)   :  12 Bytes
19432  High Water Mark                    :  12 Bytes
19433  Backtrace                          :
19434    s-secsta.adb:181 system.secondary_stack.ss_init
19435 @end smallexample
19436
19437 @noindent
19438 Note that the GNAT run time contains itself a certain number of
19439 allocations that have no  corresponding deallocation,
19440 as shown here for root #2 and root
19441 #3. This is a normal behavior when the number of non freed allocations
19442 is one, it allocates dynamic data structures that the run time needs for
19443 the complete lifetime of the program. Note also that there is only one
19444 allocation root in the user program with a single line back trace:
19445 test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc, whereas a careful analysis of the
19446 program shows that 'My_Alloc' is called at 2 different points in the
19447 source (line 21 and line 24). If those two allocation roots need to be
19448 distinguished, the backtrace depth parameter can be used:
19449
19450 @smallexample
19451 $ gnatmem 3 test_gm
19452 @end smallexample
19453
19454 @noindent
19455 which will give the following output:
19456
19457 @smallexample
19458 Global information
19459 ------------------
19460    Total number of allocations        :  18
19461    Total number of deallocations      :   5
19462    Final Water Mark (non freed mem)   :  53.00 Kilobytes
19463    High Water Mark                    :  56.90 Kilobytes
19464
19465 Allocation Root # 1
19466 -------------------
19467  Number of non freed allocations    :  10
19468  Final Water Mark (non freed mem)   :  39.06 Kilobytes
19469  High Water Mark                    :  42.97 Kilobytes
19470  Backtrace                          :
19471    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
19472    test_gm.adb:24 test_gm
19473    b_test_gm.c:52 main
19474
19475 Allocation Root # 2
19476 -------------------
19477  Number of non freed allocations    :   1
19478  Final Water Mark (non freed mem)   :  10.02 Kilobytes
19479  High Water Mark                    :  10.02 Kilobytes
19480  Backtrace                          :
19481    s-secsta.adb:81  system.secondary_stack.ss_init
19482    s-secsta.adb:283 <system__secondary_stack___elabb>
19483    b_test_gm.c:33   adainit
19484
19485 Allocation Root # 3
19486 -------------------
19487  Number of non freed allocations    :   1
19488  Final Water Mark (non freed mem)   :   3.91 Kilobytes
19489  High Water Mark                    :   3.91 Kilobytes
19490  Backtrace                          :
19491    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
19492    test_gm.adb:21 test_gm
19493    b_test_gm.c:52 main
19494
19495 Allocation Root # 4
19496 -------------------
19497  Number of non freed allocations    :   1
19498  Final Water Mark (non freed mem)   :  12 Bytes
19499  High Water Mark                    :  12 Bytes
19500  Backtrace                          :
19501    s-secsta.adb:181 system.secondary_stack.ss_init
19502    s-secsta.adb:283 <system__secondary_stack___elabb>
19503    b_test_gm.c:33   adainit
19504 @end smallexample
19505
19506 @noindent
19507 The allocation root #1 of the first example has been split in 2 roots #1
19508 and #3 thanks to the more precise associated backtrace.
19509
19510 @end ifclear
19511
19512 @node Stack Related Facilities
19513 @chapter Stack Related Facilities
19514
19515 @noindent
19516 This chapter describes some useful tools associated with stack
19517 checking and analysis. In
19518 particular, it deals with dynamic and static stack usage measurements.
19519
19520 @menu
19521 * Stack Overflow Checking::
19522 * Static Stack Usage Analysis::
19523 * Dynamic Stack Usage Analysis::
19524 @end menu
19525
19526 @node Stack Overflow Checking
19527 @section Stack Overflow Checking
19528 @cindex Stack Overflow Checking
19529 @cindex -fstack-check
19530
19531 @noindent
19532 For most operating systems, @command{gcc} does not perform stack overflow
19533 checking by default. This means that if the main environment task or
19534 some other task exceeds the available stack space, then unpredictable
19535 behavior will occur. Most native systems offer some level of protection by
19536 adding a guard page at the end of each task stack. This mechanism is usually
19537 not enough for dealing properly with stack overflow situations because
19538 a large local variable could ``jump'' above the guard page.
19539 Furthermore, when the
19540 guard page is hit, there may not be any space left on the stack for executing
19541 the exception propagation code. Enabling stack checking avoids
19542 such situations.
19543
19544 To activate stack checking, compile all units with the gcc option
19545 @option{-fstack-check}. For example:
19546
19547 @smallexample
19548 gcc -c -fstack-check package1.adb
19549 @end smallexample
19550
19551 @noindent
19552 Units compiled with this option will generate extra instructions to check
19553 that any use of the stack (for procedure calls or for declaring local
19554 variables in declare blocks) does not exceed the available stack space.
19555 If the space is exceeded, then a @code{Storage_Error} exception is raised.
19556
19557 For declared tasks, the stack size is controlled by the size
19558 given in an applicable @code{Storage_Size} pragma or by the value specified
19559 at bind time with @option{-d} (@pxref{Switches for gnatbind}) or is set to
19560 the default size as defined in the GNAT runtime otherwise.
19561
19562 For the environment task, the stack size depends on
19563 system defaults and is unknown to the compiler. Stack checking
19564 may still work correctly if a fixed
19565 size stack is allocated, but this cannot be guaranteed.
19566 @ifclear vms
19567 To ensure that a clean exception is signalled for stack
19568 overflow, set the environment variable
19569 @code{GNAT_STACK_LIMIT} to indicate the maximum
19570 stack area that can be used, as in:
19571 @cindex GNAT_STACK_LIMIT
19572
19573 @smallexample
19574 SET GNAT_STACK_LIMIT 1600
19575 @end smallexample
19576
19577 @noindent
19578 The limit is given in kilobytes, so the above declaration would
19579 set the stack limit of the environment task to 1.6 megabytes.
19580 Note that the only purpose of this usage is to limit the amount
19581 of stack used by the environment task. If it is necessary to
19582 increase the amount of stack for the environment task, then this
19583 is an operating systems issue, and must be addressed with the
19584 appropriate operating systems commands.
19585 @end ifclear
19586 @ifset vms
19587 To have a fixed size stack in the environment task, the stack must be put
19588 in the P0 address space and its size specified.  Use these switches to
19589 create a p0 image:
19590
19591 @smallexample
19592 gnatmake my_progs -largs "-Wl,--opt=STACK=4000,/p0image"
19593 @end smallexample
19594
19595 @noindent
19596 The quotes are required to keep case.  The number after @samp{STACK=} is the
19597 size of the environmental task stack in pagelets (512 bytes).  In this example
19598 the stack size is about 2 megabytes.
19599
19600 @noindent
19601 A consequence of the @option{/p0image} qualifier is also to makes RMS buffers
19602 be placed in P0 space.  Refer to @cite{HP OpenVMS Linker Utility Manual} for
19603 more details about the @option{/p0image} qualifier and the @option{stack}
19604 option.
19605 @end ifset
19606
19607 @node Static Stack Usage Analysis
19608 @section Static Stack Usage Analysis
19609 @cindex Static Stack Usage Analysis
19610 @cindex -fstack-usage
19611
19612 @noindent
19613 A unit compiled with @option{-fstack-usage} will generate an extra file
19614 that specifies
19615 the maximum amount of stack used, on a per-function basis.
19616 The file has the same
19617 basename as the target object file with a @file{.su} extension.
19618 Each line of this file is made up of three fields:
19619
19620 @itemize
19621 @item
19622 The name of the function.
19623 @item
19624 A number of bytes.
19625 @item
19626 One or more qualifiers: @code{static}, @code{dynamic}, @code{bounded}.
19627 @end itemize
19628
19629 The second field corresponds to the size of the known part of the function
19630 frame.
19631
19632 The qualifier @code{static} means that the function frame size
19633 is purely static.
19634 It usually means that all local variables have a static size.
19635 In this case, the second field is a reliable measure of the function stack
19636 utilization.
19637
19638 The qualifier @code{dynamic} means that the function frame size is not static.
19639 It happens mainly when some local variables have a dynamic size. When this
19640 qualifier appears alone, the second field is not a reliable measure
19641 of the function stack analysis. When it is qualified with  @code{bounded}, it
19642 means that the second field is a reliable maximum of the function stack
19643 utilization.
19644
19645 @node Dynamic Stack Usage Analysis
19646 @section Dynamic Stack Usage Analysis
19647
19648 @noindent
19649 It is possible to measure the maximum amount of stack used by a task, by
19650 adding a switch to @command{gnatbind}, as:
19651
19652 @smallexample
19653 $ gnatbind -u0 file
19654 @end smallexample
19655
19656 @noindent
19657 With this option, at each task termination, its stack usage is  output on
19658 @file{stderr}.
19659 It is not always convenient to output the stack usage when the program
19660 is still running. Hence, it is possible to delay this output until program
19661 termination. for a given number of tasks specified as the argument of the
19662 @option{-u} option. For instance:
19663
19664 @smallexample
19665 $ gnatbind -u100 file
19666 @end smallexample
19667
19668 @noindent
19669 will buffer the stack usage information of the first 100 tasks to terminate and
19670 output this info at program termination. Results are displayed in four
19671 columns:
19672
19673 @noindent
19674 Index | Task Name | Stack Size | Actual Use [min - max]
19675
19676 @noindent
19677 where:
19678
19679 @table @emph
19680 @item Index
19681 is a number associated with each task.
19682
19683 @item Task Name
19684 is the name of the task analyzed.
19685
19686 @item Stack Size
19687 is the maximum size for the stack.
19688
19689 @item Actual Use
19690 is the measure done by the stack analyzer. In order to prevent overflow,
19691 the stack is not entirely analyzed, and it's not possible to know exactly how
19692 much has actually been used. The real amount of stack used is between the min
19693 and max values.
19694
19695 @end table
19696
19697 @noindent
19698 The environment task stack, e.g. the stack that contains the main unit, is
19699 only processed when the environment variable GNAT_STACK_LIMIT is set.
19700
19701
19702 @c *********************************
19703 @c *            GNATCHECK          *
19704 @c *********************************
19705 @node Verifying Properties Using gnatcheck
19706 @chapter Verifying Properties Using @command{gnatcheck}
19707 @findex gnatcheck
19708 @cindex @command{gnatcheck}
19709
19710 @noindent
19711 The @command{gnatcheck} tool is an ASIS-based utility that checks properties
19712 of Ada source files according to a given set of semantic rules.
19713 @cindex ASIS
19714
19715 In order to check compliance with a given rule, @command{gnatcheck} has to
19716 semantically analyze the Ada sources.
19717 Therefore, checks can only be performed on
19718 legal Ada units. Moreover, when a unit depends semantically upon units located
19719 outside the current directory, the source search path has to be provided when
19720 calling @command{gnatcheck}, either through a specified project file or
19721 through @command{gnatcheck} switches as described below.
19722
19723 A number of rules are predefined in @command{gnatcheck} and are described
19724 later in this chapter.
19725 You can also add new rules, by modifying the @command{gnatcheck} code and
19726 rebuilding the tool. In order to add a simple rule making some local checks,
19727 a small amount of straightforward ASIS-based programming is usually needed.
19728
19729 Project support for @command{gnatcheck} is provided by the GNAT
19730 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
19731
19732 Invoking @command{gnatcheck} on the command line has the form:
19733
19734 @smallexample
19735 $ gnatcheck [@i{switches}]  @{@i{filename}@}
19736       [^-files^/FILES^=@{@i{arg_list_filename}@}]
19737       [-cargs @i{gcc_switches}] [-rules @i{rule_options}]
19738 @end smallexample
19739
19740 @noindent
19741 where
19742 @itemize @bullet
19743 @item
19744 @i{switches} specify the general tool options
19745
19746 @item
19747 Each @i{filename} is the name (including the extension) of a source
19748 file to process. ``Wildcards'' are allowed, and
19749 the file name may contain path information.
19750
19751 @item
19752 Each @i{arg_list_filename} is the name (including the extension) of a text
19753 file containing the names of the source files to process, separated by spaces
19754 or line breaks.
19755
19756 @item
19757 @i{gcc_switches} is a list of switches for
19758 @command{gcc}. They will be passed on to all compiler invocations made by
19759 @command{gnatcheck} to generate the ASIS trees. Here you can provide
19760 @option{^-I^/INCLUDE_DIRS=^} switches to form the source search path,
19761 and use the @option{-gnatec} switch to set the configuration file.
19762
19763 @item
19764 @i{rule_options} is a list of options for controlling a set of
19765 rules to be checked by @command{gnatcheck} (@pxref{gnatcheck Rule Options}).
19766 @end itemize
19767
19768 @noindent
19769 Either a @i{filename} or an @i{arg_list_filename} must be supplied.
19770
19771 @menu
19772 * Format of the Report File::
19773 * General gnatcheck Switches::
19774 * gnatcheck Rule Options::
19775 * Adding the Results of Compiler Checks to gnatcheck Output::
19776 * Project-Wide Checks::
19777 * Predefined Rules::
19778 @end menu
19779
19780 @node Format of the Report File
19781 @section Format of the Report File
19782 @cindex Report file (for @code{gnatcheck})
19783
19784 @noindent
19785 The @command{gnatcheck} tool outputs on @file{stdout} all messages concerning
19786 rule violations.
19787 It also creates, in the current
19788 directory, a text file named @file{^gnatcheck.out^GNATCHECK.OUT^} that
19789 contains the complete report of the last gnatcheck run. This report contains:
19790 @itemize @bullet
19791 @item a list of the Ada source files being checked,
19792 @item a list of enabled and disabled rules,
19793 @item a list of the diagnostic messages, ordered in three different ways
19794 and collected in three separate
19795 sections. Section 1 contains the raw list of diagnostic messages. It
19796 corresponds to the output going to @file{stdout}. Section 2 contains
19797 messages ordered by rules.
19798 Section 3 contains messages ordered by source files.
19799 @end itemize
19800
19801 @node General gnatcheck Switches
19802 @section General @command{gnatcheck} Switches
19803
19804 @noindent
19805 The following switches control the general @command{gnatcheck} behavior
19806
19807 @table @option
19808 @c !sort!
19809 @cindex @option{^-a^/ALL^} (@command{gnatcheck})
19810 @item ^-a^/ALL^
19811 Process all units including those with read-only ALI files such as
19812 those from GNAT Run-Time library.
19813
19814 @ifclear vms
19815 @ignore
19816 @cindex @option{-d} (@command{gnatcheck})
19817 @item -d
19818 Debug mode
19819 @end ignore
19820
19821 @cindex @option{-dd} (@command{gnatcheck})
19822 @item -dd
19823 Progress indicator mode (for use in GPS)
19824 @end ifclear
19825
19826 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@command{gnatcheck})
19827 @item ^-h^/HELP^
19828 List the predefined and user-defined rules. For more details see
19829 @ref{Predefined Rules}.
19830
19831 @cindex @option{^-l^/LOCS^} (@command{gnatcheck})
19832 @item ^-l^/LOCS^
19833 Use full source locations references in the report file. For a construct from
19834 a generic instantiation a full source location is a chain from the location
19835 of this construct in the generic unit to the place where this unit is
19836 instantiated.
19837
19838 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatcheck})
19839 @item ^-q^/QUIET^
19840 Quiet mode. All the diagnoses about rule violations are placed in the
19841 @command{gnatcheck} report file only, without duplicating in @file{stdout}.
19842
19843 @cindex @option{^-s^/SHORT^} (@command{gnatcheck})
19844 @item ^-s^/SHORT^
19845 Short format of the report file (no version information, no list of applied
19846 rules, no list of checked sources is included)
19847
19848 @cindex @option{^-s1^/COMPILER_STYLE^} (@command{gnatcheck})
19849 @item ^-s1^/COMPILER_STYLE^
19850 Include the compiler-style section in the report file
19851
19852 @cindex @option{^-s2^/BY_RULES^} (@command{gnatcheck})
19853 @item ^-s2^/BY_RULES^
19854 Include the section containing diagnoses ordered by rules in the report file
19855
19856 @cindex @option{^-s3^/BY_FILES_BY_RULES^} (@command{gnatcheck})
19857 @item ^-s3^/BY_FILES_BY_RULES^
19858 Include the section containing diagnoses ordered by files and then by rules
19859 in the report file
19860
19861 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatcheck})
19862 @item ^-v^/VERBOSE^
19863 Verbose mode; @command{gnatcheck} generates version information and then
19864 a trace of sources being processed.
19865
19866 @end table
19867
19868 @noindent
19869 Note that if any of the options @option{^-s1^/COMPILER_STYLE^},
19870 @option{^-s2^/BY_RULES^} or
19871 @option{^-s3^/BY_FILES_BY_RULES^} is specified,
19872 then the  @command{gnatcheck} report file will only contain sections
19873 explicitly denoted by these options.
19874
19875 @node gnatcheck Rule Options
19876 @section @command{gnatcheck} Rule Options
19877
19878 @noindent
19879 The following options control the processing performed by
19880 @command{gnatcheck}.
19881
19882 @table @option
19883 @cindex @option{+ALL} (@command{gnatcheck})
19884 @item +ALL
19885 Turn all the rule checks ON.
19886
19887 @cindex @option{-ALL} (@command{gnatcheck})
19888 @item -ALL
19889 Turn all the rule checks OFF.
19890
19891 @cindex @option{+R} (@command{gnatcheck})
19892 @item +R@i{rule_id[:param]}
19893 Turn on the check for a specified rule with the specified parameter, if any.
19894 @i{rule_id} must be the identifier of one of the currently implemented rules
19895 (use @option{^-h^/HELP^} for the list of implemented rules). Rule identifiers
19896 are not case-sensitive. The @i{param} item must
19897 be a string representing a valid parameter(s) for the specified rule.
19898 If it contains any space characters then this string must be enclosed in
19899 quotation marks.
19900
19901 @cindex @option{-R} (@command{gnatcheck})
19902 @item -R@i{rule_id[:param]}
19903 Turn off the check for a specified rule with the specified parameter, if any.
19904
19905 @cindex @option{-from} (@command{gnatcheck})
19906 @item -from=@i{rule_option_filename}
19907 Read the rule options from the text file @i{rule_option_filename}, referred as
19908 ``rule file'' below.
19909
19910 @end table
19911
19912 @noindent
19913 The default behavior is that all the rule checks are enabled, except for
19914 the checks performed by the compiler.
19915 @ignore
19916 and the checks associated with the
19917 global rules.
19918 @end ignore
19919
19920 A rule file is a text file containing a set of rule options.
19921 @cindex Rule file (for @code{gnatcheck})
19922 The file may contain empty lines and Ada-style comments (comment
19923 lines and end-of-line comments). The rule file has free format; that is,
19924 you do not have to start a new rule option on a new line.
19925
19926 A rule file may contain other @option{-from=@i{rule_option_filename}}
19927 options, each such option being replaced with the content of the
19928 corresponding rule file during the rule files processing. In case a
19929 cycle is detected (that is, @i{rule_file_1} reads rule options from
19930 @i{rule_file_2}, and  @i{rule_file_2} reads (directly or indirectly)
19931 rule options from @i{rule_file_1}), the processing
19932 of rule files is interrupted and a part of their content is ignored.
19933
19934
19935 @node Adding the Results of Compiler Checks to gnatcheck Output
19936 @section Adding the Results of Compiler Checks to @command{gnatcheck} Output
19937
19938 @noindent
19939 The @command{gnatcheck} tool can include in the generated diagnostic messages
19940 and in
19941 the report file the results of the checks performed by the compiler. Though
19942 disabled by default, this effect may be obtained by using @option{+R} with
19943 the following rule identifiers and parameters:
19944
19945 @table @option
19946 @item Restrictions
19947 To record restrictions violations (that are performed by the compiler if the
19948 pragma @code{Restrictions} or @code{Restriction_Warnings} are given),
19949 use the rule named
19950 @code{Restrictions} with the same parameters as pragma
19951 @code{Restrictions} or @code{Restriction_Warnings}.
19952
19953 @item Style_Checks
19954 To record compiler style checks, use the rule named
19955 @code{Style_Checks}. A parameter of this rule can be either @code{All_Checks},
19956 which enables all the style checks, or a string that has exactly the same
19957 structure and semantics as the @code{string_LITERAL} parameter of GNAT pragma
19958 @code{Style_Checks} (for further information about this pragma, please
19959 refer to the @cite{@value{EDITION} Reference Manual}).
19960
19961 @item Warnings
19962 To record compiler warnings (@pxref{Warning Message Control}), use the rule
19963 named @code{Warnings} with a parameter that is a valid
19964 @i{static_string_expression} argument of GNAT pragma @code{Warnings}
19965 (for further information about this pragma, please
19966 refer to the @cite{@value{EDITION} Reference Manual}).
19967
19968 @end table
19969
19970 @node Project-Wide Checks
19971 @section Project-Wide Checks
19972 @cindex Project-wide checks (for @command{gnatcheck})
19973
19974 @noindent
19975 In order to perform checks on all units of a given project, you can use
19976 the GNAT driver along with the @option{-P} option:
19977 @smallexample
19978    gnat check -Pproj -rules -from=my_rules
19979 @end smallexample
19980
19981 @noindent
19982 If the project @code{proj} depends upon other projects, you can perform
19983 checks on the project closure using the @option{-U} option:
19984 @smallexample
19985    gnat check -Pproj -U -rules -from=my_rules
19986 @end smallexample
19987
19988 @noindent
19989 Finally, if not all the units are relevant to a particular main
19990 program in the project closure, you can perform checks for the set
19991 of units needed to create a given main program (unit closure) using
19992 the @option{-U} option followed by the name of the main unit:
19993 @smallexample
19994    gnat check -Pproj -U main -rules -from=my_rules
19995 @end smallexample
19996
19997
19998 @node Predefined Rules
19999 @section Predefined Rules
20000 @cindex Predefined rules (for @command{gnatcheck})
20001
20002 @ignore
20003 @c (Jan 2007) Since the global rules are still under development and are not
20004 @c documented, there is no point in explaining the difference between
20005 @c global and local rules
20006 @noindent
20007 A rule in @command{gnatcheck} is either local or global.
20008 A @emph{local rule} is a rule that applies to a well-defined section
20009 of a program and that can be checked by analyzing only this section.
20010 A @emph{global rule} requires analysis of some global properties of the
20011 whole program (mostly related to the program call graph).
20012 As of @value{NOW}, the implementation of global rules should be
20013 considered to be at a preliminary stage. You can use the
20014 @option{+GLOBAL} option to enable all the global rules, and the
20015 @option{-GLOBAL} rule option to disable all the global rules.
20016
20017 All the global rules in the list below are
20018 so indicated by marking them ``GLOBAL''.
20019 This +GLOBAL and -GLOBAL options are not
20020 included in the list of gnatcheck options above, because at the moment they
20021 are considered as a temporary debug options.
20022
20023 @command{gnatcheck} performs rule checks for generic
20024 instances only for global rules.  This limitation may be relaxed in a later
20025 release.
20026 @end ignore
20027
20028 @noindent
20029 The following subsections document the rules implemented in
20030 @command{gnatcheck}.
20031 The subsection title is the same as the rule identifier, which may be
20032 used as a parameter of the @option{+R} or @option{-R} options.
20033
20034
20035 @menu
20036 * Abstract_Type_Declarations::
20037 * Anonymous_Arrays::
20038 * Anonymous_Subtypes::
20039 * Blocks::
20040 * Boolean_Relational_Operators::
20041 @ignore
20042 * Ceiling_Violations::
20043 @end ignore
20044 * Controlled_Type_Declarations::
20045 * Declarations_In_Blocks::
20046 * Default_Parameters::
20047 * Discriminated_Records::
20048 * Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements::
20049 * Exceptions_As_Control_Flow::
20050 * EXIT_Statements_With_No_Loop_Name::
20051 * Expanded_Loop_Exit_Names::
20052 * Explicit_Full_Discrete_Ranges::
20053 * Float_Equality_Checks::
20054 * Forbidden_Pragmas::
20055 * Function_Style_Procedures::
20056 * Generics_In_Subprograms::
20057 * GOTO_Statements::
20058 * Implicit_IN_Mode_Parameters::
20059 * Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types::
20060 * Improperly_Located_Instantiations::
20061 * Improper_Returns::
20062 * Library_Level_Subprograms::
20063 * Local_Packages::
20064 @ignore
20065 * Improperly_Called_Protected_Entries::
20066 @end ignore
20067 * Misnamed_Identifiers::
20068 * Multiple_Entries_In_Protected_Definitions::
20069 * Name_Clashes::
20070 * Non_Qualified_Aggregates::
20071 * Non_Short_Circuit_Operators::
20072 * Non_SPARK_Attributes::
20073 * Non_Tagged_Derived_Types::
20074 * Non_Visible_Exceptions::
20075 * Numeric_Literals::
20076 * OTHERS_In_Aggregates::
20077 * OTHERS_In_CASE_Statements::
20078 * OTHERS_In_Exception_Handlers::
20079 * Outer_Loop_Exits::
20080 * Overloaded_Operators::
20081 * Overly_Nested_Control_Structures::
20082 * Parameters_Out_Of_Order::
20083 * Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters::
20084 * Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters::
20085 * Positional_Components::
20086 * Positional_Generic_Parameters::
20087 * Positional_Parameters::
20088 * Predefined_Numeric_Types::
20089 * Raising_External_Exceptions::
20090 * Raising_Predefined_Exceptions::
20091 @ignore
20092 * Recursion::
20093 * Side_Effect_Functions::
20094 @end ignore
20095 * Slices::
20096 * Unassigned_OUT_Parameters::
20097 * Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies::
20098 * Unconstrained_Array_Returns::
20099 * Universal_Ranges::
20100 * Unnamed_Blocks_And_Loops::
20101 @ignore
20102 * Unused_Subprograms::
20103 @end ignore
20104 * USE_PACKAGE_Clauses::
20105 * Volatile_Objects_Without_Address_Clauses::
20106 @end menu
20107
20108
20109 @node Abstract_Type_Declarations
20110 @subsection @code{Abstract_Type_Declarations}
20111 @cindex @code{Abstract_Type_Declarations} rule (for @command{gnatcheck})
20112
20113 @noindent
20114 Flag all declarations of abstract types. For an abstract private
20115 type, both the private and full type declarations are flagged.
20116
20117 This rule has no parameters.
20118
20119
20120 @node Anonymous_Arrays
20121 @subsection @code{Anonymous_Arrays}
20122 @cindex @code{Anonymous_Arrays} rule (for @command{gnatcheck})
20123
20124 @noindent
20125 Flag all anonymous array type definitions (by Ada semantics these can only
20126 occur in object declarations).
20127
20128 This rule has no parameters.
20129
20130 @node Anonymous_Subtypes
20131 @subsection @code{Anonymous_Subtypes}
20132 @cindex @code{Anonymous_Subtypes} rule (for @command{gnatcheck})
20133
20134 @noindent
20135 Flag all uses of anonymous subtypes. A use of an anonymous subtype is
20136 any instance of a subtype indication with a constraint, other than one
20137 that occurs immediately within a subtype declaration. Any use of a range
20138 other than as a constraint used immediately within a subtype declaration
20139 is considered as an anonymous subtype.
20140
20141 An effect of this rule is that @code{for} loops such as the following are
20142 flagged (since @code{1..N} is formally a ``range''):
20143
20144 @smallexample @c ada
20145 for I in 1 .. N loop
20146    ...
20147 end loop;
20148 @end smallexample
20149
20150 @noindent
20151 Declaring an explicit subtype solves the problem:
20152
20153 @smallexample @c ada
20154 subtype S is Integer range 1..N;
20155 ...
20156 for I in S loop
20157    ...
20158 end loop;
20159 @end smallexample
20160
20161 @noindent
20162 This rule has no parameters.
20163
20164 @node Blocks
20165 @subsection @code{Blocks}
20166 @cindex @code{Blocks} rule (for @command{gnatcheck})
20167
20168 @noindent
20169 Flag each block statement.
20170
20171 This rule has no parameters.
20172
20173 @node Boolean_Relational_Operators
20174 @subsection @code{Boolean_Relational_Operators}
20175 @cindex @code{Boolean_Relational_Operators} rule (for @command{gnatcheck})
20176
20177 @noindent
20178 Flag each call to a predefined relational operator (``<'', ``>'', ``<='',
20179 ``>='', ``='' and ``/='') for the predefined Boolean type.
20180 (This rule is useful in enforcing the SPARK language restrictions.)
20181
20182 Calls to predefined relational operators of any type derived from
20183 @code{Standard.Boolean} are not detected.  Calls to user-defined functions
20184 with these designators, and uses of operators that are renamings
20185 of the predefined relational operators for @code{Standard.Boolean},
20186 are likewise not detected.
20187
20188 This rule has no parameters.
20189
20190 @ignore
20191 @node Ceiling_Violations
20192 @subsection @code{Ceiling_Violations} (under construction, GLOBAL)
20193 @cindex @code{Ceiling_Violations} rule (for @command{gnatcheck})
20194
20195 @noindent
20196 Flag invocations of a protected operation by a task whose priority exceeds
20197 the protected object's ceiling.
20198
20199 As of @value{NOW}, this rule has the following limitations:
20200
20201 @itemize @bullet
20202
20203 @item
20204  We consider only pragmas Priority and Interrupt_Priority as means to define
20205   a task/protected operation priority. We do not consider the effect of using
20206   Ada.Dynamic_Priorities.Set_Priority procedure;
20207
20208 @item
20209  We consider only base task priorities, and no priority inheritance. That is,
20210   we do not make a difference between calls issued during task activation and
20211   execution of the sequence of statements from task body;
20212
20213 @item
20214  Any situation when the priority of protected operation caller is set by a
20215   dynamic expression (that is, the corresponding Priority or
20216   Interrupt_Priority pragma has a non-static expression as an argument) we
20217   treat as a priority inconsistency (and, therefore, detect this situation).
20218 @end itemize
20219
20220 @noindent
20221 At the moment the notion of the main subprogram is not implemented in
20222 gnatcheck, so any pragma Priority in a library level subprogram body (in case
20223 if this subprogram can be a main subprogram of a partition) changes the
20224 priority of an environment task. So if we have more then one such pragma in
20225 the set of processed sources, the pragma that is processed last, defines the
20226 priority of an environment task.
20227
20228 This rule has no parameters.
20229 @end ignore
20230
20231 @node Controlled_Type_Declarations
20232 @subsection @code{Controlled_Type_Declarations}
20233 @cindex @code{Controlled_Type_Declarations} rule (for @command{gnatcheck})
20234
20235 @noindent
20236 Flag all declarations of controlled types. A declaration of a private type
20237 is flagged if its full declaration declares a controlled type. A declaration
20238 of a derived type is flagged if its ancestor type is controlled. Subtype
20239 declarations are not checked. A declaration of a type that itself is not a
20240 descendant of a type declared in @code{Ada.Finalization} but has a controlled
20241 component is not checked.
20242
20243 This rule has no parameters.
20244
20245
20246
20247 @node Declarations_In_Blocks
20248 @subsection @code{Declarations_In_Blocks}
20249 @cindex @code{Declarations_In_Blocks} rule (for @command{gnatcheck})
20250
20251 @noindent
20252 Flag all block statements containing local declarations. A @code{declare}
20253 block with an empty @i{declarative_part} or with a @i{declarative part}
20254 containing only pragmas and/or @code{use} clauses is not flagged.
20255
20256 This rule has no parameters.
20257
20258
20259 @node Default_Parameters
20260 @subsection @code{Default_Parameters}
20261 @cindex @code{Default_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
20262
20263 @noindent
20264 Flag all default expressions for subprogram parameters. Parameter
20265 declarations of formal and generic subprograms are also checked.
20266
20267 This rule has no parameters.
20268
20269
20270 @node Discriminated_Records
20271 @subsection @code{Discriminated_Records}
20272 @cindex @code{Discriminated_Records} rule (for @command{gnatcheck})
20273
20274 @noindent
20275 Flag all declarations of record types with discriminants. Only the
20276 declarations of record and record extension types are checked. Incomplete,
20277 formal, private, derived and private extension type declarations are not
20278 checked. Task and protected type declarations also are not checked.
20279
20280 This rule has no parameters.
20281
20282
20283 @node Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements
20284 @subsection @code{Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements}
20285 @cindex @code{Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements} (for @command{gnatcheck})
20286
20287 @noindent
20288 Flag each use of a range of enumeration literals as a choice in a
20289 @code{case} statement.
20290 All forms for specifying a range (explicit ranges
20291 such as @code{A .. B}, subtype marks and @code{'Range} attributes) are flagged.
20292 An enumeration range is
20293 flagged even if contains exactly one enumeration value or no values at all. A
20294 type derived from an enumeration type is considered as an enumeration type.
20295
20296 This rule helps prevent maintenance problems arising from adding an
20297 enumeration value to a type and having it implicitly handled by an existing
20298 @code{case} statement with an enumeration range that includes the new literal.
20299
20300 This rule has no parameters.
20301
20302
20303 @node Exceptions_As_Control_Flow
20304 @subsection @code{Exceptions_As_Control_Flow}
20305 @cindex @code{Exceptions_As_Control_Flow} (for @command{gnatcheck})
20306
20307 @noindent
20308 Flag each place where an exception is explicitly raised and handled in the
20309 same subprogram body. A @code{raise} statement in an exception handler,
20310 package body, task body or entry body is not flagged.
20311
20312 The rule has no parameters.
20313
20314 @node EXIT_Statements_With_No_Loop_Name
20315 @subsection @code{EXIT_Statements_With_No_Loop_Name}
20316 @cindex @code{EXIT_Statements_With_No_Loop_Name} (for @command{gnatcheck})
20317
20318 @noindent
20319 Flag each @code{exit} statement that does not specify the name of the loop
20320 being exited.
20321
20322 The rule has no parameters.
20323
20324
20325 @node Expanded_Loop_Exit_Names
20326 @subsection @code{Expanded_Loop_Exit_Names}
20327 @cindex @code{Expanded_Loop_Exit_Names} rule (for @command{gnatcheck})
20328
20329 @noindent
20330 Flag all expanded loop names in @code{exit} statements.
20331
20332 This rule has no parameters.
20333
20334 @node Explicit_Full_Discrete_Ranges
20335 @subsection @code{Explicit_Full_Discrete_Ranges}
20336 @cindex @code{Explicit_Full_Discrete_Ranges} rule (for @command{gnatcheck})
20337
20338 @noindent
20339 Flag each discrete range that has the form @code{A'First .. A'Last}.
20340
20341 This rule has no parameters.
20342
20343 @node Float_Equality_Checks
20344 @subsection @code{Float_Equality_Checks}
20345 @cindex @code{Float_Equality_Checks} rule (for @command{gnatcheck})
20346
20347 @noindent
20348 Flag all calls to the predefined equality operations for floating-point types.
20349 Both ``@code{=}'' and ``@code{/=}'' operations are checked.
20350 User-defined equality operations are not flagged, nor are ``@code{=}''
20351 and ``@code{/=}'' operations for fixed-point types.
20352
20353 This rule has no parameters.
20354
20355
20356 @node Forbidden_Pragmas
20357 @subsection @code{Forbidden_Pragmas}
20358 @cindex @code{Forbidden_Pragmas} rule (for @command{gnatcheck})
20359
20360 @noindent
20361 Flag each use of the specified pragmas.  The pragmas to be detected
20362 are named in the rule's  parameters.
20363
20364 This rule has the following parameters:
20365
20366 @itemize @bullet
20367 @item For the @option{+R} option
20368
20369 @table @asis
20370 @item @emph{Pragma_Name}
20371 Adds the specified pragma to the set of pragmas to be
20372 checked and sets the checks for all the specified pragmas
20373 ON. @emph{Pragma_Name} is treated as a name of a pragma. If it
20374 does not correspond to any pragma name defined in the Ada
20375 standard or to the name of a GNAT-specific pragma defined
20376 in the GNAT Reference Manual, it is treated as the name of
20377 unknown pragma.
20378
20379 @item @code{GNAT}
20380 All the GNAT-specific pragmas are detected; this sets
20381 the checks for all the specified pragmas ON.
20382
20383 @item @code{ALL}
20384 All pragmas are detected; this sets the rule ON.
20385 @end table
20386
20387 @item For the @option{-R} option
20388 @table @asis
20389 @item @emph{Pragma_Name}
20390 Removes the specified pragma from the set of pragmas to be
20391 checked without affecting checks for
20392 other pragmas. @emph{Pragma_Name} is treated as a name
20393 of a pragma. If it does not correspond to any pragma
20394 defined in the Ada standard or to any name defined in the
20395 GNAT Reference Manual,
20396 this option is treated as turning OFF detection of all
20397 unknown pragmas.
20398
20399 @item GNAT
20400 Turn OFF detection of all GNAT-specific pragmas
20401
20402 @item ALL
20403 Clear the list of the pragmas to be detected and
20404 turn the rule OFF.
20405 @end table
20406 @end itemize
20407
20408 @noindent
20409 Parameters are not case sensitive. If @emph{Pragma_Name} does not have
20410 the syntax of an Ada identifier and therefore can not be considered
20411 as a pragma name, a diagnostic message is generated and the corresponding
20412 parameter is ignored.
20413
20414 When more then one parameter is given in the same rule option, the parameters
20415 must be separated by a comma.
20416
20417 If more then one option for this rule is specified for the @command{gnatcheck}
20418 call, a new option overrides the previous one(s).
20419
20420 The @option{+R} option with no parameters turns the rule ON with the set of
20421 pragmas to be detected defined by the previous rule options.
20422 (By default this set is empty, so if the only option specified for the rule is
20423 @option{+RForbidden_Pragmas} (with
20424 no parameter), then the rule is enabled, but it does not detect anything).
20425 The @option{-R} option with no parameter turns the rule OFF, but it does not
20426 affect the set of pragmas to be detected.
20427
20428
20429
20430
20431 @node Function_Style_Procedures
20432 @subsection @code{Function_Style_Procedures}
20433 @cindex @code{Function_Style_Procedures} rule (for @command{gnatcheck})
20434
20435 @noindent
20436 Flag each procedure that can be rewritten as a function. A procedure can be
20437 converted into a function if it has exactly one parameter of mode @code{out}
20438 and no parameters of mode @code{in out}. Procedure declarations,
20439 formal procedure declarations, and generic procedure declarations are always
20440 checked. Procedure
20441 bodies and body stubs are flagged only if they do not have corresponding
20442 separate declarations. Procedure renamings and procedure instantiations are
20443 not flagged.
20444
20445 If a procedure can be rewritten as a function, but its @code{out} parameter is
20446 of a limited type, it is not flagged.
20447
20448 Protected procedures are not flagged. Null procedures also are not flagged.
20449
20450 This rule has no parameters.
20451
20452
20453 @node Generics_In_Subprograms
20454 @subsection @code{Generics_In_Subprograms}
20455 @cindex @code{Generics_In_Subprograms} rule (for @command{gnatcheck})
20456
20457 @noindent
20458 Flag each declaration of a generic unit in a subprogram. Generic
20459 declarations in the bodies of generic subprograms are also flagged.
20460 A generic unit nested in another generic unit is not flagged.
20461 If a generic unit is
20462 declared in a local package that is declared in a subprogram body, the
20463 generic unit is flagged.
20464
20465 This rule has no parameters.
20466
20467
20468 @node GOTO_Statements
20469 @subsection @code{GOTO_Statements}
20470 @cindex @code{GOTO_Statements} rule (for @command{gnatcheck})
20471
20472 @noindent
20473 Flag each occurrence of a @code{goto} statement.
20474
20475 This rule has no parameters.
20476
20477
20478 @node Implicit_IN_Mode_Parameters
20479 @subsection @code{Implicit_IN_Mode_Parameters}
20480 @cindex @code{Implicit_IN_Mode_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
20481
20482 @noindent
20483 Flag each occurrence of a formal parameter with an implicit @code{in} mode.
20484 Note that @code{access} parameters, although they technically behave
20485 like @code{in} parameters, are not flagged.
20486
20487 This rule has no parameters.
20488
20489
20490 @node Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types
20491 @subsection @code{Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types}
20492 @cindex @code{Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types} rule (for @command{gnatcheck})
20493
20494 @noindent
20495 Flag each fixed point type declaration that lacks an explicit
20496 representation  clause to define its @code{'Small} value.
20497 Since @code{'Small} can be  defined only for ordinary fixed point types,
20498 decimal fixed point type declarations are not checked.
20499
20500 This rule has no parameters.
20501
20502
20503 @node Improperly_Located_Instantiations
20504 @subsection @code{Improperly_Located_Instantiations}
20505 @cindex @code{Improperly_Located_Instantiations} rule (for @command{gnatcheck})
20506
20507 @noindent
20508 Flag all generic instantiations in library-level package specifications
20509 (including library generic packages) and in all subprogram bodies.
20510
20511 Instantiations in task and entry bodies are not flagged. Instantiations in the
20512 bodies of protected subprograms are flagged.
20513
20514 This rule has no parameters.
20515
20516
20517
20518 @node Improper_Returns
20519 @subsection @code{Improper_Returns}
20520 @cindex @code{Improper_Returns} rule (for @command{gnatcheck})
20521
20522 @noindent
20523 Flag each explicit @code{return} statement in procedures, and
20524 multiple @code{return} statements in functions.
20525 Diagnostic messages are generated for all @code{return} statements
20526 in a procedure (thus each procedure must be written so that it
20527 returns implicitly at the end of its statement part),
20528 and for all @code{return} statements in a function after the first one.
20529 This rule supports the stylistic convention that each subprogram
20530 should have no more than one point of normal return.
20531
20532 This rule has no parameters.
20533
20534
20535 @node Library_Level_Subprograms
20536 @subsection @code{Library_Level_Subprograms}
20537 @cindex @code{Library_Level_Subprograms} rule (for @command{gnatcheck})
20538
20539 @noindent
20540 Flag all library-level subprograms (including generic subprogram instantiations).
20541
20542 This rule has no parameters.
20543
20544
20545 @node Local_Packages
20546 @subsection @code{Local_Packages}
20547 @cindex @code{Local_Packages} rule (for @command{gnatcheck})
20548
20549 @noindent
20550 Flag all local packages declared in package and generic package
20551 specifications.
20552 Local packages in bodies are not flagged.
20553
20554 This rule has no parameters.
20555
20556 @ignore
20557 @node Improperly_Called_Protected_Entries
20558 @subsection @code{Improperly_Called_Protected_Entries} (under construction, GLOBAL)
20559 @cindex @code{Improperly_Called_Protected_Entries} rule (for @command{gnatcheck})
20560
20561 @noindent
20562 Flag each protected entry that can be called from more than one task.
20563
20564 This rule has no parameters.
20565 @end ignore
20566
20567
20568 @node Misnamed_Identifiers
20569 @subsection @code{Misnamed_Identifiers}
20570 @cindex @code{Misnamed_Identifiers} rule (for @command{gnatcheck})
20571
20572 @noindent
20573 Flag the declaration of each identifier that does not have a suffix
20574 corresponding to the kind of entity being declared.
20575 The following declarations are checked:
20576
20577 @itemize @bullet
20578 @item
20579  type declarations
20580
20581 @item
20582  constant declarations (but not number declarations)
20583
20584 @item
20585  package renaming declarations (but not generic package renaming
20586     declarations)
20587 @end itemize
20588
20589 @noindent
20590 This rule may have parameters. When used without parameters, the rule enforces
20591 the following checks:
20592
20593 @itemize @bullet
20594 @item
20595    type-defining names end with @code{_T}, unless the type is an access type,
20596     in which case the suffix must be @code{_A}
20597 @item
20598    constant names end with @code{_C}
20599 @item
20600    names defining package renamings end with @code{_R}
20601 @end itemize
20602
20603 @noindent
20604 For a private or incomplete type declaration the following checks are
20605 made for the defining name suffix:
20606
20607 @itemize @bullet
20608 @item
20609  For an incomplete type declaration: if the corresponding full type
20610   declaration is available, the defining identifier from the full type
20611   declaration is checked, but the defining identifier from the incomplete type
20612   declaration is not; otherwise the defining identifier from the incomplete
20613   type declaration is checked against the suffix specified for type
20614   declarations.
20615
20616 @item
20617  For a private type declaration (including private extensions),  the defining
20618   identifier from the private type declaration is checked against the type
20619   suffix (even if the corresponding full declaration is an access type
20620   declaration), and the defining identifier from the corresponding full type
20621   declaration is not checked.
20622 @end itemize
20623
20624 @noindent
20625 For a deferred constant, the defining name in the corresponding full constant
20626 declaration is not checked.
20627
20628 Defining names of formal types are not checked.
20629
20630 The rule may have the following parameters:
20631
20632 @itemize @bullet
20633 @item
20634 For the @option{+R} option:
20635 @table @code
20636 @item Default
20637 Sets the default listed above for all the names to be checked.
20638
20639 @item Type_Suffix=@emph{string}
20640 Specifies the suffix for a type name.
20641
20642 @item Access_Suffix=@emph{string}
20643 Specifies the suffix for an access type name. If
20644 this parameter is set, it overrides for access
20645 types the suffix set by the @code{Type_Suffix} parameter.
20646
20647 @item Constant_Suffix=@emph{string}
20648 Specifies the suffix for a constant name.
20649
20650 @item Renaming_Suffix=@emph{string}
20651 Specifies the suffix for a package renaming name.
20652 @end table
20653
20654 @item
20655 For the @option{-R} option:
20656 @table @code
20657 @item All_Suffixes
20658 Remove all the suffixes specified for the
20659 identifier suffix checks, whether by default or
20660 as specified by other rule parameters. All the
20661 checks for this rule are disabled as a result.
20662
20663 @item Type_Suffix
20664 Removes the suffix specified for types. This
20665 disables checks for types but does not disable
20666 any other checks for this rule (including the
20667 check for access type names if @code{Access_Suffix} is
20668 set).
20669
20670 @item Access_Suffix
20671 Removes the suffix specified for access types.
20672 This disables checks for access type names but
20673 does not disable any other checks for this rule.
20674 If @code{Type_Suffix} is set, access type names are
20675 checked as ordinary type names.
20676
20677 @item Constant_Suffix
20678 Removes the suffix specified for constants. This
20679 disables checks for constant names but does not
20680 disable any other checks for this rule.
20681
20682 @item Renaming_Suffix
20683 Removes the suffix specified for package
20684 renamings. This disables checks for package
20685 renamings but does not disable any other checks
20686 for this rule.
20687 @end table
20688 @end itemize
20689
20690 @noindent
20691 If more than one parameter is used, parameters must be separated by commas.
20692
20693 If more than one  option is specified for the @command{gnatcheck} invocation,
20694 a new option overrides the previous one(s).
20695
20696 The @option{+RMisnamed_Identifiers} option (with no parameter) enables
20697 checks for all the
20698 name suffixes specified by previous options used for this rule.
20699
20700 The @option{-RMisnamed_Identifiers} option (with no parameter) disables
20701 all the checks but keeps
20702 all the suffixes specified by previous options used for this rule.
20703
20704 The @emph{string} value must be a valid suffix for an Ada identifier (after
20705 trimming all the leading and trailing space characters, if any).
20706 Parameters are not case sensitive, except the @emph{string} part.
20707
20708 If any error is detected in a rule parameter, the parameter is ignored.
20709 In such a case the options that are set for the rule are not
20710 specified.
20711
20712
20713
20714 @node Multiple_Entries_In_Protected_Definitions
20715 @subsection @code{Multiple_Entries_In_Protected_Definitions}
20716 @cindex @code{Multiple_Entries_In_Protected_Definitions} rule (for @command{gnatcheck})
20717
20718 @noindent
20719 Flag each protected definition (i.e., each protected object/type declaration)
20720 that defines more than one entry.
20721 Diagnostic messages are generated for all the entry declarations
20722 except the first one. An entry family is counted as one entry. Entries from
20723 the private part of the protected definition are also checked.
20724
20725 This rule has no parameters.
20726
20727 @node Name_Clashes
20728 @subsection @code{Name_Clashes}
20729 @cindex @code{Name_Clashes} rule (for @command{gnatcheck})
20730
20731 @noindent
20732 Check that certain names are not used as defining identifiers. To activate
20733 this rule, you need to supply a reference to the dictionary file(s) as a rule
20734 parameter(s) (more then one dictionary file can be specified). If no
20735 dictionary file is set, this rule will not cause anything to be flagged.
20736 Only defining occurrences, not references, are checked.
20737 The check is not case-sensitive.
20738
20739 This rule is enabled by default, but without setting any corresponding
20740 dictionary file(s); thus the default effect is to do no checks.
20741
20742 A dictionary file is a plain text file. The maximum line length for this file
20743 is 1024 characters.  If the line is longer then this limit, extra characters
20744 are ignored.
20745
20746 Each line can be either an empty line, a comment line, or a line containing
20747 a list of identifiers separated by space or HT characters.
20748 A comment is an Ada-style comment (from @code{--} to end-of-line).
20749 Identifiers must follow the Ada syntax for identifiers.
20750 A line containing one or more identifiers may end with a comment.
20751
20752 @node Non_Qualified_Aggregates
20753 @subsection @code{Non_Qualified_Aggregates}
20754 @cindex @code{Non_Qualified_Aggregates} rule (for @command{gnatcheck})
20755
20756 @noindent
20757 Flag each non-qualified aggregate.
20758 A non-qualified aggregate is an
20759 aggregate that is not the expression of a qualified expression. A
20760 string literal is not considered an aggregate, but an array
20761 aggregate of a string type is considered as a normal aggregate.
20762 Aggregates of anonymous array types are not flagged.
20763
20764 This rule has no parameters.
20765
20766
20767 @node Non_Short_Circuit_Operators
20768 @subsection @code{Non_Short_Circuit_Operators}
20769 @cindex @code{Non_Short_Circuit_Operators} rule (for @command{gnatcheck})
20770
20771 @noindent
20772 Flag all calls to predefined @code{and} and @code{or} operators for
20773 any boolean type. Calls to
20774 user-defined @code{and} and @code{or} and to operators defined by renaming
20775 declarations are not flagged. Calls to predefined @code{and} and @code{or}
20776 operators for modular types or boolean array types are not flagged.
20777
20778 This rule has no parameters.
20779
20780
20781
20782 @node Non_SPARK_Attributes
20783 @subsection @code{Non_SPARK_Attributes}
20784 @cindex @code{Non_SPARK_Attributes} rule (for @command{gnatcheck})
20785
20786 @noindent
20787 The SPARK language defines the following subset of Ada 95 attribute
20788 designators as those that can be used in SPARK programs. The use of
20789 any other attribute is flagged.
20790
20791 @itemize @bullet
20792 @item @code{'Adjacent}
20793 @item @code{'Aft}
20794 @item @code{'Base}
20795 @item @code{'Ceiling}
20796 @item @code{'Component_Size}
20797 @item @code{'Compose}
20798 @item @code{'Copy_Sign}
20799 @item @code{'Delta}
20800 @item @code{'Denorm}
20801 @item @code{'Digits}
20802 @item @code{'Exponent}
20803 @item @code{'First}
20804 @item @code{'Floor}
20805 @item @code{'Fore}
20806 @item @code{'Fraction}
20807 @item @code{'Last}
20808 @item @code{'Leading_Part}
20809 @item @code{'Length}
20810 @item @code{'Machine}
20811 @item @code{'Machine_Emax}
20812 @item @code{'Machine_Emin}
20813 @item @code{'Machine_Mantissa}
20814 @item @code{'Machine_Overflows}
20815 @item @code{'Machine_Radix}
20816 @item @code{'Machine_Rounds}
20817 @item @code{'Max}
20818 @item @code{'Min}
20819 @item @code{'Model}
20820 @item @code{'Model_Emin}
20821 @item @code{'Model_Epsilon}
20822 @item @code{'Model_Mantissa}
20823 @item @code{'Model_Small}
20824 @item @code{'Modulus}
20825 @item @code{'Pos}
20826 @item @code{'Pred}
20827 @item @code{'Range}
20828 @item @code{'Remainder}
20829 @item @code{'Rounding}
20830 @item @code{'Safe_First}
20831 @item @code{'Safe_Last}
20832 @item @code{'Scaling}
20833 @item @code{'Signed_Zeros}
20834 @item @code{'Size}
20835 @item @code{'Small}
20836 @item @code{'Succ}
20837 @item @code{'Truncation}
20838 @item @code{'Unbiased_Rounding}
20839 @item @code{'Val}
20840 @item @code{'Valid}
20841 @end itemize
20842
20843 @noindent
20844 This rule has no parameters.
20845
20846
20847 @node Non_Tagged_Derived_Types
20848 @subsection @code{Non_Tagged_Derived_Types}
20849 @cindex @code{Non_Tagged_Derived_Types} rule (for @command{gnatcheck})
20850
20851 @noindent
20852 Flag all derived type declarations that do not have a record extension part.
20853
20854 This rule has no parameters.
20855
20856
20857
20858 @node Non_Visible_Exceptions
20859 @subsection @code{Non_Visible_Exceptions}
20860 @cindex @code{Non_Visible_Exceptions} rule (for @command{gnatcheck})
20861
20862 @noindent
20863 Flag constructs leading to the possibility of propagating an exception
20864 out of the scope in which the exception is declared.
20865 Two cases are detected:
20866
20867 @itemize @bullet
20868 @item
20869 An exception declaration in a subprogram body, task body or block
20870 statement is flagged if the body or statement does not contain a handler for
20871 that exception or a handler with an @code{others} choice.
20872
20873 @item
20874 A @code{raise} statement in an exception handler of a subprogram body,
20875 task body or block statement is flagged if it (re)raises a locally
20876 declared exception.  This may occur under the following circumstances:
20877 @itemize @minus
20878 @item
20879 it explicitly raises a locally declared exception, or
20880 @item
20881 it does not specify an exception name (i.e., it is simply @code{raise;})
20882 and the enclosing handler contains a locally declared exception in its
20883 exception choices.
20884 @end itemize
20885 @end itemize
20886
20887 @noindent
20888 Renamings of local exceptions are not flagged.
20889
20890 This rule has no parameters.
20891
20892
20893 @node Numeric_Literals
20894 @subsection @code{Numeric_Literals}
20895 @cindex @code{Numeric_Literals} rule (for @command{gnatcheck})
20896
20897 @noindent
20898 Flag each use of a numeric literal in an index expression, and in any
20899 circumstance except for the following:
20900
20901 @itemize @bullet
20902 @item
20903 a literal occurring in the initialization expression for a constant
20904 declaration or a named number declaration, or
20905
20906 @item
20907 an integer literal that is less than or equal to a value
20908 specified by the @option{N} rule parameter.
20909 @end itemize
20910
20911 @noindent
20912 This rule may have the following parameters for the @option{+R} option:
20913
20914 @table @asis
20915 @item @emph{N}
20916 @emph{N} is an integer literal used as the maximal value that is not flagged
20917 (i.e., integer literals not exceeding this value are allowed)
20918
20919 @item @code{ALL}
20920 All integer literals are flagged
20921 @end table
20922
20923 @noindent
20924 If no parameters are set, the maximum unflagged value is 1.
20925
20926 The last specified check limit (or the fact that there is no limit at
20927 all) is used when multiple @option{+R} options appear.
20928
20929 The @option{-R} option for this rule has no parameters.
20930 It disables the rule but retains the last specified maximum unflagged value.
20931 If the @option{+R} option subsequently appears, this value is used as the
20932 threshold for the check.
20933
20934
20935 @node OTHERS_In_Aggregates
20936 @subsection @code{OTHERS_In_Aggregates}
20937 @cindex @code{OTHERS_In_Aggregates} rule (for @command{gnatcheck})
20938
20939 @noindent
20940 Flag each use of an @code{others} choice in extension aggregates.
20941 In record and array aggregates, an @code{others} choice is flagged unless
20942 it is used to refer to all components, or to all but one component.
20943
20944 If, in case of a named array aggregate, there are two associations, one
20945 with an @code{others} choice and another with a discrete range, the
20946 @code{others} choice is flagged even if the discrete range specifies
20947 exactly one component; for example, @code{(1..1 => 0, others => 1)}.
20948
20949 This rule has no parameters.
20950
20951 @node OTHERS_In_CASE_Statements
20952 @subsection @code{OTHERS_In_CASE_Statements}
20953 @cindex @code{OTHERS_In_CASE_Statements} rule (for @command{gnatcheck})
20954
20955 @noindent
20956 Flag any use of an @code{others} choice in a @code{case} statement.
20957
20958 This rule has no parameters.
20959
20960 @node OTHERS_In_Exception_Handlers
20961 @subsection @code{OTHERS_In_Exception_Handlers}
20962 @cindex @code{OTHERS_In_Exception_Handlers} rule (for @command{gnatcheck})
20963
20964 @noindent
20965 Flag any use of an @code{others} choice in an exception handler.
20966
20967 This rule has no parameters.
20968
20969
20970 @node Outer_Loop_Exits
20971 @subsection @code{Outer_Loop_Exits}
20972 @cindex @code{Outer_Loop_Exits} rule (for @command{gnatcheck})
20973
20974 @noindent
20975 Flag each @code{exit} statement containing a loop name that is not the name
20976 of the immediately enclosing @code{loop} statement.
20977
20978 This rule has no parameters.
20979
20980
20981 @node Overloaded_Operators
20982 @subsection @code{Overloaded_Operators}
20983 @cindex @code{Overloaded_Operators} rule (for @command{gnatcheck})
20984
20985 @noindent
20986 Flag each function declaration that overloads an operator symbol.
20987 A function body is checked only if the body does not have a
20988 separate spec. Formal functions are also checked. For a
20989 renaming declaration, only renaming-as-declaration is checked
20990
20991 This rule has no parameters.
20992
20993
20994 @node Overly_Nested_Control_Structures
20995 @subsection @code{Overly_Nested_Control_Structures}
20996 @cindex @code{Overly_Nested_Control_Structures} rule (for @command{gnatcheck})
20997
20998 @noindent
20999 Flag each control structure whose nesting level exceeds the value provided
21000 in the rule parameter.
21001
21002 The control structures checked are the following:
21003
21004 @itemize @bullet
21005 @item    @code{if} statement
21006 @item    @code{case} statement
21007 @item    @code{loop} statement
21008 @item    Selective accept statement
21009 @item    Timed entry call statement
21010 @item    Conditional entry call
21011 @item    Asynchronous select statement
21012 @end itemize
21013
21014 @noindent
21015 The rule may have the following parameter for the @option{+R} option:
21016
21017 @table @emph
21018 @item N
21019 Positive integer specifying the maximal control structure nesting
21020 level that is not flagged
21021 @end table
21022
21023 @noindent
21024 If the parameter for the @option{+R} option is not a positive integer,
21025 the parameter is ignored and the rule is turned ON with the most recently
21026 specified maximal non-flagged nesting level.
21027
21028 If more then one  option is specified for the gnatcheck call, the later option and
21029 new parameter override the previous one(s).
21030
21031 A @option{+R} option with no parameter turns the rule ON using the maximal
21032 non-flagged nesting level specified by the most recent @option{+R} option with
21033 a parameter, or the value 4 if there is no such previous @option{+R} option.
21034
21035
21036
21037 @node Parameters_Out_Of_Order
21038 @subsection @code{Parameters_Out_Of_Order}
21039 @cindex @code{Parameters_Out_Of_Order} rule (for @command{gnatcheck})
21040
21041 @noindent
21042 Flag each subprogram and entry declaration whose formal parameters are not
21043 ordered according to the following scheme:
21044
21045 @itemize @bullet
21046
21047 @item @code{in} and @code{access} parameters first,
21048 then @code{in out} parameters,
21049 and then @code{out} parameters;
21050
21051 @item for @code{in} mode, parameters with default initialization expressions
21052 occur last
21053 @end itemize
21054
21055 @noindent
21056 Only the first violation of the described order is flagged.
21057
21058 The following constructs are checked:
21059
21060 @itemize @bullet
21061 @item   subprogram declarations (including null procedures);
21062 @item   generic subprogram declarations;
21063 @item   formal subprogram declarations;
21064 @item   entry declarations;
21065 @item   subprogram bodies and subprogram body stubs that do not
21066 have separate specifications
21067 @end itemize
21068
21069 @noindent
21070 Subprogram renamings are not checked.
21071
21072 This rule has no parameters.
21073
21074
21075 @node Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters
21076 @subsection @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters}
21077 @cindex @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21078
21079 @noindent
21080 Flag each generic actual parameter corresponding to a generic formal
21081 parameter with a default initialization, if positional notation is used.
21082
21083 This rule has no parameters.
21084
21085 @node Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters
21086 @subsection @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters}
21087 @cindex @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21088
21089 @noindent
21090 Flag each actual parameter to a subprogram or entry call where the
21091 corresponding formal parameter has a default expression, if positional
21092 notation is used.
21093
21094 This rule has no parameters.
21095
21096 @node Positional_Components
21097 @subsection @code{Positional_Components}
21098 @cindex @code{Positional_Components} rule (for @command{gnatcheck})
21099
21100 @noindent
21101 Flag each array, record and extension aggregate that includes positional
21102 notation.
21103
21104 This rule has no parameters.
21105
21106
21107 @node Positional_Generic_Parameters
21108 @subsection @code{Positional_Generic_Parameters}
21109 @cindex @code{Positional_Generic_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21110
21111 @noindent
21112 Flag each instantiation using positional parameter notation.
21113
21114 This rule has no parameters.
21115
21116
21117 @node Positional_Parameters
21118 @subsection @code{Positional_Parameters}
21119 @cindex @code{Positional_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21120
21121 @noindent
21122 Flag each subprogram or entry call using positional parameter notation,
21123 except for the following:
21124
21125 @itemize @bullet
21126 @item
21127 Invocations of prefix or infix operators are not flagged
21128 @item
21129 If the called subprogram or entry has only one formal parameter,
21130 the call is not flagged;
21131 @item
21132 If a subprogram call uses the @emph{Object.Operation} notation, then
21133 @itemize @minus
21134 @item
21135 the first parameter (that is, @emph{Object}) is not flagged;
21136 @item
21137 if the called subprogram has only two parameters, the second parameter
21138 of the call is not flagged;
21139 @end itemize
21140 @end itemize
21141
21142 @noindent
21143 This rule has no parameters.
21144
21145
21146
21147
21148 @node Predefined_Numeric_Types
21149 @subsection @code{Predefined_Numeric_Types}
21150 @cindex @code{Predefined_Numeric_Types} rule (for @command{gnatcheck})
21151
21152 @noindent
21153 Flag each explicit use of the name of any numeric type or subtype defined
21154 in package @code{Standard}.
21155
21156 The rationale for this rule is to detect when the
21157 program may depend on platform-specific characteristics of the implementation
21158 of the predefined numeric types. Note that this rule is over-pessimistic;
21159 for example, a program that uses @code{String} indexing
21160 likely needs a variable of type @code{Integer}.
21161 Another example is the flagging of predefined numeric types with explicit
21162 constraints:
21163
21164 @smallexample @c ada
21165     subtype My_Integer is Integer range Left .. Right;
21166     Vy_Var : My_Integer;
21167 @end smallexample
21168
21169 @noindent
21170 This rule detects only numeric types and subtypes defined in
21171 @code{Standard}. The use of numeric types and subtypes defined in other
21172 predefined packages (such as @code{System.Any_Priority} or
21173 @code{Ada.Text_IO.Count}) is not flagged
21174
21175 This rule has no parameters.
21176
21177
21178
21179 @node Raising_External_Exceptions
21180 @subsection @code{Raising_External_Exceptions}
21181 @cindex @code{Raising_External_Exceptions} rule (for @command{gnatcheck})
21182
21183 @noindent
21184 Flag any @code{raise} statement, in a program unit declared in a library
21185 package or in a generic library package, for an exception that is
21186 neither a predefined exception nor an exception that is also declared (or
21187 renamed) in the visible part of the package.
21188
21189 This rule has no parameters.
21190
21191
21192
21193 @node Raising_Predefined_Exceptions
21194 @subsection @code{Raising_Predefined_Exceptions}
21195 @cindex @code{Raising_Predefined_Exceptions} rule (for @command{gnatcheck})
21196
21197 @noindent
21198 Flag each @code{raise} statement that raises a predefined exception
21199 (i.e., one of the exceptions @code{Constraint_Error}, @code{Numeric_Error},
21200 @code{Program_Error}, @code{Storage_Error}, or @code{Tasking_Error}).
21201
21202 This rule has no parameters.
21203
21204
21205 @ignore
21206 @node Recursion
21207 @subsection @code{Recursion} (under construction, GLOBAL)
21208 @cindex @code{Recursion} rule (for @command{gnatcheck})
21209
21210 @noindent
21211 Flag recursive subprograms (cycles in the call graph). Declarations, and not
21212 calls, of recursive subprograms are detected.
21213
21214 This rule has no parameters.
21215 @end ignore
21216
21217 @ignore
21218 @node Side_Effect_Functions
21219 @subsection @code{Side_Effect_Functions} (under construction, GLOBAL)
21220 @cindex @code{Side_Effect_Functions} rule (for @command{gnatcheck})
21221
21222 @noindent
21223 Flag functions with side effects.
21224
21225 We define a side effect as changing any data object that is not local for the
21226 body of this function.
21227
21228 At the moment, we do NOT consider a side effect any input-output operations
21229 (changing a state or a content of any file).
21230
21231 We do not consider protected functions for this rule (???)
21232
21233 There are the following sources of side effect:
21234
21235 @enumerate
21236 @item Explicit (or direct) side-effect:
21237
21238 @itemize @bullet
21239 @item
21240 direct assignment to a non-local variable;
21241
21242 @item
21243 direct call to an entity that is known to change some data object that is
21244      not local for the body of this function (Note, that if F1 calls F2 and F2
21245      does have a side effect, this does not automatically mean that F1 also
21246      have a side effect, because it may be the case that F2 is declared in
21247      F1's body and it changes some data object that is global for F2, but
21248      local for F1);
21249 @end itemize
21250
21251 @item Indirect side-effect:
21252 @itemize @bullet
21253 @item
21254 Subprogram calls implicitly issued by:
21255 @itemize @bullet
21256 @item
21257 computing initialization expressions from type declarations as a part
21258          of object elaboration or allocator evaluation;
21259 @item
21260 computing implicit parameters of subprogram or entry calls or generic
21261          instantiations;
21262 @end itemize
21263
21264 @item
21265 activation of a task that change some non-local data object (directly or
21266      indirectly);
21267
21268 @item
21269 elaboration code of a package that is a result of a package instantiation;
21270
21271 @item
21272 controlled objects;
21273 @end itemize
21274
21275 @item Situations when we can suspect a side-effect, but the full static check
21276 is either impossible or too hard:
21277 @itemize @bullet
21278 @item
21279 assignment to access variables or to the objects pointed by access
21280      variables;
21281
21282 @item
21283 call to a subprogram pointed by access-to-subprogram value
21284
21285 @item
21286 dispatching calls;
21287 @end itemize
21288 @end enumerate
21289
21290 @noindent
21291 This rule has no parameters.
21292 @end ignore
21293
21294 @node Slices
21295 @subsection @code{Slices}
21296 @cindex @code{Slices} rule (for @command{gnatcheck})
21297
21298 @noindent
21299 Flag all uses of array slicing
21300
21301 This rule has no parameters.
21302
21303
21304 @node Unassigned_OUT_Parameters
21305 @subsection @code{Unassigned_OUT_Parameters}
21306 @cindex @code{Unassigned_OUT_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21307
21308 @noindent
21309 Flags procedures' @code{out} parameters that are not assigned, and
21310 identifies the contexts in which the assignments are missing.
21311
21312 An @code{out} parameter is flagged in the statements in the procedure
21313 body's handled sequence of statements (before the procedure body's
21314 @code{exception} part, if any) if this sequence of statements contains
21315 no assignments to the parameter.
21316
21317 An @code{out} parameter is flagged in an exception handler in the exception
21318 part of the procedure body's handled sequence of statements if the handler
21319 contains no assignment to the parameter.
21320
21321 Bodies of generic procedures are also considered.
21322
21323 The following are treated as assignments to an @code{out} parameter:
21324
21325 @itemize @bullet
21326 @item
21327 an assignment statement, with the parameter or some component as the target;
21328
21329 @item
21330 passing the parameter (or one of its components) as an @code{out} or
21331 @code{in out} parameter.
21332 @end itemize
21333
21334 @noindent
21335 This rule does not have any parameters.
21336
21337
21338
21339 @node Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies
21340 @subsection @code{Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies}
21341 @cindex @code{Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies} rule (for @command{gnatcheck})
21342
21343 @noindent
21344 Flags each package body with declarations and a statement part that does not
21345 include a trailing comment on the line containing the @code{begin} keyword;
21346 this trailing comment needs to specify the package name and nothing else.
21347 The @code{begin} is not flagged if the package body does not
21348 contain any declarations.
21349
21350 If the @code{begin} keyword is placed on the
21351 same line as the last declaration or the first statement, it is flagged
21352 independently of whether the line contains a trailing comment. The
21353 diagnostic message is attached to the line containing the first statement.
21354
21355 This rule has no parameters.
21356
21357
21358 @node Unconstrained_Array_Returns
21359 @subsection @code{Unconstrained_Array_Returns}
21360 @cindex @code{Unconstrained_Array_Returns} rule (for @command{gnatcheck})
21361
21362 @noindent
21363 Flag each function returning an unconstrained array. Function declarations,
21364 function bodies (and body stubs) having no separate specifications,
21365 and generic function instantiations are checked.
21366 Generic function declarations, function calls and function renamings are
21367 not checked.
21368
21369 This rule has no parameters.
21370
21371 @node Universal_Ranges
21372 @subsection @code{Universal_Ranges}
21373 @cindex @code{Universal_Ranges} rule (for @command{gnatcheck})
21374
21375 @noindent
21376 Flag discrete ranges that are a part of an index constraint, constrained
21377 array definition, or @code{for}-loop parameter specification, and whose bounds
21378 are both of type @i{universal_integer}. Ranges that have at least one
21379 bound of a specific type (such as @code{1 .. N}, where @code{N} is a variable
21380 or an expression of non-universal type) are not flagged.
21381
21382 This rule has no parameters.
21383
21384
21385 @node Unnamed_Blocks_And_Loops
21386 @subsection @code{Unnamed_Blocks_And_Loops}
21387 @cindex @code{Unnamed_Blocks_And_Loops} rule (for @command{gnatcheck})
21388
21389 @noindent
21390 Flag each unnamed block statement and loop statement.
21391
21392 The rule has no parameters.
21393
21394
21395
21396 @ignore
21397 @node Unused_Subprograms
21398 @subsection @code{Unused_Subprograms} (under construction, GLOBAL)
21399 @cindex @code{Unused_Subprograms} rule (for @command{gnatcheck})
21400
21401 @noindent
21402 Flag all unused subprograms.
21403
21404 This rule has no parameters.
21405 @end ignore
21406
21407
21408
21409
21410 @node USE_PACKAGE_Clauses
21411 @subsection @code{USE_PACKAGE_Clauses}
21412 @cindex @code{USE_PACKAGE_Clauses} rule (for @command{gnatcheck})
21413
21414 @noindent
21415 Flag all @code{use} clauses for packages; @code{use type} clauses are
21416 not flagged.
21417
21418 This rule has no parameters.
21419
21420
21421
21422 @node Volatile_Objects_Without_Address_Clauses
21423 @subsection @code{Volatile_Objects_Without_Address_Clauses}
21424 @cindex @code{Volatile_Objects_Without_Address_Clauses} rule (for @command{gnatcheck})
21425
21426 @noindent
21427 Flag each volatile object that does not have an address clause.
21428
21429 The following check is made: if the pragma @code{Volatile} is applied to a
21430 data object or to its type, then an address clause must
21431 be supplied for this object.
21432
21433 This rule does not check the components of data objects,
21434 array components that are volatile as a result of the pragma
21435 @code{Volatile_Components}, or objects that are volatile because
21436 they are atomic as a result of pragmas @code{Atomic} or
21437 @code{Atomic_Components}.
21438
21439 Only variable declarations, and not constant declarations, are checked.
21440
21441 This rule has no parameters.
21442
21443
21444 @c *********************************
21445 @node Creating Sample Bodies Using gnatstub
21446 @chapter Creating Sample Bodies Using @command{gnatstub}
21447 @findex gnatstub
21448
21449 @noindent
21450 @command{gnatstub} creates body stubs, that is, empty but compilable bodies
21451 for library unit declarations.
21452
21453 Note: to invoke @code{gnatstub} with a project file, use the @code{gnat}
21454 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
21455
21456 To create a body stub, @command{gnatstub} has to compile the library
21457 unit declaration. Therefore, bodies can be created only for legal
21458 library units. Moreover, if a library unit depends semantically upon
21459 units located outside the current directory, you have to provide
21460 the source search path when calling @command{gnatstub}, see the description
21461 of @command{gnatstub} switches below.
21462
21463 @menu
21464 * Running gnatstub::
21465 * Switches for gnatstub::
21466 @end menu
21467
21468 @node Running gnatstub
21469 @section Running @command{gnatstub}
21470
21471 @noindent
21472 @command{gnatstub} has the command-line interface of the form
21473
21474 @smallexample
21475 $ gnatstub [switches] filename [directory]
21476 @end smallexample
21477
21478 @noindent
21479 where
21480 @table @emph
21481 @item filename
21482 is the name of the source file that contains a library unit declaration
21483 for which a body must be created. The file name may contain the path
21484 information.
21485 The file name does not have to follow the GNAT file name conventions. If the
21486 name
21487 does not follow GNAT file naming conventions, the name of the body file must
21488 be provided
21489 explicitly as the value of the @option{^-o^/BODY=^@var{body-name}} option.
21490 If the file name follows the GNAT file naming
21491 conventions and the name of the body file is not provided,
21492 @command{gnatstub}
21493 creates the name
21494 of the body file from the argument file name by replacing the @file{.ads}
21495 suffix
21496 with the @file{.adb} suffix.
21497
21498 @item directory
21499 indicates the directory in which the body stub is to be placed (the default
21500 is the
21501 current directory)
21502
21503 @item switches
21504 is an optional sequence of switches as described in the next section
21505 @end table
21506
21507 @node Switches for gnatstub
21508 @section Switches for @command{gnatstub}
21509
21510 @table @option
21511 @c !sort!
21512
21513 @item ^-f^/FULL^
21514 @cindex @option{^-f^/FULL^} (@command{gnatstub})
21515 If the destination directory already contains a file with the name of the
21516 body file
21517 for the argument spec file, replace it with the generated body stub.
21518
21519 @item ^-hs^/HEADER=SPEC^
21520 @cindex @option{^-hs^/HEADER=SPEC^} (@command{gnatstub})
21521 Put the comment header (i.e., all the comments preceding the
21522 compilation unit) from the source of the library unit declaration
21523 into the body stub.
21524
21525 @item ^-hg^/HEADER=GENERAL^
21526 @cindex @option{^-hg^/HEADER=GENERAL^} (@command{gnatstub})
21527 Put a sample comment header into the body stub.
21528
21529 @ifclear vms
21530 @item -IDIR
21531 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatstub})
21532 @itemx -I-
21533 @cindex @option{-I-} (@command{gnatstub})
21534 @end ifclear
21535 @ifset vms
21536 @item /NOCURRENT_DIRECTORY
21537 @cindex @option{/NOCURRENT_DIRECTORY} (@command{gnatstub})
21538 @end ifset
21539 ^These switches have ^This switch has^ the same meaning as in calls to
21540 @command{gcc}.
21541 ^They define ^It defines ^ the source search path in the call to
21542 @command{gcc} issued
21543 by @command{gnatstub} to compile an argument source file.
21544
21545 @item ^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE=^@var{PATH}
21546 @cindex @option{^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^} (@command{gnatstub})
21547 This switch has the same meaning as in calls to @command{gcc}.
21548 It defines the additional configuration file to be passed to the call to
21549 @command{gcc} issued
21550 by @command{gnatstub} to compile an argument source file.
21551
21552 @item ^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH=^@var{n}
21553 @cindex @option{^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH^} (@command{gnatstub})
21554 (@var{n} is a non-negative integer). Set the maximum line length in the
21555 body stub to @var{n}; the default is 79. The maximum value that can be
21556 specified is 32767. Note that in the special case of configuration
21557 pragma files, the maximum is always 32767 regardless of whether or
21558 not this switch appears.
21559
21560 @item ^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^@var{n}
21561 @cindex @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^} (@command{gnatstub})
21562 (@var{n} is a non-negative integer from 1 to 9). Set the indentation level in
21563 the generated body sample to @var{n}.
21564 The default indentation is 3.
21565
21566 @item ^-gnatyo^/ORDERED_SUBPROGRAMS^
21567 @cindex @option{^-gnato^/ORDERED_SUBPROGRAMS^} (@command{gnatstub})
21568 Order local bodies alphabetically. (By default local bodies are ordered
21569 in the same way as the corresponding local specs in the argument spec file.)
21570
21571 @item ^-i^/INDENTATION=^@var{n}
21572 @cindex @option{^-i^/INDENTATION^} (@command{gnatstub})
21573 Same as @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^@var{n}}
21574
21575 @item ^-k^/TREE_FILE=SAVE^
21576 @cindex @option{^-k^/TREE_FILE=SAVE^} (@command{gnatstub})
21577 Do not remove the tree file (i.e., the snapshot of the compiler internal
21578 structures used by @command{gnatstub}) after creating the body stub.
21579
21580 @item ^-l^/LINE_LENGTH=^@var{n}
21581 @cindex @option{^-l^/LINE_LENGTH^} (@command{gnatstub})
21582 Same as @option{^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH=^@var{n}}
21583
21584 @item ^-o^/BODY=^@var{body-name}
21585 @cindex @option{^-o^/BODY^} (@command{gnatstub})
21586 Body file name.  This should be set if the argument file name does not
21587 follow
21588 the GNAT file naming
21589 conventions. If this switch is omitted the default name for the body will be
21590 obtained
21591 from the argument file name according to the GNAT file naming conventions.
21592
21593 @item ^-q^/QUIET^
21594 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatstub})
21595 Quiet mode: do not generate a confirmation when a body is
21596 successfully created, and do not generate a message when a body is not
21597 required for an
21598 argument unit.
21599
21600 @item ^-r^/TREE_FILE=REUSE^
21601 @cindex @option{^-r^/TREE_FILE=REUSE^} (@command{gnatstub})
21602 Reuse the tree file (if it exists) instead of creating it.  Instead of
21603 creating the tree file for the library unit declaration, @command{gnatstub}
21604 tries to find it in the current directory and use it for creating
21605 a body. If the tree file is not found, no body is created. This option
21606 also implies @option{^-k^/SAVE^}, whether or not
21607 the latter is set explicitly.
21608
21609 @item ^-t^/TREE_FILE=OVERWRITE^
21610 @cindex @option{^-t^/TREE_FILE=OVERWRITE^} (@command{gnatstub})
21611 Overwrite the existing tree file.  If the current directory already
21612 contains the file which, according to the GNAT file naming rules should
21613 be considered as a tree file for the argument source file,
21614 @command{gnatstub}
21615 will refuse to create the tree file needed to create a sample body
21616 unless this option is set.
21617
21618 @item ^-v^/VERBOSE^
21619 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatstub})
21620 Verbose mode: generate version information.
21621
21622 @end table
21623
21624 @node Other Utility Programs
21625 @chapter Other Utility Programs
21626
21627 @noindent
21628 This chapter discusses some other utility programs available in the Ada
21629 environment.
21630
21631 @menu
21632 * Using Other Utility Programs with GNAT::
21633 * The External Symbol Naming Scheme of GNAT::
21634 * Converting Ada Files to html with gnathtml::
21635 * Installing gnathtml::
21636 @ifset vms
21637 * LSE::
21638 * Profiling::
21639 @end ifset
21640 @end menu
21641
21642 @node Using Other Utility Programs with GNAT
21643 @section Using Other Utility Programs with GNAT
21644
21645 @noindent
21646 The object files generated by GNAT are in standard system format and in
21647 particular the debugging information uses this format. This means
21648 programs generated by GNAT can be used with existing utilities that
21649 depend on these formats.
21650
21651 @ifclear vms
21652 In general, any utility program that works with C will also often work with
21653 Ada programs generated by GNAT. This includes software utilities such as
21654 gprof (a profiling program), @code{gdb} (the FSF debugger), and utilities such
21655 as Purify.
21656 @end ifclear
21657
21658 @node The External Symbol Naming Scheme of GNAT
21659 @section The External Symbol Naming Scheme of GNAT
21660
21661 @noindent
21662 In order to interpret the output from GNAT, when using tools that are
21663 originally intended for use with other languages, it is useful to
21664 understand the conventions used to generate link names from the Ada
21665 entity names.
21666
21667 All link names are in all lowercase letters. With the exception of library
21668 procedure names, the mechanism used is simply to use the full expanded
21669 Ada name with dots replaced by double underscores. For example, suppose
21670 we have the following package spec:
21671
21672 @smallexample @c ada
21673 @group
21674 @cartouche
21675 package QRS is
21676    MN : Integer;
21677 end QRS;
21678 @end cartouche
21679 @end group
21680 @end smallexample
21681
21682 @noindent
21683 The variable @code{MN} has a full expanded Ada name of @code{QRS.MN}, so
21684 the corresponding link name is @code{qrs__mn}.
21685 @findex Export
21686 Of course if a @code{pragma Export} is used this may be overridden:
21687
21688 @smallexample @c ada
21689 @group
21690 @cartouche
21691 package Exports is
21692    Var1 : Integer;
21693    pragma Export (Var1, C, External_Name => "var1_name");
21694    Var2 : Integer;
21695    pragma Export (Var2, C, Link_Name => "var2_link_name");
21696 end Exports;
21697 @end cartouche
21698 @end group
21699 @end smallexample
21700
21701 @noindent
21702 In this case, the link name for @var{Var1} is whatever link name the
21703 C compiler would assign for the C function @var{var1_name}. This typically
21704 would be either @var{var1_name} or @var{_var1_name}, depending on operating
21705 system conventions, but other possibilities exist. The link name for
21706 @var{Var2} is @var{var2_link_name}, and this is not operating system
21707 dependent.
21708
21709 @findex _main
21710 One exception occurs for library level procedures. A potential ambiguity
21711 arises between the required name @code{_main} for the C main program,
21712 and the name we would otherwise assign to an Ada library level procedure
21713 called @code{Main} (which might well not be the main program).
21714
21715 To avoid this ambiguity, we attach the prefix @code{_ada_} to such
21716 names. So if we have a library level procedure such as
21717
21718 @smallexample @c ada
21719 @group
21720 @cartouche
21721 procedure Hello (S : String);
21722 @end cartouche
21723 @end group
21724 @end smallexample
21725
21726 @noindent
21727 the external name of this procedure will be @var{_ada_hello}.
21728
21729
21730 @node Converting Ada Files to html with gnathtml
21731 @section Converting Ada Files to HTML with @code{gnathtml}
21732
21733 @noindent
21734 This @code{Perl} script allows Ada source files to be browsed using
21735 standard Web browsers. For installation procedure, see the section
21736 @xref{Installing gnathtml}.
21737
21738 Ada reserved keywords are highlighted in a bold font and Ada comments in
21739 a blue font. Unless your program was compiled with the gcc @option{-gnatx}
21740 switch to suppress the generation of cross-referencing information, user
21741 defined variables and types will appear in a different color; you will
21742 be able to click on any identifier and go to its declaration.
21743
21744 The command line is as follow:
21745 @smallexample
21746 $ perl gnathtml.pl [^switches^options^] ada-files
21747 @end smallexample
21748
21749 @noindent
21750 You can pass it as many Ada files as you want. @code{gnathtml} will generate
21751 an html file for every ada file, and a global file called @file{index.htm}.
21752 This file is an index of every identifier defined in the files.
21753
21754 The available ^switches^options^ are the following ones:
21755
21756 @table @option
21757 @item -83
21758 @cindex @option{-83} (@code{gnathtml})
21759 Only the Ada 83 subset of keywords will be highlighted.
21760
21761 @item -cc @var{color}
21762 @cindex @option{-cc} (@code{gnathtml})
21763 This option allows you to change the color used for comments. The default
21764 value is green. The color argument can be any name accepted by html.
21765
21766 @item -d
21767 @cindex @option{-d} (@code{gnathtml})
21768 If the Ada files depend on some other files (for instance through
21769 @code{with} clauses, the latter files will also be converted to html.
21770 Only the files in the user project will be converted to html, not the files
21771 in the run-time library itself.
21772
21773 @item -D
21774 @cindex @option{-D} (@code{gnathtml})
21775 This command is the same as @option{-d} above, but @command{gnathtml} will
21776 also look for files in the run-time library, and generate html files for them.
21777
21778 @item -ext @var{extension}
21779 @cindex @option{-ext} (@code{gnathtml})
21780 This option allows you to change the extension of the generated HTML files.
21781 If you do not specify an extension, it will default to @file{htm}.
21782
21783 @item -f
21784 @cindex @option{-f} (@code{gnathtml})
21785 By default, gnathtml will generate html links only for global entities
21786 ('with'ed units, global variables and types,...). If you specify
21787 @option{-f} on the command line, then links will be generated for local
21788 entities too.
21789
21790 @item -l @var{number}
21791 @cindex @option{-l} (@code{gnathtml})
21792 If this ^switch^option^ is provided and @var{number} is not 0, then
21793 @code{gnathtml} will number the html files every @var{number} line.
21794
21795 @item -I @var{dir}
21796 @cindex @option{-I} (@code{gnathtml})
21797 Specify a directory to search for library files (@file{.ALI} files) and
21798 source files. You can provide several -I switches on the command line,
21799 and the directories will be parsed in the order of the command line.
21800
21801 @item -o @var{dir}
21802 @cindex @option{-o} (@code{gnathtml})
21803 Specify the output directory for html files. By default, gnathtml will
21804 saved the generated html files in a subdirectory named @file{html/}.
21805
21806 @item -p @var{file}
21807 @cindex @option{-p} (@code{gnathtml})
21808 If you are using Emacs and the most recent Emacs Ada mode, which provides
21809 a full Integrated Development Environment for compiling, checking,
21810 running and debugging applications, you may use @file{.gpr} files
21811 to give the directories where Emacs can find sources and object files.
21812
21813 Using this ^switch^option^, you can tell gnathtml to use these files.
21814 This allows you to get an html version of your application, even if it
21815 is spread over multiple directories.
21816
21817 @item -sc @var{color}
21818 @cindex @option{-sc} (@code{gnathtml})
21819 This ^switch^option^ allows you to change the color used for symbol
21820 definitions.
21821 The default value is red. The color argument can be any name accepted by html.
21822
21823 @item -t @var{file}
21824 @cindex @option{-t} (@code{gnathtml})
21825 This ^switch^option^ provides the name of a file. This file contains a list of
21826 file names to be converted, and the effect is exactly as though they had
21827 appeared explicitly on the command line. This
21828 is the recommended way to work around the command line length limit on some
21829 systems.
21830
21831 @end table
21832
21833 @node Installing gnathtml
21834 @section Installing @code{gnathtml}
21835
21836 @noindent
21837 @code{Perl} needs to be installed on your machine to run this script.
21838 @code{Perl} is freely available for almost every architecture and
21839 Operating System via the Internet.
21840
21841 On Unix systems, you  may want to modify  the  first line of  the script
21842 @code{gnathtml},  to explicitly  tell  the Operating  system  where Perl
21843 is. The syntax of this line is:
21844 @smallexample
21845 #!full_path_name_to_perl
21846 @end smallexample
21847
21848 @noindent
21849 Alternatively, you may run the script using the following command line:
21850
21851 @smallexample
21852 $ perl gnathtml.pl [switches] files
21853 @end smallexample
21854
21855 @ifset vms
21856 @node LSE
21857 @section LSE
21858 @findex LSE
21859
21860 @noindent
21861 The GNAT distribution provides an Ada 95 template for the HP Language
21862 Sensitive Editor (LSE), a component of DECset. In order to
21863 access it, invoke LSE with the qualifier /ENVIRONMENT=GNU:[LIB]ADA95.ENV.
21864
21865 @node Profiling
21866 @section Profiling
21867 @findex PCA
21868
21869 @noindent
21870 GNAT supports The HP Performance Coverage Analyzer (PCA), a component
21871 of DECset. To use it proceed as outlined under ``HELP PCA'', except for running
21872 the collection phase with the /DEBUG qualifier.
21873
21874 @smallexample
21875 $ GNAT MAKE /DEBUG <PROGRAM_NAME>
21876 $ DEFINE LIB$DEBUG PCA$COLLECTOR
21877 $ RUN/DEBUG <PROGRAM_NAME>
21878 @end smallexample
21879 @noindent
21880 @end ifset
21881
21882 @node Running and Debugging Ada Programs
21883 @chapter Running and Debugging Ada Programs
21884 @cindex Debugging
21885
21886 @noindent
21887 This chapter discusses how to debug Ada programs.
21888 @ifset vms
21889 It applies to GNAT on the Alpha OpenVMS platform;
21890 for I64 OpenVMS please refer to the @cite{OpenVMS Debugger Manual},
21891 since HP has implemented Ada support in the OpenVMS debugger on I64.
21892 @end ifset
21893
21894 An incorrect Ada program may be handled in three ways by the GNAT compiler:
21895
21896 @enumerate
21897 @item
21898 The illegality may be a violation of the static semantics of Ada. In
21899 that case GNAT diagnoses the constructs in the program that are illegal.
21900 It is then a straightforward matter for the user to modify those parts of
21901 the program.
21902
21903 @item
21904 The illegality may be a violation of the dynamic semantics of Ada. In
21905 that case the program compiles and executes, but may generate incorrect
21906 results, or may terminate abnormally with some exception.
21907
21908 @item
21909 When presented with a program that contains convoluted errors, GNAT
21910 itself may terminate abnormally without providing full diagnostics on
21911 the incorrect user program.
21912 @end enumerate
21913
21914 @menu
21915 * The GNAT Debugger GDB::
21916 * Running GDB::
21917 * Introduction to GDB Commands::
21918 * Using Ada Expressions::
21919 * Calling User-Defined Subprograms::
21920 * Using the Next Command in a Function::
21921 * Ada Exceptions::
21922 * Ada Tasks::
21923 * Debugging Generic Units::
21924 * GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate::
21925 * Naming Conventions for GNAT Source Files::
21926 * Getting Internal Debugging Information::
21927 * Stack Traceback::
21928 @end menu
21929
21930 @cindex Debugger
21931 @findex gdb
21932
21933 @node The GNAT Debugger GDB
21934 @section The GNAT Debugger GDB
21935
21936 @noindent
21937 @code{GDB} is a general purpose, platform-independent debugger that
21938 can be used to debug mixed-language programs compiled with @command{gcc},
21939 and in particular is capable of debugging Ada programs compiled with
21940 GNAT. The latest versions of @code{GDB} are Ada-aware and can handle
21941 complex Ada data structures.
21942
21943 The manual @cite{Debugging with GDB}
21944 @ifset vms
21945 , located in the GNU:[DOCS] directory,
21946 @end ifset
21947 contains full details on the usage of @code{GDB}, including a section on
21948 its usage on programs. This manual should be consulted for full
21949 details. The section that follows is a brief introduction to the
21950 philosophy and use of @code{GDB}.
21951
21952 When GNAT programs are compiled, the compiler optionally writes debugging
21953 information into the generated object file, including information on
21954 line numbers, and on declared types and variables. This information is
21955 separate from the generated code. It makes the object files considerably
21956 larger, but it does not add to the size of the actual executable that
21957 will be loaded into memory, and has no impact on run-time performance. The
21958 generation of debug information is triggered by the use of the
21959 ^-g^/DEBUG^ switch in the @command{gcc} or @command{gnatmake} command
21960 used to carry out the compilations. It is important to emphasize that
21961 the use of these options does not change the generated code.
21962
21963 The debugging information is written in standard system formats that
21964 are used by many tools, including debuggers and profilers. The format
21965 of the information is typically designed to describe C types and
21966 semantics, but GNAT implements a translation scheme which allows full
21967 details about Ada types and variables to be encoded into these
21968 standard C formats. Details of this encoding scheme may be found in
21969 the file exp_dbug.ads in the GNAT source distribution. However, the
21970 details of this encoding are, in general, of no interest to a user,
21971 since @code{GDB} automatically performs the necessary decoding.
21972
21973 When a program is bound and linked, the debugging information is
21974 collected from the object files, and stored in the executable image of
21975 the program. Again, this process significantly increases the size of
21976 the generated executable file, but it does not increase the size of
21977 the executable program itself. Furthermore, if this program is run in
21978 the normal manner, it runs exactly as if the debug information were
21979 not present, and takes no more actual memory.
21980
21981 However, if the program is run under control of @code{GDB}, the
21982 debugger is activated.  The image of the program is loaded, at which
21983 point it is ready to run.  If a run command is given, then the program
21984 will run exactly as it would have if @code{GDB} were not present. This
21985 is a crucial part of the @code{GDB} design philosophy.  @code{GDB} is
21986 entirely non-intrusive until a breakpoint is encountered.  If no
21987 breakpoint is ever hit, the program will run exactly as it would if no
21988 debugger were present. When a breakpoint is hit, @code{GDB} accesses
21989 the debugging information and can respond to user commands to inspect
21990 variables, and more generally to report on the state of execution.
21991
21992 @c **************
21993 @node Running GDB
21994 @section Running GDB
21995
21996 @noindent
21997 This section describes how to initiate the debugger.
21998 @c The above sentence is really just filler, but it was otherwise
21999 @c clumsy to get the first paragraph nonindented given the conditional
22000 @c nature of the description
22001
22002 @ifclear vms
22003 The debugger can be launched from a @code{GPS} menu or
22004 directly from the command line. The description below covers the latter use.
22005 All the commands shown can be used in the @code{GPS} debug console window,
22006 but there are usually more GUI-based ways to achieve the same effect.
22007 @end ifclear
22008
22009 The command to run @code{GDB} is
22010
22011 @smallexample
22012 $ ^gdb program^GDB PROGRAM^
22013 @end smallexample
22014
22015 @noindent
22016 where @code{^program^PROGRAM^} is the name of the executable file. This
22017 activates the debugger and results in a prompt for debugger commands.
22018 The simplest command is simply @code{run}, which causes the program to run
22019 exactly as if the debugger were not present. The following section
22020 describes some of the additional commands that can be given to @code{GDB}.
22021
22022 @c *******************************
22023 @node Introduction to GDB Commands
22024 @section Introduction to GDB Commands
22025
22026 @noindent
22027 @code{GDB} contains a large repertoire of commands. The manual
22028 @cite{Debugging with GDB}
22029 @ifset vms
22030 (located in the GNU:[DOCS] directory)
22031 @end ifset
22032 includes extensive documentation on the use
22033 of these commands, together with examples of their use. Furthermore,
22034 the command @command{help} invoked from within GDB activates a simple help
22035 facility which summarizes the available commands and their options.
22036 In this section we summarize a few of the most commonly
22037 used commands to give an idea of what @code{GDB} is about. You should create
22038 a simple program with debugging information and experiment with the use of
22039 these @code{GDB} commands on the program as you read through the
22040 following section.
22041
22042 @table @code
22043 @item set args @var{arguments}
22044 The @var{arguments} list above is a list of arguments to be passed to
22045 the program on a subsequent run command, just as though the arguments
22046 had been entered on a normal invocation of the program. The @code{set args}
22047 command is not needed if the program does not require arguments.
22048
22049 @item run
22050 The @code{run} command causes execution of the program to start from
22051 the beginning. If the program is already running, that is to say if
22052 you are currently positioned at a breakpoint, then a prompt will ask
22053 for confirmation that you want to abandon the current execution and
22054 restart.
22055
22056 @item breakpoint @var{location}
22057 The breakpoint command sets a breakpoint, that is to say a point at which
22058 execution will halt and @code{GDB} will await further
22059 commands. @var{location} is
22060 either a line number within a file, given in the format @code{file:linenumber},
22061 or it is the name of a subprogram. If you request that a breakpoint be set on
22062 a subprogram that is overloaded, a prompt will ask you to specify on which of
22063 those subprograms you want to breakpoint. You can also
22064 specify that all of them should be breakpointed. If the program is run
22065 and execution encounters the breakpoint, then the program
22066 stops and @code{GDB} signals that the breakpoint was encountered by
22067 printing the line of code before which the program is halted.
22068
22069 @item breakpoint exception @var{name}
22070 A special form of the breakpoint command which breakpoints whenever
22071 exception @var{name} is raised.
22072 If @var{name} is omitted,
22073 then a breakpoint will occur when any exception is raised.
22074
22075 @item print @var{expression}
22076 This will print the value of the given expression. Most simple
22077 Ada expression formats are properly handled by @code{GDB}, so the expression
22078 can contain function calls, variables, operators, and attribute references.
22079
22080 @item continue
22081 Continues execution following a breakpoint, until the next breakpoint or the
22082 termination of the program.
22083
22084 @item step
22085 Executes a single line after a breakpoint. If the next statement
22086 is a subprogram call, execution continues into (the first statement of)
22087 the called subprogram.
22088
22089 @item next
22090 Executes a single line. If this line is a subprogram call, executes and
22091 returns from the call.
22092
22093 @item list
22094 Lists a few lines around the current source location. In practice, it
22095 is usually more convenient to have a separate edit window open with the
22096 relevant source file displayed. Successive applications of this command
22097 print subsequent lines. The command can be given an argument which is a
22098 line number, in which case it displays a few lines around the specified one.
22099
22100 @item backtrace
22101 Displays a backtrace of the call chain. This command is typically
22102 used after a breakpoint has occurred, to examine the sequence of calls that
22103 leads to the current breakpoint. The display includes one line for each
22104 activation record (frame) corresponding to an active subprogram.
22105
22106 @item up
22107 At a breakpoint, @code{GDB} can display the values of variables local
22108 to the current frame. The command @code{up} can be used to
22109 examine the contents of other active frames, by moving the focus up
22110 the stack, that is to say from callee to caller, one frame at a time.
22111
22112 @item down
22113 Moves the focus of @code{GDB} down from the frame currently being
22114 examined to the frame of its callee (the reverse of the previous command),
22115
22116 @item frame @var{n}
22117 Inspect the frame with the given number. The value 0 denotes the frame
22118 of the current breakpoint, that is to say the top of the call stack.
22119
22120 @end table
22121
22122 @noindent
22123 The above list is a very short introduction to the commands that
22124 @code{GDB} provides. Important additional capabilities, including conditional
22125 breakpoints, the ability to execute command sequences on a breakpoint,
22126 the ability to debug at the machine instruction level and many other
22127 features are described in detail in @cite{Debugging with GDB}.
22128 Note that most commands can be abbreviated
22129 (for example, c for continue, bt for backtrace).
22130
22131 @node Using Ada Expressions
22132 @section Using Ada Expressions
22133 @cindex Ada expressions
22134
22135 @noindent
22136 @code{GDB} supports a fairly large subset of Ada expression syntax, with some
22137 extensions. The philosophy behind the design of this subset is
22138
22139 @itemize @bullet
22140 @item
22141 That @code{GDB} should provide basic literals and access to operations for
22142 arithmetic, dereferencing, field selection, indexing, and subprogram calls,
22143 leaving more sophisticated computations to subprograms written into the
22144 program (which therefore may be called from @code{GDB}).
22145
22146 @item
22147 That type safety and strict adherence to Ada language restrictions
22148 are not particularly important to the @code{GDB} user.
22149
22150 @item
22151 That brevity is important to the @code{GDB} user.
22152 @end itemize
22153
22154 @noindent
22155 Thus, for brevity, the debugger acts as if there were
22156 implicit @code{with} and @code{use} clauses in effect for all user-written
22157 packages, thus making it unnecessary to fully qualify most names with
22158 their packages, regardless of context. Where this causes ambiguity,
22159 @code{GDB} asks the user's intent.
22160
22161 For details on the supported Ada syntax, see @cite{Debugging with GDB}.
22162
22163 @node Calling User-Defined Subprograms
22164 @section Calling User-Defined Subprograms
22165
22166 @noindent
22167 An important capability of @code{GDB} is the ability to call user-defined
22168 subprograms while debugging. This is achieved simply by entering
22169 a subprogram call statement in the form:
22170
22171 @smallexample
22172 call subprogram-name (parameters)
22173 @end smallexample
22174
22175 @noindent
22176 The keyword @code{call} can be omitted in the normal case where the
22177 @code{subprogram-name} does not coincide with any of the predefined
22178 @code{GDB} commands.
22179
22180 The effect is to invoke the given subprogram, passing it the
22181 list of parameters that is supplied. The parameters can be expressions and
22182 can include variables from the program being debugged. The
22183 subprogram must be defined
22184 at the library level within your program, and @code{GDB} will call the
22185 subprogram within the environment of your program execution (which
22186 means that the subprogram is free to access or even modify variables
22187 within your program).
22188
22189 The most important use of this facility is in allowing the inclusion of
22190 debugging routines that are tailored to particular data structures
22191 in your program. Such debugging routines can be written to provide a suitably
22192 high-level description of an abstract type, rather than a low-level dump
22193 of its physical layout. After all, the standard
22194 @code{GDB print} command only knows the physical layout of your
22195 types, not their abstract meaning. Debugging routines can provide information
22196 at the desired semantic level and are thus enormously useful.
22197
22198 For example, when debugging GNAT itself, it is crucial to have access to
22199 the contents of the tree nodes used to represent the program internally.
22200 But tree nodes are represented simply by an integer value (which in turn
22201 is an index into a table of nodes).
22202 Using the @code{print} command on a tree node would simply print this integer
22203 value, which is not very useful. But the PN routine (defined in file
22204 treepr.adb in the GNAT sources) takes a tree node as input, and displays
22205 a useful high level representation of the tree node, which includes the
22206 syntactic category of the node, its position in the source, the integers
22207 that denote descendant nodes and parent node, as well as varied
22208 semantic information. To study this example in more detail, you might want to
22209 look at the body of the PN procedure in the stated file.
22210
22211 @node Using the Next Command in a Function
22212 @section Using the Next Command in a Function
22213
22214 @noindent
22215 When you use the @code{next} command in a function, the current source
22216 location will advance to the next statement as usual. A special case
22217 arises in the case of a @code{return} statement.
22218
22219 Part of the code for a return statement is the ``epilog'' of the function.
22220 This is the code that returns to the caller. There is only one copy of
22221 this epilog code, and it is typically associated with the last return
22222 statement in the function if there is more than one return. In some
22223 implementations, this epilog is associated with the first statement
22224 of the function.
22225
22226 The result is that if you use the @code{next} command from a return
22227 statement that is not the last return statement of the function you
22228 may see a strange apparent jump to the last return statement or to
22229 the start of the function. You should simply ignore this odd jump.
22230 The value returned is always that from the first return statement
22231 that was stepped through.
22232
22233 @node Ada Exceptions
22234 @section Breaking on Ada Exceptions
22235 @cindex Exceptions
22236
22237 @noindent
22238 You can set breakpoints that trip when your program raises
22239 selected exceptions.
22240
22241 @table @code
22242 @item break exception
22243 Set a breakpoint that trips whenever (any task in the) program raises
22244 any exception.
22245
22246 @item break exception @var{name}
22247 Set a breakpoint that trips whenever (any task in the) program raises
22248 the exception @var{name}.
22249
22250 @item break exception unhandled
22251 Set a breakpoint that trips whenever (any task in the) program raises an
22252 exception for which there is no handler.
22253
22254 @item info exceptions
22255 @itemx info exceptions @var{regexp}
22256 The @code{info exceptions} command permits the user to examine all defined
22257 exceptions within Ada programs. With a regular expression, @var{regexp}, as
22258 argument, prints out only those exceptions whose name matches @var{regexp}.
22259 @end table
22260
22261 @node Ada Tasks
22262 @section Ada Tasks
22263 @cindex Tasks
22264
22265 @noindent
22266 @code{GDB} allows the following task-related commands:
22267
22268 @table @code
22269 @item info tasks
22270 This command shows a list of current Ada tasks, as in the following example:
22271
22272 @smallexample
22273 @iftex
22274 @leftskip=0cm
22275 @end iftex
22276 (gdb) info tasks
22277   ID       TID P-ID   Thread Pri State                 Name
22278    1   8088000   0   807e000  15 Child Activation Wait main_task
22279    2   80a4000   1   80ae000  15 Accept/Select Wait    b
22280    3   809a800   1   80a4800  15 Child Activation Wait a
22281 *  4   80ae800   3   80b8000  15 Running               c
22282 @end smallexample
22283
22284 @noindent
22285 In this listing, the asterisk before the first task indicates it to be the
22286 currently running task. The first column lists the task ID that is used
22287 to refer to tasks in the following commands.
22288
22289 @item break @var{linespec} task @var{taskid}
22290 @itemx break @var{linespec} task @var{taskid} if @dots{}
22291 @cindex Breakpoints and tasks
22292 These commands are like the @code{break @dots{} thread @dots{}}.
22293 @var{linespec} specifies source lines.
22294
22295 Use the qualifier @samp{task @var{taskid}} with a breakpoint command
22296 to specify that you only want @code{GDB} to stop the program when a
22297 particular Ada task reaches this breakpoint. @var{taskid} is one of the
22298 numeric task identifiers assigned by @code{GDB}, shown in the first
22299 column of the @samp{info tasks} display.
22300
22301 If you do not specify @samp{task @var{taskid}} when you set a
22302 breakpoint, the breakpoint applies to @emph{all} tasks of your
22303 program.
22304
22305 You can use the @code{task} qualifier on conditional breakpoints as
22306 well; in this case, place @samp{task @var{taskid}} before the
22307 breakpoint condition (before the @code{if}).
22308
22309 @item task @var{taskno}
22310 @cindex Task switching
22311
22312 This command allows to switch to the task referred by @var{taskno}. In
22313 particular, This allows to browse the backtrace of the specified
22314 task. It is advised to switch back to the original task before
22315 continuing execution otherwise the scheduling of the program may be
22316 perturbed.
22317 @end table
22318
22319 @noindent
22320 For more detailed information on the tasking support,
22321 see @cite{Debugging with GDB}.
22322
22323 @node Debugging Generic Units
22324 @section Debugging Generic Units
22325 @cindex Debugging Generic Units
22326 @cindex Generics
22327
22328 @noindent
22329 GNAT always uses code expansion for generic instantiation. This means that
22330 each time an instantiation occurs, a complete copy of the original code is
22331 made, with appropriate substitutions of formals by actuals.
22332
22333 It is not possible to refer to the original generic entities in
22334 @code{GDB}, but it is always possible to debug a particular instance of
22335 a generic, by using the appropriate expanded names. For example, if we have
22336
22337 @smallexample @c ada
22338 @group
22339 @cartouche
22340 procedure g is
22341
22342    generic package k is
22343       procedure kp (v1 : in out integer);
22344    end k;
22345
22346    package body k is
22347       procedure kp (v1 : in out integer) is
22348       begin
22349          v1 := v1 + 1;
22350       end kp;
22351    end k;
22352
22353    package k1 is new k;
22354    package k2 is new k;
22355
22356    var : integer := 1;
22357
22358 begin
22359    k1.kp (var);
22360    k2.kp (var);
22361    k1.kp (var);
22362    k2.kp (var);
22363 end;
22364 @end cartouche
22365 @end group
22366 @end smallexample
22367
22368 @noindent
22369 Then to break on a call to procedure kp in the k2 instance, simply
22370 use the command:
22371
22372 @smallexample
22373 (gdb) break g.k2.kp
22374 @end smallexample
22375
22376 @noindent
22377 When the breakpoint occurs, you can step through the code of the
22378 instance in the normal manner and examine the values of local variables, as for
22379 other units.
22380
22381 @node GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
22382 @section GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
22383 @cindex GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
22384
22385 @noindent
22386 When presented with programs that contain serious errors in syntax
22387 or semantics,
22388 GNAT may on rare occasions  experience problems in operation, such
22389 as aborting with a
22390 segmentation fault or illegal memory access, raising an internal
22391 exception, terminating abnormally, or failing to terminate at all.
22392 In such cases, you can activate
22393 various features of GNAT that can help you pinpoint the construct in your
22394 program that is the likely source of the problem.
22395
22396 The following strategies are presented in increasing order of
22397 difficulty, corresponding to your experience in using GNAT and your
22398 familiarity with compiler internals.
22399
22400 @enumerate
22401 @item
22402 Run @command{gcc} with the @option{-gnatf}. This first
22403 switch causes all errors on a given line to be reported. In its absence,
22404 only the first error on a line is displayed.
22405
22406 The @option{-gnatdO} switch causes errors to be displayed as soon as they
22407 are encountered, rather than after compilation is terminated. If GNAT
22408 terminates prematurely or goes into an infinite loop, the last error
22409 message displayed may help to pinpoint the culprit.
22410
22411 @item
22412 Run @command{gcc} with the @option{^-v (verbose)^/VERBOSE^} switch. In this
22413 mode, @command{gcc} produces ongoing information about the progress of the
22414 compilation and provides the name of each procedure as code is
22415 generated. This switch allows you to find which Ada procedure was being
22416 compiled when it encountered a code generation problem.
22417
22418 @item
22419 @cindex @option{-gnatdc} switch
22420 Run @command{gcc} with the @option{-gnatdc} switch. This is a GNAT specific
22421 switch that does for the front-end what @option{^-v^VERBOSE^} does
22422 for the back end. The system prints the name of each unit,
22423 either a compilation unit or nested unit, as it is being analyzed.
22424 @item
22425 Finally, you can start
22426 @code{gdb} directly on the @code{gnat1} executable. @code{gnat1} is the
22427 front-end of GNAT, and can be run independently (normally it is just
22428 called from @command{gcc}). You can use @code{gdb} on @code{gnat1} as you
22429 would on a C program (but @pxref{The GNAT Debugger GDB} for caveats). The
22430 @code{where} command is the first line of attack; the variable
22431 @code{lineno} (seen by @code{print lineno}), used by the second phase of
22432 @code{gnat1} and by the @command{gcc} backend, indicates the source line at
22433 which the execution stopped, and @code{input_file name} indicates the name of
22434 the source file.
22435 @end enumerate
22436
22437 @node Naming Conventions for GNAT Source Files
22438 @section Naming Conventions for GNAT Source Files
22439
22440 @noindent
22441 In order to examine the workings of the GNAT system, the following
22442 brief description of its organization may be helpful:
22443
22444 @itemize @bullet
22445 @item
22446 Files with prefix @file{^sc^SC^} contain the lexical scanner.
22447
22448 @item
22449 All files prefixed with @file{^par^PAR^} are components of the parser. The
22450 numbers correspond to chapters of the Ada Reference Manual. For example,
22451 parsing of select statements can be found in @file{par-ch9.adb}.
22452
22453 @item
22454 All files prefixed with @file{^sem^SEM^} perform semantic analysis. The
22455 numbers correspond to chapters of the Ada standard. For example, all
22456 issues involving context clauses can be found in @file{sem_ch10.adb}. In
22457 addition, some features of the language require sufficient special processing
22458 to justify their own semantic files: sem_aggr for aggregates, sem_disp for
22459 dynamic dispatching, etc.
22460
22461 @item
22462 All files prefixed with @file{^exp^EXP^} perform normalization and
22463 expansion of the intermediate representation (abstract syntax tree, or AST).
22464 these files use the same numbering scheme as the parser and semantics files.
22465 For example, the construction of record initialization procedures is done in
22466 @file{exp_ch3.adb}.
22467
22468 @item
22469 The files prefixed with @file{^bind^BIND^} implement the binder, which
22470 verifies the consistency of the compilation, determines an order of
22471 elaboration, and generates the bind file.
22472
22473 @item
22474 The files @file{atree.ads} and @file{atree.adb} detail the low-level
22475 data structures used by the front-end.
22476
22477 @item
22478 The files @file{sinfo.ads} and @file{sinfo.adb} detail the structure of
22479 the abstract syntax tree as produced by the parser.
22480
22481 @item
22482 The files @file{einfo.ads} and @file{einfo.adb} detail the attributes of
22483 all entities, computed during semantic analysis.
22484
22485 @item
22486 Library management issues are dealt with in files with prefix
22487 @file{^lib^LIB^}.
22488
22489 @item
22490 @findex Ada
22491 @cindex Annex A
22492 Ada files with the prefix @file{^a-^A-^} are children of @code{Ada}, as
22493 defined in Annex A.
22494
22495 @item
22496 @findex Interfaces
22497 @cindex Annex B
22498 Files with prefix @file{^i-^I-^} are children of @code{Interfaces}, as
22499 defined in Annex B.
22500
22501 @item
22502 @findex System
22503 Files with prefix @file{^s-^S-^} are children of @code{System}. This includes
22504 both language-defined children and GNAT run-time routines.
22505
22506 @item
22507 @findex GNAT
22508 Files with prefix @file{^g-^G-^} are children of @code{GNAT}. These are useful
22509 general-purpose packages, fully documented in their specifications. All
22510 the other @file{.c} files are modifications of common @command{gcc} files.
22511 @end itemize
22512
22513 @node Getting Internal Debugging Information
22514 @section Getting Internal Debugging Information
22515
22516 @noindent
22517 Most compilers have internal debugging switches and modes. GNAT
22518 does also, except GNAT internal debugging switches and modes are not
22519 secret. A summary and full description of all the compiler and binder
22520 debug flags are in the file @file{debug.adb}. You must obtain the
22521 sources of the compiler to see the full detailed effects of these flags.
22522
22523 The switches that print the source of the program (reconstructed from
22524 the internal tree) are of general interest for user programs, as are the
22525 options to print
22526 the full internal tree, and the entity table (the symbol table
22527 information). The reconstructed source provides a readable version of the
22528 program after the front-end has completed analysis and  expansion,
22529 and is useful when studying the performance of specific constructs.
22530 For example, constraint checks are indicated, complex aggregates
22531 are replaced with loops and assignments, and tasking primitives
22532 are replaced with run-time calls.
22533
22534 @node Stack Traceback
22535 @section Stack Traceback
22536 @cindex traceback
22537 @cindex stack traceback
22538 @cindex stack unwinding
22539
22540 @noindent
22541 Traceback is a mechanism to display the sequence of subprogram calls that
22542 leads to a specified execution point in a program. Often (but not always)
22543 the execution point is an instruction at which an exception has been raised.
22544 This mechanism is also known as @i{stack unwinding} because it obtains
22545 its information by scanning the run-time stack and recovering the activation
22546 records of all active subprograms. Stack unwinding is one of the most
22547 important tools for program debugging.
22548
22549 The first entry stored in traceback corresponds to the deepest calling level,
22550 that is to say the subprogram currently executing the instruction
22551 from which we want to obtain the traceback.
22552
22553 Note that there is no runtime performance penalty when stack traceback
22554 is enabled, and no exception is raised during program execution.
22555
22556 @menu
22557 * Non-Symbolic Traceback::
22558 * Symbolic Traceback::
22559 @end menu
22560
22561 @node Non-Symbolic Traceback
22562 @subsection Non-Symbolic Traceback
22563 @cindex traceback, non-symbolic
22564
22565 @noindent
22566 Note: this feature is not supported on all platforms. See
22567 @file{GNAT.Traceback spec in g-traceb.ads} for a complete list of supported
22568 platforms.
22569
22570 @menu
22571 * Tracebacks From an Unhandled Exception::
22572 * Tracebacks From Exception Occurrences (non-symbolic)::
22573 * Tracebacks From Anywhere in a Program (non-symbolic)::
22574 @end menu
22575
22576 @node Tracebacks From an Unhandled Exception
22577 @subsubsection Tracebacks From an Unhandled Exception
22578
22579 @noindent
22580 A runtime non-symbolic traceback is a list of addresses of call instructions.
22581 To enable this feature you must use the @option{-E}
22582 @code{gnatbind}'s option. With this option a stack traceback is stored as part
22583 of exception information. You can retrieve this information using the
22584 @code{addr2line} tool.
22585
22586 Here is a simple example:
22587
22588 @smallexample @c ada
22589 @cartouche
22590 procedure STB is
22591
22592    procedure P1 is
22593    begin
22594       raise Constraint_Error;
22595    end P1;
22596
22597    procedure P2 is
22598    begin
22599       P1;
22600    end P2;
22601
22602 begin
22603    P2;
22604 end STB;
22605 @end cartouche
22606 @end smallexample
22607
22608 @smallexample
22609 $ gnatmake stb -bargs -E
22610 $ stb
22611
22612 Execution terminated by unhandled exception
22613 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
22614 Message: stb.adb:5
22615 Call stack traceback locations:
22616 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
22617 @end smallexample
22618
22619 @noindent
22620 As we see the traceback lists a sequence of addresses for the unhandled
22621 exception @code{CONSTRAINT_ERROR} raised in procedure P1. It is easy to
22622 guess that this exception come from procedure P1. To translate these
22623 addresses into the source lines where the calls appear, the
22624 @code{addr2line} tool, described below, is invaluable. The use of this tool
22625 requires the program to be compiled with debug information.
22626
22627 @smallexample
22628 $ gnatmake -g stb -bargs -E
22629 $ stb
22630
22631 Execution terminated by unhandled exception
22632 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
22633 Message: stb.adb:5
22634 Call stack traceback locations:
22635 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
22636
22637 $ addr2line --exe=stb 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4
22638    0x4011f1 0x77e892a4
22639
22640 00401373 at d:/stb/stb.adb:5
22641 0040138B at d:/stb/stb.adb:10
22642 0040139C at d:/stb/stb.adb:14
22643 00401335 at d:/stb/b~stb.adb:104
22644 004011C4 at /build/.../crt1.c:200
22645 004011F1 at /build/.../crt1.c:222
22646 77E892A4 in ?? at ??:0
22647 @end smallexample
22648
22649 @noindent
22650 The @code{addr2line} tool has several other useful options:
22651
22652 @table @code
22653 @item --functions
22654 to get the function name corresponding to any location
22655
22656 @item --demangle=gnat
22657 to use the gnat decoding mode for the function names. Note that
22658 for binutils version 2.9.x the option is simply @option{--demangle}.
22659 @end table
22660
22661 @smallexample
22662 $ addr2line --exe=stb --functions --demangle=gnat 0x401373 0x40138b
22663    0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1
22664
22665 00401373 in stb.p1 at d:/stb/stb.adb:5
22666 0040138B in stb.p2 at d:/stb/stb.adb:10
22667 0040139C in stb at d:/stb/stb.adb:14
22668 00401335 in main at d:/stb/b~stb.adb:104
22669 004011C4 in <__mingw_CRTStartup> at /build/.../crt1.c:200
22670 004011F1 in <mainCRTStartup> at /build/.../crt1.c:222
22671 @end smallexample
22672
22673 @noindent
22674 From this traceback we can see that the exception was raised in
22675 @file{stb.adb} at line 5, which was reached from a procedure call in
22676 @file{stb.adb} at line 10, and so on. The @file{b~std.adb} is the binder file,
22677 which contains the call to the main program.
22678 @xref{Running gnatbind}. The remaining entries are assorted runtime routines,
22679 and the output will vary from platform to platform.
22680
22681 It is also possible to use @code{GDB} with these traceback addresses to debug
22682 the program. For example, we can break at a given code location, as reported
22683 in the stack traceback:
22684
22685 @smallexample
22686 $ gdb -nw stb
22687 @ifclear vms
22688 @noindent
22689 Furthermore, this feature is not implemented inside Windows DLL. Only
22690 the non-symbolic traceback is reported in this case.
22691 @end ifclear
22692
22693 (gdb) break *0x401373
22694 Breakpoint 1 at 0x401373: file stb.adb, line 5.
22695 @end smallexample
22696
22697 @noindent
22698 It is important to note that the stack traceback addresses
22699 do not change when debug information is included. This is particularly useful
22700 because it makes it possible to release software without debug information (to
22701 minimize object size), get a field report that includes a stack traceback
22702 whenever an internal bug occurs, and then be able to retrieve the sequence
22703 of calls with the same program compiled with debug information.
22704
22705 @node Tracebacks From Exception Occurrences (non-symbolic)
22706 @subsubsection Tracebacks From Exception Occurrences
22707
22708 @noindent
22709 Non-symbolic tracebacks are obtained by using the @option{-E} binder argument.
22710 The stack traceback is attached to the exception information string, and can
22711 be retrieved in an exception handler within the Ada program, by means of the
22712 Ada facilities defined in @code{Ada.Exceptions}. Here is a simple example:
22713
22714 @smallexample @c ada
22715 with Ada.Text_IO;
22716 with Ada.Exceptions;
22717
22718 procedure STB is
22719
22720    use Ada;
22721    use Ada.Exceptions;
22722
22723    procedure P1 is
22724       K : Positive := 1;
22725    begin
22726       K := K - 1;
22727    exception
22728       when E : others =>
22729          Text_IO.Put_Line (Exception_Information (E));
22730    end P1;
22731
22732    procedure P2 is
22733    begin
22734       P1;
22735    end P2;
22736
22737 begin
22738    P2;
22739 end STB;
22740 @end smallexample
22741
22742 @noindent
22743 This program will output:
22744
22745 @smallexample
22746 $ stb
22747
22748 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
22749 Message: stb.adb:12
22750 Call stack traceback locations:
22751 0x4015e4 0x401633 0x401644 0x401461 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
22752 @end smallexample
22753
22754 @node Tracebacks From Anywhere in a Program (non-symbolic)
22755 @subsubsection Tracebacks From Anywhere in a Program
22756
22757 @noindent
22758 It is also possible to retrieve a stack traceback from anywhere in a
22759 program. For this you need to
22760 use the @code{GNAT.Traceback} API. This package includes a procedure called
22761 @code{Call_Chain} that computes a complete stack traceback, as well as useful
22762 display procedures described below. It is not necessary to use the
22763 @option{-E gnatbind} option in this case, because the stack traceback mechanism
22764 is invoked explicitly.
22765
22766 @noindent
22767 In the following example we compute a traceback at a specific location in
22768 the program, and we display it using @code{GNAT.Debug_Utilities.Image} to
22769 convert addresses to strings:
22770
22771 @smallexample @c ada
22772 with Ada.Text_IO;
22773 with GNAT.Traceback;
22774 with GNAT.Debug_Utilities;
22775
22776 procedure STB is
22777
22778    use Ada;
22779    use GNAT;
22780    use GNAT.Traceback;
22781
22782    procedure P1 is
22783       TB  : Tracebacks_Array (1 .. 10);
22784       --  We are asking for a maximum of 10 stack frames.
22785       Len : Natural;
22786       --  Len will receive the actual number of stack frames returned.
22787    begin
22788       Call_Chain (TB, Len);
22789
22790       Text_IO.Put ("In STB.P1 : ");
22791
22792       for K in 1 .. Len loop
22793          Text_IO.Put (Debug_Utilities.Image (TB (K)));
22794          Text_IO.Put (' ');
22795       end loop;
22796
22797       Text_IO.New_Line;
22798    end P1;
22799
22800    procedure P2 is
22801    begin
22802       P1;
22803    end P2;
22804
22805 begin
22806    P2;
22807 end STB;
22808 @end smallexample
22809
22810 @smallexample
22811 $ gnatmake -g stb
22812 $ stb
22813
22814 In STB.P1 : 16#0040_F1E4# 16#0040_14F2# 16#0040_170B# 16#0040_171C#
22815 16#0040_1461# 16#0040_11C4# 16#0040_11F1# 16#77E8_92A4#
22816 @end smallexample
22817
22818 @noindent
22819 You can then get further information by invoking the @code{addr2line}
22820 tool as described earlier (note that the hexadecimal addresses
22821 need to be specified in C format, with a leading ``0x'').
22822
22823 @node Symbolic Traceback
22824 @subsection Symbolic Traceback
22825 @cindex traceback, symbolic
22826
22827 @noindent
22828 A symbolic traceback is a stack traceback in which procedure names are
22829 associated with each code location.
22830
22831 @noindent
22832 Note that this feature is not supported on all platforms. See
22833 @file{GNAT.Traceback.Symbolic spec in g-trasym.ads} for a complete
22834 list of currently supported platforms.
22835
22836 @noindent
22837 Note that the symbolic traceback requires that the program be compiled
22838 with debug information. If it is not compiled with debug information
22839 only the non-symbolic information will be valid.
22840
22841 @menu
22842 * Tracebacks From Exception Occurrences (symbolic)::
22843 * Tracebacks From Anywhere in a Program (symbolic)::
22844 @end menu
22845
22846 @node Tracebacks From Exception Occurrences (symbolic)
22847 @subsubsection Tracebacks From Exception Occurrences
22848
22849 @smallexample @c ada
22850 with Ada.Text_IO;
22851 with GNAT.Traceback.Symbolic;
22852
22853 procedure STB is
22854
22855    procedure P1 is
22856    begin
22857       raise Constraint_Error;
22858    end P1;
22859
22860    procedure P2 is
22861    begin
22862       P1;
22863    end P2;
22864
22865    procedure P3 is
22866    begin
22867       P2;
22868    end P3;
22869
22870 begin
22871    P3;
22872 exception
22873    when E : others =>
22874       Ada.Text_IO.Put_Line (GNAT.Traceback.Symbolic.Symbolic_Traceback (E));
22875 end STB;
22876 @end smallexample
22877
22878 @smallexample
22879 $ gnatmake -g .\stb -bargs -E -largs -lgnat -laddr2line -lintl
22880 $ stb
22881
22882 0040149F in stb.p1 at stb.adb:8
22883 004014B7 in stb.p2 at stb.adb:13
22884 004014CF in stb.p3 at stb.adb:18
22885 004015DD in ada.stb at stb.adb:22
22886 00401461 in main at b~stb.adb:168
22887 004011C4 in __mingw_CRTStartup at crt1.c:200
22888 004011F1 in mainCRTStartup at crt1.c:222
22889 77E892A4 in ?? at ??:0
22890 @end smallexample
22891
22892 @noindent
22893 In the above example the ``.\'' syntax in the @command{gnatmake} command
22894 is currently required by @command{addr2line} for files that are in
22895 the current working directory.
22896 Moreover, the exact sequence of linker options may vary from platform
22897 to platform.
22898 The above @option{-largs} section is for Windows platforms. By contrast,
22899 under Unix there is no need for the @option{-largs} section.
22900 Differences across platforms are due to details of linker implementation.
22901
22902 @node Tracebacks From Anywhere in a Program (symbolic)
22903 @subsubsection Tracebacks From Anywhere in a Program
22904
22905 @noindent
22906 It is possible to get a symbolic stack traceback
22907 from anywhere in a program, just as for non-symbolic tracebacks.
22908 The first step is to obtain a non-symbolic
22909 traceback, and then call @code{Symbolic_Traceback} to compute the symbolic
22910 information. Here is an example:
22911
22912 @smallexample @c ada
22913 with Ada.Text_IO;
22914 with GNAT.Traceback;
22915 with GNAT.Traceback.Symbolic;
22916
22917 procedure STB is
22918
22919    use Ada;
22920    use GNAT.Traceback;
22921    use GNAT.Traceback.Symbolic;
22922
22923    procedure P1 is
22924       TB  : Tracebacks_Array (1 .. 10);
22925       --  We are asking for a maximum of 10 stack frames.
22926       Len : Natural;
22927       --  Len will receive the actual number of stack frames returned.
22928    begin
22929       Call_Chain (TB, Len);
22930       Text_IO.Put_Line (Symbolic_Traceback (TB (1 .. Len)));
22931    end P1;
22932
22933    procedure P2 is
22934    begin
22935       P1;
22936    end P2;
22937
22938 begin
22939    P2;
22940 end STB;
22941 @end smallexample
22942
22943 @c ******************************
22944 @ifset vms
22945 @node Compatibility with HP Ada
22946 @chapter Compatibility with HP Ada
22947 @cindex Compatibility
22948
22949 @noindent
22950 @cindex DEC Ada
22951 @cindex HP Ada
22952 @cindex Compatibility between GNAT and HP Ada
22953 This chapter compares HP Ada (formerly known as ``DEC Ada'')
22954 for OpenVMS Alpha and GNAT for OpenVMS for Alpha and for I64.
22955 GNAT is highly compatible
22956 with HP Ada, and it should generally be straightforward to port code
22957 from the HP Ada environment to GNAT. However, there are a few language
22958 and implementation differences of which the user must be aware. These
22959 differences are discussed in this chapter. In
22960 addition, the operating environment and command structure for the
22961 compiler are different, and these differences are also discussed.
22962
22963 For further details on these and other compatibility issues,
22964 see Appendix E of the HP publication
22965 @cite{HP Ada, Technical Overview and Comparison on HP Platforms}.
22966
22967 Except where otherwise indicated, the description of GNAT for OpenVMS
22968 applies to both the Alpha and I64 platforms.
22969
22970 For information on porting Ada code from GNAT on Alpha OpenVMS to GNAT on
22971 I64 OpenVMS, see @ref{Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS}.
22972
22973 The discussion in this chapter addresses specifically the implementation
22974 of Ada 83 for HP OpenVMS Alpha Systems. In cases where the implementation
22975 of HP Ada differs between OpenVMS Alpha Systems and OpenVMS VAX Systems,
22976 GNAT always follows the Alpha implementation.
22977
22978 For GNAT running on other than VMS systems, all the HP Ada 83 pragmas and
22979 attributes are recognized, although only a subset of them can sensibly
22980 be implemented.  The description of pragmas in the
22981 @cite{GNAT Reference Manual} indicates whether or not they are applicable
22982 to non-VMS systems.
22983
22984 @menu
22985 * Ada Language Compatibility::
22986 * Differences in the Definition of Package System::
22987 * Language-Related Features::
22988 * The Package STANDARD::
22989 * The Package SYSTEM::
22990 * Tasking and Task-Related Features::
22991 * Pragmas and Pragma-Related Features::
22992 * Library of Predefined Units::
22993 * Bindings::
22994 * Main Program Definition::
22995 * Implementation-Defined Attributes::
22996 * Compiler and Run-Time Interfacing::
22997 * Program Compilation and Library Management::
22998 * Input-Output::
22999 * Implementation Limits::
23000 * Tools and Utilities::
23001 @end menu
23002
23003 @node Ada Language Compatibility
23004 @section Ada Language Compatibility
23005
23006 @noindent
23007 GNAT handles Ada 95 and Ada 2005 as well as Ada 83, whereas HP Ada is only
23008 for Ada 83. Ada 95 and Ada 2005 are almost completely upwards compatible
23009 with Ada 83, and therefore Ada 83 programs will compile
23010 and run under GNAT with
23011 no changes or only minor changes. The @cite{Annotated Ada Reference Manual}
23012 provides details on specific incompatibilities.
23013
23014 GNAT provides the switch @option{/83} on the @command{GNAT COMPILE} command,
23015 as well as the pragma @code{ADA_83}, to force the compiler to
23016 operate in Ada 83 mode. This mode does not guarantee complete
23017 conformance to Ada 83, but in practice is sufficient to
23018 eliminate most sources of incompatibilities.
23019 In particular, it eliminates the recognition of the
23020 additional Ada 95 and Ada 2005 keywords, so that their use as identifiers
23021 in Ada 83 programs is legal, and handles the cases of packages
23022 with optional bodies, and generics that instantiate unconstrained
23023 types without the use of @code{(<>)}.
23024
23025 @node Differences in the Definition of Package System
23026 @section Differences in the Definition of Package @code{System}
23027
23028 @noindent
23029 An Ada compiler is allowed to add
23030 implementation-dependent declarations to package @code{System}.
23031 In normal mode,
23032 GNAT does not take advantage of this permission, and the version of
23033 @code{System} provided by GNAT exactly matches that defined in the Ada
23034 Reference Manual.
23035
23036 However, HP Ada adds an extensive set of declarations to package
23037 @code{System},
23038 as fully documented in the HP Ada manuals. To minimize changes required
23039 for programs that make use of these extensions, GNAT provides the pragma
23040 @code{Extend_System} for extending the definition of package System. By using:
23041 @cindex pragma @code{Extend_System}
23042 @cindex @code{Extend_System} pragma
23043
23044 @smallexample @c ada
23045 @group
23046 @cartouche
23047 pragma Extend_System (Aux_DEC);
23048 @end cartouche
23049 @end group
23050 @end smallexample
23051
23052 @noindent
23053 the set of definitions in @code{System} is extended to include those in
23054 package @code{System.Aux_DEC}.
23055 @cindex @code{System.Aux_DEC} package
23056 @cindex @code{Aux_DEC} package (child of @code{System})
23057 These definitions are incorporated directly into package @code{System},
23058 as though they had been declared there. For a
23059 list of the declarations added, see the specification of this package,
23060 which can be found in the file @file{s-auxdec.ads} in the GNAT library.
23061 @cindex @file{s-auxdec.ads} file
23062 The pragma @code{Extend_System} is a configuration pragma, which means that
23063 it can be placed in the file @file{gnat.adc}, so that it will automatically
23064 apply to all subsequent compilations. See @ref{Configuration Pragmas},
23065 for further details.
23066
23067 An alternative approach that avoids the use of the non-standard
23068 @code{Extend_System} pragma is to add a context clause to the unit that
23069 references these facilities:
23070
23071 @smallexample @c ada
23072 @cartouche
23073 with System.Aux_DEC;
23074 use  System.Aux_DEC;
23075 @end cartouche
23076 @end smallexample
23077
23078 @noindent
23079 The effect is not quite semantically identical to incorporating
23080 the declarations directly into package @code{System},
23081 but most programs will not notice a difference
23082 unless they use prefix notation (e.g. @code{System.Integer_8})
23083 to reference the entities directly in package @code{System}.
23084 For units containing such references,
23085 the prefixes must either be removed, or the pragma @code{Extend_System}
23086 must be used.
23087
23088 @node Language-Related Features
23089 @section Language-Related Features
23090
23091 @noindent
23092 The following sections highlight differences in types,
23093 representations of types, operations, alignment, and
23094 related topics.
23095
23096 @menu
23097 * Integer Types and Representations::
23098 * Floating-Point Types and Representations::
23099 * Pragmas Float_Representation and Long_Float::
23100 * Fixed-Point Types and Representations::
23101 * Record and Array Component Alignment::
23102 * Address Clauses::
23103 * Other Representation Clauses::
23104 @end menu
23105
23106 @node Integer Types and Representations
23107 @subsection Integer Types and Representations
23108
23109 @noindent
23110 The set of predefined integer types is identical in HP Ada and GNAT.
23111 Furthermore the representation of these integer types is also identical,
23112 including the capability of size clauses forcing biased representation.
23113
23114 In addition,
23115 HP Ada for OpenVMS Alpha systems has defined the
23116 following additional integer types in package @code{System}:
23117
23118 @itemize @bullet
23119
23120 @item
23121 @code{INTEGER_8}
23122
23123 @item
23124 @code{INTEGER_16}
23125
23126 @item
23127 @code{INTEGER_32}
23128
23129 @item
23130 @code{INTEGER_64}
23131
23132 @item
23133 @code{LARGEST_INTEGER}
23134 @end itemize
23135
23136 @noindent
23137 In GNAT, the first four of these types may be obtained from the
23138 standard Ada package @code{Interfaces}.
23139 Alternatively, by use of the pragma @code{Extend_System}, identical
23140 declarations can be referenced directly in package @code{System}.
23141 On both GNAT and HP Ada, the maximum integer size is 64 bits.
23142
23143 @node Floating-Point Types and Representations
23144 @subsection Floating-Point Types and Representations
23145 @cindex Floating-Point types
23146
23147 @noindent
23148 The set of predefined floating-point types is identical in HP Ada and GNAT.
23149 Furthermore the representation of these floating-point
23150 types is also identical. One important difference is that the default
23151 representation for HP Ada is @code{VAX_Float}, but the default representation
23152 for GNAT is IEEE.
23153
23154 Specific types may be declared to be @code{VAX_Float} or IEEE, using the
23155 pragma @code{Float_Representation} as described in the HP Ada
23156 documentation.
23157 For example, the declarations:
23158
23159 @smallexample @c ada
23160 @cartouche
23161 type F_Float is digits 6;
23162 pragma Float_Representation (VAX_Float, F_Float);
23163 @end cartouche
23164 @end smallexample
23165
23166 @noindent
23167 declares a type @code{F_Float} that will be represented in @code{VAX_Float}
23168 format.
23169 This set of declarations actually appears in @code{System.Aux_DEC},
23170 which contains
23171 the full set of additional floating-point declarations provided in
23172 the HP Ada version of package @code{System}.
23173 This and similar declarations may be accessed in a user program
23174 by using pragma @code{Extend_System}. The use of this
23175 pragma, and the related pragma @code{Long_Float} is described in further
23176 detail in the following section.
23177
23178 @node Pragmas Float_Representation and Long_Float
23179 @subsection Pragmas @code{Float_Representation} and @code{Long_Float}
23180
23181 @noindent
23182 HP Ada provides the pragma @code{Float_Representation}, which
23183 acts as a program library switch to allow control over
23184 the internal representation chosen for the predefined
23185 floating-point types declared in the package @code{Standard}.
23186 The format of this pragma is as follows:
23187
23188 @smallexample @c ada
23189 @cartouche
23190 pragma Float_Representation(VAX_Float | IEEE_Float);
23191 @end cartouche
23192 @end smallexample
23193
23194 @noindent
23195 This pragma controls the representation of floating-point
23196 types as follows:
23197
23198 @itemize @bullet
23199 @item
23200 @code{VAX_Float} specifies that floating-point
23201 types are represented by default with the VAX system hardware types
23202 @code{F-floating}, @code{D-floating}, @code{G-floating}.
23203 Note that the @code{H-floating}
23204 type was available only on VAX systems, and is not available
23205 in either HP Ada or GNAT.
23206
23207 @item
23208 @code{IEEE_Float} specifies that floating-point
23209 types are represented by default with the IEEE single and
23210 double floating-point types.
23211 @end itemize
23212
23213 @noindent
23214 GNAT provides an identical implementation of the pragma
23215 @code{Float_Representation}, except that it functions as a
23216 configuration pragma. Note that the
23217 notion of configuration pragma corresponds closely to the
23218 HP Ada notion of a program library switch.
23219
23220 When no pragma is used in GNAT, the default is @code{IEEE_Float},
23221 which is different
23222 from HP Ada 83, where the default is @code{VAX_Float}. In addition, the
23223 predefined libraries in GNAT are built using @code{IEEE_Float}, so it is not
23224 advisable to change the format of numbers passed to standard library
23225 routines, and if necessary explicit type conversions may be needed.
23226
23227 The use of @code{IEEE_Float} is recommended in GNAT since it is more
23228 efficient, and (given that it conforms to an international standard)
23229 potentially more portable.
23230 The situation in which @code{VAX_Float} may be useful is in interfacing
23231 to existing code and data that expect the use of @code{VAX_Float}.
23232 In such a situation use the predefined @code{VAX_Float}
23233 types in package @code{System}, as extended by
23234 @code{Extend_System}. For example, use @code{System.F_Float}
23235 to specify the 32-bit @code{F-Float} format.
23236
23237 @noindent
23238 On OpenVMS systems, HP Ada provides the pragma @code{Long_Float}
23239 to allow control over the internal representation chosen
23240 for the predefined type @code{Long_Float} and for floating-point
23241 type declarations with digits specified in the range 7 .. 15.
23242 The format of this pragma is as follows:
23243
23244 @smallexample @c ada
23245 @cartouche
23246 pragma Long_Float (D_FLOAT | G_FLOAT);
23247 @end cartouche
23248 @end smallexample
23249
23250 @node Fixed-Point Types and Representations
23251 @subsection Fixed-Point Types and Representations
23252
23253 @noindent
23254 On HP Ada for OpenVMS Alpha systems, rounding is
23255 away from zero for both positive and negative numbers.
23256 Therefore, @code{+0.5} rounds to @code{1},
23257 and @code{-0.5} rounds to @code{-1}.
23258
23259 On GNAT the results of operations
23260 on fixed-point types are in accordance with the Ada
23261 rules. In particular, results of operations on decimal
23262 fixed-point types are truncated.
23263
23264 @node Record and Array Component Alignment
23265 @subsection Record and Array Component Alignment
23266
23267 @noindent
23268 On HP Ada for OpenVMS Alpha, all non composite components
23269 are aligned on natural boundaries. For example, 1-byte
23270 components are aligned on byte boundaries, 2-byte
23271 components on 2-byte boundaries, 4-byte components on 4-byte
23272 byte boundaries, and so on. The OpenVMS Alpha hardware
23273 runs more efficiently with naturally aligned data.
23274
23275 On GNAT, alignment rules are compatible
23276 with HP Ada for OpenVMS Alpha.
23277
23278 @node Address Clauses
23279 @subsection Address Clauses
23280
23281 @noindent
23282 In HP Ada and GNAT, address clauses are supported for
23283 objects and imported subprograms.
23284 The predefined type @code{System.Address} is a private type
23285 in both compilers on Alpha OpenVMS, with the same representation
23286 (it is simply a machine pointer). Addition, subtraction, and comparison
23287 operations are available in the standard Ada package
23288 @code{System.Storage_Elements}, or in package @code{System}
23289 if it is extended to include @code{System.Aux_DEC} using a
23290 pragma @code{Extend_System} as previously described.
23291
23292 Note that code that @code{with}'s both this extended package @code{System}
23293 and the package @code{System.Storage_Elements} should not @code{use}
23294 both packages, or ambiguities will result. In general it is better
23295 not to mix these two sets of facilities. The Ada package was
23296 designed specifically to provide the kind of features that HP Ada
23297 adds directly to package @code{System}.
23298
23299 The type @code{System.Address} is a 64-bit integer type in GNAT for
23300 I64 OpenVMS.  For more information,
23301 see @ref{Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS}.
23302
23303 GNAT is compatible with HP Ada in its handling of address
23304 clauses, except for some limitations in
23305 the form of address clauses for composite objects with
23306 initialization. Such address clauses are easily replaced
23307 by the use of an explicitly-defined constant as described
23308 in the Ada Reference Manual (13.1(22)). For example, the sequence
23309 of declarations:
23310
23311 @smallexample @c ada
23312 @cartouche
23313 X, Y : Integer := Init_Func;
23314 Q : String (X .. Y) := "abc";
23315 ...
23316 for Q'Address use Compute_Address;
23317 @end cartouche
23318 @end smallexample
23319
23320 @noindent
23321 will be rejected by GNAT, since the address cannot be computed at the time
23322 that @code{Q} is declared. To achieve the intended effect, write instead:
23323
23324 @smallexample @c ada
23325 @group
23326 @cartouche
23327 X, Y : Integer := Init_Func;
23328 Q_Address : constant Address := Compute_Address;
23329 Q : String (X .. Y) := "abc";
23330 ...
23331 for Q'Address use Q_Address;
23332 @end cartouche
23333 @end group
23334 @end smallexample
23335
23336 @noindent
23337 which will be accepted by GNAT (and other Ada compilers), and is also
23338 compatible with Ada 83. A fuller description of the restrictions
23339 on address specifications is found in the @cite{GNAT Reference Manual}.
23340
23341 @node Other Representation Clauses
23342 @subsection Other Representation Clauses
23343
23344 @noindent
23345 GNAT implements in a compatible manner all the representation
23346 clauses supported by HP Ada. In addition, GNAT
23347 implements the representation clause forms that were introduced in Ada 95,
23348 including @code{COMPONENT_SIZE} and @code{SIZE} clauses for objects.
23349
23350 @node The Package STANDARD
23351 @section The Package @code{STANDARD}
23352
23353 @noindent
23354 The package @code{STANDARD}, as implemented by HP Ada, is fully
23355 described in the @cite{Ada Reference Manual} and in the
23356 @cite{HP Ada Language Reference Manual}. As implemented by GNAT, the
23357 package @code{STANDARD} is described in the @cite{Ada Reference Manual}.
23358
23359 In addition, HP Ada supports the Latin-1 character set in
23360 the type @code{CHARACTER}. GNAT supports the Latin-1 character set
23361 in the type @code{CHARACTER} and also Unicode (ISO 10646 BMP) in
23362 the type @code{WIDE_CHARACTER}.
23363
23364 The floating-point types supported by GNAT are those
23365 supported by HP Ada, but the defaults are different, and are controlled by
23366 pragmas. See @ref{Floating-Point Types and Representations}, for details.
23367
23368 @node The Package SYSTEM
23369 @section The Package @code{SYSTEM}
23370
23371 @noindent
23372 HP Ada provides a specific version of the package
23373 @code{SYSTEM} for each platform on which the language is implemented.
23374 For the complete specification of the package @code{SYSTEM}, see
23375 Appendix F of the @cite{HP Ada Language Reference Manual}.
23376
23377 On HP Ada, the package @code{SYSTEM} includes the following conversion
23378 functions:
23379 @itemize @bullet
23380 @item @code{TO_ADDRESS(INTEGER)}
23381
23382 @item @code{TO_ADDRESS(UNSIGNED_LONGWORD)}
23383
23384 @item @code{TO_ADDRESS(}@i{universal_integer}@code{)}
23385
23386 @item @code{TO_INTEGER(ADDRESS)}
23387
23388 @item @code{TO_UNSIGNED_LONGWORD(ADDRESS)}
23389
23390 @item Function @code{IMPORT_VALUE return UNSIGNED_LONGWORD} and the
23391               functions @code{IMPORT_ADDRESS} and @code{IMPORT_LARGEST_VALUE}
23392 @end itemize
23393
23394 @noindent
23395 By default, GNAT supplies a version of @code{SYSTEM} that matches
23396 the definition given in the @cite{Ada Reference Manual}.
23397 This
23398 is a subset of the HP system definitions, which is as
23399 close as possible to the original definitions. The only difference
23400 is that the definition of @code{SYSTEM_NAME} is different:
23401
23402 @smallexample @c ada
23403 @cartouche
23404 type Name is (SYSTEM_NAME_GNAT);
23405 System_Name : constant Name := SYSTEM_NAME_GNAT;
23406 @end cartouche
23407 @end smallexample
23408
23409 @noindent
23410 Also, GNAT adds the Ada declarations for
23411 @code{BIT_ORDER} and @code{DEFAULT_BIT_ORDER}.
23412
23413 However, the use of the following pragma causes GNAT
23414 to extend the definition of package @code{SYSTEM} so that it
23415 encompasses the full set of HP-specific extensions,
23416 including the functions listed above:
23417
23418 @smallexample @c ada
23419 @cartouche
23420 pragma Extend_System (Aux_DEC);
23421 @end cartouche
23422 @end smallexample
23423
23424 @noindent
23425 The pragma @code{Extend_System} is a configuration pragma that
23426 is most conveniently placed in the @file{gnat.adc} file. See the
23427 @cite{GNAT Reference Manual} for further details.
23428
23429 HP Ada does not allow the recompilation of the package
23430 @code{SYSTEM}. Instead HP Ada provides several pragmas
23431 (@code{SYSTEM_NAME}, @code{STORAGE_UNIT}, and @code{MEMORY_SIZE})
23432 to modify values in the package @code{SYSTEM}.
23433 On OpenVMS Alpha systems, the pragma
23434 @code{SYSTEM_NAME} takes the enumeration literal @code{OPENVMS_AXP} as
23435 its single argument.
23436
23437 GNAT does permit the recompilation of package @code{SYSTEM} using
23438 the special switch @option{-gnatg}, and this switch can be used if
23439 it is necessary to modify the definitions in @code{SYSTEM}. GNAT does
23440 not permit the specification of @code{SYSTEM_NAME}, @code{STORAGE_UNIT}
23441 or @code{MEMORY_SIZE} by any other means.
23442
23443 On GNAT systems, the pragma @code{SYSTEM_NAME} takes the
23444 enumeration literal @code{SYSTEM_NAME_GNAT}.
23445
23446 The definitions provided by the use of
23447
23448 @smallexample @c ada
23449 pragma Extend_System (AUX_Dec);
23450 @end smallexample
23451
23452 @noindent
23453 are virtually identical to those provided by the HP Ada 83 package
23454 @code{SYSTEM}. One important difference is that the name of the
23455 @code{TO_ADDRESS}
23456 function for type @code{UNSIGNED_LONGWORD} is changed to
23457 @code{TO_ADDRESS_LONG}.
23458 See the @cite{GNAT Reference Manual} for a discussion of why this change was
23459 necessary.
23460
23461 @noindent
23462 The version of @code{TO_ADDRESS} taking a @i{universal_integer} argument
23463 is in fact
23464 an extension to Ada 83 not strictly compatible with the reference manual.
23465 GNAT, in order to be exactly compatible with the standard,
23466 does not provide this capability. In HP Ada 83, the
23467 point of this definition is to deal with a call like:
23468
23469 @smallexample @c ada
23470 TO_ADDRESS (16#12777#);
23471 @end smallexample
23472
23473 @noindent
23474 Normally, according to Ada 83 semantics, one would expect this to be
23475 ambiguous, since it matches both the @code{INTEGER} and
23476 @code{UNSIGNED_LONGWORD} forms of @code{TO_ADDRESS}.
23477 However, in HP Ada 83, there is no ambiguity, since the
23478 definition using @i{universal_integer} takes precedence.
23479
23480 In GNAT, since the version with @i{universal_integer} cannot be supplied,
23481 it is
23482 not possible to be 100% compatible. Since there are many programs using
23483 numeric constants for the argument to @code{TO_ADDRESS}, the decision in
23484 GNAT was
23485 to change the name of the function in the @code{UNSIGNED_LONGWORD} case,
23486 so the declarations provided in the GNAT version of @code{AUX_Dec} are:
23487
23488 @smallexample @c ada
23489 function To_Address (X : Integer) return Address;
23490 pragma Pure_Function (To_Address);
23491
23492 function To_Address_Long (X : Unsigned_Longword) return Address;
23493 pragma Pure_Function (To_Address_Long);
23494 @end smallexample
23495
23496 @noindent
23497 This means that programs using @code{TO_ADDRESS} for
23498 @code{UNSIGNED_LONGWORD} must change the name to @code{TO_ADDRESS_LONG}.
23499
23500 @node Tasking and Task-Related Features
23501 @section Tasking and Task-Related Features
23502
23503 @noindent
23504 This section compares the treatment of tasking in GNAT
23505 and in HP Ada for OpenVMS Alpha.
23506 The GNAT description applies to both Alpha and I64 OpenVMS.
23507 For detailed information on tasking in
23508 HP Ada, see the @cite{HP Ada Language Reference Manual} and the
23509 relevant run-time reference manual.
23510
23511 @menu
23512 * Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems::
23513 * Assigning Task IDs::
23514 * Task IDs and Delays::
23515 * Task-Related Pragmas::
23516 * Scheduling and Task Priority::
23517 * The Task Stack::
23518 * External Interrupts::
23519 @end menu
23520
23521 @node Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems
23522 @subsection Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems
23523
23524 @noindent
23525 On OpenVMS Alpha systems, each Ada task (except a passive
23526 task) is implemented as a single stream of execution
23527 that is created and managed by the kernel. On these
23528 systems, HP Ada tasking support is based on DECthreads,
23529 an implementation of the POSIX standard for threads.
23530
23531 Also, on OpenVMS Alpha systems, HP Ada tasks and foreign
23532 code that calls DECthreads routines can be used together.
23533 The interaction between Ada tasks and DECthreads routines
23534 can have some benefits. For example when on OpenVMS Alpha,
23535 HP Ada can call C code that is already threaded.
23536
23537 GNAT uses the facilities of DECthreads,
23538 and Ada tasks are mapped to threads.
23539
23540 @node Assigning Task IDs
23541 @subsection Assigning Task IDs
23542
23543 @noindent
23544 The HP Ada Run-Time Library always assigns @code{%TASK 1} to
23545 the environment task that executes the main program. On
23546 OpenVMS Alpha systems, @code{%TASK 0} is often used for tasks
23547 that have been created but are not yet activated.
23548
23549 On OpenVMS Alpha systems, task IDs are assigned at
23550 activation. On GNAT systems, task IDs are also assigned at
23551 task creation but do not have the same form or values as
23552 task ID values in HP Ada. There is no null task, and the
23553 environment task does not have a specific task ID value.
23554
23555 @node Task IDs and Delays
23556 @subsection Task IDs and Delays
23557
23558 @noindent
23559 On OpenVMS Alpha systems, tasking delays are implemented
23560 using Timer System Services. The Task ID is used for the
23561 identification of the timer request (the @code{REQIDT} parameter).
23562 If Timers are used in the application take care not to use
23563 @code{0} for the identification, because cancelling such a timer
23564 will cancel all timers and may lead to unpredictable results.
23565
23566 @node Task-Related Pragmas
23567 @subsection Task-Related Pragmas
23568
23569 @noindent
23570 Ada supplies the pragma @code{TASK_STORAGE}, which allows
23571 specification of the size of the guard area for a task
23572 stack. (The guard area forms an area of memory that has no
23573 read or write access and thus helps in the detection of
23574 stack overflow.) On OpenVMS Alpha systems, if the pragma
23575 @code{TASK_STORAGE} specifies a value of zero, a minimal guard
23576 area is created. In the absence of a pragma @code{TASK_STORAGE},
23577 a default guard area is created.
23578
23579 GNAT supplies the following task-related pragmas:
23580
23581 @itemize @bullet
23582 @item  @code{TASK_INFO}
23583
23584               This pragma appears within a task definition and
23585               applies to the task in which it appears. The argument
23586               must be of type @code{SYSTEM.TASK_INFO.TASK_INFO_TYPE}.
23587
23588 @item  @code{TASK_STORAGE}
23589
23590               GNAT implements pragma @code{TASK_STORAGE} in the same way as
23591               HP Ada.
23592               Both HP Ada and GNAT supply the pragmas @code{PASSIVE},
23593               @code{SUPPRESS}, and @code{VOLATILE}.
23594 @end itemize
23595 @node Scheduling and Task Priority
23596 @subsection Scheduling and Task Priority
23597
23598 @noindent
23599 HP Ada implements the Ada language requirement that
23600 when two tasks are eligible for execution and they have
23601 different priorities, the lower priority task does not
23602 execute while the higher priority task is waiting. The HP
23603 Ada Run-Time Library keeps a task running until either the
23604 task is suspended or a higher priority task becomes ready.
23605
23606 On OpenVMS Alpha systems, the default strategy is round-
23607 robin with preemption. Tasks of equal priority take turns
23608 at the processor. A task is run for a certain period of
23609 time and then placed at the tail of the ready queue for
23610 its priority level.
23611
23612 HP Ada provides the implementation-defined pragma @code{TIME_SLICE},
23613 which can be used to enable or disable round-robin
23614 scheduling of tasks with the same priority.
23615 See the relevant HP Ada run-time reference manual for
23616 information on using the pragmas to control HP Ada task
23617 scheduling.
23618
23619 GNAT follows the scheduling rules of Annex D (Real-Time
23620 Annex) of the @cite{Ada Reference Manual}. In general, this
23621 scheduling strategy is fully compatible with HP Ada
23622 although it provides some additional constraints (as
23623 fully documented in Annex D).
23624 GNAT implements time slicing control in a manner compatible with
23625 HP Ada 83, by means of the pragma @code{Time_Slice}, whose semantics
23626 are identical to the HP Ada 83 pragma of the same name.
23627 Note that it is not possible to mix GNAT tasking and
23628 HP Ada 83 tasking in the same program, since the two run-time
23629 libraries are not compatible.
23630
23631 @node The Task Stack
23632 @subsection The Task Stack
23633
23634 @noindent
23635 In HP Ada, a task stack is allocated each time a
23636 non-passive task is activated. As soon as the task is
23637 terminated, the storage for the task stack is deallocated.
23638 If you specify a size of zero (bytes) with @code{T'STORAGE_SIZE},
23639 a default stack size is used. Also, regardless of the size
23640 specified, some additional space is allocated for task
23641 management purposes. On OpenVMS Alpha systems, at least
23642 one page is allocated.
23643
23644 GNAT handles task stacks in a similar manner. In accordance with
23645 the Ada rules, it provides the pragma @code{STORAGE_SIZE} as
23646 an alternative method for controlling the task stack size.
23647 The specification of the attribute @code{T'STORAGE_SIZE} is also
23648 supported in a manner compatible with HP Ada.
23649
23650 @node External Interrupts
23651 @subsection External Interrupts
23652
23653 @noindent
23654 On HP Ada, external interrupts can be associated with task entries.
23655 GNAT is compatible with HP Ada in its handling of external interrupts.
23656
23657 @node Pragmas and Pragma-Related Features
23658 @section Pragmas and Pragma-Related Features
23659
23660 @noindent
23661 Both HP Ada and GNAT supply all language-defined pragmas
23662 as specified by the Ada 83 standard. GNAT also supplies all
23663 language-defined pragmas introduced by Ada 95 and Ada 2005.
23664 In addition, GNAT implements the implementation-defined pragmas
23665 from HP Ada 83.
23666
23667 @itemize @bullet
23668 @item  @code{AST_ENTRY}
23669
23670 @item  @code{COMMON_OBJECT}
23671
23672 @item  @code{COMPONENT_ALIGNMENT}
23673
23674 @item  @code{EXPORT_EXCEPTION}
23675
23676 @item  @code{EXPORT_FUNCTION}
23677
23678 @item  @code{EXPORT_OBJECT}
23679
23680 @item  @code{EXPORT_PROCEDURE}
23681
23682 @item  @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE}
23683
23684 @item  @code{FLOAT_REPRESENTATION}
23685
23686 @item  @code{IDENT}
23687
23688 @item  @code{IMPORT_EXCEPTION}
23689
23690 @item  @code{IMPORT_FUNCTION}
23691
23692 @item  @code{IMPORT_OBJECT}
23693
23694 @item  @code{IMPORT_PROCEDURE}
23695
23696 @item  @code{IMPORT_VALUED_PROCEDURE}
23697
23698 @item  @code{INLINE_GENERIC}
23699
23700 @item  @code{INTERFACE_NAME}
23701
23702 @item  @code{LONG_FLOAT}
23703
23704 @item  @code{MAIN_STORAGE}
23705
23706 @item  @code{PASSIVE}
23707
23708 @item  @code{PSECT_OBJECT}
23709
23710 @item  @code{SHARE_GENERIC}
23711
23712 @item  @code{SUPPRESS_ALL}
23713
23714 @item  @code{TASK_STORAGE}
23715
23716 @item  @code{TIME_SLICE}
23717
23718 @item  @code{TITLE}
23719 @end itemize
23720
23721 @noindent
23722 These pragmas are all fully implemented, with the exception of @code{TITLE},
23723 @code{PASSIVE}, and @code{SHARE_GENERIC}, which are
23724 recognized, but which have no
23725 effect in GNAT. The effect of @code{PASSIVE} may be obtained by the
23726 use of Ada protected objects. In GNAT, all generics are inlined.
23727
23728 Unlike HP Ada, the GNAT ``@code{EXPORT_}@i{subprogram}'' pragmas require
23729 a separate subprogram specification which must appear before the
23730 subprogram body.
23731
23732 GNAT also supplies a number of implementation-defined pragmas as follows:
23733 @itemize @bullet
23734 @item  @code{ABORT_DEFER}
23735
23736 @item  @code{ADA_83}
23737
23738 @item  @code{ADA_95}
23739
23740 @item  @code{ADA_05}
23741
23742 @item  @code{ANNOTATE}
23743
23744 @item  @code{ASSERT}
23745
23746 @item  @code{C_PASS_BY_COPY}
23747
23748 @item  @code{CPP_CLASS}
23749
23750 @item  @code{CPP_CONSTRUCTOR}
23751
23752 @item  @code{CPP_DESTRUCTOR}
23753
23754 @item  @code{DEBUG}
23755
23756 @item  @code{EXTEND_SYSTEM}
23757
23758 @item  @code{LINKER_ALIAS}
23759
23760 @item  @code{LINKER_SECTION}
23761
23762 @item  @code{MACHINE_ATTRIBUTE}
23763
23764 @item  @code{NO_RETURN}
23765
23766 @item  @code{PURE_FUNCTION}
23767
23768 @item  @code{SOURCE_FILE_NAME}
23769
23770 @item  @code{SOURCE_REFERENCE}
23771
23772 @item  @code{TASK_INFO}
23773
23774 @item  @code{UNCHECKED_UNION}
23775
23776 @item  @code{UNIMPLEMENTED_UNIT}
23777
23778 @item  @code{UNIVERSAL_DATA}
23779
23780 @item  @code{UNSUPPRESS}
23781
23782 @item  @code{WARNINGS}
23783
23784 @item  @code{WEAK_EXTERNAL}
23785 @end itemize
23786
23787 @noindent
23788 For full details on these GNAT implementation-defined pragmas, see
23789 the GNAT Reference Manual.
23790
23791 @menu
23792 * Restrictions on the Pragma INLINE::
23793 * Restrictions on the Pragma INTERFACE::
23794 * Restrictions on the Pragma SYSTEM_NAME::
23795 @end menu
23796
23797 @node Restrictions on the Pragma INLINE
23798 @subsection Restrictions on Pragma @code{INLINE}
23799
23800 @noindent
23801 HP Ada enforces the following restrictions on the pragma @code{INLINE}:
23802 @itemize @bullet
23803 @item  Parameters cannot have a task type.
23804
23805 @item  Function results cannot be task types, unconstrained
23806 array types, or unconstrained types with discriminants.
23807
23808 @item  Bodies cannot declare the following:
23809 @itemize @bullet
23810 @item  Subprogram body or stub (imported subprogram is allowed)
23811
23812 @item  Tasks
23813
23814 @item  Generic declarations
23815
23816 @item  Instantiations
23817
23818 @item  Exceptions
23819
23820 @item  Access types (types derived from access types allowed)
23821
23822 @item  Array or record types
23823
23824 @item  Dependent tasks
23825
23826 @item  Direct recursive calls of subprogram or containing
23827 subprogram, directly or via a renaming
23828
23829 @end itemize
23830 @end itemize
23831
23832 @noindent
23833 In GNAT, the only restriction on pragma @code{INLINE} is that the
23834 body must occur before the call if both are in the same
23835 unit, and the size must be appropriately small. There are
23836 no other specific restrictions which cause subprograms to
23837 be incapable of being inlined.
23838
23839 @node  Restrictions on the Pragma INTERFACE
23840 @subsection  Restrictions on Pragma @code{INTERFACE}
23841
23842 @noindent
23843 The following restrictions on pragma @code{INTERFACE}
23844 are enforced by both HP Ada and GNAT:
23845 @itemize @bullet
23846 @item  Languages accepted: Ada, Bliss, C, Fortran, Default.
23847 Default is the default on OpenVMS Alpha systems.
23848
23849 @item  Parameter passing: Language specifies default
23850 mechanisms but can be overridden with an @code{EXPORT} pragma.
23851
23852 @itemize @bullet
23853 @item  Ada: Use internal Ada rules.
23854
23855 @item  Bliss, C: Parameters must be mode @code{in}; cannot be
23856 record or task type. Result cannot be a string, an
23857 array, or a record.
23858
23859 @item  Fortran: Parameters cannot have a task type. Result cannot
23860 be a string, an array, or a record.
23861 @end itemize
23862 @end itemize
23863
23864 @noindent
23865 GNAT is entirely upwards compatible with HP Ada, and in addition allows
23866 record parameters for all languages.
23867
23868 @node  Restrictions on the Pragma SYSTEM_NAME
23869 @subsection  Restrictions on Pragma @code{SYSTEM_NAME}
23870
23871 @noindent
23872 For HP Ada for OpenVMS Alpha, the enumeration literal
23873 for the type @code{NAME} is @code{OPENVMS_AXP}.
23874 In GNAT, the enumeration
23875 literal for the type @code{NAME} is @code{SYSTEM_NAME_GNAT}.
23876
23877 @node  Library of Predefined Units
23878 @section  Library of Predefined Units
23879
23880 @noindent
23881 A library of predefined units is provided as part of the
23882 HP Ada and GNAT implementations. HP Ada does not provide
23883 the package @code{MACHINE_CODE} but instead recommends importing
23884 assembler code.
23885
23886 The GNAT versions of the HP Ada Run-Time Library (@code{ADA$PREDEFINED:})
23887 units are taken from the OpenVMS Alpha version, not the OpenVMS VAX
23888 version.
23889 The HP Ada Predefined Library units are modified to remove post-Ada 83
23890 incompatibilities and to make them interoperable with GNAT
23891 (@pxref{Changes to DECLIB}, for details).
23892 The units are located in the @file{DECLIB} directory.
23893
23894 The GNAT RTL is contained in
23895 the @file{ADALIB} directory, and
23896 the default search path is set up to find @code{DECLIB} units in preference
23897 to @code{ADALIB} units with the same name (@code{TEXT_IO},
23898 @code{SEQUENTIAL_IO}, and @code{DIRECT_IO}, for example).
23899
23900 @menu
23901 * Changes to DECLIB::
23902 @end menu
23903
23904 @node Changes to DECLIB
23905 @subsection Changes to @code{DECLIB}
23906
23907 @noindent
23908 The changes made to the HP Ada predefined library for GNAT and post-Ada 83
23909 compatibility are minor and include the following:
23910
23911 @itemize @bullet
23912 @item  Adjusting the location of pragmas and record representation
23913 clauses to obey Ada 95 (and thus Ada 2005) rules
23914
23915 @item  Adding the proper notation to generic formal parameters
23916 that take unconstrained types in instantiation
23917
23918 @item  Adding pragma @code{ELABORATE_BODY} to package specifications
23919 that have package bodies not otherwise allowed
23920
23921 @item  Replacing occurrences of the identifier ``@code{PROTECTED}'' by
23922 ``@code{PROTECTD}''.
23923 Currently these are found only in the @code{STARLET} package spec.
23924
23925 @item Changing @code{SYSTEM.ADDRESS} to @code{SYSTEM.SHORT_ADDRESS}
23926 where the address size is constrained to 32 bits.
23927 @end itemize
23928
23929 @noindent
23930 None of the above changes is visible to users.
23931
23932 @node Bindings
23933 @section Bindings
23934
23935 @noindent
23936 On OpenVMS Alpha, HP Ada provides the following strongly-typed bindings:
23937 @itemize @bullet
23938
23939 @item  Command Language Interpreter (CLI interface)
23940
23941 @item  DECtalk Run-Time Library (DTK interface)
23942
23943 @item  Librarian utility routines (LBR interface)
23944
23945 @item  General Purpose Run-Time Library (LIB interface)
23946
23947 @item  Math Run-Time Library (MTH interface)
23948
23949 @item  National Character Set Run-Time Library (NCS interface)
23950
23951 @item  Compiled Code Support Run-Time Library (OTS interface)
23952
23953 @item  Parallel Processing Run-Time Library (PPL interface)
23954
23955 @item  Screen Management Run-Time Library (SMG interface)
23956
23957 @item  Sort Run-Time Library (SOR interface)
23958
23959 @item  String Run-Time Library (STR interface)
23960
23961 @item STARLET System Library
23962 @findex Starlet
23963
23964 @item  X Window System Version 11R4 and 11R5 (X, XLIB interface)
23965
23966 @item  X Windows Toolkit (XT interface)
23967
23968 @item  X/Motif Version 1.1.3 and 1.2 (XM interface)
23969 @end itemize
23970
23971 @noindent
23972 GNAT provides implementations of these HP bindings in the @code{DECLIB}
23973 directory, on both the Alpha and I64 OpenVMS platforms.
23974
23975 The X/Motif bindings used to build @code{DECLIB} are whatever versions are
23976 in the
23977 HP Ada @file{ADA$PREDEFINED} directory with extension @file{.ADC}.
23978 A pragma @code{Linker_Options} has been added to packages @code{Xm},
23979 @code{Xt}, and @code{X_Lib}
23980 causing the default X/Motif sharable image libraries to be linked in. This
23981 is done via options files named @file{xm.opt}, @file{xt.opt}, and
23982 @file{x_lib.opt} (also located in the @file{DECLIB} directory).
23983
23984 It may be necessary to edit these options files to update or correct the
23985 library names if, for example, the newer X/Motif bindings from
23986 @file{ADA$EXAMPLES}
23987 had been (previous to installing GNAT) copied and renamed to supersede the
23988 default @file{ADA$PREDEFINED} versions.
23989
23990 @menu
23991 * Shared Libraries and Options Files::
23992 * Interfaces to C::
23993 @end menu
23994
23995 @node Shared Libraries and Options Files
23996 @subsection Shared Libraries and Options Files
23997
23998 @noindent
23999 When using the HP Ada
24000 predefined X and Motif bindings, the linking with their sharable images is
24001 done automatically by @command{GNAT LINK}.
24002 When using other X and Motif bindings, you need
24003 to add the corresponding sharable images to the command line for
24004 @code{GNAT LINK}. When linking with shared libraries, or with
24005 @file{.OPT} files, you must
24006 also add them to the command line for @command{GNAT LINK}.
24007
24008 A shared library to be used with GNAT is built in the same way as other
24009 libraries under VMS. The VMS Link command can be used in standard fashion.
24010
24011 @node Interfaces to C
24012 @subsection Interfaces to C
24013
24014 @noindent
24015 HP Ada
24016 provides the following Ada types and operations:
24017
24018 @itemize @bullet
24019 @item C types package (@code{C_TYPES})
24020
24021 @item C strings (@code{C_TYPES.NULL_TERMINATED})
24022
24023 @item Other_types (@code{SHORT_INT})
24024 @end itemize
24025
24026 @noindent
24027 Interfacing to C with GNAT, you can use the above approach
24028 described for HP Ada or the facilities of Annex B of
24029 the @cite{Ada Reference Manual} (packages @code{INTERFACES.C},
24030 @code{INTERFACES.C.STRINGS} and @code{INTERFACES.C.POINTERS}). For more
24031 information, see the section ``Interfacing to C'' in the
24032 @cite{GNAT Reference Manual}.
24033
24034 The @option{-gnatF} qualifier forces default and explicit
24035 @code{External_Name} parameters in pragmas @code{Import} and @code{Export}
24036 to be uppercased for compatibility with the default behavior
24037 of HP C. The qualifier has no effect on @code{Link_Name} parameters.
24038
24039 @node Main Program Definition
24040 @section Main Program Definition
24041
24042 @noindent
24043 The following section discusses differences in the
24044 definition of main programs on HP Ada and GNAT.
24045 On HP Ada, main programs are defined to meet the
24046 following conditions:
24047 @itemize @bullet
24048 @item  Procedure with no formal parameters (returns @code{0} upon
24049        normal completion)
24050
24051 @item  Procedure with no formal parameters (returns @code{42} when
24052        an unhandled exception is raised)
24053
24054 @item  Function with no formal parameters whose returned value
24055        is of a discrete type
24056
24057 @item  Procedure with one @code{out} formal of a discrete type for
24058        which a specification of pragma @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE}
24059        is given.
24060
24061 @end itemize
24062
24063 @noindent
24064 When declared with the pragma @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE},
24065 a main function or main procedure returns a discrete
24066 value whose size is less than 64 bits (32 on VAX systems),
24067 the value is zero- or sign-extended as appropriate.
24068 On GNAT, main programs are defined as follows:
24069 @itemize @bullet
24070 @item  Must be a non-generic, parameterless subprogram that
24071 is either a procedure or function returning an Ada
24072 @code{STANDARD.INTEGER} (the predefined type)
24073
24074 @item  Cannot be a generic subprogram or an instantiation of a
24075 generic subprogram
24076 @end itemize
24077
24078 @node Implementation-Defined Attributes
24079 @section Implementation-Defined Attributes
24080
24081 @noindent
24082 GNAT provides all HP Ada implementation-defined
24083 attributes.
24084
24085 @node Compiler and Run-Time Interfacing
24086 @section Compiler and Run-Time Interfacing
24087
24088 @noindent
24089 HP Ada provides the following qualifiers to pass options to the linker
24090 (ACS LINK):
24091 @itemize @bullet
24092 @item  @option{/WAIT} and @option{/SUBMIT}
24093
24094 @item  @option{/COMMAND}
24095
24096 @item  @option{/[NO]MAP}
24097
24098 @item  @option{/OUTPUT=@i{file-spec}}
24099
24100 @item  @option{/[NO]DEBUG} and @option{/[NO]TRACEBACK}
24101 @end itemize
24102
24103 @noindent
24104 To pass options to the linker, GNAT provides the following
24105 switches:
24106
24107 @itemize @bullet
24108 @item   @option{/EXECUTABLE=@i{exec-name}}
24109
24110 @item   @option{/VERBOSE}
24111
24112 @item   @option{/[NO]DEBUG} and @option{/[NO]TRACEBACK}
24113 @end itemize
24114
24115 @noindent
24116 For more information on these switches, see
24117 @ref{Switches for gnatlink}.
24118 In HP Ada, the command-line switch @option{/OPTIMIZE} is available
24119 to control optimization. HP Ada also supplies the
24120 following pragmas:
24121 @itemize @bullet
24122 @item  @code{OPTIMIZE}
24123
24124 @item  @code{INLINE}
24125
24126 @item  @code{INLINE_GENERIC}
24127
24128 @item  @code{SUPPRESS_ALL}
24129
24130 @item  @code{PASSIVE}
24131 @end itemize
24132
24133 @noindent
24134 In GNAT, optimization is controlled strictly by command
24135 line parameters, as described in the corresponding section of this guide.
24136 The HP pragmas for control of optimization are
24137 recognized but ignored.
24138
24139 Note that in GNAT, the default is optimization off, whereas in HP Ada
24140 the default is that optimization is turned on.
24141
24142 @node Program Compilation and Library Management
24143 @section Program Compilation and Library Management
24144
24145 @noindent
24146 HP Ada and GNAT provide a comparable set of commands to
24147 build programs. HP Ada also provides a program library,
24148 which is a concept that does not exist on GNAT. Instead,
24149 GNAT provides directories of sources that are compiled as
24150 needed.
24151
24152 The following table summarizes
24153 the HP Ada commands and provides
24154 equivalent GNAT commands. In this table, some GNAT
24155 equivalents reflect the fact that GNAT does not use the
24156 concept of a program library. Instead, it uses a model
24157 in which collections of source and object files are used
24158 in a manner consistent with other languages like C and
24159 Fortran. Therefore, standard system file commands are used
24160 to manipulate these elements. Those GNAT commands are marked with
24161 an asterisk.
24162 Note that, unlike HP Ada, none of the GNAT commands accepts wild cards.
24163
24164 @need 1500
24165 @multitable @columnfractions .35 .65
24166
24167 @item @emph{HP Ada Command}
24168 @tab @emph{GNAT Equivalent / Description}
24169
24170 @item @command{ADA}
24171 @tab @command{GNAT COMPILE}@*
24172 Invokes the compiler to compile one or more Ada source files.
24173
24174 @item @command{ACS ATTACH}@*
24175 @tab [No equivalent]@*
24176 Switches control of terminal from current process running the program
24177 library manager.
24178
24179 @item @command{ACS CHECK}
24180 @tab @command{GNAT MAKE /DEPENDENCY_LIST}@*
24181 Forms the execution closure of one
24182 or more compiled units and checks completeness and currency.
24183
24184 @item @command{ACS COMPILE}
24185 @tab @command{GNAT MAKE /ACTIONS=COMPILE}@*
24186 Forms the execution closure of one or
24187 more specified units, checks completeness and currency,
24188 identifies units that have revised source files, compiles same,
24189 and recompiles units that are or will become obsolete.
24190 Also completes incomplete generic instantiations.
24191
24192 @item @command{ACS COPY FOREIGN}
24193 @tab Copy (*)@*
24194 Copies a foreign object file into the program library as a
24195 library unit body.
24196
24197 @item @command{ACS COPY UNIT}
24198 @tab Copy (*)@*
24199 Copies a compiled unit from one program library to another.
24200
24201 @item @command{ACS CREATE LIBRARY}
24202 @tab Create /directory (*)@*
24203 Creates a program library.
24204
24205 @item @command{ACS CREATE SUBLIBRARY}
24206 @tab Create /directory (*)@*
24207 Creates a program sublibrary.
24208
24209 @item @command{ACS DELETE LIBRARY}
24210 @tab @*
24211 Deletes a program library and its contents.
24212
24213 @item @command{ACS DELETE SUBLIBRARY}
24214 @tab @*
24215 Deletes a program sublibrary and its contents.
24216
24217 @item @command{ACS DELETE UNIT}
24218 @tab Delete file (*)@*
24219 On OpenVMS systems, deletes one or more compiled units from
24220 the current program library.
24221
24222 @item @command{ACS DIRECTORY}
24223 @tab Directory (*)@*
24224 On OpenVMS systems, lists units contained in the current
24225 program library.
24226
24227 @item @command{ACS ENTER FOREIGN}
24228 @tab Copy (*)@*
24229 Allows the import of a foreign body as an Ada library
24230 specification and enters a reference to a pointer.
24231
24232 @item @command{ACS ENTER UNIT}
24233 @tab Copy (*)@*
24234 Enters a reference (pointer) from the current program library to
24235 a unit compiled into another program library.
24236
24237 @item @command{ACS EXIT}
24238 @tab [No equivalent]@*
24239 Exits from the program library manager.
24240
24241 @item @command{ACS EXPORT}
24242 @tab Copy (*)@*
24243 Creates an object file that contains system-specific object code
24244 for one or more units. With GNAT, object files can simply be copied
24245 into the desired directory.
24246
24247 @item @command{ACS EXTRACT SOURCE}
24248 @tab Copy (*)@*
24249 Allows access to the copied source file for each Ada compilation unit
24250
24251 @item @command{ACS HELP}
24252 @tab @command{HELP GNAT}@*
24253 Provides online help.
24254
24255 @item @command{ACS LINK}
24256 @tab @command{GNAT LINK}@*
24257 Links an object file containing Ada units into an executable file.
24258
24259 @item @command{ACS LOAD}
24260 @tab Copy (*)@*
24261 Loads (partially compiles) Ada units into the program library.
24262 Allows loading a program from a collection of files into a library
24263 without knowing the relationship among units.
24264
24265 @item @command{ACS MERGE}
24266 @tab Copy (*)@*
24267 Merges into the current program library, one or more units from
24268 another library where they were modified.
24269
24270 @item @command{ACS RECOMPILE}
24271 @tab @command{GNAT MAKE /ACTIONS=COMPILE}@*
24272 Recompiles from   external or copied source files any obsolete
24273 unit in the closure. Also, completes any incomplete generic
24274 instantiations.
24275
24276 @item @command{ACS REENTER}
24277 @tab @command{GNAT MAKE}@*
24278 Reenters current references to units compiled after last entered
24279 with the @command{ACS ENTER UNIT} command.
24280
24281 @item @command{ACS SET LIBRARY}
24282 @tab Set default (*)@*
24283 Defines a program library to be the compilation context as well
24284 as the target library for compiler output and commands in general.
24285
24286 @item @command{ACS SET PRAGMA}
24287 @tab Edit @file{gnat.adc} (*)@*
24288 Redefines specified  values of the library characteristics
24289 @code{LONG_ FLOAT}, @code{MEMORY_SIZE}, @code{SYSTEM_NAME},
24290 and @code{Float_Representation}.
24291
24292 @item @command{ACS SET SOURCE}
24293 @tab Define @code{ADA_INCLUDE_PATH} path (*)@*
24294 Defines the source file search list for the @command{ACS COMPILE} command.
24295
24296 @item @command{ACS SHOW LIBRARY}
24297 @tab Directory (*)@*
24298 Lists information about one or more program libraries.
24299
24300 @item @command{ACS SHOW PROGRAM}
24301 @tab [No equivalent]@*
24302 Lists information about the execution closure of one or
24303 more units in the program library.
24304
24305 @item @command{ACS SHOW SOURCE}
24306 @tab Show logical @code{ADA_INCLUDE_PATH}@*
24307 Shows the source file search used when compiling units.
24308
24309 @item @command{ACS SHOW VERSION}
24310 @tab Compile with @option{VERBOSE} option
24311 Displays the version number of the compiler and program library
24312 manager used.
24313
24314 @item @command{ACS SPAWN}
24315 @tab [No equivalent]@*
24316 Creates a subprocess of the current process (same as @command{DCL SPAWN}
24317 command).
24318
24319 @item @command{ACS VERIFY}
24320 @tab [No equivalent]@*
24321 Performs a series of consistency checks on a program library to
24322 determine whether the library structure and library files are in
24323 valid form.
24324 @end multitable
24325
24326 @noindent
24327
24328 @node Input-Output
24329 @section Input-Output
24330
24331 @noindent
24332 On OpenVMS Alpha systems, HP Ada uses OpenVMS Record
24333 Management Services (RMS) to perform operations on
24334 external files.
24335
24336 @noindent
24337 HP Ada and GNAT predefine an identical set of input-
24338 output packages. To make the use of the
24339 generic @code{TEXT_IO} operations more convenient, HP Ada
24340 provides predefined library packages that instantiate the
24341 integer and floating-point operations for the predefined
24342 integer and floating-point types as shown in the following table.
24343
24344 @multitable @columnfractions .45 .55
24345 @item @emph{Package Name} @tab Instantiation
24346
24347 @item @code{INTEGER_TEXT_IO}
24348 @tab @code{INTEGER_IO(INTEGER)}
24349
24350 @item @code{SHORT_INTEGER_TEXT_IO}
24351 @tab @code{INTEGER_IO(SHORT_INTEGER)}
24352
24353 @item @code{SHORT_SHORT_INTEGER_TEXT_IO}
24354 @tab @code{INTEGER_IO(SHORT_SHORT_INTEGER)}
24355
24356 @item @code{FLOAT_TEXT_IO}
24357 @tab @code{FLOAT_IO(FLOAT)}
24358
24359 @item @code{LONG_FLOAT_TEXT_IO}
24360 @tab @code{FLOAT_IO(LONG_FLOAT)}
24361 @end multitable
24362
24363 @noindent
24364 The HP Ada predefined packages and their operations
24365 are implemented using OpenVMS Alpha files and input-output
24366 facilities. HP Ada supports asynchronous input-output on OpenVMS Alpha.
24367 Familiarity with the following is recommended:
24368 @itemize @bullet
24369 @item  RMS file organizations and access methods
24370
24371 @item  OpenVMS file specifications and directories
24372
24373 @item  OpenVMS File Definition Language (FDL)
24374 @end itemize
24375
24376 @noindent
24377 GNAT provides I/O facilities that are completely
24378 compatible with HP Ada. The distribution includes the
24379 standard HP Ada versions of all I/O packages, operating
24380 in a manner compatible with HP Ada. In particular, the
24381 following packages are by default the HP Ada (Ada 83)
24382 versions of these packages rather than the renamings
24383 suggested in Annex J of the Ada Reference Manual:
24384 @itemize @bullet
24385 @item  @code{TEXT_IO}
24386
24387 @item  @code{SEQUENTIAL_IO}
24388
24389 @item  @code{DIRECT_IO}
24390 @end itemize
24391
24392 @noindent
24393 The use of the standard child package syntax (for
24394 example, @code{ADA.TEXT_IO}) retrieves the post-Ada 83 versions of these
24395 packages.
24396 GNAT provides HP-compatible predefined instantiations
24397 of the @code{TEXT_IO} packages, and also
24398 provides the standard predefined instantiations required
24399 by the @cite{Ada Reference Manual}.
24400
24401 For further information on how GNAT interfaces to the file
24402 system or how I/O is implemented in programs written in
24403 mixed languages, see the chapter ``Implementation of the
24404 Standard I/O'' in the @cite{GNAT Reference Manual}.
24405 This chapter covers the following:
24406 @itemize @bullet
24407 @item  Standard I/O packages
24408
24409 @item  @code{FORM} strings
24410
24411 @item  @code{ADA.DIRECT_IO}
24412
24413 @item  @code{ADA.SEQUENTIAL_IO}
24414
24415 @item  @code{ADA.TEXT_IO}
24416
24417 @item  Stream pointer positioning
24418
24419 @item  Reading and writing non-regular files
24420
24421 @item  @code{GET_IMMEDIATE}
24422
24423 @item  Treating @code{TEXT_IO} files as streams
24424
24425 @item  Shared files
24426
24427 @item  Open modes
24428 @end itemize
24429
24430 @node Implementation Limits
24431 @section Implementation Limits
24432
24433 @noindent
24434 The following table lists implementation limits for HP Ada
24435 and GNAT systems.
24436 @multitable @columnfractions .60 .20 .20
24437 @sp 1
24438 @item  @emph{Compilation Parameter}
24439 @tab   @emph{HP Ada}
24440 @tab   @emph{GNAT}
24441 @sp 1
24442
24443 @item  In a subprogram or entry  declaration, maximum number of
24444        formal parameters that are of an unconstrained record type
24445 @tab   32
24446 @tab   No set limit
24447 @sp 1
24448
24449 @item  Maximum identifier length (number of characters)
24450 @tab   255
24451 @tab   32766
24452 @sp 1
24453
24454 @item  Maximum number of characters in a source line
24455 @tab   255
24456 @tab   32766
24457 @sp 1
24458
24459 @item  Maximum collection size   (number of bytes)
24460 @tab   2**31-1
24461 @tab   2**31-1
24462 @sp 1
24463
24464 @item  Maximum number of discriminants for a record type
24465 @tab   245
24466 @tab   No set limit
24467 @sp 1
24468
24469 @item  Maximum number of formal parameters in an entry or
24470        subprogram declaration
24471 @tab   246
24472 @tab    No set limit
24473 @sp 1
24474
24475 @item  Maximum number of dimensions in an array type
24476 @tab   255
24477 @tab   No set limit
24478 @sp 1
24479
24480 @item  Maximum number of library  units and subunits in a compilation.
24481 @tab   4095
24482 @tab   No set limit
24483 @sp 1
24484
24485 @item  Maximum number of library units and subunits in an execution.
24486 @tab   16383
24487 @tab   No set limit
24488 @sp 1
24489
24490 @item  Maximum number of objects declared with the pragma @code{COMMON_OBJECT}
24491        or @code{PSECT_OBJECT}
24492 @tab   32757
24493 @tab   No set limit
24494 @sp 1
24495
24496 @item  Maximum number of enumeration literals in an enumeration type
24497        definition
24498 @tab   65535
24499 @tab   No set limit
24500 @sp 1
24501
24502 @item  Maximum number of lines in a source file
24503 @tab   65534
24504 @tab   No set limit
24505 @sp 1
24506
24507 @item  Maximum number of bits in any object
24508 @tab   2**31-1
24509 @tab   2**31-1
24510 @sp 1
24511
24512 @item  Maximum size of the static portion of a stack frame (approximate)
24513 @tab   2**31-1
24514 @tab   2**31-1
24515 @end multitable
24516
24517 @node Tools and Utilities
24518 @section Tools and Utilities
24519
24520 @noindent
24521 The following table lists some of the OpenVMS development tools
24522 available for HP Ada, and the corresponding tools for
24523 use with @value{EDITION} on Alpha and I64 platforms.
24524 Aside from the debugger, all the OpenVMS tools identified are part
24525 of the DECset package.
24526
24527 @iftex
24528 @c Specify table in TeX since Texinfo does a poor job
24529 @tex
24530 \smallskip
24531 \smallskip
24532 \settabs\+Language-Sensitive Editor\quad
24533    &Product with HP Ada\quad
24534    &\cr
24535 \+\it Tool
24536    &\it Product with HP Ada
24537    & \it Product with GNAT Pro\cr
24538 \smallskip
24539 \+Code Management System
24540    &HP CMS
24541    & HP CMS\cr
24542 \smallskip
24543 \+Language-Sensitive Editor
24544    &HP LSE
24545    & emacs or HP LSE (Alpha)\cr
24546 \+
24547    &
24548    & HP LSE (I64)\cr
24549 \smallskip
24550 \+Debugger
24551    &OpenVMS Debug
24552    & gdb (Alpha),\cr
24553 \+
24554    &
24555    & OpenVMS Debug (I64)\cr
24556 \smallskip
24557 \+Source Code Analyzer /
24558    &HP SCA
24559    & GNAT XREF\cr
24560 \+Cross Referencer
24561    &
24562    &\cr
24563 \smallskip
24564 \+Test Manager
24565    &HP Digital Test
24566    & HP DTM\cr
24567 \+
24568    &Manager (DTM)
24569    &\cr
24570 \smallskip
24571 \+Performance and
24572    & HP PCA
24573    & HP PCA\cr
24574 \+Coverage Analyzer
24575    &
24576    &\cr
24577 \smallskip
24578 \+Module Management
24579    & HP MMS
24580    & Not applicable\cr
24581 \+ System
24582    &
24583    &\cr
24584 \smallskip
24585 \smallskip
24586 @end tex
24587 @end iftex
24588
24589 @ifnottex
24590 @c This is the Texinfo version of the table.  It renders poorly in pdf, hence
24591 @c the TeX version above for the printed version
24592 @flushleft
24593 @c @multitable @columnfractions .3 .4 .4
24594 @multitable {Source Code Analyzer /}{Tool with HP Ada}{Tool with GNAT Pro}
24595 @item @i{Tool}
24596  @tab @i{Tool with HP Ada}
24597  @tab @i{Tool with @value{EDITION}}
24598 @item Code Management@*System
24599  @tab HP CMS
24600  @tab HP CMS
24601 @item Language-Sensitive@*Editor
24602  @tab HP LSE
24603  @tab emacs or HP LSE (Alpha)
24604 @item
24605  @tab
24606  @tab HP LSE (I64)
24607 @item Debugger
24608  @tab OpenVMS Debug
24609  @tab gdb (Alpha),
24610 @item
24611  @tab
24612  @tab OpenVMS Debug (I64)
24613 @item Source Code Analyzer /@*Cross Referencer
24614  @tab HP SCA
24615  @tab GNAT XREF
24616 @item Test Manager
24617  @tab HP Digital Test@*Manager (DTM)
24618  @tab HP DTM
24619 @item Performance and@*Coverage Analyzer
24620  @tab HP PCA
24621  @tab HP PCA
24622 @item Module Management@*System
24623  @tab HP MMS
24624  @tab Not applicable
24625 @end multitable
24626 @end flushleft
24627 @end ifnottex
24628
24629 @end ifset
24630
24631 @c **************************************
24632 @node Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries
24633 @appendix Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries
24634 @cindex Tasking and threads libraries
24635 @cindex Threads libraries and tasking
24636 @cindex Run-time libraries (platform-specific information)
24637
24638 @noindent
24639 The GNAT run-time implementation may vary with respect to both the
24640 underlying threads library and the exception handling scheme.
24641 For threads support, one or more of the following are supplied:
24642 @itemize @bullet
24643 @item @b{native threads library}, a binding to the thread package from
24644 the underlying operating system
24645
24646 @item @b{pthreads library} (Sparc Solaris only), a binding to the Solaris
24647 POSIX thread package
24648 @end itemize
24649
24650 @noindent
24651 For exception handling, either or both of two models are supplied:
24652 @itemize @bullet
24653 @item @b{Zero-Cost Exceptions} (``ZCX''),@footnote{
24654 Most programs should experience a substantial speed improvement by
24655 being compiled with a ZCX run-time.
24656 This is especially true for
24657 tasking applications or applications with many exception handlers.}
24658 @cindex Zero-Cost Exceptions
24659 @cindex ZCX (Zero-Cost Exceptions)
24660 which uses binder-generated tables that
24661 are interrogated at run time to locate a handler
24662
24663 @item @b{setjmp / longjmp} (``SJLJ''),
24664 @cindex setjmp/longjmp Exception Model
24665 @cindex SJLJ (setjmp/longjmp Exception Model)
24666 which uses dynamically-set data to establish
24667 the set of handlers
24668 @end itemize
24669
24670 @noindent
24671 This appendix summarizes which combinations of threads and exception support
24672 are supplied on various GNAT platforms.
24673 It then shows how to select a particular library either
24674 permanently or temporarily,
24675 explains the properties of (and tradeoffs among) the various threads
24676 libraries, and provides some additional
24677 information about several specific platforms.
24678
24679 @menu
24680 * Summary of Run-Time Configurations::
24681 * Specifying a Run-Time Library::
24682 * Choosing the Scheduling Policy::
24683 * Solaris-Specific Considerations::
24684 * Linux-Specific Considerations::
24685 * AIX-Specific Considerations::
24686 @end menu
24687
24688 @node Summary of Run-Time Configurations
24689 @section Summary of Run-Time Configurations
24690
24691 @multitable @columnfractions .30 .70
24692 @item @b{alpha-openvms}
24693 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
24694 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native VMS threads
24695 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
24696 @*
24697 @item @b{alpha-tru64}
24698 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
24699 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native TRU64 threads
24700 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
24701 @*
24702 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
24703 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native TRU64 threads
24704 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
24705 @*
24706 @item @b{ia64-hp_linux}
24707 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
24708 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
24709 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
24710 @*
24711 @item @b{ia64-hpux}
24712 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
24713 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
24714 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
24715 @*
24716 @item @b{ia64-openvms}
24717 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
24718 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native VMS threads
24719 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
24720 @*
24721 @item @b{ia64-sgi_linux}
24722 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
24723 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
24724 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
24725 @*
24726 @item @b{mips-irix}
24727 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
24728 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native IRIX threads
24729 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
24730 @*
24731 @item @b{pa-hpux}
24732 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
24733 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
24734 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
24735 @*
24736 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
24737 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
24738 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
24739 @*
24740 @item @b{ppc-aix}
24741 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
24742 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native AIX threads
24743 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
24744 @*
24745 @item @b{ppc-darwin}
24746 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
24747 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native MacOS threads
24748 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
24749 @*
24750 @item @b{sparc-solaris}  @tab
24751 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
24752 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
24753 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
24754 @*
24755 @item @code{@ @ }@i{rts-pthread}
24756 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
24757 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
24758 @*
24759 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
24760 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
24761 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
24762 @*
24763 @item @b{sparc64-solaris}  @tab
24764 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
24765 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
24766 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
24767 @*
24768 @item @b{x86-linux}
24769 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
24770 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
24771 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
24772 @*
24773 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
24774 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
24775 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
24776 @*
24777 @item @b{x86-lynx}
24778 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
24779 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native LynxOS threads
24780 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
24781 @*
24782 @item @b{x86-solaris}
24783 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
24784 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads
24785 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
24786 @*
24787 @item @b{x86-windows}
24788 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
24789 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Win32 threads
24790 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
24791 @*
24792 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj (default)}
24793 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Win32 threads
24794 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
24795 @*
24796 @item @b{x86_64-linux}
24797 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
24798 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
24799 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
24800 @*
24801 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
24802 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
24803 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
24804 @*
24805 @end multitable
24806
24807 @node Specifying a Run-Time Library
24808 @section Specifying a Run-Time Library
24809
24810 @noindent
24811 The @file{adainclude} subdirectory containing the sources of the GNAT
24812 run-time library, and the @file{adalib} subdirectory containing the
24813 @file{ALI} files and the static and/or shared GNAT library, are located
24814 in the gcc target-dependent area:
24815
24816 @smallexample
24817 target=$prefix/lib/gcc/gcc-@i{dumpmachine}/gcc-@i{dumpversion}/
24818 @end smallexample
24819
24820 @noindent
24821 As indicated above, on some platforms several run-time libraries are supplied.
24822 These libraries are installed in the target dependent area and
24823 contain a complete source and binary subdirectory. The detailed description
24824 below explains the differences between the different libraries in terms of
24825 their thread support.
24826
24827 The default run-time library (when GNAT is installed) is @emph{rts-native}.
24828 This default run time is selected by the means of soft links.
24829 For example on x86-linux:
24830
24831 @smallexample
24832 @group
24833  $(target-dir)
24834      |
24835      +--- adainclude----------+
24836      |                        |
24837      +--- adalib-----------+  |
24838      |                     |  |
24839      +--- rts-native       |  |
24840      |    |                |  |
24841      |    +--- adainclude <---+
24842      |    |                |
24843      |    +--- adalib <----+
24844      |
24845      +--- rts-sjlj
24846           |
24847           +--- adainclude
24848           |
24849           +--- adalib
24850 @end group
24851 @end smallexample
24852
24853 @noindent
24854 If the @i{rts-sjlj} library is to be selected on a permanent basis,
24855 these soft links can be modified with the following commands:
24856
24857 @smallexample
24858 $ cd $target
24859 $ rm -f adainclude adalib
24860 $ ln -s rts-sjlj/adainclude adainclude
24861 $ ln -s rts-sjlj/adalib adalib
24862 @end smallexample
24863
24864 @noindent
24865 Alternatively, you can specify @file{rts-sjlj/adainclude} in the file
24866 @file{$target/ada_source_path} and @file{rts-sjlj/adalib} in
24867 @file{$target/ada_object_path}.
24868
24869 Selecting another run-time library temporarily can be
24870 achieved by using the @option{--RTS} switch, e.g., @option{--RTS=sjlj}
24871 @cindex @option{--RTS} option
24872
24873 @node Choosing the Scheduling Policy
24874 @section Choosing the Scheduling Policy
24875
24876 @noindent
24877 When using a POSIX threads implementation, you have a choice of several
24878 scheduling policies: @code{SCHED_FIFO},
24879 @cindex @code{SCHED_FIFO} scheduling policy
24880 @code{SCHED_RR}
24881 @cindex @code{SCHED_RR} scheduling policy
24882 and @code{SCHED_OTHER}.
24883 @cindex @code{SCHED_OTHER} scheduling policy
24884 Typically, the default is @code{SCHED_OTHER}, while using @code{SCHED_FIFO}
24885 or @code{SCHED_RR} requires special (e.g., root) privileges.
24886
24887 By default, GNAT uses the @code{SCHED_OTHER} policy. To specify
24888 @code{SCHED_FIFO},
24889 @cindex @code{SCHED_FIFO} scheduling policy
24890 you can use one of the following:
24891
24892 @itemize @bullet
24893 @item
24894 @code{pragma Time_Slice (0.0)}
24895 @cindex pragma Time_Slice
24896 @item
24897 the corresponding binder option @option{-T0}
24898 @cindex @option{-T0} option
24899 @item
24900 @code{pragma Task_Dispatching_Policy (FIFO_Within_Priorities)}
24901 @cindex pragma Task_Dispatching_Policy
24902 @end itemize
24903
24904 @noindent
24905 To specify @code{SCHED_RR},
24906 @cindex @code{SCHED_RR} scheduling policy
24907 you should use @code{pragma Time_Slice} with a
24908 value greater than @code{0.0}, or else use the corresponding @option{-T}
24909 binder option.
24910
24911 @node Solaris-Specific Considerations
24912 @section Solaris-Specific Considerations
24913 @cindex Solaris Sparc threads libraries
24914
24915 @noindent
24916 This section addresses some topics related to the various threads libraries
24917 on Sparc Solaris.
24918
24919 @menu
24920 * Solaris Threads Issues::
24921 @end menu
24922
24923 @node Solaris Threads Issues
24924 @subsection Solaris Threads Issues
24925
24926 @noindent
24927 GNAT under Solaris/Sparc 32 bits comes with an alternate tasking run-time
24928 library based on POSIX threads --- @emph{rts-pthread}.
24929 @cindex rts-pthread threads library
24930 This run-time library has the advantage of being mostly shared across all
24931 POSIX-compliant thread implementations, and it also provides under
24932 @w{Solaris 8} the @code{PTHREAD_PRIO_INHERIT}
24933 @cindex @code{PTHREAD_PRIO_INHERIT} policy (under rts-pthread)
24934 and @code{PTHREAD_PRIO_PROTECT}
24935 @cindex @code{PTHREAD_PRIO_PROTECT} policy (under rts-pthread)
24936 semantics that can be selected using the predefined pragma
24937 @code{Locking_Policy}
24938 @cindex pragma Locking_Policy (under rts-pthread)
24939 with respectively
24940 @code{Inheritance_Locking} and @code{Ceiling_Locking} as the policy.
24941 @cindex @code{Inheritance_Locking} (under rts-pthread)
24942 @cindex @code{Ceiling_Locking} (under rts-pthread)
24943
24944 As explained above, the native run-time library is based on the Solaris thread
24945 library (@code{libthread}) and is the default library.
24946
24947 When the Solaris threads library is used (this is the default), programs
24948 compiled with GNAT can automatically take advantage of
24949 and can thus execute on multiple processors.
24950 The user can alternatively specify a processor on which the program should run
24951 to emulate a single-processor system. The multiprocessor / uniprocessor choice
24952 is made by
24953 setting the environment variable @code{GNAT_PROCESSOR}
24954 @cindex @code{GNAT_PROCESSOR} environment variable (on Sparc Solaris)
24955 to one of the following:
24956
24957 @table @code
24958 @item -2
24959 Use the default configuration (run the program on all
24960          available processors) - this is the same as having
24961          @code{GNAT_PROCESSOR} unset
24962
24963 @item -1
24964 Let the run-time implementation choose one processor and run the program on
24965          that processor
24966
24967 @item 0 .. Last_Proc
24968 Run the program on the specified processor.
24969   @code{Last_Proc} is equal to @code{_SC_NPROCESSORS_CONF - 1}
24970 (where @code{_SC_NPROCESSORS_CONF} is a system variable).
24971 @end table
24972
24973 @node Linux-Specific Considerations
24974 @section Linux-Specific Considerations
24975 @cindex Linux threads libraries
24976
24977 @noindent
24978 On GNU/Linux without NPTL support (usually system with GNU C Library
24979 older than 2.3), the signal model is not POSIX compliant, which means
24980 that to send a signal to the process, you need to send the signal to all
24981 threads, e.g. by using @code{killpg()}.
24982
24983 @node AIX-Specific Considerations
24984 @section AIX-Specific Considerations
24985 @cindex AIX resolver library
24986
24987 @noindent
24988 On AIX, the resolver library initializes some internal structure on
24989 the first call to @code{get*by*} functions, which are used to implement
24990 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Name} and
24991 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Address}.
24992 If such initialization occurs within an Ada task, and the stack size for
24993 the task is the default size, a stack overflow may occur.
24994
24995 To avoid this overflow, the user should either ensure that the first call
24996 to @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Name} or
24997 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Addrss}
24998 occurs in the environment task, or use @code{pragma Storage_Size} to
24999 specify a sufficiently large size for the stack of the task that contains
25000 this call.
25001
25002 @c *******************************
25003 @node Example of Binder Output File
25004 @appendix Example of Binder Output File
25005
25006 @noindent
25007 This Appendix displays the source code for @command{gnatbind}'s output
25008 file generated for a simple ``Hello World'' program.
25009 Comments have been added for clarification purposes.
25010
25011 @smallexample @c adanocomment
25012 @iftex
25013 @leftskip=0cm
25014 @end iftex
25015 --  The package is called Ada_Main unless this name is actually used
25016 --  as a unit name in the partition, in which case some other unique
25017 --  name is used.
25018
25019 with System;
25020 package ada_main is
25021
25022    Elab_Final_Code : Integer;
25023    pragma Import (C, Elab_Final_Code, "__gnat_inside_elab_final_code");
25024
25025    --  The main program saves the parameters (argument count,
25026    --  argument values, environment pointer) in global variables
25027    --  for later access by other units including
25028    --  Ada.Command_Line.
25029
25030    gnat_argc : Integer;
25031    gnat_argv : System.Address;
25032    gnat_envp : System.Address;
25033
25034    --  The actual variables are stored in a library routine. This
25035    --  is useful for some shared library situations, where there
25036    --  are problems if variables are not in the library.
25037
25038    pragma Import (C, gnat_argc);
25039    pragma Import (C, gnat_argv);
25040    pragma Import (C, gnat_envp);
25041
25042    --  The exit status is similarly an external location
25043
25044    gnat_exit_status : Integer;
25045    pragma Import (C, gnat_exit_status);
25046
25047    GNAT_Version : constant String :=
25048                     "GNAT Version: 6.0.0w (20061115)";
25049    pragma Export (C, GNAT_Version, "__gnat_version");
25050
25051    --  This is the generated adafinal routine that performs
25052    --  finalization at the end of execution. In the case where
25053    --  Ada is the main program, this main program makes a call
25054    --  to adafinal at program termination.
25055
25056    procedure adafinal;
25057    pragma Export (C, adafinal, "adafinal");
25058
25059    --  This is the generated adainit routine that performs
25060    --  initialization at the start of execution. In the case
25061    --  where Ada is the main program, this main program makes
25062    --  a call to adainit at program startup.
25063
25064    procedure adainit;
25065    pragma Export (C, adainit, "adainit");
25066
25067    --  This routine is called at the start of execution. It is
25068    --  a dummy routine that is used by the debugger to breakpoint
25069    --  at the start of execution.
25070
25071    procedure Break_Start;
25072    pragma Import (C, Break_Start, "__gnat_break_start");
25073
25074    --  This is the actual generated main program (it would be
25075    --  suppressed if the no main program switch were used). As
25076    --  required by standard system conventions, this program has
25077    --  the external name main.
25078
25079    function main
25080      (argc : Integer;
25081       argv : System.Address;
25082       envp : System.Address)
25083       return Integer;
25084    pragma Export (C, main, "main");
25085
25086    --  The following set of constants give the version
25087    --  identification values for every unit in the bound
25088    --  partition. This identification is computed from all
25089    --  dependent semantic units, and corresponds to the
25090    --  string that would be returned by use of the
25091    --  Body_Version or Version attributes.
25092
25093    type Version_32 is mod 2 ** 32;
25094    u00001 : constant Version_32 := 16#7880BEB3#;
25095    u00002 : constant Version_32 := 16#0D24CBD0#;
25096    u00003 : constant Version_32 := 16#3283DBEB#;
25097    u00004 : constant Version_32 := 16#2359F9ED#;
25098    u00005 : constant Version_32 := 16#664FB847#;
25099    u00006 : constant Version_32 := 16#68E803DF#;
25100    u00007 : constant Version_32 := 16#5572E604#;
25101    u00008 : constant Version_32 := 16#46B173D8#;
25102    u00009 : constant Version_32 := 16#156A40CF#;
25103    u00010 : constant Version_32 := 16#033DABE0#;
25104    u00011 : constant Version_32 := 16#6AB38FEA#;
25105    u00012 : constant Version_32 := 16#22B6217D#;
25106    u00013 : constant Version_32 := 16#68A22947#;
25107    u00014 : constant Version_32 := 16#18CC4A56#;
25108    u00015 : constant Version_32 := 16#08258E1B#;
25109    u00016 : constant Version_32 := 16#367D5222#;
25110    u00017 : constant Version_32 := 16#20C9ECA4#;
25111    u00018 : constant Version_32 := 16#50D32CB6#;
25112    u00019 : constant Version_32 := 16#39A8BB77#;
25113    u00020 : constant Version_32 := 16#5CF8FA2B#;
25114    u00021 : constant Version_32 := 16#2F1EB794#;
25115    u00022 : constant Version_32 := 16#31AB6444#;
25116    u00023 : constant Version_32 := 16#1574B6E9#;
25117    u00024 : constant Version_32 := 16#5109C189#;
25118    u00025 : constant Version_32 := 16#56D770CD#;
25119    u00026 : constant Version_32 := 16#02F9DE3D#;
25120    u00027 : constant Version_32 := 16#08AB6B2C#;
25121    u00028 : constant Version_32 := 16#3FA37670#;
25122    u00029 : constant Version_32 := 16#476457A0#;
25123    u00030 : constant Version_32 := 16#731E1B6E#;
25124    u00031 : constant Version_32 := 16#23C2E789#;
25125    u00032 : constant Version_32 := 16#0F1BD6A1#;
25126    u00033 : constant Version_32 := 16#7C25DE96#;
25127    u00034 : constant Version_32 := 16#39ADFFA2#;
25128    u00035 : constant Version_32 := 16#571DE3E7#;
25129    u00036 : constant Version_32 := 16#5EB646AB#;
25130    u00037 : constant Version_32 := 16#4249379B#;
25131    u00038 : constant Version_32 := 16#0357E00A#;
25132    u00039 : constant Version_32 := 16#3784FB72#;
25133    u00040 : constant Version_32 := 16#2E723019#;
25134    u00041 : constant Version_32 := 16#623358EA#;
25135    u00042 : constant Version_32 := 16#107F9465#;
25136    u00043 : constant Version_32 := 16#6843F68A#;
25137    u00044 : constant Version_32 := 16#63305874#;
25138    u00045 : constant Version_32 := 16#31E56CE1#;
25139    u00046 : constant Version_32 := 16#02917970#;
25140    u00047 : constant Version_32 := 16#6CCBA70E#;
25141    u00048 : constant Version_32 := 16#41CD4204#;
25142    u00049 : constant Version_32 := 16#572E3F58#;
25143    u00050 : constant Version_32 := 16#20729FF5#;
25144    u00051 : constant Version_32 := 16#1D4F93E8#;
25145    u00052 : constant Version_32 := 16#30B2EC3D#;
25146    u00053 : constant Version_32 := 16#34054F96#;
25147    u00054 : constant Version_32 := 16#5A199860#;
25148    u00055 : constant Version_32 := 16#0E7F912B#;
25149    u00056 : constant Version_32 := 16#5760634A#;
25150    u00057 : constant Version_32 := 16#5D851835#;
25151
25152    --  The following Export pragmas export the version numbers
25153    --  with symbolic names ending in B (for body) or S
25154    --  (for spec) so that they can be located in a link. The
25155    --  information provided here is sufficient to track down
25156    --  the exact versions of units used in a given build.
25157
25158    pragma Export (C, u00001, "helloB");
25159    pragma Export (C, u00002, "system__standard_libraryB");
25160    pragma Export (C, u00003, "system__standard_libraryS");
25161    pragma Export (C, u00004, "adaS");
25162    pragma Export (C, u00005, "ada__text_ioB");
25163    pragma Export (C, u00006, "ada__text_ioS");
25164    pragma Export (C, u00007, "ada__exceptionsB");
25165    pragma Export (C, u00008, "ada__exceptionsS");
25166    pragma Export (C, u00009, "gnatS");
25167    pragma Export (C, u00010, "gnat__heap_sort_aB");
25168    pragma Export (C, u00011, "gnat__heap_sort_aS");
25169    pragma Export (C, u00012, "systemS");
25170    pragma Export (C, u00013, "system__exception_tableB");
25171    pragma Export (C, u00014, "system__exception_tableS");
25172    pragma Export (C, u00015, "gnat__htableB");
25173    pragma Export (C, u00016, "gnat__htableS");
25174    pragma Export (C, u00017, "system__exceptionsS");
25175    pragma Export (C, u00018, "system__machine_state_operationsB");
25176    pragma Export (C, u00019, "system__machine_state_operationsS");
25177    pragma Export (C, u00020, "system__machine_codeS");
25178    pragma Export (C, u00021, "system__storage_elementsB");
25179    pragma Export (C, u00022, "system__storage_elementsS");
25180    pragma Export (C, u00023, "system__secondary_stackB");
25181    pragma Export (C, u00024, "system__secondary_stackS");
25182    pragma Export (C, u00025, "system__parametersB");
25183    pragma Export (C, u00026, "system__parametersS");
25184    pragma Export (C, u00027, "system__soft_linksB");
25185    pragma Export (C, u00028, "system__soft_linksS");
25186    pragma Export (C, u00029, "system__stack_checkingB");
25187    pragma Export (C, u00030, "system__stack_checkingS");
25188    pragma Export (C, u00031, "system__tracebackB");
25189    pragma Export (C, u00032, "system__tracebackS");
25190    pragma Export (C, u00033, "ada__streamsS");
25191    pragma Export (C, u00034, "ada__tagsB");
25192    pragma Export (C, u00035, "ada__tagsS");
25193    pragma Export (C, u00036, "system__string_opsB");
25194    pragma Export (C, u00037, "system__string_opsS");
25195    pragma Export (C, u00038, "interfacesS");
25196    pragma Export (C, u00039, "interfaces__c_streamsB");
25197    pragma Export (C, u00040, "interfaces__c_streamsS");
25198    pragma Export (C, u00041, "system__file_ioB");
25199    pragma Export (C, u00042, "system__file_ioS");
25200    pragma Export (C, u00043, "ada__finalizationB");
25201    pragma Export (C, u00044, "ada__finalizationS");
25202    pragma Export (C, u00045, "system__finalization_rootB");
25203    pragma Export (C, u00046, "system__finalization_rootS");
25204    pragma Export (C, u00047, "system__finalization_implementationB");
25205    pragma Export (C, u00048, "system__finalization_implementationS");
25206    pragma Export (C, u00049, "system__string_ops_concat_3B");
25207    pragma Export (C, u00050, "system__string_ops_concat_3S");
25208    pragma Export (C, u00051, "system__stream_attributesB");
25209    pragma Export (C, u00052, "system__stream_attributesS");
25210    pragma Export (C, u00053, "ada__io_exceptionsS");
25211    pragma Export (C, u00054, "system__unsigned_typesS");
25212    pragma Export (C, u00055, "system__file_control_blockS");
25213    pragma Export (C, u00056, "ada__finalization__list_controllerB");
25214    pragma Export (C, u00057, "ada__finalization__list_controllerS");
25215
25216    -- BEGIN ELABORATION ORDER
25217    -- ada (spec)
25218    -- gnat (spec)
25219    -- gnat.heap_sort_a (spec)
25220    -- gnat.heap_sort_a (body)
25221    -- gnat.htable (spec)
25222    -- gnat.htable (body)
25223    -- interfaces (spec)
25224    -- system (spec)
25225    -- system.machine_code (spec)
25226    -- system.parameters (spec)
25227    -- system.parameters (body)
25228    -- interfaces.c_streams (spec)
25229    -- interfaces.c_streams (body)
25230    -- system.standard_library (spec)
25231    -- ada.exceptions (spec)
25232    -- system.exception_table (spec)
25233    -- system.exception_table (body)
25234    -- ada.io_exceptions (spec)
25235    -- system.exceptions (spec)
25236    -- system.storage_elements (spec)
25237    -- system.storage_elements (body)
25238    -- system.machine_state_operations (spec)
25239    -- system.machine_state_operations (body)
25240    -- system.secondary_stack (spec)
25241    -- system.stack_checking (spec)
25242    -- system.soft_links (spec)
25243    -- system.soft_links (body)
25244    -- system.stack_checking (body)
25245    -- system.secondary_stack (body)
25246    -- system.standard_library (body)
25247    -- system.string_ops (spec)
25248    -- system.string_ops (body)
25249    -- ada.tags (spec)
25250    -- ada.tags (body)
25251    -- ada.streams (spec)
25252    -- system.finalization_root (spec)
25253    -- system.finalization_root (body)
25254    -- system.string_ops_concat_3 (spec)
25255    -- system.string_ops_concat_3 (body)
25256    -- system.traceback (spec)
25257    -- system.traceback (body)
25258    -- ada.exceptions (body)
25259    -- system.unsigned_types (spec)
25260    -- system.stream_attributes (spec)
25261    -- system.stream_attributes (body)
25262    -- system.finalization_implementation (spec)
25263    -- system.finalization_implementation (body)
25264    -- ada.finalization (spec)
25265    -- ada.finalization (body)
25266    -- ada.finalization.list_controller (spec)
25267    -- ada.finalization.list_controller (body)
25268    -- system.file_control_block (spec)
25269    -- system.file_io (spec)
25270    -- system.file_io (body)
25271    -- ada.text_io (spec)
25272    -- ada.text_io (body)
25273    -- hello (body)
25274    -- END ELABORATION ORDER
25275
25276 end ada_main;
25277
25278 --  The following source file name pragmas allow the generated file
25279 --  names to be unique for different main programs. They are needed
25280 --  since the package name will always be Ada_Main.
25281
25282 pragma Source_File_Name (ada_main, Spec_File_Name => "b~hello.ads");
25283 pragma Source_File_Name (ada_main, Body_File_Name => "b~hello.adb");
25284
25285 --  Generated package body for Ada_Main starts here
25286
25287 package body ada_main is
25288
25289    --  The actual finalization is performed by calling the
25290    --  library routine in System.Standard_Library.Adafinal
25291
25292    procedure Do_Finalize;
25293    pragma Import (C, Do_Finalize, "system__standard_library__adafinal");
25294
25295    -------------
25296    -- adainit --
25297    -------------
25298
25299 @findex adainit
25300    procedure adainit is
25301
25302       --  These booleans are set to True once the associated unit has
25303       --  been elaborated. It is also used to avoid elaborating the
25304       --  same unit twice.
25305
25306       E040 : Boolean;
25307       pragma Import (Ada, E040, "interfaces__c_streams_E");
25308
25309       E008 : Boolean;
25310       pragma Import (Ada, E008, "ada__exceptions_E");
25311
25312       E014 : Boolean;
25313       pragma Import (Ada, E014, "system__exception_table_E");
25314
25315       E053 : Boolean;
25316       pragma Import (Ada, E053, "ada__io_exceptions_E");
25317
25318       E017 : Boolean;
25319       pragma Import (Ada, E017, "system__exceptions_E");
25320
25321       E024 : Boolean;
25322       pragma Import (Ada, E024, "system__secondary_stack_E");
25323
25324       E030 : Boolean;
25325       pragma Import (Ada, E030, "system__stack_checking_E");
25326
25327       E028 : Boolean;
25328       pragma Import (Ada, E028, "system__soft_links_E");
25329
25330       E035 : Boolean;
25331       pragma Import (Ada, E035, "ada__tags_E");
25332
25333       E033 : Boolean;
25334       pragma Import (Ada, E033, "ada__streams_E");
25335
25336       E046 : Boolean;
25337       pragma Import (Ada, E046, "system__finalization_root_E");
25338
25339       E048 : Boolean;
25340       pragma Import (Ada, E048, "system__finalization_implementation_E");
25341
25342       E044 : Boolean;
25343       pragma Import (Ada, E044, "ada__finalization_E");
25344
25345       E057 : Boolean;
25346       pragma Import (Ada, E057, "ada__finalization__list_controller_E");
25347
25348       E055 : Boolean;
25349       pragma Import (Ada, E055, "system__file_control_block_E");
25350
25351       E042 : Boolean;
25352       pragma Import (Ada, E042, "system__file_io_E");
25353
25354       E006 : Boolean;
25355       pragma Import (Ada, E006, "ada__text_io_E");
25356
25357       --  Set_Globals is a library routine that stores away the
25358       --  value of the indicated set of global values in global
25359       --  variables within the library.
25360
25361       procedure Set_Globals
25362         (Main_Priority            : Integer;
25363          Time_Slice_Value         : Integer;
25364          WC_Encoding              : Character;
25365          Locking_Policy           : Character;
25366          Queuing_Policy           : Character;
25367          Task_Dispatching_Policy  : Character;
25368          Adafinal                 : System.Address;
25369          Unreserve_All_Interrupts : Integer;
25370          Exception_Tracebacks     : Integer);
25371 @findex __gnat_set_globals
25372       pragma Import (C, Set_Globals, "__gnat_set_globals");
25373
25374       --  SDP_Table_Build is a library routine used to build the
25375       --  exception tables. See unit Ada.Exceptions in files
25376       --  a-except.ads/adb for full details of how zero cost
25377       --  exception handling works. This procedure, the call to
25378       --  it, and the two following tables are all omitted if the
25379       --  build is in longjmp/setjump exception mode.
25380
25381 @findex SDP_Table_Build
25382 @findex Zero Cost Exceptions
25383       procedure SDP_Table_Build
25384         (SDP_Addresses   : System.Address;
25385          SDP_Count       : Natural;
25386          Elab_Addresses  : System.Address;
25387          Elab_Addr_Count : Natural);
25388       pragma Import (C, SDP_Table_Build, "__gnat_SDP_Table_Build");
25389
25390       --  Table of Unit_Exception_Table addresses. Used for zero
25391       --  cost exception handling to build the top level table.
25392
25393       ST : aliased constant array (1 .. 23) of System.Address := (
25394         Hello'UET_Address,
25395         Ada.Text_Io'UET_Address,
25396         Ada.Exceptions'UET_Address,
25397         Gnat.Heap_Sort_A'UET_Address,
25398         System.Exception_Table'UET_Address,
25399         System.Machine_State_Operations'UET_Address,
25400         System.Secondary_Stack'UET_Address,
25401         System.Parameters'UET_Address,
25402         System.Soft_Links'UET_Address,
25403         System.Stack_Checking'UET_Address,
25404         System.Traceback'UET_Address,
25405         Ada.Streams'UET_Address,
25406         Ada.Tags'UET_Address,
25407         System.String_Ops'UET_Address,
25408         Interfaces.C_Streams'UET_Address,
25409         System.File_Io'UET_Address,
25410         Ada.Finalization'UET_Address,
25411         System.Finalization_Root'UET_Address,
25412         System.Finalization_Implementation'UET_Address,
25413         System.String_Ops_Concat_3'UET_Address,
25414         System.Stream_Attributes'UET_Address,
25415         System.File_Control_Block'UET_Address,
25416         Ada.Finalization.List_Controller'UET_Address);
25417
25418       --  Table of addresses of elaboration routines. Used for
25419       --  zero cost exception handling to make sure these
25420       --  addresses are included in the top level procedure
25421       --  address table.
25422
25423       EA : aliased constant array (1 .. 23) of System.Address := (
25424         adainit'Code_Address,
25425         Do_Finalize'Code_Address,
25426         Ada.Exceptions'Elab_Spec'Address,
25427         System.Exceptions'Elab_Spec'Address,
25428         Interfaces.C_Streams'Elab_Spec'Address,
25429         System.Exception_Table'Elab_Body'Address,
25430         Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec'Address,
25431         System.Stack_Checking'Elab_Spec'Address,
25432         System.Soft_Links'Elab_Body'Address,
25433         System.Secondary_Stack'Elab_Body'Address,
25434         Ada.Tags'Elab_Spec'Address,
25435         Ada.Tags'Elab_Body'Address,
25436         Ada.Streams'Elab_Spec'Address,
25437         System.Finalization_Root'Elab_Spec'Address,
25438         Ada.Exceptions'Elab_Body'Address,
25439         System.Finalization_Implementation'Elab_Spec'Address,
25440         System.Finalization_Implementation'Elab_Body'Address,
25441         Ada.Finalization'Elab_Spec'Address,
25442         Ada.Finalization.List_Controller'Elab_Spec'Address,
25443         System.File_Control_Block'Elab_Spec'Address,
25444         System.File_Io'Elab_Body'Address,
25445         Ada.Text_Io'Elab_Spec'Address,
25446         Ada.Text_Io'Elab_Body'Address);
25447
25448    --  Start of processing for adainit
25449
25450    begin
25451
25452       --  Call SDP_Table_Build to build the top level procedure
25453       --  table for zero cost exception handling (omitted in
25454       --  longjmp/setjump mode).
25455
25456       SDP_Table_Build (ST'Address, 23, EA'Address, 23);
25457
25458       --  Call Set_Globals to record various information for
25459       --  this partition.  The values are derived by the binder
25460       --  from information stored in the ali files by the compiler.
25461
25462 @findex __gnat_set_globals
25463       Set_Globals
25464         (Main_Priority            => -1,
25465          --  Priority of main program, -1 if no pragma Priority used
25466
25467          Time_Slice_Value         => -1,
25468          --  Time slice from Time_Slice pragma, -1 if none used
25469
25470          WC_Encoding              => 'b',
25471          --  Wide_Character encoding used, default is brackets
25472
25473          Locking_Policy           => ' ',
25474          --  Locking_Policy used, default of space means not
25475          --  specified, otherwise it is the first character of
25476          --  the policy name.
25477
25478          Queuing_Policy           => ' ',
25479          --  Queuing_Policy used, default of space means not
25480          --  specified, otherwise it is the first character of
25481          --  the policy name.
25482
25483          Task_Dispatching_Policy  => ' ',
25484          --  Task_Dispatching_Policy used, default of space means
25485          --  not specified, otherwise first character of the
25486          --  policy name.
25487
25488          Adafinal                 => System.Null_Address,
25489          --  Address of Adafinal routine, not used anymore
25490
25491          Unreserve_All_Interrupts => 0,
25492          --  Set true if pragma Unreserve_All_Interrupts was used
25493
25494          Exception_Tracebacks     => 0);
25495          --  Indicates if exception tracebacks are enabled
25496
25497       Elab_Final_Code := 1;
25498
25499       --  Now we have the elaboration calls for all units in the partition.
25500       --  The Elab_Spec and Elab_Body attributes generate references to the
25501       --  implicit elaboration procedures generated by the compiler for
25502       --  each unit that requires elaboration.
25503
25504       if not E040 then
25505          Interfaces.C_Streams'Elab_Spec;
25506       end if;
25507       E040 := True;
25508       if not E008 then
25509          Ada.Exceptions'Elab_Spec;
25510       end if;
25511       if not E014 then
25512          System.Exception_Table'Elab_Body;
25513          E014 := True;
25514       end if;
25515       if not E053 then
25516          Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec;
25517          E053 := True;
25518       end if;
25519       if not E017 then
25520          System.Exceptions'Elab_Spec;
25521          E017 := True;
25522       end if;
25523       if not E030 then
25524          System.Stack_Checking'Elab_Spec;
25525       end if;
25526       if not E028 then
25527          System.Soft_Links'Elab_Body;
25528          E028 := True;
25529       end if;
25530       E030 := True;
25531       if not E024 then
25532          System.Secondary_Stack'Elab_Body;
25533          E024 := True;
25534       end if;
25535       if not E035 then
25536          Ada.Tags'Elab_Spec;
25537       end if;
25538       if not E035 then
25539          Ada.Tags'Elab_Body;
25540          E035 := True;
25541       end if;
25542       if not E033 then
25543          Ada.Streams'Elab_Spec;
25544          E033 := True;
25545       end if;
25546       if not E046 then
25547          System.Finalization_Root'Elab_Spec;
25548       end if;
25549       E046 := True;
25550       if not E008 then
25551          Ada.Exceptions'Elab_Body;
25552          E008 := True;
25553       end if;
25554       if not E048 then
25555          System.Finalization_Implementation'Elab_Spec;
25556       end if;
25557       if not E048 then
25558          System.Finalization_Implementation'Elab_Body;
25559          E048 := True;
25560       end if;
25561       if not E044 then
25562          Ada.Finalization'Elab_Spec;
25563       end if;
25564       E044 := True;
25565       if not E057 then
25566          Ada.Finalization.List_Controller'Elab_Spec;
25567       end if;
25568       E057 := True;
25569       if not E055 then
25570          System.File_Control_Block'Elab_Spec;
25571          E055 := True;
25572       end if;
25573       if not E042 then
25574          System.File_Io'Elab_Body;
25575          E042 := True;
25576       end if;
25577       if not E006 then
25578          Ada.Text_Io'Elab_Spec;
25579       end if;
25580       if not E006 then
25581          Ada.Text_Io'Elab_Body;
25582          E006 := True;
25583       end if;
25584
25585       Elab_Final_Code := 0;
25586    end adainit;
25587
25588    --------------
25589    -- adafinal --
25590    --------------
25591
25592 @findex adafinal
25593    procedure adafinal is
25594    begin
25595       Do_Finalize;
25596    end adafinal;
25597
25598    ----------
25599    -- main --
25600    ----------
25601
25602    --  main is actually a function, as in the ANSI C standard,
25603    --  defined to return the exit status. The three parameters
25604    --  are the argument count, argument values and environment
25605    --  pointer.
25606
25607 @findex Main Program
25608    function main
25609      (argc : Integer;
25610       argv : System.Address;
25611       envp : System.Address)
25612       return Integer
25613    is
25614       --  The initialize routine performs low level system
25615       --  initialization using a standard library routine which
25616       --  sets up signal handling and performs any other
25617       --  required setup. The routine can be found in file
25618       --  a-init.c.
25619
25620 @findex __gnat_initialize
25621       procedure initialize;
25622       pragma Import (C, initialize, "__gnat_initialize");
25623
25624       --  The finalize routine performs low level system
25625       --  finalization using a standard library routine. The
25626       --  routine is found in file a-final.c and in the standard
25627       --  distribution is a dummy routine that does nothing, so
25628       --  really this is a hook for special user finalization.
25629
25630 @findex __gnat_finalize
25631       procedure finalize;
25632       pragma Import (C, finalize, "__gnat_finalize");
25633
25634       --  We get to the main program of the partition by using
25635       --  pragma Import because if we try to with the unit and
25636       --  call it Ada style, then not only do we waste time
25637       --  recompiling it, but also, we don't really know the right
25638       --  switches (e.g. identifier character set) to be used
25639       --  to compile it.
25640
25641       procedure Ada_Main_Program;
25642       pragma Import (Ada, Ada_Main_Program, "_ada_hello");
25643
25644    --  Start of processing for main
25645
25646    begin
25647       --  Save global variables
25648
25649       gnat_argc := argc;
25650       gnat_argv := argv;
25651       gnat_envp := envp;
25652
25653       --  Call low level system initialization
25654
25655       Initialize;
25656
25657       --  Call our generated Ada initialization routine
25658
25659       adainit;
25660
25661       --  This is the point at which we want the debugger to get
25662       --  control
25663
25664       Break_Start;
25665
25666       --  Now we call the main program of the partition
25667
25668       Ada_Main_Program;
25669
25670       --  Perform Ada finalization
25671
25672       adafinal;
25673
25674       --  Perform low level system finalization
25675
25676       Finalize;
25677
25678       --  Return the proper exit status
25679       return (gnat_exit_status);
25680    end;
25681
25682 --  This section is entirely comments, so it has no effect on the
25683 --  compilation of the Ada_Main package. It provides the list of
25684 --  object files and linker options, as well as some standard
25685 --  libraries needed for the link. The gnatlink utility parses
25686 --  this b~hello.adb file to read these comment lines to generate
25687 --  the appropriate command line arguments for the call to the
25688 --  system linker. The BEGIN/END lines are used for sentinels for
25689 --  this parsing operation.
25690
25691 --  The exact file names will of course depend on the environment,
25692 --  host/target and location of files on the host system.
25693
25694 @findex Object file list
25695 -- BEGIN Object file/option list
25696    --   ./hello.o
25697    --   -L./
25698    --   -L/usr/local/gnat/lib/gcc-lib/i686-pc-linux-gnu/2.8.1/adalib/
25699    --   /usr/local/gnat/lib/gcc-lib/i686-pc-linux-gnu/2.8.1/adalib/libgnat.a
25700 -- END Object file/option list
25701
25702 end ada_main;
25703 @end smallexample
25704
25705 @noindent
25706 The Ada code in the above example is exactly what is generated by the
25707 binder. We have added comments to more clearly indicate the function
25708 of each part of the generated @code{Ada_Main} package.
25709
25710 The code is standard Ada in all respects, and can be processed by any
25711 tools that handle Ada. In particular, it is possible to use the debugger
25712 in Ada mode to debug the generated @code{Ada_Main} package. For example,
25713 suppose that for reasons that you do not understand, your program is crashing
25714 during elaboration of the body of @code{Ada.Text_IO}. To locate this bug,
25715 you can place a breakpoint on the call:
25716
25717 @smallexample @c ada
25718 Ada.Text_Io'Elab_Body;
25719 @end smallexample
25720
25721 @noindent
25722 and trace the elaboration routine for this package to find out where
25723 the problem might be (more usually of course you would be debugging
25724 elaboration code in your own application).
25725
25726 @node Elaboration Order Handling in GNAT
25727 @appendix Elaboration Order Handling in GNAT
25728 @cindex Order of elaboration
25729 @cindex Elaboration control
25730
25731 @menu
25732 * Elaboration Code::
25733 * Checking the Elaboration Order::
25734 * Controlling the Elaboration Order::
25735 * Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls::
25736 * Controlling Elaboration in GNAT - External Calls::
25737 * Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety::
25738 * Treatment of Pragma Elaborate::
25739 * Elaboration Issues for Library Tasks::
25740 * Mixing Elaboration Models::
25741 * What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails::
25742 * Elaboration for Access-to-Subprogram Values::
25743 * Summary of Procedures for Elaboration Control::
25744 * Other Elaboration Order Considerations::
25745 @end menu
25746
25747 @noindent
25748 This chapter describes the handling of elaboration code in Ada and
25749 in GNAT, and discusses how the order of elaboration of program units can
25750 be controlled in GNAT, either automatically or with explicit programming
25751 features.
25752
25753 @node Elaboration Code
25754 @section Elaboration Code
25755
25756 @noindent
25757 Ada provides rather general mechanisms for executing code at elaboration
25758 time, that is to say before the main program starts executing. Such code arises
25759 in three contexts:
25760
25761 @table @asis
25762 @item Initializers for variables.
25763 Variables declared at the library level, in package specs or bodies, can
25764 require initialization that is performed at elaboration time, as in:
25765 @smallexample @c ada
25766 @cartouche
25767 Sqrt_Half : Float := Sqrt (0.5);
25768 @end cartouche
25769 @end smallexample
25770
25771 @item Package initialization code
25772 Code in a @code{BEGIN-END} section at the outer level of a package body is
25773 executed as part of the package body elaboration code.
25774
25775 @item Library level task allocators
25776 Tasks that are declared using task allocators at the library level
25777 start executing immediately and hence can execute at elaboration time.
25778 @end table
25779
25780 @noindent
25781 Subprogram calls are possible in any of these contexts, which means that
25782 any arbitrary part of the program may be executed as part of the elaboration
25783 code. It is even possible to write a program which does all its work at
25784 elaboration time, with a null main program, although stylistically this
25785 would usually be considered an inappropriate way to structure
25786 a program.
25787
25788 An important concern arises in the context of elaboration code:
25789 we have to be sure that it is executed in an appropriate order. What we
25790 have is a series of elaboration code sections, potentially one section
25791 for each unit in the program. It is important that these execute
25792 in the correct order. Correctness here means that, taking the above
25793 example of the declaration of @code{Sqrt_Half},
25794 if some other piece of
25795 elaboration code references @code{Sqrt_Half},
25796 then it must run after the
25797 section of elaboration code that contains the declaration of
25798 @code{Sqrt_Half}.
25799
25800 There would never be any order of elaboration problem if we made a rule
25801 that whenever you @code{with} a unit, you must elaborate both the spec and body
25802 of that unit before elaborating the unit doing the @code{with}'ing:
25803
25804 @smallexample @c ada
25805 @group
25806 @cartouche
25807 with Unit_1;
25808 package Unit_2 is ...
25809 @end cartouche
25810 @end group
25811 @end smallexample
25812
25813 @noindent
25814 would require that both the body and spec of @code{Unit_1} be elaborated
25815 before the spec of @code{Unit_2}. However, a rule like that would be far too
25816 restrictive. In particular, it would make it impossible to have routines
25817 in separate packages that were mutually recursive.
25818
25819 You might think that a clever enough compiler could look at the actual
25820 elaboration code and determine an appropriate correct order of elaboration,
25821 but in the general case, this is not possible. Consider the following
25822 example.
25823
25824 In the body of @code{Unit_1}, we have a procedure @code{Func_1}
25825 that references
25826 the variable @code{Sqrt_1}, which is declared in the elaboration code
25827 of the body of @code{Unit_1}:
25828
25829 @smallexample @c ada
25830 @cartouche
25831 Sqrt_1 : Float := Sqrt (0.1);
25832 @end cartouche
25833 @end smallexample
25834
25835 @noindent
25836 The elaboration code of the body of @code{Unit_1} also contains:
25837
25838 @smallexample @c ada
25839 @group
25840 @cartouche
25841 if expression_1 = 1 then
25842    Q := Unit_2.Func_2;
25843 end if;
25844 @end cartouche
25845 @end group
25846 @end smallexample
25847
25848 @noindent
25849 @code{Unit_2} is exactly parallel,
25850 it has a procedure @code{Func_2} that references
25851 the variable @code{Sqrt_2}, which is declared in the elaboration code of
25852 the body @code{Unit_2}:
25853
25854 @smallexample @c ada
25855 @cartouche
25856 Sqrt_2 : Float := Sqrt (0.1);
25857 @end cartouche
25858 @end smallexample
25859
25860 @noindent
25861 The elaboration code of the body of @code{Unit_2} also contains:
25862
25863 @smallexample @c ada
25864 @group
25865 @cartouche
25866 if expression_2 = 2 then
25867    Q := Unit_1.Func_1;
25868 end if;
25869 @end cartouche
25870 @end group
25871 @end smallexample
25872
25873 @noindent
25874 Now the question is, which of the following orders of elaboration is
25875 acceptable:
25876
25877 @smallexample
25878 @group
25879 Spec of Unit_1
25880 Spec of Unit_2
25881 Body of Unit_1
25882 Body of Unit_2
25883 @end group
25884 @end smallexample
25885
25886 @noindent
25887 or
25888
25889 @smallexample
25890 @group
25891 Spec of Unit_2
25892 Spec of Unit_1
25893 Body of Unit_2
25894 Body of Unit_1
25895 @end group
25896 @end smallexample
25897
25898 @noindent
25899 If you carefully analyze the flow here, you will see that you cannot tell
25900 at compile time the answer to this question.
25901 If @code{expression_1} is not equal to 1,
25902 and @code{expression_2} is not equal to 2,
25903 then either order is acceptable, because neither of the function calls is
25904 executed. If both tests evaluate to true, then neither order is acceptable
25905 and in fact there is no correct order.
25906
25907 If one of the two expressions is true, and the other is false, then one
25908 of the above orders is correct, and the other is incorrect. For example,
25909 if @code{expression_1} /= 1 and @code{expression_2} = 2,
25910 then the call to @code{Func_1}
25911 will occur, but not the call to @code{Func_2.}
25912 This means that it is essential
25913 to elaborate the body of @code{Unit_1} before
25914 the body of @code{Unit_2}, so the first
25915 order of elaboration is correct and the second is wrong.
25916
25917 By making @code{expression_1} and @code{expression_2}
25918 depend on input data, or perhaps
25919 the time of day, we can make it impossible for the compiler or binder
25920 to figure out which of these expressions will be true, and hence it
25921 is impossible to guarantee a safe order of elaboration at run time.
25922
25923 @node Checking the Elaboration Order
25924 @section Checking the Elaboration Order
25925
25926 @noindent
25927 In some languages that involve the same kind of elaboration problems,
25928 e.g. Java and C++, the programmer is expected to worry about these
25929 ordering problems himself, and it is common to
25930 write a program in which an incorrect elaboration order  gives
25931 surprising results, because it references variables before they
25932 are initialized.
25933 Ada is designed to be a safe language, and a programmer-beware approach is
25934 clearly not sufficient. Consequently, the language provides three lines
25935 of defense:
25936
25937 @table @asis
25938 @item Standard rules
25939 Some standard rules restrict the possible choice of elaboration
25940 order. In particular, if you @code{with} a unit, then its spec is always
25941 elaborated before the unit doing the @code{with}. Similarly, a parent
25942 spec is always elaborated before the child spec, and finally
25943 a spec is always elaborated before its corresponding body.
25944
25945 @item Dynamic elaboration checks
25946 @cindex Elaboration checks
25947 @cindex Checks, elaboration
25948 Dynamic checks are made at run time, so that if some entity is accessed
25949 before it is elaborated (typically  by means of a subprogram call)
25950 then the exception (@code{Program_Error}) is raised.
25951
25952 @item Elaboration control
25953 Facilities are provided for the programmer to specify the desired order
25954 of elaboration.
25955 @end table
25956
25957 Let's look at these facilities in more detail. First, the rules for
25958 dynamic checking. One possible rule would be simply to say that the
25959 exception is raised if you access a variable which has not yet been
25960 elaborated. The trouble with this approach is that it could require
25961 expensive checks on every variable reference. Instead Ada has two
25962 rules which are a little more restrictive, but easier to check, and
25963 easier to state:
25964
25965 @table @asis
25966 @item Restrictions on calls
25967 A subprogram can only be called at elaboration time if its body
25968 has been elaborated. The rules for elaboration given above guarantee
25969 that the spec of the subprogram has been elaborated before the
25970 call, but not the body. If this rule is violated, then the
25971 exception @code{Program_Error} is raised.
25972
25973 @item Restrictions on instantiations
25974 A generic unit can only be instantiated if the body of the generic
25975 unit has been elaborated. Again, the rules for elaboration given above
25976 guarantee that the spec of the generic unit has been elaborated
25977 before the instantiation, but not the body. If this rule is
25978 violated, then the exception @code{Program_Error} is raised.
25979 @end table
25980
25981 @noindent
25982 The idea is that if the body has been elaborated, then any variables
25983 it references must have been elaborated; by checking for the body being
25984 elaborated we guarantee that none of its references causes any
25985 trouble. As we noted above, this is a little too restrictive, because a
25986 subprogram that has no non-local references in its body may in fact be safe
25987 to call. However, it really would be unsafe to rely on this, because
25988 it would mean that the caller was aware of details of the implementation
25989 in the body. This goes against the basic tenets of Ada.
25990
25991 A plausible implementation can be described as follows.
25992 A Boolean variable is associated with each subprogram
25993 and each generic unit. This variable is initialized to False, and is set to
25994 True at the point body is elaborated. Every call or instantiation checks the
25995 variable, and raises @code{Program_Error} if the variable is False.
25996
25997 Note that one might think that it would be good enough to have one Boolean
25998 variable for each package, but that would not deal with cases of trying
25999 to call a body in the same package as the call
26000 that has not been elaborated yet.
26001 Of course a compiler may be able to do enough analysis to optimize away
26002 some of the Boolean variables as unnecessary, and @code{GNAT} indeed
26003 does such optimizations, but still the easiest conceptual model is to
26004 think of there being one variable per subprogram.
26005
26006 @node Controlling the Elaboration Order
26007 @section Controlling the Elaboration Order
26008
26009 @noindent
26010 In the previous section we discussed the rules in Ada which ensure
26011 that @code{Program_Error} is raised if an incorrect elaboration order is
26012 chosen. This prevents erroneous executions, but we need mechanisms to
26013 specify a correct execution and avoid the exception altogether.
26014 To achieve this, Ada provides a number of features for controlling
26015 the order of elaboration. We discuss these features in this section.
26016
26017 First, there are several ways of indicating to the compiler that a given
26018 unit has no elaboration problems:
26019
26020 @table @asis
26021 @item packages that do not require a body
26022 A library package that does not require a body does not permit
26023 a body (this rule was introduced in Ada 95).
26024 Thus if we have a such a package, as in:
26025
26026 @smallexample @c ada
26027 @group
26028 @cartouche
26029 package Definitions is
26030    generic
26031       type m is new integer;
26032    package Subp is
26033       type a is array (1 .. 10) of m;
26034       type b is array (1 .. 20) of m;
26035    end Subp;
26036 end Definitions;
26037 @end cartouche
26038 @end group
26039 @end smallexample
26040
26041 @noindent
26042 A package that @code{with}'s @code{Definitions} may safely instantiate
26043 @code{Definitions.Subp} because the compiler can determine that there
26044 definitely is no package body to worry about in this case
26045
26046 @item pragma Pure
26047 @cindex pragma Pure
26048 @findex Pure
26049 Places sufficient restrictions on a unit to guarantee that
26050 no call to any subprogram in the unit can result in an
26051 elaboration problem. This means that the compiler does not need
26052 to worry about the point of elaboration of such units, and in
26053 particular, does not need to check any calls to any subprograms
26054 in this unit.
26055
26056 @item pragma Preelaborate
26057 @findex Preelaborate
26058 @cindex pragma Preelaborate
26059 This pragma places slightly less stringent restrictions on a unit than
26060 does pragma Pure,
26061 but these restrictions are still sufficient to ensure that there
26062 are no elaboration problems with any calls to the unit.
26063
26064 @item pragma Elaborate_Body
26065 @findex Elaborate_Body
26066 @cindex pragma Elaborate_Body
26067 This pragma requires that the body of a unit be elaborated immediately
26068 after its spec. Suppose a unit @code{A} has such a pragma,
26069 and unit @code{B} does
26070 a @code{with} of unit @code{A}. Recall that the standard rules require
26071 the spec of unit @code{A}
26072 to be elaborated before the @code{with}'ing unit; given the pragma in
26073 @code{A}, we also know that the body of @code{A}
26074 will be elaborated before @code{B}, so
26075 that calls to @code{A} are safe and do not need a check.
26076 @end table
26077
26078 @noindent
26079 Note that,
26080 unlike pragma @code{Pure} and pragma @code{Preelaborate},
26081 the use of
26082 @code{Elaborate_Body} does not guarantee that the program is
26083 free of elaboration problems, because it may not be possible
26084 to satisfy the requested elaboration order.
26085 Let's go back to the example with @code{Unit_1} and @code{Unit_2}.
26086 If a programmer
26087 marks @code{Unit_1} as @code{Elaborate_Body},
26088 and not @code{Unit_2,} then the order of
26089 elaboration will be:
26090
26091 @smallexample
26092 @group
26093 Spec of Unit_2
26094 Spec of Unit_1
26095 Body of Unit_1
26096 Body of Unit_2
26097 @end group
26098 @end smallexample
26099
26100 @noindent
26101 Now that means that the call to @code{Func_1} in @code{Unit_2}
26102 need not be checked,
26103 it must be safe. But the call to @code{Func_2} in
26104 @code{Unit_1} may still fail if
26105 @code{Expression_1} is equal to 1,
26106 and the programmer must still take
26107 responsibility for this not being the case.
26108
26109 If all units carry a pragma @code{Elaborate_Body}, then all problems are
26110 eliminated, except for calls entirely within a body, which are
26111 in any case fully under programmer control. However, using the pragma
26112 everywhere is not always possible.
26113 In particular, for our @code{Unit_1}/@code{Unit_2} example, if
26114 we marked both of them as having pragma @code{Elaborate_Body}, then
26115 clearly there would be no possible elaboration order.
26116
26117 The above pragmas allow a server to guarantee safe use by clients, and
26118 clearly this is the preferable approach. Consequently a good rule
26119 is to mark units as @code{Pure} or @code{Preelaborate} if possible,
26120 and if this is not possible,
26121 mark them as @code{Elaborate_Body} if possible.
26122 As we have seen, there are situations where neither of these
26123 three pragmas can be used.
26124 So we also provide methods for clients to control the
26125 order of elaboration of the servers on which they depend:
26126
26127 @table @asis
26128 @item pragma Elaborate (unit)
26129 @findex Elaborate
26130 @cindex pragma Elaborate
26131 This pragma is placed in the context clause, after a @code{with} clause,
26132 and it requires that the body of the named unit be elaborated before
26133 the unit in which the pragma occurs. The idea is to use this pragma
26134 if the current unit calls at elaboration time, directly or indirectly,
26135 some subprogram in the named unit.
26136
26137 @item pragma Elaborate_All (unit)
26138 @findex Elaborate_All
26139 @cindex pragma Elaborate_All
26140 This is a stronger version of the Elaborate pragma. Consider the
26141 following example:
26142
26143 @smallexample
26144 Unit A @code{with}'s unit B and calls B.Func in elab code
26145 Unit B @code{with}'s unit C, and B.Func calls C.Func
26146 @end smallexample
26147
26148 @noindent
26149 Now if we put a pragma @code{Elaborate (B)}
26150 in unit @code{A}, this ensures that the
26151 body of @code{B} is elaborated before the call, but not the
26152 body of @code{C}, so
26153 the call to @code{C.Func} could still cause @code{Program_Error} to
26154 be raised.
26155
26156 The effect of a pragma @code{Elaborate_All} is stronger, it requires
26157 not only that the body of the named unit be elaborated before the
26158 unit doing the @code{with}, but also the bodies of all units that the
26159 named unit uses, following @code{with} links transitively. For example,
26160 if we put a pragma @code{Elaborate_All (B)} in unit @code{A},
26161 then it requires
26162 not only that the body of @code{B} be elaborated before @code{A},
26163 but also the
26164 body of @code{C}, because @code{B} @code{with}'s @code{C}.
26165 @end table
26166
26167 @noindent
26168 We are now in a position to give a usage rule in Ada for avoiding
26169 elaboration problems, at least if dynamic dispatching and access to
26170 subprogram values are not used. We will handle these cases separately
26171 later.
26172
26173 The rule is simple. If a unit has elaboration code that can directly or
26174 indirectly make a call to a subprogram in a @code{with}'ed unit, or instantiate
26175 a generic package in a @code{with}'ed unit,
26176 then if the @code{with}'ed unit does not have
26177 pragma @code{Pure} or @code{Preelaborate}, then the client should have
26178 a pragma @code{Elaborate_All}
26179 for the @code{with}'ed unit. By following this rule a client is
26180 assured that calls can be made without risk of an exception.
26181
26182 For generic subprogram instantiations, the rule can be relaxed to
26183 require only a pragma @code{Elaborate} since elaborating the body
26184 of a subprogram cannot cause any transitive elaboration (we are
26185 not calling the subprogram in this case, just elaborating its
26186 declaration).
26187
26188 If this rule is not followed, then a program may be in one of four
26189 states:
26190
26191 @table @asis
26192 @item No order exists
26193 No order of elaboration exists which follows the rules, taking into
26194 account any @code{Elaborate}, @code{Elaborate_All},
26195 or @code{Elaborate_Body} pragmas. In
26196 this case, an Ada compiler must diagnose the situation at bind
26197 time, and refuse to build an executable program.
26198
26199 @item One or more orders exist, all incorrect
26200 One or more acceptable elaboration orders exist, and all of them
26201 generate an elaboration order problem. In this case, the binder
26202 can build an executable program, but @code{Program_Error} will be raised
26203 when the program is run.
26204
26205 @item Several orders exist, some right, some incorrect
26206 One or more acceptable elaboration orders exists, and some of them
26207 work, and some do not. The programmer has not controlled
26208 the order of elaboration, so the binder may or may not pick one of
26209 the correct orders, and the program may or may not raise an
26210 exception when it is run. This is the worst case, because it means
26211 that the program may fail when moved to another compiler, or even
26212 another version of the same compiler.
26213
26214 @item One or more orders exists, all correct
26215 One ore more acceptable elaboration orders exist, and all of them
26216 work. In this case the program runs successfully. This state of
26217 affairs can be guaranteed by following the rule we gave above, but
26218 may be true even if the rule is not followed.
26219 @end table
26220
26221 @noindent
26222 Note that one additional advantage of following our rules on the use
26223 of @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All}
26224 is that the program continues to stay in the ideal (all orders OK) state
26225 even if maintenance
26226 changes some bodies of some units. Conversely, if a program that does
26227 not follow this rule happens to be safe at some point, this state of affairs
26228 may deteriorate silently as a result of maintenance changes.
26229
26230 You may have noticed that the above discussion did not mention
26231 the use of @code{Elaborate_Body}. This was a deliberate omission. If you
26232 @code{with} an @code{Elaborate_Body} unit, it still may be the case that
26233 code in the body makes calls to some other unit, so it is still necessary
26234 to use @code{Elaborate_All} on such units.
26235
26236 @node Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls
26237 @section Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls
26238
26239 @noindent
26240 In the case of internal calls, i.e. calls within a single package, the
26241 programmer has full control over the order of elaboration, and it is up
26242 to the programmer to elaborate declarations in an appropriate order. For
26243 example writing:
26244
26245 @smallexample @c ada
26246 @group
26247 @cartouche
26248 function One return Float;
26249
26250 Q : Float := One;
26251
26252 function One return Float is
26253 begin
26254      return 1.0;
26255 end One;
26256 @end cartouche
26257 @end group
26258 @end smallexample
26259
26260 @noindent
26261 will obviously raise @code{Program_Error} at run time, because function
26262 One will be called before its body is elaborated. In this case GNAT will
26263 generate a warning that the call will raise @code{Program_Error}:
26264
26265 @smallexample
26266 @group
26267 @cartouche
26268  1. procedure y is
26269  2.    function One return Float;
26270  3.
26271  4.    Q : Float := One;
26272                     |
26273     >>> warning: cannot call "One" before body is elaborated
26274     >>> warning: Program_Error will be raised at run time
26275
26276  5.
26277  6.    function One return Float is
26278  7.    begin
26279  8.         return 1.0;
26280  9.    end One;
26281 10.
26282 11. begin
26283 12.    null;
26284 13. end;
26285 @end cartouche
26286 @end group
26287 @end smallexample
26288
26289 @noindent
26290 Note that in this particular case, it is likely that the call is safe, because
26291 the function @code{One} does not access any global variables.
26292 Nevertheless in Ada, we do not want the validity of the check to depend on
26293 the contents of the body (think about the separate compilation case), so this
26294 is still wrong, as we discussed in the previous sections.
26295
26296 The error is easily corrected by rearranging the declarations so that the
26297 body of @code{One} appears before the declaration containing the call
26298 (note that in Ada 95 and Ada 2005,
26299 declarations can appear in any order, so there is no restriction that
26300 would prevent this reordering, and if we write:
26301
26302 @smallexample @c ada
26303 @group
26304 @cartouche
26305 function One return Float;
26306
26307 function One return Float is
26308 begin
26309      return 1.0;
26310 end One;
26311
26312 Q : Float := One;
26313 @end cartouche
26314 @end group
26315 @end smallexample
26316
26317 @noindent
26318 then all is well, no warning is generated, and no
26319 @code{Program_Error} exception
26320 will be raised.
26321 Things are more complicated when a chain of subprograms is executed:
26322
26323 @smallexample @c ada
26324 @group
26325 @cartouche
26326 function A return Integer;
26327 function B return Integer;
26328 function C return Integer;
26329
26330 function B return Integer is begin return A; end;
26331 function C return Integer is begin return B; end;
26332
26333 X : Integer := C;
26334
26335 function A return Integer is begin return 1; end;
26336 @end cartouche
26337 @end group
26338 @end smallexample
26339
26340 @noindent
26341 Now the call to @code{C}
26342 at elaboration time in the declaration of @code{X} is correct, because
26343 the body of @code{C} is already elaborated,
26344 and the call to @code{B} within the body of
26345 @code{C} is correct, but the call
26346 to @code{A} within the body of @code{B} is incorrect, because the body
26347 of @code{A} has not been elaborated, so @code{Program_Error}
26348 will be raised on the call to @code{A}.
26349 In this case GNAT will generate a
26350 warning that @code{Program_Error} may be
26351 raised at the point of the call. Let's look at the warning:
26352
26353 @smallexample
26354 @group
26355 @cartouche
26356  1. procedure x is
26357  2.    function A return Integer;
26358  3.    function B return Integer;
26359  4.    function C return Integer;
26360  5.
26361  6.    function B return Integer is begin return A; end;
26362                                                     |
26363     >>> warning: call to "A" before body is elaborated may
26364                  raise Program_Error
26365     >>> warning: "B" called at line 7
26366     >>> warning: "C" called at line 9
26367
26368  7.    function C return Integer is begin return B; end;
26369  8.
26370  9.    X : Integer := C;
26371 10.
26372 11.    function A return Integer is begin return 1; end;
26373 12.
26374 13. begin
26375 14.    null;
26376 15. end;
26377 @end cartouche
26378 @end group
26379 @end smallexample
26380
26381 @noindent
26382 Note that the message here says ``may raise'', instead of the direct case,
26383 where the message says ``will be raised''. That's because whether
26384 @code{A} is
26385 actually called depends in general on run-time flow of control.
26386 For example, if the body of @code{B} said
26387
26388 @smallexample @c ada
26389 @group
26390 @cartouche
26391 function B return Integer is
26392 begin
26393    if some-condition-depending-on-input-data then
26394       return A;
26395    else
26396       return 1;
26397    end if;
26398 end B;
26399 @end cartouche
26400 @end group
26401 @end smallexample
26402
26403 @noindent
26404 then we could not know until run time whether the incorrect call to A would
26405 actually occur, so @code{Program_Error} might
26406 or might not be raised. It is possible for a compiler to
26407 do a better job of analyzing bodies, to
26408 determine whether or not @code{Program_Error}
26409 might be raised, but it certainly
26410 couldn't do a perfect job (that would require solving the halting problem
26411 and is provably impossible), and because this is a warning anyway, it does
26412 not seem worth the effort to do the analysis. Cases in which it
26413 would be relevant are rare.
26414
26415 In practice, warnings of either of the forms given
26416 above will usually correspond to
26417 real errors, and should be examined carefully and eliminated.
26418 In the rare case where a warning is bogus, it can be suppressed by any of
26419 the following methods:
26420
26421 @itemize @bullet
26422 @item
26423 Compile with the @option{-gnatws} switch set
26424
26425 @item
26426 Suppress @code{Elaboration_Check} for the called subprogram
26427
26428 @item
26429 Use pragma @code{Warnings_Off} to turn warnings off for the call
26430 @end itemize
26431
26432 @noindent
26433 For the internal elaboration check case,
26434 GNAT by default generates the
26435 necessary run-time checks to ensure
26436 that @code{Program_Error} is raised if any
26437 call fails an elaboration check. Of course this can only happen if a
26438 warning has been issued as described above. The use of pragma
26439 @code{Suppress (Elaboration_Check)} may (but is not guaranteed to) suppress
26440 some of these checks, meaning that it may be possible (but is not
26441 guaranteed) for a program to be able to call a subprogram whose body
26442 is not yet elaborated, without raising a @code{Program_Error} exception.
26443
26444 @node Controlling Elaboration in GNAT - External Calls
26445 @section Controlling Elaboration in GNAT - External Calls
26446
26447 @noindent
26448 The previous section discussed the case in which the execution of a
26449 particular thread of elaboration code occurred entirely within a
26450 single unit. This is the easy case to handle, because a programmer
26451 has direct and total control over the order of elaboration, and
26452 furthermore, checks need only be generated in cases which are rare
26453 and which the compiler can easily detect.
26454 The situation is more complex when separate compilation is taken into account.
26455 Consider the following:
26456
26457 @smallexample @c ada
26458 @cartouche
26459 @group
26460 package Math is
26461    function Sqrt (Arg : Float) return Float;
26462 end Math;
26463
26464 package body Math is
26465    function Sqrt (Arg : Float) return Float is
26466    begin
26467          ...
26468    end Sqrt;
26469 end Math;
26470 @end group
26471 @group
26472 with Math;
26473 package Stuff is
26474    X : Float := Math.Sqrt (0.5);
26475 end Stuff;
26476
26477 with Stuff;
26478 procedure Main is
26479 begin
26480    ...
26481 end Main;
26482 @end group
26483 @end cartouche
26484 @end smallexample
26485
26486 @noindent
26487 where @code{Main} is the main program. When this program is executed, the
26488 elaboration code must first be executed, and one of the jobs of the
26489 binder is to determine the order in which the units of a program are
26490 to be elaborated. In this case we have four units: the spec and body
26491 of @code{Math},
26492 the spec of @code{Stuff} and the body of @code{Main}).
26493 In what order should the four separate sections of elaboration code
26494 be executed?
26495
26496 There are some restrictions in the order of elaboration that the binder
26497 can choose. In particular, if unit U has a @code{with}
26498 for a package @code{X}, then you
26499 are assured that the spec of @code{X}
26500 is elaborated before U , but you are
26501 not assured that the body of @code{X}
26502 is elaborated before U.
26503 This means that in the above case, the binder is allowed to choose the
26504 order:
26505
26506 @smallexample
26507 spec of Math
26508 spec of Stuff
26509 body of Math
26510 body of Main
26511 @end smallexample
26512
26513 @noindent
26514 but that's not good, because now the call to @code{Math.Sqrt}
26515 that happens during
26516 the elaboration of the @code{Stuff}
26517 spec happens before the body of @code{Math.Sqrt} is
26518 elaborated, and hence causes @code{Program_Error} exception to be raised.
26519 At first glance, one might say that the binder is misbehaving, because
26520 obviously you want to elaborate the body of something you @code{with}
26521 first, but
26522 that is not a general rule that can be followed in all cases. Consider
26523
26524 @smallexample @c ada
26525 @group
26526 @cartouche
26527 package X is ...
26528
26529 package Y is ...
26530
26531 with X;
26532 package body Y is ...
26533
26534 with Y;
26535 package body X is ...
26536 @end cartouche
26537 @end group
26538 @end smallexample
26539
26540 @noindent
26541 This is a common arrangement, and, apart from the order of elaboration
26542 problems that might arise in connection with elaboration code, this works fine.
26543 A rule that says that you must first elaborate the body of anything you
26544 @code{with} cannot work in this case:
26545 the body of @code{X} @code{with}'s @code{Y},
26546 which means you would have to
26547 elaborate the body of @code{Y} first, but that @code{with}'s @code{X},
26548 which means
26549 you have to elaborate the body of @code{X} first, but ... and we have a
26550 loop that cannot be broken.
26551
26552 It is true that the binder can in many cases guess an order of elaboration
26553 that is unlikely to cause a @code{Program_Error}
26554 exception to be raised, and it tries to do so (in the
26555 above example of @code{Math/Stuff/Spec}, the GNAT binder will
26556 by default
26557 elaborate the body of @code{Math} right after its spec, so all will be well).
26558
26559 However, a program that blindly relies on the binder to be helpful can
26560 get into trouble, as we discussed in the previous sections, so
26561 GNAT
26562 provides a number of facilities for assisting the programmer in
26563 developing programs that are robust with respect to elaboration order.
26564
26565 @node Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety
26566 @section Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety
26567
26568 @noindent
26569 The default behavior in GNAT ensures elaboration safety. In its
26570 default mode GNAT implements the
26571 rule we previously described as the right approach. Let's restate it:
26572
26573 @itemize
26574 @item
26575 @emph{If a unit has elaboration code that can directly or indirectly make a
26576 call to a subprogram in a @code{with}'ed unit, or instantiate a generic
26577 package in a @code{with}'ed unit, then if the @code{with}'ed unit
26578 does not have pragma @code{Pure} or
26579 @code{Preelaborate}, then the client should have an
26580 @code{Elaborate_All} pragma for the @code{with}'ed unit.}
26581
26582 @emph{In the case of instantiating a generic subprogram, it is always
26583 sufficient to have only an @code{Elaborate} pragma for the
26584 @code{with}'ed unit.}
26585 @end itemize
26586
26587 @noindent
26588 By following this rule a client is assured that calls and instantiations
26589 can be made without risk of an exception.
26590
26591 In this mode GNAT traces all calls that are potentially made from
26592 elaboration code, and puts in any missing implicit @code{Elaborate}
26593 and @code{Elaborate_All} pragmas.
26594 The advantage of this approach is that no elaboration problems
26595 are possible if the binder can find an elaboration order that is
26596 consistent with these implicit @code{Elaborate} and
26597 @code{Elaborate_All} pragmas. The
26598 disadvantage of this approach is that no such order may exist.
26599
26600 If the binder does not generate any diagnostics, then it means that it has
26601 found an elaboration order that is guaranteed to be safe. However, the binder
26602 may still be relying on implicitly generated @code{Elaborate} and
26603 @code{Elaborate_All} pragmas so portability to other compilers than GNAT is not
26604 guaranteed.
26605
26606 If it is important to guarantee portability, then the compilations should
26607 use the
26608 @option{-gnatwl}
26609 (warn on elaboration problems) switch. This will cause warning messages
26610 to be generated indicating the missing @code{Elaborate} and
26611 @code{Elaborate_All} pragmas.
26612 Consider the following source program:
26613
26614 @smallexample @c ada
26615 @group
26616 @cartouche
26617 with k;
26618 package j is
26619   m : integer := k.r;
26620 end;
26621 @end cartouche
26622 @end group
26623 @end smallexample
26624
26625 @noindent
26626 where it is clear that there
26627 should be a pragma @code{Elaborate_All}
26628 for unit @code{k}. An implicit pragma will be generated, and it is
26629 likely that the binder will be able to honor it. However, if you want
26630 to port this program to some other Ada compiler than GNAT.
26631 it is safer to include the pragma explicitly in the source. If this
26632 unit is compiled with the
26633 @option{-gnatwl}
26634 switch, then the compiler outputs a warning:
26635
26636 @smallexample
26637 @group
26638 @cartouche
26639 1. with k;
26640 2. package j is
26641 3.   m : integer := k.r;
26642                      |
26643    >>> warning: call to "r" may raise Program_Error
26644    >>> warning: missing pragma Elaborate_All for "k"
26645
26646 4. end;
26647 @end cartouche
26648 @end group
26649 @end smallexample
26650
26651 @noindent
26652 and these warnings can be used as a guide for supplying manually
26653 the missing pragmas. It is usually a bad idea to use this warning
26654 option during development. That's because it will warn you when
26655 you need to put in a pragma, but cannot warn you when it is time
26656 to take it out. So the use of pragma @code{Elaborate_All} may lead to
26657 unnecessary dependencies and even false circularities.
26658
26659 This default mode is more restrictive than the Ada Reference
26660 Manual, and it is possible to construct programs which will compile
26661 using the dynamic model described there, but will run into a
26662 circularity using the safer static model we have described.
26663
26664 Of course any Ada compiler must be able to operate in a mode
26665 consistent with the requirements of the Ada Reference Manual,
26666 and in particular must have the capability of implementing the
26667 standard dynamic model of elaboration with run-time checks.
26668
26669 In GNAT, this standard mode can be achieved either by the use of
26670 the @option{-gnatE} switch on the compiler (@command{gcc} or
26671 @command{gnatmake}) command, or by the use of the configuration pragma:
26672
26673 @smallexample @c ada
26674 pragma Elaboration_Checks (RM);
26675 @end smallexample
26676
26677 @noindent
26678 Either approach will cause the unit affected to be compiled using the
26679 standard dynamic run-time elaboration checks described in the Ada
26680 Reference Manual. The static model is generally preferable, since it
26681 is clearly safer to rely on compile and link time checks rather than
26682 run-time checks. However, in the case of legacy code, it may be
26683 difficult to meet the requirements of the static model. This
26684 issue is further discussed in
26685 @ref{What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails}.
26686
26687 Note that the static model provides a strict subset of the allowed
26688 behavior and programs of the Ada Reference Manual, so if you do
26689 adhere to the static model and no circularities exist,
26690 then you are assured that your program will
26691 work using the dynamic model, providing that you remove any
26692 pragma Elaborate statements from the source.
26693
26694 @node Treatment of Pragma Elaborate
26695 @section Treatment of Pragma Elaborate
26696 @cindex Pragma Elaborate
26697
26698 @noindent
26699 The use of @code{pragma Elaborate}
26700 should generally be avoided in Ada 95 and Ada 2005 programs,
26701 since there is no guarantee that transitive calls
26702 will be properly handled. Indeed at one point, this pragma was placed
26703 in Annex J (Obsolescent Features), on the grounds that it is never useful.
26704
26705 Now that's a bit restrictive. In practice, the case in which
26706 @code{pragma Elaborate} is useful is when the caller knows that there
26707 are no transitive calls, or that the called unit contains all necessary
26708 transitive @code{pragma Elaborate} statements, and legacy code often
26709 contains such uses.
26710
26711 Strictly speaking the static mode in GNAT should ignore such pragmas,
26712 since there is no assurance at compile time that the necessary safety
26713 conditions are met. In practice, this would cause GNAT to be incompatible
26714 with correctly written Ada 83 code that had all necessary
26715 @code{pragma Elaborate} statements in place. Consequently, we made the
26716 decision that GNAT in its default mode will believe that if it encounters
26717 a @code{pragma Elaborate} then the programmer knows what they are doing,
26718 and it will trust that no elaboration errors can occur.
26719
26720 The result of this decision is two-fold. First to be safe using the
26721 static mode, you should remove all @code{pragma Elaborate} statements.
26722 Second, when fixing circularities in existing code, you can selectively
26723 use @code{pragma Elaborate} statements to convince the static mode of
26724 GNAT that it need not generate an implicit @code{pragma Elaborate_All}
26725 statement.
26726
26727 When using the static mode with @option{-gnatwl}, any use of
26728 @code{pragma Elaborate} will generate a warning about possible
26729 problems.
26730
26731 @node Elaboration Issues for Library Tasks
26732 @section Elaboration Issues for Library Tasks
26733 @cindex Library tasks, elaboration issues
26734 @cindex Elaboration of library tasks
26735
26736 @noindent
26737 In this section we examine special elaboration issues that arise for
26738 programs that declare library level tasks.
26739
26740 Generally the model of execution of an Ada program is that all units are
26741 elaborated, and then execution of the program starts. However, the
26742 declaration of library tasks definitely does not fit this model. The
26743 reason for this is that library tasks start as soon as they are declared
26744 (more precisely, as soon as the statement part of the enclosing package
26745 body is reached), that is to say before elaboration
26746 of the program is complete. This means that if such a task calls a
26747 subprogram, or an entry in another task, the callee may or may not be
26748 elaborated yet, and in the standard
26749 Reference Manual model of dynamic elaboration checks, you can even
26750 get timing dependent Program_Error exceptions, since there can be
26751 a race between the elaboration code and the task code.
26752
26753 The static model of elaboration in GNAT seeks to avoid all such
26754 dynamic behavior, by being conservative, and the conservative
26755 approach in this particular case is to assume that all the code
26756 in a task body is potentially executed at elaboration time if
26757 a task is declared at the library level.
26758
26759 This can definitely result in unexpected circularities. Consider
26760 the following example
26761
26762 @smallexample @c ada
26763 package Decls is
26764   task Lib_Task is
26765      entry Start;
26766   end Lib_Task;
26767
26768   type My_Int is new Integer;
26769
26770   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
26771 end Decls;
26772
26773 with Utils;
26774 package body Decls is
26775   task body Lib_Task is
26776   begin
26777      accept Start;
26778      Utils.Put_Val (2);
26779   end Lib_Task;
26780
26781   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
26782   begin
26783      return M;
26784   end Ident;
26785 end Decls;
26786
26787 with Decls;
26788 package Utils is
26789   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int);
26790 end Utils;
26791
26792 with Text_IO;
26793 package body Utils is
26794   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int) is
26795   begin
26796      Text_IO.Put_Line (Decls.My_Int'Image (Decls.Ident (Arg)));
26797   end Put_Val;
26798 end Utils;
26799
26800 with Decls;
26801 procedure Main is
26802 begin
26803    Decls.Lib_Task.Start;
26804 end;
26805 @end smallexample
26806
26807 @noindent
26808 If the above example is compiled in the default static elaboration
26809 mode, then a circularity occurs. The circularity comes from the call
26810 @code{Utils.Put_Val} in the task body of @code{Decls.Lib_Task}. Since
26811 this call occurs in elaboration code, we need an implicit pragma
26812 @code{Elaborate_All} for @code{Utils}. This means that not only must
26813 the spec and body of @code{Utils} be elaborated before the body
26814 of @code{Decls}, but also the spec and body of any unit that is
26815 @code{with'ed} by the body of @code{Utils} must also be elaborated before
26816 the body of @code{Decls}. This is the transitive implication of
26817 pragma @code{Elaborate_All} and it makes sense, because in general
26818 the body of @code{Put_Val} might have a call to something in a
26819 @code{with'ed} unit.
26820
26821 In this case, the body of Utils (actually its spec) @code{with's}
26822 @code{Decls}. Unfortunately this means that the body of @code{Decls}
26823 must be elaborated before itself, in case there is a call from the
26824 body of @code{Utils}.
26825
26826 Here is the exact chain of events we are worrying about:
26827
26828 @enumerate
26829 @item
26830 In the body of @code{Decls} a call is made from within the body of a library
26831 task to a subprogram in the package @code{Utils}. Since this call may
26832 occur at elaboration time (given that the task is activated at elaboration
26833 time), we have to assume the worst, i.e. that the
26834 call does happen at elaboration time.
26835
26836 @item
26837 This means that the body and spec of @code{Util} must be elaborated before
26838 the body of @code{Decls} so that this call does not cause an access before
26839 elaboration.
26840
26841 @item
26842 Within the body of @code{Util}, specifically within the body of
26843 @code{Util.Put_Val} there may be calls to any unit @code{with}'ed
26844 by this package.
26845
26846 @item
26847 One such @code{with}'ed package is package @code{Decls}, so there
26848 might be a call to a subprogram in @code{Decls} in @code{Put_Val}.
26849 In fact there is such a call in this example, but we would have to
26850 assume that there was such a call even if it were not there, since
26851 we are not supposed to write the body of @code{Decls} knowing what
26852 is in the body of @code{Utils}; certainly in the case of the
26853 static elaboration model, the compiler does not know what is in
26854 other bodies and must assume the worst.
26855
26856 @item
26857 This means that the spec and body of @code{Decls} must also be
26858 elaborated before we elaborate the unit containing the call, but
26859 that unit is @code{Decls}! This means that the body of @code{Decls}
26860 must be elaborated before itself, and that's a circularity.
26861 @end enumerate
26862
26863 @noindent
26864 Indeed, if you add an explicit pragma @code{Elaborate_All} for @code{Utils} in
26865 the body of @code{Decls} you will get a true Ada Reference Manual
26866 circularity that makes the program illegal.
26867
26868 In practice, we have found that problems with the static model of
26869 elaboration in existing code often arise from library tasks, so
26870 we must address this particular situation.
26871
26872 Note that if we compile and run the program above, using the dynamic model of
26873 elaboration (that is to say use the @option{-gnatE} switch),
26874 then it compiles, binds,
26875 links, and runs, printing the expected result of 2. Therefore in some sense
26876 the circularity here is only apparent, and we need to capture
26877 the properties of this program that  distinguish it from other library-level
26878 tasks that have real elaboration problems.
26879
26880 We have four possible answers to this question:
26881
26882 @itemize @bullet
26883
26884 @item
26885 Use the dynamic model of elaboration.
26886
26887 If we use the @option{-gnatE} switch, then as noted above, the program works.
26888 Why is this? If we examine the task body, it is apparent that the task cannot
26889 proceed past the
26890 @code{accept} statement until after elaboration has been completed, because
26891 the corresponding entry call comes from the main program, not earlier.
26892 This is why the dynamic model works here. But that's really giving
26893 up on a precise analysis, and we prefer to take this approach only if we cannot
26894 solve the
26895 problem in any other manner. So let us examine two ways to reorganize
26896 the program to avoid the potential elaboration problem.
26897
26898 @item
26899 Split library tasks into separate packages.
26900
26901 Write separate packages, so that library tasks are isolated from
26902 other declarations as much as possible. Let us look at a variation on
26903 the above program.
26904
26905 @smallexample @c ada
26906 package Decls1 is
26907   task Lib_Task is
26908      entry Start;
26909   end Lib_Task;
26910 end Decls1;
26911
26912 with Utils;
26913 package body Decls1 is
26914   task body Lib_Task is
26915   begin
26916      accept Start;
26917      Utils.Put_Val (2);
26918   end Lib_Task;
26919 end Decls1;
26920
26921 package Decls2 is
26922   type My_Int is new Integer;
26923   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
26924 end Decls2;
26925
26926 with Utils;
26927 package body Decls2 is
26928   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
26929   begin
26930      return M;
26931   end Ident;
26932 end Decls2;
26933
26934 with Decls2;
26935 package Utils is
26936   procedure Put_Val (Arg : Decls2.My_Int);
26937 end Utils;
26938
26939 with Text_IO;
26940 package body Utils is
26941   procedure Put_Val (Arg : Decls2.My_Int) is
26942   begin
26943      Text_IO.Put_Line (Decls2.My_Int'Image (Decls2.Ident (Arg)));
26944   end Put_Val;
26945 end Utils;
26946
26947 with Decls1;
26948 procedure Main is
26949 begin
26950    Decls1.Lib_Task.Start;
26951 end;
26952 @end smallexample
26953
26954 @noindent
26955 All we have done is to split @code{Decls} into two packages, one
26956 containing the library task, and one containing everything else. Now
26957 there is no cycle, and the program compiles, binds, links and executes
26958 using the default static model of elaboration.
26959
26960 @item
26961 Declare separate task types.
26962
26963 A significant part of the problem arises because of the use of the
26964 single task declaration form. This means that the elaboration of
26965 the task type, and the elaboration of the task itself (i.e. the
26966 creation of the task) happen at the same time. A good rule
26967 of style in Ada is to always create explicit task types. By
26968 following the additional step of placing task objects in separate
26969 packages from the task type declaration, many elaboration problems
26970 are avoided. Here is another modified example of the example program:
26971
26972 @smallexample @c ada
26973 package Decls is
26974   task type Lib_Task_Type is
26975      entry Start;
26976   end Lib_Task_Type;
26977
26978   type My_Int is new Integer;
26979
26980   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
26981 end Decls;
26982
26983 with Utils;
26984 package body Decls is
26985   task body Lib_Task_Type is
26986   begin
26987      accept Start;
26988      Utils.Put_Val (2);
26989   end Lib_Task_Type;
26990
26991   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
26992   begin
26993      return M;
26994   end Ident;
26995 end Decls;
26996
26997 with Decls;
26998 package Utils is
26999   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int);
27000 end Utils;
27001
27002 with Text_IO;
27003 package body Utils is
27004   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int) is
27005   begin
27006      Text_IO.Put_Line (Decls.My_Int'Image (Decls.Ident (Arg)));
27007   end Put_Val;
27008 end Utils;
27009
27010 with Decls;
27011 package Declst is
27012    Lib_Task : Decls.Lib_Task_Type;
27013 end Declst;
27014
27015 with Declst;
27016 procedure Main is
27017 begin
27018    Declst.Lib_Task.Start;
27019 end;
27020 @end smallexample
27021
27022 @noindent
27023 What we have done here is to replace the @code{task} declaration in
27024 package @code{Decls} with a @code{task type} declaration. Then we
27025 introduce a separate package @code{Declst} to contain the actual
27026 task object. This separates the elaboration issues for
27027 the @code{task type}
27028 declaration, which causes no trouble, from the elaboration issues
27029 of the task object, which is also unproblematic, since it is now independent
27030 of the elaboration of  @code{Utils}.
27031 This separation of concerns also corresponds to
27032 a generally sound engineering principle of separating declarations
27033 from instances. This version of the program also compiles, binds, links,
27034 and executes, generating the expected output.
27035
27036 @item
27037 Use No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code restriction.
27038 @cindex No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code
27039
27040 The previous two approaches described how a program can be restructured
27041 to avoid the special problems caused by library task bodies. in practice,
27042 however, such restructuring may be difficult to apply to existing legacy code,
27043 so we must consider solutions that do not require massive rewriting.
27044
27045 Let us consider more carefully why our original sample program works
27046 under the dynamic model of elaboration. The reason is that the code
27047 in the task body blocks immediately on the @code{accept}
27048 statement. Now of course there is nothing to prohibit elaboration
27049 code from making entry calls (for example from another library level task),
27050 so we cannot tell in isolation that
27051 the task will not execute the accept statement  during elaboration.
27052
27053 However, in practice it is very unusual to see elaboration code
27054 make any entry calls, and the pattern of tasks starting
27055 at elaboration time and then immediately blocking on @code{accept} or
27056 @code{select} statements is very common. What this means is that
27057 the compiler is being too pessimistic when it analyzes the
27058 whole package body as though it might be executed at elaboration
27059 time.
27060
27061 If we know that the elaboration code contains no entry calls, (a very safe
27062 assumption most of the time, that could almost be made the default
27063 behavior), then we can compile all units of the program under control
27064 of the following configuration pragma:
27065
27066 @smallexample
27067 pragma Restrictions (No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code);
27068 @end smallexample
27069
27070 @noindent
27071 This pragma can be placed in the @file{gnat.adc} file in the usual
27072 manner. If we take our original unmodified program and compile it
27073 in the presence of a @file{gnat.adc} containing the above pragma,
27074 then once again, we can compile, bind, link, and execute, obtaining
27075 the expected result. In the presence of this pragma, the compiler does
27076 not trace calls in a task body, that appear after the first @code{accept}
27077 or @code{select} statement, and therefore does not report a potential
27078 circularity in the original program.
27079
27080 The compiler will check to the extent it can that the above
27081 restriction is not violated, but it is not always possible to do a
27082 complete check at compile time, so it is important to use this
27083 pragma only if the stated restriction is in fact met, that is to say
27084 no task receives an entry call before elaboration of all units is completed.
27085
27086 @end itemize
27087
27088 @node Mixing Elaboration Models
27089 @section Mixing Elaboration Models
27090 @noindent
27091 So far, we have assumed that the entire program is either compiled
27092 using the dynamic model or static model, ensuring consistency. It
27093 is possible to mix the two models, but rules have to be followed
27094 if this mixing is done to ensure that elaboration checks are not
27095 omitted.
27096
27097 The basic rule is that @emph{a unit compiled with the static model cannot
27098 be @code{with'ed} by a unit compiled with the dynamic model}. The
27099 reason for this is that in the static model, a unit assumes that
27100 its clients guarantee to use (the equivalent of) pragma
27101 @code{Elaborate_All} so that no elaboration checks are required
27102 in inner subprograms, and this assumption is violated if the
27103 client is compiled with dynamic checks.
27104
27105 The precise rule is as follows. A unit that is compiled with dynamic
27106 checks can only @code{with} a unit that meets at least one of the
27107 following criteria:
27108
27109 @itemize @bullet
27110
27111 @item
27112 The @code{with'ed} unit is itself compiled with dynamic elaboration
27113 checks (that is with the @option{-gnatE} switch.
27114
27115 @item
27116 The @code{with'ed} unit is an internal GNAT implementation unit from
27117 the System, Interfaces, Ada, or GNAT hierarchies.
27118
27119 @item
27120 The @code{with'ed} unit has pragma Preelaborate or pragma Pure.
27121
27122 @item
27123 The @code{with'ing} unit (that is the client) has an explicit pragma
27124 @code{Elaborate_All} for the @code{with'ed} unit.
27125
27126 @end itemize
27127
27128 @noindent
27129 If this rule is violated, that is if a unit with dynamic elaboration
27130 checks @code{with's} a unit that does not meet one of the above four
27131 criteria, then the binder (@code{gnatbind}) will issue a warning
27132 similar to that in the following example:
27133
27134 @smallexample
27135 warning: "x.ads" has dynamic elaboration checks and with's
27136 warning:   "y.ads" which has static elaboration checks
27137 @end smallexample
27138
27139 @noindent
27140 These warnings indicate that the rule has been violated, and that as a result
27141 elaboration checks may be missed in the resulting executable file.
27142 This warning may be suppressed using the @option{-ws} binder switch
27143 in the usual manner.
27144
27145 One useful application of this mixing rule is in the case of a subsystem
27146 which does not itself @code{with} units from the remainder of the
27147 application. In this case, the entire subsystem can be compiled with
27148 dynamic checks to resolve a circularity in the subsystem, while
27149 allowing the main application that uses this subsystem to be compiled
27150 using the more reliable default static model.
27151
27152 @node What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails
27153 @section What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails
27154
27155 @noindent
27156 If the binder cannot find an acceptable order, it outputs detailed
27157 diagnostics. For example:
27158 @smallexample
27159 @group
27160 @iftex
27161 @leftskip=0cm
27162 @end iftex
27163 error: elaboration circularity detected
27164 info:   "proc (body)" must be elaborated before "pack (body)"
27165 info:     reason: Elaborate_All probably needed in unit "pack (body)"
27166 info:     recompile "pack (body)" with -gnatwl
27167 info:                             for full details
27168 info:       "proc (body)"
27169 info:         is needed by its spec:
27170 info:       "proc (spec)"
27171 info:         which is withed by:
27172 info:       "pack (body)"
27173 info:  "pack (body)" must be elaborated before "proc (body)"
27174 info:     reason: pragma Elaborate in unit "proc (body)"
27175 @end group
27176
27177 @end smallexample
27178
27179 @noindent
27180 In this case we have a cycle that the binder cannot break. On the one
27181 hand, there is an explicit pragma Elaborate in @code{proc} for
27182 @code{pack}. This means that the body of @code{pack} must be elaborated
27183 before the body of @code{proc}. On the other hand, there is elaboration
27184 code in @code{pack} that calls a subprogram in @code{proc}. This means
27185 that for maximum safety, there should really be a pragma
27186 Elaborate_All in @code{pack} for @code{proc} which would require that
27187 the body of @code{proc} be elaborated before the body of
27188 @code{pack}. Clearly both requirements cannot be satisfied.
27189 Faced with a circularity of this kind, you have three different options.
27190
27191 @table @asis
27192 @item Fix the program
27193 The most desirable option from the point of view of long-term maintenance
27194 is to rearrange the program so that the elaboration problems are avoided.
27195 One useful technique is to place the elaboration code into separate
27196 child packages. Another is to move some of the initialization code to
27197 explicitly called subprograms, where the program controls the order
27198 of initialization explicitly. Although this is the most desirable option,
27199 it may be impractical and involve too much modification, especially in
27200 the case of complex legacy code.
27201
27202 @item Perform dynamic checks
27203 If the compilations are done using the
27204 @option{-gnatE}
27205 (dynamic elaboration check) switch, then GNAT behaves in a quite different
27206 manner. Dynamic checks are generated for all calls that could possibly result
27207 in raising an exception. With this switch, the compiler does not generate
27208 implicit @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas. The behavior then is
27209 exactly as specified in the @cite{Ada Reference Manual}.
27210 The binder will generate
27211 an executable program that may or may not raise @code{Program_Error}, and then
27212 it is the programmer's job to ensure that it does not raise an exception. Note
27213 that it is important to compile all units with the switch, it cannot be used
27214 selectively.
27215
27216 @item Suppress checks
27217 The drawback of dynamic checks is that they generate a
27218 significant overhead at run time, both in space and time. If you
27219 are absolutely sure that your program cannot raise any elaboration
27220 exceptions, and you still want to use the dynamic elaboration model,
27221 then you can use the configuration pragma
27222 @code{Suppress (Elaboration_Check)} to suppress all such checks. For
27223 example this pragma could be placed in the @file{gnat.adc} file.
27224
27225 @item Suppress checks selectively
27226 When you know that certain calls or instantiations in elaboration code cannot
27227 possibly lead to an elaboration error, and the binder nevertheless complains
27228 about implicit @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas that lead to
27229 elaboration circularities, it is possible to remove those warnings locally and
27230 obtain a program that will bind. Clearly this can be unsafe, and it is the
27231 responsibility of the programmer to make sure that the resulting program has no
27232 elaboration anomalies. The pragma @code{Suppress (Elaboration_Check)} can be
27233 used with different granularity to suppress warnings and break elaboration
27234 circularities:
27235
27236 @itemize @bullet
27237 @item
27238 Place the pragma that names the called subprogram in the declarative part
27239 that contains the call.
27240
27241 @item
27242 Place the pragma in the declarative part, without naming an entity. This
27243 disables warnings on all calls in the corresponding  declarative region.
27244
27245 @item
27246 Place the pragma in the package spec that declares the called subprogram,
27247 and name the subprogram. This disables warnings on all elaboration calls to
27248 that subprogram.
27249
27250 @item
27251 Place the pragma in the package spec that declares the called subprogram,
27252 without naming any entity. This disables warnings on all elaboration calls to
27253 all subprograms declared in this spec.
27254
27255 @item Use Pragma Elaborate
27256 As previously described in section @xref{Treatment of Pragma Elaborate},
27257 GNAT in static mode assumes that a @code{pragma} Elaborate indicates correctly
27258 that no elaboration checks are required on calls to the designated unit.
27259 There may be cases in which the caller knows that no transitive calls
27260 can occur, so that a @code{pragma Elaborate} will be sufficient in a
27261 case where @code{pragma Elaborate_All} would cause a circularity.
27262 @end itemize
27263
27264 @noindent
27265 These five cases are listed in order of decreasing safety, and therefore
27266 require increasing programmer care in their application. Consider the
27267 following program:
27268
27269 @smallexample @c adanocomment
27270 package Pack1 is
27271   function F1 return Integer;
27272   X1 : Integer;
27273 end Pack1;
27274
27275 package Pack2 is
27276   function F2 return Integer;
27277   function Pure (x : integer) return integer;
27278   --  pragma Suppress (Elaboration_Check, On => Pure);  -- (3)
27279   --  pragma Suppress (Elaboration_Check);              -- (4)
27280 end Pack2;
27281
27282 with Pack2;
27283 package body Pack1 is
27284   function F1 return Integer is
27285   begin
27286     return 100;
27287   end F1;
27288   Val : integer := Pack2.Pure (11);    --  Elab. call (1)
27289 begin
27290   declare
27291     --  pragma Suppress(Elaboration_Check, Pack2.F2);   -- (1)
27292     --  pragma Suppress(Elaboration_Check);             -- (2)
27293   begin
27294     X1 := Pack2.F2 + 1;                --  Elab. call (2)
27295   end;
27296 end Pack1;
27297
27298 with Pack1;
27299 package body Pack2 is
27300   function F2 return Integer is
27301   begin
27302      return Pack1.F1;
27303   end F2;
27304   function Pure (x : integer) return integer is
27305   begin
27306      return x ** 3 - 3 * x;
27307   end;
27308 end Pack2;
27309
27310 with Pack1, Ada.Text_IO;
27311 procedure Proc3 is
27312 begin
27313   Ada.Text_IO.Put_Line(Pack1.X1'Img); -- 101
27314 end Proc3;
27315 @end smallexample
27316 In the absence of any pragmas, an attempt to bind this program produces
27317 the following diagnostics:
27318 @smallexample
27319 @group
27320 @iftex
27321 @leftskip=.5cm
27322 @end iftex
27323 error: elaboration circularity detected
27324 info:    "pack1 (body)" must be elaborated before "pack1 (body)"
27325 info:       reason: Elaborate_All probably needed in unit "pack1 (body)"
27326 info:       recompile "pack1 (body)" with -gnatwl for full details
27327 info:          "pack1 (body)"
27328 info:             must be elaborated along with its spec:
27329 info:          "pack1 (spec)"
27330 info:             which is withed by:
27331 info:          "pack2 (body)"
27332 info:             which must be elaborated along with its spec:
27333 info:          "pack2 (spec)"
27334 info:             which is withed by:
27335 info:          "pack1 (body)"
27336 @end group
27337 @end smallexample
27338 The sources of the circularity are the two calls to @code{Pack2.Pure} and
27339 @code{Pack2.F2} in the body of @code{Pack1}. We can see that the call to
27340 F2 is safe, even though F2 calls F1, because the call appears after the
27341 elaboration of the body of F1. Therefore the pragma (1) is safe, and will
27342 remove the warning on the call. It is also possible to use pragma (2)
27343 because there are no other potentially unsafe calls in the block.
27344
27345 @noindent
27346 The call to @code{Pure} is safe because this function does not depend on the
27347 state of @code{Pack2}. Therefore any call to this function is safe, and it
27348 is correct to place pragma (3) in the corresponding package spec.
27349
27350 @noindent
27351 Finally, we could place pragma (4) in the spec of @code{Pack2} to disable
27352 warnings on all calls to functions declared therein. Note that this is not
27353 necessarily safe, and requires more detailed examination of the subprogram
27354 bodies involved. In particular, a call to @code{F2} requires that @code{F1}
27355 be already elaborated.
27356 @end table
27357
27358 @noindent
27359 It is hard to generalize on which of these four approaches should be
27360 taken. Obviously if it is possible to fix the program so that the default
27361 treatment works, this is preferable, but this may not always be practical.
27362 It is certainly simple enough to use
27363 @option{-gnatE}
27364 but the danger in this case is that, even if the GNAT binder
27365 finds a correct elaboration order, it may not always do so,
27366 and certainly a binder from another Ada compiler might not. A
27367 combination of testing and analysis (for which the warnings generated
27368 with the
27369 @option{-gnatwl}
27370 switch can be useful) must be used to ensure that the program is free
27371 of errors. One switch that is useful in this testing is the
27372 @option{^-p (pessimistic elaboration order)^/PESSIMISTIC_ELABORATION_ORDER^}
27373 switch for
27374 @code{gnatbind}.
27375 Normally the binder tries to find an order that has the best chance
27376 of avoiding elaboration problems. However, if this switch is used, the binder
27377 plays a devil's advocate role, and tries to choose the order that
27378 has the best chance of failing. If your program works even with this
27379 switch, then it has a better chance of being error free, but this is still
27380 not a guarantee.
27381
27382 For an example of this approach in action, consider the C-tests (executable
27383 tests) from the ACVC suite. If these are compiled and run with the default
27384 treatment, then all but one of them succeed without generating any error
27385 diagnostics from the binder. However, there is one test that fails, and
27386 this is not surprising, because the whole point of this test is to ensure
27387 that the compiler can handle cases where it is impossible to determine
27388 a correct order statically, and it checks that an exception is indeed
27389 raised at run time.
27390
27391 This one test must be compiled and run using the
27392 @option{-gnatE}
27393 switch, and then it passes. Alternatively, the entire suite can
27394 be run using this switch. It is never wrong to run with the dynamic
27395 elaboration switch if your code is correct, and we assume that the
27396 C-tests are indeed correct (it is less efficient, but efficiency is
27397 not a factor in running the ACVC tests.)
27398
27399 @node Elaboration for Access-to-Subprogram Values
27400 @section Elaboration for Access-to-Subprogram Values
27401 @cindex Access-to-subprogram
27402
27403 @noindent
27404 Access-to-subprogram types (introduced in Ada 95) complicate
27405 the handling of elaboration. The trouble is that it becomes
27406 impossible to tell at compile time which procedure
27407 is being called. This means that it is not possible for the binder
27408 to analyze the elaboration requirements in this case.
27409
27410 If at the point at which the access value is created
27411 (i.e., the evaluation of @code{P'Access} for a subprogram @code{P}),
27412 the body of the subprogram is
27413 known to have been elaborated, then the access value is safe, and its use
27414 does not require a check. This may be achieved by appropriate arrangement
27415 of the order of declarations if the subprogram is in the current unit,
27416 or, if the subprogram is in another unit, by using pragma
27417 @code{Pure}, @code{Preelaborate}, or @code{Elaborate_Body}
27418 on the referenced unit.
27419
27420 If the referenced body is not known to have been elaborated at the point
27421 the access value is created, then any use of the access value must do a
27422 dynamic check, and this dynamic check will fail and raise a
27423 @code{Program_Error} exception if the body has not been elaborated yet.
27424 GNAT will generate the necessary checks, and in addition, if the
27425 @option{-gnatwl}
27426 switch is set, will generate warnings that such checks are required.
27427
27428 The use of dynamic dispatching for tagged types similarly generates
27429 a requirement for dynamic checks, and premature calls to any primitive
27430 operation of a tagged type before the body of the operation has been
27431 elaborated, will result in the raising of @code{Program_Error}.
27432
27433 @node Summary of Procedures for Elaboration Control
27434 @section Summary of Procedures for Elaboration Control
27435 @cindex Elaboration control
27436
27437 @noindent
27438 First, compile your program with the default options, using none of
27439 the special elaboration control switches. If the binder successfully
27440 binds your program, then you can be confident that, apart from issues
27441 raised by the use of access-to-subprogram types and dynamic dispatching,
27442 the program is free of elaboration errors. If it is important that the
27443 program be portable, then use the
27444 @option{-gnatwl}
27445 switch to generate warnings about missing @code{Elaborate} or
27446 @code{Elaborate_All} pragmas, and supply the missing pragmas.
27447
27448 If the program fails to bind using the default static elaboration
27449 handling, then you can fix the program to eliminate the binder
27450 message, or recompile the entire program with the
27451 @option{-gnatE} switch to generate dynamic elaboration checks,
27452 and, if you are sure there really are no elaboration problems,
27453 use a global pragma @code{Suppress (Elaboration_Check)}.
27454
27455 @node Other Elaboration Order Considerations
27456 @section Other Elaboration Order Considerations
27457 @noindent
27458 This section has been entirely concerned with the issue of finding a valid
27459 elaboration order, as defined by the Ada Reference Manual. In a case
27460 where several elaboration orders are valid, the task is to find one
27461 of the possible valid elaboration orders (and the static model in GNAT
27462 will ensure that this is achieved).
27463
27464 The purpose of the elaboration rules in the Ada Reference Manual is to
27465 make sure that no entity is accessed before it has been elaborated. For
27466 a subprogram, this means that the spec and body must have been elaborated
27467 before the subprogram is called. For an object, this means that the object
27468 must have been elaborated before its value is read or written. A violation
27469 of either of these two requirements is an access before elaboration order,
27470 and this section has been all about avoiding such errors.
27471
27472 In the case where more than one order of elaboration is possible, in the
27473 sense that access before elaboration errors are avoided, then any one of
27474 the orders is ``correct'' in the sense that it meets the requirements of
27475 the Ada Reference Manual, and no such error occurs.
27476
27477 However, it may be the case for a given program, that there are
27478 constraints on the order of elaboration that come not from consideration
27479 of avoiding elaboration errors, but rather from extra-lingual logic
27480 requirements. Consider this example:
27481
27482 @smallexample @c ada
27483 with Init_Constants;
27484 package Constants is
27485    X : Integer := 0;
27486    Y : Integer := 0;
27487 end Constants;
27488
27489 package Init_Constants is
27490    procedure P; -- require a body
27491 end Init_Constants;
27492
27493 with Constants;
27494 package body Init_Constants is
27495    procedure P is begin null; end;
27496 begin
27497    Constants.X := 3;
27498    Constants.Y := 4;
27499 end Init_Constants;
27500
27501 with Constants;
27502 package Calc is
27503    Z : Integer := Constants.X + Constants.Y;
27504 end Calc;
27505
27506 with Calc;
27507 with Text_IO; use Text_IO;
27508 procedure Main is
27509 begin
27510    Put_Line (Calc.Z'Img);
27511 end Main;
27512 @end smallexample
27513
27514 @noindent
27515 In this example, there is more than one valid order of elaboration. For
27516 example both the following are correct orders:
27517
27518 @smallexample
27519 Init_Constants spec
27520 Constants spec
27521 Calc spec
27522 Init_Constants body
27523 Main body
27524
27525   and
27526
27527 Init_Constants spec
27528 Init_Constants body
27529 Constants spec
27530 Calc spec
27531 Main body
27532 @end smallexample
27533
27534 @noindent
27535 There is no language rule to prefer one or the other, both are correct
27536 from an order of elaboration point of view. But the programmatic effects
27537 of the two orders are very different. In the first, the elaboration routine
27538 of @code{Calc} initializes @code{Z} to zero, and then the main program
27539 runs with this value of zero. But in the second order, the elaboration
27540 routine of @code{Calc} runs after the body of Init_Constants has set
27541 @code{X} and @code{Y} and thus @code{Z} is set to 7 before @code{Main}
27542 runs.
27543
27544 One could perhaps by applying pretty clever non-artificial intelligence
27545 to the situation guess that it is more likely that the second order of
27546 elaboration is the one desired, but there is no formal linguistic reason
27547 to prefer one over the other. In fact in this particular case, GNAT will
27548 prefer the second order, because of the rule that bodies are elaborated
27549 as soon as possible, but it's just luck that this is what was wanted
27550 (if indeed the second order was preferred).
27551
27552 If the program cares about the order of elaboration routines in a case like
27553 this, it is important to specify the order required. In this particular
27554 case, that could have been achieved by adding to the spec of Calc:
27555
27556 @smallexample @c ada
27557 pragma Elaborate_All (Constants);
27558 @end smallexample
27559
27560 @noindent
27561 which requires that the body (if any) and spec of @code{Constants},
27562 as well as the body and spec of any unit @code{with}'ed by
27563 @code{Constants} be elaborated before @code{Calc} is elaborated.
27564
27565 Clearly no automatic method can always guess which alternative you require,
27566 and if you are working with legacy code that had constraints of this kind
27567 which were not properly specified by adding @code{Elaborate} or
27568 @code{Elaborate_All} pragmas, then indeed it is possible that two different
27569 compilers can choose different orders.
27570
27571 However, GNAT does attempt to diagnose the common situation where there
27572 are uninitialized variables in the visible part of a package spec, and the
27573 corresponding package body has an elaboration block that directly or
27574 indirectly initialized one or more of these variables. This is the situation
27575 in which a pragma Elaborate_Body is usually desirable, and GNAT will generate
27576 a warning that suggests this addition if it detects this situation.
27577
27578 The @code{gnatbind}
27579 @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} switch may be useful in smoking
27580 out problems. This switch causes bodies to be elaborated as late as possible
27581 instead of as early as possible. In the example above, it would have forced
27582 the choice of the first elaboration order. If you get different results
27583 when using this switch, and particularly if one set of results is right,
27584 and one is wrong as far as you are concerned, it shows that you have some
27585 missing @code{Elaborate} pragmas. For the example above, we have the
27586 following output:
27587
27588 @smallexample
27589 gnatmake -f -q main
27590 main
27591  7
27592 gnatmake -f -q main -bargs -p
27593 main
27594  0
27595 @end smallexample
27596
27597 @noindent
27598 It is of course quite unlikely that both these results are correct, so
27599 it is up to you in a case like this to investigate the source of the
27600 difference, by looking at the two elaboration orders that are chosen,
27601 and figuring out which is correct, and then adding the necessary
27602 @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas to ensure the desired order.
27603
27604
27605
27606 @c *******************************
27607 @node Conditional Compilation
27608 @appendix Conditional Compilation
27609 @c *******************************
27610 @cindex Conditional compilation
27611
27612 @noindent
27613 It is often necessary to arrange for a single source program
27614 to serve multiple purposes, where it is compiled in different
27615 ways to achieve these different goals. Some examples of the
27616 need for this feature are
27617
27618 @itemize @bullet
27619 @item  Adapting a program to a different hardware environment
27620 @item  Adapting a program to a different target architecture
27621 @item  Turning debugging features on and off
27622 @item  Arranging for a program to compile with different compilers
27623 @end itemize
27624
27625 @noindent
27626 In C, or C++, the typical approach would be to use the preprocessor
27627 that is defined as part of the language. The Ada language does not
27628 contain such a feature. This is not an oversight, but rather a very
27629 deliberate design decision, based on the experience that overuse of
27630 the preprocessing features in C and C++ can result in programs that
27631 are extremely difficult to maintain. For example, if we have ten
27632 switches that can be on or off, this means that there are a thousand
27633 separate programs, any one of which might not even be syntactically
27634 correct, and even if syntactically correct, the resulting program
27635 might not work correctly. Testing all combinations can quickly become
27636 impossible.
27637
27638 Nevertheless, the need to tailor programs certainly exists, and in
27639 this Appendix we will discuss how this can
27640 be achieved using Ada in general, and GNAT in particular.
27641
27642 @menu
27643 * Use of Boolean Constants::
27644 * Debugging - A Special Case::
27645 * Conditionalizing Declarations::
27646 * Use of Alternative Implementations::
27647 * Preprocessing::
27648 @end menu
27649
27650 @node Use of Boolean Constants
27651 @section Use of Boolean Constants
27652
27653 @noindent
27654 In the case where the difference is simply which code
27655 sequence is executed, the cleanest solution is to use Boolean
27656 constants to control which code is executed.
27657
27658 @smallexample @c ada
27659 @group
27660 FP_Initialize_Required : constant Boolean := True;
27661 ...
27662 if FP_Initialize_Required then
27663 ...
27664 end if;
27665 @end group
27666 @end smallexample
27667
27668 @noindent
27669 Not only will the code inside the @code{if} statement not be executed if
27670 the constant Boolean is @code{False}, but it will also be completely
27671 deleted from the program.
27672 However, the code is only deleted after the @code{if} statement
27673 has been checked for syntactic and semantic correctness.
27674 (In contrast, with preprocessors the code is deleted before the
27675 compiler ever gets to see it, so it is not checked until the switch
27676 is turned on.)
27677 @cindex Preprocessors (contrasted with conditional compilation)
27678
27679 Typically the Boolean constants will be in a separate package,
27680 something like:
27681
27682 @smallexample @c ada
27683 @group
27684 package Config is
27685    FP_Initialize_Required : constant Boolean := True;
27686    Reset_Available        : constant Boolean := False;
27687    ...
27688 end Config;
27689 @end group
27690 @end smallexample
27691
27692 @noindent
27693 The @code{Config} package exists in multiple forms for the various targets,
27694 with an appropriate script selecting the version of @code{Config} needed.
27695 Then any other unit requiring conditional compilation can do a @code{with}
27696 of @code{Config} to make the constants visible.
27697
27698
27699 @node Debugging - A Special Case
27700 @section Debugging - A Special Case
27701
27702 @noindent
27703 A common use of conditional code is to execute statements (for example
27704 dynamic checks, or output of intermediate results) under control of a
27705 debug switch, so that the debugging behavior can be turned on and off.
27706 This can be done using a Boolean constant to control whether the code
27707 is active:
27708
27709 @smallexample @c ada
27710 @group
27711 if Debugging then
27712    Put_Line ("got to the first stage!");
27713 end if;
27714 @end group
27715 @end smallexample
27716
27717 @noindent
27718 or
27719
27720 @smallexample @c ada
27721 @group
27722 if Debugging and then Temperature > 999.0 then
27723    raise Temperature_Crazy;
27724 end if;
27725 @end group
27726 @end smallexample
27727
27728 @noindent
27729 Since this is a common case, there are special features to deal with
27730 this in a convenient manner. For the case of tests, Ada 2005 has added
27731 a pragma @code{Assert} that can be used for such tests. This pragma is modeled
27732 @cindex pragma @code{Assert}
27733 on the @code{Assert} pragma that has always been available in GNAT, so this
27734 feature may be used with GNAT even if you are not using Ada 2005 features.
27735 The use of pragma @code{Assert} is described in the
27736 @cite{GNAT Reference Manual}, but as an example, the last test could be written:
27737
27738 @smallexample @c ada
27739 pragma Assert (Temperature <= 999.0, "Temperature Crazy");
27740 @end smallexample
27741
27742 @noindent
27743 or simply
27744
27745 @smallexample @c ada
27746 pragma Assert (Temperature <= 999.0);
27747 @end smallexample
27748
27749 @noindent
27750 In both cases, if assertions are active and the temperature is excessive,
27751 the exception @code{Assert_Failure} will be raised, with the given string in
27752 the first case or a string indicating the location of the pragma in the second
27753 case used as the exception message.
27754
27755 You can turn assertions on and off by using the @code{Assertion_Policy}
27756 pragma.
27757 @cindex pragma @code{Assertion_Policy}
27758 This is an Ada 2005 pragma which is implemented in all modes by
27759 GNAT, but only in the latest versions of GNAT which include Ada 2005
27760 capability. Alternatively, you can use the @option{-gnata} switch
27761 @cindex @option{-gnata} switch
27762 to enable assertions from the command line (this is recognized by all versions
27763 of GNAT).
27764
27765 For the example above with the @code{Put_Line}, the GNAT-specific pragma
27766 @code{Debug} can be used:
27767 @cindex pragma @code{Debug}
27768
27769 @smallexample @c ada
27770 pragma Debug (Put_Line ("got to the first stage!"));
27771 @end smallexample
27772
27773 @noindent
27774 If debug pragmas are enabled, the argument, which must be of the form of
27775 a procedure call, is executed (in this case, @code{Put_Line} will be called).
27776 Only one call can be present, but of course a special debugging procedure
27777 containing any code you like can be included in the program and then
27778 called in a pragma @code{Debug} argument as needed.
27779
27780 One advantage of pragma @code{Debug} over the @code{if Debugging then}
27781 construct is that pragma @code{Debug} can appear in declarative contexts,
27782 such as at the very beginning of a procedure, before local declarations have
27783 been elaborated.
27784
27785 Debug pragmas are enabled using either the @option{-gnata} switch that also
27786 controls assertions, or with a separate Debug_Policy pragma.
27787 @cindex pragma @code{Debug_Policy}
27788 The latter pragma is new in the Ada 2005 versions of GNAT (but it can be used
27789 in Ada 95 and Ada 83 programs as well), and is analogous to
27790 pragma @code{Assertion_Policy} to control assertions.
27791
27792 @code{Assertion_Policy} and @code{Debug_Policy} are configuration pragmas,
27793 and thus they can appear in @file{gnat.adc} if you are not using a
27794 project file, or in the file designated to contain configuration pragmas
27795 in a project file.
27796 They then apply to all subsequent compilations. In practice the use of
27797 the @option{-gnata} switch is often the most convenient method of controlling
27798 the status of these pragmas.
27799
27800 Note that a pragma is not a statement, so in contexts where a statement
27801 sequence is required, you can't just write a pragma on its own. You have
27802 to add a @code{null} statement.
27803
27804 @smallexample @c ada
27805 @group
27806 if ... then
27807    ... -- some statements
27808 else
27809    pragma Assert (Num_Cases < 10);
27810    null;
27811 end if;
27812 @end group
27813 @end smallexample
27814
27815
27816 @node Conditionalizing Declarations
27817 @section Conditionalizing Declarations
27818
27819 @noindent
27820 In some cases, it may be necessary to conditionalize declarations to meet
27821 different requirements. For example we might want a bit string whose length
27822 is set to meet some hardware message requirement.
27823
27824 In some cases, it may be possible to do this using declare blocks controlled
27825 by conditional constants:
27826
27827 @smallexample @c ada
27828 @group
27829 if Small_Machine then
27830    declare
27831       X : Bit_String (1 .. 10);
27832    begin
27833       ...
27834    end;
27835 else
27836    declare
27837       X : Large_Bit_String (1 .. 1000);
27838    begin
27839       ...
27840    end;
27841 end if;
27842 @end group
27843 @end smallexample
27844
27845 @noindent
27846 Note that in this approach, both declarations are analyzed by the
27847 compiler so this can only be used where both declarations are legal,
27848 even though one of them will not be used.
27849
27850 Another approach is to define integer constants, e.g. @code{Bits_Per_Word}, or
27851 Boolean constants, e.g. @code{Little_Endian}, and then write declarations
27852 that are parameterized by these constants. For example
27853
27854 @smallexample @c ada
27855 @group
27856 for Rec use
27857   Field1 at 0 range Boolean'Pos (Little_Endian) * 10 .. Bits_Per_Word;
27858 end record;
27859 @end group
27860 @end smallexample
27861
27862 @noindent
27863 If @code{Bits_Per_Word} is set to 32, this generates either
27864
27865 @smallexample @c ada
27866 @group
27867 for Rec use
27868   Field1 at 0 range 0 .. 32;
27869 end record;
27870 @end group
27871 @end smallexample
27872
27873 @noindent
27874 for the big endian case, or
27875
27876 @smallexample @c ada
27877 @group
27878 for Rec use record
27879   Field1 at 0 range 10 .. 32;
27880 end record;
27881 @end group
27882 @end smallexample
27883
27884 @noindent
27885 for the little endian case. Since a powerful subset of Ada expression
27886 notation is usable for creating static constants, clever use of this
27887 feature can often solve quite difficult problems in conditionalizing
27888 compilation (note incidentally that in Ada 95, the little endian
27889 constant was introduced as @code{System.Default_Bit_Order}, so you do not
27890 need to define this one yourself).
27891
27892
27893 @node Use of Alternative Implementations
27894 @section Use of Alternative Implementations
27895
27896 @noindent
27897 In some cases, none of the approaches described above are adequate. This
27898 can occur for example if the set of declarations required is radically
27899 different for two different configurations.
27900
27901 In this situation, the official Ada way of dealing with conditionalizing
27902 such code is to write separate units for the different cases. As long as
27903 this does not result in excessive duplication of code, this can be done
27904 without creating maintenance problems. The approach is to share common
27905 code as far as possible, and then isolate the code and declarations
27906 that are different. Subunits are often a convenient method for breaking
27907 out a piece of a unit that is to be conditionalized, with separate files
27908 for different versions of the subunit for different targets, where the
27909 build script selects the right one to give to the compiler.
27910 @cindex Subunits (and conditional compilation)
27911
27912 As an example, consider a situation where a new feature in Ada 2005
27913 allows something to be done in a really nice way. But your code must be able
27914 to compile with an Ada 95 compiler. Conceptually you want to say:
27915
27916 @smallexample @c ada
27917 @group
27918 if Ada_2005 then
27919    ... neat Ada 2005 code
27920 else
27921    ... not quite as neat Ada 95 code
27922 end if;
27923 @end group
27924 @end smallexample
27925
27926 @noindent
27927 where @code{Ada_2005} is a Boolean constant.
27928
27929 But this won't work when @code{Ada_2005} is set to @code{False},
27930 since the @code{then} clause will be illegal for an Ada 95 compiler.
27931 (Recall that although such unreachable code would eventually be deleted
27932 by the compiler, it still needs to be legal.  If it uses features
27933 introduced in Ada 2005, it will be illegal in Ada 95.)
27934
27935 So instead we write
27936
27937 @smallexample @c ada
27938 procedure Insert is separate;
27939 @end smallexample
27940
27941 @noindent
27942 Then we have two files for the subunit @code{Insert}, with the two sets of
27943 code.
27944 If the package containing this is called @code{File_Queries}, then we might
27945 have two files
27946
27947 @itemize @bullet
27948 @item    @file{file_queries-insert-2005.adb}
27949 @item    @file{file_queries-insert-95.adb}
27950 @end itemize
27951
27952 @noindent
27953 and the build script renames the appropriate file to
27954
27955 @smallexample
27956 file_queries-insert.adb
27957 @end smallexample
27958
27959 @noindent
27960 and then carries out the compilation.
27961
27962 This can also be done with project files' naming schemes. For example:
27963
27964 @smallexample @c project
27965 For Body ("File_Queries.Insert") use "file_queries-insert-2005.ada";
27966 @end smallexample
27967
27968 @noindent
27969 Note also that with project files it is desirable to use a different extension
27970 than @file{ads} / @file{adb} for alternative versions. Otherwise a naming
27971 conflict may arise through another commonly used feature: to declare as part
27972 of the project a set of directories containing all the sources obeying the
27973 default naming scheme.
27974
27975 The use of alternative units is certainly feasible in all situations,
27976 and for example the Ada part of the GNAT run-time is conditionalized
27977 based on the target architecture using this approach. As a specific example,
27978 consider the implementation of the AST feature in VMS. There is one
27979 spec:
27980
27981 @smallexample
27982 s-asthan.ads
27983 @end smallexample
27984
27985 @noindent
27986 which is the same for all architectures, and three bodies:
27987
27988 @table @file
27989 @item    s-asthan.adb
27990 used for all non-VMS operating systems
27991 @item    s-asthan-vms-alpha.adb
27992 used for VMS on the Alpha
27993 @item    s-asthan-vms-ia64.adb
27994 used for VMS on the ia64
27995 @end table
27996
27997 @noindent
27998 The dummy version @file{s-asthan.adb} simply raises exceptions noting that
27999 this operating system feature is not available, and the two remaining
28000 versions interface with the corresponding versions of VMS to provide
28001 VMS-compatible AST handling. The GNAT build script knows the architecture
28002 and operating system, and automatically selects the right version,
28003 renaming it if necessary to @file{s-asthan.adb} before the run-time build.
28004
28005 Another style for arranging alternative implementations is through Ada's
28006 access-to-subprogram facility.
28007 In case some functionality is to be conditionally included,
28008 you can declare an access-to-procedure variable @code{Ref} that is initialized
28009 to designate a ``do nothing'' procedure, and then invoke @code{Ref.all}
28010 when appropriate.
28011 In some library package, set @code{Ref} to @code{Proc'Access} for some
28012 procedure @code{Proc} that performs the relevant processing.
28013 The initialization only occurs if the library package is included in the
28014 program.
28015 The same idea can also be implemented using tagged types and dispatching
28016 calls.
28017
28018
28019 @node Preprocessing
28020 @section Preprocessing
28021 @cindex Preprocessing
28022
28023 @noindent
28024 Although it is quite possible to conditionalize code without the use of
28025 C-style preprocessing, as described earlier in this section, it is
28026 nevertheless convenient in some cases to use the C approach. Moreover,
28027 older Ada compilers have often provided some preprocessing capability,
28028 so legacy code may depend on this approach, even though it is not
28029 standard.
28030
28031 To accommodate such use, GNAT provides a preprocessor (modeled to a large
28032 extent on the various preprocessors that have been used
28033 with legacy code on other compilers, to enable easier transition).
28034
28035 The preprocessor may be used in two separate modes. It can be used quite
28036 separately from the compiler, to generate a separate output source file
28037 that is then fed to the compiler as a separate step. This is the
28038 @code{gnatprep} utility, whose use is fully described in
28039 @ref{Preprocessing Using gnatprep}.
28040 @cindex @code{gnatprep}
28041
28042 The preprocessing language allows such constructs as
28043
28044 @smallexample
28045 @group
28046 #if DEBUG or PRIORITY > 4 then
28047    bunch of declarations
28048 #else
28049    completely different bunch of declarations
28050 #end if;
28051 @end group
28052 @end smallexample
28053
28054 @noindent
28055 The values of the symbols @code{DEBUG} and @code{PRIORITY} can be
28056 defined either on the command line or in a separate file.
28057
28058 The other way of running the preprocessor is even closer to the C style and
28059 often more convenient. In this approach the preprocessing is integrated into
28060 the compilation process. The compiler is fed the preprocessor input which
28061 includes @code{#if} lines etc, and then the compiler carries out the
28062 preprocessing internally and processes the resulting output.
28063 For more details on this approach, see @ref{Integrated Preprocessing}.
28064
28065
28066 @c *******************************
28067 @node Inline Assembler
28068 @appendix Inline Assembler
28069 @c *******************************
28070
28071 @noindent
28072 If you need to write low-level software that interacts directly
28073 with the hardware, Ada provides two ways to incorporate assembly
28074 language code into your program.  First, you can import and invoke
28075 external routines written in assembly language, an Ada feature fully
28076 supported by GNAT@.  However, for small sections of code it may be simpler
28077 or more efficient to include assembly language statements directly
28078 in your Ada source program, using the facilities of the implementation-defined
28079 package @code{System.Machine_Code}, which incorporates the gcc
28080 Inline Assembler.  The Inline Assembler approach offers a number of advantages,
28081 including the following:
28082
28083 @itemize @bullet
28084 @item No need to use non-Ada tools
28085 @item Consistent interface over different targets
28086 @item Automatic usage of the proper calling conventions
28087 @item Access to Ada constants and variables
28088 @item Definition of intrinsic routines
28089 @item Possibility of inlining a subprogram comprising assembler code
28090 @item Code optimizer can take Inline Assembler code into account
28091 @end itemize
28092
28093 This chapter presents a series of examples to show you how to use
28094 the Inline Assembler.  Although it focuses on the Intel x86,
28095 the general approach applies also to other processors.
28096 It is assumed that you are familiar with Ada
28097 and with assembly language programming.
28098
28099 @menu
28100 * Basic Assembler Syntax::
28101 * A Simple Example of Inline Assembler::
28102 * Output Variables in Inline Assembler::
28103 * Input Variables in Inline Assembler::
28104 * Inlining Inline Assembler Code::
28105 * Other Asm Functionality::
28106 @end menu
28107
28108 @c ---------------------------------------------------------------------------
28109 @node Basic Assembler Syntax
28110 @section Basic Assembler Syntax
28111
28112 @noindent
28113 The assembler used by GNAT and gcc is based not on the Intel assembly
28114 language, but rather on a language that descends from the AT&T Unix
28115 assembler @emph{as} (and which is often referred to as ``AT&T syntax'').
28116 The following table summarizes the main features of @emph{as} syntax
28117 and points out the differences from the Intel conventions.
28118 See the gcc @emph{as} and @emph{gas} (an @emph{as} macro
28119 pre-processor) documentation for further information.
28120
28121 @table @asis
28122 @item Register names
28123 gcc / @emph{as}: Prefix with ``%''; for example @code{%eax}
28124 @*
28125 Intel: No extra punctuation; for example @code{eax}
28126
28127 @item Immediate operand
28128 gcc / @emph{as}: Prefix with ``$''; for example @code{$4}
28129 @*
28130 Intel: No extra punctuation; for example @code{4}
28131
28132 @item Address
28133 gcc / @emph{as}: Prefix with ``$''; for example @code{$loc}
28134 @*
28135 Intel: No extra punctuation; for example @code{loc}
28136
28137 @item Memory contents
28138 gcc / @emph{as}: No extra punctuation; for example @code{loc}
28139 @*
28140 Intel: Square brackets; for example @code{[loc]}
28141
28142 @item Register contents
28143 gcc / @emph{as}: Parentheses; for example @code{(%eax)}
28144 @*
28145 Intel: Square brackets; for example @code{[eax]}
28146
28147 @item Hexadecimal numbers
28148 gcc / @emph{as}: Leading ``0x'' (C language syntax); for example @code{0xA0}
28149 @*
28150 Intel: Trailing ``h''; for example @code{A0h}
28151
28152 @item Operand size
28153 gcc / @emph{as}: Explicit in op code; for example @code{movw} to move
28154 a 16-bit word
28155 @*
28156 Intel: Implicit, deduced by assembler; for example @code{mov}
28157
28158 @item Instruction repetition
28159 gcc / @emph{as}: Split into two lines; for example
28160 @*
28161 @code{rep}
28162 @*
28163 @code{stosl}
28164 @*
28165 Intel: Keep on one line; for example @code{rep stosl}
28166
28167 @item Order of operands
28168 gcc / @emph{as}: Source first; for example @code{movw $4, %eax}
28169 @*
28170 Intel: Destination first; for example @code{mov eax, 4}
28171 @end table
28172
28173 @c ---------------------------------------------------------------------------
28174 @node A Simple Example of Inline Assembler
28175 @section A Simple Example of Inline Assembler
28176
28177 @noindent
28178 The following example will generate a single assembly language statement,
28179 @code{nop}, which does nothing.  Despite its lack of run-time effect,
28180 the example will be useful in illustrating the basics of
28181 the Inline Assembler facility.
28182
28183 @smallexample @c ada
28184 @group
28185 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
28186 procedure Nothing is
28187 begin
28188    Asm ("nop");
28189 end Nothing;
28190 @end group
28191 @end smallexample
28192
28193 @code{Asm} is a procedure declared in package @code{System.Machine_Code};
28194 here it takes one parameter, a @emph{template string} that must be a static
28195 expression and that will form the generated instruction.
28196 @code{Asm} may be regarded as a compile-time procedure that parses
28197 the template string and additional parameters (none here),
28198 from which it generates a sequence of assembly language instructions.
28199
28200 The examples in this chapter will illustrate several of the forms
28201 for invoking @code{Asm}; a complete specification of the syntax
28202 is found in the @cite{GNAT Reference Manual}.
28203
28204 Under the standard GNAT conventions, the @code{Nothing} procedure
28205 should be in a file named @file{nothing.adb}.
28206 You can build the executable in the usual way:
28207 @smallexample
28208 gnatmake nothing
28209 @end smallexample
28210 However, the interesting aspect of this example is not its run-time behavior
28211 but rather the generated assembly code.
28212 To see this output, invoke the compiler as follows:
28213 @smallexample
28214    gcc -c -S -fomit-frame-pointer -gnatp @file{nothing.adb}
28215 @end smallexample
28216 where the options are:
28217
28218 @table @code
28219 @item -c
28220 compile only (no bind or link)
28221 @item -S
28222 generate assembler listing
28223 @item -fomit-frame-pointer
28224 do not set up separate stack frames
28225 @item -gnatp
28226 do not add runtime checks
28227 @end table
28228
28229 This gives a human-readable assembler version of the code. The resulting
28230 file will have the same name as the Ada source file, but with a @code{.s}
28231 extension. In our example, the file @file{nothing.s} has the following
28232 contents:
28233
28234 @smallexample
28235 @group
28236 .file "nothing.adb"
28237 gcc2_compiled.:
28238 ___gnu_compiled_ada:
28239 .text
28240    .align 4
28241 .globl __ada_nothing
28242 __ada_nothing:
28243 #APP
28244    nop
28245 #NO_APP
28246    jmp L1
28247    .align 2,0x90
28248 L1:
28249    ret
28250 @end group
28251 @end smallexample
28252
28253 The assembly code you included is clearly indicated by
28254 the compiler, between the @code{#APP} and @code{#NO_APP}
28255 delimiters. The character before the 'APP' and 'NOAPP'
28256 can differ on different targets. For example, GNU/Linux uses '#APP' while
28257 on NT you will see '/APP'.
28258
28259 If you make a mistake in your assembler code (such as using the
28260 wrong size modifier, or using a wrong operand for the instruction) GNAT
28261 will report this error in a temporary file, which will be deleted when
28262 the compilation is finished.  Generating an assembler file will help
28263 in such cases, since you can assemble this file separately using the
28264 @emph{as} assembler that comes with gcc.
28265
28266 Assembling the file using the command
28267
28268 @smallexample
28269 as @file{nothing.s}
28270 @end smallexample
28271 @noindent
28272 will give you error messages whose lines correspond to the assembler
28273 input file, so you can easily find and correct any mistakes you made.
28274 If there are no errors, @emph{as} will generate an object file
28275 @file{nothing.out}.
28276
28277 @c ---------------------------------------------------------------------------
28278 @node Output Variables in Inline Assembler
28279 @section Output Variables in Inline Assembler
28280
28281 @noindent
28282 The examples in this section, showing how to access the processor flags,
28283 illustrate how to specify the destination operands for assembly language
28284 statements.
28285
28286 @smallexample @c ada
28287 @group
28288 with Interfaces; use Interfaces;
28289 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
28290 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
28291 procedure Get_Flags is
28292    Flags : Unsigned_32;
28293    use ASCII;
28294 begin
28295    Asm ("pushfl"          & LF & HT & -- push flags on stack
28296         "popl %%eax"      & LF & HT & -- load eax with flags
28297         "movl %%eax, %0",             -- store flags in variable
28298         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
28299    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
28300 end Get_Flags;
28301 @end group
28302 @end smallexample
28303
28304 In order to have a nicely aligned assembly listing, we have separated
28305 multiple assembler statements in the Asm template string with linefeed
28306 (ASCII.LF) and horizontal tab (ASCII.HT) characters.
28307 The resulting section of the assembly output file is:
28308
28309 @smallexample
28310 @group
28311 #APP
28312    pushfl
28313    popl %eax
28314    movl %eax, -40(%ebp)
28315 #NO_APP
28316 @end group
28317 @end smallexample
28318
28319 It would have been legal to write the Asm invocation as:
28320
28321 @smallexample
28322 Asm ("pushfl popl %%eax movl %%eax, %0")
28323 @end smallexample
28324
28325 but in the generated assembler file, this would come out as:
28326
28327 @smallexample
28328 #APP
28329    pushfl popl %eax movl %eax, -40(%ebp)
28330 #NO_APP
28331 @end smallexample
28332
28333 which is not so convenient for the human reader.
28334
28335 We use Ada comments
28336 at the end of each line to explain what the assembler instructions
28337 actually do.  This is a useful convention.
28338
28339 When writing Inline Assembler instructions, you need to precede each register
28340 and variable name with a percent sign.  Since the assembler already requires
28341 a percent sign at the beginning of a register name, you need two consecutive
28342 percent signs for such names in the Asm template string, thus @code{%%eax}.
28343 In the generated assembly code, one of the percent signs will be stripped off.
28344
28345 Names such as @code{%0}, @code{%1}, @code{%2}, etc., denote input or output
28346 variables: operands you later define using @code{Input} or @code{Output}
28347 parameters to @code{Asm}.
28348 An output variable is illustrated in
28349 the third statement in the Asm template string:
28350 @smallexample
28351 movl %%eax, %0
28352 @end smallexample
28353 The intent is to store the contents of the eax register in a variable that can
28354 be accessed in Ada.  Simply writing @code{movl %%eax, Flags} would not
28355 necessarily work, since the compiler might optimize by using a register
28356 to hold Flags, and the expansion of the @code{movl} instruction would not be
28357 aware of this optimization.  The solution is not to store the result directly
28358 but rather to advise the compiler to choose the correct operand form;
28359 that is the purpose of the @code{%0} output variable.
28360
28361 Information about the output variable is supplied in the @code{Outputs}
28362 parameter to @code{Asm}:
28363 @smallexample
28364 Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
28365 @end smallexample
28366
28367 The output is defined by the @code{Asm_Output} attribute of the target type;
28368 the general format is
28369 @smallexample
28370 Type'Asm_Output (constraint_string, variable_name)
28371 @end smallexample
28372
28373 The constraint string directs the compiler how
28374 to store/access the associated variable.  In the example
28375 @smallexample
28376 Unsigned_32'Asm_Output ("=m", Flags);
28377 @end smallexample
28378 the @code{"m"} (memory) constraint tells the compiler that the variable
28379 @code{Flags} should be stored in a memory variable, thus preventing
28380 the optimizer from keeping it in a register.  In contrast,
28381 @smallexample
28382 Unsigned_32'Asm_Output ("=r", Flags);
28383 @end smallexample
28384 uses the @code{"r"} (register) constraint, telling the compiler to
28385 store the variable in a register.
28386
28387 If the constraint is preceded by the equal character (@strong{=}), it tells
28388 the compiler that the variable will be used to store data into it.
28389
28390 In the @code{Get_Flags} example, we used the @code{"g"} (global) constraint,
28391 allowing the optimizer to choose whatever it deems best.
28392
28393 There are a fairly large number of constraints, but the ones that are
28394 most useful (for the Intel x86 processor) are the following:
28395
28396 @table @code
28397 @item =
28398 output constraint
28399 @item g
28400 global (i.e. can be stored anywhere)
28401 @item m
28402 in memory
28403 @item I
28404 a constant
28405 @item a
28406 use eax
28407 @item b
28408 use ebx
28409 @item c
28410 use ecx
28411 @item d
28412 use edx
28413 @item S
28414 use esi
28415 @item D
28416 use edi
28417 @item r
28418 use one of eax, ebx, ecx or edx
28419 @item q
28420 use one of eax, ebx, ecx, edx, esi or edi
28421 @end table
28422
28423 The full set of constraints is described in the gcc and @emph{as}
28424 documentation; note that it is possible to combine certain constraints
28425 in one constraint string.
28426
28427 You specify the association of an output variable with an assembler operand
28428 through the @code{%}@emph{n} notation, where @emph{n} is a non-negative
28429 integer.  Thus in
28430 @smallexample @c ada
28431 @group
28432 Asm ("pushfl"          & LF & HT & -- push flags on stack
28433      "popl %%eax"      & LF & HT & -- load eax with flags
28434      "movl %%eax, %0",             -- store flags in variable
28435      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
28436 @end group
28437 @end smallexample
28438 @noindent
28439 @code{%0} will be replaced in the expanded code by the appropriate operand,
28440 whatever
28441 the compiler decided for the @code{Flags} variable.
28442
28443 In general, you may have any number of output variables:
28444 @itemize @bullet
28445 @item
28446 Count the operands starting at 0; thus @code{%0}, @code{%1}, etc.
28447 @item
28448 Specify the @code{Outputs} parameter as a parenthesized comma-separated list
28449 of @code{Asm_Output} attributes
28450 @end itemize
28451
28452 For example:
28453 @smallexample @c ada
28454 @group
28455 Asm ("movl %%eax, %0" & LF & HT &
28456      "movl %%ebx, %1" & LF & HT &
28457      "movl %%ecx, %2",
28458      Outputs => (Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_A),   --  %0 = Var_A
28459                  Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_B),   --  %1 = Var_B
28460                  Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_C))); --  %2 = Var_C
28461 @end group
28462 @end smallexample
28463 @noindent
28464 where @code{Var_A}, @code{Var_B}, and @code{Var_C} are variables
28465 in the Ada program.
28466
28467 As a variation on the @code{Get_Flags} example, we can use the constraints
28468 string to direct the compiler to store the eax register into the @code{Flags}
28469 variable, instead of including the store instruction explicitly in the
28470 @code{Asm} template string:
28471
28472 @smallexample @c ada
28473 @group
28474 with Interfaces; use Interfaces;
28475 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
28476 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
28477 procedure Get_Flags_2 is
28478    Flags : Unsigned_32;
28479    use ASCII;
28480 begin
28481    Asm ("pushfl"      & LF & HT & -- push flags on stack
28482         "popl %%eax",             -- save flags in eax
28483         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Flags));
28484    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
28485 end Get_Flags_2;
28486 @end group
28487 @end smallexample
28488
28489 @noindent
28490 The @code{"a"} constraint tells the compiler that the @code{Flags}
28491 variable will come from the eax register. Here is the resulting code:
28492
28493 @smallexample
28494 @group
28495 #APP
28496    pushfl
28497    popl %eax
28498 #NO_APP
28499    movl %eax,-40(%ebp)
28500 @end group
28501 @end smallexample
28502
28503 @noindent
28504 The compiler generated the store of eax into Flags after
28505 expanding the assembler code.
28506
28507 Actually, there was no need to pop the flags into the eax register;
28508 more simply, we could just pop the flags directly into the program variable:
28509
28510 @smallexample @c ada
28511 @group
28512 with Interfaces; use Interfaces;
28513 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
28514 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
28515 procedure Get_Flags_3 is
28516    Flags : Unsigned_32;
28517    use ASCII;
28518 begin
28519    Asm ("pushfl"  & LF & HT & -- push flags on stack
28520         "pop %0",             -- save flags in Flags
28521         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
28522    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
28523 end Get_Flags_3;
28524 @end group
28525 @end smallexample
28526
28527 @c ---------------------------------------------------------------------------
28528 @node Input Variables in Inline Assembler
28529 @section Input Variables in Inline Assembler
28530
28531 @noindent
28532 The example in this section illustrates how to specify the source operands
28533 for assembly language statements.
28534 The program simply increments its input value by 1:
28535
28536 @smallexample @c ada
28537 @group
28538 with Interfaces; use Interfaces;
28539 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
28540 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
28541 procedure Increment is
28542
28543    function Incr (Value : Unsigned_32) return Unsigned_32 is
28544       Result : Unsigned_32;
28545    begin
28546       Asm ("incl %0",
28547            Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input ("a", Value),
28548            Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Result));
28549       return Result;
28550    end Incr;
28551
28552    Value : Unsigned_32;
28553
28554 begin
28555    Value := 5;
28556    Put_Line ("Value before is" & Value'Img);
28557    Value := Incr (Value);
28558    Put_Line ("Value after is" & Value'Img);
28559 end Increment;
28560 @end group
28561 @end smallexample
28562
28563 The @code{Outputs} parameter to @code{Asm} specifies
28564 that the result will be in the eax register and that it is to be stored
28565 in the @code{Result} variable.
28566
28567 The @code{Inputs} parameter looks much like the @code{Outputs} parameter,
28568 but with an @code{Asm_Input} attribute.
28569 The @code{"="} constraint, indicating an output value, is not present.
28570
28571 You can have multiple input variables, in the same way that you can have more
28572 than one output variable.
28573
28574 The parameter count (%0, %1) etc, now starts at the first input
28575 statement, and continues with the output statements.
28576 When both parameters use the same variable, the
28577 compiler will treat them as the same %n operand, which is the case here.
28578
28579 Just as the @code{Outputs} parameter causes the register to be stored into the
28580 target variable after execution of the assembler statements, so does the
28581 @code{Inputs} parameter cause its variable to be loaded into the register
28582 before execution of the assembler statements.
28583
28584 Thus the effect of the @code{Asm} invocation is:
28585 @enumerate
28586 @item load the 32-bit value of @code{Value} into eax
28587 @item execute the @code{incl %eax} instruction
28588 @item store the contents of eax into the @code{Result} variable
28589 @end enumerate
28590
28591 The resulting assembler file (with @option{-O2} optimization) contains:
28592 @smallexample
28593 @group
28594 _increment__incr.1:
28595    subl $4,%esp
28596    movl 8(%esp),%eax
28597 #APP
28598    incl %eax
28599 #NO_APP
28600    movl %eax,%edx
28601    movl %ecx,(%esp)
28602    addl $4,%esp
28603    ret
28604 @end group
28605 @end smallexample
28606
28607 @c ---------------------------------------------------------------------------
28608 @node Inlining Inline Assembler Code
28609 @section Inlining Inline Assembler Code
28610
28611 @noindent
28612 For a short subprogram such as the @code{Incr} function in the previous
28613 section, the overhead of the call and return (creating / deleting the stack
28614 frame) can be significant, compared to the amount of code in the subprogram
28615 body.  A solution is to apply Ada's @code{Inline} pragma to the subprogram,
28616 which directs the compiler to expand invocations of the subprogram at the
28617 point(s) of call, instead of setting up a stack frame for out-of-line calls.
28618 Here is the resulting program:
28619
28620 @smallexample @c ada
28621 @group
28622 with Interfaces; use Interfaces;
28623 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
28624 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
28625 procedure Increment_2 is
28626
28627    function Incr (Value : Unsigned_32) return Unsigned_32 is
28628       Result : Unsigned_32;
28629    begin
28630       Asm ("incl %0",
28631            Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input ("a", Value),
28632            Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Result));
28633       return Result;
28634    end Incr;
28635    pragma Inline (Increment);
28636
28637    Value : Unsigned_32;
28638
28639 begin
28640    Value := 5;
28641    Put_Line ("Value before is" & Value'Img);
28642    Value := Increment (Value);
28643    Put_Line ("Value after is" & Value'Img);
28644 end Increment_2;
28645 @end group
28646 @end smallexample
28647
28648 Compile the program with both optimization (@option{-O2}) and inlining
28649 enabled (@option{-gnatpn} instead of @option{-gnatp}).
28650
28651 The @code{Incr} function is still compiled as usual, but at the
28652 point in @code{Increment} where our function used to be called:
28653
28654 @smallexample
28655 @group
28656 pushl %edi
28657 call _increment__incr.1
28658 @end group
28659 @end smallexample
28660
28661 @noindent
28662 the code for the function body directly appears:
28663
28664 @smallexample
28665 @group
28666 movl %esi,%eax
28667 #APP
28668    incl %eax
28669 #NO_APP
28670    movl %eax,%edx
28671 @end group
28672 @end smallexample
28673
28674 @noindent
28675 thus saving the overhead of stack frame setup and an out-of-line call.
28676
28677 @c ---------------------------------------------------------------------------
28678 @node Other Asm Functionality
28679 @section Other @code{Asm} Functionality
28680
28681 @noindent
28682 This section describes two important parameters to the @code{Asm}
28683 procedure: @code{Clobber}, which identifies register usage;
28684 and @code{Volatile}, which inhibits unwanted optimizations.
28685
28686 @menu
28687 * The Clobber Parameter::
28688 * The Volatile Parameter::
28689 @end menu
28690
28691 @c ---------------------------------------------------------------------------
28692 @node The Clobber Parameter
28693 @subsection The @code{Clobber} Parameter
28694
28695 @noindent
28696 One of the dangers of intermixing assembly language and a compiled language
28697 such as Ada is that the compiler needs to be aware of which registers are
28698 being used by the assembly code.  In some cases, such as the earlier examples,
28699 the constraint string is sufficient to indicate register usage (e.g.,
28700 @code{"a"} for
28701 the eax register).  But more generally, the compiler needs an explicit
28702 identification of the registers that are used by the Inline Assembly
28703 statements.
28704
28705 Using a register that the compiler doesn't know about
28706 could be a side effect of an instruction (like @code{mull}
28707 storing its result in both eax and edx).
28708 It can also arise from explicit register usage in your
28709 assembly code; for example:
28710 @smallexample
28711 @group
28712 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
28713      "movl %%ebx, %1",
28714      Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
28715      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out));
28716 @end group
28717 @end smallexample
28718 @noindent
28719 where the compiler (since it does not analyze the @code{Asm} template string)
28720 does not know you are using the ebx register.
28721
28722 In such cases you need to supply the @code{Clobber} parameter to @code{Asm},
28723 to identify the registers that will be used by your assembly code:
28724
28725 @smallexample
28726 @group
28727 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
28728      "movl %%ebx, %1",
28729      Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
28730      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
28731      Clobber => "ebx");
28732 @end group
28733 @end smallexample
28734
28735 The Clobber parameter is a static string expression specifying the
28736 register(s) you are using.  Note that register names are @emph{not} prefixed
28737 by a percent sign. Also, if more than one register is used then their names
28738 are separated by commas; e.g., @code{"eax, ebx"}
28739
28740 The @code{Clobber} parameter has several additional uses:
28741 @enumerate
28742 @item Use ``register'' name @code{cc} to indicate that flags might have changed
28743 @item Use ``register'' name @code{memory} if you changed a memory location
28744 @end enumerate
28745
28746 @c ---------------------------------------------------------------------------
28747 @node The Volatile Parameter
28748 @subsection The @code{Volatile} Parameter
28749 @cindex Volatile parameter
28750
28751 @noindent
28752 Compiler optimizations in the presence of Inline Assembler may sometimes have
28753 unwanted effects.  For example, when an @code{Asm} invocation with an input
28754 variable is inside a loop, the compiler might move the loading of the input
28755 variable outside the loop, regarding it as a one-time initialization.
28756
28757 If this effect is not desired, you can disable such optimizations by setting
28758 the @code{Volatile} parameter to @code{True}; for example:
28759
28760 @smallexample @c ada
28761 @group
28762 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
28763      "movl %%ebx, %1",
28764      Inputs   => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
28765      Outputs  => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
28766      Clobber  => "ebx",
28767      Volatile => True);
28768 @end group
28769 @end smallexample
28770
28771 By default, @code{Volatile} is set to @code{False} unless there is no
28772 @code{Outputs} parameter.
28773
28774 Although setting @code{Volatile} to @code{True} prevents unwanted
28775 optimizations, it will also disable other optimizations that might be
28776 important for efficiency. In general, you should set @code{Volatile}
28777 to @code{True} only if the compiler's optimizations have created
28778 problems.
28779 @c END OF INLINE ASSEMBLER CHAPTER
28780 @c ===============================
28781
28782 @c ***********************************
28783 @c * Compatibility and Porting Guide *
28784 @c ***********************************
28785 @node Compatibility and Porting Guide
28786 @appendix Compatibility and Porting Guide
28787
28788 @noindent
28789 This chapter describes the compatibility issues that may arise between
28790 GNAT and other Ada compilation systems (including those for Ada 83),
28791 and shows how GNAT can expedite porting
28792 applications developed in other Ada environments.
28793
28794 @menu
28795 * Compatibility with Ada 83::
28796 * Compatibility between Ada 95 and Ada 2005::
28797 * Implementation-dependent characteristics::
28798 * Compatibility with Other Ada Systems::
28799 * Representation Clauses::
28800 @ifclear vms
28801 @c Brief section is only in non-VMS version
28802 @c Full chapter is in VMS version
28803 * Compatibility with HP Ada 83::
28804 @end ifclear
28805 @ifset vms
28806 * Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS::
28807 @end ifset
28808 @end menu
28809
28810 @node Compatibility with Ada 83
28811 @section Compatibility with Ada 83
28812 @cindex Compatibility (between Ada 83 and Ada 95 / Ada 2005)
28813
28814 @noindent
28815 Ada 95 and Ada 2005 are highly upwards compatible with Ada 83.  In
28816 particular, the design intention was that the difficulties associated
28817 with moving from Ada 83 to Ada 95 or Ada 2005 should be no greater than those
28818 that occur when moving from one Ada 83 system to another.
28819
28820 However, there are a number of points at which there are minor
28821 incompatibilities.  The @cite{Ada 95 Annotated Reference Manual} contains
28822 full details of these issues,
28823 and should be consulted for a complete treatment.
28824 In practice the
28825 following subsections treat the most likely issues to be encountered.
28826
28827 @menu
28828 * Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95::
28829 * More deterministic semantics::
28830 * Changed semantics::
28831 * Other language compatibility issues::
28832 @end menu
28833
28834 @node Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95
28835 @subsection Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95
28836
28837 Some legal Ada 83 programs are illegal (i.e. they will fail to compile) in
28838 Ada 95 and thus also in Ada 2005:
28839
28840 @table @emph
28841 @item Character literals
28842 Some uses of character literals are ambiguous.  Since Ada 95 has introduced
28843 @code{Wide_Character} as a new predefined character type, some uses of
28844 character literals that were legal in Ada 83 are illegal in Ada 95.
28845 For example:
28846 @smallexample @c ada
28847    for Char in 'A' .. 'Z' loop ... end loop;
28848 @end smallexample
28849
28850 @noindent
28851 The problem is that @code{'A'} and @code{'Z'} could be from either
28852 @code{Character} or @code{Wide_Character}.  The simplest correction
28853 is to make the type explicit; e.g.:
28854 @smallexample @c ada
28855    for Char in Character range 'A' .. 'Z' loop ... end loop;
28856 @end smallexample
28857
28858 @item New reserved words
28859 The identifiers @code{abstract}, @code{aliased}, @code{protected},
28860 @code{requeue}, @code{tagged}, and @code{until} are reserved in Ada 95.
28861 Existing Ada 83 code using any of these identifiers must be edited to
28862 use some alternative name.
28863
28864 @item Freezing rules
28865 The rules in Ada 95 are slightly different with regard to the point at
28866 which entities are frozen, and representation pragmas and clauses are
28867 not permitted past the freeze point.  This shows up most typically in
28868 the form of an error message complaining that a representation item
28869 appears too late, and the appropriate corrective action is to move
28870 the item nearer to the declaration of the entity to which it refers.
28871
28872 A particular case is that representation pragmas
28873 @ifset vms
28874 (including the
28875 extended HP Ada 83 compatibility pragmas such as @code{Export_Procedure})
28876 @end ifset
28877 cannot be applied to a subprogram body.  If necessary, a separate subprogram
28878 declaration must be introduced to which the pragma can be applied.
28879
28880 @item Optional bodies for library packages
28881 In Ada 83, a package that did not require a package body was nevertheless
28882 allowed to have one.  This lead to certain surprises in compiling large
28883 systems (situations in which the body could be unexpectedly ignored by the
28884 binder).  In Ada 95, if a package does not require a body then it is not
28885 permitted to have a body.  To fix this problem, simply remove a redundant
28886 body if it is empty, or, if it is non-empty, introduce a dummy declaration
28887 into the spec that makes the body required.  One approach is to add a private
28888 part to the package declaration (if necessary), and define a parameterless
28889 procedure called @code{Requires_Body}, which must then be given a dummy
28890 procedure body in the package body, which then becomes required.
28891 Another approach (assuming that this does not introduce elaboration
28892 circularities) is to add an @code{Elaborate_Body} pragma to the package spec,
28893 since one effect of this pragma is to require the presence of a package body.
28894
28895 @item @code{Numeric_Error} is now the same as @code{Constraint_Error}
28896 In Ada 95, the exception @code{Numeric_Error} is a renaming of
28897 @code{Constraint_Error}.
28898 This means that it is illegal to have separate exception handlers for
28899 the two exceptions.  The fix is simply to remove the handler for the
28900 @code{Numeric_Error} case (since even in Ada 83, a compiler was free to raise
28901 @code{Constraint_Error} in place of @code{Numeric_Error} in all cases).
28902
28903 @item Indefinite subtypes in generics
28904 In Ada 83, it was permissible to pass an indefinite type (e.g.@: @code{String})
28905 as the actual for a generic formal private type, but then the instantiation
28906 would be illegal if there were any instances of declarations of variables
28907 of this type in the generic body.  In Ada 95, to avoid this clear violation
28908 of the methodological principle known as the ``contract model'',
28909 the generic declaration explicitly indicates whether
28910 or not such instantiations are permitted.  If a generic formal parameter
28911 has explicit unknown discriminants, indicated by using @code{(<>)} after the
28912 type name, then it can be instantiated with indefinite types, but no
28913 stand-alone variables can be declared of this type.  Any attempt to declare
28914 such a variable will result in an illegality at the time the generic is
28915 declared.  If the @code{(<>)} notation is not used, then it is illegal
28916 to instantiate the generic with an indefinite type.
28917 This is the potential incompatibility issue when porting Ada 83 code to Ada 95.
28918 It will show up as a compile time error, and
28919 the fix is usually simply to add the @code{(<>)} to the generic declaration.
28920 @end table
28921
28922 @node More deterministic semantics
28923 @subsection More deterministic semantics
28924
28925 @table @emph
28926 @item Conversions
28927 Conversions from real types to integer types round away from 0.  In Ada 83
28928 the conversion Integer(2.5) could deliver either 2 or 3 as its value.  This
28929 implementation freedom was intended to support unbiased rounding in
28930 statistical applications, but in practice it interfered with portability.
28931 In Ada 95 the conversion semantics are unambiguous, and rounding away from 0
28932 is required.  Numeric code may be affected by this change in semantics.
28933 Note, though, that this issue is no worse than already existed in Ada 83
28934 when porting code from one vendor to another.
28935
28936 @item Tasking
28937 The Real-Time Annex introduces a set of policies that define the behavior of
28938 features that were implementation dependent in Ada 83, such as the order in
28939 which open select branches are executed.
28940 @end table
28941
28942 @node Changed semantics
28943 @subsection Changed semantics
28944
28945 @noindent
28946 The worst kind of incompatibility is one where a program that is legal in
28947 Ada 83 is also legal in Ada 95 but can have an effect in Ada 95 that was not
28948 possible in Ada 83.  Fortunately this is extremely rare, but the one
28949 situation that you should be alert to is the change in the predefined type
28950 @code{Character} from 7-bit ASCII to 8-bit Latin-1.
28951
28952 @table @emph
28953 @item Range of type @code{Character}
28954 The range of @code{Standard.Character} is now the full 256 characters
28955 of Latin-1, whereas in most Ada 83 implementations it was restricted
28956 to 128 characters. Although some of the effects of
28957 this change will be manifest in compile-time rejection of legal
28958 Ada 83 programs it is possible for a working Ada 83 program to have
28959 a different effect in Ada 95, one that was not permitted in Ada 83.
28960 As an example, the expression
28961 @code{Character'Pos(Character'Last)} returned @code{127} in Ada 83 and now
28962 delivers @code{255} as its value.
28963 In general, you should look at the logic of any
28964 character-processing Ada 83 program and see whether it needs to be adapted
28965 to work correctly with Latin-1.  Note that the predefined Ada 95 API has a
28966 character handling package that may be relevant if code needs to be adapted
28967 to account for the additional Latin-1 elements.
28968 The desirable fix is to
28969 modify the program to accommodate the full character set, but in some cases
28970 it may be convenient to define a subtype or derived type of Character that
28971 covers only the restricted range.
28972 @cindex Latin-1
28973 @end table
28974
28975 @node Other language compatibility issues
28976 @subsection Other language compatibility issues
28977
28978 @table @emph
28979 @item @option{-gnat83} switch
28980 All implementations of GNAT provide a switch that causes GNAT to operate
28981 in Ada 83 mode.  In this mode, some but not all compatibility problems
28982 of the type described above are handled automatically.  For example, the
28983 new reserved words introduced in Ada 95 and Ada 2005 are treated simply
28984 as identifiers as in Ada 83.
28985 However,
28986 in practice, it is usually advisable to make the necessary modifications
28987 to the program to remove the need for using this switch.
28988 See @ref{Compiling Different Versions of Ada}.
28989
28990 @item Support for removed Ada 83 pragmas and attributes
28991 A number of pragmas and attributes from Ada 83 were removed from Ada 95,
28992 generally because they were replaced by other mechanisms.  Ada 95 and Ada 2005
28993 compilers are allowed, but not required, to implement these missing
28994 elements.  In contrast with some other compilers, GNAT implements all
28995 such pragmas and attributes, eliminating this compatibility concern.  These
28996 include @code{pragma Interface} and the floating point type attributes
28997 (@code{Emax}, @code{Mantissa}, etc.), among other items.
28998 @end table
28999
29000
29001 @node Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
29002 @section Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
29003 @cindex Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
29004
29005 @noindent
29006 Although Ada 2005 was designed to be upwards compatible with Ada 95, there are
29007 a number of incompatibilities. Several are enumerated below;
29008 for a complete description please see the
29009 Annotated Ada 2005 Reference Manual, or section 9.1.1 in
29010 @cite{Rationale for Ada 2005}.
29011
29012 @table @emph
29013 @item New reserved words.
29014 The words @code{interface}, @code{overriding} and @code{synchronized} are
29015 reserved in Ada 2005.
29016 A pre-Ada 2005 program that uses any of these as an identifier will be
29017 illegal.
29018
29019 @item New declarations in predefined packages.
29020 A number of packages in the predefined environment contain new declarations:
29021 @code{Ada.Exceptions}, @code{Ada.Real_Time}, @code{Ada.Strings},
29022 @code{Ada.Strings.Fixed}, @code{Ada.Strings.Bounded},
29023 @code{Ada.Strings.Unbounded}, @code{Ada.Strings.Wide_Fixed},
29024 @code{Ada.Strings.Wide_Bounded}, @code{Ada.Strings.Wide_Unbounded},
29025 @code{Ada.Tags}, @code{Ada.Text_IO}, and @code{Interfaces.C}.
29026 If an Ada 95 program does a @code{with} and @code{use} of any of these
29027 packages, the new declarations may cause name clashes.
29028
29029 @item Access parameters.
29030 A nondispatching subprogram with an access parameter cannot be renamed
29031 as a dispatching operation.  This was permitted in Ada 95.
29032
29033 @item Access types, discriminants, and constraints.
29034 Rule changes in this area have led to some incompatibilities; for example,
29035 constrained subtypes of some access types are not permitted in Ada 2005.
29036
29037 @item Aggregates for limited types.
29038 The allowance of aggregates for limited types in Ada 2005 raises the
29039 possibility of ambiguities in legal Ada 95 programs, since additional types
29040 now need to be considered in expression resolution.
29041
29042 @item Fixed-point multiplication and division.
29043 Certain expressions involving ``*'' or ``/'' for a fixed-point type, which
29044 were legal in Ada 95 and invoked the predefined versions of these operations,
29045 are now ambiguous.
29046 The ambiguity may be resolved either by applying a type conversion to the
29047 expression, or by explicitly invoking the operation from package
29048 @code{Standard}.
29049
29050 @item Return-by-reference types.
29051 The Ada 95 return-by-reference mechanism has been removed.  Instead, the user
29052 can declare a function returning a value from an anonymous access type.
29053 @end table
29054
29055
29056 @node Implementation-dependent characteristics
29057 @section Implementation-dependent characteristics
29058 @noindent
29059 Although the Ada language defines the semantics of each construct as
29060 precisely as practical, in some situations (for example for reasons of
29061 efficiency, or where the effect is heavily dependent on the host or target
29062 platform) the implementation is allowed some freedom.  In porting Ada 83
29063 code to GNAT, you need to be aware of whether / how the existing code
29064 exercised such implementation dependencies.  Such characteristics fall into
29065 several categories, and GNAT offers specific support in assisting the
29066 transition from certain Ada 83 compilers.
29067
29068 @menu
29069 * Implementation-defined pragmas::
29070 * Implementation-defined attributes::
29071 * Libraries::
29072 * Elaboration order::
29073 * Target-specific aspects::
29074 @end menu
29075
29076 @node Implementation-defined pragmas
29077 @subsection Implementation-defined pragmas
29078
29079 @noindent
29080 Ada compilers are allowed to supplement the language-defined pragmas, and
29081 these are a potential source of non-portability.  All GNAT-defined pragmas
29082 are described in the GNAT Reference Manual, and these include several that
29083 are specifically intended to correspond to other vendors' Ada 83 pragmas.
29084 For migrating from VADS, the pragma @code{Use_VADS_Size} may be useful.
29085 For
29086 compatibility with HP Ada 83, GNAT supplies the pragmas
29087 @code{Extend_System}, @code{Ident}, @code{Inline_Generic},
29088 @code{Interface_Name}, @code{Passive}, @code{Suppress_All},
29089 and @code{Volatile}.
29090 Other relevant pragmas include @code{External} and @code{Link_With}.
29091 Some vendor-specific
29092 Ada 83 pragmas (@code{Share_Generic}, @code{Subtitle}, and @code{Title}) are
29093 recognized, thus
29094 avoiding compiler rejection of units that contain such pragmas; they are not
29095 relevant in a GNAT context and hence are not otherwise implemented.
29096
29097 @node Implementation-defined attributes
29098 @subsection Implementation-defined attributes
29099
29100 Analogous to pragmas, the set of attributes may be extended by an
29101 implementation.  All GNAT-defined attributes are described in the
29102 @cite{GNAT Reference Manual}, and these include several that are specifically
29103 intended
29104 to correspond to other vendors' Ada 83 attributes.  For migrating from VADS,
29105 the attribute @code{VADS_Size} may be useful.  For compatibility with HP
29106 Ada 83, GNAT supplies the attributes @code{Bit}, @code{Machine_Size} and
29107 @code{Type_Class}.
29108
29109 @node Libraries
29110 @subsection Libraries
29111 @noindent
29112 Vendors may supply libraries to supplement the standard Ada API.  If Ada 83
29113 code uses vendor-specific libraries then there are several ways to manage
29114 this in Ada 95 or Ada 2005:
29115 @enumerate
29116 @item
29117 If the source code for the libraries (specifications and bodies) are
29118 available, then the libraries can be migrated in the same way as the
29119 application.
29120 @item
29121 If the source code for the specifications but not the bodies are
29122 available, then you can reimplement the bodies.
29123 @item
29124 Some features introduced by Ada 95 obviate the need for library support.  For
29125 example most Ada 83 vendors supplied a package for unsigned integers.  The
29126 Ada 95 modular type feature is the preferred way to handle this need, so
29127 instead of migrating or reimplementing the unsigned integer package it may
29128 be preferable to retrofit the application using modular types.
29129 @end enumerate
29130
29131 @node Elaboration order
29132 @subsection Elaboration order
29133 @noindent
29134 The implementation can choose any elaboration order consistent with the unit
29135 dependency relationship.  This freedom means that some orders can result in
29136 Program_Error being raised due to an ``Access Before Elaboration'': an attempt
29137 to invoke a subprogram its body has been elaborated, or to instantiate a
29138 generic before the generic body has been elaborated.  By default GNAT
29139 attempts to choose a safe order (one that will not encounter access before
29140 elaboration problems) by implicitly inserting @code{Elaborate} or
29141 @code{Elaborate_All} pragmas where
29142 needed.  However, this can lead to the creation of elaboration circularities
29143 and a resulting rejection of the program by gnatbind.  This issue is
29144 thoroughly described in @ref{Elaboration Order Handling in GNAT}.
29145 In brief, there are several
29146 ways to deal with this situation:
29147
29148 @itemize @bullet
29149 @item
29150 Modify the program to eliminate the circularities, e.g. by moving
29151 elaboration-time code into explicitly-invoked procedures
29152 @item
29153 Constrain the elaboration order by including explicit @code{Elaborate_Body} or
29154 @code{Elaborate} pragmas, and then inhibit the generation of implicit
29155 @code{Elaborate_All}
29156 pragmas either globally (as an effect of the @option{-gnatE} switch) or locally
29157 (by selectively suppressing elaboration checks via pragma
29158 @code{Suppress(Elaboration_Check)} when it is safe to do so).
29159 @end itemize
29160
29161 @node Target-specific aspects
29162 @subsection Target-specific aspects
29163 @noindent
29164 Low-level applications need to deal with machine addresses, data
29165 representations, interfacing with assembler code, and similar issues.  If
29166 such an Ada 83 application is being ported to different target hardware (for
29167 example where the byte endianness has changed) then you will need to
29168 carefully examine the program logic; the porting effort will heavily depend
29169 on the robustness of the original design.  Moreover, Ada 95 (and thus
29170 Ada 2005) are sometimes
29171 incompatible with typical Ada 83 compiler practices regarding implicit
29172 packing, the meaning of the Size attribute, and the size of access values.
29173 GNAT's approach to these issues is described in @ref{Representation Clauses}.
29174
29175 @node Compatibility with Other Ada Systems
29176 @section Compatibility with Other Ada Systems
29177
29178 @noindent
29179 If programs avoid the use of implementation dependent and
29180 implementation defined features, as documented in the @cite{Ada
29181 Reference Manual}, there should be a high degree of portability between
29182 GNAT and other Ada systems.  The following are specific items which
29183 have proved troublesome in moving Ada 95 programs from GNAT to other Ada 95
29184 compilers, but do not affect porting code to GNAT@.
29185 (As of @value{NOW}, GNAT is the only compiler available for Ada 2005;
29186 the following issues may or may not arise for Ada 2005 programs
29187 when other compilers appear.)
29188
29189 @table @emph
29190 @item Ada 83 Pragmas and Attributes
29191 Ada 95 compilers are allowed, but not required, to implement the missing
29192 Ada 83 pragmas and attributes that are no longer defined in Ada 95.
29193 GNAT implements all such pragmas and attributes, eliminating this as
29194 a compatibility concern, but some other Ada 95 compilers reject these
29195 pragmas and attributes.
29196
29197 @item Specialized Needs Annexes
29198 GNAT implements the full set of special needs annexes.  At the
29199 current time, it is the only Ada 95 compiler to do so.  This means that
29200 programs making use of these features may not be portable to other Ada
29201 95 compilation systems.
29202
29203 @item Representation Clauses
29204 Some other Ada 95 compilers implement only the minimal set of
29205 representation clauses required by the Ada 95 reference manual.  GNAT goes
29206 far beyond this minimal set, as described in the next section.
29207 @end table
29208
29209 @node Representation Clauses
29210 @section Representation Clauses
29211
29212 @noindent
29213 The Ada 83 reference manual was quite vague in describing both the minimal
29214 required implementation of representation clauses, and also their precise
29215 effects.  Ada 95 (and thus also Ada 2005) are much more explicit, but the
29216 minimal set of capabilities required is still quite limited.
29217
29218 GNAT implements the full required set of capabilities in
29219 Ada 95 and Ada 2005, but also goes much further, and in particular
29220 an effort has been made to be compatible with existing Ada 83 usage to the
29221 greatest extent possible.
29222
29223 A few cases exist in which Ada 83 compiler behavior is incompatible with
29224 the requirements in Ada 95 (and thus also Ada 2005).  These are instances of
29225 intentional or accidental dependence on specific implementation dependent
29226 characteristics of these Ada 83 compilers.  The following is a list of
29227 the cases most likely to arise in existing Ada 83 code.
29228
29229 @table @emph
29230 @item Implicit Packing
29231 Some Ada 83 compilers allowed a Size specification to cause implicit
29232 packing of an array or record.  This could cause expensive implicit
29233 conversions for change of representation in the presence of derived
29234 types, and the Ada design intends to avoid this possibility.
29235 Subsequent AI's were issued to make it clear that such implicit
29236 change of representation in response to a Size clause is inadvisable,
29237 and this recommendation is represented explicitly in the Ada 95 (and Ada 2005)
29238 Reference Manuals as implementation advice that is followed by GNAT@.
29239 The problem will show up as an error
29240 message rejecting the size clause.  The fix is simply to provide
29241 the explicit pragma @code{Pack}, or for more fine tuned control, provide
29242 a Component_Size clause.
29243
29244 @item Meaning of Size Attribute
29245 The Size attribute in Ada 95 (and Ada 2005) for discrete types is defined as
29246 the minimal number of bits required to hold values of the type.  For example,
29247 on a 32-bit machine, the size of @code{Natural} will typically be 31 and not
29248 32 (since no sign bit is required).  Some Ada 83 compilers gave 31, and
29249 some 32 in this situation.  This problem will usually show up as a compile
29250 time error, but not always.  It is a good idea to check all uses of the
29251 'Size attribute when porting Ada 83 code.  The GNAT specific attribute
29252 Object_Size can provide a useful way of duplicating the behavior of
29253 some Ada 83 compiler systems.
29254
29255 @item Size of Access Types
29256 A common assumption in Ada 83 code is that an access type is in fact a pointer,
29257 and that therefore it will be the same size as a System.Address value.  This
29258 assumption is true for GNAT in most cases with one exception.  For the case of
29259 a pointer to an unconstrained array type (where the bounds may vary from one
29260 value of the access type to another), the default is to use a ``fat pointer'',
29261 which is represented as two separate pointers, one to the bounds, and one to
29262 the array.  This representation has a number of advantages, including improved
29263 efficiency.  However, it may cause some difficulties in porting existing Ada 83
29264 code which makes the assumption that, for example, pointers fit in 32 bits on
29265 a machine with 32-bit addressing.
29266
29267 To get around this problem, GNAT also permits the use of ``thin pointers'' for
29268 access types in this case (where the designated type is an unconstrained array
29269 type).  These thin pointers are indeed the same size as a System.Address value.
29270 To specify a thin pointer, use a size clause for the type, for example:
29271
29272 @smallexample @c ada
29273 type X is access all String;
29274 for X'Size use Standard'Address_Size;
29275 @end smallexample
29276
29277 @noindent
29278 which will cause the type X to be represented using a single pointer.
29279 When using this representation, the bounds are right behind the array.
29280 This representation is slightly less efficient, and does not allow quite
29281 such flexibility in the use of foreign pointers or in using the
29282 Unrestricted_Access attribute to create pointers to non-aliased objects.
29283 But for any standard portable use of the access type it will work in
29284 a functionally correct manner and allow porting of existing code.
29285 Note that another way of forcing a thin pointer representation
29286 is to use a component size clause for the element size in an array,
29287 or a record representation clause for an access field in a record.
29288 @end table
29289
29290 @ifclear vms
29291 @c This brief section is only in the non-VMS version
29292 @c The complete chapter on HP Ada is in the VMS version
29293 @node Compatibility with HP Ada 83
29294 @section Compatibility with HP Ada 83
29295
29296 @noindent
29297 The VMS version of GNAT fully implements all the pragmas and attributes
29298 provided by HP Ada 83, as well as providing the standard HP Ada 83
29299 libraries, including Starlet.  In addition, data layouts and parameter
29300 passing conventions are highly compatible.  This means that porting
29301 existing HP Ada 83 code to GNAT in VMS systems should be easier than
29302 most other porting efforts.  The following are some of the most
29303 significant differences between GNAT and HP Ada 83.
29304
29305 @table @emph
29306 @item Default floating-point representation
29307 In GNAT, the default floating-point format is IEEE, whereas in HP Ada 83,
29308 it is VMS format.  GNAT does implement the necessary pragmas
29309 (Long_Float, Float_Representation) for changing this default.
29310
29311 @item System
29312 The package System in GNAT exactly corresponds to the definition in the
29313 Ada 95 reference manual, which means that it excludes many of the
29314 HP Ada 83 extensions.  However, a separate package Aux_DEC is provided
29315 that contains the additional definitions, and a special pragma,
29316 Extend_System allows this package to be treated transparently as an
29317 extension of package System.
29318
29319 @item To_Address
29320 The definitions provided by Aux_DEC are exactly compatible with those
29321 in the HP Ada 83 version of System, with one exception.
29322 HP Ada provides the following declarations:
29323
29324 @smallexample @c ada
29325 TO_ADDRESS (INTEGER)
29326 TO_ADDRESS (UNSIGNED_LONGWORD)
29327 TO_ADDRESS (@i{universal_integer})
29328 @end smallexample
29329
29330 @noindent
29331 The version of TO_ADDRESS taking a @i{universal integer} argument is in fact
29332 an extension to Ada 83 not strictly compatible with the reference manual.
29333 In GNAT, we are constrained to be exactly compatible with the standard,
29334 and this means we cannot provide this capability.  In HP Ada 83, the
29335 point of this definition is to deal with a call like:
29336
29337 @smallexample @c ada
29338 TO_ADDRESS (16#12777#);
29339 @end smallexample
29340
29341 @noindent
29342 Normally, according to the Ada 83 standard, one would expect this to be
29343 ambiguous, since it matches both the INTEGER and UNSIGNED_LONGWORD forms
29344 of TO_ADDRESS@.  However, in HP Ada 83, there is no ambiguity, since the
29345 definition using @i{universal_integer} takes precedence.
29346
29347 In GNAT, since the version with @i{universal_integer} cannot be supplied, it
29348 is not possible to be 100% compatible.  Since there are many programs using
29349 numeric constants for the argument to TO_ADDRESS, the decision in GNAT was
29350 to change the name of the function in the UNSIGNED_LONGWORD case, so the
29351 declarations provided in the GNAT version of AUX_Dec are:
29352
29353 @smallexample @c ada
29354 function To_Address (X : Integer) return Address;
29355 pragma Pure_Function (To_Address);
29356
29357 function To_Address_Long (X : Unsigned_Longword)
29358  return Address;
29359 pragma Pure_Function (To_Address_Long);
29360 @end smallexample
29361
29362 @noindent
29363 This means that programs using TO_ADDRESS for UNSIGNED_LONGWORD must
29364 change the name to TO_ADDRESS_LONG@.
29365
29366 @item Task_Id values
29367 The Task_Id values assigned will be different in the two systems, and GNAT
29368 does not provide a specified value for the Task_Id of the environment task,
29369 which in GNAT is treated like any other declared task.
29370 @end table
29371
29372 @noindent
29373 For full details on these and other less significant compatibility issues,
29374 see appendix E of the HP publication entitled @cite{HP Ada, Technical
29375 Overview and Comparison on HP Platforms}.
29376
29377 For GNAT running on other than VMS systems, all the HP Ada 83 pragmas and
29378 attributes are recognized, although only a subset of them can sensibly
29379 be implemented.  The description of pragmas in the
29380 @cite{GNAT Reference Manual}
29381 indicates whether or not they are applicable to non-VMS systems.
29382 @end ifclear
29383
29384 @ifset vms
29385 @node Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS
29386 @section Transitioning to 64-Bit @value{EDITION} for OpenVMS
29387
29388 @noindent
29389 This section is meant to assist users of pre-2006 @value{EDITION}
29390 for Alpha OpenVMS who are transitioning to 64-bit @value{EDITION},
29391 the version of the GNAT technology supplied in 2006 and later for
29392 OpenVMS on both Alpha and I64.
29393
29394 @menu
29395 * Introduction to transitioning::
29396 * Migration of 32 bit code::
29397 * Taking advantage of 64 bit addressing::
29398 * Technical details::
29399 @end menu
29400
29401 @node Introduction to transitioning
29402 @subsection Introduction
29403
29404 @noindent
29405 64-bit @value{EDITION} for Open VMS has been designed to meet
29406 three main goals:
29407
29408 @enumerate
29409 @item
29410 Providing a full conforming implementation of Ada 95 and Ada 2005
29411
29412 @item
29413 Allowing maximum backward compatibility, thus easing migration of existing
29414 Ada source code
29415
29416 @item
29417 Supplying a path for exploiting the full 64-bit address range
29418 @end enumerate
29419
29420 @noindent
29421 Ada's strong typing semantics has made it
29422 impractical to have different 32-bit and 64-bit modes. As soon as
29423 one object could possibly be outside the 32-bit address space, this
29424 would make it necessary for the @code{System.Address} type to be 64 bits.
29425 In particular, this would cause inconsistencies if 32-bit code is
29426 called from 64-bit code that raises an exception.
29427
29428 This issue has been resolved by always using 64-bit addressing
29429 at the system level, but allowing for automatic conversions between
29430 32-bit and 64-bit addresses where required. Thus users who
29431 do not currently require 64-bit addressing capabilities, can
29432 recompile their code with only minimal changes (and indeed
29433 if the code is written in portable Ada, with no assumptions about
29434 the size of the @code{Address} type, then no changes at all are necessary).
29435 At the same time,
29436 this approach provides a simple, gradual upgrade path to future
29437 use of larger memories than available for 32-bit systems.
29438 Also, newly written applications or libraries will by default
29439 be fully compatible with future systems exploiting 64-bit
29440 addressing capabilities.
29441
29442 @ref{Migration of 32 bit code}, will focus on porting applications
29443 that do not require more than 2 GB of
29444 addressable memory. This code will be referred to as
29445 @emph{32-bit code}.
29446 For applications intending to exploit the full 64-bit address space,
29447 @ref{Taking advantage of 64 bit addressing},
29448 will consider further changes that may be required.
29449 Such code will be referred to below as @emph{64-bit code}.
29450
29451 @node Migration of 32 bit code
29452 @subsection Migration of 32-bit code
29453
29454 @menu
29455 * Address types::
29456 * Access types::
29457 * Unchecked conversions::
29458 * Predefined constants::
29459 * Interfacing with C::
29460 * Experience with source compatibility::
29461 @end menu
29462
29463 @node Address types
29464 @subsubsection Address types
29465
29466 @noindent
29467 To solve the problem of mixing 64-bit and 32-bit addressing,
29468 while maintaining maximum backward compatibility, the following
29469 approach has been taken:
29470
29471 @itemize @bullet
29472 @item
29473 @code{System.Address} always has a size of 64 bits
29474
29475 @item
29476 @code{System.Short_Address} is a 32-bit subtype of @code{System.Address}
29477 @end itemize
29478
29479 @noindent
29480 Since @code{System.Short_Address} is a subtype of @code{System.Address},
29481 a @code{Short_Address}
29482 may be used where an @code{Address} is required, and vice versa, without
29483 needing explicit type conversions.
29484 By virtue of the Open VMS parameter passing conventions,
29485 even imported
29486 and exported subprograms that have 32-bit address parameters are
29487 compatible with those that have 64-bit address parameters.
29488 (See @ref{Making code 64 bit clean} for details.)
29489
29490 The areas that may need attention are those where record types have
29491 been defined that contain components of the type @code{System.Address}, and
29492 where objects of this type are passed to code expecting a record layout with
29493 32-bit addresses.
29494
29495 Different compilers on different platforms cannot be
29496 expected to represent the same type in the same way,
29497 since alignment constraints
29498 and other system-dependent properties affect the compiler's decision.
29499 For that reason, Ada code
29500 generally uses representation clauses to specify the expected
29501 layout where required.
29502
29503 If such a representation clause uses 32 bits for a component having
29504 the type @code{System.Address}, 64-bit @value{EDITION} for OpenVMS
29505 will detect that error and produce a specific diagnostic message.
29506 The developer should then determine whether the representation
29507 should be 64 bits or not and make either of two changes:
29508 change the size to 64 bits and leave the type as @code{System.Address}, or
29509 leave the size as 32 bits and change the type to @code{System.Short_Address}.
29510 Since @code{Short_Address} is a subtype of @code{Address}, no changes are
29511 required in any code setting or accessing the field; the compiler will
29512 automatically perform any needed conversions between address
29513 formats.
29514
29515 @node Access types
29516 @subsubsection Access types
29517
29518 @noindent
29519 By default, objects designated by access values are always
29520 allocated in the 32-bit
29521 address space. Thus legacy code will never contain
29522 any objects that are not addressable with 32-bit addresses, and
29523 the compiler will never raise exceptions as result of mixing
29524 32-bit and 64-bit addresses.
29525
29526 However, the access values themselves are represented in 64 bits, for optimum
29527 performance and future compatibility with 64-bit code. As was
29528 the case with @code{System.Address}, the compiler will give an error message
29529 if an object or record component has a representation clause that
29530 requires the access value to fit in 32 bits. In such a situation,
29531 an explicit size clause for the access type, specifying 32 bits,
29532 will have the desired effect.
29533
29534 General access types (declared with @code{access all}) can never be
29535 32 bits, as values of such types must be able to refer to any object
29536 of the  designated type,
29537 including objects residing outside the 32-bit address range.
29538 Existing Ada 83 code will not contain such type definitions,
29539 however, since general access types were introduced in Ada 95.
29540
29541 @node Unchecked conversions
29542 @subsubsection Unchecked conversions
29543
29544 @noindent
29545 In the case of an @code{Unchecked_Conversion} where the source type is a
29546 64-bit access type or the type @code{System.Address}, and the target
29547 type is a 32-bit type, the compiler will generate a warning.
29548 Even though the generated code will still perform the required
29549 conversions, it is highly recommended in these cases to use
29550 respectively a 32-bit access type or @code{System.Short_Address}
29551 as the source type.
29552
29553 @node Predefined constants
29554 @subsubsection Predefined constants
29555
29556 @noindent
29557 The following table shows the correspondence between pre-2006 versions of
29558 @value{EDITION} on Alpha OpenVMS (``Old'') and 64-bit @value{EDITION}
29559 (``New''):
29560
29561 @multitable {@code{System.Short_Memory_Size}} {2**32} {2**64}
29562 @item   @b{Constant}                     @tab @b{Old} @tab @b{New}
29563 @item   @code{System.Word_Size}          @tab 32      @tab 64
29564 @item   @code{System.Memory_Size}        @tab 2**32   @tab 2**64
29565 @item   @code{System.Short_Memory_Size}  @tab 2**32   @tab 2**32
29566 @item   @code{System.Address_Size}       @tab 32      @tab 64
29567 @end multitable
29568
29569 @noindent
29570 If you need to refer to the specific
29571 memory size of a 32-bit implementation, instead of the
29572 actual memory size, use @code{System.Short_Memory_Size}
29573 rather than @code{System.Memory_Size}.
29574 Similarly, references to @code{System.Address_Size} may need
29575 to be replaced by @code{System.Short_Address'Size}.
29576 The program @command{gnatfind} may be useful for locating
29577 references to the above constants, so that you can verify that they
29578 are still correct.
29579
29580 @node Interfacing with C
29581 @subsubsection Interfacing with C
29582
29583 @noindent
29584 In order to minimize the impact of the transition to 64-bit addresses on
29585 legacy programs, some fundamental types in the @code{Interfaces.C}
29586 package hierarchy continue to be represented in 32 bits.
29587 These types are: @code{ptrdiff_t}, @code{size_t}, and @code{chars_ptr}.
29588 This eases integration with the default HP C layout choices, for example
29589 as found in the system routines in @code{DECC$SHR.EXE}.
29590 Because of this implementation choice, the type fully compatible with
29591 @code{chars_ptr} is now @code{Short_Address} and not @code{Address}.
29592 Depending on the context the compiler will issue a
29593 warning or an error when type @code{Address} is used, alerting the user to a
29594 potential problem. Otherwise 32-bit programs that use
29595 @code{Interfaces.C} should normally not require code modifications
29596
29597 The other issue arising with C interfacing concerns pragma @code{Convention}.
29598 For VMS 64-bit systems, there is an issue of the appropriate default size
29599 of C convention pointers in the absence of an explicit size clause. The HP
29600 C compiler can choose either 32 or 64 bits depending on compiler options.
29601 GNAT chooses 32-bits rather than 64-bits in the default case where no size
29602 clause is given. This proves a better choice for porting 32-bit legacy
29603 applications. In order to have a 64-bit representation, it is necessary to
29604 specify a size representation clause. For example:
29605
29606 @smallexample @c ada
29607 type int_star is access Interfaces.C.int;
29608 pragma Convention(C, int_star);
29609 for int_star'Size use 64;  -- Necessary to get 64 and not 32 bits
29610 @end smallexample
29611
29612 @node Experience with source compatibility
29613 @subsubsection Experience with source compatibility
29614
29615 @noindent
29616 The Security Server and STARLET on I64 provide an interesting ``test case''
29617 for source compatibility issues, since it is in such system code
29618 where assumptions about @code{Address} size might be expected to occur.
29619 Indeed, there were a small number of occasions in the Security Server
29620 file @file{jibdef.ads}
29621 where a representation clause for a record type specified
29622 32 bits for a component of type @code{Address}.
29623 All of these errors were detected by the compiler.
29624 The repair was obvious and immediate; to simply replace @code{Address} by
29625 @code{Short_Address}.
29626
29627 In the case of STARLET, there were several record types that should
29628 have had representation clauses but did not.  In these record types
29629 there was an implicit assumption that an @code{Address} value occupied
29630 32 bits.
29631 These compiled without error, but their usage resulted in run-time error
29632 returns from STARLET system calls.
29633 Future GNAT technology enhancements may include a tool that detects and flags
29634 these sorts of potential source code porting problems.
29635
29636 @c ****************************************
29637 @node Taking advantage of 64 bit addressing
29638 @subsection Taking advantage of 64-bit addressing
29639
29640 @menu
29641 * Making code 64 bit clean::
29642 * Allocating memory from the 64 bit storage pool::
29643 * Restrictions on use of 64 bit objects::
29644 * Using 64 bit storage pools by default::
29645 * General access types::
29646 * STARLET and other predefined libraries::
29647 @end menu
29648
29649 @node Making code 64 bit clean
29650 @subsubsection Making code 64-bit clean
29651
29652 @noindent
29653 In order to prevent problems that may occur when (parts of) a
29654 system start using memory outside the 32-bit address range,
29655 we recommend some additional guidelines:
29656
29657 @itemize @bullet
29658 @item
29659 For imported subprograms that take parameters of the
29660 type @code{System.Address}, ensure that these subprograms can
29661 indeed handle 64-bit addresses. If not, or when in doubt,
29662 change the subprogram declaration to specify
29663 @code{System.Short_Address} instead.
29664
29665 @item
29666 Resolve all warnings related to size mismatches in
29667 unchecked conversions. Failing to do so causes
29668 erroneous execution if the source object is outside
29669 the 32-bit address space.
29670
29671 @item
29672 (optional) Explicitly use the 32-bit storage pool
29673 for access types used in a 32-bit context, or use
29674 generic access types where possible
29675 (@pxref{Restrictions on use of 64 bit objects}).
29676 @end itemize
29677
29678 @noindent
29679 If these rules are followed, the compiler will automatically insert
29680 any necessary checks to ensure that no addresses or access values
29681 passed to 32-bit code ever refer to objects outside the 32-bit
29682 address range.
29683 Any attempt to do this will raise @code{Constraint_Error}.
29684
29685 @node Allocating memory from the 64 bit storage pool
29686 @subsubsection Allocating memory from the 64-bit storage pool
29687
29688 @noindent
29689 For any access type @code{T} that potentially requires memory allocations
29690 beyond the 32-bit address space,
29691 use the following representation clause:
29692
29693 @smallexample @c ada
29694    for T'Storage_Pool use System.Pool_64;
29695 @end smallexample
29696
29697 @node Restrictions on use of 64 bit objects
29698 @subsubsection Restrictions on use of 64-bit objects
29699
29700 @noindent
29701 Taking the address of an object allocated from a 64-bit storage pool,
29702 and then passing this address to a subprogram expecting
29703 @code{System.Short_Address},
29704 or assigning it to a variable of type @code{Short_Address}, will cause
29705 @code{Constraint_Error} to be raised. In case the code is not 64-bit clean
29706 (@pxref{Making code 64 bit clean}), or checks are suppressed,
29707 no exception is raised and execution
29708 will become erroneous.
29709
29710 @node Using 64 bit storage pools by default
29711 @subsubsection Using 64-bit storage pools by default
29712
29713 @noindent
29714 In some cases it may be desirable to have the compiler allocate
29715 from 64-bit storage pools by default. This may be the case for
29716 libraries that are 64-bit clean, but may be used in both 32-bit
29717 and 64-bit contexts. For these cases the following configuration
29718 pragma may be specified:
29719
29720 @smallexample @c ada
29721   pragma Pool_64_Default;
29722 @end smallexample
29723
29724 @noindent
29725 Any code compiled in the context of this pragma will by default
29726 use the @code{System.Pool_64} storage pool. This default may be overridden
29727 for a specific access type @code{T} by the representation clause:
29728
29729 @smallexample @c ada
29730    for T'Storage_Pool use System.Pool_32;
29731 @end smallexample
29732
29733 @noindent
29734 Any object whose address may be passed to a subprogram with a
29735 @code{Short_Address} argument, or assigned to a variable of type
29736 @code{Short_Address}, needs to be allocated from this pool.
29737
29738 @node General access types
29739 @subsubsection General access types
29740
29741 @noindent
29742 Objects designated by access values from a
29743 general access type (declared with @code{access all}) are never allocated
29744 from a 64-bit storage pool. Code that uses general access types will
29745 accept objects allocated in either 32-bit or 64-bit address spaces,
29746 but never allocate objects outside the 32-bit address space.
29747 Using general access types ensures maximum compatibility with both
29748 32-bit and 64-bit code.
29749
29750 @node STARLET and other predefined libraries
29751 @subsubsection STARLET and other predefined libraries
29752
29753 @noindent
29754 All code that comes as part of GNAT is 64-bit clean, but the
29755 restrictions given in @ref{Restrictions on use of 64 bit objects},
29756 still apply. Look at the package
29757 specifications to see in which contexts objects allocated
29758 in 64-bit address space are acceptable.
29759
29760 @node Technical details
29761 @subsection Technical details
29762
29763 @noindent
29764 64-bit @value{EDITION} for Open VMS takes advantage of the freedom given in the
29765 Ada standard with respect to the type of @code{System.Address}. Previous
29766 versions of GNAT Pro have defined this type as private and implemented it as a
29767 modular type.
29768
29769 In order to allow defining @code{System.Short_Address} as a proper subtype,
29770 and to match the implicit sign extension in parameter passing,
29771 in 64-bit @value{EDITION} for Open VMS, @code{System.Address} is defined as a
29772 visible (i.e., non-private) integer type.
29773 Standard operations on the type, such as the binary operators ``+'', ``-'',
29774 etc., that take @code{Address} operands and return an @code{Address} result,
29775 have been hidden by declaring these
29776 @code{abstract}, a feature introduced in Ada 95 that helps avoid the potential
29777 ambiguities that would otherwise result from overloading.
29778 (Note that, although @code{Address} is a visible integer type,
29779 good programming practice dictates against exploiting the type's
29780 integer properties such as literals, since this will compromise
29781 code portability.)
29782
29783 Defining @code{Address} as a visible integer type helps achieve
29784 maximum compatibility for existing Ada code,
29785 without sacrificing the capabilities of the 64-bit architecture.
29786 @end ifset
29787
29788 @c ************************************************
29789 @ifset unw
29790 @node Microsoft Windows Topics
29791 @appendix Microsoft Windows Topics
29792 @cindex Windows NT
29793 @cindex Windows 95
29794 @cindex Windows 98
29795
29796 @noindent
29797 This chapter describes topics that are specific to the Microsoft Windows
29798 platforms (NT, 2000, and XP Professional).
29799
29800 @menu
29801 * Using GNAT on Windows::
29802 * Using a network installation of GNAT::
29803 * CONSOLE and WINDOWS subsystems::
29804 * Temporary Files::
29805 * Mixed-Language Programming on Windows::
29806 * Windows Calling Conventions::
29807 * Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)::
29808 * Using DLLs with GNAT::
29809 * Building DLLs with GNAT::
29810 * Building DLLs with GNAT Project files::
29811 * Building DLLs with gnatdll::
29812 * GNAT and Windows Resources::
29813 * Debugging a DLL::
29814 * Setting Stack Size from gnatlink::
29815 * Setting Heap Size from gnatlink::
29816 @end menu
29817
29818 @node Using GNAT on Windows
29819 @section Using GNAT on Windows
29820
29821 @noindent
29822 One of the strengths of the GNAT technology is that its tool set
29823 (@command{gcc}, @command{gnatbind}, @command{gnatlink}, @command{gnatmake}, the
29824 @code{gdb} debugger, etc.) is used in the same way regardless of the
29825 platform.
29826
29827 On Windows this tool set is complemented by a number of Microsoft-specific
29828 tools that have been provided to facilitate interoperability with Windows
29829 when this is required. With these tools:
29830
29831 @itemize @bullet
29832
29833 @item
29834 You can build applications using the @code{CONSOLE} or @code{WINDOWS}
29835 subsystems.
29836
29837 @item
29838 You can use any Dynamically Linked Library (DLL) in your Ada code (both
29839 relocatable and non-relocatable DLLs are supported).
29840
29841 @item
29842 You can build Ada DLLs for use in other applications. These applications
29843 can be written in a language other than Ada (e.g., C, C++, etc). Again both
29844 relocatable and non-relocatable Ada DLLs are supported.
29845
29846 @item
29847 You can include Windows resources in your Ada application.
29848
29849 @item
29850 You can use or create COM/DCOM objects.
29851 @end itemize
29852
29853 @noindent
29854 Immediately below are listed all known general GNAT-for-Windows restrictions.
29855 Other restrictions about specific features like Windows Resources and DLLs
29856 are listed in separate sections below.
29857
29858 @itemize @bullet
29859
29860 @item
29861 It is not possible to use @code{GetLastError} and @code{SetLastError}
29862 when tasking, protected records, or exceptions are used. In these
29863 cases, in order to implement Ada semantics, the GNAT run-time system
29864 calls certain Win32 routines that set the last error variable to 0 upon
29865 success. It should be possible to use @code{GetLastError} and
29866 @code{SetLastError} when tasking, protected record, and exception
29867 features are not used, but it is not guaranteed to work.
29868
29869 @item
29870 It is not possible to link against Microsoft libraries except for
29871 import libraries. The library must be built to be compatible with
29872 @file{MSVCRT.LIB} (/MD Microsoft compiler option), @file{LIBC.LIB} and
29873 @file{LIBCMT.LIB} (/ML or /MT Microsoft compiler options) are known to
29874 not be compatible with the GNAT runtime. Even if the library is
29875 compatible with @file{MSVCRT.LIB} it is not guaranteed to work.
29876
29877 @item
29878 When the compilation environment is located on FAT32 drives, users may
29879 experience recompilations of the source files that have not changed if
29880 Daylight Saving Time (DST) state has changed since the last time files
29881 were compiled. NTFS drives do not have this problem.
29882
29883 @item
29884 No components of the GNAT toolset use any entries in the Windows
29885 registry. The only entries that can be created are file associations and
29886 PATH settings, provided the user has chosen to create them at installation
29887 time, as well as some minimal book-keeping information needed to correctly
29888 uninstall or integrate different GNAT products.
29889 @end itemize
29890
29891 @node Using a network installation of GNAT
29892 @section Using a network installation of GNAT
29893
29894 @noindent
29895 Make sure the system on which GNAT is installed is accessible from the
29896 current machine, i.e. the install location is shared over the network.
29897 Shared resources are accessed on Windows by means of UNC paths, which
29898 have the format @code{\\server\sharename\path}
29899
29900 In order to use such a network installation, simply add the UNC path of the
29901 @file{bin} directory of your GNAT installation in front of your PATH. For
29902 example, if GNAT is installed in @file{\GNAT} directory of a share location
29903 called @file{c-drive} on a machine @file{LOKI}, the following command will
29904 make it available:
29905
29906 @code{@ @ @ path \\loki\c-drive\gnat\bin;%path%}
29907
29908 Be aware that every compilation using the network installation results in the
29909 transfer of large amounts of data across the network and will likely cause
29910 serious performance penalty.
29911
29912 @node CONSOLE and WINDOWS subsystems
29913 @section CONSOLE and WINDOWS subsystems
29914 @cindex CONSOLE Subsystem
29915 @cindex WINDOWS Subsystem
29916 @cindex -mwindows
29917
29918 @noindent
29919 There are two main subsystems under Windows. The @code{CONSOLE} subsystem
29920 (which is the default subsystem) will always create a console when
29921 launching the application. This is not something desirable when the
29922 application has a Windows GUI. To get rid of this console the
29923 application must be using the @code{WINDOWS} subsystem. To do so
29924 the @option{-mwindows} linker option must be specified.
29925
29926 @smallexample
29927 $ gnatmake winprog -largs -mwindows
29928 @end smallexample
29929
29930 @node Temporary Files
29931 @section Temporary Files
29932 @cindex Temporary files
29933
29934 @noindent
29935 It is possible to control where temporary files gets created by setting
29936 the TMP environment variable. The file will be created:
29937
29938 @itemize
29939 @item Under the directory pointed to by the TMP environment variable if
29940 this directory exists.
29941
29942 @item Under c:\temp, if the TMP environment variable is not set (or not
29943 pointing to a directory) and if this directory exists.
29944
29945 @item Under the current working directory otherwise.
29946 @end itemize
29947
29948 @noindent
29949 This allows you to determine exactly where the temporary
29950 file will be created. This is particularly useful in networked
29951 environments where you may not have write access to some
29952 directories.
29953
29954 @node Mixed-Language Programming on Windows
29955 @section Mixed-Language Programming on Windows
29956
29957 @noindent
29958 Developing pure Ada applications on Windows is no different than on
29959 other GNAT-supported platforms. However, when developing or porting an
29960 application that contains a mix of Ada and C/C++, the choice of your
29961 Windows C/C++ development environment conditions your overall
29962 interoperability strategy.
29963
29964 If you use @command{gcc} to compile the non-Ada part of your application,
29965 there are no Windows-specific restrictions that affect the overall
29966 interoperability with your Ada code. If you plan to use
29967 Microsoft tools (e.g. Microsoft Visual C/C++), you should be aware of
29968 the following limitations:
29969
29970 @itemize @bullet
29971 @item
29972 You cannot link your Ada code with an object or library generated with
29973 Microsoft tools if these use the @code{.tls} section (Thread Local
29974 Storage section) since the GNAT linker does not yet support this section.
29975
29976 @item
29977 You cannot link your Ada code with an object or library generated with
29978 Microsoft tools if these use I/O routines other than those provided in
29979 the Microsoft DLL: @code{msvcrt.dll}. This is because the GNAT run time
29980 uses the services of @code{msvcrt.dll} for its I/Os. Use of other I/O
29981 libraries can cause a conflict with @code{msvcrt.dll} services. For
29982 instance Visual C++ I/O stream routines conflict with those in
29983 @code{msvcrt.dll}.
29984 @end itemize
29985
29986 @noindent
29987 If you do want to use the Microsoft tools for your non-Ada code and hit one
29988 of the above limitations, you have two choices:
29989
29990 @enumerate
29991 @item
29992 Encapsulate your non Ada code in a DLL to be linked with your Ada
29993 application. In this case, use the Microsoft or whatever environment to
29994 build the DLL and use GNAT to build your executable
29995 (@pxref{Using DLLs with GNAT}).
29996
29997 @item
29998 Or you can encapsulate your Ada code in a DLL to be linked with the
29999 other part of your application. In this case, use GNAT to build the DLL
30000 (@pxref{Building DLLs with GNAT}) and use the Microsoft or whatever
30001 environment to build your executable.
30002 @end enumerate
30003
30004 @node Windows Calling Conventions
30005 @section Windows Calling Conventions
30006 @findex Stdcall
30007 @findex APIENTRY
30008
30009 @menu
30010 * C Calling Convention::
30011 * Stdcall Calling Convention::
30012 * Win32 Calling Convention::
30013 * DLL Calling Convention::
30014 @end menu
30015
30016 @noindent
30017 When a subprogram @code{F} (caller) calls a subprogram @code{G}
30018 (callee), there are several ways to push @code{G}'s parameters on the
30019 stack and there are several possible scenarios to clean up the stack
30020 upon @code{G}'s return. A calling convention is an agreed upon software
30021 protocol whereby the responsibilities between the caller (@code{F}) and
30022 the callee (@code{G}) are clearly defined. Several calling conventions
30023 are available for Windows:
30024
30025 @itemize @bullet
30026 @item
30027 @code{C} (Microsoft defined)
30028
30029 @item
30030 @code{Stdcall} (Microsoft defined)
30031
30032 @item
30033 @code{Win32} (GNAT specific)
30034
30035 @item
30036 @code{DLL} (GNAT specific)
30037 @end itemize
30038
30039 @node C Calling Convention
30040 @subsection @code{C} Calling Convention
30041
30042 @noindent
30043 This is the default calling convention used when interfacing to C/C++
30044 routines compiled with either @command{gcc} or Microsoft Visual C++.
30045
30046 In the @code{C} calling convention subprogram parameters are pushed on the
30047 stack by the caller from right to left. The caller itself is in charge of
30048 cleaning up the stack after the call. In addition, the name of a routine
30049 with @code{C} calling convention is mangled by adding a leading underscore.
30050
30051 The name to use on the Ada side when importing (or exporting) a routine
30052 with @code{C} calling convention is the name of the routine. For
30053 instance the C function:
30054
30055 @smallexample
30056 int get_val (long);
30057 @end smallexample
30058
30059 @noindent
30060 should be imported from Ada as follows:
30061
30062 @smallexample @c ada
30063 @group
30064 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
30065 pragma Import (C, Get_Val, External_Name => "get_val");
30066 @end group
30067 @end smallexample
30068
30069 @noindent
30070 Note that in this particular case the @code{External_Name} parameter could
30071 have been omitted since, when missing, this parameter is taken to be the
30072 name of the Ada entity in lower case. When the @code{Link_Name} parameter
30073 is missing, as in the above example, this parameter is set to be the
30074 @code{External_Name} with a leading underscore.
30075
30076 When importing a variable defined in C, you should always use the @code{C}
30077 calling convention unless the object containing the variable is part of a
30078 DLL (in which case you should use the @code{Stdcall} calling
30079 convention, @pxref{Stdcall Calling Convention}).
30080
30081 @node Stdcall Calling Convention
30082 @subsection @code{Stdcall} Calling Convention
30083
30084 @noindent
30085 This convention, which was the calling convention used for Pascal
30086 programs, is used by Microsoft for all the routines in the Win32 API for
30087 efficiency reasons. It must be used to import any routine for which this
30088 convention was specified.
30089
30090 In the @code{Stdcall} calling convention subprogram parameters are pushed
30091 on the stack by the caller from right to left. The callee (and not the
30092 caller) is in charge of cleaning the stack on routine exit. In addition,
30093 the name of a routine with @code{Stdcall} calling convention is mangled by
30094 adding a leading underscore (as for the @code{C} calling convention) and a
30095 trailing @code{@@}@code{@i{nn}}, where @i{nn} is the overall size (in
30096 bytes) of the parameters passed to the routine.
30097
30098 The name to use on the Ada side when importing a C routine with a
30099 @code{Stdcall} calling convention is the name of the C routine. The leading
30100 underscore and trailing @code{@@}@code{@i{nn}} are added automatically by
30101 the compiler. For instance the Win32 function:
30102
30103 @smallexample
30104 @b{APIENTRY} int get_val (long);
30105 @end smallexample
30106
30107 @noindent
30108 should be imported from Ada as follows:
30109
30110 @smallexample @c ada
30111 @group
30112 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
30113 pragma Import (Stdcall, Get_Val);
30114 --  On the x86 a long is 4 bytes, so the Link_Name is "_get_val@@4"
30115 @end group
30116 @end smallexample
30117
30118 @noindent
30119 As for the @code{C} calling convention, when the @code{External_Name}
30120 parameter is missing, it is taken to be the name of the Ada entity in lower
30121 case. If instead of writing the above import pragma you write:
30122
30123 @smallexample @c ada
30124 @group
30125 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
30126 pragma Import (Stdcall, Get_Val, External_Name => "retrieve_val");
30127 @end group
30128 @end smallexample
30129
30130 @noindent
30131 then the imported routine is @code{_retrieve_val@@4}. However, if instead
30132 of specifying the @code{External_Name} parameter you specify the
30133 @code{Link_Name} as in the following example:
30134
30135 @smallexample @c ada
30136 @group
30137 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
30138 pragma Import (Stdcall, Get_Val, Link_Name => "retrieve_val");
30139 @end group
30140 @end smallexample
30141
30142 @noindent
30143 then the imported routine is @code{retrieve_val}, that is, there is no
30144 decoration at all. No leading underscore and no Stdcall suffix
30145 @code{@@}@code{@i{nn}}.
30146
30147 @noindent
30148 This is especially important as in some special cases a DLL's entry
30149 point name lacks a trailing @code{@@}@code{@i{nn}} while the exported
30150 name generated for a call has it.
30151
30152 @noindent
30153 It is also possible to import variables defined in a DLL by using an
30154 import pragma for a variable. As an example, if a DLL contains a
30155 variable defined as:
30156
30157 @smallexample
30158 int my_var;
30159 @end smallexample
30160
30161 @noindent
30162 then, to access this variable from Ada you should write:
30163
30164 @smallexample @c ada
30165 @group
30166 My_Var : Interfaces.C.int;
30167 pragma Import (Stdcall, My_Var);
30168 @end group
30169 @end smallexample
30170
30171 @noindent
30172 Note that to ease building cross-platform bindings this convention
30173 will be handled as a @code{C} calling convention on non Windows platforms.
30174
30175 @node Win32 Calling Convention
30176 @subsection @code{Win32} Calling Convention
30177
30178 @noindent
30179 This convention, which is GNAT-specific is fully equivalent to the
30180 @code{Stdcall} calling convention described above.
30181
30182 @node DLL Calling Convention
30183 @subsection @code{DLL} Calling Convention
30184
30185 @noindent
30186 This convention, which is GNAT-specific is fully equivalent to the
30187 @code{Stdcall} calling convention described above.
30188
30189 @node Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)
30190 @section Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)
30191 @findex DLL
30192
30193 @noindent
30194 A Dynamically Linked Library (DLL) is a library that can be shared by
30195 several applications running under Windows. A DLL can contain any number of
30196 routines and variables.
30197
30198 One advantage of DLLs is that you can change and enhance them without
30199 forcing all the applications that depend on them to be relinked or
30200 recompiled. However, you should be aware than all calls to DLL routines are
30201 slower since, as you will understand below, such calls are indirect.
30202
30203 To illustrate the remainder of this section, suppose that an application
30204 wants to use the services of a DLL @file{API.dll}. To use the services
30205 provided by @file{API.dll} you must statically link against the DLL or
30206 an import library which contains a jump table with an entry for each
30207 routine and variable exported by the DLL. In the Microsoft world this
30208 import library is called @file{API.lib}. When using GNAT this import
30209 library is called either @file{libAPI.dll.a}, @file{libapi.dll.a},
30210 @file{libAPI.a} or @file{libapi.a} (names are case insensitive).
30211
30212 After you have linked your application with the DLL or the import library
30213 and you run your application, here is what happens:
30214
30215 @enumerate
30216 @item
30217 Your application is loaded into memory.
30218
30219 @item
30220 The DLL @file{API.dll} is mapped into the address space of your
30221 application. This means that:
30222
30223 @itemize @bullet
30224 @item
30225 The DLL will use the stack of the calling thread.
30226
30227 @item
30228 The DLL will use the virtual address space of the calling process.
30229
30230 @item
30231 The DLL will allocate memory from the virtual address space of the calling
30232 process.
30233
30234 @item
30235 Handles (pointers) can be safely exchanged between routines in the DLL
30236 routines and routines in the application using the DLL.
30237 @end itemize
30238
30239 @item
30240 The entries in the jump table (from the import library @file{libAPI.dll.a}
30241 or @file{API.lib} or automatically created when linking against a DLL)
30242 which is part of your application are initialized with the addresses
30243 of the routines and variables in @file{API.dll}.
30244
30245 @item
30246 If present in @file{API.dll}, routines @code{DllMain} or
30247 @code{DllMainCRTStartup} are invoked. These routines typically contain
30248 the initialization code needed for the well-being of the routines and
30249 variables exported by the DLL.
30250 @end enumerate
30251
30252 @noindent
30253 There is an additional point which is worth mentioning. In the Windows
30254 world there are two kind of DLLs: relocatable and non-relocatable
30255 DLLs. Non-relocatable DLLs can only be loaded at a very specific address
30256 in the target application address space. If the addresses of two
30257 non-relocatable DLLs overlap and these happen to be used by the same
30258 application, a conflict will occur and the application will run
30259 incorrectly. Hence, when possible, it is always preferable to use and
30260 build relocatable DLLs. Both relocatable and non-relocatable DLLs are
30261 supported by GNAT. Note that the @option{-s} linker option (see GNU Linker
30262 User's Guide) removes the debugging symbols from the DLL but the DLL can
30263 still be relocated.
30264
30265 As a side note, an interesting difference between Microsoft DLLs and
30266 Unix shared libraries, is the fact that on most Unix systems all public
30267 routines are exported by default in a Unix shared library, while under
30268 Windows it is possible (but not required) to list exported routines in
30269 a definition file (@pxref{The Definition File}).
30270
30271 @node Using DLLs with GNAT
30272 @section Using DLLs with GNAT
30273
30274 @menu
30275 * Creating an Ada Spec for the DLL Services::
30276 * Creating an Import Library::
30277 @end menu
30278
30279 @noindent
30280 To use the services of a DLL, say @file{API.dll}, in your Ada application
30281 you must have:
30282
30283 @enumerate
30284 @item
30285 The Ada spec for the routines and/or variables you want to access in
30286 @file{API.dll}. If not available this Ada spec must be built from the C/C++
30287 header files provided with the DLL.
30288
30289 @item
30290 The import library (@file{libAPI.dll.a} or @file{API.lib}). As previously
30291 mentioned an import library is a statically linked library containing the
30292 import table which will be filled at load time to point to the actual
30293 @file{API.dll} routines. Sometimes you don't have an import library for the
30294 DLL you want to use. The following sections will explain how to build
30295 one. Note that this is optional.
30296
30297 @item
30298 The actual DLL, @file{API.dll}.
30299 @end enumerate
30300
30301 @noindent
30302 Once you have all the above, to compile an Ada application that uses the
30303 services of @file{API.dll} and whose main subprogram is @code{My_Ada_App},
30304 you simply issue the command
30305
30306 @smallexample
30307 $ gnatmake my_ada_app -largs -lAPI
30308 @end smallexample
30309
30310 @noindent
30311 The argument @option{-largs -lAPI} at the end of the @command{gnatmake} command
30312 tells the GNAT linker to look first for a library named @file{API.lib}
30313 (Microsoft-style name) and if not found for a libraries named
30314 @file{libAPI.dll.a}, @file{API.dll.a} or @file{libAPI.a}.
30315 (GNAT-style name). Note that if the Ada package spec for @file{API.dll}
30316 contains the following pragma
30317
30318 @smallexample @c ada
30319 pragma Linker_Options ("-lAPI");
30320 @end smallexample
30321
30322 @noindent
30323 you do not have to add @option{-largs -lAPI} at the end of the
30324 @command{gnatmake} command.
30325
30326 If any one of the items above is missing you will have to create it
30327 yourself. The following sections explain how to do so using as an
30328 example a fictitious DLL called @file{API.dll}.
30329
30330 @node Creating an Ada Spec for the DLL Services
30331 @subsection Creating an Ada Spec for the DLL Services
30332
30333 @noindent
30334 A DLL typically comes with a C/C++ header file which provides the
30335 definitions of the routines and variables exported by the DLL. The Ada
30336 equivalent of this header file is a package spec that contains definitions
30337 for the imported entities. If the DLL you intend to use does not come with
30338 an Ada spec you have to generate one such spec yourself. For example if
30339 the header file of @file{API.dll} is a file @file{api.h} containing the
30340 following two definitions:
30341
30342 @smallexample
30343 @group
30344 @cartouche
30345 int some_var;
30346 int get (char *);
30347 @end cartouche
30348 @end group
30349 @end smallexample
30350
30351 @noindent
30352 then the equivalent Ada spec could be:
30353
30354 @smallexample @c ada
30355 @group
30356 @cartouche
30357 with Interfaces.C.Strings;
30358 package API is
30359    use Interfaces;
30360
30361    Some_Var : C.int;
30362    function Get (Str : C.Strings.Chars_Ptr) return C.int;
30363
30364 private
30365    pragma Import (C, Get);
30366    pragma Import (DLL, Some_Var);
30367 end API;
30368 @end cartouche
30369 @end group
30370 @end smallexample
30371
30372 @noindent
30373 Note that a variable is
30374 @strong{always imported with a Stdcall convention}. A function
30375 can have @code{C} or @code{Stdcall} convention.
30376 (@pxref{Windows Calling Conventions}).
30377
30378 @node Creating an Import Library
30379 @subsection Creating an Import Library
30380 @cindex Import library
30381
30382 @menu
30383 * The Definition File::
30384 * GNAT-Style Import Library::
30385 * Microsoft-Style Import Library::
30386 @end menu
30387
30388 @noindent
30389 If a Microsoft-style import library @file{API.lib} or a GNAT-style
30390 import library @file{libAPI.dll.a} or @file{libAPI.a} is available
30391 with @file{API.dll} you can skip this section. You can also skip this
30392 section if @file{API.dll} or @file{libAPI.dll} is built with GNU tools
30393 as in this case it is possible to link directly against the
30394 DLL. Otherwise read on.
30395
30396 @node The Definition File
30397 @subsubsection The Definition File
30398 @cindex Definition file
30399 @findex .def
30400
30401 @noindent
30402 As previously mentioned, and unlike Unix systems, the list of symbols
30403 that are exported from a DLL must be provided explicitly in Windows.
30404 The main goal of a definition file is precisely that: list the symbols
30405 exported by a DLL. A definition file (usually a file with a @code{.def}
30406 suffix) has the following structure:
30407
30408 @smallexample
30409 @group
30410 @cartouche
30411 [LIBRARY @i{name}]
30412 [DESCRIPTION @i{string}]
30413 EXPORTS
30414    @i{symbol1}
30415    @i{symbol2}
30416    ...
30417 @end cartouche
30418 @end group
30419 @end smallexample
30420
30421 @table @code
30422 @item LIBRARY @i{name}
30423 This section, which is optional, gives the name of the DLL.
30424
30425 @item DESCRIPTION @i{string}
30426 This section, which is optional, gives a description string that will be
30427 embedded in the import library.
30428
30429 @item EXPORTS
30430 This section gives the list of exported symbols (procedures, functions or
30431 variables). For instance in the case of @file{API.dll} the @code{EXPORTS}
30432 section of @file{API.def} looks like:
30433
30434 @smallexample
30435 @group
30436 @cartouche
30437 EXPORTS
30438    some_var
30439    get
30440 @end cartouche
30441 @end group
30442 @end smallexample
30443 @end table
30444
30445 @noindent
30446 Note that you must specify the correct suffix (@code{@@}@code{@i{nn}})
30447 (@pxref{Windows Calling Conventions}) for a Stdcall
30448 calling convention function in the exported symbols list.
30449
30450 @noindent
30451 There can actually be other sections in a definition file, but these
30452 sections are not relevant to the discussion at hand.
30453
30454 @node GNAT-Style Import Library
30455 @subsubsection GNAT-Style Import Library
30456
30457 @noindent
30458 To create a static import library from @file{API.dll} with the GNAT tools
30459 you should proceed as follows:
30460
30461 @enumerate
30462 @item
30463 Create the definition file @file{API.def} (@pxref{The Definition File}).
30464 For that use the @code{dll2def} tool as follows:
30465
30466 @smallexample
30467 $ dll2def API.dll > API.def
30468 @end smallexample
30469
30470 @noindent
30471 @code{dll2def} is a very simple tool: it takes as input a DLL and prints
30472 to standard output the list of entry points in the DLL. Note that if
30473 some routines in the DLL have the @code{Stdcall} convention
30474 (@pxref{Windows Calling Conventions}) with stripped @code{@@}@i{nn}
30475 suffix then you'll have to edit @file{api.def} to add it, and specify
30476 @option{-k} to @command{gnatdll} when creating the import library.
30477
30478 @noindent
30479 Here are some hints to find the right @code{@@}@i{nn} suffix.
30480
30481 @enumerate
30482 @item
30483 If you have the Microsoft import library (.lib), it is possible to get
30484 the right symbols by using Microsoft @code{dumpbin} tool (see the
30485 corresponding Microsoft documentation for further details).
30486
30487 @smallexample
30488 $ dumpbin /exports api.lib
30489 @end smallexample
30490
30491 @item
30492 If you have a message about a missing symbol at link time the compiler
30493 tells you what symbol is expected. You just have to go back to the
30494 definition file and add the right suffix.
30495 @end enumerate
30496
30497 @item
30498 Build the import library @code{libAPI.dll.a}, using @code{gnatdll}
30499 (@pxref{Using gnatdll}) as follows:
30500
30501 @smallexample
30502 $ gnatdll -e API.def -d API.dll
30503 @end smallexample
30504
30505 @noindent
30506 @code{gnatdll} takes as input a definition file @file{API.def} and the
30507 name of the DLL containing the services listed in the definition file
30508 @file{API.dll}. The name of the static import library generated is
30509 computed from the name of the definition file as follows: if the
30510 definition file name is @i{xyz}@code{.def}, the import library name will
30511 be @code{lib}@i{xyz}@code{.a}. Note that in the previous example option
30512 @option{-e} could have been removed because the name of the definition
30513 file (before the ``@code{.def}'' suffix) is the same as the name of the
30514 DLL (@pxref{Using gnatdll} for more information about @code{gnatdll}).
30515 @end enumerate
30516
30517 @node Microsoft-Style Import Library
30518 @subsubsection Microsoft-Style Import Library
30519
30520 @noindent
30521 With GNAT you can either use a GNAT-style or Microsoft-style import
30522 library. A Microsoft import library is needed only if you plan to make an
30523 Ada DLL available to applications developed with Microsoft
30524 tools (@pxref{Mixed-Language Programming on Windows}).
30525
30526 To create a Microsoft-style import library for @file{API.dll} you
30527 should proceed as follows:
30528
30529 @enumerate
30530 @item
30531 Create the definition file @file{API.def} from the DLL. For this use either
30532 the @code{dll2def} tool as described above or the Microsoft @code{dumpbin}
30533 tool (see the corresponding Microsoft documentation for further details).
30534
30535 @item
30536 Build the actual import library using Microsoft's @code{lib} utility:
30537
30538 @smallexample
30539 $ lib -machine:IX86 -def:API.def -out:API.lib
30540 @end smallexample
30541
30542 @noindent
30543 If you use the above command the definition file @file{API.def} must
30544 contain a line giving the name of the DLL:
30545
30546 @smallexample
30547 LIBRARY      "API"
30548 @end smallexample
30549
30550 @noindent
30551 See the Microsoft documentation for further details about the usage of
30552 @code{lib}.
30553 @end enumerate
30554
30555 @node Building DLLs with GNAT
30556 @section Building DLLs with GNAT
30557 @cindex DLLs, building
30558
30559 @noindent
30560 This section explain how to build DLLs using the GNAT built-in DLL
30561 support. With the following procedure it is straight forward to build
30562 and use DLLs with GNAT.
30563
30564 @enumerate
30565
30566 @item building object files
30567
30568 The first step is to build all objects files that are to be included
30569 into the DLL. This is done by using the standard @command{gnatmake} tool.
30570
30571 @item building the DLL
30572
30573 To build the DLL you must use @command{gcc}'s @option{-shared}
30574 option. It is quite simple to use this method:
30575
30576 @smallexample
30577 $ gcc -shared -o api.dll obj1.o obj2.o ...
30578 @end smallexample
30579
30580 It is important to note that in this case all symbols found in the
30581 object files are automatically exported. It is possible to restrict
30582 the set of symbols to export by passing to @command{gcc} a definition
30583 file, @pxref{The Definition File}. For example:
30584
30585 @smallexample
30586 $ gcc -shared -o api.dll api.def obj1.o obj2.o ...
30587 @end smallexample
30588
30589 If you use a definition file you must export the elaboration procedures
30590 for every package that required one. Elaboration procedures are named
30591 using the package name followed by "_E".
30592
30593 @item preparing DLL to be used
30594
30595 For the DLL to be used by client programs the bodies must be hidden
30596 from it and the .ali set with read-only attribute. This is very important
30597 otherwise GNAT will recompile all packages and will not actually use
30598 the code in the DLL. For example:
30599
30600 @smallexample
30601 $ mkdir apilib
30602 $ copy *.ads *.ali api.dll apilib
30603 $ attrib +R apilib\*.ali
30604 @end smallexample
30605
30606 @end enumerate
30607
30608 At this point it is possible to use the DLL by directly linking
30609 against it. Note that you must use the GNAT shared runtime when using
30610 GNAT shared libraries. This is achieved by using @option{-shared} binder's
30611 option.
30612
30613 @smallexample
30614 $ gnatmake main -Iapilib -bargs -shared -largs -Lapilib -lAPI
30615 @end smallexample
30616
30617 @node Building DLLs with GNAT Project files
30618 @section Building DLLs with GNAT Project files
30619 @cindex DLLs, building
30620
30621 @noindent
30622 There is nothing specific to Windows in the build process.
30623 @pxref{Library Projects}.
30624
30625 @noindent
30626 Due to a system limitation, it is not possible under Windows to create threads
30627 when inside the @code{DllMain} routine which is used for auto-initialization
30628 of shared libraries, so it is not possible to have library level tasks in SALs.
30629
30630 @node Building DLLs with gnatdll
30631 @section Building DLLs with gnatdll
30632 @cindex DLLs, building
30633
30634 @menu
30635 * Limitations When Using Ada DLLs from Ada::
30636 * Exporting Ada Entities::
30637 * Ada DLLs and Elaboration::
30638 * Ada DLLs and Finalization::
30639 * Creating a Spec for Ada DLLs::
30640 * Creating the Definition File::
30641 * Using gnatdll::
30642 @end menu
30643
30644 @noindent
30645 Note that it is preferred to use the built-in GNAT DLL support
30646 (@pxref{Building DLLs with GNAT}) or GNAT Project files
30647 (@pxref{Building DLLs with GNAT Project files}) to build DLLs.
30648
30649 This section explains how to build DLLs containing Ada code using
30650 @code{gnatdll}. These DLLs will be referred to as Ada DLLs in the
30651 remainder of this section.
30652
30653 The steps required to build an Ada DLL that is to be used by Ada as well as
30654 non-Ada applications are as follows:
30655
30656 @enumerate
30657 @item
30658 You need to mark each Ada @i{entity} exported by the DLL with a @code{C} or
30659 @code{Stdcall} calling convention to avoid any Ada name mangling for the
30660 entities exported by the DLL (@pxref{Exporting Ada Entities}). You can
30661 skip this step if you plan to use the Ada DLL only from Ada applications.
30662
30663 @item
30664 Your Ada code must export an initialization routine which calls the routine
30665 @code{adainit} generated by @command{gnatbind} to perform the elaboration of
30666 the Ada code in the DLL (@pxref{Ada DLLs and Elaboration}). The initialization
30667 routine exported by the Ada DLL must be invoked by the clients of the DLL
30668 to initialize the DLL.
30669
30670 @item
30671 When useful, the DLL should also export a finalization routine which calls
30672 routine @code{adafinal} generated by @command{gnatbind} to perform the
30673 finalization of the Ada code in the DLL (@pxref{Ada DLLs and Finalization}).
30674 The finalization routine exported by the Ada DLL must be invoked by the
30675 clients of the DLL when the DLL services are no further needed.
30676
30677 @item
30678 You must provide a spec for the services exported by the Ada DLL in each
30679 of the programming languages to which you plan to make the DLL available.
30680
30681 @item
30682 You must provide a definition file listing the exported entities
30683 (@pxref{The Definition File}).
30684
30685 @item
30686 Finally you must use @code{gnatdll} to produce the DLL and the import
30687 library (@pxref{Using gnatdll}).
30688 @end enumerate
30689
30690 @noindent
30691 Note that a relocatable DLL stripped using the @code{strip}
30692 binutils tool will not be relocatable anymore. To build a DLL without
30693 debug information pass @code{-largs -s} to @code{gnatdll}. This
30694 restriction does not apply to a DLL built using a Library Project.
30695 @pxref{Library Projects}.
30696
30697 @node Limitations When Using Ada DLLs from Ada
30698 @subsection Limitations When Using Ada DLLs from Ada
30699
30700 @noindent
30701 When using Ada DLLs from Ada applications there is a limitation users
30702 should be aware of. Because on Windows the GNAT run time is not in a DLL of
30703 its own, each Ada DLL includes a part of the GNAT run time. Specifically,
30704 each Ada DLL includes the services of the GNAT run time that are necessary
30705 to the Ada code inside the DLL. As a result, when an Ada program uses an
30706 Ada DLL there are two independent GNAT run times: one in the Ada DLL and
30707 one in the main program.
30708
30709 It is therefore not possible to exchange GNAT run-time objects between the
30710 Ada DLL and the main Ada program. Example of GNAT run-time objects are file
30711 handles (e.g. @code{Text_IO.File_Type}), tasks types, protected objects
30712 types, etc.
30713
30714 It is completely safe to exchange plain elementary, array or record types,
30715 Windows object handles, etc.
30716
30717 @node Exporting Ada Entities
30718 @subsection Exporting Ada Entities
30719 @cindex Export table
30720
30721 @noindent
30722 Building a DLL is a way to encapsulate a set of services usable from any
30723 application. As a result, the Ada entities exported by a DLL should be
30724 exported with the @code{C} or @code{Stdcall} calling conventions to avoid
30725 any Ada name mangling. As an example here is an Ada package
30726 @code{API}, spec and body, exporting two procedures, a function, and a
30727 variable:
30728
30729 @smallexample @c ada
30730 @group
30731 @cartouche
30732 with Interfaces.C; use Interfaces;
30733 package API is
30734    Count : C.int := 0;
30735    function Factorial (Val : C.int) return C.int;
30736
30737    procedure Initialize_API;
30738    procedure Finalize_API;
30739    --  Initialization & Finalization routines. More in the next section.
30740 private
30741    pragma Export (C, Initialize_API);
30742    pragma Export (C, Finalize_API);
30743    pragma Export (C, Count);
30744    pragma Export (C, Factorial);
30745 end API;
30746 @end cartouche
30747 @end group
30748 @end smallexample
30749
30750 @smallexample @c ada
30751 @group
30752 @cartouche
30753 package body API is
30754    function Factorial (Val : C.int) return C.int is
30755       Fact : C.int := 1;
30756    begin
30757       Count := Count + 1;
30758       for K in 1 .. Val loop
30759          Fact := Fact * K;
30760       end loop;
30761       return Fact;
30762    end Factorial;
30763
30764    procedure Initialize_API is
30765       procedure Adainit;
30766       pragma Import (C, Adainit);
30767    begin
30768       Adainit;
30769    end Initialize_API;
30770
30771    procedure Finalize_API is
30772       procedure Adafinal;
30773       pragma Import (C, Adafinal);
30774    begin
30775       Adafinal;
30776    end Finalize_API;
30777 end API;
30778 @end cartouche
30779 @end group
30780 @end smallexample
30781
30782 @noindent
30783 If the Ada DLL you are building will only be used by Ada applications
30784 you do not have to export Ada entities with a @code{C} or @code{Stdcall}
30785 convention. As an example, the previous package could be written as
30786 follows:
30787
30788 @smallexample @c ada
30789 @group
30790 @cartouche
30791 package API is
30792    Count : Integer := 0;
30793    function Factorial (Val : Integer) return Integer;
30794
30795    procedure Initialize_API;
30796    procedure Finalize_API;
30797    --  Initialization and Finalization routines.
30798 end API;
30799 @end cartouche
30800 @end group
30801 @end smallexample
30802
30803 @smallexample @c ada
30804 @group
30805 @cartouche
30806 package body API is
30807    function Factorial (Val : Integer) return Integer is
30808       Fact : Integer := 1;
30809    begin
30810       Count := Count + 1;
30811       for K in 1 .. Val loop
30812          Fact := Fact * K;
30813       end loop;
30814       return Fact;
30815    end Factorial;
30816
30817    ...
30818    --  The remainder of this package body is unchanged.
30819 end API;
30820 @end cartouche
30821 @end group
30822 @end smallexample
30823
30824 @noindent
30825 Note that if you do not export the Ada entities with a @code{C} or
30826 @code{Stdcall} convention you will have to provide the mangled Ada names
30827 in the definition file of the Ada DLL
30828 (@pxref{Creating the Definition File}).
30829
30830 @node Ada DLLs and Elaboration
30831 @subsection Ada DLLs and Elaboration
30832 @cindex DLLs and elaboration
30833
30834 @noindent
30835 The DLL that you are building contains your Ada code as well as all the
30836 routines in the Ada library that are needed by it. The first thing a
30837 user of your DLL must do is elaborate the Ada code
30838 (@pxref{Elaboration Order Handling in GNAT}).
30839
30840 To achieve this you must export an initialization routine
30841 (@code{Initialize_API} in the previous example), which must be invoked
30842 before using any of the DLL services. This elaboration routine must call
30843 the Ada elaboration routine @code{adainit} generated by the GNAT binder
30844 (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs}). See the body of
30845 @code{Initialize_Api} for an example. Note that the GNAT binder is
30846 automatically invoked during the DLL build process by the @code{gnatdll}
30847 tool (@pxref{Using gnatdll}).
30848
30849 When a DLL is loaded, Windows systematically invokes a routine called
30850 @code{DllMain}. It would therefore be possible to call @code{adainit}
30851 directly from @code{DllMain} without having to provide an explicit
30852 initialization routine. Unfortunately, it is not possible to call
30853 @code{adainit} from the @code{DllMain} if your program has library level
30854 tasks because access to the @code{DllMain} entry point is serialized by
30855 the system (that is, only a single thread can execute ``through'' it at a
30856 time), which means that the GNAT run time will deadlock waiting for the
30857 newly created task to complete its initialization.
30858
30859 @node Ada DLLs and Finalization
30860 @subsection Ada DLLs and Finalization
30861 @cindex DLLs and finalization
30862
30863 @noindent
30864 When the services of an Ada DLL are no longer needed, the client code should
30865 invoke the DLL finalization routine, if available. The DLL finalization
30866 routine is in charge of releasing all resources acquired by the DLL. In the
30867 case of the Ada code contained in the DLL, this is achieved by calling
30868 routine @code{adafinal} generated by the GNAT binder
30869 (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs}).
30870 See the body of @code{Finalize_Api} for an
30871 example. As already pointed out the GNAT binder is automatically invoked
30872 during the DLL build process by the @code{gnatdll} tool
30873 (@pxref{Using gnatdll}).
30874
30875 @node Creating a Spec for Ada DLLs
30876 @subsection Creating a Spec for Ada DLLs
30877
30878 @noindent
30879 To use the services exported by the Ada DLL from another programming
30880 language (e.g. C), you have to translate the specs of the exported Ada
30881 entities in that language. For instance in the case of @code{API.dll},
30882 the corresponding C header file could look like:
30883
30884 @smallexample
30885 @group
30886 @cartouche
30887 extern int *_imp__count;
30888 #define count (*_imp__count)
30889 int factorial (int);
30890 @end cartouche
30891 @end group
30892 @end smallexample
30893
30894 @noindent
30895 It is important to understand that when building an Ada DLL to be used by
30896 other Ada applications, you need two different specs for the packages
30897 contained in the DLL: one for building the DLL and the other for using
30898 the DLL. This is because the @code{DLL} calling convention is needed to
30899 use a variable defined in a DLL, but when building the DLL, the variable
30900 must have either the @code{Ada} or @code{C} calling convention. As an
30901 example consider a DLL comprising the following package @code{API}:
30902
30903 @smallexample @c ada
30904 @group
30905 @cartouche
30906 package API is
30907    Count : Integer := 0;
30908    ...
30909    --  Remainder of the package omitted.
30910 end API;
30911 @end cartouche
30912 @end group
30913 @end smallexample
30914
30915 @noindent
30916 After producing a DLL containing package @code{API}, the spec that
30917 must be used to import @code{API.Count} from Ada code outside of the
30918 DLL is:
30919
30920 @smallexample @c ada
30921 @group
30922 @cartouche
30923 package API is
30924    Count : Integer;
30925    pragma Import (DLL, Count);
30926 end API;
30927 @end cartouche
30928 @end group
30929 @end smallexample
30930
30931 @node Creating the Definition File
30932 @subsection Creating the Definition File
30933
30934 @noindent
30935 The definition file is the last file needed to build the DLL. It lists
30936 the exported symbols. As an example, the definition file for a DLL
30937 containing only package @code{API} (where all the entities are exported
30938 with a @code{C} calling convention) is:
30939
30940 @smallexample
30941 @group
30942 @cartouche
30943 EXPORTS
30944     count
30945     factorial
30946     finalize_api
30947     initialize_api
30948 @end cartouche
30949 @end group
30950 @end smallexample
30951
30952 @noindent
30953 If the @code{C} calling convention is missing from package @code{API},
30954 then the definition file contains the mangled Ada names of the above
30955 entities, which in this case are:
30956
30957 @smallexample
30958 @group
30959 @cartouche
30960 EXPORTS
30961     api__count
30962     api__factorial
30963     api__finalize_api
30964     api__initialize_api
30965 @end cartouche
30966 @end group
30967 @end smallexample
30968
30969 @node Using gnatdll
30970 @subsection Using @code{gnatdll}
30971 @findex gnatdll
30972
30973 @menu
30974 * gnatdll Example::
30975 * gnatdll behind the Scenes::
30976 * Using dlltool::
30977 @end menu
30978
30979 @noindent
30980 @code{gnatdll} is a tool to automate the DLL build process once all the Ada
30981 and non-Ada sources that make up your DLL have been compiled.
30982 @code{gnatdll} is actually in charge of two distinct tasks: build the
30983 static import library for the DLL and the actual DLL. The form of the
30984 @code{gnatdll} command is
30985
30986 @smallexample
30987 @cartouche
30988 $ gnatdll [@var{switches}] @var{list-of-files} [-largs @var{opts}]
30989 @end cartouche
30990 @end smallexample
30991
30992 @noindent
30993 where @i{list-of-files} is a list of ALI and object files. The object
30994 file list must be the exact list of objects corresponding to the non-Ada
30995 sources whose services are to be included in the DLL. The ALI file list
30996 must be the exact list of ALI files for the corresponding Ada sources
30997 whose services are to be included in the DLL. If @i{list-of-files} is
30998 missing, only the static import library is generated.
30999
31000 @noindent
31001 You may specify any of the following switches to @code{gnatdll}:
31002
31003 @table @code
31004 @item -a[@var{address}]
31005 @cindex @option{-a} (@code{gnatdll})
31006 Build a non-relocatable DLL at @var{address}. If @var{address} is not
31007 specified the default address @var{0x11000000} will be used. By default,
31008 when this switch is missing, @code{gnatdll} builds relocatable DLL. We
31009 advise the reader to build relocatable DLL.
31010
31011 @item -b @var{address}
31012 @cindex @option{-b} (@code{gnatdll})
31013 Set the relocatable DLL base address. By default the address is
31014 @code{0x11000000}.
31015
31016 @item -bargs @var{opts}
31017 @cindex @option{-bargs} (@code{gnatdll})
31018 Binder options. Pass @var{opts} to the binder.
31019
31020 @item -d @var{dllfile}
31021 @cindex @option{-d} (@code{gnatdll})
31022 @var{dllfile} is the name of the DLL. This switch must be present for
31023 @code{gnatdll} to do anything. The name of the generated import library is
31024 obtained algorithmically from @var{dllfile} as shown in the following
31025 example: if @var{dllfile} is @code{xyz.dll}, the import library name is
31026 @code{libxyz.dll.a}. The name of the definition file to use (if not specified
31027 by option @option{-e}) is obtained algorithmically from @var{dllfile}
31028 as shown in the following example:
31029 if @var{dllfile} is @code{xyz.dll}, the definition
31030 file used is @code{xyz.def}.
31031
31032 @item -e @var{deffile}
31033 @cindex @option{-e} (@code{gnatdll})
31034 @var{deffile} is the name of the definition file.
31035
31036 @item -g
31037 @cindex @option{-g} (@code{gnatdll})
31038 Generate debugging information. This information is stored in the object
31039 file and copied from there to the final DLL file by the linker,
31040 where it can be read by the debugger. You must use the
31041 @option{-g} switch if you plan on using the debugger or the symbolic
31042 stack traceback.
31043
31044 @item -h
31045 @cindex @option{-h} (@code{gnatdll})
31046 Help mode. Displays @code{gnatdll} switch usage information.
31047
31048 @item -Idir
31049 @cindex @option{-I} (@code{gnatdll})
31050 Direct @code{gnatdll} to search the @var{dir} directory for source and
31051 object files needed to build the DLL.
31052 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
31053
31054 @item -k
31055 @cindex @option{-k} (@code{gnatdll})
31056 Removes the @code{@@}@i{nn} suffix from the import library's exported
31057 names, but keeps them for the link names. You must specify this
31058 option if you want to use a @code{Stdcall} function in a DLL for which
31059 the @code{@@}@i{nn} suffix has been removed. This is the case for most
31060 of the Windows NT DLL for example. This option has no effect when
31061 @option{-n} option is specified.
31062
31063 @item -l @var{file}
31064 @cindex @option{-l} (@code{gnatdll})
31065 The list of ALI and object files used to build the DLL are listed in
31066 @var{file}, instead of being given in the command line. Each line in
31067 @var{file} contains the name of an ALI or object file.
31068
31069 @item -n
31070 @cindex @option{-n} (@code{gnatdll})
31071 No Import. Do not create the import library.
31072
31073 @item -q
31074 @cindex @option{-q} (@code{gnatdll})
31075 Quiet mode. Do not display unnecessary messages.
31076
31077 @item -v
31078 @cindex @option{-v} (@code{gnatdll})
31079 Verbose mode. Display extra information.
31080
31081 @item -largs @var{opts}
31082 @cindex @option{-largs} (@code{gnatdll})
31083 Linker options. Pass @var{opts} to the linker.
31084 @end table
31085
31086 @node gnatdll Example
31087 @subsubsection @code{gnatdll} Example
31088
31089 @noindent
31090 As an example the command to build a relocatable DLL from @file{api.adb}
31091 once @file{api.adb} has been compiled and @file{api.def} created is
31092
31093 @smallexample
31094 $ gnatdll -d api.dll api.ali
31095 @end smallexample
31096
31097 @noindent
31098 The above command creates two files: @file{libapi.dll.a} (the import
31099 library) and @file{api.dll} (the actual DLL). If you want to create
31100 only the DLL, just type:
31101
31102 @smallexample
31103 $ gnatdll -d api.dll -n api.ali
31104 @end smallexample
31105
31106 @noindent
31107 Alternatively if you want to create just the import library, type:
31108
31109 @smallexample
31110 $ gnatdll -d api.dll
31111 @end smallexample
31112
31113 @node gnatdll behind the Scenes
31114 @subsubsection @code{gnatdll} behind the Scenes
31115
31116 @noindent
31117 This section details the steps involved in creating a DLL. @code{gnatdll}
31118 does these steps for you. Unless you are interested in understanding what
31119 goes on behind the scenes, you should skip this section.
31120
31121 We use the previous example of a DLL containing the Ada package @code{API},
31122 to illustrate the steps necessary to build a DLL. The starting point is a
31123 set of objects that will make up the DLL and the corresponding ALI
31124 files. In the case of this example this means that @file{api.o} and
31125 @file{api.ali} are available. To build a relocatable DLL, @code{gnatdll} does
31126 the following:
31127
31128 @enumerate
31129 @item
31130 @code{gnatdll} builds the base file (@file{api.base}). A base file gives
31131 the information necessary to generate relocation information for the
31132 DLL.
31133
31134 @smallexample
31135 @group
31136 $ gnatbind -n api
31137 $ gnatlink api -o api.jnk -mdll -Wl,--base-file,api.base
31138 @end group
31139 @end smallexample
31140
31141 @noindent
31142 In addition to the base file, the @command{gnatlink} command generates an
31143 output file @file{api.jnk} which can be discarded. The @option{-mdll} switch
31144 asks @command{gnatlink} to generate the routines @code{DllMain} and
31145 @code{DllMainCRTStartup} that are called by the Windows loader when the DLL
31146 is loaded into memory.
31147
31148 @item
31149 @code{gnatdll} uses @code{dlltool} (@pxref{Using dlltool}) to build the
31150 export table (@file{api.exp}). The export table contains the relocation
31151 information in a form which can be used during the final link to ensure
31152 that the Windows loader is able to place the DLL anywhere in memory.
31153
31154 @smallexample
31155 @group
31156 $ dlltool --dllname api.dll --def api.def --base-file api.base \
31157           --output-exp api.exp
31158 @end group
31159 @end smallexample
31160
31161 @item
31162 @code{gnatdll} builds the base file using the new export table. Note that
31163 @command{gnatbind} must be called once again since the binder generated file
31164 has been deleted during the previous call to @command{gnatlink}.
31165
31166 @smallexample
31167 @group
31168 $ gnatbind -n api
31169 $ gnatlink api -o api.jnk api.exp -mdll
31170       -Wl,--base-file,api.base
31171 @end group
31172 @end smallexample
31173
31174 @item
31175 @code{gnatdll} builds the new export table using the new base file and
31176 generates the DLL import library @file{libAPI.dll.a}.
31177
31178 @smallexample
31179 @group
31180 $ dlltool --dllname api.dll --def api.def --base-file api.base \
31181           --output-exp api.exp --output-lib libAPI.a
31182 @end group
31183 @end smallexample
31184
31185 @item
31186 Finally @code{gnatdll} builds the relocatable DLL using the final export
31187 table.
31188
31189 @smallexample
31190 @group
31191 $ gnatbind -n api
31192 $ gnatlink api api.exp -o api.dll -mdll
31193 @end group
31194 @end smallexample
31195 @end enumerate
31196
31197 @node Using dlltool
31198 @subsubsection Using @code{dlltool}
31199
31200 @noindent
31201 @code{dlltool} is the low-level tool used by @code{gnatdll} to build
31202 DLLs and static import libraries. This section summarizes the most
31203 common @code{dlltool} switches. The form of the @code{dlltool} command
31204 is
31205
31206 @smallexample
31207 $ dlltool [@var{switches}]
31208 @end smallexample
31209
31210 @noindent
31211 @code{dlltool} switches include:
31212
31213 @table @option
31214 @item --base-file @var{basefile}
31215 @cindex @option{--base-file} (@command{dlltool})
31216 Read the base file @var{basefile} generated by the linker. This switch
31217 is used to create a relocatable DLL.
31218
31219 @item --def @var{deffile}
31220 @cindex @option{--def} (@command{dlltool})
31221 Read the definition file.
31222
31223 @item --dllname @var{name}
31224 @cindex @option{--dllname} (@command{dlltool})
31225 Gives the name of the DLL. This switch is used to embed the name of the
31226 DLL in the static import library generated by @code{dlltool} with switch
31227 @option{--output-lib}.
31228
31229 @item -k
31230 @cindex @option{-k} (@command{dlltool})
31231 Kill @code{@@}@i{nn} from exported names
31232 (@pxref{Windows Calling Conventions}
31233 for a discussion about @code{Stdcall}-style symbols.
31234
31235 @item --help
31236 @cindex @option{--help} (@command{dlltool})
31237 Prints the @code{dlltool} switches with a concise description.
31238
31239 @item --output-exp @var{exportfile}
31240 @cindex @option{--output-exp} (@command{dlltool})
31241 Generate an export file @var{exportfile}. The export file contains the
31242 export table (list of symbols in the DLL) and is used to create the DLL.
31243
31244 @item --output-lib @i{libfile}
31245 @cindex @option{--output-lib} (@command{dlltool})
31246 Generate a static import library @var{libfile}.
31247
31248 @item -v
31249 @cindex @option{-v} (@command{dlltool})
31250 Verbose mode.
31251
31252 @item --as @i{assembler-name}
31253 @cindex @option{--as} (@command{dlltool})
31254 Use @i{assembler-name} as the assembler. The default is @code{as}.
31255 @end table
31256
31257 @node GNAT and Windows Resources
31258 @section GNAT and Windows Resources
31259 @cindex Resources, windows
31260
31261 @menu
31262 * Building Resources::
31263 * Compiling Resources::
31264 * Using Resources::
31265 @end menu
31266
31267 @noindent
31268 Resources are an easy way to add Windows specific objects to your
31269 application. The objects that can be added as resources include:
31270
31271 @itemize @bullet
31272 @item
31273 menus
31274
31275 @item
31276 accelerators
31277
31278 @item
31279 dialog boxes
31280
31281 @item
31282 string tables
31283
31284 @item
31285 bitmaps
31286
31287 @item
31288 cursors
31289
31290 @item
31291 icons
31292
31293 @item
31294 fonts
31295 @end itemize
31296
31297 @noindent
31298 This section explains how to build, compile and use resources.
31299
31300 @node Building Resources
31301 @subsection Building Resources
31302 @cindex Resources, building
31303
31304 @noindent
31305 A resource file is an ASCII file. By convention resource files have an
31306 @file{.rc} extension.
31307 The easiest way to build a resource file is to use Microsoft tools
31308 such as @code{imagedit.exe} to build bitmaps, icons and cursors and
31309 @code{dlgedit.exe} to build dialogs.
31310 It is always possible to build an @file{.rc} file yourself by writing a
31311 resource script.
31312
31313 It is not our objective to explain how to write a resource file. A
31314 complete description of the resource script language can be found in the
31315 Microsoft documentation.
31316
31317 @node Compiling Resources
31318 @subsection Compiling Resources
31319 @findex rc
31320 @findex windres
31321 @cindex Resources, compiling
31322
31323 @noindent
31324 This section describes how to build a GNAT-compatible (COFF) object file
31325 containing the resources. This is done using the Resource Compiler
31326 @code{windres} as follows:
31327
31328 @smallexample
31329 $ windres -i myres.rc -o myres.o
31330 @end smallexample
31331
31332 @noindent
31333 By default @code{windres} will run @command{gcc} to preprocess the @file{.rc}
31334 file. You can specify an alternate preprocessor (usually named
31335 @file{cpp.exe}) using the @code{windres} @option{--preprocessor}
31336 parameter. A list of all possible options may be obtained by entering
31337 the command @code{windres} @option{--help}.
31338
31339 It is also possible to use the Microsoft resource compiler @code{rc.exe}
31340 to produce a @file{.res} file (binary resource file). See the
31341 corresponding Microsoft documentation for further details. In this case
31342 you need to use @code{windres} to translate the @file{.res} file to a
31343 GNAT-compatible object file as follows:
31344
31345 @smallexample
31346 $ windres -i myres.res -o myres.o
31347 @end smallexample
31348
31349 @node Using Resources
31350 @subsection Using Resources
31351 @cindex Resources, using
31352
31353 @noindent
31354 To include the resource file in your program just add the
31355 GNAT-compatible object file for the resource(s) to the linker
31356 arguments. With @command{gnatmake} this is done by using the @option{-largs}
31357 option:
31358
31359 @smallexample
31360 $ gnatmake myprog -largs myres.o
31361 @end smallexample
31362
31363 @node Debugging a DLL
31364 @section Debugging a DLL
31365 @cindex DLL debugging
31366
31367 @menu
31368 * Program and DLL Both Built with GCC/GNAT::
31369 * Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT::
31370 @end menu
31371
31372 @noindent
31373 Debugging a DLL is similar to debugging a standard program. But
31374 we have to deal with two different executable parts: the DLL and the
31375 program that uses it. We have the following four possibilities:
31376
31377 @enumerate 1
31378 @item
31379 The program and the DLL are built with @code{GCC/GNAT}.
31380 @item
31381 The program is built with foreign tools and the DLL is built with
31382 @code{GCC/GNAT}.
31383 @item
31384 The program is built with @code{GCC/GNAT} and the DLL is built with
31385 foreign tools.
31386 @item
31387 @end enumerate
31388
31389 @noindent
31390 In this section we address only cases one and two above.
31391 There is no point in trying to debug
31392 a DLL with @code{GNU/GDB}, if there is no GDB-compatible debugging
31393 information in it. To do so you must use a debugger compatible with the
31394 tools suite used to build the DLL.
31395
31396 @node Program and DLL Both Built with GCC/GNAT
31397 @subsection Program and DLL Both Built with GCC/GNAT
31398
31399 @noindent
31400 This is the simplest case. Both the DLL and the program have @code{GDB}
31401 compatible debugging information. It is then possible to break anywhere in
31402 the process. Let's suppose here that the main procedure is named
31403 @code{ada_main} and that in the DLL there is an entry point named
31404 @code{ada_dll}.
31405
31406 @noindent
31407 The DLL (@pxref{Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)}) and
31408 program must have been built with the debugging information (see GNAT -g
31409 switch). Here are the step-by-step instructions for debugging it:
31410
31411 @enumerate 1
31412 @item Launch @code{GDB} on the main program.
31413
31414 @smallexample
31415 $ gdb -nw ada_main
31416 @end smallexample
31417
31418 @item Start the program and stop at the beginning of the main procedure
31419
31420 @smallexample
31421 (gdb) start
31422 @end smallexample
31423
31424 @noindent
31425 This step is required to be able to set a breakpoint inside the DLL. As long
31426 as the program is not run, the DLL is not loaded. This has the
31427 consequence that the DLL debugging information is also not loaded, so it is not
31428 possible to set a breakpoint in the DLL.
31429
31430 @item Set a breakpoint inside the DLL
31431
31432 @smallexample
31433 (gdb) break ada_dll
31434 (gdb) cont
31435 @end smallexample
31436
31437 @end enumerate
31438
31439 @noindent
31440 At this stage a breakpoint is set inside the DLL. From there on
31441 you can use the standard approach to debug the whole program
31442 (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
31443
31444 @ignore
31445 @c This used to work, probably because the DLLs were non-relocatable
31446 @c keep this section around until the problem is sorted out.
31447
31448 To break on the @code{DllMain} routine it is not possible to follow
31449 the procedure above. At the time the program stop on @code{ada_main}
31450 the @code{DllMain} routine as already been called. Either you can use
31451 the procedure below @pxref{Debugging the DLL Directly} or this procedure:
31452
31453 @enumerate 1
31454 @item Launch @code{GDB} on the main program.
31455
31456 @smallexample
31457 $ gdb ada_main
31458 @end smallexample
31459
31460 @item Load DLL symbols
31461
31462 @smallexample
31463 (gdb) add-sym api.dll
31464 @end smallexample
31465
31466 @item Set a breakpoint inside the DLL
31467
31468 @smallexample
31469 (gdb) break ada_dll.adb:45
31470 @end smallexample
31471
31472 Note that at this point it is not possible to break using the routine symbol
31473 directly as the program is not yet running. The solution is to break
31474 on the proper line (break in @file{ada_dll.adb} line 45).
31475
31476 @item Start the program
31477
31478 @smallexample
31479 (gdb) run
31480 @end smallexample
31481
31482 @end enumerate
31483 @end ignore
31484
31485 @node Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT
31486 @subsection Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT
31487
31488 @menu
31489 * Debugging the DLL Directly::
31490 * Attaching to a Running Process::
31491 @end menu
31492
31493 @noindent
31494 In this case things are slightly more complex because it is not possible to
31495 start the main program and then break at the beginning to load the DLL and the
31496 associated DLL debugging information. It is not possible to break at the
31497 beginning of the program because there is no @code{GDB} debugging information,
31498 and therefore there is no direct way of getting initial control. This
31499 section addresses this issue by describing some methods that can be used
31500 to break somewhere in the DLL to debug it.
31501
31502 @noindent
31503 First suppose that the main procedure is named @code{main} (this is for
31504 example some C code built with Microsoft Visual C) and that there is a
31505 DLL named @code{test.dll} containing an Ada entry point named
31506 @code{ada_dll}.
31507
31508 @noindent
31509 The DLL (@pxref{Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)}) must have
31510 been built with debugging information (see GNAT -g option).
31511
31512 @node Debugging the DLL Directly
31513 @subsubsection Debugging the DLL Directly
31514
31515 @enumerate 1
31516 @item
31517 Find out the executable starting address
31518
31519 @smallexample
31520 $ objdump --file-header main.exe
31521 @end smallexample
31522
31523 The starting address is reported on the last line. For example:
31524
31525 @smallexample
31526 main.exe:     file format pei-i386
31527 architecture: i386, flags 0x0000010a:
31528 EXEC_P, HAS_DEBUG, D_PAGED
31529 start address 0x00401010
31530 @end smallexample
31531
31532 @item
31533 Launch the debugger on the executable.
31534
31535 @smallexample
31536 $ gdb main.exe
31537 @end smallexample
31538
31539 @item
31540 Set a breakpoint at the starting address, and launch the program.
31541
31542 @smallexample
31543 $ (gdb) break *0x00401010
31544 $ (gdb) run
31545 @end smallexample
31546
31547 The program will stop at the given address.
31548
31549 @item
31550 Set a breakpoint on a DLL subroutine.
31551
31552 @smallexample
31553 (gdb) break ada_dll.adb:45
31554 @end smallexample
31555
31556 Or if you want to break using a symbol on the DLL, you need first to
31557 select the Ada language (language used by the DLL).
31558
31559 @smallexample
31560 (gdb) set language ada
31561 (gdb) break ada_dll
31562 @end smallexample
31563
31564 @item
31565 Continue the program.
31566
31567 @smallexample
31568 (gdb) cont
31569 @end smallexample
31570
31571 @noindent
31572 This will run the program until it reaches the breakpoint that has been
31573 set. From that point you can use the standard way to debug a program
31574 as described in (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
31575
31576 @end enumerate
31577
31578 @noindent
31579 It is also possible to debug the DLL by attaching to a running process.
31580
31581 @node Attaching to a Running Process
31582 @subsubsection Attaching to a Running Process
31583 @cindex DLL debugging, attach to process
31584
31585 @noindent
31586 With @code{GDB} it is always possible to debug a running process by
31587 attaching to it. It is possible to debug a DLL this way. The limitation
31588 of this approach is that the DLL must run long enough to perform the
31589 attach operation. It may be useful for instance to insert a time wasting
31590 loop in the code of the DLL to meet this criterion.
31591
31592 @enumerate 1
31593
31594 @item Launch the main program @file{main.exe}.
31595
31596 @smallexample
31597 $ main
31598 @end smallexample
31599
31600 @item Use the Windows @i{Task Manager} to find the process ID. Let's say
31601 that the process PID for @file{main.exe} is 208.
31602
31603 @item Launch gdb.
31604
31605 @smallexample
31606 $ gdb
31607 @end smallexample
31608
31609 @item Attach to the running process to be debugged.
31610
31611 @smallexample
31612 (gdb) attach 208
31613 @end smallexample
31614
31615 @item Load the process debugging information.
31616
31617 @smallexample
31618 (gdb) symbol-file main.exe
31619 @end smallexample
31620
31621 @item Break somewhere in the DLL.
31622
31623 @smallexample
31624 (gdb) break ada_dll
31625 @end smallexample
31626
31627 @item Continue process execution.
31628
31629 @smallexample
31630 (gdb) cont
31631 @end smallexample
31632
31633 @end enumerate
31634
31635 @noindent
31636 This last step will resume the process execution, and stop at
31637 the breakpoint we have set. From there you can use the standard
31638 approach to debug a program as described in
31639 (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
31640
31641 @node Setting Stack Size from gnatlink
31642 @section Setting Stack Size from @command{gnatlink}
31643
31644 @noindent
31645 It is possible to specify the program stack size at link time. On modern
31646 versions of Windows, starting with XP, this is mostly useful to set the size of
31647 the main stack (environment task). The other task stacks are set with pragma
31648 Storage_Size or with the @command{gnatbind -d} command.
31649
31650 Since older versions of Windows (2000, NT4, etc.) do not allow setting the
31651 reserve size of individual tasks, the link-time stack size applies to all
31652 tasks, and pragma Storage_Size has no effect.
31653 In particular, Stack Overflow checks are made against this
31654 link-time specified size.
31655
31656 This setting can be done with
31657 @command{gnatlink} using either:
31658
31659 @itemize @bullet
31660
31661 @item using @option{-Xlinker} linker option
31662
31663 @smallexample
31664 $ gnatlink hello -Xlinker --stack=0x10000,0x1000
31665 @end smallexample
31666
31667 This sets the stack reserve size to 0x10000 bytes and the stack commit
31668 size to 0x1000 bytes.
31669
31670 @item using @option{-Wl} linker option
31671
31672 @smallexample
31673 $ gnatlink hello -Wl,--stack=0x1000000
31674 @end smallexample
31675
31676 This sets the stack reserve size to 0x1000000 bytes. Note that with
31677 @option{-Wl} option it is not possible to set the stack commit size
31678 because the coma is a separator for this option.
31679
31680 @end itemize
31681
31682 @node Setting Heap Size from gnatlink
31683 @section Setting Heap Size from @command{gnatlink}
31684
31685 @noindent
31686 Under Windows systems, it is possible to specify the program heap size from
31687 @command{gnatlink} using either:
31688
31689 @itemize @bullet
31690
31691 @item using @option{-Xlinker} linker option
31692
31693 @smallexample
31694 $ gnatlink hello -Xlinker --heap=0x10000,0x1000
31695 @end smallexample
31696
31697 This sets the heap reserve size to 0x10000 bytes and the heap commit
31698 size to 0x1000 bytes.
31699
31700 @item using @option{-Wl} linker option
31701
31702 @smallexample
31703 $ gnatlink hello -Wl,--heap=0x1000000
31704 @end smallexample
31705
31706 This sets the heap reserve size to 0x1000000 bytes. Note that with
31707 @option{-Wl} option it is not possible to set the heap commit size
31708 because the coma is a separator for this option.
31709
31710 @end itemize
31711
31712 @end ifset
31713
31714 @c **********************************
31715 @c * GNU Free Documentation License *
31716 @c **********************************
31717 @include fdl.texi
31718 @c GNU Free Documentation License
31719
31720 @node Index,,GNU Free Documentation License, Top
31721 @unnumbered Index
31722
31723 @printindex cp
31724
31725 @contents
31726 @c Put table of contents at end, otherwise it precedes the "title page" in
31727 @c the .txt version
31728 @c Edit the pdf file to move the contents to the beginning, after the title
31729 @c page
31730
31731 @bye